高嶺土是一種非金屬礦產(chǎn),它是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土和粘土巖,具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)。因呈白色而又細(xì)膩,又稱白云土。其質(zhì)純的高嶺土呈潔白細(xì)膩、松軟土狀,具有良好的可塑性和耐火性等理化性質(zhì)。其礦物成分主要由高嶺石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脫石以及石英、長石等礦物組成。
高嶺土被譽(yù)為“萬能石”,這一稱號源于高嶺土的廣泛應(yīng)用和重要性。其用途十分廣泛,主要用于造紙、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡膠填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、顏料、砂輪、鉛筆、日用化妝品、肥皂、農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、石油、化工、建材、國防等工業(yè)部門。
建筑材料
高嶺土在水泥基材料中被廣泛應(yīng)用,由高嶺土通過適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行煅燒、超細(xì)粉碎等工藝加以制備而得到的偏高嶺土被認(rèn)為是新一代水泥混凝土中的摻合料,它們對于水泥基礎(chǔ)材料的工作性、強(qiáng)度和耐久性都具有明顯的提高和減輕作用,同時它們對于高性能水泥基材料中普遍出現(xiàn)的自收縮和脫落現(xiàn)象也具有較好的抑制作用。
陶瓷工業(yè)
高嶺土在陶瓷工業(yè)中應(yīng)用的時間早,量也大,通??梢哉嫉?0~30%。高嶺土可以使陶瓷中Al2O3的含量增加,莫來石的生成過程更容易,從而提高陶瓷的燒結(jié)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。燒成陶瓷時,高嶺土分解莫來石是形成坯體框架的過程,此過程使陶瓷坯體不容易走樣變性,同時使燒成溫度范圍變寬,并且提高陶瓷的白度。同時,高嶺土自身具有的可塑性、粘結(jié)性、懸浮性、結(jié)合性等特性,使瓷泥瓷釉的成形性得到改善,更利于車坯、注漿、陶瓷成形等加工過程。
耐火材料
工業(yè)高嶺土具有良好的耐火性,常用來生產(chǎn)耐火材料,其制品能在高溫下承受負(fù)荷而不變形。以高嶺石為主要成分的高嶺土,以及膨潤土和鋁土礦等,據(jù)其耐高溫的用途,統(tǒng)稱為耐火粘土。某些帶色的高嶺土,不能用于陶瓷和造紙,卻是耐火材料的好原料。高嶺土用作耐火材料制品主要有兩類:耐火磚、硅鋁纖維棉。前者耐火度不低于1730℃,可據(jù)需要制成各種尺寸與形狀的耐火磚。后者是一種輕質(zhì)耐火保溫材料,是高嶺土在1000~1100℃焙燒,再用2000℃電弧爐將礦石熔融,在高速氣流下吹制成棉。
塑料
高嶺土應(yīng)用在塑料行業(yè)中主要作填料使用。由于煅燒后的高嶺土具有較大的吸附面積和活性,將其應(yīng)用于塑料中,能夠?qū)⑺芰现械膶?dǎo)電離子吸附住,從而改善塑料的性能,使塑料更加平整、美觀,耐化學(xué)腐蝕的能力增強(qiáng)。在塑料工業(yè)中,煅燒的高嶺土能替代鈦白粉而作為顏料,煅燒高嶺土在塑料中替代20%以上的鈦白粉,塑料的光學(xué)性能沒有明顯降低。高嶺土添加在塑料薄膜中還可以降低紅外線的影響,塑料的絕緣強(qiáng)度在添加煅燒高嶺土后會有一定的提高。改性高嶺土還可以被應(yīng)用于PE農(nóng)膜,它可以提高大棚內(nèi)夜間的溫度,使光照更加地均勻,促進(jìn)農(nóng)膜的保溫效果。
涂料工業(yè)
高嶺土由于其色白、價廉、流動性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面陽離子交換量大,很早就被用作涂料和油漆的填料。高嶺土可以用于改善涂料的涂刷性、涂料體系儲存穩(wěn)定性、涂層的抗吸潮性及抗沖擊性等機(jī)械性能、顏料的抗浮色和發(fā)花性等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,對涂料的性能和耐久性等方面的要求日益嚴(yán)格,如要求制備低VOC、高固體涂料、更薄和無疵平滑、光亮的涂膜,此時,需要采用高嶺土作添加劑。高嶺土幾乎可以適應(yīng)所有的涂料體系,從底漆到面漆,所有的固體成分、涂膜的厚度以及光澤。
橡膠工業(yè)
高嶺土填充到橡膠的膠體混合物中,可以增強(qiáng)橡膠的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度,延長硬化時間,還可以改善橡膠的流變性、混煉性、硫化性,提高未硫化制品的粘稠度,防止其凹陷、塌軟、下垂、變形、扁管等。高嶺土橡膠制品的防水性、通透性、防火抗燃性、化學(xué)活性等特性也得到了極大的改善。同時,高嶺土在橡膠中還可以作為填料,在不影響橡膠性能的同時可以大幅降低成本。
電纜工業(yè)
生產(chǎn)高絕緣性能電纜需要超量加入電性能改良劑。高嶺土作為惟一能制成電性能改良劑的產(chǎn)品,前景自然看好。在要求電絕緣性能較高的塑料電纜及絕緣材料中,需添加改性煅燒高嶺土。高嶺土經(jīng)適當(dāng)溫度煅燒后有極高的電阻率,不同煅燒溫度的高嶺土空隙率不一樣,空隙對電纜材料中一些較活潑的有害成份有一定的吸附作用,能提高電纜絕緣性;煅燒高嶺土再經(jīng)表面改性,可以提高其在高分子材料中的分散性,增強(qiáng)制品的性能,可在有機(jī)高分子材料-改性劑-煅燒高嶺土之間產(chǎn)生良好的結(jié)合界面,使煅燒高嶺土在電纜中能均勻分散,起到更好的橋梁作用。
環(huán)保材料
環(huán)保新材料也是高嶺土的應(yīng)用之一,高嶺土可以用作合成分子篩、聚合氯化鋁。另外,由于高嶺土中鋁元素含量高使其成為生產(chǎn)聚合氯化鋁的主要原料,聚合氯化鋁是一種新型的凈化劑,工藝流程簡單,具有好的絮凝效果,價格低廉,處理后水中殘留的鋁元素含量相對較低,能生成密度較高的絮凝物,沉降速度快,對設(shè)備的腐蝕性低等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于凈化飲用水和工業(yè)廢水的處理。利用高嶺土生產(chǎn)聚合氯化鋁能提高相應(yīng)產(chǎn)品的質(zhì)量,同時還降低了生產(chǎn)成本,對環(huán)境污染性小,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益較好。改性高嶺土還具有比較高的基質(zhì)活性、抗重金屬污染的能力較強(qiáng)、良好的催化活性和選擇吸附的性能,因此在制備各種催化劑的過程中改性高嶺土成為一種重要的填料。
造紙工業(yè)
高嶺土在造紙工業(yè)中的用量遠(yuǎn)超其他行業(yè)。高嶺石粘土的粒度小,剝離后具有良好的鱗片和片狀形態(tài),片徑與厚度比例大,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,所以被用作造紙?zhí)盍虾图垙埻繉右蕴岣呒垙埖墓鉂啥?、充填紙張纖維之間的空隙、提高不透明度等。用作填料,在改善紙張性能的同時還可以降低成本;用作涂布料,則可以改善紙張對油墨的滲透性、包容性以及紙張的外觀。在造紙中對高嶺石的主要要求是粒度及雜質(zhì)含量,要求粒度小于2μm,白度大于86%。
注:本文來源于高嶺土網(wǎng),