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高嶺土在陶瓷行業(yè)以外的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：
2021-04-29 09:33
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高嶺土是一種以高嶺石族粘土礦物為主的粘土巖，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(zhǎng)石等礦物組成。我國(guó)是高嶺土的故鄉(xiāng)，名稱起源于江西省景德鎮(zhèn)高嶺村。品位較高的高嶺土有較高的白度，質(zhì)地較軟，有非常好的可塑性和粘結(jié)性，電絕緣性、抗酸溶性都較為優(yōu)秀，耐火性能也較為出色。因其較為優(yōu)異的理化性能，高嶺土被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，是一種非常重要的礦物原料。
高嶺土用途十分廣泛，主要用于陶瓷工業(yè)、造紙工業(yè)、耐火材料及水泥工業(yè)、橡膠工業(yè)、石油化工、醫(yī)藥紡織等多個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)在國(guó)防尖端技術(shù)領(lǐng)域也有應(yīng)用，下文將對(duì)高嶺土除陶瓷以外的主要應(yīng)用領(lǐng)域及其工藝進(jìn)展做簡(jiǎn)單介紹。
高嶺土
一、高嶺土的常規(guī)應(yīng)用
1、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取⒊涮罴垙埨w維之間的空隙、提高不透明度等。
用作填料，在改善紙張眭能的同時(shí)還可以降低成本；用作涂布料，則可以改善紙張對(duì)油墨的滲透性、包容性以及紙張的外觀。在造紙中對(duì)高嶺石的主要求是粒度及雜質(zhì)含量，要求粒度小于2μm，白度大于86％。
高嶺土是造紙工業(yè)不可缺少的原料
2、耐火材料
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(rùn)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。
高嶺土可用于制備硅鋁棉耐火制品
3、涂料工業(yè)
高嶺土由于其色白、價(jià)廉、流動(dòng)性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面陽(yáng)離子交換量大，很早就被用作涂料和油漆的填料，可用于改善涂料的涂刷性、涂料體系儲(chǔ)存穩(wěn)定性、涂層的抗吸潮性等。
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、各種涂膜的厚度以及光澤。
高嶺土可適應(yīng)各類涂料體系
4、橡膠工業(yè)
高嶺土填充到橡膠的膠體混合物中?？梢栽鰪?qiáng)橡膠的化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度，延長(zhǎng)硬化時(shí)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(shí)，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(shí)可以大幅降低成本。
高嶺土影響橡膠制品的綜合性能
5、電纜工業(yè)
生產(chǎn)高絕緣性能電纜無疑需要超量加入電性能改良劑。而高嶺土則是能制成電性能改良劑極好的產(chǎn)品。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(duì)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)高分子材料一改性劑一煅燒高嶺土之間產(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。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。
高嶺土可用于絕緣電纜
6、化妝品及醫(yī)藥
高嶺土主要成分為含水硅酸鋁，一般為白色或淡黃色細(xì)粉，對(duì)皮膚的黏附性能好，有抑制皮脂及吸汗的性能，在化妝品中可與滑石粉配合使用，有效緩解消除滑石粉光澤的作用，主要用作散粉、眼影、爽身粉、香餅、粉餅、胭脂等各種粉類的化妝品的重要原料。除了可用在化妝領(lǐng)域，高嶺土在醫(yī)藥領(lǐng)域，可用作載體和藥劑成片的助劑。
高嶺土在化妝品中用途廣泛
7、在水處理和環(huán)保工程中的應(yīng)用
環(huán)境污染物的消除需要消耗大量的能源，給能源產(chǎn)業(yè)提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。尋找一種較為廉價(jià)的環(huán)境凈化材料，降低污染物的處理成本，提高凈化效率，已成為環(huán)境保護(hù)中亟待解決的問題。
層狀硅酸鹽黏土礦物（例如高嶺土）的儲(chǔ)量豐富、價(jià)格低廉。因其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)而具有良好的吸附性能和離子交換性能，在廢水、廢氣及土壤修復(fù)等眾多環(huán)境治理領(lǐng)域表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
改性高嶺土可用于飲用水殺菌除濁處理
應(yīng)用舉例：自來水廠的混凝絮凝消毒大多數(shù)是使用無機(jī)高分子混凝絮凝劑和氯氣，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生一系列的有毒物質(zhì)如：CHCl3、CCl4和CH2ClCOOH等。目前有研究人員采用改性高嶺土在pH值為6.5?8.5、Al/Si摩爾比為5.0(Al=10.5%，Si=2.1%，F(xiàn)e=3.8%)，劑量為200×10-6時(shí)可以對(duì)水源水的除濁和消毒有著較好效果。
二、高嶺土的應(yīng)用新進(jìn)展
1、高嶺石有機(jī)插層材料
插層法一般是由有機(jī)物分子或?qū)訝罹酆衔锊迦雽訝顭o機(jī)物中制備出插層復(fù)合材料。由此法制得的復(fù)合材料，其力學(xué)性能得到大大的改善，同時(shí)還獲得了其它新的功能特性。
高嶺土在結(jié)構(gòu)上是具有特殊層狀的含水鋁硅酸黏土礦物，它的主要礦物組成為八面體層狀硅酸鹽，層間以氫鍵結(jié)合，不含可交換陽(yáng)離子；層與層之間具有較強(qiáng)的結(jié)合力，很難與有機(jī)化合物發(fā)生插層反應(yīng)。但是一些強(qiáng)極性的有機(jī)小分子，可以直接插入到高嶺石層間。其它有機(jī)分子利用有機(jī)小分子與高嶺石也可形成夾層復(fù)合物作為前驅(qū)體，用取代置換法插人到高嶺石層間生成插層材料。
2、石油催化裂化催化劑
在石油化工方面，隨著世界原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化。在催化裂化過程中，摻煉重油、渣油已成為煉油廠普遍采用的加工方式。由于重油中含較多的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和重金屬，這就要求催化劑具有較高的基質(zhì)活性、較強(qiáng)的抗重金屬污染能力、較好的催化活性和選擇性。
高嶺土用于重油催化
在催化劑中，高嶺土一直只作為惰性載體。不參與裂化反應(yīng)?，F(xiàn)階段的研究發(fā)現(xiàn)高嶺土經(jīng)過改性可具有一定的孔結(jié)構(gòu)和裂化性能，可增強(qiáng)基質(zhì)活性，使重油分子在基質(zhì)上面得到初步裂解。
3、納米高嶺土
納米材料由于尺寸特殊而具有許多奇特性能，如能屏蔽紫外線、電磁波，用于軍事、通信、電腦等行業(yè)；在飲水機(jī)、冰箱生產(chǎn)過程中添加納米黏土，具有抗菌、消毒作用；在陶瓷制作中添加納米黏土，使陶瓷強(qiáng)度提高50倍，可用來制造發(fā)動(dòng)機(jī)零件。
添加納米材料的塑料，密度低、耐熱性好、強(qiáng)度高，特別是耐磨性有大幅度提高，且具有阻燃自熄滅性，可以用來制作管材、汽車機(jī)械零件、啤酒和肉類制品包裝材料等。
4、合成沸石分子篩
高嶺土的主要化學(xué)成分是硅和鋁，可作為硅鋁源，用于合成沸石分子篩的過程。其中，高嶺土微球原位晶化后可用作催化劑，并進(jìn)一步制成具有特殊性能的Y型沸石。
利用高嶺土合成的沸石分子篩，包括催化劑在內(nèi)，比凝膠法更有優(yōu)勢(shì)。其合成的沸石顆粒大小、活性、抗重金屬性、水熱穩(wěn)定性等特性均得到很大的改善。同時(shí)高嶺土價(jià)廉易得、合成過程成本低，使其在學(xué)術(shù)研究和工業(yè)生產(chǎn)上都受到人們的廣泛關(guān)注。
Y型沸石電鏡圖
高嶺土
聯(lián)系方式
