高嶺土主要礦物成分為90%高嶺土+10%埃洛石、石英、水母石頭等,俗稱為“瓷土”。世界高嶺土資源豐富,分布較為廣泛。目前,世界已查明高嶺土資源量約為209億噸。在世界范圍內(nèi),美洲是高嶺土主要產(chǎn)區(qū),高嶺土產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的35%左右;歐洲高嶺土產(chǎn)量長期居世界第二位,約占世界總產(chǎn)量的30%左右。
高嶺土分為硬質(zhì)高嶺土、輕質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土。
硬質(zhì)高嶺土:硬質(zhì)(莫氏硬度3~4)、無可塑性,粉碎細磨后才有可塑性。此種高嶺土由于含有優(yōu)質(zhì)雜質(zhì)而呈黑灰、褐色等。
輕質(zhì)高嶺土:質(zhì)軟,可塑性一般較強,砂質(zhì)含量<50%。
砂質(zhì)高嶺土:質(zhì)軟,可塑性一般,除砂后可塑性較強,砂質(zhì)含量≥50%。
高嶺土應用廣泛,可應用于陶瓷工業(yè)、造紙工業(yè)、橡膠工業(yè)、搪瓷工業(yè)、耐火材料工業(yè)、環(huán)保及化學工業(yè)等。
陶瓷工業(yè):主要用于日用陶瓷、建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、特種陶瓷及工藝美術(shù)陶瓷。
造紙工業(yè):用作造紙的填料和涂料。
橡膠工業(yè):用作橡膠制品的填充和補強劑。
搪瓷工業(yè):白度高、粒度細、懸浮性能好的高嶺土,用作搪瓷制品的硅酸鹽玻璃質(zhì)涂層。
耐火材料工業(yè):多熟料耐火材料、半酸性耐火材料等。
環(huán)保及化學工業(yè):生產(chǎn)聚合鋁,處理工業(yè)生活用水,制取礬、氯化鋁和其他化學藥劑。
高嶺土的白度是決定其應用價值的重要指標之一。高嶺土中的染色雜質(zhì)主要是鐵、鈦礦物和有機質(zhì)。鐵和鈦多以赤鐵礦、針鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦等礦物形式存在,它們在高嶺土中的分布也很復雜,晶態(tài)者多以微細顆粒狀夾雜其中。由于含鐵礦物在高溫煅燒時均會變成Fe2O3,造成原料發(fā)黃或呈磚紅色。因此,必須在煅燒前或煅燒過程中采取除鐵的措施,才能將產(chǎn)品白度提高至92%或更高。
高嶺土的白度隨煅燒溫度變化的曲線
高嶺土的超細粉碎工藝
高嶺土的深加工中,除了白度、純度等指標外,為了滿足銅版紙、涂布紙、紙板,以及高檔油漆涂料、塑料盒橡膠制品等對高嶺土產(chǎn)品的技術(shù)要求,粒度和細度是至關(guān)重要的指標。目前對高檔“雙90”產(chǎn)品多的超細技術(shù)基本上趨于成熟,其工藝主要分為干法和濕法兩種。
干法粉碎多用于硬質(zhì)高嶺土或高嶺巖的超細粉碎,特別是用于直接將高嶺土加工成能滿足用戶要求的超細粉。目前,干法生產(chǎn)可達到的產(chǎn)品細度一般為D90≤10μm,即最終產(chǎn)品為1250目左右。
干法超細粉碎設備多為氣流粉碎機、高速機械沖擊式粉碎機、振動磨等。
為了生產(chǎn)高檔高嶺土產(chǎn)品,可采用二段式超細粉碎工藝,第一段采用沖擊式粉碎機,第二段采用氣流粉碎機,再加上一定的分級設備可以得到-2μm占80%~90%的產(chǎn)品。為了控制產(chǎn)品粒度,特別是最大顆粒的含量,常需要配置精細分級設備。
濕法超細粉碎時生產(chǎn)D90≤2μm的涂料級高檔高嶺土產(chǎn)品必須采用的超細粉碎方法。
濕法超細粉碎前,利用搗漿機對高嶺土進行制漿,同時在此過程中可以進行提純、增白、分級處理,然后采用剝片機、攪拌磨等設備進行超細粉碎。為使產(chǎn)品粒度D90≤2μm,超細粉碎過程中可采用多臺剝片機進行多段剝片超細粉碎。
高嶺土具有片狀晶體,超薄片狀高嶺土作為填料應用時具有優(yōu)異性能,因此高嶺土的濕法超細粉碎也稱為剝片,即將較厚的疊層狀高嶺土剝離成較薄的小薄片,而保持其本來的晶體特征。剝片的方法有濕法磨剝、擠壓和化學浸泡法。
具有片狀晶體結(jié)構(gòu)的高嶺土
疊層狀高嶺土磨剝成片狀高嶺土的示意圖
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文章來源:中國粉體網(wǎng)
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