高嶺土是什麼材料?
什麼是高嶺土
地球上的礦產,主要分為能源礦產、 金屬礦產和非金屬礦產三種類型。高嶺土是一種重要的非金屬礦產, 與雲母、石英、碳酸鈣並稱為四大非金屬礦。
高嶺土主要由小於2個微米的微小片狀、管狀、 疊片狀等高嶺石簇礦物(高嶺石、地開石、珍珠石、埃洛石等) 組成,理想的化學式為al2o3-2sio2-2h2o, 其主要礦物成分是高嶺石和多水高嶺石,除高嶺石簇礦物外, 還有蒙脫石、伊利石、葉臘石、石英和長石等其它礦物伴生。高嶺土的化學成分中含有大量的al2o3、 sio2和少量的fe2o3、tio2以及微量的k2o、 na2o、cao和mgo等。
中國是世界上最早發現和利用高嶺土的國家。 遠在3000年前的商代所出現的刻紋白陶,就是以高嶺土制成。 江西景德鎮生產的瓷器名揚中外,歷來有"白如玉、明如鏡、薄如紙、聲如罄"的美譽。現在國際上通用的高嶺土學名- -kaolin,就是來源於景德鎮東郊的高嶺村邊的高嶺山。
據史料記載,法國傳教士昂特柯萊, 在1712年一份著名的書簡中向歐洲專門介紹過高嶺山上瓷土的特 點,該文對全世界的瓷器制造業產生過深遠的影響, 於是高嶺土在歐洲逐漸得名,並成為該類瓷土在國際上的通用名詞。
高嶺土的特性和用途
質純的高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮於水中、 良好的可塑性和高的粘結性、優良的電絕緣性能; 具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、塗料、 醫藥和國防等幾十個行業所必需的礦物原料。有報道稱, 日本還有將高嶺土用於代替鋼鐵制造切削刀具、車床鑽頭和內燃機外殼等方面應用。特別是最近幾年, 現代科學技術飛速發展,使得高嶺土的應用領域更加廣泛, 一些高新技術領域開始大量運用高嶺土作為新材料,甚至原子反應堆、航天飛機和宇宙飛船的耐高溫瓷器部件, 也用高嶺土制成。
目前,全球高嶺土總產量約為4000萬噸( 該數據屬於簡單的國與國產量的相加,其中沒有統計原礦的貿易量, 包含較多的重復計算),其中精制土約為2350萬噸。造紙工業是精制高嶺土最大的消費部門, 約占高嶺土總消費量的60%。 據加拿大temanex咨詢公司提供的數據, 2000年全球紙和紙板總產量約為31900萬噸,全球造紙塗料用高嶺土總用量為約1360萬噸。
高嶺土在造紙工業的應用十分廣泛。主要有兩個領域, 一個是在造紙(或稱抄紙)過程中使用的填料, 另一個是在表面塗布過程中使用的顏料。對於一般文化紙,填料量占紙重量的10-20%。對於塗布紙和紙板( 主要包括輕量塗布紙、銅版紙和塗布紙板),除了需要填料外, 還需要顏料,填、顏料用的高嶺土所占比重為紙重的20-35%。高嶺土應用於造紙, 能夠給予紙張良好的覆蓋性能和良好的塗布光澤性能, 還能增加紙張的白度、不透明度,光滑度及印刷適性,極大改善紙張的質量。
高嶺土的分類
自然產出的高嶺土礦石,根據其質量、可塑性和砂質(石英、長石、 雲母等礦物粒徑>50微米)的含量,可劃分為煤系高嶺土、 軟質高嶺土和砂質高嶺土三種類型。
不同的資源秉性,基本決定了該資源可適合發展的產業方向。 一般來說,國內的煤系高嶺土(硬質高嶺土), 比較適合開發為煅燒高嶺土,主要應用於各種用途的填料方面。煅燒高嶺土由於白度較高,在造紙方面也有應用, 且多為生產高檔銅版紙,價格昂貴(4000元/噸左右)。 但由於煅燒土主要是增加白度,一般不單獨使用,在造紙中用量較水洗土為少。非含煤高嶺土( 軟質高嶺土和沙質高嶺土),主要應用於造紙塗料和陶瓷行業方面。 非煤系高嶺土的晶體結構上主要分為單片狀(徑厚比為8:1)、管狀和疊片狀。
其中:以茂名盆地為代表的單片狀結構高嶺土(石) 經簡單工藝處理即可直接應用於造紙塗料,加工成本相對稍低, 附加值較高;以福建龍巖為代表的管狀結構高嶺土(石)可應用於陶瓷材料、耐火材料;以廣西合浦、 湛江廉江為代表的疊片狀高嶺土(石)屬風化不完全( 形象而言即十月懷胎不足,早產兒),先天不足,但經剝片處理,也可用於造紙,成本相對茂名土稍高。而且, 據專家分析,天然品質的局限性,使得合浦土的粘濃度較低, 在目前技術條件下,還無法加工後用於高檔造紙塗料。
應當指出的是,這種用途上的分工也不是絕對的。隨著技術的進步, 高嶺土資源天然秉賦上的差異,是可以通過技術的進步來抹平的。 當然,技術的可能和可行是完全不同的兩種概念,技術的可行還不能代表工業應用價值。 在工業上的實際應用,存在性能價格比問題, 成本必須有優勢才有應用價值。目前這種用途上的相對區分,是以現有技術為前提的。 這也是我們茂名高嶺土在目前占有優勢的重要原因。
世界主要高嶺土生產國資源情況
目前我國高嶺土礦點有700多處, 對200處礦點探明儲量為30億噸,礦點較為分散。 其中煤系高嶺土16.7億噸,主要分布在我國北方的東北、 西北的石炭一二疊紀煤系中,以煤層中夾矸、 頂底板或單獨礦層形式存在。
我國是產煤大國,基本上大型煤礦都伴生有煤系高嶺土, 因而煤系高嶺土儲量十分豐富。 非煤系高嶺土1996年探明工業儲量14.32億噸。
與其它非金屬資源相比,高嶺土不屬於我國的優勢資源, 如按人均算則更為短缺。而且我國高嶺土資源的分布比較分散, 品位不高,大多數為煤系高嶺土(國外很少), 需要經過煅燒或改性,用於造紙塗布有天然的局限性。
而且煤系高嶺土由於屬於煤的伴生礦,難以大規模開采利用。 在我國,非煤系高嶺土與煤系高嶺土儲量相當, 但絕大多數為管狀高嶺土,粘度大,不能用於造紙塗布。
據目前所了解資料,只有廣東、廣西、 河北沙河的高嶺土資源可以開發用於造紙塗料,因此資源十分寶貴。 河北沙河在90年代中後期曾在國內造紙塗料市場與茂名高嶺土有過 激烈競爭,但目前已經由於資源不足,逐漸萎縮。
高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮於水中、 良好的可塑性和高的粘結性、優良的電絕緣性能; 具有良好的抗酸溶性、很低的陽離子交換量、 較好的耐火性等理化性質。因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、 化工、塗料、醫藥和國防等幾十個行業所必需的礦物原料。 有報道稱,日本還有將高嶺土用於代替鋼鐵制造切削刀具、 車床鑽頭和內燃機外殼等方面應用。特別是最近幾年, 現代科學技術飛速發展,使得高嶺土的應用領域更加廣泛, 一些高新技術領域開始大量運用高嶺土作為新材料, 甚至原子反應堆、航天飛機和宇宙飛船的耐高溫瓷器部件, 也用高嶺土制成。 高齡土可提高電纜的體積電阻率,使產品有較高的電絕緣性, 並且分散性好,與基料的交聯性得到改善,起到一定的補強作用。 高嶺土在造紙工業的應用十分廣泛。主要有兩個領域, 一個是在造紙(或稱抄紙)過程中使用的填料, 另一個是在表面塗布過程中使用的顏料。對於一般文化紙, 填料量占紙重量的10-20%。對於塗布紙和紙板( 主要包括輕量塗布紙、銅版紙和塗布紙板),除了需要填料外, 還需要顏料,填、顏料用的高嶺土所占比重為紙重的20-35%。 高嶺土應用於造紙, 能夠給予紙張良好的覆蓋性能和良好的塗布光澤性能, 還能增加紙張的白度、不透明度,光滑度及印刷適性, 極大改善紙張的質量。 目前,全球高嶺土總產量約為4000萬噸( 該數據屬於簡單的國與國產量的相加,其中沒有統計原礦的貿易量, 包含較多的重復計算),其中精制土約為2350萬噸。造紙工業是精制高嶺土最大的消費部門, 約占高嶺土總消費量的60%。 據加拿大temanex咨詢公司提供的數據, 2000年全球紙和紙板總產量約為31900萬噸, 全球造紙塗料用高嶺土總用量為約1360萬噸
高嶺土在化學組成上的主要特點是鋁含量高,助熔劑含量低。 其產地遍布各地,南方多原生高嶺土,北方多粘積高嶺土
化工材料.用於乳膠漆,粉體塗料,油漆,陰極,陽極電泳, 塗布白紙板,白卡紙,輕塗紙,銅板紙,熱敏紙,無碳復寫紙, 鑄塗紙,塗布箱紙板等塗布加工紙的塗料中。 及用於電纜橡膠和塑料行業。
高嶺土 是一種無機材料,填充用的
它以我國江西景德鎮高嶺村所產的高嶺土(瓷土)而出名, 並已成為全世界制瓷原料的通用術語。關於高嶺土有個傳說故事: 相傳很久以前,高嶺村住著一戶姓高的窮漢, 夫妻二人租種著地主的幾分瘦田。一年到頭風裡來雨裡去, 辛辛苦苦打下一點點糧食,幾乎全都被地主的地租高利貸刮走了, 只得靠瓜、薯、菜充饑度日,日子過得十分艱苦。 高氏夫妻雖窮,但心地卻很善良,只要聽說誰家的鍋揭不開, 夫妻倆寧願自己挨餓,也要省下口中的那點瓜薯給人送去。因此, 鄰近窮苦鄉親,都很尊敬他們。 一個冬天,北風呼號,雪花紛飛。一清早,高家老漢剛把屋門打開, 只見屋檐下躺著個衣衫褴褛,幾乎被凍僵的白發老頭。 他忙喚來老伴,將老人抬到自家的床上, 把家裡僅有的一床破棉絮蓋在老人身上, 還將自己身上穿的一件破棉襖脫下來蓋住老人。與此同時, 高大娘也燒好了姜湯, 夫妻二人細心地將姜湯一匙一匙地喂進老人的嘴裡。過了一會兒, 老人終於蘇醒過來。 可是老人還不能說話,用手指指口中,意思是說要吃東西。 高氏夫妻很為難,家中粒米無存,只有野菜湯, 怎能給剛剛回生的老人吃呢?經過商量, 只好又到財主家去借一升還兩升的米。借到米之後, 高大娘熬好了熱騰騰的稀粥端到老人面前請他喝。喝了粥, 白發老人的精神好多了,他下床站了起來,激動地對高氏夫妻說:“ 你夫妻倆確是名不虛傳的好人啊!” 就從衣袋裡取出一粒潔白晶瑩的小石塊,遞給高老漢,說道:“ 我這裡有一粒小石塊,現在送給你們,可將它種在村後的高嶺土上。 過七七四十九天,再去挖開山土,那裡面有著挖不盡的白玉土, 這種土是制瓷的上等料,你們可以將它運到景德鎮去賣。”說完, 一聲哈哈大笑不見人影了。 高氏夫妻被眼前所發生的事兒弄得目瞪口呆,都以為遇到神仙了。 夫妻倆懷著半信半疑的心理來到高嶺山,挖個深坑將小石塊種下去。 過了四十九天,他們又來到高嶺山,揮起鋤頭一挖,出現了奇跡, 只見那原來是黃色的泥土,變成了白嫩的玉色土。夫妻倆非常高興, 便急匆匆地跑村串戶,通知窮鄉親們一同上山去挖玉土, 大家將土挖出,運到景德鎮,果然賣到好價錢。從此, 這一帶的窮鄉親們都改行挖、賣玉土了,日子也比從前好過起來。 景德鎮自從采用高嶺土制成瓷器以後,出產的瓷器更為精美。 1712年, 有個法國的法教士昂特雷柯萊曾向國外介紹過高嶺的瓷土, 於是高嶺土便在全世界聞名了。 高嶺土是以高嶺石亞族礦物為主要成分的軟質[1] [2] 下一页
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