《高岭土深加工技术》PPT课件

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1、高岭土深加工技术武汉理工大学目录高岭土剥片超细高岭土制备煅烧高岭土高岭土煅烧增白高岭土表面改性高岭土合成分子筛高岭土合成聚合氯化铝和白炭黑高岭土包膜二氧化钛复合颜料的制备一、高岭土剥片除了白度、纯度等指标外，为了满足铜版纸、涂布纸及纸板以及高档油漆涂料、塑料和橡胶制品等对高岭土产品的技术要求，粒度及其分布是至关重要的指标。由于高岭石为片状晶型，因此，高岭土的湿式超细粉碎又称为剥片，意即将较厚的叠层状的高岭土剥分成较薄的小薄片。剥片的方法有湿法研磨、挤压和化学浸泡法。高岭土剥片叠层状高岭土磨剥成薄片高岭土

2、示意图剪切剥分高岭土叠层高岭土片剥片实例研磨法研磨法是借助于研磨介质的相对运动，对高岭土颗粒产生剪切、冲击和磨剥作用，使其沿层间剥离成薄片状微细颗粒。常用的设备是研磨剥片机、搅拌球磨机、砂磨机等。研磨介质常用玻璃珠、氧化铝珠、刚玉珠、氧化锆珠、天然石英砂等，粒径0.8~3mm。挤压法挤压法使用的设备为高压均浆机。其工作原理是通过活塞泵使均浆器料筒内的高岭土料浆加压到20~60MPa，高压料浆从均浆器的喷嘴（表面经过硬化处理的很窄的缝隙）以大于950m/s的线速度相互磨挤喷出。由于压力突然急剧降低，从而使

3、料浆内高岭土晶体叠层产生“松动”，高速喷出的料浆射到常压区的叶轮上，突然改变运动方向，产生很强的穴蚀效应。松动的晶体叠层在穴蚀作用下达到沿层间剥离。化学法化学浸泡法是利用化学药剂溶液对高岭土进行浸泡，当药剂浸入到晶体叠层以氢键结合的晶面间时，晶面间的结合力变弱，晶体叠层出现松懈现象，此时再施以较小的外力，即可使叠层的晶片剥离。化学浸泡法使用的药剂有尿素、联苯胺、乙酰胺等。二、超细高岭土制备为了制备微米、亚微米和纳米级的高岭土产品，可以采用插层剥片等方法。将高岭土粉料加入插层剂、助磨剂和水，采用湿法研磨剥

4、片，用水冲掉插层剂，重复上述过程多次循环直至完全剥离。只要选择合适的插层剂和研磨时间、控制循环次数，就能制备出不同类别的产品。超细高岭土制备超细高岭土应用利用插层剥离法剥离高岭石片层或使有机大分子插入高岭石层间，可制备各种聚合物/高岭土纳米复合材料，如聚丙烯/高岭土纳米复合材料，聚胺酯/高岭土纳米复合材料、橡胶/高岭土纳米复合材料、聚氯乙烯/高岭土纳米复合材料等，这些新型的复合材料具有高的强度和韧性，是目前新材料发展的重要领域。三、煅烧高岭土煅烧是高岭土的重要的加工工艺之一。通过煅烧加工高岭土脱除了结构

5、水或结晶水、碳质及其他挥发性物质，变成偏高岭石，商品名称为“煅烧高岭土”。煅烧高岭土具有白度高、容重小、比表面积和孔体积大、吸油性、遮盖性和耐磨性好，绝缘性和热稳定性高等特性，广泛应用于涂料、造纸、塑料、橡胶、化工、医药、环保、高级耐火材料等领域。因此煅烧加工已成为高岭土（岩）加工的深加工技术。煅烧高岭土Al2O3·2SiO2·2H2OAl2O3·2SiO2+2H2O高岭石偏高岭石2(Al2O3·2SiO2)2Al2O3·3SiO2+SiO2偏高岭石硅铝尖晶石2Al2O3·3SiO22Al2O3·SiO

6、2+2SiO2硅铝尖晶石似莫来石高岭土在不同煅烧温度下的化学反应如下：煅烧高岭土高岭土煅烧加工的温度不同，其产品的脱水和结构特性变化不同，因而具有不同的物化性能，可以作为不同的工业原料，具有不同的工业用途。优质煤系煅烧高岭土大多采用干、湿结合，先磨后烧的生产工艺。原则生产工艺流程如下：煤系高岭土粉磨破碎调浆超细研磨剥片干燥打散解聚包装打散解聚分级隔焰回转煅烧四、高岭土煅烧增白提高煅烧高岭土产品的白度方法对高岭土原矿采用化学漂白、高梯度磁选等预处理方法或对煅烧高岭土再进行处理等方法。这些方法虽然可以提高高

7、岭土和煅烧高岭土的白度，但工艺过程复杂、生产成本高、废水对环境污染严重。选择质量好的原料，控制其有色杂质的含量和原料的白度，但不能有效合理利用高岭土资源，致使许多高岭土不能用作深加工煅烧高岭土的原料。提高煅烧温度，但煅烧高岭土的活性会下降，使煅烧高岭土产品的性能达不到要求。五、高岭土表面改性经选矿提纯和粉碎加工后的高岭土粉体表面带有羟基和含氧基团，具有酸性；经过煅烧加工后的高岭土酸性更强，此外比表面较大、表面能较高，与有机高聚物的相容性差。因此在用作高聚物（如环氧树脂或乙烯基树脂）材料的填料时要对其进行

8、表面改性处理。高岭土表面改性高岭土改性的目的高岭土粉体经过表面改性后，能达到疏水、降低表面能、改善其分散性和与高聚物基料的相容性，以达到提高塑料、橡胶等高聚物基复合材料综合性能的目的。高岭土表面改性一般的改性方法采用表面化学包覆的方法。常用的表面改性剂主要有硅烷偶联剂、有机硅（油）或硅树脂、表面活性剂及有机酸等。用途不同，所选用的表面改性剂的品种和配方也有所不同。硅烷偶联剂是高岭土填料最常用和最有效的表面改性剂。影响最终处理效果的因素主要是