簡(jiǎn) 介:
高嶺土是一種重要的無機(jī)非金屬礦物,具有很多優(yōu)良的物理性能、化學(xué)性能及機(jī)械性能。高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣闊,現(xiàn)已涉及到陶瓷、電子、造紙、橡膠、塑料、搪瓷、石油化工、涂料、油墨、光學(xué)玻璃、化纖、砂輪、建筑涂料、化肥、農(nóng)藥殺蟲劑載體及耐火材料等行業(yè),發(fā)揮著重要的作用。
高嶺土主要由小于2個(gè)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(xué)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(zhǎng)石等其它礦物伴生。高嶺土的化學(xué)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。
質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結(jié)性、優(yōu)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(zhì)。
性能特點(diǎn):
① 由于其六邊形晶體結(jié)構(gòu)折射率高,大大提高涂膜的對(duì)比率(遮蓋力)并提供優(yōu)良的色延展性;
② 高嶺土的扁平性質(zhì)可在涂料流動(dòng)性與流平性之間提供良好的平衡。扁平粒子也傾向于漆膜表面平行排列,可有效阻止水分的滲透,使涂膜耐洗刷性和抗污染性得到改善,對(duì)發(fā)黏的漆膜來說,扁平粒子可改善涂料的抗壓黏性;
③ 高嶺土是親水性的,故易于分散,顆粒容重較小,懸浮性能良好;
④ 具有較窄的膠態(tài)粒子分布范圍,傾向于使涂料黏度不發(fā)生變化,并能提供滿足要求的流變性和觸變性(高剪高流和低剪低流),因而涂膜比較豐滿,并能改善顏料的浮色和發(fā)花的弊端;
⑤ 化學(xué)惰性強(qiáng),晶體光軸角小,晶形排列有序度高,這些都將顯著地增加涂層對(duì)紫外線屏蔽能力。
生產(chǎn)工藝:
Ø 低溫煅燒
可選用的煅燒設(shè)備類型有快速脫水器、倒焰窯、連續(xù)式推板窯。
① 快速脫水器
煅燒工業(yè)可分兩步,第一步煅燒溫度在600 ℃左右。由空氣預(yù)熱室產(chǎn)生的高溫?zé)峥諝夤娜氪虽鰷u器,形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)向上的熱氣流,極細(xì)物料從上、下物料噴入口注入注入,借助注入器或噴霧器分散,并以逆流方向進(jìn)入圓錐形反應(yīng)室中。熱空氣由下部最小直徑一段的噴嘴以平均50-150 m/s的速度以旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)入,煅燒后的物料由上部最大直徑一端排出,然后用旋風(fēng)集塵器分離和收集。由此制得的非晶質(zhì)煅燒高嶺土還可進(jìn)行第二步煅燒處理。煅燒溫度在偏高領(lǐng)土的轉(zhuǎn)變溫度以上,即高嶺土放熱反應(yīng)開始的溫度900-1000 ℃。
② 倒焰窯
倒焰窯按燒成室形狀分為圓形與矩形兩種,其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。優(yōu)點(diǎn):窯室容積變化范圍大(1-150 m3),燒成制度較靈活,操作管理簡(jiǎn)單,生產(chǎn)技術(shù)較易掌握。
③ 推板式隧道窯
這是一種連續(xù)式窯。這種窯的窯體結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,設(shè)備簡(jiǎn)單,投資少,投產(chǎn)快,適應(yīng)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)要求。由于窯道載面小,一般窯內(nèi)溫差較小,產(chǎn)品燒成質(zhì)量均勻一致。熱利用率高,操作管理方便,煅燒溫度在1000 ℃以下。
此類窯的結(jié)構(gòu)有單通道和雙通道明焰式和隔焰式之分。用煤、油做其熱源,采用隔焰式。用煤氣、電做熱源采用明焰式。
Ø 高溫煅燒
所用設(shè)備是回轉(zhuǎn)爐和窯車式隧道窯。
① 連續(xù)式回轉(zhuǎn)爐
燃燒的氣體以逆流方式由燃燒室進(jìn)入煅燒爐,爐中給料從煙氣出口端進(jìn)入,煅燒過得物料從煙氣入口端排出,而廢氣則通過煅燒爐的另一端煙道排出。煅燒過程中的熱,在燃燒的氣體與物料對(duì)流時(shí),傳遞到高嶺土和外殼,外殼再輻射到高嶺土;剞D(zhuǎn)窯的煅燒溫度高達(dá)1500 ℃,這時(shí)高嶺土可轉(zhuǎn)化為粘土熟料。
② 窯車式隧道窯
這種窯是由前后彼此連接,上面鋪有耐火材料的窯車。沿窯底軌道借推車機(jī)推移前進(jìn),構(gòu)成可動(dòng)窯底。高嶺土磚坯或裝有坯件的匣缽,堆碼在窯車臺(tái)上,隨窯車移動(dòng),經(jīng)預(yù)熱、燒成、冷卻后出窯。