簡 介:
高嶺土是一種重要的無機非金屬礦物,具有很多優(yōu)良的物理性能、化學性能及機械性能。高嶺土的應用領域也日益廣闊,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、光學玻璃、化纖、砂輪、建筑涂料、化肥、農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。
質純的高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結性、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。
性能特點:
① 由于其六邊形晶體結構折射率高,大大提高涂膜的對比率(遮蓋力)并提供優(yōu)良的色延展性;
② 高嶺土的扁平性質可在涂料流動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 化學惰性強,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紫外線屏蔽能力。
生產工藝:
Ø 低溫煅燒
可選用的煅燒設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。由空氣預熱室產生的高溫熱空氣鼓入此漩渦器,形成一個旋轉向上的熱氣流,極細物料從上、下物料噴入口注入注入,借助注入器或噴霧器分散,并以逆流方向進入圓錐形反應室中。熱空氣由下部最小直徑一段的噴嘴以平均50-150 m/s的速度以旋轉方式進入,煅燒后的物料由上部最大直徑一端排出,然后用旋風集塵器分離和收集。由此制得的非晶質煅燒高嶺土還可進行第二步煅燒處理。煅燒溫度在偏高領土的轉變溫度以上,即高嶺土放熱反應開始的溫度900-1000 ℃。
② 倒焰窯
倒焰窯按燒成室形狀分為圓形與矩形兩種,其結構和工作原理基本相同。優(yōu)點:窯室容積變化范圍大(1-150 m3),燒成制度較靈活,操作管理簡單,生產技術較易掌握。
③ 推板式隧道窯
這是一種連續(xù)式窯。這種窯的窯體結構緊湊,占地面積小,設備簡單,投資少,投產快,適應國內生產要求。由于窯道載面小,一般窯內溫差較小,產品燒成質量均勻一致。熱利用率高,操作管理方便,煅燒溫度在1000 ℃以下。
此類窯的結構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
所用設備是回轉爐和窯車式隧道窯。
① 連續(xù)式回轉爐
燃燒的氣體以逆流方式由燃燒室進入煅燒爐,爐中給料從煙氣出口端進入,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流時,傳遞到高嶺土和外殼,外殼再輻射到高嶺土;剞D窯的煅燒溫度高達1500 ℃,這時高嶺土可轉化為粘土熟料。
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推移前進,構成可動窯底。高嶺土磚坯或裝有坯件的匣缽,堆碼在窯車臺上,隨窯車移動,經預熱、燒成、冷卻后出窯。