高岭土的特性和用途
质纯的高岭土具有白度高、质软、易分散悬浮于水中,良好的可塑性和高的粘结性,优良的电绝缘性能;具有良好的抗酸溶性,很低的阳离子交换量,较高的耐火度等理化性能。
纯净高岭土的外观呈白、浅灰色,被其它杂质污染时,可显黑、褐、粉红,米黄等色。这些高岭土本身的颜色,对烧成以后的色泽不一定产生不良影响例如景德镇常用的抚州高岭土,颜色白中显粉红色,但烧成以后色泽洁白。又如我国山西大同所产的炭质高岭土,颜色乌黑,但烧成以后色泽也很洁白。
高岭土因具有许多优良的工艺性能,广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、塑料、耐火材料,化工、农药、医药、纺织、石油、建材及国防等部门,而且在国防尖端技术的应用也很广泛,如电气、原子能、喷气式飞机、火箭、人造卫星、半导体、微波技术、集成电路、广播、电视及雷达等方面几乎都需要陶瓷制品。
高岭土的应用领域不同,对其质量要求截然不同。按工业用途可分为造纸工业用高岭土、搪瓷工业用高岭土、橡胶工业用高岭土和陶瓷工业用高岭土等。在化学成分方面,对造纸涂料、无线电瓷、耐火坩埚等要求高岭土的Al2O3和SiO2接近高岭石的理论值,日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、白水泥原料、橡胶和塑料的填充剂对高岭土的Al2O3含量要求可适当放低,SiO2含量可酌情高些。对Fe2O3、TiO2、SO3等有害成分,亦有不同允许含量。对CaO、MgO、K2O、Na2O含量的允许值,不同的用途中也不相同。在工艺性能方面,各应用领域要求的侧重点更为明显。如造纸涂料主要要求高的白度、低的粘浓度及细的粒度;陶瓷工业要求有良好的可塑性、成型性能和烧成白度;耐火材料要求有高的耐火度;搪瓷工业要求有良好的悬浮性等。
高岭土的主要矿物组成是高岭石,它是一种六角形鳞片状的结晶,也有呈管状或杆状结晶的。从理论上分析,高岭石的化学成分应为:二氧化硅46.5%;三氧化二铝39.5%;水 14%。当粘土中三氧化二铝的含量低,而钾、钠等碱金属的氧化物含量高时,就可以判定它的耐火度低,不适于制造耐火制品;如果土中三氧化二铁及二氧化钛等着色氧化物含量多,则可以估计烧出的瓷器可能不够洁白,如碳酸盐,硫酸盐或硫化物多,则烧成时很可能产生起泡等缺陷。