不同产地煤系高岭土的结晶度及有序度研究
第33卷第4期非金属矿Vol.33 No.4 2010年7月 Non-Metallic Mines July, 2010
高岭土是一种宝贵的自然资源和重要的非金属矿产，其主要成分为高岭石。高岭石是典型的1∶1型二八面体层状硅酸盐矿物，其晶体存在广泛的结构缺陷。自然界产出的高岭石往往结构上有不同程度的无序化，结晶良好者少见。高岭土矿床的成因类型有：风化型、沉积型、热液蚀变型3种[1-3]。煤系高岭土属于沉积类型。我国煤系高岭土资源丰富，工业应用前景乐观。若不加以充分利用，不仅造成资源呆滞，而且有的当作矸石废弃，造成环境污染。本实验以不同产地煤系高岭土为研究对象，通过化学分析、X射线粉晶衍射、环境扫描电镜、化学全分析及IR光谱分析、热分析等对高岭土的化学成分、结晶度及有序度进行研究，为煤系高岭土的开发提供理论依据。
1?实验原料及仪器
1.1 实验原料实验所用高岭土分别采自山西浑源、湖北宜都、山西河曲、山西朔州4个不同产地的煤系高岭土，对4例样品进行化学成分分析，结果见表1。表1?不同产地煤系高岭土化学成分与理论值对比(wt%)样品SiO2Al2O3Fe2O3MgO CaO Na2O K2O TiO2P2O5MnO H2O-烧失量理论值46.5439.50
浑源44.1738.70.40.130.220.020.04 1.120.0140.0030.5815.2
宜都44.7837.70.190.040.350.010.020.370.0150.0030.4316.55
河曲45.0338.40.190.040.110.020.040.390.0110.0030.4415.72
朔州44.8638.10.270.090.180.020.05 1.740.0320.0030.4314.74由表1可以看出，这4例高岭土样品中的SiO2和Al2O3的含量都接近高岭土的理论值，高岭土样品纯度较高，根据理论计算结果表明，山西浑源的高岭石含量为98.0 %，湖北宜都的高岭石含量为95.4 %，山西河曲的高岭石含量为97.2 %，山西朔州的高岭石含量为96.5 %。
1.2 试验仪器X射线粉晶衍射分析采用荷兰帕纳科粉晶衍射仪，测试条件为：扫描角度2θ为3。~ 65。，Cu靶，电压40 kV，电流40 mA，Ni滤波片。红外光谱分析采用美国热电的付利叶变换红外光谱议，测定范围400~600 nm，分辨率0.5~1 cm，测定条件，KBr 压片法。扫描电镜分析采用荷兰FEI有限公司环境
不同产地煤系高岭土的结晶度及有序度研究
吴红丹1,2?于吉顺2?张锦化1,2?管俊芳3
（1 中国地质大学材料科学与化学工程学院，武汉430074；2 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，武汉430074；3 武汉理工
大学资源与环境工程学院，武汉430070）
摘?要不同产地的高岭土因其形成条件不同，高岭土晶体的形态、结晶程度和有序度也有很大的差异。产地不同、有序度不同、结晶形态各异的高岭土的各种工业指标是不同的。从山西浑源、山西河曲、山西朔州和湖北宜都选取了4种不同产地的高岭土，采用XRD、SEM、化学全分析以及IR光谱分析、热分析等测试手段对不同产地高岭土的矿物成分和结晶度进行分析计算，对解决煤系高岭土深加工和应用过程中所遇到的与之有关的问题有重要的意义。
关键词煤系高岭土结晶度有序度
中图分类号：TD985文献标识码：A文章编号：1000-8098(2010)04-0024-04
Study on Crystallinity and Order Degree of Coal-series Kaolin from Different Districts
Wu Hongdan1,2Yu Jishun2Zhang Jinhua1,2Guan Junfang3
(1 Faculty of Material Science and Chemical Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074; 2 State Key Laboratory of Geo-logical Processes and Mineral Resources, Wuhan 430074; 3 School of Resource & Environmental Engineering, Wuhan University of Technology,
Wuhan 430070)
Abstract As a result of different formation condition, the crystal form, crystallinity and order degree of kaolin from different places are different. Industrial index of kaolin in different places are various because of different order degree and crystal form. Using XRD, SEM, IR spectrum, chemical analysis and TG, this paper analyzed the crystallinity and composition of four coal-series kaolin samples, which were collected from HunYuan, Hequ, Shuozhou, Shanxi Province and Yidu Hubei Province. It is important to solve corresponding problems in the deep processing and utilization of coal-series kaolin.
Key words coal-series kaolin crystallinity order degree
收稿日期：2010-05-20
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