煅烧高岭土的特点与市场前景分析
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《矿物材料学》课程论文
题目：煅烧高岭土的特点与市场前景分析教师：
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煅烧高岭土的特点 (4)
一、煅烧高岭土的矿物原料 (4)
二、煅烧高岭土的组成与结构 (4)
1、煅烧过程中的物理、化学变化 (4)
2、晶体结构的变化 (5)
三、煅烧高岭土的制备工艺过程 (6)
1、分散 (6)
2、除砂 (7)
3、分级 (7)
4、磁选除铁 (7)
5、浮选 (7)
6、漂白 (7)
7、超细磨矿 (7)
8、煅烧加工 (8)
9、表面改性 (8)
四、煅烧高岭土的性能与应用 (8)
1、煅烧高岭土在造纸工业的应用： (8)
2、煅烧高岭土在陶瓷工业的应用： (8)
3、煅烧高岭土在橡胶工业的应用： (9)
4、煅烧高岭土在油漆工业中的应用： (9)
5、煅烧高岭土在耐火材料中的应用： (9)
6、煅烧高岭土在塑料工业中的应用： (9)
7、煅烧高岭土在人工合成分子筛中的应用： (9)
8、煅烧高岭土在搪瓷工业的应用： (10)
9、煅烧高岭土用作宝石抛光粉： (10)
10、煅烧高岭土的其他用途： (10)
煅烧高岭土的市场情况与预测 (11)
一、国内高岭土资源状况
11
二、国内煅烧高岭土的生产状况 (12)
煤系煅烧高岭土 (12)
三、煅烧高岭土市消费结构及市场前景分析 (13)
1、油漆涂料: (13)
2、造纸: (13)
3、橡胶、塑料和电缆填料: (13)
4、陶瓷釉料: (14)
5、化妆品、医药领域: (14)
6、无磷洗衣粉: (14)
7、高岭土(聚合氯化铝原料): (14)
煅烧高岭土的特点
一、煅烧高岭土的矿物原料
煅烧高岭土的主要矿物原料来源是高岭土。煅烧高岭土就是将高岭土在煅烧炉中烧结到一定的温度和时间，使其的物理化学性能产生一定的变化，以满足一定的要求。
高岭土的主要矿物组成是由小于2个微米的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等)组成；除高岭石簇矿物外，还有蒙脱石、伊利石、叶腊石、石英和长石等其它矿物伴生。
高岭土的理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O，化学成分中含有大量的AL2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO 等。
高岭土化学成分分析：
上表为四个地区，福建1#、云南2#、黑龙江3#、广东4#的高岭土的化学成分分析。由表可看出，四个地区高岭土都经过精选，Al2O3/SiO2比值分别为1# 0.79，2# 0.84，3# 0.75，4# 0.77，都介于0.7~0.85之间，属于纯度较高的优质高岭土；Fe2O3、TiO2含量均不高，不大于0.5%；（CaO+MgO）含量小于2%；烧失量在13.96%（理论上纯高岭土烧失量）左右，可以满足制瓷、造纸、橡胶、填料等工业应用[1]。
二、煅烧高岭土的组成与结构
1、煅烧过程中的物理、化学变化
高岭土的煅烧过程是脱羟基[2]和铝的活化过程[3]，同时晶体结构也发生变化，从层状的高岭石变为无定形的偏高岭石[4]。结构的改变引起理化性质的改变[5-7]，煅烧使高岭土变成膨松孔隙结构的粉体，表面官能团和活性点、酸碱度及电性能发生变化，使其表现出更优异的性能。
高岭土经过不同温度的煅烧，其结构与性能均发生了变化。根据其变化，可将其划分为三个温度段：
第一阶段：500℃之前，XRD和FTIR显示，高岭石结构基本保持原状，结构水部分脱失，其自度、吸油值也无大的变化。
第二阶段，500℃~900℃，高岭石结构水脱失，转化成无定型的偏高岭石，基本仍保持片状和管状形态，但片状和管状晶体尺寸变小．颗粒间隙碱小，结块增加，是一种结晶度很差的过渡相，具有高火山灰活性，在水玻璃激发作用下，可发生胶凝反应。．吸油值增大，在800℃，吸油值最高，达到78.39/100g，自度提高，达到90％。
第三阶段，1000℃之后，偏高岭石逐渐转化成针状短柱状的莫来石，并出现方石英相，白度保持不变，吸油值降低[8]。
2、晶体结构的变化
高岭土的基本结构单元是硅氧四面体层与铝氧八面体层通过氧键桥连接形成，其结构示意图如图1所示，其中的结构羟基分布在铝氧八面体层中，结构单元之则由氢键连接起来，品格排列整齐，有序度很高，所以结构致密，无缝隙。
图1 高岭土1:1层状结构
当高温煅烧高岭土时，结构水脱出，铝氧八面体层的结构被破坏，而硅氧四面体层则基本保持原有的层状结构特征，使得偏高岭土保持了层片状结构特征。
从煅烧高岭土的XRD衍射分析和29Si、27Al。MAS、NMR，SEM、TEM 分析得知，煅烧高岭上是一种长程无序，中程呈层片状碎片的结构。碎片由有序度较高的硅氧四面体层和有序度较差的铝氧层构成，有序度较高的硅氧四面体层是指煅烧高岭土中的硅氧层基本上保持了原高岭土中硅氧四而体的层状结构特征，硅的配位数没有发生变化，但有序度降低，所以硅氧四面体(SiO4)层是中程有序，而铝氧层由原来铝的六配位八面体层转变成由铝的四配位、五配位和六配位三种配位形式同时共存，其有序度较差，这不仅是因为铝有较多类型的配位，而且还因为各种配位铝氧多面体之间复杂的连接方式。
曹德光等[9]提出了如图2所示的煅烧高岭土结构示意图，硅氧层与铝氧层之间任然通过原来的桥氧键相互连接，层与层之间的氢键随着结构水的脱去而不存在。正是因为在煅烧过程中结构水的脱去，铝氧层晶格发生扭曲，使得煅烧高岭土呈现出一种长程无序，中程呈层片状碎片的结构，所以用透射电镜分析其内部微观结构时，观察到了苏州煅烧高岭上的峰窝状疏松结构，茂名煅烧高岭土的鱼网状疏松结构[10]。
图2 煅烧高岭土的结构示意图
三、煅烧高岭土的制备工艺过程
煅烧高岭土的制备过程包括分散、除砂、分级、磁选除铁、浮选、漂白超细磨矿、煅烧加工、表面改性等几个阶段。
1、分散
在高岭土湿选工艺中首先将原矿制成泥浆，使矿物以颗粒状单体形态在水
中解离，颗粒大小以微米为单位，甚至于更小。为了使高岭石族矿物与杂质矿物(如石英、长石、云母、黄铁矿、钛铁矿等)分离，就必须使粘土颗粒分成细、中、粗三个粒级。为了使分散效果更好有时需添加适当的分散剂，矿浆中的矿物颗粒只有达到充分分散，才能有效地进行分级和选别。
2、除砂
除砂主要去掉石英、长石、云母等碎屑矿物和岩屑等较粗粒的杂质，同时也可除去部分铁钛矿物。常用耙式浮槽式分级机、螺旋式分级机、水力旋流器和振动筛等进行。
3、分级
分级就是利用矿物颗粒的大小或密度的差别来分离矿物，若组成矿浆的矿物粒度相差大，则一般用筛网分级；若相近，则据其密度差别进行选别。常用的分级设备有水簸、水力旋流器、离心机等。
4、磁选除铁
几乎所有的高岭土原矿都含有少量的铁矿物，主要有铁的氧化物、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、电气石等。这些着色杂质通常具有弱磁性，这样即可用磁选方法除去这些有害杂质。磁选是利用矿物的磁性差别而在磁场中分离矿物颗粒的一种方法，对除去磁铁矿和钛铁矿等高磁性矿物或加工过程中混入的铁屑等较为有效。
5、浮选
浮选法提纯高岭土应用十分广泛，目前工艺和设备也在不断改进、更新，使得高岭土精矿获得更高的白度，而满足工业需要。
6、漂白
用作颜料、填料和涂料的高岭土，其白度和亮度的高低直接影响其价值的高低。所谓的漂白即是采用不同手段使高岭土的白度增高。具体方法有磁选漂白、浮选漂白、化学漂白等。
7、超细磨矿
为了满足造纸、塑料和橡胶制品等工业对高岭土有较高细度的要求，就必须增加高岭土的细度，从而提高产品的质量。超细磨矿工艺主要有磨剥法、高压挤出法、气流粉碎法。
8、煅烧加工
煅烧是改善高岭土性能的特殊加工方法。高岭土的煅烧制度按煅烧温度划分，有低温煅烧(650℃以下)、中温煅烧(650～1050℃)、高温煅烧(1300～1525℃)等。中温煅烧可分为不完全煅烧(800～950℃)、完全煅烧(950～1050℃)。
造纸涂料工业使用煅烧高岭土可以增加散射力和遮盖率，提高油墨吸咐速度。用于电缆填料可增加电阻率，在合成4A沸石、生产氯化铝、冰晶石工业中，煅烧可以增加高岭土的化学活性。高温煅烧能增加白度，可部分代替价昂的钛白粉。煅烧可生产莫来石。对于煤系高岭岩煅烧是必不可少的工艺，因煅烧能脱除炭质、提高白度。
9、表面改性
高岭土用于塑料、橡胶、油漆、电缆的填料，为使其与各种有机高分子材料容易均匀的分散，并更牢固的结合，需在高岭土表面包覆一层有机耦联剂，此过程称为表面改性。改性效果好的高岭土是疏水的，它漂浮在水的表面而不下沉。
四、煅烧高岭土的性能与应用
不同的煅烧温度，所得产品性能及用途也有差别。低温煅烧高岭土产品为偏高岭石相，属非晶相，化学活性高，用于合成分子筛，铝盐化工及塑料、橡胶的功能性材料。中温煅烧高岭土产品为石丰铝尖晶石，其白度好，不透明度高，用于造纸工业、涂料工业，替代钛白粉作结构性颜料。煅烧产品除白度好、不透明度高之外，还要求光散性能好、孔隙率高，用于造纸可增加涂料纸涂层孔隙体积和松厚度，减少压光时的亮度和不透明度损失。高温煅烧高岭土产品为英来石、方石英相，用于生产莫来石型砂、耐火材料和特种陶瓷[11]。
1、煅烧高岭土在造纸工业的应用：
造纸工业是高岭土最大的市场，占世界高岭土消费总量的45%[12-14]。它在造纸工业可用做填料和涂料。高岭土做填料能代替部分较贵的材料，又不影响最终的产品性质。高岭土做涂料是利用它的覆被能力，使其光滑，光亮，具不透明和可印性。
2、煅烧高岭土在陶瓷工业的应用：
高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3，提高其化学稳定性和烧结强度。同时，
高岭土具有一定的可塑性、粘结性和结合能力，赋予瓷泥良好的成形性。可以增加陶瓷的绝缘性，降低其电的损耗。
3、煅烧高岭土在橡胶工业的应用：
高岭土在橡胶工业中用作填料，将其加入乳胶混合物中，能改善橡胶的性能，提高橡胶制品的机械强度，增强耐磨性和化学稳定性，延长橡胶的硬化时间，改变橡胶的化学性质，如降低渗透性、耐水性、防火阻燃性等。它可以全部或部分代替白碳黑。
4、煅烧高岭土在油漆工业中的应用：
高岭土在油漆中的主要作用是填充物和色料代替物，因为他具有化学惰性、高的覆盖能力，理想的流动性和悬浮性、色白、优良的光学性能、油吸收率和颜料体积浓度高、不易老化、耐磨，具有很高的遮盖力，是油漆工业中不可缺少的填充剂和颜料，他可代替油漆工业的白色颜料，尤其是二氧化钛。
5、煅烧高岭土在耐火材料中的应用：
高岭土具有高的耐火度，常用来生产耐火材料，其制品有抵抗高温，并在高温下承受负荷而不变形的能力。高岭土用作耐火材料制品主要有耐火砖和硅铝棉。
⑴莫来石熟料。用高岭土和工业氧化铝做原料，经湿法研磨、真空挤压成型，然后在高温下煅炼而成，具有良好的热机械性能，在窑具及不定形耐火材料方面具有很好的应用前景；
⑵董青石熟料。用高岭土和镁砂作原料，经湿法研磨，真空挤压成型，然后高温煅烧而成，在窑具方面具有很好的应用前景。
6、煅烧高岭土在塑料工业中的应用：
高岭土作为填料用于塑料工业，其作用是表面光滑、减少热裂和收缩，有利于抛光、尺寸的精确度、耐化学腐蚀性等。还具有在塑料膜中提高散射透光率作用，阻隔红外线，作为体积填料降低成本。
7、煅烧高岭土在人工合成分子筛中的应用：
从20世纪90年代开始利用高岭土作为原料，合成沸石分子筛，试验结果证明，高岭土合成的分子筛用于富氧、脱蜡煤油等工艺里与由铝的氢氧化物和水玻璃合成的分子筛具有同效。
8、煅烧高岭土在搪瓷工业的应用：
搪瓷产品的外层包裹着一层珐琅釉层，以保护中间的铁质坯不生锈、不被腐蚀，而且使制品美观耐用。为了使珐琅釉浆具有一定的悬浮性、粘度、附着性及能耐高温煅烧，在珐琅釉中需要假如高岭土，使珐琅釉层经过煅烧后与铁质坯体牢固结合。
9、煅烧高岭土用作宝石抛光粉：
高岭石在煅烧过程中随着温度的升高，会产生不同的相变，使其硬度明显提高，煅烧至1000-1150℃时，可抛光硬度≤7-7.5的宝石。因此，用纯高岭土可生产出良好性能的宝石抛光粉。另外，用高岭土生产的宝石抛光粉和常用的抛光粉（如氧化络、氧化铈）相比较，具有对人体无害，不污染宝石，不污染环境等忧点。
10、煅烧高岭土的其他用途：
高岭土除上述用途以外，还可以用于生产水泥，聚合铝，低铁和低硫的高岭土可在催化剂生产中应用。高岭土具有亲水性，经常用于疏水物质覆盖其颗粒表面。此外，还在化肥、农药、化妆品等方面的应用。
煅烧高岭土的市场情况与预测
一、国内高岭土资源状况
中国高岭土的矿石类型以砂质高岭土为主，大约占总储量的60%以上；软质高岭土和硬质高岭土占总储量分别为6%和5%左右；其它未划分类型的高岭土占总储量的27%左右。
从矿石质量来看，中国高岭土矿石大多为陶瓷用土，Al2O3含量(品位)一般为20%左右，最高可达38%以上，最低不低于10%。过去，中国造纸涂料和填料级的高岭土比较短缺，1989年新探明的广东茂名高岭土矿，不仅储量巨大，而且矿石质地优良，达刮刀涂布级质量标准。它的发现，使中国进入拥有优质高岭土资源的大国之列。在全国高岭土储量中，造纸级高岭土占41.06%，陶瓷级高岭土占48.35%，其它如白水泥级，橡胶级和电瓷用高岭土合计仅占10.59%。
中国高岭土矿床以中小型为主。在保有的208个矿产地中，据《高岭土矿地质勘探规范》矿床规模划分标准，矿石储量大于2 000万t的特大型矿有江苏吴县观山矿(3421.1万t)、福建龙岩东宫下西矿区(5172万t)、江西贵溪县上祝矿(2843.7万t)、江西兴国县上垄矿(2167.4万t)、广东茂名山阁矿(28633.3万t)、广东茂名大同矿(5661万t)、广西合浦县十字路北风塘矿(5294.1万t)、广西十字路区庞屋矿(2578.1万t)和陕西府谷县海则庙段寨矿(35105万t)、陕西府谷县沙川沟矿(2012.7万t)共10处；矿石储量为2000～500万t的大型矿有25处；矿石储量为500万t至100万t的中型矿有62处；矿石储量小于100万t的小型矿有111处。在大型矿床中已进行勘探地质工作的有10处，详查的有16处，普查的有9处；中型矿床中进行勘探工作有9处，详查的有29处，普查的有24处；小型矿床中进行勘探工作的有9处，详查的有53处，普查的有42处。
据地质矿产部、国家建材局《我国建材非金属矿产资源对2010年国民经济
建设保证程度论证报告》(1995年)，1992～2000年全国高岭土矿石累计需求量与可采储量之比为1∶6.9，1992年～2020年矿石累计需求量与可采储量之比为1∶3.7。表明在2020年前中国高岭土储量可以充分保证需要，到2020年仍可满足需要。
二、国内煅烧高岭土的生产状况
国内高岭土资源现状我国高岭土资源以成因类型齐全、储量丰富、质地优良闻名于世,已探明储量35亿t,年原矿生产量350 吨,生产厂家700 多家[15-17]。目前我国多数高岭土企业的现状是: 规模较小、产量不大、产品质量不高,与美国、巴西等国相比, 存在较大的差距。因此, 我们应在资源合理利用与保护、产品和市场开发、工艺技术和装备以及管理等方面,共同努力, 尽快使我国由高岭土资源大国转变为高岭土产业强国。
煤系煅烧高岭土
我国煤系高岭土储量占世界首位。据统计, 探明储量为19.66 亿吨, 远景储量及推算储量180.5 亿吨。主要分布在东北、西北的石炭二叠系煤系中, 以煤层中顶底板、夹矸或单独形成矿层独立存在, 如山西大同、怀仁、朔州、内蒙古准格尔、乌海、安徽淮北、陕西韩城等地。该类型高岭土矿床属含煤建造沉积型, 采矿成本较低, 加工方式主要有干法磨矿分级、磁选除铁、超细磨矿、煅烧增白和超细改性等[18]。
我国以其独特且丰富的煤系高岭石资源而著称于世。但工业规模的以煤系高岭岩为原料的煅烧高岭土的生产，20世纪90年代才起步；而以所谓“双90”(即白度≥90%，细度2μm含量≥90%)产品为标志的优质煅烧高岭土的规模化生产，1998年前后才开始。2010年，煅烧高岭土的产量约为9万t，其中白度大于90、细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约4.5万t，较上年增长50%;“双90”产品约有2万t，较上年增长33.33%。经过10多年努力，我国煤系煅烧高岭土工业已初具规模，并以高昂的开发代价形成独立知识产权和技术特点的生产工艺。据不完全统计，现有不同规模煅烧高岭土企业近45家，总生产能力已达30万t，多数为年产量数百t到几千t的小型加工厂，主要以生产中、低档产品为主。设计能力在1万t的企业12家，在建和扩建万吨级企业9家[19]。
三、煅烧高岭土市消费结构及市场前景分析
煅烧高岭土的主要市场是油漆涂料、造纸、橡胶、塑料制品、电缆、陶瓷等。2013年,国内煅烧高岭土消费量估计约12～14万t。其中油漆涂料(乳胶漆、内外墙涂料等)的消费量约8万t,涂布纸的消费量2万t左右,橡胶、塑料和电缆等约2万t,其它约1万t。我国煅烧土主要生产厂家,有山西金洋煅烧高岭土公司(3.0万t)、山西朔州安平高岭土公司(已被美国安格公司收购,3.0万t)、内蒙古三保高岭土公司(2.0万t)、内蒙古蒙西高岭粉体股份有限公司(3.0万t)、安徽淮北金岩高岭土公司(0.9万t)、湖南耒阳超牌化工有限公司(0.8万t)。
1、油漆涂料:
油漆涂料是我国煅烧土最大的消费领域，约占总消费量的65%～85%。目前，高档涂料中将大量使用白度90以上、粒度1250目以上(325目筛余量为零)的优质煅烧土。随着油漆涂料行业对高白度和超细煅烧土优良使用性能的认可以及市场对高档油漆涂料需求量的增大，预计2015年将有9%左右的油漆涂料厂家使用高白度和超细煅烧土，需求量约15万t；2020年将有16%左右的油漆涂料厂家使用高白度和超细煅烧土，需求量约27万t。目前，我国油漆涂料用煅烧土的主要生产厂家，有山西金洋煅烧高岭土公司、内蒙古三保高岭土公司、内蒙古蒙西高岭粉体股份有限公司等。
2、造纸:
目前,我国造纸行业对煅烧土的需求量并不很大。2013年,消耗量约为2.3万t左右。随着高质量纸张和品种的扩大,特别是低克重轻量涂布纸、低光泽纸和高档涂料纸板产量的大幅度增长,煅烧土的生产将日益受到重视,消费量呈增长趋势,预计20015年在3万t左右,2020年5万t左右。目前,能稳定提供满足造纸涂料用煅烧土的企业主要有:山西金洋煅烧高岭土有限公司、内蒙古三保高岭土有限公司、湖南耒阳超牌化工有限公司、山西朔州安平高岭土有限公司等。
3、橡胶、塑料和电缆填料:
由于高档涂料和造纸行业对煅烧土质量及稳定性的要求较高,加之煅烧土具有许多优良的特性,在橡胶和塑料制品以及电缆中填加对提高产品性能起到很大的作用,因此,近几年来,许多厂家产品在橡胶和塑料制品以及电缆中的销售有所增长,但竞争也较为激烈。电缆填料市场对它的需求将稳定增长,预计2015年将达3万t左右,2020年5万t左右。由于能提高橡胶和塑料制品的耐磨性、增强
抗撕裂和挠曲强度等,及其作填料时的优良红外线阻隔性能,煅烧土在功能塑料和橡胶制品以及农膜行业的需求量将增加,预计2015年约达5.0万t,2020年约9.0万t。
4、陶瓷釉料:
高岭土的用量每年约2万t左右,但多为水洗土,煅烧土的用量很少。
5、化妆品、医药领域:
煅烧土在化妆品中可作为添加剂,能够增强吸油和吸水性,增强化妆品和皮肤的亲着力,以改善润肤机能。煅烧土在医药领域,可用作载体和药剂成片的助剂。在国内,此方面高岭土用量很小,且多以进口土为主。
6、无磷洗衣粉:
利用高岭土作为原料,煅烧生产无磷洗衣粉所用原料4A分子筛,是热点研究课题之一。近年,研究证实,促进绿藻生长并污染水域的并非磷所为。因此,近几年,市场上和科研中很少再提到无磷洗衣粉。而利用高岭土生产无磷洗衣粉的原料,也大多处于试验研制和转化阶段,尚未产业化。
7、高岭土(聚合氯化铝原料):
高岭土经煅烧后变为偏高岭土,可用作生产聚合氯化铝的原料。我国国内每年消耗聚合氯化铝的量约为50万t。根据高岭土、偏高岭土和聚合氯化铝的含铝量来估算,如果聚合氯化铝全部用偏高岭土来生产,需偏高岭土约25万t,理论上需高岭土不足29万t。但目前厂家大多采用含铝量更高的铝土矿作原料。
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[19] 赵伯良.我国造纸级高岭土生产简况[ J ] . 非金属矿, 2004 ( 3 )
高岭土生产工艺标准技术
1.1.1.产品规模 一级高岭土：12万吨/年；二级高岭土：8万吨/年 建筑用砂：5万吨/年；黄铁矿：1万吨/年。 工艺技术方案目前国内高岭土湿法深加工技术比起传统技术有所提高，但在关键技术和关键工艺方面仍然落后国外，特别在自动化程度、成套技术、生产效率和工艺稳定性等方面与欧美、日本还有较大差距。随着石化、造纸、陶瓷、耐火材料等行业的发展，这些行业对高档高岭土的需求在不断地上升，市场不断扩大。高档高岭土行业的发展瓶颈已经显现，需要更加先进的技术、工艺、装备，更加稳定的产品性能、高产能、高效率。 本项目采用自主研发的新技术、新工艺、新装备，淘汰落后的技术、工艺、装备和产能。本项目开发的新型捣浆机用于原料制浆过程中矿物的分散，比原来的制浆时间短，矿物与杂质分离的更完全，有助于后道工序的分选作业。新的分选装备小口径高压旋流器的开发，提高了更细粒级矿物的分级。高档高岭土生产线将采用新的干燥技术比原干燥节约用地70%，干燥效率提高了50%。整条生产线自动化程度提高了，降低了生产和管理成本，同时提高了生产流程的稳定性。项目使用自主开发专利技术 依据流程先后矿浆自流原则，依次布置。原料预处理车间布置在最高处，然后依次为制浆车间、分选车间、超细磨车间、超导磁选车间、压滤车间、干燥车间、轧粒包装车间、中尾矿处理车间。具体详见总平面布置图。
1.1. 2.主流程工艺流程主流程工艺详见附图2“主流程数质量流程图”，进料总量24.22万吨，生产 一级高岭土系列产品10.4万吨，二级高岭土系列产品8万吨，一级品三氧化二铝含量大于35%，铁含量小于0.5%，-2um以下88%，二级品三氧化二铝含量大于30%，铁含量小于0.8%，-2um以下75%。 1.1. 2.1.原料预处理系统运送至原料仓库的原料需要进行破碎至5cm以下。破碎后的原料再通过振动 筛给到皮带输送机，由皮带输送机输送至原料储存料仓。 1.1. 2.2.高浓度制浆系统原料储存料仓中的原料通过板式给料机按一定的给料量加入至捣浆池中，同时 加入水和能使矿浆分散的分散药剂，配制矿浆浓度30%左右，进行高速搅拌打散。 超细磨剥系统浓缩后的精矿矿浆加入混合分散剂，使矿浆完全分散，具有良好的流动性，控制矿浆浓度在45%左右，由变频螺杆泵输送至超细磨剥机进行研磨剥片。 1.1. 2. 3.分选、分级系统高速分散后的矿浆首先进入粗选作业，经过水力旋流器?200、?150，粗选后的 溢流矿浆再进入精选作业，分别经过?75、?25，最后经过超细分级高压旋流器?10。 1.1. 2.4.压滤系统经过分选后的精矿矿浆由柱塞泵输送至大型自动压滤机进行压滤脱水，把浓度为8% 的矿浆压滤成含水30%的半成品。 1.1. 2.5.干燥系统 经过压滤脱水后的半成品送至干燥架进行自然干燥，干燥后成品含水为15%左右。 1.1. 2.6.轧粒、包装系统干燥后的成品运送至轧粒、包装车间，经过破碎机把干燥后的高岭土泥饼破碎 机至3cm～5cm粒径大小的粒状，再经过提升机提升至成品缓冲料仓，然后通过自动卸料方式进入自动包装机进行包装。 1.1. 2.7.中尾矿处理系统经分选系统中粗选作业处理后得到的尾矿以及由?25水利旋流器分选后的尾 矿再经过堆放、风化、解离后加水、分散剂进行二次三次选别，浓缩、压滤、干燥、轧粒包装。 最终产生的粗尾矿再次经过摇床等粗选设备进行粗尾矿的选别作业，分选出石英砂、黄铁矿、高岭土。 1.1. 2.8.选矿废水净化系统主流程和中尾矿系统中压滤机排出的含酸性比较强的废水、浓缩过程中排出 的废水、清洗压滤布产生的废水均排到废水处理系统，通过加入混合药剂，中和掉多余的硫酸根离子等，净化水质，净化后的水进入到循环水池再利用。在制浆过程中需要加入碱性分散剂，而处理后的水偏碱性，这样可以节约大量的药剂。 1.1. 2.9.超细改性系统为开拓占领高端市场，项目设计充分利用公司取得的超细改性工艺技术，建设一 条利用本项目生产的一级高岭土为原料，通过超细改性工艺的2000吨/年的改性高岭土生产线。 1.1. 2.10.破碎系统、原料储存系统原料从公司厂矿或车站码头用自卸车、集装箱货车或农用货车等 运至原料仓库储存。原料棚建在主流程原料棚的北侧山坡上，面积约350m2。根据需要对原料进行
高岭土相关知识
回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），是水泥工业的主要热工设备，属于建材设备类。回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。 水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧；铬、镍铁矿氧化焙烧；耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝；化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。石灰窑（即活性石灰窑）用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。 规格型号技术参数主减速机主电动机挡 轮 形 式 支 撑 数 量 重量 t 转速 r/min 斜 度 % 产 量 t/h 型号速比型号 功率 kw 转速 r/min Φ1.9/1.6×360.53- 1.594 2.5- 3 JZQ750-148.58JZT-72-4301200/400 机 械 353 Φ2.1/1.8×360.5-1.5144UT2-110163.36J ZS-8130/101410/470..375 Φ1.2×250.5-1.63 1.5PM65040.17JZTY71- 4 221200/120..334 Φ1.6×320.158- 0.258 32PM75048.57JZJY61-4151200/120..346.82 Φ1.8×450.66- 1.98 4 3.5UT2-110163.36J ZS-8130/101410/470..380 Φ2.2×500.125- 1.253.54ZS145-11157 YCT280- 4A 301320/132..3130.71 Φ2.5×500.516- 3.55.5ZS165-799.96YCT355-551320/440..3167.5
高岭土的高温改性
高岭土的高温改性 1.文献综述 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、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸（或称抄纸）过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。 原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。目前，全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统 计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。造纸工业是精 制高岭土最大的消费部门，约占高岭土总消费量的60%。据加拿大Temanex咨询公司 提供的数据，2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨，全球造纸涂料用高岭土总 用量为约1360万吨。对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和板( 主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜 料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆 盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量。 高岭土与水结合形成的泥料，在外力作用下能够变形，外力除去后，仍能保持这 种形变的性质即为可塑性。可塑性是高岭土在陶瓷坯体中成型工艺的基础，也是主要 的工艺技术指标。通常用可塑性指数和可塑性指标来表示可塑性的大小。可塑性指数 是指高岭土泥料的液限含水率减去塑限含水率，以百分数表示，即W塑性指数=100(W 液性限度-W塑性限度)。可塑性指标代表高岭土泥料的成型性能，用可塑仪直接测定 泥球受压破碎时的荷重及变形大小可得，以kg·cm表示，往往可塑性指标越高，其 成型性能越好。高岭土的可塑性可分为四级。 可塑性强度可塑性指数可塑性指标 强可塑性>153.6 中可塑性7—152.5—3.6 弱可塑性1—7<2.5 非可塑性<1 结合性指高岭土与非塑性原料相结合形成可塑性泥团并具有一定干燥强度的性
利用煤系高岭石生产煅烧高岭土的技术
利用煤系高岭石生产煅烧 高岭土的技术 高岭土，特别是超细煅烧高岭土，作为一种非常重要的无机非金属材料，凭借其优异的物理性能在造纸工业中一直占有非常重要的地位。造纸工业使用的煅烧高岭土是一种多孔的高白度结构性功能材料，这种材料主要是用于替代价格昂贵的钛白粉等高级颜料。造纸工业对煅烧高岭土的质量要求主要表现为对煅烧高岭土的粒度、白度及遮盖力、吸油率、粘浓度、pH值、磨耗值等指标的要求。近年来，英、美等国已相继开发并批量生产出一些具有高白度、高细度并且具有高遮盖力的名牌产品，其产品白度(F457)与细度(以-2微米颗粒含量计)均已超过90%(即通常所称的“双90”指标)，在普通水洗高岭土市场受重质碳酸钙冲击而连年萎缩的情况下，市场销售一派繁荣，令许多厂家竞相追随。自八十年代以来，煤系高岭土的大量发现(据称远景储量超过100亿吨)，并且由于煤系高岭土的品质高，有害杂质极少，使它成为生产造纸涂布级煅烧高岭土的理想原料。近年来，我国许多部门以“双90”为目标，就利用煤矸石生产造纸涂料级高岭土的工艺开发做了一些尝试并已经取得一定进展。然
而，目前只有极少数的企业能够生产出合格产品，大部分企业由于原料、工艺以及设备等方面的原因，产品质量以及产品成本一直不尽人意。本文拟对现有的一些工艺过程做一分析比较，以期从中获得一些启示。 一 工艺原理 利用煤矸石生产造纸涂布级高岭土的工艺主要包括两个部分：粉碎超细过程与煅烧增白过程。 1 粉碎超细过程 粉碎超细过程是决定高岭土质量的一个重要环节。煤系高岭土的粉碎超细属硬质高岭土粉碎(由5～20mm至40～80μm)超细(由40～80μm至-10μm或-2μm)。尽管各种设备的功能、破碎范围、能耗等不尽相同，但按其破碎粉碎原理可以概括为以下几种： 1)挤压法：由于压力P作用在两块工作面之间的物料粉碎； 2)冲击法：由于冲击力作用使物料粉碎。冲击力的产生是由于：运动的工作体对物料的冲击；高速运动的物料向固定的工作面冲击；高速运动的物料互相冲击；高速运动的工作体向悬空的物料冲击； 3)磨剥法：靠运动的工作面对物料摩擦时所施的剪切力，或者靠物料彼此之间摩擦时的剪切作用而使物料粉碎； 4)劈裂法：物料因楔形工作体的作用而粉碎。
高岭土增白工艺
高岭土增白工艺 1 前言 高岭土广泛地应用于陶瓷工业、造纸工业、橡胶塑料工业、建材工业、化学工业、油漆工业等许多部门。根据其用途的不用，对高岭土的白度有着不同的要求。但是自然界中产出的高岭土中，往往因含有一些着色杂质而影响其自然白度。采用常规的物理选矿方法，虽可除去部分杂色矿物，但因染色物质粒度极细且共生复杂而难以奏效。因此，寻求非传统的高岭土除铁新方法，使高岭土中杂质铁含量大大降低，实现了高岭土的深加工和经济价值的提高。以下介绍去除高岭土中铁杂质，增加其白度的几种方法。 2 化学除铁增白法 所谓化学除铁就是用化学药剂选择性溶解物料中含铁矿物，然后去除的方法。 色素离子的类型不同，所用的试剂、方法也就各异：经提纯后的高岭石表面吸附的色素离子为Fe3+，即铁以Fe2O3形式存在时，采用Na2S2O4与其反应将Fe3+还原成二价铁盐，经过漂洗，过滤除去；当吸附离子为Fe2+时，即铁以FeS2形式存在时，应采用氧化剂与其反应将其氧化成可溶性硫酸亚铁和硫酸铁，使其变成易被洗去的无色氧化物；大部份矿样同时含有Fe3+和Fe2+，采用氧化一还原联合漂白法，先用氧化剂氧化Fe2+成为Fe3+再用还原剂将其还原为Fe2+。经过漂洗，过滤除去。 2．1 还原法 2，1．1 保险粉还原法 连二亚硫酸钠除铁的基本反应如下： Fe203+Na2S204+2H2SO4≈2NaHS03+2FeSO4+H20 由试验知，漂白效果不好的原因之一是保险粉极易分解而使其还原能力降低。反应如下： 2[S2O42-]+4H+=3SO2+S+H2O 3[S2042-]+6H+=5SO2+H2S+H2O
So2与H2S进一步反应生成S↓： 2H2S+SO2＝3S↓+2H20，这些副反应，既浪费了药剂，又影响产品质量。此外漂白后的高岭土如果不能得到及时洗涤，就会造成产品返黄。可见保险粉还原法对条件要求非常苛刻，要想实现工业化生产，必须解决两个难题：1)严格控制酸度、温度等；2)如何使产品尽快、充分地得到洗涤。针对保除粉漂白的高岭土易返黄的弱点，在漂白过程中添加适量的熬合剂，如草酸，它与铁离子形成无色含水的双草酸络铁熬合离子： 该熬合离子溶于水，在高岭土铁漂白后随滤液排除。漂白后的矿浆要立即进行清洗，将矿浆加入5～l0倍的清水稀释，这样清洗3～4次，最后浓缩干燥即成最终产品。 2，1，2 酸溶氢气还原法 为了使高岭土中的杂质Fe2O3更易转化为无色易溶状态，酸溶时加入还原剂是必要的。在盐酸、硫酸、草酸等介质中使用锌粉或铝粉作还原剂，通过活泼金属置换出酸溶剂中的氢，利用不断生成的氢气将高岭土中有色不溶的Fe3+变为可溶的Fe2+随滤液被除去。其中酸的作用有两个:1）作溶剂如盐酸与Fe2O3发生置换反应，将不溶的Fe2O3，变为可溶的Fe3+，反应式为6HC1+Fe2O3→2FeC13+3H2O；2)与活泼金属发生置换反应，生成氢气，以铝作还原剂为例，反应如下： 6HC1+2A1＝2A1Cl3十3H2↑ 3H2SO4＋2A1=A12(S04)3+3H2↑ 3H2C2O4十2A1＝Al2(C2O4)3+3H2↑ 新生成的氢气将有色的Fe3+还原为无色易溶的Fe2+随滤液除去。与此同时，氢气还有可能直接与未被酸溶解的Fe2O3，发生反应 2Fe3++H2=2Fe2++2H+ 对于含铁多(大于2.10%)、白度低(70度以下)的煤系高岭土，只有采取酸溶氢气还原法除铁，
煤系高岭土
煤系高岭土 煤系高岭土又叫煤矸石，是煤的伴生矿物，是我国特有的宝贵资源，国外虽有，但矿层薄，不具备开采价值。煤系高岭土资源主要分布在内蒙古、陕西、山西等地，储量巨大，已探明的地质储量为28.39亿吨，预测可靠储量为151.20亿吨；我国煤矸石利用率仅达30%～40%。废弃的煤矸石，污染水质；自燃后生成H2S、SO3 等有害气体，污染空气，并造成了酸雨的危害。大量堆积的煤矸石还侵占了越来越多的耕地，构成了对生态和环境的双重破坏。煤系煅烧高岭土加工技术出现在上世纪80年代，随着资源综合利用及循环经济鼓励政策的出台及煤矸石加工技术的日益成熟，在近几年达到了大规模的推广。 与水洗土的区别 自然产出的高岭土矿石，根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50微米)的含量，可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。我国的水洗土资源比较紧张，主要分布在广东、广西、江西一带，而且产品的品位也较巴西、美国的高岭土差；而我国的煤系高岭土储量居世界首位，原矿的品位比较高。水洗土相比，煤系煅烧土的纯度高，易于生产高白度产品，主要应用于各种用途的填料方面。煤系高岭土以其较高的纯度，煅烧白度高，广泛应用于造纸、涂料中，特别是高档铜版纸和中高档涂料，产品的附加值比较高。软质高岭土和沙质高岭土主要应用于造纸涂料和陶瓷行业方面。
煤系煅烧高岭土以其高白度和高遮盖力受到造纸和涂料市场的好评，并在市场上占据了重要的位置。同时随着国内水洗土资源的萎缩，煤系煅烧土日渐受到客户的青睐。 应用领域 公司生产的产品是一种中高档颜、填料，以其独特的性能广泛应用于造纸、涂料、塑料、橡胶等各个领域。 在造纸应用方面，作为填料或颜料使用，可替代价格昂贵的二氧化钛颜料使用。由于煅烧高岭土的多孔膨体结构和高白度的特性，可增加涂料纸涂层空隙体积和松厚度，减少压光时的亮度和不透明度的损失，从而提高其纤维覆盖、不透明度、弹性以及轮转凹印的印刷适应性、抗起泡性；改善油墨吸收性、透印性和减少印刷斑点倾向，提高胶印中的保真度。 在涂料应用中，用作功能性填料或白色颜料，适用于各种涂料的使用，从底漆到面漆，任何固含量、任何厚度和任何光泽的涂层。用高岭土作涂料工业的添加剂，其作用不断体现，优质煅烧高岭土可以大大提高涂料产品的耐候性，耐化学药品腐蚀性。可以降低涂料的粘稠度，提高流平性，减慢沉降速度，提高附着力。可改善涂料储存稳定性、涂刷性、涂层的抗浮色和发花性等。还可以提高涂膜的遮盖力，替代部分价格昂贵的钛白粉，降低涂料成本。
煅烧高岭土
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 煅烧高岭土 一.煅烧高岭土的性能：可塑性、粘结性、分散性、绝缘性、烧结性、阻燃 性、耐火性、吸附性、耐侯性、化学稳定性。二.煅烧高岭土的化学成份（％）名称SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 含水含量53.7 44.97 0.25 0.20 0.30 0.15 0.04 0.13 0.50 三.煅烧高岭土的物理性能规格（目）白度（% ）PH 值折射率吸油值(g/100g) 含水量(%) 细度325 筛余（%）1250(10vm) ≥926.0-7.0 1.62 75 ≤0.5＜0.52500(5vm) ≥926.0-7.0 1.62 75 ≤0.5＜0.54000(3vm) ≥936.0-7.0 1.62 78 ≤0.505000(2vm) ≥936.0-7.0 1.62 78 ≤0.5 06250(1vm) ≥936.0-7.0 1.62 80 ≤0.50 四.应用领域及特点：1：在涂料中：无 论是油性、水性均起充填骨架作用，具有高度分散能力，化学稳定性，耐腐， 耐火，耐擦洗，改善漆膜机械性能，提高涂层遮盖力、耐侯性，并起耐久、耐 热、不透明性，增强吸附性，替代部分钛白粉，用于内外墙涂料、高档油漆、 油墨和标线漆等直接降低成本。2．用于橡胶制品：在橡胶工业中作为填充 剂，可提高产品的物理化学性能，有明显的补强性、电绝缘性，提高扯断强 度，增强抗撕裂度和抗拉伸度，抗老化，耐腐蚀，改善与胶料的浸溶性，增加 硫化硬度和耐磨量，提高屈挠次数及光滑度，可取代高耐磨碳黑、普通碳黑、 白碳黑、硅铝碳黑及氧化镁等贵重材料降低成本。3．在陶瓷中：保证制品色 白，致密，表面光洁度好、机械强度大、成品率高等特点，适用于日用陶瓷、 建筑陶瓷、化工耐腐陶瓷、工艺美术陶瓷、卫生陶瓷、高低压电陶瓷的坯料和 釉料。4．在玻璃制品中：可替代昂贵的氧化铝粉，填充于高白料玻璃制品中 提高产品质量，降低产品成本。5．在塑料中：能够提高棚膜、地膜、电缆、 PVC 管（板）等制品的强度、白度、电绝缘性，还具有在塑料膜中提高散射透 光率作用，阻隔红外线，作为体积填料降低成本。6．造纸：使用煅烧高岭土
高岭土的矿山开采方法
高岭土的矿山开采方法 中国所产高岭土70%～80%用于陶瓷及耐火材料，大部分直接利用原矿，低档的作耐火材料。江苏苏州高岭土矿为软质高岭土，品位高，可直接在工业上利用，其手选1号泥比手选4号泥价格高10多倍，因此开采时要求保护优质土，保护原矿的纯度并使其不变成碎屑状，过去多在回采工作面进行人工选别回采，现在开采规模大了，但为与手选厂的衔接，仍然要注意选别回采。高岭土的原矿价格相差较大，例如：苏州中国高岭土原矿价为230元／t，福建龙岩高岭土公司原矿价为90元／t，吴县青山白泥矿原矿价为203.5元／t，原矿售价影响采矿方法和开采工艺的选择。广东茂名高岭土为砂性高岭土，水采水运，主要生产造纸涂料级高岭土，不存在原矿出售问题，其低档产品作陶瓷用、填料用。近年来煅烧高岭土在国内外市场很受欢迎，国内一般是煤系硬质高岭岩(土)经深加工处理而得，硬质高岭岩(土)由于是和煤共伴生，其开采是按煤的开采情况及其本身的赋存情况来定，现由煤炭部综合利用部门管理，国内尚未单独开采，以下将不述及。 (一)开采方法和开采规模的划分 高岭土矿的开采方法有露天开采和地下开采。风化残积型高岭土矿多露天开采，如茂名的砂性高岭土。其他热液蚀变型和沉积型矿床浅部用露天开采，深部用地下开采。 采用露天开采的矿点多，但多数是中小型矿山，大型的有福建龙岩高岭土公司、广东茂名高岭土公司、广东茂名南方高岭土公司。原苏州中国高岭土公司所属阳西矿区、阳东矿区都曾用过露天开采。地下开采规模较大的有：江苏苏州阳西竖井、观山
竖井、阳东的白善岭矿和吴县青山白泥矿等。 开采规模的划分，采用二种办法：一是按矿石量计；二是按精矿量计。 (二)开拓运输 高岭土矿露天开采的开拓运输用得较多的有3种：一为铁路窄轨开拓，用7t，或10t，或14t电机车牵引1m3矿车。原苏州中国高岭土公司所属阳东、阳西的露天开采都曾用过。二是配合水枪开采用砂泵进行水力输送，将矿浆从设于矿块中的集浆池用砂泵输送至精选厂，如广东茂名高岭土公司和广东茂名南方高岭土公司。三是公路开拓汽车运输，如福建龙岩高岭土矿，是风化残积型高岭土矿砂性高岭土，但由于水资源不丰富，因此仍用一般露天开采方法公路开拓，用17t自卸汽车将矿石由回采工作面运至选矿厂。又如广东潮州飞天燕瓷土矿也是用公路开拓汽车运输。 地下开采的开拓运输按主要开拓巷道的类型来划分：一是竖井开拓，如苏州中国高岭土公司所属阳西竖井是采用下盘竖井，正在建设中的观山矿是采用上盘竖井；吴县青山白泥矿的深部开采是采用下盘竖井。二是斜井开拓如苏州中国高岭土公司原阳西主斜井工程采用底盘斜井开拓；吴县青山白泥矿的浅部开采也用底盘斜井。三是联合开拓，如苏州中国高岭土公司所属阳东白善领矿采用平硐-盲斜井联合开拓。 地下开采主运输巷道通常设于底板内，离矿体20～40m，矿体边部设通风斜井，形成对角式通风系统，阶段高度一般为25～40m。 地下开采的井巷工程高岭土矿山有很大的特殊性，矿石坚固性系数ｆ＝1～2，软松易碎，具有可塑性，自然状态时塑性指数较大，遇水后有吸水性和膨胀性，同时还具有隔水性，是典型的塑性介质，属塑性体。地下开采活动基本上是在塑性区和似塑性区范围内进行。矿体中巷道开掘后的地压特征。
煤系高岭土加工利用现状
中国煤系煅烧高岭土加工利用现状与发展 郑水林1，冯欲晓2，刘贵忠3 1.北京工业大学材料科学与工程学院，北京 100022： 2.内蒙古蒙西高新技术集团，内蒙古乌海 016016； 3.中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队，内蒙古呼和浩特 010070 [摘 要] 本文综述了中国煤系煅烧高岭土的生产、消费与技术现状，并展望了未来市场与 技术发展。 [关键词] 煤系高岭土；煅烧；超细粉碎 1 煅烧高岭土的生产、消费与贸易 煤系高岭土是我国的优势非金属矿资源，用煤系高岭土为原料加工的煅烧高岭土以其白度 高、晶形好、孔隙率大、容重小、化学稳定性和绝缘性好、遮盖率强等特性广泛用于油漆涂料、 造纸、橡胶、塑料、电缆、陶瓷等领域。在现代产业发展和传统产业技术进步中起重要作用。 当今世界约有60多个国家和地区生产高岭土。1998年世界高岭土总产量为3980万t，其中精 选优质高岭土约2000万t。但只有美国、英国、中国、巴西等少数几个国家生产煅烧高岭土。 中国以其独特且丰富的煤系高岭石资源而著称于世。但工业规模的以煤系高岭岩为原料的 煅烧高岭土的生产20世纪90年代才起步，而以所谓“双90”(即白度≥90%，细度-2μm含量≥90%) 产品为标志的优质煅烧高岭土的规模化生产1998年前后才开始。1998年中国煅烧高岭土的产量 约6万t，其中白度大于90，细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约2万t，“双90”产品约1 万t，其余为325至500目左右的产品。1999年煅烧高岭土的产量约7万t，较上年增长16.67%，其 中白度大于90，细度1250目以上的超细煅烧高岭土产品约3.0万t，“双90”产品约1.5万t，分 别较上年增长50%。2000年煅烧高岭土的产量约为9万t，其中白度大于90，细度1250目以上的超 细煅烧高岭土产品约4.5万t，较上年增长50%。“双90”产品约2万t，较上年增长33.33%。 目前，中国煅烧高岭土的生产能力已达到13万t，其中高白度和超细优质煅烧高岭土的生产 能力约5万t。煅烧高岭土生产企业主要分布在山西、内蒙、河南、陕西、山东，安徽、湖北等 省(自治区)。主要生产企业有山西金洋煅烧高岭土有限公司、内蒙古三保准格尔高岭土有限公 司、山西阳泉金锐化工有限公司、山西代县喜迪精细化工有限公司、山西琚丰高岭土有限公司、 陕西韩城矿务局高岭土厂、陕西蒲白高岭土公司、河南巩义市中龙高岭土公司、山东兖州矿务
煅烧高岭土化学成份
happy2006-03-25 10:19 高岭土 【标准编号】GB/T 14563-93 【标准名称】高岭土查看全文 【英文名称】Kaolin clay 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】6P 【引用标准】GB 5950; GB/T 14564; GB/T 14565 【起草单位】中国高岭土公司 【起草人】蒋健; 张兴利; 李心昌 happy2006-03-25 10:20 高岭土物理性能试验方法 【标准编号】GB/T 14564-93 【标准名称】高岭土物理性能试验方法查看全文 【英文名称】Test method of kaolin clay physical properties 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】试验物理性能测量高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】10P
happy2006-03-25 10:22 高岭土化学分析方法 【标准编号】GB/T 14565-93 【标准名称】高岭土化学分析方法查看全文 【英文名称】Kaolin clay chemical analysis 【发布单位】国家技术监督局 【批准单位】国家技术监督局 【发布日期】1993-6-28 【实施日期】1994-7-1 【中国标准分类号】D53 【国际标准分类号】73.080 【国际十进分类号】666.32 【中文主题词】化学分析和试验高岭土 【所属标准】GB 【开本页数】15P 【引用标准】GB/T 14563 【起草单位】中国高岭土公司 【起草人】蒋健; 靳志贤; 姜英杰 Ultrex WE –聚氯乙烯电线和电缆用料 产品介绍 Ultrex WE 是美国安格公司研制及生产的特殊改性超细煅烧类高岭土. 在聚氯乙烯电线和 电缆市场, 尤其是在低电压聚氯乙烯电线应用上,予以聚氯乙烯混合料优异的绝缘性能, 低 灰分, 低可溶介盐类和稳定的质量. 产品优点
煤矸石综合利用技术
煤矸石的综合利用技术 摘要 煤矸石是一种固体废弃物，又是一种宝贵的资源。本文针对煤矸石的化学成分、物理特性和发热值等特点，介绍了现今煤矸石的直接利用和间接利用的技术方法和工艺流程，以及改善环境和培养新的经济增长点。 关键词：煤矸石利用工艺流程环境 1 概述 煤矸石是指在建井、开拓掘进、采煤和洗涤过程中排出的固体废弃物，是一种在成煤过程中与煤层伴生含碳量比较低，比价坚硬的岩石。煤矸石的露天堆放、长年日晒、淋雨、风化分解、产生大量的酸性水或携带有重金属的离子水。下渗损害地下水质，外流导致地下水体的污染。干旱季节煤矸石发生自燃产生大量 SO 2、H 2 S、NO X 和CO等有毒有害气体，使周围的环境恶化。“十一五”期间中国煤 炭工业大力发展循环经济，按照减量化，再利用，再循环的原则，重点治理。[ 1 ]煤矸石的综合治理是头等大事，由于煤矸石本身成分不稳定，必须因地制宜科学地开发利用煤矸石资源，防止二次污染。 2 煤矸石的特点 各地煤矸石的成分（表1）[ 2 ]、热值（表2）[ 2]、重金属含量[ 3]的含量差别较大。应根据煤矸石的成分、性质选择科学合理的利用途径。
3 煤矸石的直接利用 3.1煤矸石制砖 煤矸石制砖使用煤矸石发热值一般在2090~4180 MJ /kg范围。我国利用煤矸石制砖，利用煤矸石自身的发热量提供的热能来完成干燥和焙烧的工艺过程，基本不需外加燃料，仅在煤矸石发热量较低时才向煤矸石中参入少量煤炭。只是煤矸石烧制砖的工艺比粘土制砖工艺增加了一道粉碎工序。风化后的煤矸石添加少量的胶结材料和激活剂生产的煤矸石砖，具有独特力学性质和抗冻性等优点均达到G B5101 – 85规定的100#标准。 3.2煤矸石制水泥 由于煤矸石和粘土的化学成分相近并且含一定量的炭和热量，可替代粘土作为生产水泥的原材料或作为混合材料直接掺入熟料中增加水泥的产量。煤矸石和粘土生产水泥工艺基本相同，是将矸石、石灰石、铁粉（或铝粉）磨细按一定的比例配制成生料，在回转窑中煅烧生成水泥熟料，在掺入石膏等原料进行磨制[ 4 ]。 生产工艺简单，技术要求低，经济效益高。减轻了煤矸石对生态环境污染，又节约了大量的粘土资源，又消耗了大量的废弃物。用其生产低标号水泥前景是相当可观的。 3.3 煤矸石做工程回填材料 煤矸石作填筑材料主要是指充填沟谷、采煤塌陷区等低洼区的建筑工程用地，或用于填筑铁路、公路路基等，或用于回填煤矿采空区及废弃矿井。 煤矸石工程填筑是以获得高的充填密实度，使煤矸石地基有效高的承载力，并有足够的稳定性。要求煤矸石是砂岩、石灰岩或未经风化的新矸石，施工通常采用分层填筑法，边回填、边压实，并按照《工业与民用建筑地基基础施工规范》对填筑工程进行质量评价。[ 5 ] 3.4煤矸石水泥混凝土性能 华侨大学陈本沛、林雨生等人贵煤矸石混凝土的强度和变形性能进行了研究[6 ]，结果表明：（1）对于C20~C30的煤矸石混凝土，其轴心抗压强度与立体抗压强度的关系，与普通混凝土接近。（2）煤矸石混凝土的轴心抗拉强度，略低于普通混凝土，但可以满足规定的取值要求。 西南工学院的徐彬、张天石等人对大掺量煤矸石水泥混凝土的耐久性进行了研究[7 ]，结果表明：（1）大掺量煤矸石水泥混凝土与普通混凝土相比，具有较好的抗冻、抗碳化、抗硫酸盐侵蚀和保筋性能。其原因在于大掺量煤矸石混凝土的结构较为致密，孔隙率低且有害孔所占的比例小，水泥水化产物中氢氧化钙的含量较低。（2）大掺量煤矸石水泥混凝土发生碱集料反应的可能性小于硅酸盐水泥混凝土。 3.5煤矸石复垦 煤矸石充填造地首先必须防止水土流失。在需要造地的地方先将熟化表土转移，然后垫铺岩石及自然矸石至一定的厚度，展压整平在将熟化土覆盖。如此这样分块逐年扩展，可造就大面积平地和台阶地，同时改良土壤和造就优质的农田。 对处于开发早期，尚未形成大面积沉陷区或未终止沉降形成塌陷稳定区的矿区，可采用预排矸复垦。当煤矸石复垦土地用途为建筑用地时，应采用分层回填，分层镇压方法充填矸石，以获得较高的地基承载能力和稳定性。 进行复垦后可针对当地煤矸石的理化性质和有毒有害物质进行检测，然后在针对具体情况进行绿化种植。先以草灌植物为主，然后再种乔木树种，一般选择
高岭土指标及应用
高岭土指标及应用 高龄土的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、较好的耐火性等理化性质。因此高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。有报道称，日本还有将高岭土用于代替钢铁制造切削刀具、车床钻头和内燃机外壳等方面应用。特别是最近几年，现代科学技术飞速发展，使得高岭土的应用领域更加广泛，一些高新技术领域开始大量运用高岭土作为新材料，甚至原子反应堆、航天飞机和宇宙飞船的耐高温瓷器部件，也用高岭土制成。 目前，全球高岭土总产量约为4000万吨(该数据属于简单的国与国产量的相加，其中没有统计原矿的贸易量，包含较多的重复计算)，其中精制土约为2350万吨。造纸工业是精制高岭土最大的消费部门，约占高岭土总消费量的60%。据加拿大Temanex咨询公司提供的数据，2000年全球纸和纸板总产量约为31900万吨，全球造纸涂料用高岭土总用量为约1360万吨。 高岭土在造纸工业的应用十分广泛。主要有两个领域，一个是在造纸(或称抄纸)过程中使用的填料，另一个是在表面涂布过程中使用的颜料。对于一般文化纸，填料量占纸重量的10-20%。对于涂布纸和纸板(主要包括轻量涂布纸、铜版纸和涂布纸板)，除了需要填料外，还需要颜料，填、颜料用的高岭土所占比重为纸重的20-35%。高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽性能，还能增加纸张的白度、不透明度，光滑度及印刷适性，极大改善纸张的质量。
高龄土的工艺特性 1．白度和亮度 白度是高岭土工艺性能的主要参数之一，纯度高的高岭土为白色。高岭土白度分自然白度和煅烧后的白度。对陶瓷原料来说，煅烧后的白度更为重要，煅烧白度越高则质量越好。陶瓷工艺规定烘干105℃为自然白度的分级标准，煅烧1300℃为煅烧白度的分级标准。白度可用白度计测定。白度计是测量对3800—7000 ?波长光的反射率的装置。在白度计中，将待测样与标准样(如BaSO4、MgO等)的反射率进行对比，即白度值(如白度90即表示相当于标准样反射率的90%)。 亮度是与白度类似的工艺性质，相当于4570 ?波长光照射下的白度。 高岭土的颜色主要与其所含的金属氧化物或有机质有关。一般含Fe2O3呈玫瑰红、褐黄色；含Fe2+呈淡蓝、淡绿色；含MnO2呈淡褐色；含有机质则呈淡黄、灰、青、黑等色。这些杂质存在，降低了高岭土的自然白度，其中铁、钛矿物还会影响煅烧白度，使瓷器出现色斑或熔疤。 2．粒度分布 粒度分布是指天然高岭土中的颗粒，在给定的连续的不同粒级(以毫米或微米筛孔的网目表示)范围内所占的比例(以百分含量表示)。高岭土的粒度分布特征对矿石的可选性及工艺应用具有重要意义，其颗粒大小，对其可塑性、泥浆粘度、离子交换量、成型性能、干燥性能、烧成性能均有很大影响。高岭土矿都需要进行技术加工处理，是否易于加工到工艺所要求的细度，已成为评价矿石质量的标准之一。各工业部门对不同用途的高岭土都有具体的粒度和细度要求。如美国对
煅烧高岭土行业概况及发展思路
煅烧高岭土行业概况及发展思路 东北证券——韩励 一、行业概况 1、行业基本情况 高岭土是一种以高岭石族粘土矿物为主的非金属矿产，矿物成分主要为高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等，纯度较高的高岭土呈洁白细腻的松软土状，具有良好的可塑性和耐火性。 高岭土用途十分广泛，主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等领域。 中国南部地区主要生产水洗高岭土。南方地区高岭土原矿含沙量较高，主要通过水洗、过滤、除砂等工艺将其加工成为水洗高岭土产品，具有价格低、产量大、粘结性强但白度较低的特点，主要用于中低端造纸和陶瓷领域，另可直接用于防火材料。 以内蒙、山西为主的北方地区主要生产煅烧高岭土。北方地区的高岭土原矿主要为伴煤而生的煤系高岭土，通过研磨、高温煅烧制成煅烧高岭土产品，纯度和白度较高，不具有粘结性，价格高于水洗高岭土。煅烧高岭土以其独特的产品性能，广泛应用于油漆、涂料、造纸、橡胶、塑料制品、电缆和陶瓷等领域，我国的煅烧高岭土主要应用于建筑涂料和造纸。 （1）在建筑涂料行业的应用 1、油漆涂料 油漆涂料一般由成膜物质、填料（颜填料）、溶剂和助剂组成，主要矿物原料是是碳酸钙、滑石、二氧化钛和煅烧高岭土。由于煅烧高岭土具有成本低、白度高、遮盖能力强和化学惰性等特征，在油漆涂料中主要用作填料和色料替代物。同时，煅烧高岭土的形状不规则，具有较强的光学性能，自身体积浓度和吸油量较高，经久耐磨，可以在油漆涂料的制作过程中充当白色颜料。由于煅烧高岭土在颗粒和类型上是相互对立的，所以不同的油漆涂料要选用不同的煅烧高岭土。 2、土聚水泥
煤矸石综合利用现状及前景
煤矸石综合利用现状及前景 关杰李英顺上海第二工业大学环境工程系上海中国矿业大学北京化学与环境工程学院北京【摘要】煤矸石是煤在开采和洁净煤生产过程中的一种固体废弃物长期堆积不仅占用大量耕地而且严重污染环境。对其有效利用和资源化已成为一个新的经济增长点。本文在阐述煤矸石综合利用现状的同时指出了存在的问题、解决方法及发展前景。【关键词】固体废弃物煤矸石综合利用可持续发展中图分类号文献标识码文章编号—一一∞为了保证国民经济的高速发展我国煤炭的生产量逐年增加目前已占到全世界的三分之一年我国煤炭产量达到亿【¨其中煤矸石占当年煤炭产量的一。目前累计堆有煤矸石山多座约亿占地万以上而且每年约以亿的速度递增每年形成新增占地多甜。因为大量的煤矸石堆积未能利用和处置给环境带来了巨大的污染如侵占耕地自燃所产生的有毒有害气体对大气的污染风蚀扬尘及淋溶水污染等。因此合理利用煤矸石既可以保护环境又可以利用其富含的有价能源和资源。煤矸石的化学组成煤矸石的矿物成分以粘土矿物和石英为主常见矿物为高岭土、蒙脱石、伊利石、石英、长石、云母和绿泥石类。除石英和长石外以上矿物均属于层状结构硅酸盐这是煤矸石矿物成分的一个特点。煤矸石常规的主要化学成分见表。表煤矸石的常规化学组成业№埯№——一—煤矸石的利用途径国外现状世
界各国越来越重视煤矸石的处理和利用并制定了一些保护性政策。美国政府通过多项政策鼓励发展煤矸石发电和土地复垦严格执行露天开采控制和复田法年颁布要求采矿权必须配以相应的复垦任务煤炭公司要交纳环保复垦保证金开采结束后经验收观察年确认后再返还。在德国煤矸石利用的主要措施是一部分利用风力充填井下采空区另一部分通过加工筛选作为建筑材料。在俄罗斯除作为井下采空区的充填材料及用于道路工程、生产建筑材料外还对有机质以上的煤矸石生产有机矿物肥料可使农作物稳产。波兰水泥工业采用海尔得克斯公司的选煤矸石作水泥原料。用煤矸石作水泥原料有很多优点矸石含可燃物质其热值约为×一×】可使燃料消耗降低左右矸石中含氧化铁熔剂煅烧过程中可以降低熟料烧成温度并在窑衬上形成玻璃层起到保护作用延长窑衬寿命使耐火材料耗量降低一。增加窑的运转时间。总之各国的煤矸石利用的程度因组成、环境要求及各国的政策而异同时也制定了一些保护性政策比较典型的是政府要求用于洁净能源并进行立法。我国煤矸石资源及综合利用现状据统计目前我国煤矸石保守存量为亿主要分布在山西、山东、黑龙江、河北、辽宁、安徽等产煤区。利用率最高的是山东省年全国煤矸石综合利用量【达到万比年增加万综合利用率由年的上升到提高了个百分点结束了“八五”时期在左右长期徘徊的局面。五年累计综合利用煤矸石【亿年均增长
高岭土选矿技术
高岭土选矿技术，高岭土除铁技术，高岭土除铁设备，高岭土除铁工艺 高岭土是一族粘土矿物的总称，其基本组成为高岭石组和多水高岭石组，主要由高岭石、埃洛石组成，含量可达90%以上，其次还有水云母，常混有黄铁矿、褐铁矿、锐钛矿、石英、玉髓、明矾等，有时还有少量的有机质。高岭土具有可塑性、粘结性、烧结性及耐火性等优良的工艺特性，所以被广泛应用于陶瓷、造纸、橡胶、塑料和耐火材料等工业。高岭土矿床的成因类型主要有三类：风化型、沉积型和热液蚀变型。 高岭土原矿的加工工艺取决于原矿的性质及产品的最终用途。在工业生产中应用的工艺有两种:干法工艺和湿法工艺，通常硬质高岭土采用干法生产，软质高岭土采用湿法生产。 2 干法选矿工艺 干法工艺是一种简单经济的加工工艺。采出的原矿经过锤式破碎机碎至25.4mm后，给入笼式破碎机，使粒度减小到6.35mm，笼式破碎机内的热空气将高岭土的水分由采出的20%降至10%左右。碎后的矿石则经配有离心分离机和旋风除尘器的吹气式雷蒙磨进一步磨细[2]。该工艺可将大部分砂石除去，产品通常用于橡胶、塑料及造纸工业的低价填料。用于造纸工业时，该产品可作为填料层灰分含量小于10%或12%处的填料，此时产品的亮度要求不高。 当干法对产品的白度等要求较高时，必须对雷蒙磨产出的产品进行干式除铁。干法工艺的优点是可省掉产品脱水和干操过程，减少灰粉流失，工艺流程短，生产成本低，适宜于干旱和缺水地区。但要得到高纯优质高岭土还得靠湿法工艺。 3 湿法选矿工艺 湿法工艺包括矿石准备、选矿加工和产品处理三个阶段。准备阶段包括配料、破碎和捣浆等作业。捣浆是将高岭土原矿与水、分散剂混合在捣浆机内制浆，捣浆作业可使原矿分散，为选别作业制备适当细度的高岭土矿浆，并同时去掉大粒的砂石。选矿阶段可能包括水力分级、浮选、选择性絮凝、磁选、化学处理(漂白)等作业，以除去不同的杂质。准备好的矿浆先经耙式洗箱、浮槽分级机或旋流器除砂，然后用连续式离心机、水力旋流器、水力分选器或振动细筛(325目)将其分为粗细两个粒级。分级机的细粒级送入HGMS(高梯度磁选机)除去铁钛杂质，产品经搅拌擦洗剥离后进行氧化铁浸出，对亮度已足够高并具有良好涂层性能的粘土可不经磁选和剥离而直接送至浸出作业。浸出后，在矿浆中添加明矾使粘土矿物凝聚而便于脱水。漂白的粘土用高速离心机，旋转式真空过滤机或压滤机脱水。过滤机或压滤机脱水。滤饼经再分散成55%～65%固体的矿浆，然后喷雾干燥制成松散的干品。部分干品被混入到分散的矿浆中制成70%固体，用船运至造纸厂。
煤矸石的综合利用及现状
煤矸石综合利用现状及展望 摘要：通过对煤矸石的化学组成、国内煤矸石的现状进行了解分析。并对国内外处理煤矸石的综合利用方法和途径进行总结归纳，主要在煤矸石用在建筑材料、用作水泥混合材、填充聚丙烯复合材料、代替铝土矿提取氧化铝、发电、做化肥、造气等方面进行了概述。分析了煤矸石处理过程中存在的问题，并提出了相应的建议。 关键词：煤矸石，化学组成，材料，综合利用 Present Situation and Prospect of Comprehensive Utilization of Coal Gangue Bai-long,Hu College of Mining ,Guizhou University Abstract:understanding and analyzing the chemical composition and the present situation of coal gangue.to the domestic and foreign processing coal gangue comprehensive utilization methods and ways are summarized, mainly in the coal gangue used in building materials, used as cement admixture, filled polypropylene composites, substitute bauxite extraction alumina, power generation, chemical fertilizer, gas making etc. the overview of the.The problems in the process of coal waste disposal are analyzed and some suggestions are given. Keywords:coal gangue, chemical composition, present situation, material,comprehensive utilization 引言 煤矸石是煤炭在形成过程中与煤炭共生、伴生的一种脉石矿物，在煤炭洗选和加工过程中所产生的固体废弃物。我国矸石产量占原煤总产量约为15%~20%，目前积存已达到70亿t，占地面积为70 km2，且每年以1.5亿t的速度增长，在工业固体废弃物的总量的40%以上。堆积煤矸石占用了大量的土地，并且会在土地中释放大量的有害元素，煤矸石的综合利用已不容懈怠[1]。 煤炭被称作是工业“真正的粮食”，对于现代化工产业来说，不管是轻工业还是重工业，煤炭都占据着不可替代的地位。因此，煤矸石的产量也在不断上升，如何把煤矸石良好的利用是我们目前必须要解决的问题，目前国内外对煤矸石的研究与利用，主要集中在以下几个方面，煤矸石用于发电，生产化工产品，用作填充物，用作耐火材料、合成陶瓷，合成高效能复合外墙外保温材料，制成砖用作建筑材料等。到目前为止，煤矸石已经被广泛利用。由于很多原因，国内的煤