高岭土是我国的优势非金属矿产资源。高岭土经过煅烧，具有优良的光散射能力和特殊的油墨吸收性，以及更好的阻燃性和绝缘性，广泛用于涂料、造纸、塑料、电缆绝缘护套、建筑等行业。煅烧水洗高岭土在国外研究较多，如美、英等国以软质高岭土为原料生产煅烧超细高岭土，工业化生产技术比较成熟，其煅烧的目的主要是增加高岭石的孔隙率提高活性，在脱除一定的染色杂质后可提高产品白度等。
 

　　目前，我国主要研究煤系高岭土的煅烧，针对水洗高岭土的煅烧研究比较少。我国市售水洗高岭土普遍存在白度低、孔隙率低、油墨吸收性差、表面活性差、遮盖力低等缺陷，对其煅烧加工后可改善以上性能，因而煅烧水洗高岭土有较好的应用开发前景。
　　下面就以广东茂名水洗高岭土为原料，考察煅烧温度、保温时间对高岭土白度、吸油值等产品性能的影响，以期为水洗高岭土资源的持续开发和深加工提供一点参考。
 
1、水洗高岭土的性质
 
　　原料取自广东茂名的粉状漂白产品，测得白度，原料为79.14，pH值5.77，SiO2与Al2O3的物质摩尔比为2.03:1，接近理想值2:1，且Fe、Ti、K、Na等杂质含量较低，小于2μm的含量为94.5%。
 
2、水洗高岭土煅烧后白度的变化
 
（1）煅烧温度对水洗高岭土白度的影响
 

　　白度是煅烧高岭土的首要指标，在450℃-1050℃之间（恒温1.5h），煅烧温度越高，煅烧产品的白度也越高，在1050℃煅烧温度下，白度几乎达到90%。这是因为其他条件一定的情况下，在相同的时间内，煅烧温度越高，颗粒表面形成的固体反应层越薄，热传导越容易穿过这层反应层，到达颗粒的内部，产品的脱羟基作用更完全、彻底，因此白度也就越高。因此提高煅烧温度可得到白度更高的煅烧产品。
　　但是煅烧温度高于950℃时，偏高岭石又发生新的相变形成莫来石，增大产品的磨耗值。因此不能一味的提高煅烧温度来提高产品白度。
 
（2）恒温时间对水洗高岭土白度的影响
 

　　在煅烧温度为750℃时，恒温时间增加，产品白度提高，特别是恒温时间由10min增加到50min之间增幅很大，产品白度由74.64%增加到80%，但是随着时间的继续延长，其效果逐渐减弱。这是因为随着时间的增加，产品脱羟基作用增加得很小，所以产品白度提高很小，甚至不再增加，因此煅烧产品的恒温时间不宜超过1h。

3、水洗高岭土煅烧后吸油值的变化
 
（1）煅烧温度对水洗高岭土吸油值的影响
 

　　在450℃-1050℃（恒温1.5h）的范围内，煅烧水洗高岭土的吸油量随煅烧温度的升高呈先增加后减小的趋势，在750℃左右达到最大值，此刻的吸油量为83mL/100g，之后逐渐减小。
　　这是因为在450℃-750℃，随着煅烧温度的升高，高岭土内部发生脱羟、脱有机质的反应，孔隙率增加，引起吸油量增加；在750℃煅烧，高岭石的特征峰完全消失，此刻内部脱羟基作用达到最大程度，空隙量最大，吸油量也达到最大。煅烧温度更高会出现烧结现象，使部分空隙闭合及粒度增大，导致吸油量降低。因此，要控制好煅烧温度才能得到合适的吸油量。
 
（2）恒温时间对水洗高岭土吸油值的影响
 

　　在煅烧温度为750℃时，恒温时间增加，产品的吸油量有略微变大，但是变化不明显。所以恒温时间对煅烧水洗高岭土吸油量的变化影响很小。
　　综上所述：煅烧温度对煅烧水洗高岭土产品的性能有很大影响。白度随煅烧温度的升高而升高，吸油量随煅烧温度的升高先增加后减小。综合考虑白度和吸油量，煅烧温度应该控制在750℃左右。
　　恒温时间对煅烧水洗高岭土的性能也有影响。白度随恒温时间的延长而升高，但50min之后高的趋势很小,吸油量随恒温时间的延长无明显变化。因此，恒温时间应控制在30min-50min之间。
　　与煤系高岭土相比，水洗高岭土具有有机质含量低、易实现超细粉碎、磨耗值小等特点。国内水洗高岭含有较多的吸附水、结构水及部分有机质和其它杂质元素，使其存在白度低、空隙率、油墨吸收性差、遮盖力低等缺陷，如果能经过煅烧脱除有色杂质及结构中赋存的水分提高以上性能，将可改善水洗高岭土品质并增加水洗高岭土的应用领域，提高国产水洗高岭土的品质。

来源：煅烧水洗高岭土性能研究，作者：刘钦甫等；水洗高岭土的煅烧及产品性能的研究，作者：何利喜等
编辑整理：粉体技术网
 

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