XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析

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煅烧高岭土的烧结后物相结构验证与表征

煅烧高岭土的烧结后物相结构验证与表征

煅烧高岭土的烧结后物相结构验证与表征高岭土是一种重要的矿物资源,被广泛应用于陶瓷、建材、冶金等行业。

而煅烧是高岭土的一种常见处理方法,旨在通过高温热处理改变其结构和性质,提高其应用价值。

本文将就煅烧高岭土后的物相结构验证与表征进行详细探讨。

一、煅烧高岭土的基本原理煅烧是指将高岭土样品置于高温条件下进行热处理的过程。

煅烧温度、时间和环境对高岭土的矿物组成和结构有着重要影响。

煅烧过程中,高温会引发高岭土中晶体结构的改变,矿物相的相互转化和晶格结构的重排。

二、物相结构验证的常用方法在煅烧高岭土后,我们需要进行物相结构验证,以了解煅烧对高岭土物相的影响。

以下是常用的物相结构验证方法:1. X射线衍射(XRD)分析:XRD是最常用的矿物相分析技术。

通过测量高岭土样品中的X射线衍射谱,我们可以确定样品中存在的矿物相和晶体结构。

在煅烧后,高岭土晶体结构的改变会导致XRD图谱的变化,从而验证煅烧后高岭土物相的变化。

2. 热差分-差热分析(TG-DTA):该技术可用于研究高岭土样品在升温过程中的质量变化和热变化。

通过监测样品的质量损失和吸放热变化,可以判断煅烧过程中的物相转化和结构重排。

3. 红外光谱(FT-IR)分析:高岭土煅烧后,其红外光谱图谱会发生变化,信号强度和峰位可能会发生变化,从而可以推断出高岭土的矿物组成和结构的变化。

4. 扫描电子显微镜(SEM)分析:SEM可以直观地观察高岭土的表面形貌和晶体结构。

在煅烧后,高岭土的表面形貌以及晶体尺寸和形态可能会发生变化,通过SEM观察可以验证这一点。

三、煅烧高岭土后的物相结构变化1. 煅烧温度的影响:高岭土的煅烧温度是影响物相结构变化的关键因素之一。

低温煅烧(500-700℃)会使高岭土中的水分和结晶水分解,导致矿物相的转化和晶体结构的重排。

随着煅烧温度的升高,高岭土中的高岭石和伊利石等矿物相可能发生相互转化。

2. 煅烧时间的影响:煅烧时间是影响物相结构变化的另一个重要因素。

茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析

茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析
FS e O 产乙醇量相 对滞后 。 33 助 催化 ̄ ( e 0 ) . tF S 可以明显增加 还 原糖量 , J 但是加
及遮盖力性 能在煅 烧过程中的变化规律。 结果表明: 随着煅
烧 温度 的升 高, 茂名水 洗 高岭 土 由晶 态 变成 无 定形态 的偏 高 岭石 , 变温度 在 60 左 右; 40 0 0 转 5口 C 在 5 ~15 ℃的 温度 范 围内, 随着煅 烧 温度 的升高 , 粒度指 标 。 。 、 和 。 整体 变大, 5 70
驯 化 酵 母乙 醇量可 由9 9 g L提高 到 1 . 1 / 对 于 .4 / 7 9 g L, 提 高0cC 水解 液 发酵 速率 以及乙醇 产量有积 极意 义 ; 加 入F S0 的水解 液 , e 以CaoH) 中和处 理后产 乙醇 ( , 过 量 明显优 于 中和 处 理 , 高乙 醇 产 量 比中和 处 理 可 高 最 出8 .0 有无F S 52 %; e O 的水 解液 发酵 规律一致 , 未加入
201 0
TECH NoLoGY
及葡 萄糖浓 度分别可提 高4 .4 f 66 %。 5 0 % ̄ 2 .7 1
32 驯化 酿酒 酵母可 以提高酵 母 的活性 以及耐 受性 , . 摘 要: 以广 东茂名水 洗高岭土 为原料 , 采用X D I E S g 、R 和S M 1 1
定其煅 烧产品 的结构 及形 态变化 , 分析煅 烧产品的粒度 分布
8 0 的温度范围内, 5。 c 粒度指标有减小趋势; 5 ~5 0 4 0 5 ℃时, 随着煅烧温度的升高, 遮盖力下降, 5  ̄9 0 5 0 5 ℃时, 随着温度
的进 一 步升 高, 盖 力升 高。 遮
入 F 解液 需要 过 中和 才可以 达 到较 高的 乙醇产 e 0水 S

煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响

煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响

煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响高岭土是一种重要的工业矿石,广泛应用于陶瓷、建筑材料、化妆品等领域。

高岭土的矿物相组成对其性质与用途有着重要影响。

煅烧是高岭土加工中的一项关键步骤,可以通过调节煅烧温度来改变高岭土的矿物相组成,进而调控其性能。

本文将探讨煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响。

高岭土是一种由细粒状的硅酸盐矿物组成的黏土矿物。

主要矿物有石英、长石和高岭石。

高岭石是高岭土中含量最高的矿物,其化学组成为二氧化硅和三氧化二铝。

煅烧是通过加热高岭土使其发生物理和化学变化的过程。

煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响主要表现在以下几个方面。

首先,煅烧温度会影响高岭石的晶形结构。

高岭石在煅烧过程中会发生晶格调整和相转变。

当煅烧温度较低时,高岭石中的水分分子和结构中的铝氧四面体相互作用较大,使得高岭石保持较完整的层状结构。

随着煅烧温度的升高,高岭石层间的水分分子开始脱离,铝氧四面体也发生位移,导致高岭石层状结构的破坏和塌陷。

因此,较低温度下煅烧的高岭土样品中高岭石晶体较完整,晶格结构较稳定,而较高温度下煅烧的高岭土样品中高岭石晶体结构较破碎,晶格结构较不稳定。

其次,煅烧温度对高岭土中石英和长石的含量和结构也有影响。

高岭土中的石英和长石是主要的辅助矿物。

煅烧温度的升高会促使高岭土中的石英和长石发生相应的晶体调整和减少。

煅烧温度较低时,高岭土中的石英和长石相对含量较高,晶体相对完整。

随着煅烧温度的升高,石英和长石的含量逐渐减少,晶体结构也随之发生变化。

煅烧温度过高时,石英和长石晶体进一步破坏,质量减少。

此外,煅烧温度还会影响高岭土中其他次生矿物的形成与相对含量。

高岭土煅烧过程中,除了石英、长石和高岭石外,还可能生成其他次生矿物相,如贝壳岩、莫来石、辉石等。

煅烧温度较低时,次生矿物相对含量较低。

随着煅烧温度的升高,次生矿物相对含量逐渐增加。

煅烧温度较高时,次生矿物相的生成可能达到最大。

最后,煅烧温度还会影响高岭土的物理和化学性质。

煅烧高岭土的热解产物与成分分析

煅烧高岭土的热解产物与成分分析

煅烧高岭土的热解产物与成分分析高岭土是一种常见的矿物材料,主要由硅酸铝的黏土矿物质组成。

在高温下,高岭土经过煅烧后会产生一系列的热解产物,这些产物与成分对于高岭土的性质和应用有着重要的影响。

本文将对煅烧高岭土后的热解产物与成分进行分析。

煅烧是将高岭土加热到一定温度范围内进行热解反应,常见的煅烧温度一般在900℃至1200℃之间。

在这一过程中,高岭土分解为各种化学物质的气态产物,其中最重要的是水蒸气、二氧化碳和一氧化碳。

首先,水蒸气是煅烧高岭土最主要的气体产物之一。

高岭土中含有结晶水,当煅烧温度超过一定值时,结晶水开始脱除,形成水蒸气释放到环境中。

煅烧过程中的水蒸气生成量与温度和高岭土的化学成分有关,一般来说,高岭土含水量越多,煅烧时生成的水蒸气也越多。

其次,二氧化碳也是煅烧高岭土时形成的重要气体产物。

高岭土中的碳酸盐矿物质在高温下会分解,释放出二氧化碳,这也是煅烧过程中产生二氧化碳的主要来源之一。

煅烧温度越高,二氧化碳的产生成分也越多。

此外,一氧化碳也是煅烧高岭土时可能产生的气体产物之一。

一氧化碳主要是由煅烧过程中可能存在的有机物质的热解反应而生成的。

这些有机物质可能来自于高岭土中的有机质或者杂质,它们在高温下分解为一氧化碳和其他气体产物。

除了气体产物,煅烧高岭土还会产生固体产物和液体产物。

固体产物主要是高岭土中的矿物质在高温下发生变化而生成的新的矿物质。

常见的固体产物有氧化铝、硅酸盐矿物质等。

这些固体产物的形成与煅烧温度和高岭土的化学成分和结构有关。

液体产物主要是高岭土煅烧过程中产生的熔融物质。

在高温下,高岭土中的硅酸铝矿物质会熔化形成液体相,这些熔融物质在冷却后会形成玻璃状或非晶态的物质。

液体产物的形成与煅烧温度和高岭土的组成和结构有关。

总结起来,煅烧高岭土的热解产物与成分包括气体产物、固体产物和液体产物。

气体产物主要是水蒸气、二氧化碳和一氧化碳,其形成与高岭土的化学成分和煅烧温度有关。

固体产物主要是煅烧后生成的新的矿物质,液体产物主要是高岭土的熔融物质。

煅烧高岭土的比表面积及孔结构性质分析

煅烧高岭土的比表面积及孔结构性质分析

煅烧高岭土的比表面积及孔结构性质分析高岭土是一种常见的矿物质材料,由于其具有较大的比表面积和特殊的孔结构性质,被广泛应用于陶瓷、建筑、环境工程等领域。

本文将对煅烧高岭土的比表面积和孔结构性质进行详细分析。

首先,我们来讨论高岭土的比表面积。

比表面积是指单位质量或单位体积的物质所暴露于外部的表面积,通常用平方米/克或平方米/立方米表示。

煅烧高岭土的比表面积通常较大,这是由于高温煅烧过程中,高岭土中的水分和有机物质被蒸发和分解,留下了大量的孔隙和微细颗粒。

这些孔隙和微细颗粒增加了高岭土的表面积,进而增强了其吸附性能和反应活性。

其次,我们来研究高岭土的孔结构性质。

孔结构是指物质内部的孔隙分布和孔径大小,分为微孔、中孔和大孔。

煅烧高岭土的孔结构主要由孔径和孔隙率两个方面决定。

首先是孔径。

高岭土的煅烧过程中,由于水分和有机物质的蒸发和分解,形成了不同大小的孔隙。

这些孔隙可以分为微孔和中孔两种类型。

微孔是指孔径小于2纳米的孔隙,而中孔指孔径在2纳米到50纳米之间的孔隙。

高岭土中的微孔主要由粘土矿物颗粒之间的屈曲和折叠形成,而中孔则是由于高温煅烧过程中颗粒的收缩和重组造成的。

其次是孔隙率。

孔隙率是指物质内部孔隙的体积与总体积之比。

煅烧高岭土的孔隙率通常较高,这是由于高温煅烧过程中水分和有机物质的蒸发,导致高岭土颗粒之间形成大量的孔隙。

孔隙率的大小直接影响着高岭土的吸附性能和渗透性能。

高岭土的比表面积和孔结构性质对其应用性能具有重要影响。

首先,高岭土的较大比表面积使其具有良好的吸附性能。

高岭土的表面能够吸附大量的气体和溶液分子,从而提高了催化剂的活性和选择性、吸附剂的吸附能力,并且还可以用于环境工程中的污水处理和废气处理等方面。

其次,高岭土的孔结构性质对其渗透性能和储存性能也有影响。

由于高岭土中的孔隙和微细颗粒,使其具有较大的渗透能力,有利于土壤中的水分和气体的传输和调节。

此外,高岭土中的孔隙还能够储存一定量的气体和溶液分子,从而提高了其贮存性能。

煅烧高岭土的烧结机制分析

煅烧高岭土的烧结机制分析

煅烧高岭土的烧结机制分析高岭土是一种重要的无机非金属材料,具有良好的耐高温性能和化学稳定性。

煅烧高岭土是指将其加热至一定温度,使其颗粒内部发生结合和硬化的过程。

煅烧过程中,高岭土中的水分和有机物会被逐渐排出,同时晶体结构也会发生变化,从而形成烧结的产品。

煅烧高岭土的烧结机制主要包括物理变化和化学反应两个方面。

首先,物理变化是煅烧过程中最直观的表现之一。

高岭土在加热过程中,水分会逐渐蒸发,使得颗粒内部变得干燥,从而改变颗粒的晶体结构。

此外,高岭土中的有机物也会在高温下燃烧或分解,进一步减少在颗粒中的存在。

其次,煅烧过程中的化学反应对于高岭土的烧结非常关键。

高岭土主要成分是高岭石,化学式为Al2Si2O5(OH)4,煅烧过程中会发生硬化和结合反应。

在高温下,高岭石晶体中的水分和羟基会逐渐排除,形成氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2)的晶体相。

这些晶体相在高温下会相互融合,使得高岭土颗粒之间结合更加牢固。

煅烧温度是影响煅烧高岭土烧结机制的重要因素。

在煅烧的早期阶段,煅烧温度较低,高岭土表面开始逐渐失去水分,颗粒内部的水分则仍然存在。

到达一定温度后,高岭土表面的水分已经完全蒸发,颗粒内部水分开始释放。

然而,如果煅烧温度过高,会导致高岭土中的氧化铝和二氧化硅发生过度烧结,使得颗粒之间的结合不均匀或者产生晶粒破裂。

因此,选择适当的煅烧温度是保证高岭土烧结质量的关键因素之一。

除了煅烧温度,煅烧时间也会对高岭土的烧结机制产生影响。

在煅烧初期,煅烧时间较短,高岭土内部的物质排除速度较慢,颗粒之间的结合力较弱。

但是随着煅烧时间的延长,高岭土颗粒内部的水分和有机物会被逐渐排除,颗粒之间的结合变得更加牢固。

然而,如果煅烧时间过长,会导致颗粒内部的晶体相过度生长,超过了最佳结合状态,从而影响烧结质量。

在实际应用中,为了进一步优化高岭土的烧结机制,可以采用一些辅助措施。

例如,在煅烧过程中可以添加一些助熔剂,如氧化钠(Na2O)或者氟化钙(CaF2),以提高烧结温度和结合强度。

高岭土和煅烧高岭土的微观结构研究

高岭土和煅烧高岭土的微观结构研究
图2是两种产地高岭土及煅烧产物的x射线衍 射图。曲线l、2是高岭土的x射线衍射曲线,其 巾2口在35~40。之间的六指峰是典型的高岭土衍 射峰”1,曲线3、4是煅烧产物的x射线衍射曲线, 是典型的无定形结构衍射峰。这说明高岭土经过煅 烧由品态变成了无定形的非晶态。从衍射图中还可 以看出高岭土及其煅烧产物巾部含有少嚣的石英。
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从上表可以看出:这两种产地的高岭土化学成 分变化不入,尤其Al:0,、si0:含量变化甚小,只是 杂质含量稍有不同。高岭土经过煅烧,其他成分变 化不大,唯有SO,含量降低,这是冈为在煅烧过程 中,高岭土中s0;2发生分解,所以最后煅烧产物中 sO;含量降低。 2.2 SEM观察
图2高岭土及煅烧产物的xRo图
2.4 27Al MAs NMR.29Si MAs NMR研究 固体核磁共振图谱是分析固体中原于排列的有
力手段,图3是两种产地高岭土及其煅烧产物中Al
的同体核磁共振谱即”Al MAs NMR谱图。其中 6 2.63×10“处的峰对应着八面体中的六配位Al, d 30.27×101处的峰对应着五配位Al,6 64.45 ×101处的峰对应着四而体中的四配位A一。从幽 中町以看出:高岭土中Al全部是六配位,煅烧后是 四、五、六配位共存,四配位量较少。
筛『J】石油大学学报,2002,26(5):94. f4]Thkhtamvsheva,A V.K。noval’chIkov.L D,Ne土edov,B K
Synthesis of NaY zcolice of highphaso Purity打om kaoI】n…
CheTnlmy孙d TechoIogy ofheIs andO眠1991,26(7—8):397 【5】汤愤毅.高岭土社台成沸石的慨况及前景【J】r卅I化工,

XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析

XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析

及葡萄糖浓度分别可提高45.04%和26.67%。

3.2驯化酿酒酵母可以提高酵母的活性以及耐受性,驯化酵母乙醇量可由9.94g/L提高到17.91g/L,对于提高O C C水解液发酵速率以及乙醇产量有积极意义;加入Fe S O 4的水解液,以C a(OH)2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理,最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%;有无Fe S O 4的水解液发酵规律一致,未加入FeSO 4产乙醇量相对滞后。

3.3助催化剂(Fe S O 4)可以明显增加还原糖量,但是加入F e S O 4水解液需要过中和才可以达到较高的乙醇产量,需要消耗大量的Ca(OH)2,因此,从经济方面出发,应当权衡考虑。

参考文献[1]中国造纸协会.中国造纸工业2009年度报告[J ].中华纸业,2010,31(9):8-18.[2]顾民达.中国废纸回收利用及政策法规[J].中华纸业,2008, 29(14):6-9.[3]Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass re-sources: current state and prospects[J]. Appl Microbiol Biotech-nol, 2006,69(6):627-642.[4]Robert W Torget, Jun Seok Kim, Y Y Lee. Fundamental aspects of dilute acid hydrolysis/fractionation kinetics of hardwood car-bohydrates 1. Cellulose hydrolysis[J]. Ind Eng Chem Res, 2000, 39(8):2817-2825.[5]Gail Lorenz Miller . Use of dinitrosalicylic acid reagent for deter-mination of reducing sugar[J]. Analytical Chemistry, 1959,31(3): 426-428.[6]楼纯菊.简易的酒精定量测定法[J].微生物学通报,1984,(5): 219,235.[7]李岩,张晓东,孟祥梅,等.玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究[J].现代化工,2008,28(10):352-356.[8]Quang A Nguyen, Melvin P Tucker . Diute acid/metal salt hydro-lysis of lignocellulosics[P]. United States Patent, 2002-07.[9]颜涌捷,任铮伟.纤维素连续催化水解研究[J ].太阳能学报,1999,20(1):55-58.[10]庄新姝,王树荣,骆仲泱,等.纤维素低浓度酸水解试验及产物分析研究[J].太阳能学报,2006,27(5):519-524.[11]庄新姝,王树荣,袁振宏,等.速生杨二步超低酸水解液发酵制取燃料乙醇的研究[J].林产化学与工业,2007,27(4):61-65.[收稿日期:2010-09-08(修改稿)]摘要:以广东茂名水洗高岭土为原料,采用XRD、IR和SEM测定其煅烧产品的结构及形态变化,分析煅烧产品的粒度分布及遮盖力性能在煅烧过程中的变化规律。

煅烧制度对高岭土的结构特征及胶凝活性的影响

煅烧制度对高岭土的结构特征及胶凝活性的影响

煅烧制度对高岭土的结构特征及胶凝活性的影响
彭军芝;桂苗苗;傅翠梨;李锦堂
【期刊名称】《建筑材料学报》
【年(卷),期】2011(014)004
【摘要】采用DTA-TG,IR,XRD,SEM等分析手段研究了不同煅烧制度下高岭土的结构变化,分析了偏高岭土胶凝活性产生的原因,并以水玻璃激发偏高岭土制成地聚合物材料.结果表明:高岭土在600℃煅烧6h或者在700~900℃煅烧2h以上,可形成偏高岭土,它是一种结晶度很差的过渡相,保持了高岭土的层片状结构,但片状和管状晶体尺寸变小,结块增加,其胶凝活性较好.
【总页数】4页(P482-485)
【作者】彭军芝;桂苗苗;傅翠梨;李锦堂
【作者单位】重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045;厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司,福建厦门361004;厦门市建筑科学研究院集团股份有限公司,福建厦门361004;厦门大学材料学院,福建厦门361005;厦门大学材料学院,福建厦门361005
【正文语种】中文
【中图分类】TQ177.1+1
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1.不同煅烧制度对煅烧高岭土活性的影响 [J], 杨晓昕;王春梅;杨克锐
2.化学激发剂对增钙煅烧高岭土活性影响研究 [J], 张倩;李良伟;邰于宝;周洁
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煅烧温度对高岭土的硬度和强度的影响研究

煅烧温度对高岭土的硬度和强度的影响研究

煅烧温度对高岭土的硬度和强度的影响研究高岭土是一种由硅酸盐矿物组成的天然黏土,其在建筑、陶瓷、冶金等多个领域中得到广泛应用。

在高岭土的加工过程中,煅烧温度是一个重要的参数,它对高岭土的硬度和强度有着显著的影响。

首先,我们来了解一下高岭土的硬度和强度的概念。

硬度是材料抵抗外部力量压入其表面的能力,通常用于评估材料的耐磨性和抗刮性。

强度则是材料抵抗断裂和变形的能力,是材料的一个关键机械性能参数。

煅烧温度会引起高岭土中矿物相的相变和结构变化,从而对其硬度和强度产生影响。

一般来说,高岭土经过煅烧后,其硬度和强度都会增加。

这是因为煅烧会使高岭土中的晶体结构重新排列,添加能量到高岭石晶格中,促使晶粒长大,颗粒之间的结合变得更加紧密,从而提高了硬度和强度。

然而,煅烧温度对高岭土硬度和强度的具体影响是复杂的,并且在一定范围内存在一个最佳的煅烧温度。

如果煅烧温度过低,高岭土的矿物相无法充分转变,晶粒之间的结合不够牢固,从而导致硬度和强度较低。

相反,如果煅烧温度过高,高岭土的矿物相可能发生过度烧结,晶粒变得过大,颗粒之间的结合过于紧密,这会导致硬度和强度的下降。

研究表明,高岭土的最佳煅烧温度通常在1000°C到1200°C之间。

在这个温度范围内,高岭土的矿物相会发生明显的相变,晶粒之间的结合达到最佳状态,使得高岭土的硬度和强度达到最高点。

如果煅烧温度超过这个范围,高岭土的硬度和强度可能会出现下降的趋势。

此外,除了煅烧温度,煅烧时间也是影响高岭土硬度和强度的重要因素。

适当增加煅烧时间可以促进高岭土中矿物晶粒的长大和结合力的增强。

然而,过长的煅烧时间可能会导致晶粒过大,从而使得高岭土的硬度和强度下降。

除了煅烧温度和煅烧时间,高岭土硬度和强度的影响还存在其他因素。

例如,高岭土的矿物组成、晶粒大小和形状,以及添加剂的类型和含量等都可能对其硬度和强度产生影响。

总之,煅烧温度对高岭土的硬度和强度有着显著的影响。

煅烧温度对高岭土烧结性能的影响

煅烧温度对高岭土烧结性能的影响

煅烧温度对高岭土烧结性能的影响高岭土是一种富含铝的粘土矿石,在各个领域中有广泛的应用。

煅烧是高岭土加工的重要环节之一,煅烧温度是影响高岭土烧结性能的重要因素之一。

本文将探讨煅烧温度对高岭土烧结性能的影响,并讨论煅烧温度的最佳选择。

首先,煅烧温度对高岭土的物化性质产生显著影响。

随着煅烧温度的升高,高岭土中的结晶水会逐渐脱除,晶体结构发生改变,表面积减小,颗粒间距增大。

这样的改变使得高岭土的烧结性能发生变化。

研究发现,适当提高煅烧温度能够增加高岭土的烧结活性,促进颗粒的结合,提高烧结体的强度。

然而,当煅烧温度过高时,晶体结构的重构和颗粒收缩会导致烧结体的收缩和劣化,从而降低烧结体的强度。

因此,在选择煅烧温度时,需要综合考虑高岭土的具体情况和目标烧结性能。

其次,煅烧温度对高岭土的矿物相组成和物相转变有着重要影响。

高岭土主要由高岭石、伊利石和辉石等矿物相组成。

在不同的煅烧温度下,高岭土中的矿物相会发生相应的转变。

例如,低温下煅烧的高岭土中主要存在高岭石和伊利石,而高温下煅烧的高岭土中则主要存在辉石相。

这些不同的矿物相组成对高岭土的烧结性能和使用效果都会产生影响。

研究表明,合适的煅烧温度能够调控高岭土中各种矿物相的相对含量,从而改善其烧结性能和物理化学性质。

因此,通过调整煅烧温度,可以实现对高岭土中特定矿物相的调控和优化。

此外,煅烧温度还对高岭土的微观结构和孔隙结构产生影响。

高岭土的微观结构和孔隙结构对其物理化学性质和应用性能有着重要作用。

适当的煅烧温度能够改善高岭土的微观结构和孔隙结构,增加孔隙率和孔隙尺寸的分布范围,提高颗粒间的连接效果和烧结效率。

研究发现,适宜的煅烧温度能够提高高岭土的比表面积和孔容,从而提高其吸附性能和储存能力。

然而,过高的煅烧温度会导致高岭土微观结构的破坏和孔隙的坍塌,降低其使用性能。

因此,在选择煅烧温度时,需要充分考虑高岭土的结构特点和目标应用要求。

最后,煅烧温度对高岭土的热稳定性和耐温性也有显著的影响。

煅烧高岭土的晶格结构分析

煅烧高岭土的晶格结构分析

煅烧高岭土的晶格结构分析高岭土是一种常见的矿物质,属于硅酸盐矿物。

它在工业上广泛应用于陶瓷、搪瓷、石膏、涂料等领域,其中的高岭石原矿经过煅烧处理后,可以得到高纯度的高岭土。

煅烧过程对高岭土的晶格结构具有重要影响。

本文将对煅烧高岭土的晶格结构进行分析。

高岭土的结构主要由硅氧四面体和铝氧六面体组成。

硅氧四面体的结构是一种角度固定的四面体,四个氧原子分别与一个硅原子和三个铝原子形成键合。

铝氧六面体是一种六面体结构,每个面由一个铝原子和六个氧原子形成键合。

高岭土的晶格结构可以分为两种形式,一种是正交结构,另一种是半密堆积结构。

正交结构中的硅氧四面体和铝氧六面体相互交替排列,呈现出一种紧密堆积的结构。

而半密堆积结构中的硅氧四面体和铝氧六面体则是交替排列,呈现出一种松散堆积的结构。

煅烧是指对高岭土进行高温加热处理。

煅烧过程中,高岭土晶体结构发生了变化。

研究表明,煅烧温度对高岭土晶格结构的稳定性和性能具有重要影响。

在较低的煅烧温度下,高岭土的晶格结构会发生退火作用。

退火作用使硅氧四面体和铝氧六面体之间的键长达到最稳定的状态,晶格结构更加紧密。

同时,退火作用还会使高岭土晶体中的杂质得到去除,提高晶体的纯度。

而在较高的煅烧温度下,高岭土晶体结构会发生破坏性的变化。

当温度超过临界点时,高岭土晶体中的水分分子会脱除,导致晶格结构的破坏和重组。

煅烧过程中发生的相变和晶格结构的改变会导致高岭土的物理和化学性能发生变化。

此外,在煅烧过程中,高岭土晶格结构还可能受到外界因素的影响。

例如,添加不同的助熔剂和氧化剂会改变高岭土晶体中的氧离子和阳离子的含量,进而影响晶格结构和晶体性能。

总的来说,煅烧高岭土的晶格结构分析可以帮助我们更好地理解高岭土的性质和应用。

通过调控煅烧温度和外界因素,可以改变高岭土晶体的晶格结构,从而获得具有不同性能和用途的高岭土制品。

进一步的研究工作可以关注煅烧过程中晶格结构变化的机制和影响因素,以及煅烧后高岭土物质的结构性能关系,以推动高岭土在各领域的应用和发展。

高岭土 煅烧温度

高岭土 煅烧温度

高岭土煅烧温度高岭土是一种重要的陶瓷原料,其主要成分为高岭石,具有较高的热稳定性和化学稳定性。

在制备陶瓷材料时,高岭土的煅烧温度是一个非常关键的参数,它直接影响着陶瓷材料的物理性能和化学性能。

本文将从高岭土的煅烧温度对陶瓷材料性能的影响、高岭土煅烧温度的选择以及高岭土煅烧温度的控制等方面进行探讨。

高岭土的煅烧温度对陶瓷材料性能的影响高岭土的煅烧温度是影响陶瓷材料性能的重要因素之一。

一般来说,高岭土的煅烧温度越高,其晶体结构越稳定,晶粒尺寸越大,陶瓷材料的物理性能和化学性能也会相应提高。

例如,高岭土在800℃左右煅烧可以使其晶体结构发生变化,从而提高其热稳定性和化学稳定性;在1200℃左右煅烧可以使其晶粒尺寸增大,从而提高陶瓷材料的强度和硬度。

然而,高岭土的煅烧温度过高也会导致一些问题。

例如,过高的煅烧温度会使高岭土的晶体结构发生熔融,从而破坏其晶体结构,导致陶瓷材料的物理性能和化学性能下降。

此外,过高的煅烧温度还会使陶瓷材料的成本增加,因为高温煅烧需要消耗更多的能源。

高岭土煅烧温度的选择在选择高岭土的煅烧温度时,需要考虑到陶瓷材料的使用环境和要求。

一般来说,高岭土的煅烧温度应该在800℃到1300℃之间,具体的选择需要根据陶瓷材料的用途和要求来确定。

例如,对于制备高温陶瓷材料,需要选择较高的煅烧温度,以提高陶瓷材料的热稳定性和化学稳定性。

而对于制备低温陶瓷材料,需要选择较低的煅烧温度,以避免高温煅烧导致的晶体结构破坏和成本增加。

高岭土煅烧温度的控制在制备陶瓷材料时,需要对高岭土的煅烧温度进行严格的控制,以确保陶瓷材料的性能和质量。

具体来说,高岭土煅烧温度的控制需要从以下几个方面入手:1. 煅烧温度的测量:需要使用专业的温度计对高岭土的煅烧温度进行准确测量,以确保煅烧温度符合要求。

2. 煅烧温度的控制:需要使用专业的煅烧设备对高岭土的煅烧温度进行精确控制,以避免温度波动和过高的煅烧温度。

3. 煅烧时间的控制:需要控制高岭土的煅烧时间,以确保其晶体结构得到充分稳定和晶粒尺寸得到适当增大。

煅烧高岭土的微观形貌表征与分析

煅烧高岭土的微观形貌表征与分析

煅烧高岭土的微观形貌表征与分析高岭土是一种重要的矿物资源,广泛应用于陶瓷、橡胶、塗料、陶瓷等行业。

煅烧是高岭土加工过程的关键步骤之一,可以改变其物理和化学性质,从而提高其应用性能。

为了了解煅烧过程对高岭土微观形貌的影响,本文将对煅烧高岭土的微观形貌表征与分析进行探讨。

首先,我们将介绍煅烧高岭土的基本原理和过程。

高岭土是一种含有高铝和硅的粘土矿物,其主要成分是Kaolinite(高岭石)和其他辅助矿物。

在煅烧过程中,高岭土被加热到高温,通常在800°C到1100°C之间。

高温下,高岭土的结晶水被释放,矿物晶格结构发生改变,同时发生矿物相变和热分解反应。

这些变化导致高岭土的微观形貌发生明显的改变。

接下来,我们将讨论煅烧高岭土的微观形貌表征方法。

目前常用的方法包括扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等。

SEM可以提供高岭土微观形貌的表面形貌和结构信息。

通过SEM观察,我们可以观察到高岭土颗粒的形状、大小和分布情况。

TEM能够提供高岭土微观结构和晶体结构的详细信息。

通过TEM观察,我们可以分析高岭土的晶体结构、晶体状态和晶格畸变等特征。

XRD可以用于确定高岭土的相组成和晶体结构。

通过XRD分析,我们可以确定高岭土的晶体结构和晶相的含量及分布情况。

然后,我们将分析煅烧过程对高岭土微观形貌的影响。

煅烧过程中,高岭土微观形貌发生了显著的变化。

首先,高温下,高岭土中的结晶水被释放,导致高岭土颗粒发生收缩和破碎。

其次,高温下,高岭土的矿物晶格结构发生改变,高岭石被转变为毛细石、无石高岭土等矿物。

此外,高温下,高岭土颗粒表面会发生熔融和烧结,形成新的结晶相和矿物组分。

这些变化导致高岭土颗粒的形状和尺寸发生明显的改变,同时影响其物理和化学性质。

最后,我们将探讨高岭土微观形貌对其应用性能的影响。

高岭土的微观形貌与其应用性能密切相关。

煅烧过程可以调控高岭土的微观形貌,从而改变其比表面积、孔隙结构和孔隙分布等微观特征。

煅烧高岭土的矿物相与结构性能关系研究

煅烧高岭土的矿物相与结构性能关系研究

煅烧高岭土的矿物相与结构性能关系研究高岭土是一种含有高量的水合硅酸铝盐矿物的粘土矿石,广泛应用于陶瓷、建筑材料、催化剂等领域。

煅烧是高岭土的重要工艺过程之一,在这个过程中,高岭土的矿物相和结构性能发生了变化。

本文就煅烧高岭土对矿物相和结构性能的影响进行研究。

首先,煅烧高岭土会导致矿物相的转变。

在常温下,高岭土中主要存在于矿物相中的是高岭石,它是一种三层的层状硅酸铝盐矿物。

高岭石的结构含有硅氧四面体链与铝氧八面体层交替堆积而成,层与层之间由氧离子结合。

在煅烧过程中,高岭土中的高岭石会发生脱水反应,失去结构中的水合物,同时硅氧四面体链中的氧离子会发生排列的变化。

经过高温处理,高岭土中的高岭石会转变为氧化铝,形成纯净的氧化铝晶体。

其次,高岭土的矿物相转变对其结构性能产生了重要影响。

煅烧高岭土后得到的氧化铝具有较高的耐高温性和化学惰性。

氧化铝晶体的结构稳定,其晶格中的氧离子与铝离子呈较紧密的排列,这使得氧化铝具有较高的结晶度和硬度。

因此,经过煅烧的高岭土可以作为一种重要的耐火材料,广泛应用于高温工艺中。

此外,煅烧高岭土还会影响其孔结构和比表面积。

高岭土在煅烧过程中发生体积收缩,导致原本存在于高岭土中的微孔和介孔的结构得到扩展和改变。

此外,高岭土中的有机质和矿物质在煅烧过程中也发生了变化,有机质燃烧和氧化,矿物质则会发生物理性质的改变。

这些变化导致了高岭土的比表面积增加,孔径分布的变化,从而在一定程度上影响了高岭土的吸附性能和孔隙特征。

最后,尽管煅烧高岭土可以提高其耐火性能,但也会使其机械性能受损。

高岭土经过煅烧后,晶体结构得到了改变,原先呈片状结构的高岭石变为块状晶体的氧化铝。

这种结构转变使得高岭土的结构变得致密,而且氧化铝晶体硬度较高,因此煅烧高岭土后的材料会变得更加脆弱。

这个问题需要通过添加一些粘结剂或者其他增强材料来解决。

总结而言,煅烧高岭土的矿物相和结构性能之间存在密切的关系。

煅烧过程中,高岭土中的高岭石会转变为氧化铝晶体,从而提高了材料的耐火性能,但也使其机械性能下降。

煅烧高岭土的物相分析与性能关系研究

煅烧高岭土的物相分析与性能关系研究

煅烧高岭土的物相分析与性能关系研究摘要:煅烧高岭土是一种常见的陶瓷原料,对其物相分析和性能关系的研究对于优化煅烧工艺、改善产品性能具有重要意义。

本文对煅烧高岭土的物相分析及其与性能关系展开研究,并总结出一些煅烧工艺改进的建议。

引言:煅烧高岭土是一种重要的陶瓷原料,广泛应用于陶瓷、建材、电子材料等领域。

在煅烧过程中,高岭土发生一系列物相转变,相变过程对于最终产品的性能产生重要影响。

因此,对煅烧高岭土的物相分析与性能关系进行深入研究,有助于优化煅烧工艺,改善产品性能。

一、煅烧高岭土的物相分析1. 高岭土的结构及成分:高岭土主要由硅酸盐矿物杂岩组成,主要成分为硅酸铝钠镁矿物,常见的有莫来石、伊莱石等。

2. 煅烧过程产生的物相:高岭土的煅烧过程可以分为水化、脱水、高温煅烧三个阶段,不同温度下会出现不同的物相转变。

常见的物相有水合高岭土、氧化铝、氧化硅等。

3. 物相分析方法:X射线衍射、差热分析、扫描电子显微镜等是常用的物相分析方法,通过这些方法可以准确确定不同温度下产生的物相。

二、煅烧高岭土的性能关系1. 灼烧收缩性能:煅烧过程中,高岭土发生收缩现象,收缩率与煅烧温度、时间密切相关。

适当控制煅烧温度和时间,可以获得理想的尺寸稳定性。

2. 密度与孔隙率:煅烧温度的升高可以提高高岭土的致密性,减少孔隙率。

致密度对于陶瓷制品的物理性能和化学稳定性具有重要影响。

3. 结晶度与热稳定性:随着煅烧温度的升高,高岭土的结晶度也增加,热稳定性得到提高。

结晶度的增加使得高岭土更容易与其他氧化物反应,从而增强陶瓷制品的性能。

4. 凝胶性能:高岭土经过煅烧后,其凝胶性能也发生变化。

凝胶性能的改变对于陶瓷的成型和烧结工艺具有重要影响。

三、煅烧工艺改进建议1. 煅烧温度的优化:根据物相分析结果和性能关系,可以确定最佳的煅烧温度范围,以获得更高的致密度和热稳定性。

2. 煅烧时间的控制:煅烧时间对于高岭土的物相转变和性能关系具有重要影响。

煅烧高岭土的热膨胀性能与微观结构研究

煅烧高岭土的热膨胀性能与微观结构研究

煅烧高岭土的热膨胀性能与微观结构研究煅烧高岭土是一种常见的工业材料,广泛应用于陶瓷制造、建筑材料等领域。

了解煅烧高岭土的热膨胀性能与微观结构对于控制其物理性能和优化工艺具有重要意义。

本文将重点介绍煅烧高岭土的热膨胀性能的影响因素以及与微观结构的关系。

煅烧高岭土的热膨胀性指的是在不同温度下,材料在长度、体积和密度上的变化。

这种性能的研究对于陶瓷制品的应用具有重要意义,因为温度变化会对陶瓷制品的尺寸稳定性和结构稳定性产生影响。

首先,煅烧高岭土的热膨胀性能主要受其晶体结构的影响。

高岭土主要由硅酸盐矿物质组成,其中主要成分为高岭石(kaolinite)。

高岭石的晶体结构中存在着氢键的连接,这使得高岭石呈现出层状结构。

在升温过程中,高岭土矿物内部的结构会发生变化,从而导致热膨胀性能的变化。

其次,高岭土的热膨胀性能还受其化学成分和矿物组成的影响。

高岭土中含有较高比例的氧化铝(Al2O3)和较低比例的硅酸铝(SiO2),这种组成使得高岭土具有较大的热膨胀系数。

此外,高岭土中还含有一定比例的杂质元素,如钾、钠等,这些元素的存在也会对其热膨胀性能产生一定影响。

研究发现,高岭土的热膨胀性能还受煅烧温度和时间的影响。

随着煅烧温度的升高,高岭石晶体内部的结构会发生变化,从而导致材料的热膨胀系数增加。

此外,煅烧时间的延长也会使高岭土的热膨胀性能发生变化,一般情况下,煅烧时间越长,高岭土的热膨胀性能越稳定。

从微观结构角度来看,高岭土的热膨胀性能与其层状结构和晶体缺陷密切相关。

层状结构使得高岭土具有特殊的空隙结构,从而在升温过程中发生膨胀。

此外,高岭土中晶体的缺陷也会对热膨胀性能产生影响。

例如,晶体缺陷会增加晶格的不稳定性,导致热膨胀性能的增强。

为了进一步研究高岭土的热膨胀性能与微观结构的相关性,采用多种分析方法。

其中,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)常用于研究高岭土的晶体结构和表观形貌。

通过XRD分析可以得知高岭土中主要矿物的相对含量和晶体结构参数。

煅烧温度对高岭土的荧光性能的影响研究

煅烧温度对高岭土的荧光性能的影响研究

煅烧温度对高岭土的荧光性能的影响研究高岭土是一种常见的无机非金属矿物资源,具有广泛的应用领域,如陶瓷、建材和环境治理等。

高岭土的物理化学性质决定了其在不同领域中的应用潜力。

而作为一种特殊的土壤矿石,高岭土还具备荧光性能,这是研究其特性的重要方面之一。

本文将重点讨论煅烧温度对高岭土荧光性能的影响,并进一步探讨这种影响背后的物理化学机制。

首先,我们需要了解荧光性质与荧光材料的晶体结构及组成之间的关系。

高岭土主要由高岭石(Al2Si2O5(OH)4)和其他辅助矿物组成,其晶体结构对荧光性能具有重要影响。

当高岭土经过煅烧处理时,晶体结构会发生改变,其中溶解和结晶过程是关键。

煅烧温度是影响高岭土荧光性能的重要因素之一。

一般来说,随着煅烧温度的升高,高岭土的晶体结构发生明显的改变。

这种改变首先表现为晶体的退火和脱水,继而导致晶体结构的破坏与重组。

这些因素共同影响了高岭土的荧光性能。

煅烧温度对高岭土荧光性能的影响可以从多个角度进行研究。

首先,煅烧温度的升高会使高岭土中的有机质和杂质得到去除,这会减少荧光材料中的非辐射能量损失,从而提高荧光强度和效率。

其次,煅烧过程中的晶体结构重组会影响到电子在晶体中的移动和能级的分布,进而改变荧光材料的荧光特性。

此外,煅烧温度还会改变高岭土中的微观形貌和晶体尺寸,这对荧光光谱的位置和形状同样具有影响。

在实际研究中,我们可以通过一系列实验来揭示煅烧温度对高岭土荧光性能的影响。

首先,选择不同煅烧温度下的高岭土样品,并通过X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法对其晶体结构和微观形貌进行分析。

然后,利用荧光光谱仪测定不同温度下的高岭土样品的荧光光谱特性,如波长位置、强度和形状等。

通过对比分析不同温度下的荧光光谱数据,可以得出煅烧温度对荧光性能的影响规律。

除了实验,理论计算方法也可以用来研究煅烧温度对高岭土荧光性能的影响。

量子化学计算和分子动力学模拟等方法可以探究高岭土晶体结构的变化以及其与荧光性能之间的关系。

煅烧高岭土的比热容性能测试与分析

煅烧高岭土的比热容性能测试与分析

煅烧高岭土的比热容性能测试与分析概述:高岭土是一种含有高量铝的矿物质,它常用于陶瓷、建材和冶金工业。

在高温环境下,高岭土的物理性质会发生显著变化,其中比热容性能是一个重要的参数。

本文将讨论煅烧高岭土的比热容性能测试与分析的方法和结果。

1. 介绍高岭土的性质与应用高岭土是一种主要成分为硅酸盐及氧化铝的矿物质,其晶体结构中含有水分子,具有吸附性和离子交换能力。

高岭土广泛应用于陶瓷、建材、冶金和水泥工业等领域,尤其在陶瓷制造中被广泛使用。

了解高岭土的热性能对其加工和应用具有重要意义。

2. 煅烧高岭土的比热容性能煅烧高岭土指的是将天然高岭土在高温下煅烧,使其发生物理和化学变化。

在高温条件下,高岭土的结构会发生改变,水分分子会被释放,从而导致其热性能的变化。

比热容是描述物质在吸热或放热过程中能储存的热量的指标,它反映了物质的热惯性。

因此,研究煅烧高岭土的比热容性能能够帮助我们了解其热传导特性和适用性。

3. 比热容性能测试方法要测试煅烧高岭土的比热容性能,可以使用不同的方法,包括差示扫描量热法(DSC)和热容量计等。

其中,DSC是一种广泛使用的测量热性能的技术。

该方法通过测量在给定条件下物质与参考物之间的热转移来得到样品的比热容。

应注意的是,在进行测试前需对样品进行预处理,消除可能存在的杂质或水分。

4. 比热容性能测试结果分析测试结果显示,煅烧高岭土的比热容性能与煅烧温度以及其他处理参数密切相关。

一般而言,随着煅烧温度的升高,高岭土的比热容减小。

这是因为高温下高岭土的结构发生改变,导致其吸附的水分分子逐渐释放。

另外,添加剂和外加压力等处理参数也会对比热容性能产生影响。

5. 比热容性能对高岭土应用的影响高岭土的热性能对其在陶瓷制造等领域的应用具有重要影响。

在陶瓷生产过程中,需要将高岭土烧结成块状,并通过热传导形成所需的形状和结构。

因此,了解高岭土的热传导特性和比热容性能能够帮助优化陶瓷制备工艺,提高产品质量和效率。

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及葡萄糖浓度分别可提高45.04%和26.67%。

3.2驯化酿酒酵母可以提高酵母的活性以及耐受性,驯化酵母乙醇量可由9.94g/L提高到17.91g/L,对于提高O C C水解液发酵速率以及乙醇产量有积极意义;加入Fe S O 4的水解液,以C a(OH)2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理,最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%;有无Fe S O 4的水解液发酵规律一致,未加入FeSO 4产乙醇量相对滞后。

3.3助催化剂(Fe S O 4)可以明显增加还原糖量,但是加入F e S O 4水解液需要过中和才可以达到较高的乙醇产量,需要消耗大量的Ca(OH)2,因此,从经济方面出发,应当权衡考虑。

参考文献[1]中国造纸协会.中国造纸工业2009年度报告[J ].中华纸业,2010,31(9):8-18.[2]顾民达.中国废纸回收利用及政策法规[J].中华纸业,2008, 29(14):6-9.[3]Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass re-sources: current state and prospects[J]. Appl Microbiol Biotech-nol, 2006,69(6):627-642.[4]Robert W Torget, Jun Seok Kim, Y Y Lee. Fundamental aspects of dilute acid hydrolysis/fractionation kinetics of hardwood car-bohydrates 1. Cellulose hydrolysis[J]. Ind Eng Chem Res, 2000, 39(8):2817-2825.[5]Gail Lorenz Miller . Use of dinitrosalicylic acid reagent for deter-mination of reducing sugar[J]. Analytical Chemistry, 1959,31(3): 426-428.[6]楼纯菊.简易的酒精定量测定法[J].微生物学通报,1984,(5): 219,235.[7]李岩,张晓东,孟祥梅,等.玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究[J].现代化工,2008,28(10):352-356.[8]Quang A Nguyen, Melvin P Tucker . Diute acid/metal salt hydro-lysis of lignocellulosics[P]. United States Patent, 2002-07.[9]颜涌捷,任铮伟.纤维素连续催化水解研究[J ].太阳能学报,1999,20(1):55-58.[10]庄新姝,王树荣,骆仲泱,等.纤维素低浓度酸水解试验及产物分析研究[J].太阳能学报,2006,27(5):519-524.[11]庄新姝,王树荣,袁振宏,等.速生杨二步超低酸水解液发酵制取燃料乙醇的研究[J].林产化学与工业,2007,27(4):61-65.[收稿日期:2010-09-08(修改稿)]摘要:以广东茂名水洗高岭土为原料,采用XRD、IR和SEM测定其煅烧产品的结构及形态变化,分析煅烧产品的粒度分布及遮盖力性能在煅烧过程中的变化规律。

结果表明:随着煅烧温度的升高,茂名水洗高岭土由晶态变成无定形态的偏高岭石,转变温度在650℃左右;在450~1050℃的温度范围内,随着煅烧温度的升高,粒度指标d 10、d 50和d 90整体变大,750~850℃的温度范围内,粒度指标有减小趋势;450~550℃时,随着煅烧温度的升高,遮盖力下降,550~950℃时,随着温度的进一步升高,遮盖力升高。

关键词:高岭土;煅烧;粒度;遮盖力Abstract: The structure of Maoming kaolin calcined at different temperatures was examined by XRD, IR and SEM. Variations of particle size distribution and hiding capability during its calcina-tions were also studied. The results show that transformation of Maoming kaolin from crystal kaolinite to amorphism metakaolin-ite occurs at about 650℃. The particle size and grain size d 10, d 50 and d 90 increases at 450~1050℃. The grain size decreases at 750~850℃; The hiding power falls down at 450~550℃ and then increases with the temperature rising at 550~950℃.Key words: kaolin; calcinations; granularity; hiding power何利喜,在读硕士研究生;研究方向:造纸湿部化学与清洁生产。

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度,还能增加纸张的白度、不透明度、印刷适应性,极大改善纸张的质量[1]。

自然界中高白度、高纯度的优质高岭土很少,不能满足市场需求。

高温煅烧是实现高岭土改性、生产优质高岭土的重要方法。

目前国内主要研究煤系高岭土的煅烧[2],对水洗高岭土的煅烧研究的比较少[3~6],水洗高岭土的煅烧在国外研究比较多,如美、英等国以软质高岭土为原料生产优质煅烧高岭土,工业化程度比较成熟,产品性能指标好,在高档涂布纸生产中有较强的优势。

本实验在不同的温度下对高岭土进行煅烧改性实验,得到不同温度条件下的煅烧高岭土产品,研究其结构、形态变化、粒度分布和遮盖力性能等涂布性能的变□基金项目:国家自然科学基金项目(20776054)。

通讯作者:赵丽红。

茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析⊙ 何利喜a何北海a,b赵丽红a(华南理工大学 a.制浆造纸工程国家重点实验室;b.造纸与污染控制国家工程研究中心,广州 510640)Structure and property analysis of Maoming kaolin at different calcining temperatures⊙ HE Li-xi a , HE Bei-hai a,b , ZHAO Li-hong a (a.State Key Lab of Pulp and Paper Engineering; b.National Engineering Re-search Centre of Papermaking and Pollution Control, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China )化规律,为茂名高岭土资源的持续开发和深加工提供理论依据。

1实验1.1实验原料原料取自广东茂名粉状产品,测得白度79.14%,pH 值5.77。

样品的化学组成见表1。

S i O 2与A l 2O 3是高岭土的主要化学成分,它们的含量是衡量高岭土矿优劣的标准。

表1中化学组成表明,原料SiO 2与Al 2O 3的物质摩尔比为2.03∶1,接近理想值2∶1[7],且Fe、Ti、K、Na等杂质含量较低,表明该原料高岭石含量较高,接近矿物理论含量。

1.2实验方法1.2.1煅烧实验分别称取样品100g,在德国N a b e r t h e r m-P330型马弗炉内煅烧,煅烧温度为450℃、550℃、650℃、750℃、850℃、950℃和1050℃。

在每个温度下恒温1.5h,冷却到室温,得到不同煅烧温度下的煅烧产品。

1.2.2X-射线衍射(XRD)分析用D8A DVANCEX射线粉晶衍射仪(德国Br u ker 公司)对不同温度下的煅烧高岭土进行物相分析,检测其在不同温度下的相变情况,操作条件为:铜靶,40kV,40mA,步长0.02度,扫描速度17.7秒/步。

1.2.3红外光谱分析红外光谱(I R)采用溴化钾压片法,在N i c o l e t Nexus IR-670型傅立叶变换红外光谱仪上分析。

1.2.4扫描电镜(SEM)分析煅烧产品喷金后由PHLIPSXL-30 ESEM环境扫描电镜观察其表面形态变化。

1.2.5粒度分布测定分别配置0.8g/L的不同煅烧温度的煅烧产品的悬浮液,加入聚丙烯酸钠分散剂,在J Y92-Ⅱ超声波细胞粉碎机内超声波分散2m i n,用M a lve r n 2000激光粒中图分类号:TS727+.6文献标志码:A 文章编号:1007-9211(2010)24-0028-05表1 原料代表性化学组成含量 %2 45.7538.32230.43230.362 0.240.2520.39213.53结晶好的高岭石在2θ为34°~37°(d =0.24~0.26n m),37°~40°(d =0.22~0.24n m)两个区域各有三条衍射峰,峰形狭窄而尖锐,随着结晶度的降低,相邻衍射峰合并,形成分辨不清楚的反射对[9]。

图1是茂名高岭土在不同煅烧温度下的X射线衍射曲线图。

从图中可以看出,原料土的X射线衍射图的衍射角2θ在35°~40°之间图谱中有明显的六指峰,这是典型的高岭石衍射峰,整个衍射曲线衍射峰较多,且强、锐而对称,表明该原料高岭土的结晶程度很好。

从图1中还可以看到,随着煅烧温度的升高,高岭石内部羟基大量脱除,高岭石结构中的各衍射峰强度逐渐降低,晶体结构发生了变化。

550℃时X R D衍射图中相邻的衍射峰合并,出现宽而平缓的丘状峰;升至650℃,衍射峰逐渐消失,高岭石结构的有序性基本被破坏,发生相变,相变为非晶态的偏高岭石。

750~850℃没有明显的峰形变化;温度升至950℃,衍射峰又逐渐重新出现,说明非晶态的偏高岭石又开始重新结晶,随着温度的进一步升高,衍射峰逐渐变得尖锐,偏高岭石逐渐转化为莫来石。

由图1可知,温度由450℃到1050℃的过程中,高岭石经历了从结晶状态到非晶质状态然后重新结晶成莫来石的过程。

本实验条件下,高岭土煅烧发生相变的温度大致在650℃左右。

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