高岭土焙烧活化研究
《2024年内蒙古兴和县高岭土绿色经济湿法提纯工艺研究》范文
《内蒙古兴和县高岭土绿色经济湿法提纯工艺研究》篇一一、引言内蒙古兴和县以其丰富的矿产资源而闻名，其中高岭土作为一种重要的非金属矿产，具有广泛的应用价值。
然而，高岭土的提纯工艺一直是一个重要的研究课题。
传统的提纯方法往往存在能耗高、环境污染严重等问题。
因此，研究绿色经济的湿法提纯工艺，对于提高高岭土的品质、降低生产成本、保护环境具有重要意义。
本文以内蒙古兴和县高岭土为研究对象，对绿色经济湿法提纯工艺进行研究。
二、研究背景及意义随着经济的快速发展，高岭土的需求量不断增加，而高岭土的品质直接影响到其应用领域和价值。
因此，对高岭土的提纯工艺进行研究具有重要的现实意义。
内蒙古兴和县的高岭土资源丰富，但由于其矿物组成复杂，传统提纯方法存在诸多问题。
绿色经济的湿法提纯工艺作为一种新型的提纯方法，具有能耗低、污染小、提纯效果好等优点，是当前研究的热点。
对内蒙古兴和县高岭土的绿色经济湿法提纯工艺进行研究，不仅可以提高当地高岭土的品质和附加值，还可以推动绿色经济的发展，具有重要的研究价值和实践意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容本研究以内蒙古兴和县高岭土为研究对象，通过对高岭土的矿物组成、化学成分、物理性质等进行分析，确定适宜的湿法提纯工艺。
重点研究湿法提纯过程中的化学反应、提纯效果、工艺参数等因素，以期达到提高高岭土品质、降低生产成本、保护环境的目的。
2. 研究方法（1）样品采集与性质分析：采集内蒙古兴和县的高岭土样品，对其矿物组成、化学成分、物理性质进行分析，为后续的提纯工艺研究提供依据。
（2）湿法提纯工艺研究：通过实验研究，确定适宜的湿法提纯工艺，包括反应条件、反应时间、反应温度等因素。
同时，对提纯过程中的化学反应、提纯效果进行监测和分析。
（3）工艺参数优化：通过实验数据的分析，对提纯工艺参数进行优化，以提高提纯效果、降低成本、减少环境污染。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验研究，确定了适宜的绿色经济湿法提纯工艺。
高岭土在土壤修复中的应用研究进展
高岭土在土壤修复中的应用研究进展土壤污染是当前全球环境问题中的重要研究课题之一。
随着工业化和城市化的快速发展，土壤污染不断加剧，给生态环境和人类健康带来了巨大威胁。
因此，寻找和开发高效可行的土壤修复技术显得尤为重要。
高岭土作为一种常见的矿物材料，在土壤修复领域中具有广泛的应用前景。
本文将就高岭土在土壤修复中的应用进行综述，介绍其应用的研究进展。
首先，高岭土在土壤修复中的应用主要通过其物理、化学和生物学特性来发挥作用。
高岭土具有良好的吸附性能，可以吸附土壤中的有害物质，如重金属离子、有机污染物等，从而减少其在土壤中的活性。
高岭土还具有优秀的团聚性，可以改善土壤结构，增强土壤的保水保肥能力。
此外，高岭土中的微生物群落丰富多样，可以促进土壤有机质的分解和转化，提高土壤的肥力。
其次，高岭土在土壤修复中的应用主要包括吸附修复和改良修复两个方面。
吸附修复是指高岭土通过吸附作用将污染物固定在土壤中，降低其在土壤中的浓度和活性。
吸附修复主要适用于重金属离子和有机污染物等污染物的修复。
例如，研究表明，高岭土可以有效吸附土壤中的重金属离子，如铅、镉等，从而减少其对土壤和植物的毒害。
改良修复是指利用高岭土改良土壤结构，增强土壤的保水保肥能力，从而减少有害物质对土壤的侵害。
改良修复主要适用于酸性土壤和腐殖质含量低的土壤。
例如，研究表明，高岭土可以中和酸性土壤，提高土壤的pH值，从而促进土壤中有机质的分解和转化。
然而，高岭土在土壤修复中的应用还存在一些问题。
首先，高岭土的修复效果受到土壤环境因素的影响较大，如土壤酸碱度、有机质含量等。
因此，在具体应用时需要根据土壤性质进行合理调控。
其次，高岭土的修复效果还受到高岭土的种类、粒径等因素的影响。
不同种类和粒径的高岭土具有不同的吸附能力和团聚性能，因此需要选择合适的高岭土进行修复。
此外，高岭土在土壤修复中的应用还涉及到修复成本和可持续性等问题，需要进一步探索和研究。
综上所述，高岭土作为一种常见的矿物材料，在土壤修复中具有广泛的应用前景。
高岭土焙烧活化研究
３ ７ Ｅ型 ｘ射 线荧 光光 谱仪 测定 样 品 中无机元 素 ２１
体的 部分 晶格 遭到破 坏 ， 中所含 的硅 、 原子转 其 铝
变为活性 硅 、 铝物 质［ 】 分子 筛合成 过程 中， ６ 。在 。 这 部 分活 性硅 、 铝参 与分 子 筛 晶化 反应 ， 供 合成过 提 程 所 需 的大 部 分 铝 源和 硅 源 。 因此 ， 岭土 能 够 高 提供 的活性 硅 、 铝含 量对分 子筛 合成有 重要影 响 。
一
６ 一 ０
Ｋ ａ射 线 ， 滤波 片 ， 电压 ３ Ｖ， 电流 ２ Ｎｉ 管 ０ｋ 管 ０ ｍＡ，
扫描 步幅 ００ ６６ 。 扫描范 围 ５ ～ ４ 。 ．１ ９ ， 。 ０。 （） ２ Ｘ射 线 荧 光 光 谱 （ Ｆ ：采 用 Ｒｇ ｋ ＸＲ ） ｉａｕ
硅 、 原子 被 局 限 在 晶格 中， 具 备化 学 活 性 ， 铝 不 不
收稿 日期 ：２ １．１０ ；修改稿收到 １ ０ ００ —８ ３期：２ １—３０ 。 ０ ００ —９ 作者简介： 孔令江 ， 工程 师， 士， 男， 博 主要 从事烃类异构化技 术研究工作。
２ 实验原料 ． １ 高岭 土， 业品， 工 苏州高岭土 公司生产； Ｏ Ｎａ Ｈ，
分 析 纯 ， 京 试 剂 厂 生 产 ； 玻璃 ， 业 品， ｉ 北 水 工 ＳＯ，
石 油艨 制 与记 二
ＰＥＴ Ｒ０ＬＥＵＭ ＰＲ０ＣＥ ｓｓ。 ＮＧ ＡＮＤ ＰＥ ＴＲＯｃＨＥＭ。 ＣＡＬ Ｓ
基础研究“¨、
２１年第４誉第 ０ ０ ｌ
高岭 土焙 烧 活 化研 究
孔令江 ， 王维家 ， 何鸣元
（ 油 化 工 科 学研 究院 ， 京 １０ ８ ） 石 北 ０ ０ ３
安阳煤系高岭岩制高档煅烧高岭土工艺研究
安阳地 区煤系高岭 岩， 由于含 有较高 的铁、 钛
等染 色 矿物 ， 自度 满足 不 了高 档 煅 烧 高 岭 土 的指 标 要求 【 ｌ Ｊ 者 对 该 煤 系 高 岭 岩 进 行 了低 温 焙 烧 活 。作
烧可使碳和有机质在高温下氧化、 分解而挥发除去， 酸洗是目前脱除其铁、 钛杂质有效的方法之一。一般
酸洗需 在高于 ７ ￣ 浓度 大于 ２％ 的条件下 进行 ， ０Ｃ、 ０ 但 此时有部分铝 溶 出， 对高 岭石 的片 状结构造 成破坏。
为 克 服传 统 化 学 除 铁 法 的 缺 点 ， 我们 通过 对该
化、 酸浸除铁、 煅烧增 自等实验 ， 最终获得了双 ９ 型 ０
（２ｔ ９％、 一／ ０ 自度 ＞ ０ 煅 烧高 岭土产 品 。 ． ｍ＞ ９） １ 实验部 分
维普资讯
第３ 卷第 １ １ 期 ２０年 １ ０ ８ 月
非金 属 矿
Ｎｏ ． ｔ ¨ｉ Ｍ ｉ ｅ ｎ Ｍｅ ａ ｃ ｎｓ
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安 阳煤 系高 岭岩 制高档煅烧高岭土 工艺 研究
郭金福 陈 静 邓德 华 李 惠云
ｓ ｒｅ ａ ｌ ｉ ｉ ｉ ｈ ｉｏ ｃ ｔ ｎ ｅ ｉｓｋ ｏ ｉ ｔ ｗ ｔ ｈ ｇ ｒ ｎ ｏｎ ｅ ｔ ｎｅ ｈ
Ｋｅ ｙｗｏｒ ｓ ｃ ａ ｅ ｉｓｋ ｏｌ ｉ ｌｗ－ｅ ｐ ｒ ｔ ｅｒａ ｔｎ ｗｈｉ ｎ ｓ ｎ ｒａ ｉｇ ｃ ｌｉｅ ａ ｌ ｄ ｏ ｌｓｒｅ ａ ｉ ｔ ｎ ｅ ｏ ｔｍ ｅ ａｕｒ ｏ ｓｉｇ ｔ ｅ ｓｉｃｅ ｎ ａｃｎ ｄｋ ｏｉ ｅ ｓ ｎ
４ ５０ ） ５ ０ ０ （ 阳 师范 学 院 ，河 南 安 阳 安
摘
高岭土实验综合报告
高岭土实验报告高岭土简介地球上的矿产，主要分为能源矿产、金属矿产和非金属矿产三种类型。
高岭土是一种重要的非金属矿产，与云母、石英、碳酸钙并称为四大非金属矿。
高岭土主要由小于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，理想的化学式为AL2O3-2SiO2-2H2O，其主要矿物成分是高岭石和多水高岭石，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。
中国是世界上最早发现和利用高岭土的国家。
远在3000年前的商代所出现的刻纹白陶，就是以高岭土制成。
江西景德镇生产的瓷器名扬中外，历来有"白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄"的美誉。
现在国际上通用的高岭土学名--Kaolin，就是来源于景德镇东郊的高岭村边的高岭山。
据史料记载，法国传教士昂特柯莱，在1712年一份著名的书简中向欧洲专门介绍过高岭山上瓷土的特点,该文对全世界的瓷器制造业产生过深远的影响，是高岭土在欧洲逐渐得名，并成为该类瓷土在国际上的通用名词。
高岭土-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。
煅烧高岭土的制备工艺研究
1 文献综述1.1 研究背景中国是世界煤炭资源大国，在分布广、厚度大的含煤岩系中，蕴藏有大量可供顺便开采、综合利用的共伴生矿产—煤系高岭土，我国的煤系高岭土估计储量在112亿吨左右，其中探明储量为56亿吨，相当于英、美国家储量的总和。
煤矸石对资源造成严重浪费，对环境造成严重破坏，其综合利用和加工处理是一大难题。
该项目属资源综合利用及环保重点产业，课题研究方向和研究内容与国家制定的节能降耗、可持续发展、资源综合利用政策结合紧密，采用高新技术改造传统产业，既充分利用资源、维护环境，又变废为宝，为国民经济创造新的增长点，具有积极的意义[1]。
与非金属矿产有直接关联的产业GDP值占到了国民总产值的6%～7%。
能源、资源型企业已被党和政府确立为重点保护、支持、持续发展的重要行业，要将资源优势、科技优势和经济优势有机的统一起来。
特别是目前，全国上下都在强调节能减排的情况下，非金属矿工业面临着如何秉持可持续发展的原则，必须改变小、乱、散的现状，满足国民经济各大产业的需求。
目前，中国非金属矿市场存在这样一对矛盾：国内市场原材料供大于求，同时还在向国外进口非金属矿制品。
如2008年我国高岭土出口均价67.81美元/吨，进口均价210.27美元/吨，相差3.1倍[2-3]。
非金属矿原矿必须通过加工才能加以应用，目前我国非金属矿行业大多以初加工为主，有些甚至挖掘后直接出售，对矿石的功能、价值几乎完全没有进行开发，仍然处在“一流的资源，二流的产品”发展阶段，仍然“捧着金碗要饭吃”。
因此，中国非金属矿行业亟须提高产品精加工能力。
中国非金属矿工业的发展方向将不再是简单的矿石提供产业，而是以精细化加工为主导的矿物材料供应产业。
1.2 国内外现状和技术发展趋势中国煤系高岭土资源虽以独特而丰富著称于世，以煤系高岭土为原料，工业规模化生产煅烧高岭土直到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更是到了1998年前后，且生产厂家不多，规模不大。
活化煤系高岭土对生活污水中有机物的吸附性能研究
１ 实验 部 分
１ ． １ 仪 器 和 试 剂 上 海 精 密 科 学 仪 器 有 限公 司 ７ ２ ２ Ｎ型可见紫外分光光度计 ； 上海精密科学仪器 有 限公 司 Ｐ Ｈｓ Ｊ一３ Ｆ型 ｐ Ｈ计 ； 金 坛 市 亿 通 电子 有
限公 司 Ｈ Ｙ一 ３型 多功 能 调速 多 用 振 荡 器 ； 日本 佑
高岭土经焙烧、 活化后 比表面积和空隙率都大大增 加、 还生成具有吸附性 能等作用 的絮凝剂 ， 极大地 提高了煤系高岭土的吸附性能Ｈ Ｊ ． 利用活化煤系高 岭土进行污水处理成本低 、 效益高 ， 达到了以“ 废治
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２～ ０ ７— ０ ３
业有限公司的煤系高岭土烘干 ， 用 日本佑崎有 限公 司的高速超细粉碎机粉碎 Ｓ Ｘ ２— ５— １ ２型马弗
基金项 目： 四川省教育厅 自 然科学基金（ １ ２ Ｚ Ａ ０ ８ ３ ） 和四川省教育厅青年基金（ ０ ７ Ｚ Ｂ １ １ ２ ） 资助项 目 作者简介 ： 沈王庆（ １ ９ ６ ６ 一） ， 男， 副教授 ， 主要从事化工工艺 的研究 ， Ｅ— ｍ ａ ｉ ｌ ： ｄ ａ ｏ Ｍ ＠１ ６ ３ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
Ｖｏ １ ． ３ ６． Ｎｏ ． ４
活化煤 系高岭土对生活污水 中有机物的吸附性 能研究
李道 华 ， 沈王庆
（ 内江师范学 院 化学化工学院 ，四川 内江 ６ ４ １ １ １ ２ ）
摘要 ： 利用 厶（ ３ ４ ） 正交实验考察 了城市生活 污水与活化煤 系高岭土 的液 固比、 浸泡 时间 、 硫酸浓 度 、 烘
以往的研究主要是考察焙烧条件、 反应条件对
煤 系高岭 土 吸 附城 市 生活 污水 中有 机 物 的 影 响 和 吸附动力 学等 Ｊ ． 本文 利用 厶 （ ３ ４ ） 正 交实 验得 出 城 市生 活污水 与活 化煤 系高 岭 土 的液 固 比、 浸 泡 时 间、 硫 酸体积 分数 、 烘 干时 间 吸附 的最 优 组合 ， 各 因 素 对煤 系高 岭土 吸附 城市 生 活 污水 中 Ｃ Ｏ Ｄ的影 响 主次顺 序 ， 主要 研 究 活 化 煤 系高 岭 土 的 制 作 效 果 ， 为制作 活化 煤 系高岭 土提供 进 一 步 的参 考 数据 ， 也 可为其 它 活化材 料 的制作提 供参 考 ．
高岭土碱融活化法制备洗涤助剂用硅铝酸盐_郑爱玲
第32卷第4期 非金属矿 Vol.32 No.42009年7月 Non-Metallic Mines July, 2009目前，硅酸盐已逐渐取代磷酸盐成为洗衣粉中广泛使用的洗涤助剂，其中4A 沸石系世界公认的无磷洗涤助剂品种，发达国家已普遍使用。
近年来，以高岭土为原料制备4A 沸石的研究已有大量文献报道[1~7]，其生产工艺普遍是先将高岭土进行煅烧预处理，破坏其晶体结构形成易溶于酸碱的活性无定形物质偏高岭土，然后将偏高岭土与碱和水按一定比例混合，经过老化和晶化反应得到沸石产品。
该工艺虽然成熟经典，产品性能稳定，但由于高岭土煅烧的温度都在800℃以上，存在能耗较高、成本较大的问题。
且4A 沸石本身具有钙离子交换速度慢、镁离子的交换能力低等弱点，所以一直在寻找性能更优的硅铝酸盐替代物。
层状硅酸钠具有良好的Ca 2+ 、Mg 2+交换能力，特别是与Mg 2+的结合能力明显好于4A 沸石，而且具有较好的水溶性，但是生产成本高，制约了其推广应用[8,9]。
P 型沸石与4A 型沸石相比，同样具有更加优良的钙镁离子交换性能，并被认为是理想的三聚磷酸钠替代产品，但是采用矿物黏土为原料制备P 型沸石[10~15]生产周期长，产品的成本相对较高，所以在短期内还难以取代4A 沸石。
4A 沸石、P 型沸石的本质上都是硅铝酸盐，只是在晶体结构上存在差异，类似它们结构的硅铝酸盐也具有离子吸附交换性，常加忠[16,17]用粉煤灰为原料制备硅铝酸盐中间体吸附脱除阳离子染料的研究表明，该硅铝酸盐中间体具有离子交换性能，但目前还未见硅铝酸盐中间体在洗涤助剂领域的探索研究。
鉴于此本实验以高岭土为原料，进行了高钙镁离子交换性能硅铝酸盐的制备研究。
1 实验部分1.1 原料 实验采用的高岭土，其原矿化学成分(wt %)为：Na 2O，0.14；MgO，0.16；Al 2O 3， 38.69；SiO 2，45.73；K 2O，0.16；CaO，0.09；TiO 2，0.45；Fe 2O 3，0.47；杂质，13.92。
来宾煅烧高岭土的工艺特性
来宾煅烧高岭土的工艺特性高岭土是一种富含高岭石矿物的土石，主要成分是三氧化二铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2），常见的矿物有高岭石、伊利石等。
烧结是一种重要的工艺方法，用于改善高岭土的物理和化学性质，以提高其综合利用价值。
下面将从高岭土的物性、烧结机制、工艺条件和焙烧产物等方面介绍高岭土的煅烧工艺特性。
首先，高岭土具有一定的物理和化学性质。
高岭土颗粒细小，比表面积大，吸附性能强。
其粘土矿物具有一定的孔隙结构和内部结构，孔隙分布广泛，孔径大小不一，具有一定的渗透性。
高岭土中含有水分和有机质，会在煅烧过程中产生特殊的结构和化学反应。
高岭土在不同温度下会发生相变和结构变化，影响其结构、比表面积和孔隙结构等。
其次，高岭土的煅烧机制主要涉及矿物相转变、结构重排和化学反应。
煅烧温度对高岭土的相转变具有显著影响。
在500-900范围内，高岭石会逐渐分解转变为类似于蛭石的中间相，然后转变为氧化铝晶体。
较高温度下，高岭土的结构会发生显著重排和重组，形成致密的晶体结构。
此外，在高温条件下，高岭土还会发生一系列的氧化、聚合、碳化和矿物相转变等化学反应。
其次，高岭土的烧结工艺条件包括煅烧温度、保温时间和升温速率等。
煅烧温度是影响烧结效果的关键因素之一。
低温煅烧能有效去除高岭土中的外带水和结晶水，但无法完全转变为致密的氧化铝相。
较高温度下，可以实现高岭土的晶体重排和重组，形成致密的氧化铝晶体结构。
保温时间对高岭土的煅烧效果也有一定影响，过短的保温时间可能导致煅烧不完全，而过长的保温时间则可能导致高岭土颗粒粘结和颗粒长大。
升温速率也会影响高岭土的煅烧效果，适当的升温速率有利于煅烧的均匀性和高岭土晶体结构的形成。
最后，高岭土经过煅烧后可获得不同的焙烧产物和综合利用价值。
通过改变煅烧条件可以调控高岭土的物理和化学性质，产生不同的烧结产物。
较低温度下，高岭土主要转变为粘土石和半水硅酸盐等产物。
较高温度下，高岭土会发生相变转变为氧化铝晶体，可用于制备陶瓷、耐火材料和电子材料等。
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。
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高岭土碱法活化合成P型沸石及其对水中钾离子的吸附
吸附实验表明，其对模拟海水的 K+吸附量为 10.5 mg/g.
关键词：高岭土；P 型沸石；碱熔活化；水热陈化；钾离子吸附
中图分类号：TQ424.25
文献标识码：A
文章编号：1009−606X(2007)05−0916−06
1 前言
以高岭土为原料合成洗涤用沸石，作为替代三聚磷 酸钠的无机洗涤助剂，无论从环保角度还是在高岭土深 加工方面都有很大的优势. 近年来，以高岭土为原料制 备 4A 沸石研究已有大量文献[1−7]报道，其生产工艺普遍 是先将高岭土进行煅烧预处理，破坏其晶体结构形成易 溶于酸碱的活性无定形物质偏高岭土，然后将偏高岭土 与碱和水按一定比例混合经过老化和晶化反应得到 4A 沸石产品. 该工艺虽然成熟经典，产品性能稳定，但由 于高岭土煅烧的温度都在 800℃以上，存在能耗较高、 成本较大的问题.
第5期
曹吉林等：高岭土碱法活化合成 P 型沸石及其对水中钾离子的吸附
917
Kaolinte and sodium hydroxide
Calcining
Grinding
Aging after adding water and water glass
P-zeolite
Drying
Washing
Filtration
第 7 卷第 5 期 2007 年 10 月
过程工程学报 The Chinese Journal of Process Engineering
Vol.7 No.5 Oct. 2007
高岭土碱法活化合成 P 型沸石及其对水中钾离子的吸附
曹吉林， 刘秀伍， 居荫轩， 刘秀芳， 田立娜
(河北工业大学化工学院，天津 300130)
400
高岭土碱熔活化法制备4A型沸石研究
３０ ００ ２０ ５０
Ｎ ２ 组分， ａ ０ 并使之发生晶形转变， 就可生成４ 沸石 。 Ａ 但 由于 高岭 土 中 的Ｓ及 Ａｌ 是 非活 化 的 ，不 能直 接 ｉ 都
与Ｎａ ＯＨ反应 转 变 成 ４Ａ沸 石 。近 年 来 ， 以高 岭 土 为原 料 制 备４ Ａ沸石 的研 究 已有大 量 文 献 Ｉ６ 道 ， ｔ］ ￣报
高岭土主要成分为高岭石Ａ ｉ （ Ｈ 。 ｌｓ ０ ０ｏ ）并含 【４ 】 ， 有少量 的Ｆ及微 量 的Ｎｉ ｅ 、Ｍｎ ｕ ｉ 、Ｃ 、Ｔ等杂质 。高 岭
石 由Ｓ— ｉ ｏ构成 的四面体 层和 由。或一 ｛ 紧密堆积 ｏＨ故最 形成 的八面体 层交叠 而成 ， 有层 状结 构 的结 晶硅 为具 酸盐矿 物 。以高岭 土为原 料合 成洗 涤 用沸石 ， 替 作为
高 岭 土 的理 论 组 成 为 ＡＩ ＂ＳＯ２ Ｈ２ 与 ４ ２ ２ Ｉ ＂ Ｏ， Ａ Ｏ３ ２ 沸石 （ 晶泡组 成为Ｎａ０・ ２ ＂ＳＯ２ ． Ｏ立 方 晶体 ２ ＡＩ ２ Ｉ ＂ ５ ０３ ４ Ｈ２ 结构 ） 成 相 似 ， 以理 论 分析 只 要 向高 岭 土 中加 入 组 所
茂名 高岭土粉（ １ ，粒 度 （ 图 ） 万能粉碎机磨细）２ ０ －０ 目，其主 要 化 学 组 分 （ ％） ｉ ，００ ；ＡＩ ， 质量 ：ＳＯ： ．０ ５ ： Ｏ，
曹吉林 王 颖 谭朝 阳 刘 秀伍
３０３） ０ １０ （ 河北工业大学化工学院 ，天津
摘
优 点。
要 为降低传 统高岭土 高温焙烧 活化法制４ 沸石 的能耗，以广 东茂名 高岭土 为原料 ， 高岭 土先碱熔 活化 ，然后 晶化制４ 沸石 Ａ 进行 Ａ
【精品文章】高岭土的几个应用领域及几大研究进展
高岭土的几个应用领域及几大研究进展
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、国防等工业部门。
下文将对高岭土的主要应用领域及其工艺进展做简单介绍。
高岭土原矿：一般高岭土原矿中含有少量蒙脱石、伊利石、水铝英石、以及石英、云母、黄铁矿、方解石、有机质等杂质。
经过手选或精制加工后高岭土可达到高岭石的理论组成。
一、高岭土的应用领域
1、造纸工业
高岭土在造纸工业中的用量远超其他行业。
高岭石粘土粘土的粒度小，剥离后具有良好的鳞片和片状形态，片径与厚度比例大，化学性质稳定，所以被用作造纸填料和纸张涂层以提高纸张的光泽度、充填纸张纤维之问的空隙、提高不透明度等。
用作填料，在改善纸张眭能的同时还可以降低成本；用作涂布料，则可以改善纸张对油墨的渗透性、包容性以及纸张的外观。
在造纸中对高岭石的主要求是粒度及杂质含量，要求粒度小于2μm，白度大于86％。
高岭土是造纸工业不可缺少的原料
2、陶瓷工业
高岭土在陶瓷工业中应用的时间早，量也大，通常可以占到20～30％。
高岭土可以使陶瓷中Al2O3的含量增加，莫来石的生成过程更容易，从而。
生产环氧丙烷的环境友好方法
硅 含量 迅速 上升 ， 而活 性铝 含量 迅速 下 降 。
（ ） 岭 土 经焙 烧 处 理 后 ， 含 硅 、 物 质部 ３ 高 所 铝
分 活 化 ， 以参 与 分 子 筛 晶化 反 应 ； 含活 性 硅 、 可 所
铝量 的 多少对 分子 筛合 成有 重要 影响 。
参 考 文 献
［］ 吴 其 胜 ， 水 平 ， 沙 沙 ． 州 地 区煤 系 高岭 土 合成 ４ 沸 石 １ 黎 苏 徐 Ａ 分 子 筛 ［ ．化 工进 展 ，０ ９ ２ （ ） １０ １４ Ｊ ］ ２ ０ ，８ １ ：３ —３ ［］ 牛 静 静 ， 士 领 ， 宜 很 ， ．高 岭 土 微 球 原 位 合 成 Ｌ 沸 石 ２ 郭 陈 等
［ 章文摘译 自Ｔ ｒ ｄｉ ， ０ ００ —６ ｅｒ ａｙ ２ １—４１］ ａ ｌ
一
６ — ３
［】 王有和 ， ３ 李翔 ， 刘欣梅 ， ．以焙烧高岭土为原料 合成 Ｚ Ｍ一 等 Ｓ ５
分 子 筛 ． 油炼 制 与化 工 ，０ ９ ４ （ ）４ －５ 石 ２ ０ ，０ ８ ： １４ ［］ 施 平 平 ， 银 叶 ， ４ 王 泰永 宁 ． 烧 高 岭 土 制 备 ｘ 型 纳 米 沸 石分 煅 子 筛 试 验 研 究 ［］ Ｊ．天津 化 工 ，０ ４ １（ ） １－１ ２ ０ ，８ ３ ：９２
ａ ｕ ｎａａ ｄ ｓｌｃ ｏ ｔ ｎ ｓｏ ａ ｃｎｅ ｏｌ ａ ｌ ｍｉ ｎ ｉｉ ａｃ ｎ ｅ ｔ ｆｔ ｃ ｌｉ ｄ ｋａ ｉ ｓ ｍｐｌ ｓｗｅ ｅ ａ ｆ ｃ ｅ ｙ ｔ ａｃ ｎ ｔｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ．Ｉ ｈ ｈｅ ｎ ｅ ｒ ｆｅ ｔｄ ｂ ｈｅｃ ｌｉ ａ ｉ ｎ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎｔｅ ｔ ｍｐｅ ａｕ ｅ ｒ ｎｇ ５ — ６０ ℃ ， ｈ ｏ ｔ ｎ ｓｏ ｔ ｃｉ ｉｉ ａ ａ ｌ ｍ ｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ａ ｃ ｎ ｔｏ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｅ ｏｆ４ ０ ０ ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ ｆｂｏ ｈ ａ ｔｖｅ ｓｌｃ ｎｄ ａ ｕ ｎａ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｗｉｈ ｃ ｌ ｉ ａｉ ｎ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ； ｉ ｈ ａ ｇ ｆ６ ０ ９ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅｒ ｎ ｅ Ｏ ０ — ００ ℃ ，ｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｃ ｉ ｅ ｓｌｃ ｅ ｏ ｔｎｔ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｔｎｔｏ ｃ ｉ ｅ ｈ ｏ ｔ ｎ ｆａ ｔｖ ｉｉａ ｋ ｐｔ ｎｓａ ， ｎ ｈ ｏｎ ｅ ｆａ ｔｖ ｃ ａｕｍｉ ｌｇ ｔｙ ｉ ｒ ａ ｅ ｌ ｎａ ｓｉ ｈ ｌ ｎｃ ｅ ｓ ｄ；ｉ ００ ｌ ０ ℃ ，ｔ ｏ ｔ ｎ ｆａ ｔｖ ｉｉａ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｓｇｎ ｆｃ ｎｔ ｗｈｉ ｈｅ ｎ ９ ～ ｌ ０ ｈｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｃ ｉ ｅ ｓ ｌｃ ｎ ｒ ａ ｅ ｉ ｉｉ ａ ｌ ｙ， ｌｔ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｃ ｉ ｌ ｍ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｒ ｐｉ ｌ ｏ ｔ ｎ ｆａ ｔｖｅａ ｕ ｎａｄｅ ｒ ａ ｅ ａ ｄ ｙ．１ｅ ｔ ｏ ｈ ｙｎ ｈｅ ｉ ｅ ｉ ｕｓｎ ａ ｃｎｅ ｏｌ ａ 、ｓｓｆ ｒｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｓｏｆｚ ｏｌ ｅＹ ｉ ｇ ｃ ｌｉ ｄ ｋａ ｉ ｓ ｍｐｌ ｓ ｔ ｎ ｅ ｗｅ ｅ ｃ ｒ ｉｄ ｏ ，ａ ｈｅ ｒ ｓ ｌｓ ｄ ｍｏ ｔａｅ ｈ ｔｔ ｏ ｅ ｔ ｆａ ｔｖｅ ａｕｍｉ ｎｄ ｓｌｃ ｎ ｔ ａ ｃｎｅ ｒ ａ ｒｅ ｕｔ ｎｄ ｔ ｅ ｕ ｔ ｅ ｎｓｒ ｔ ｄ ｔ ａ ｈｅ ｃ ｎｔｎ ｓ ｏ ｃｉ ｌ ｎａ ａ ｉｉ ａ ｉ ｈｅ ｃ ｌｉ ｄ ｋ ｏ ｉ ａ ｐ ｅ ａ ｉ ｎｉ ｃ ｎ ｆｅ ｔｏ ｅ ｉｅｓ ｎｔ ｅ ｉ ａ ｌｎ ｓ ｍ ｌ ｓｈ ｄ ａｓｇ ｆ ａ ｔｅ ｆ ｃ ｎ ｚ ｏｌ ｙ ｈ ｓｓ． ｉ ｔ
以高岭土和铝土矿制备4A沸石的研究
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பைடு நூலகம்
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高岭土4大改性技术及研究进展
高岭土4大改性技术及研究进展2023-02-07高岭土应用广泛，随着科学技术的不断革新，各行各业对高岭土的各项指标都有了更高的要求，特别是造纸、涂料、橡胶等行业对高品质高岭土的需求不断增加。
对高岭土进行改性可以改变其表面的理化性质，进而提升其附加值，以满足现代新工艺、新技术及新材料方面的需求。
目前，常用的改性方法有煅烧改性、酸碱改性、磨剥细化处理以及插层剥离改性等方法。
1、煅烧改性煅烧改性是高岭土行业最常用也是最成熟的改性方法，特别是对于煤系高岭土，煅烧改性能去除其中的有机质进而得到高白度、高质量的高岭土产品。
影响高岭土煅烧品质的因素众多，原料品质、原料粒度、煅烧制度、煅烧气氛以及添加剂的选择都对煅烧高岭土的品质有重大的影响。
对高岭土进行煅烧会使其晶体结构发生一定的转变，低温煅烧下，高岭土中部分有机质及物理吸附水逐渐脱离，煅烧至500~900℃时，高岭土脱羟基，晶体结构破坏，成无定形化，层状结构坍塌，比表面积增大，活性也相应提升，这个温度阶段煅烧得到高岭土称为偏高岭土。
煅烧温度达到1000℃左右时高岭石发生相转变，生成铝硅尖晶石结构；煅烧至1100℃以上时发生莫来石转变。
各个煅烧温度的高岭土产品都有广泛的应用，低温煅烧得到的偏高岭土用作水泥添加剂，发挥其火山灰活性，增加混凝土强度、抗渗性和耐腐蚀性，因其具有较大的比表面积而被作吸附剂，吸附重金属离子及有机污染物；高岭土高温煅烧产品基本都形成强度较大的莫来石，常被用来制造石油压裂支撑剂。
近年来有学者发现通过微波快速升温能有效地提升煤系高岭土的比表面积，相较传统煅烧工艺更加高效节能，也有学者通过微波煅烧的方式以煤系高岭土为原料合成了13X型分子筛，大大提升了高岭土的活性，进一步提高了高岭土的吸附性。
2、酸碱改性对高岭土进行酸碱改性能有效地改善粉体表面的吸附性和反应活性。
王玉飞分别用盐酸、氢氧化钠对煅烧煤系高岭土进行改性，得出了吸油值最佳时所对应的处理条件，由于高岭土煅烧处理后形成了具有酸反应活性的四面体Al，盐酸改性后高岭土中的Al元素浸出，极大地丰富了高岭土的孔道结构；氢氧化钠改性能浸出煅烧高岭土中的Si元素，使小孔结构增加，这是因为煅烧处理后高岭土中的一部分SiO2转化为游离的SiO2，易于与碱性物质发生反应。
利用高岭土合成4A沸石分子筛
第24卷第3期2010年5月山东理工大学学报(自然科学版)Journal of Shandong University of Technology (Natural Science Edition )Vol.24No.3May 2010收稿日期:20091109基金项目:山东省自然科学基金项目(2004ZX25);淄博市科学技术发展计划项目作者简介:翟彦霞(1984-),女,硕士研究生.E 2mail :zhyanxia2007@ ;通讯作者:杨赞中,男.E 2mail :yzz @文章编号:1672-6197(2010)03-0039-05利用高岭土合成4A 沸石分子筛翟彦霞,杨赞中,王华英,孟凡朋(山东理工大学材料科学与工程学院,山东淄博255049)摘 要:以高岭土为主要原料,通过焙烧活化-碱化-水热反应技术合成了4A 沸石分子筛.利用T G D TA 、XRD 、SEM 等考察了高岭土转化分子筛的相变历程,并通过正交实验探讨了影响分子筛转化率的主要因素.研究表明,高岭土在600℃下焙烧2h 可转化为偏高岭土,再与NaO H 、去离子水按摩尔比n (Na 2O )/n (SiO 2)为2.0、n (H 2O )/n (Na 2O )为60充分混合,经水浴陈化、晶化后可合成结晶良好、静态水吸附达22.67%的4A 沸石分子筛.关键词:高岭土;焙烧;水热合成;4A 沸石中图分类号:P579文献标识码:ASynthesis of 4A 2type zeolite molecular sieve from kaolinZHA I Yan 2xia ,YAN G Zan 2zhong ,WAN G Hua 2ying ,M EN G Fan 2peng(School of Materials Science and Engineering ,Shandong University of Technology ,Zibo 255049,China )Abstract :4A 2type zeolite was synt hesized by t he calcination alkaline 2hydrot hermal synt hesis technique using kaolinite as t he main raw material and NaO H as t he alkali source.By T G 2D TA ,XRD and SEM ,t he p hase t ransition process f rom kaolin to zeolite was explored ,and t he effect s of synt hetic conditions o n t he yield of zeolite are st udied.It is shown t hat a single 2p hase zeolite A wit h excellent crystallinity and 22.67%of static water adsorption can be synt hesized from kaolin.Suitable synt hetic conditions include t hree step s :Firstly ,metakaolin is transferred f rom kaolin by calcining at 600℃for 2h ;t hen t he mixt ure of metakaolin and NaO H solution wit h a molar ratio of n (Na 2O ):n (SiO 2)=2.0and n (H 2O ):n (Na 2O )=60is aged at 60℃for 2h ;and t hirdly ,zeolite 4A is synt hesized from t he aged compo sition by hydrot hermal reaction at 90℃for 4h.K ey w ords :kaolin ;calcination ;hydrot hermal synt hesis ;zeolite 4A 4A 沸石分子筛(Na 12[Al 12Si 12O 48]・27H 2O )生长着规整的三维孔道结构,具有内比表面积大和孔内库仑电场较强以及优良的离子交换、选择吸附、催化及亲水憎有机物等特性.在催化裂解、大/小分子及极性/非极性分子分离、气体或液体的干燥与分离等方面具有重要用途,广泛应用于化工、环保及高新技术领域[13].工业上主要采用氢氧化钠、水玻璃、硫酸、氧化铝或氢氧化铝等化工原料合成分子筛,成本高且工艺复杂.随着沸石分子筛需求量的日益增加,以及金属铝资源的日趋稀缺,传统原料和技术的成本问题日显突出.因此,开发廉价的替代原料和合成新技术成为分子筛研究领域重要的课题.高岭土(Al 4[Si 4O 10](O H )8)是一种储量丰富的层状结构铝硅酸盐矿物,其化学组成中的SiO 2/Al 2O 3与A 型分子筛非常接近,以其作原料合成分子筛的研究倍受人们关注[45].Mahir Alkan 等[6]初步探讨了高岭土的煅烧温度、碱液浓度和固/液比对NaA 分子筛合成的影响.付克明等[7]实验研究了碱源的选择及晶种的作用.C.A.R ío s 等[8]考察了水热合成方法和分子筛的成核、生长历程.但总体来看,目前在高岭土的深度活化、分子筛的转化机理、合成产物的纯度及工艺流程简化等方面尚存在诸多未解的问题[910].本文在一系列实验的基础上,以高岭土为主要原料,NaO H 作碱源,通过焙烧-碱化-水热反应技术合成4A 沸石分子筛.利用T G D TA 、XRD 、SEM 等考察高岭土转化分子筛的相变历程,并通过正交实验探讨影响分子筛转化率的主要因素.1 实验部分1.1 合成实验采用山西朔州高岭土为基础原料、NaO H(分析纯)作碱源,通过高温焙烧-碱化-水热反应合成4A 分子筛.高岭土的化学成分为(%):SiO 242.40,Al 2O 335.88,Fe 2O 30.28,TiO 20.47,CaO 0.52,MgO 0.16,K 2O 0.12,Na 2O 0.20,水分0.26,烧失量19.77.将高岭土在550～650℃下焙烧2～3h ,再与一定浓度的碱液混合,使溶液中的组分摩尔比控制在n (Na 2O )/n (SiO 2)=1.5～2.5、n (H 2O )/n (Na 2O )=40～60,然后在60℃下陈化2h ,再在90℃水热条件下晶化4h ,最后经过滤分离,并用去离子水洗涤至中性后干燥即得合成产物,工艺流程如图1所示.图1 高岭土合成分子筛的工艺流程通过正交实验考察焙烧温度、焙烧时间、n (Na 2O )/n (SiO 2)、n (H 2O )/n (Na 2O )等因素与合成产物吸附率的关系.参考相关文献[46,89],实验设定陈化条件为60℃、2h ,晶化条件为90℃、4h.正交实验设计及合成产物的静态水吸附测试结果见表1.表1 高岭土合成分子筛的正交实验及静态水吸附编号焙烧温度/℃焙烧时间/h Na 2O/S iO 2H 2O/Na 2O 吸附率/%1550 2.0 1.54016.692550 2.5 2.05017.633550 3.0 2.56015.124600 2.0 2.06022.675600 2.5 2.54020.526600 3.0 1.55021.097650 2.0 2.55017.908650 2.5 1.56018.8996503.02.04015.331.2 表征高岭土热分析采用德国N ETZSC H 公司STA 2499C 型综合热分析仪,升温速率10℃/min ,刚玉作基准物质.物相分析采用德国BRU KER 公司D8ADVANCE 型X 射线衍射仪,管压40kV ,管流5mA ,Cu K α射线,扫描速度6°/min ,扫描范围(2θ)5°～70°.样品的微形貌和结构观察采用荷兰FEI 公司SEIRON200型扫描电子显微镜,10kV ,3.0nm.吸附性能测试按国标《G B/T 62871986分子筛静态水吸附测定方法》进行.2 结果与讨论2.1 高岭土的相转变高岭土的T G D TA 综合热分析如图2所示.加热过程中,110℃之前T G 曲线上约有1%的失重,主要与样品表面吸附水的脱失有关;110～400℃范围内,T G 曲线变化不大,少许失重应属于层间水的排出;400～650℃范围内,T G 曲线显示的失重量急剧增加至14%,与之对应的D TA 曲线则为一个强吸热谷,标志着高岭土晶格发生分解,部分化学键因受热产生断裂,结构水被释放出来,向偏高岭土转化.这一反应过程可表达为:2SiO 2・Al 2O 3・4H 2O →2SiO 2・Al 2O 3(偏高岭土)+4H 2O.值得注意的是,温度继续升高则会生成铝硅尖晶石(930～1050℃)和莫来石(1300℃)[10],不利于分子筛的转化.已有的研究多采用680～750℃活化高岭土[1112],结合以上热分析结果,并综合考虑活化效果及能耗等因素,本研究采用550～650℃进行活化实验.2.2 影响分子筛转化的主要因素静态水吸附率是表征分子筛性能的重要指标,04山东理工大学学报(自然科学版)2010年 图2 高岭土综合热分析T G 2D TA 图该参数的大小可直接反映出合成产物中分子筛转化率的高低.理论上,4A 沸石分子筛的静态水吸附为27.5%,而通常达到20%左右即可符合工业应用要求.根据表1所示的正交实验结果,利用600℃焙烧活化2～3h 得到的偏高岭土合成的分子筛产物(4～6号样品),其对应的静态水吸附均为20%以上,最高者达22.67%,远高于其它条件下的合成产物.图3～图6分别表示了焙烧温度、焙烧时间、n (Na 2O )/n (SiO 2)及n (H 2O )/n (Na 2O )与合成产物的静态水吸附的关系.图3 焙烧温度对平均静态水吸附量的影响分析图3～6可知,四种因素对静态水吸附量(即分子筛转化率)影响的极差分别为4.95、1.91、1.0、1.38.因此,焙烧温度对分子筛转化率的影响最大,其次依次为焙烧时间、Na 2O/SiO 2、H 2O/Na 2O ,表明用高岭土合成分子筛,应特别注意活化过程的控制,以保证获得高活性的偏高岭土.综合上述讨论,本研究获得的最佳合成工艺条件为:高岭土在600℃下焙烧2h 形成偏高岭土,再图4 焙烧时间对平均静态水吸附量的影响图5 n (Na 2O )/n (SiO 2)对平均静态水吸附量的影响图6 n (H 2O )/n (Na 2O )对平均静态水吸附量的影响与NaO H 、去离子水按摩尔比n (Na 2O )/n (SiO 2)=2.0、n (H 2O )/n (Na 2O )=60充分混合,然后在60℃水浴中陈化2h ,再在90℃下水热反应4h 可得结晶良好的4A 沸石分子筛.2.3 分子筛转化机制高岭土为层状晶体结构,其结构单元层由水铝14第3期 翟彦霞,等:利用高岭土合成4A 沸石分子筛石{Al[O 2(O H )4]}n 5-八面体与[SiO 4]n 4-四面体的六方网层按1∶1叠加而成,单元层之间靠[SiO 4]层中的O 2-与Al[O 2(O H )4]层中的O H -形成的氢键连接,结构式为Al 4[Si 4O 10]・(O H )8.T G 2D TA 热分析显示(图2),高岭土在受热过程中逐渐脱水并发生相变.通过SEM 观察和XRD 分析发现,400～650℃是高岭土脱除结构水,结构发生重大转变的过程.高岭土脱水转变为偏高岭土后,仍然保持着似层状结构(图7),但其结构在纵向上被压缩,原子间已发生较大位错并渐变为无定形态(图8),处于热力学不稳定状态.此时Al 2O 3、SiO 2均有较高活性,是合成分子筛的理想物质.图7、8分别示出了高岭土在600℃下焙烧2h 所得活化产物的SEM 图像及XRD 衍射谱.图7 高岭土600℃焙烧2h 的SEM图像图8 高岭土600℃焙烧2h 的XRD 谱图活性偏高岭土须在适宜温度下的NaO H 溶液中陈化一段时间,使其逐渐转变成均匀的铝硅酸盐溶胶-凝胶,形成转化分子筛前躯体,为后续的晶化过程奠定基础.陈化温度不易过高,时间也不易过长,否则易生成杂晶相.通常取60～70℃、1～2h 为宜.晶化过程可使陈化产物在合适的温度和时间内形成分子筛晶核,并进一步从体系中吸取有效成分,生长成高结晶度、大小均匀的沸石分子筛晶粒.图9为晶化产物的SEM 图像,清晰显示出了大小均匀、发育完好的立方体晶形,完全符合4A 沸石分子筛的结晶形貌.通过XRD 分析检索(图10),进一步确认合成产物为典型的4A 沸石分子筛.图9 晶化产物的SEM图像图10 晶化产物的XRD 谱图3 结论高岭土在600℃下焙烧活化2h ,可得到适于合成4A 分子筛的偏高岭土.偏高岭土与NaO H 按摩尔比n (Na 2O )/n (SiO 2)=2.0、n (H 2O )/n (Na 2O )=60充分混合,并经60℃陈化2h ,再在90℃水热晶化4h ,可合成结晶度高、吸附量达22.67%的4A 型分子筛.高岭土焙烧转化成高活性的偏高岭土是决定能否成功合成4A 分子筛的关键因素,因此应特别重24山东理工大学学报(自然科学版)2010年 视活化温度的控制.在此基础上,通过合理调控焙烧时间、n(Na2O)/n(SiO2)及n(H2O)/n(Na2O)等技术参数,才能合成结晶度高、性能良好的分子筛产物.参考文献:[1]Gábor R,éva C,Tamás 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基于磁化焙烧处理的高岭土磁选除铁增白工艺的研究
２ ０ １ ３年 ８月 第 ２ Ｏ卷第 ４期
ＣＨｌ ＮＡ ＣＥＲＡＭｌ Ｃ Ｉ ＮＤＵＳＴ ＲＹ Ａｕ ｇ． ２ ０ １ ３ Ｖｏ １ ． ２ ０ ， Ｎｏ ． ４
文章 编 号 ： １ ０ ０ ６ — ２ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ １ ８ — ０ ５
时间［ ７ － １ ０ １ 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — １ ０
则（ 极性相似原则） ， 即颗粒必 须被 液体 介质润湿 ， 从而能很 好
基金项 目： 江西省教育厅青年科 学基金项 目（ 编号 ： Ｇ Ｊ Ｊ ０ ９ ５ ３ ２ ）
１ ． ２ 优化湿 法球磨参数的实验设计
湿法球磨的参数的合理性直接决定高岭土磁化焙烧中形 最终转变为长程无序的活性物质。 但在高岭土磁选工艺中， 一 成的强磁性含铁杂质能否从高岭土 中被磁选 出的效 率问题及 般由不含电解质的水介质湿法球磨产生的机械力化学效应， 高岭土的产率问题， 为此需对球磨工艺参数进行优化。 而湿法 容易造成颗粒团聚 ， 不能有效的对胶结体解离。 ． 因此 ， 湿法球 球磨涉及产生的机械力化学效应使得颗粒易团聚。 悬浮液 中颗粒的分散应遵循两个基本原 则ｍ ： （ １ ） 润湿 原 磨浆料需考虑使用助磨剂 、 控制其体系的 ｐ Ｈ值以及球磨
本 实验 研究 对湿 法球 磨工艺参数进 行了优化 ， 以及对磁 选精矿 、 磁选铁 杂质进行 了测试分析。
在对磁 化焙烧处 理后的高岭土 用湿法球 磨工艺中 ， 球磨 浆料体 系在 ０ ． ２ ％ 无水碳 酸钠和 Ｏ ． ２ ％ 六偏磷酸钠的助磨剂作 用下 ， 研究 了其体 系的不 同 ｐ Ｈ值及 不同球磨 时间对 磁选精 矿产率的影 响； 对磁 选精 矿做煅烧 白度测试 ， 与原高岭土试样 煅烧 白度及保险粉作漂 白剂 、 Ｅ Ｄ Ｔ Ａ （ 乙二胺四乙酸 ） 作络合剂 进行化学漂 白的煅烧 白度进行 比较 ； 对磁选精矿用 ｘ射线荧 光光谱分析其化学组成及 ｘ射线衍射 分析 其矿物存在形式 ，
煅烧高岭土的燃烧产物与副产物研究
煅烧高岭土的燃烧产物与副产物研究高岭土是一种具有重要工业价值的矿石资源，广泛用于陶瓷、搪瓷、建筑材料等行业中。
而对高岭土进行煅烧可以改变其结构和性质，进一步提高其应用性能。
然而，高岭土的燃烧过程会产生一系列的燃烧产物和副产物，对环境和人体健康可能造成一定的影响。
因此，煅烧高岭土的燃烧产物与副产物的研究对于进一步发展高岭土烧制工艺、针对环境和健康问题提出合理的解决方案具有重要意义。
在煅烧过程中，高岭土在高温下发生一系列化学反应，引起其结构和组成的变化。
经过煅烧后，高岭土的结晶度会提高，结构变得更加致密，同时水合层也会被脱除。
这种结构和组成的变化使高岭土的物理力学性能得到显著改善，提高了其耐火性和机械强度，增加了其在工业上的应用范围。
然而，煅烧高岭土的燃烧产物和副产物也需要引起我们的关注。
首先，炭黑是煅烧高岭土产生的主要燃烧产物之一。
炭黑对环境造成了污染，会影响空气质量。
其次，氧化亚铁、氧化铁、氧化铝等金属氧化物也是高岭土燃烧的常见产物，这些金属氧化物在高温环境下具有很高的稳定性，但如果大量释放到大气中，可能对环境产生一定的危害。
此外，煅烧高岭土还可能产生二氧化硅和二氧化碳等气体，对大气环境的影响也不可忽视。
对于煅烧高岭土的燃烧产物和副产物的研究，我们需要探索出合理的处理方法以减少其对环境的污染。
一种可能的途径是通过燃烧设备的优化来控制燃烧产物的生成。
例如，采用高效的煅烧设备可以增加燃烧温度和燃烧速度，有助于燃烧产物的充分燃烧和降解，从而减少其对环境的影响。
此外，我们还可以考虑引入先进的气体处理技术，如洗涤、吸附和催化等，以降低燃烧排放物的浓度和毒性。
此外，对于煅烧高岭土的燃烧产物和副产物的研究还应关注其对人体健康的影响。
炭黑等颗粒物对呼吸系统有一定的刺激作用，长期接触可能导致呼吸道疾病和其他相关疾病。
因此，在高岭土的煅烧过程中，我们需要采取相应的工作措施，如合理的通风系统和个人防护用具，以降低工作人员的健康风险。
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高岭土焙烧活化研究
一、引言
高岭土，作为重要的非金属矿物之一，在各种工业领域中都有着广泛应用。
其中，其在陶瓷制品、催化剂、填充剂等领域的应用最为突出。
高岭土焙烧活化是提高其性能的有效途径之一，也是目前研究的热点之一。
本文将对高岭土焙烧活化研究的相关内容进行简要介绍。
二、高岭土焙烧活化原理
高岭土焙烧活化是指将高岭土在高温下进行煅烧和还原等处理使其表面氧化物转化为金属单质以及减少结晶水含量、提高热稳定性等过程。
焙烧活化能够提高高岭土的物理、化学性质以及结构上的改变。
主要包括以下过程：
1.水合物脱除
高岭土中的水合物，主要包括结晶水和吸附水。
结晶水是指晶格水，形成在晶体内部，所占比例较大，颜色一般较淡；吸附水是指吸附在岩土颗粒表面的水，易随气氛变化而发生变化，所占比例较小。
而在高温下，水合物转化为无水形态，使高岭土发生明显改变。
2.热解分解
在热解分解的过程中，高岭土中的水和有机物质释放出来，进一步减少高岭土的吸附性能和活性。
3.化学反应
在高温下，高岭土与气氛中的氧气、水蒸气、氢气等气体发生化学反应，在高岭土表面形成氧化物，并释放出化学能，提高高岭土的活性。
三、高岭土焙烧活化方法
高岭土焙烧活化方法主要有电炉煅烧法、微波炉煅烧法、流化床煅烧法、还原法等。
其中，较为常用的焙烧活化方法有以下几种：
1.电炉煅烧法
电炉煅烧法是将高岭土放在高温条件下，通过电热棒或电流加热，使高岭土晶体发生改变，活性增强。
电炉煅烧法是一种简单易行、操作方便的焙烧活化方法。
2.微波炉煅烧法
微波炉煅烧法是利用高频电磁波加热高岭土，使其快速热解，进而实现高岭土的改性。
微波炉煅烧法操作简单，加热均匀，因此煅烧温度低、反应时间短。
3.还原法
还原法是利用还原剂对高岭土进行还原处理，促使高岭土表面氧化物的还原，得到金属单质。
还原法操作简单，但由于还原剂反应性较强，因此需要控制处理时间和缓慢添加还原剂。
四、高岭土焙烧活化研究进展
1.高岭土焙烧活化改性的机理研究
高岭土焙烧活化改性过程中的机理研究，可以更好地掌握活性物质形成的过程，为其性能提升提供理论依据。
目前研究者主要通过X射线光电子光谱（XPS）、电子顺磁共振（EPR）等手段，对高岭土焙烧活化改性的机理进行了深入探究。
2.高岭土焙烧活化改性的应用研究
高岭土焙烧活化改性后，其表面活性位点数量和活性位点与原子的配位数等改变，从而改善了其吸附性能、催化活性等性质。
因此，高岭土焙烧活化改性在陶瓷制品、催化剂、填充剂等领域具有极大的应用前景。
五、结论
高岭土焙烧活化是一种有效的方法，能够提高高岭土的物理性质和化学性质，使其性能得到进一步提高。
目前，随着高岭土焙烧活化改性应用领域的不断拓展，相关研究层出不穷，相信在未来的研究中，高岭土焙烧活化改性的研究和应用将有更大的发展空间。