高岭土综述(高岭土储量、分布、加工处理技术及应用)
王玉祥
（山东理工大学，淄博，25500）
1 世界高岭土的储量和分布范围
1.1 世界高岭土的储量
世界上高岭土资源极为丰富，五大洲60多个国家和地区均有分布，但主要集中在欧洲、北美洲、亚洲和大洋洲。目前全世界高岭土的探明储量约242.3亿t (表1)。储量较大的地区有美国佐治亚州、巴西亚马逊盆地、英国的康沃尔和德文郡、中国的广东、
表1 各国高岭土探明储量(亿t)
国家或地区查明资源国家或地区查明资源
美国81.75中国19.14*
英国18.15独联体14.00**
巴西13.00西班牙 1.50
印度10.00加拿大 1.50
澳大利亚 4.55坦桑尼亚 1.00
南非 2.55其他69.00
保加利亚7.00世界总计242.3
资料来源：Minerals Handbook, 1994～1995 ，据报导，美国储量数字增加10亿t。*中国储量来自中国国土资源部2006年 底全国矿产查明资源储量统计表。**独联体的数据来自工业矿物 2006.2。
福建、广西、江西和江苏等；此外,还有独联体国家、捷克、德国和韩国等，上述国家总储量约占世界总储量的68%。现按国别简述如下：
美国：美国高岭土矿产资源十分丰富，居世界首位，主要来自佐治亚州、南卡罗来纳州，亚拉巴马州、阿肯色州、加里福尼亚州，佛罗里达州、北卡罗来纳州及得克萨斯州等130 多个矿山。佐治亚州高岭土矿床是世界最大的高岭土矿床，储量达79亿t。
中国高岭土资源储量居世界第二位，据中国国土资源部资料，截至2006年底的统计，中国已有高岭土矿床(点)有318处，基础储量为6.36亿t，储量为2.31 亿t，已查明资源储量为19.14亿t。
英国高岭土资源较为丰富，主要集中分布在康沃尔半岛圣奥斯特尔花岗岩体的西部和中部，打特模尔花岗岩体西南部，波德明花岗岩体西部和南部。经选矿后用于造纸填料和涂料。
乌克兰高岭土矿产资源十分丰富，乌克兰卢霍维茨矿床是乌克兰开采的最大矿床之一。属风化壳型优质高岭土矿床，系由花岗岩风化形成。
哈萨克斯坦地区分布有大型沉积型高岭土矿床，所产高岭土主要供国内造纸涂料、填料及陶瓷。
俄罗斯第聂伯罗彼得罗夫斯克附近的高岭土亦为风化壳型，估计储量为1.6亿t。
捷克高岭土资源较丰富，是东欧主要的生产国，主要分布在卡罗维发利、比尔森、德博札尼、
卡丹及斯卡尔纳，优质高岭土产于城堡山等矿床。属残积型矿床，质量较好，主要用于造纸及陶瓷工业。
德国高岭土最大的产地在巴伐利亚州的慕尼黑附近，此外尚有法兰克福、黑森、威斯特法利亚、莱因兰等地。高岭土属沉积型，产量不能满足国内需要，还需从美国、英国、捷克等国进口。高岭土主要用于造纸涂料及填料。
澳大利亚高岭土储量较大，品位也较高。主要分布在南部和东部地区，澳大利亚居布克高岭土矿位于科瑞吉西南10km，Berth市西200km。高岭土石英矿平均厚度为10m，用于造纸涂料和填料。另外，澳大利亚还有威克平高岭土矿，可用作高白度造纸涂料。
巴西高岭土矿床主要分布在亚马孙盆地，据报道，已查明资源量达13亿t以上，在世界高岭土矿物储量方面，将取代英国的地位。矿床大多为残积型，产于风化的花岗岩、伟晶岩及其他结晶岩中，有价值的矿床是沿帕腊河—(亚马逊河支流)的费利佩高岭土矿，矿床产于上新世巴雷拉斯统，后来在沿雅里河地区又发现大规模的次生矿床，绵延几公里，储量较大。主要用于造纸及陶瓷工业。
日本高岭土矿床在全岛普遍分布，主要在木宫、柿野、御作等矿区，大部分用于国内陶瓷、耐火材料和填料、涂料。
墨西哥高岭土矿床主要为热液型，几乎每个州都有分布。系由流纹岩、流纹质凝灰岩等火山岩经热液蚀变而成矿。高岭土一般是无序的，常呈管状晶体，颗粒较粗，一般小于15μm, 5μm以下的颗粒含量较低。墨西哥高岭土主要用于陶瓷及造纸工业。
欧洲较早的康沃尔郡和德文的高岭土矿，是花岗岩内长石的岩浆或热液分解而成，其高岭土含量在变质花岗岩含量不超过20%，但高岭土化作用深度在许多地方超过300m，目前该矿床由于已开采多年，高岭土的储量已接近枯竭。
中国非煤系高岭土资源以广东最多，据广东省地质部门勘查，广东西部的茂名盆地高岭土储量居中国探明同类型高岭土储量的第一位，高岭土基础储量达 2.8亿t，特别是茂名盆地南部，查明的高岭土资源量达4.7亿t以上，储量大，结晶好，粒度细、纯度高、白度高、粘度低等优点，是世界上比较优质的高岭土矿。陕西次之，其他省份还有福建、广西、江西、湖南和江苏等。
中国煤系高岭土资源丰富，大型煤矿基本上都伴生有煤系高岭土，已探明储量可达28亿t，主要分布在我国北方的东北和西北的内蒙。
1.2 世界高岭土的生产目前世界上有60多个国家和地区生产高岭土。
美国和欧洲以及巴西曾是世界高岭土主要生产国家，其中，巴西高岭土生产增加速度很快。目前，根据USGS的统计，美国、英国、巴西、独联体和中国等是世界上最主要的高岭土生产国，其产量占世界总产量78%。表2是根据USGS以及中国国土资源部信息中心的统计，估算出世界各国2002～2006年的产量。
1.2.1 美国
美国有21 家公司在10 个州里开采78 个矿点。2006年美国全年生产高岭土774万t，与2005年有所减少，幅度不大。在2006年高岭土的产量中，其中有426万t是水洗土，155万t是煅烧土，107万t是分离剥片的，18.5万t未经加工。在煅烧高岭土中，有82.6 万t是颜料级高岭土，其他高岭土为耐火级。
美国目前生产高岭土的主要公司有：Alchemy Kaolin, Inc公司是Alchemy Ventures Ltd的子公司。该公司的矿点在爱达荷州的Latah县。
J.M. Huber Corp与Sparta Kaolin Corp公司共同开发佐治亚和南卡罗来纳边界的Sparta附近的高岭土矿；据信每年可生产高岭土产品1 770万t。
此外，还有Engelhard Corp，该公司将调整佐治亚州的高岭土矿的生产，闲置部分设备，并减少部分员工，以适应造纸市场需求的减少。
Atlas Mining Co与Lintech International Inc 公司签定了合同，经销Atlas Mining’s Dragon
在犹他州Juab县开采的多水高岭土。
Engelhard Corp公司全球生产高岭土80万t，主要用于造纸、涂料、电缆料等。
Imerys公司已经重构在佐治亚州的设施；该公司的造纸级高岭土将在桑德斯维尔生产，其他用途的高岭土在该公司的Imerys‘Dry Branch工厂生产。Imerys公司年产高岭土16万t，主要用于造纸、涂料、电缆料等。
Huber公司年产高岭土13 万t ，主要用途是造纸、涂料、电缆料等。
1.2.2 巴西
有三家公司生产高岭土，其中一家为Imerys所控制，其他为CVRD和其伙伴公司所有。巴西高岭土的生产增长速度较快，从1990～2002年每年平均增加10.1%。
1.2.3 中国
我国主要高岭土矿区有广东茂名、福建龙岩、江西贵溪、江苏苏州和湖南醴陵等。
据2004年资料，中国主要的生产厂家有：
(1) 广东茂名高岭土科技有限公司：1997年建成投产，以生产造纸涂料、油漆涂料、陶瓷釉料三大系列产品为主,目前深加工企业的年生产能力已达到90 万t，实际生产25万t。
茂名高岭土是当前造纸涂布的理想材料，全国造纸企业使用的高岭土有80%来自茂名市茂南矿区，该区已成为全国造纸涂料高岭土最大的生产供应基地和亚洲超细粉体高岭土产品的最大供应基地，并形成一批享誉国内外的品牌，高岭土产品正进入国际市场，也是某些精细化工产
表2 各国高岭土产量(万t)
国别 2002年 2003年 2004年 2005年 2006年
伊朗 80 80 80 80 80
韩国 238 285 278 277 300
中国*657 770 770 723*752*
墨西哥 68 68 60 87.7 90
西班牙 35 35 35 35 35
捷克 400 400 400
土耳其 37.2 37 53.6 58 60
独联体 600 600 624 624 624
乌兹别克 550 550 550 550 550
德国 377 380 375 375 377
英国 240 240 240 240 240
美国 801 768 776 780 774
巴西 171 180 210 220 240
越南 60 65 65 65 65
其他 1 430 1 300 1 380 1 370 1 330
总计 4 977 5 280 5 220 5 193 5 203
*中国生产数字为原矿,来自国土资源部2006 年全国矿山资源开发利用通报。世界产量是在USGS 数据基础上，加上中国产量 得出的。另外，据Mining Annual Review, 世界高岭土精矿产 量2003年为2
528万t。
品、高级耐火材料、特种陶瓷、建筑新材料、橡胶和塑料的填料，石油催化剂、日用化工品及化妆品的主要原料，在电子信息、国防军工、医疗、新一代功能材料、纳米材料等方面也有广阔的应用前景。2004年10月，联合国工业发展组织与广东茂名市签订了开发合作备忘
录，共同开发茂名高 岭土资源。
在茂名的企业还有：茂名山阁瓷土公司，1997 年成立的联营企业，年采矿能力50万t ；茂名石化矿 业公司，1996年建成投产，年生产能力30万t, 2006 年实际产量13万t 。
(2) 江苏苏州中国高岭土公司，位于苏州阳山， 1975年建成投产，年生产能力25万t, 2006年实际产 量20万t ，其中部分为水洗土。
(3) 福建龙岩高岭土有限公司，年产高岭土原矿 60万t ，精矿50多万t ；主要生产优质陶瓷原料。经加 工改性后，还可用于造纸、橡胶、油漆、涂料等。
(4) 广西兖矿北海高岭土有限公司，大型国有矿 山企业，2001年建成，年生产能力55万t, 2006年实 际产量约30万t ，主要用于陶瓷生产。
(5) 广西合浦锦海高岭土有限公司，预计年生产 能力40万t(再建)。
其中，苏州、湛江和龙岩等地的高岭土均可用作 涂布级造纸原料和高级陶瓷原料。
潮州飞天燕瓷土矿，2006年生产15万t 。 另外年产低于10万t 的企业还有漳州威亚高岭土公司(2万t)、广东高州福利厂(4万t)、云南临沧，安 徽雪纳非矿材料有限公司(3万t)，湛江新东成矿业有 限公司；以及广西合浦，湖南界牌、衡山，浙江松 阳，河南焦作，河北沙河、徐水以及山西大同等地 均有小的生产厂家生产高岭土。全国高岭土2006年 精矿产量约为360 万t ，其中机选土约180 万t ，主要 集中在江苏苏州、广东茂名和湛江、福建龙岩地区 等地。 煤系高岭土：部分煤系高岭土含高岭石纯度高， 晶形比较完整，可用于生产超细煅烧高岭土，中国煅 烧高岭土业从90年代起步, 但发展迅速，截止2005 年，国内不同规模煅烧高岭土企业近45家，总生产能 力达30万t 以上，生产能力在1万t 以上的有15家左 右。主要有淮北金岩高岭土开发公司，生产加工能力 为年20万t ，2006年生产原矿30万t ，主要产品为煅烧 土；其他年产5～10万t 的企业有广西北海、合浦；湖 南的界牌、衡山；浙江松阳；河北的沙河、徐水以及 山西大同等(表3)。
表3 国内煤系煅烧高岭土主要生产厂家
资料来源：中国非金属矿工业协会高岭土专委会
2 高岭土的加工处理技术
2.1高岭土表面改性处理
聚丙烯（PP ）是一种通用型的塑料，因其具有价 格便宜、比重小、耐弯曲疲劳、耐化学腐蚀、易加工 成型等优点，广泛应用于家用电器、电子等方面。但 其机械性能（如强度）较低、耐热性差等缺点[ 1 ]，限制 了 PP 的应用。在 PP 基体中填充一些无机填料，如 玻璃纤维、高岭土等[ 2，3 ]，可以明显的改善 PP 的韧 性、耐热性等。但无机粒子表面呈极性，表面能较 高，和 PP 相容性差，与 PP 熔融共混时，在 PP 基体 中分散性较差，团聚现象严 厂家 地址 产量(万t ) 应用 蒙西高岭粉体股份有限公司 内蒙 3 造纸、涂料、医用包 装材料、电泳漆等 山西金洋煅烧高岭土公司 山西 3 造纸、涂料、橡胶等 山西朔州安平高岭土公司 山西 3 造纸、涂料、橡胶等 内蒙三保高岭土公司 内蒙 2 造纸、涂料、橡胶等 安徽淮北金岩高岭土开发公司 安徽 10 造纸、涂料、橡胶等 湖南耒阳超牌化工有限公司 湖南 0.8 造纸、涂料、橡胶等
重，使材料的性能急剧下降。无机粒子表面改性与在共混体系中加入相容剂均有利于无机粒子在基体中均匀分散，提高复合材料的综合性能。
高岭土是一类层状的硅酸盐，层片由硅氧四面体和铝氧八面体组成，具有可塑性强、收缩适宜、耐火性好等特点。将高岭土均匀分散于PP 基体中，可充分发挥高岭土与PP 各自的优点，制备高性价比的PP 复合材料。
对高岭土进行表面改性，考察了改性条件对高岭土表面改性效果的影响，并且比较了高岭土改性前后对PP 复合材料力学性能的影响。
1 实验部分
1.1 主要原料
PP（T30S 中国石油大庆石化公司）；PP-g-MAH（CMG5001 上海日之升新技术发展有限公司）；高岭土（<11μm，上海凤陈粉体材料有限公司）；钛酸酯偶联剂（NDZ-105）（南京品宁偶联剂有限公司）；异丙醇（A.R. 天津市永大化学试剂有限公司）。
1.2 主要设备与仪器
SHR-10A 型高速混合机（万凯机械）；SHJ-20型双螺杆挤出机（南京杰恩特机电有限公司）；HTB-80 型注塑机（宁波海天塑料机械公司）；TENSOR27 型红外光谱分析仪（德国布鲁克公司）；D/max2200VPC 型X 射线衍射仪（日本理学株式会社）；WDW3050 型微机控制电子万能试验机（长春科新实验仪器有限公司）；XJ-50Z 型组合冲击试验机（承德大华试验机有限公司）；XWB-300 型热变形、维卡软化点温度测定仪（承德试验机有限责任公司）。 1.3 高岭土的表面修饰
将高岭土置于三口烧瓶中，加入一定量的NDZ-105 的异丙醇溶液，搅拌均匀，超声分散30 min，加热搅拌反应一定时间，抽滤、洗涤、干燥，制得改性高岭土，测定其活化值。
高岭土的密度（2.6g?cm-3）远远大于水的密度，且其表面亲水，故在水中自然下沉。NDZ-105 是亲油性的表面活性剂，高岭土改性后，表面呈现出较强的疏水性。由于表面张力大，改性高岭土颗粒在水中如油膜一般漂浮于水面。漂浮高岭土的质量比可反映出改性效果，用活化指数（H）来表示。
具体方法如下：准确称取试样1g，置于100 mL 蒸馏水中，超声波震荡1h，静置1h。除去上层漂浮粉体，将剩余粉体烘干称重。按公式（1）计算其活化指数作为改性效果的评价指标。
H=（1-m）×100% （1）
式中 m：剩余粉体的质量。
1.4 PP/高岭土复合材料的制备
将PP、高岭土、PP-g-MAH 及为总质量0.25% 的抗氧剂加入高速混合机中进行预混合（配方见表1），然后用双螺杆挤出机挤出造粒。机头温度为
180℃，一~ 五区的温度分别为：185、210、220、220、和210℃。将所得粒料干燥后注塑成标准样条，样条放置48h。
1.5 性能测试
红外光谱分析 ：KBr 压片制样， 扫 描 范 围 0~4000cm-1；
XRD 分析：辐射源为 CuK α 射线，工作电流为 30mA ，工作电压为 40kV ，扫描速度为 2.0°?min-1，扫 描范围 10°~80°；拉伸强度和拉伸断裂应变按照 GB/T1040 . 1
-2006 进行测试；缺口冲击强度按照 GB/T1843.1
-2008 进行测试；弯曲强度按照 GB/T9341-2008 进 行测试；维卡软化点按照 GB/T1633-2000 进行测 定。
2 结果与讨论
2.1 红外光谱分析
图 1 为高岭土改性前后的 Fourier 变换红外（FTIR ）光谱图。
图 1 高岭土与改性高岭土红外图谱
Fig.1 Infrared spectra of kaolin and modified kaolin
在未改性高岭土 FTIR 谱图 1（a ）中，3640、875、 723cm-1 分别为四面体片和八面体内部 -OH 的伸缩 振动峰、Al-OH 的弯曲振动吸收峰和 Al-O-Si 弯曲 振动吸收峰。改性的高岭土（图 1（b ））在 2975cm-1 与 2866cm-1 处出现了亚甲基与甲基基团中的 C-H 伸 缩振动吸收峰，这表明偶联剂 NDZ-105 吸附到了高 岭土的表面。
2.2 高岭土的 XRD 分析
图 2（a ）为纯高岭土的 X 射线衍射图谱。
图 2 高岭土与改性高岭土 XRD 图
Fig.2 XRD spectra of kaolin and modified kaolin
从图 2 可以看出，在 2θ=15°~20°之间未出现高 岭石特征吸收峰，这主要是因为在煅烧温度高于 600℃时，高岭石结构羟基大量脱出，晶体结构受到 破坏而形成非晶相的结果
[ 4 ]。为提高高岭土的白度，
通常在高岭土煅烧时加入 NaCl ，除去 Fe 2O 3，与此同 时，NaCl 与高岭土生成
0.5Na 2O ·0.5Al 2O 3·SiO 2，故在 2θ=29°出现一强衍射峰，在 2θ=23°、36°及 39°附近 出现衍射峰。图 2（b
）
为改性高岭土的 X 射线衍射图 谱，与图 2（a ）相比，峰的位置与强度均未发生变化， 说明 NDZ-105 对高岭土晶体结构无影响。
2.3 NDZ-105 用量的影响
NDZ-105 的用量对改性后高岭土的活化指数（H ）的影响曲线见图 3。
图 3 NDZ-105 用量对活化指数的影响
Fig.3 Influence of NDZ-105 dosage on activity inde
随着 NDZ-105 用量的增加，H 先增加后减小。 当 NDZ-105 的用量小于高岭土质量的 3%时，H 随 着 NDZ-105 用量的增加而增大，此时由于 NDZ-105 量较少，高岭土的表面没有完全被 NDZ-105 分子覆 盖；当 NDZ-105 的用量为高岭土质量的 3%时，高 岭土表面几乎完全被 NDZ-105 分子覆盖，此时，颗 粒分散比较均匀，H 达到最大。随着 NDZ-105 量的 进一步增加，高岭土表面的 NDZ-105 大量富集，形 成胶束，团聚在一起，致使 H 下降。
2.4 改性温度的影响
改性温度对 H 的影响曲线见图 4。
图 4 温度对活化指数的影响
Fig.4 Influence of reaction temperature on activity i ndex
随着改性温度的升高，H 先增加后减小。当改 性温度小于 80℃时，随着温度的升高，吸附速度加快，吸附量增加，并逐渐趋于饱和；而吸附是放热过程，升温会使平衡吸附量减小，因此 NDZ-105 分子 在高岭土表面的吸附量随处理温度升高出现极大 值，表现为 H 随着温度的升高也出现极大值。可见， 对于给定的体系，最佳改性温度为 80℃左右。
2.5 改性时间的影响
采用 NDZ-105 改性高岭土的过程主要发生化 学吸附，速度较慢，因此吸附量会随着处理时间的 增加而增加。图 5 是实验测得的活化指数随处理时 间的变化情况。
H /%
图 5 时间对活化指数的影响
Fig.5 Influence of reaction time on activity index
由图 5 可见，改性时间太短，NDZ-105 不能很 好的包覆于高岭土的表面，因此，H 较小，当时间到 达 1h 后，NDZ-105 有充足的时间吸附于高岭土表 面，H 较高。继续延长时间，H 又有所下降，但幅度 不大。这是因为，除了大部分的 NDZ-105 分子以化 学键的形式吸附于高岭土表面外，还有少量的以物 理吸附的形式吸附于 高岭土表面，这一部分 NDZ-105 分子在长时间的强力搅拌下会发生脱附， 因此，H 会有所下降。
2.6 用改性高岭土制备 PP 基复合材料
通过用偶联剂 NDZ-105 处理高岭土，改变了高 岭土表面的性质，使其由亲水向亲油转变，提高了 与非极性的聚丙烯的相容性。用在优化条件下制备 的高岭土（H=72%）与聚丙烯在双螺杆挤出机中熔 融共混，制备了 PP/ 改性高岭土复合材料 L2。表 2 给 出了 L2 与用未改性高岭土制备的复合材料 L1 及 PP 原料 L0 的主要性能的测试结果。
表 2 复合材料性能测试结果 Tab.2
Results of performance test about composites 高岭土 /% 改性高岭土 /% PP -g -M AH /% PP /% L 0 0 0 0 99.75 L 1
30 0 15 54.75 L 2 0 30 15 54.75
共计 280t ，脱水率 46.7%；9 月 3 日，排明水 0.4m ，脱 水率 53.3%，收净化油 40
方。
11 月 9～11 月 19 日分 3 次处理污油 1641t ，3
天沉降后，得脱水油 990 方；11 月 22 日自上液面往
下 2.5 米出取样，化验含水为 0%；距罐底 1.2 米出 取样，化验含水为 0.5%，含有非水杂质 6%。12 月 13 日再次化验（经过 3d 蒸汽加热）自上液面往下 2.5 米出取样，化验含水为 0%。
3 结论
（1）对子北采油厂的含油污泥进行了离心分析， 含油污泥含油率为 30.16%，含水率 63.28%，含渣率 为 6.56%。
（2）室内研究表明，含油污泥处理的最佳工艺
条件为污油处理剂 HK12 浓度为 10g ?L-1，温度为 50℃，搅拌时间 20min ，静止时间
24h 。
（3）子北采油厂马鞍山集油站共进行了二次污 油处理，投加药剂共 22t ，处理污油约 2200t ，脱水率 高达 53%，回收污油约 1000m3。通过化学药剂处理 的方法，很好的实现了油泥减量化处理，不仅回收 了部分原油，还为后续污油的无害化及资源化处理 做了铺垫。
2.2高岭土的超细粉碎及剥片技术
2.2.1 高岭土超细粉碎和剥片机理
高岭土的主要成份是高岭石,其晶体结构特点是由一Si一O 四面体层和一A l一( O,O H )八面体层连结而成( 如图 1 )，
Si一O 键中约4 0 % 是离子键,6 0 % 是共价键;A I一( O,O H ) 键中约3 7 % 是共价键,6 3 %是离子键.高岭石的单元层构造由两层组成,一层为硅氧四面体,另一层为铝氧八面体.四体的边缘是氧元子,八面体的边缘是氢氧基团.因此,两层之间就形成氢键,这些结构单元层间靠氢键连结成重叠的层状堆迭( 如图 2 )
从而也就形成了高岭石的片状结构。
矿浆的p H值对超细磨矿的影响主要是通过矿粒的分散与絮凝来实现的.由于高岭石的特殊结构,它断裂时往往产生性质不同的两个表面:底面和端面,即【( 0 0 1),( 0 10 ) 和( 1 10 )】底面永远带负电荷,属恒电荷体系,它不受溶液性质的影响;而端面的荷电则取决于定位离子浓度,即溶液p H 值,从而也就决定了矿粒的分散或是絮凝.东北工学院研究指出,在仅改变溶液p H值时,当p H 一1时,颗粒处于悬浮,高岭土图2高岭石晶体结构示意图具有最佳分散状态,当p H < 6.5 或p
H > 1 时,分散度明显降低,一部分粒子处于絮凝状态。
2.2.2高岭土的超细粉碎设备
用作超细粉碎的设备,大致可分为六类:气流粉碎机、高速机械冲击式粉碎机、振动磨、搅拌
磨、胶体磨、高压辊磨机等.在这六类设备中,通常只有搅拌磨和胶体磨才能湿式作用.高岭土的超细粉碎及剥片对象通常是分级作业之后的中矿矿浆.同时,为了保护高岭土的层状结构,以满足造纸涂料的需要,搅拌磨无疑是最佳设备.苏州非金属矿工业设计研究院,长沙矿冶设计研究院,昆明工学院等国内多家单位,在引直吸收国外先进经验的同时,相继研制出自己的搅拌磨,有时也称立式螺旋搅拌磨矿机.它的特点是:研磨体连同物料靠插入筒体中的螺旋提升至顶部,且同时受旋转螺旋的离心力作用抛向筒壁,然后从筒体内壁与螺之间的空隙泻落,如此循环.这样,矿粒就在磨矿介质之间,介质与筒体之间和螺旋的搅拌作用下受剪切、磨剥、挤压作用而被粉碎.由于螺旋的转速无需太快,加之筒体不转,磨矿介质充填率高,因此,动力消耗小,相对磨矿效率高.据报导,搅拌磨比传统球磨效率高5 0倍,比振动磨高1 0 一2 0倍,动力的有效利用比传统球磨机高2一3倍,一2m的粒级产率从 3 0 % 上升到7 0 % 以上.高压均浆器是从另一种途径来实现高岭土剥片的有效新型设备.该设备最早由德国研制并用于工业生产,我国浙江省地质测试中也研制出了小试设备.其基本原理就是高压挤出法.首先将矿浆置于高压状态下( 最大压力可达. 58x1 07P a ),然后,让高压浆料从很窄的缝隙中以95 0m /S的线速度喷射于处于常压的叶轮.当矿料离开缝隙的瞬间,压力突然降低很大,必然产生象爆米花似的空穴效应,再加上在叶轮上的强大冲击力,以及矿浆的摩擦剪切力,就使得高岭土晶体的晶面沿着结合力较弱的氢键之间层层剥开.经试验表明,经该设备一次处理后,矿料中一2 # m的粒级含量由原来的 1 8 % 提高到3 7 %,并且还能更好地保护高岭土原有晶形,加大径长比.所以,有的人甚至说,高压均浆器可称得上高岭土的真正剥片设备。
2.2.3 助剥剂的应用
和其它物料的磨矿一样,高岭上的超细粉碎不仅是一个机械力学过程,也同时是一个机械化学过程.因此,凡影响矿浆流变学性质和高岭土硬度变化的药剂,必将引起剥片形为的改变.从流变学观点出发,由于高岭土经超细粉碎后,矿浆表面张力增大,粘度增大,流动性变差.此时,加入助磨剂,一方面可以降低表面张力;另一方面也可以吸附在矿粒表面,起到保护胶粒因电解质引起聚沉的影响,从而使矿一粒处于悬浮状态,改善了矿浆的可流动性,使分级和剥片更为有利.从这个意义上讲,剥片剂实质就是分散剂.如水玻璃、六偏磷酸钠等.从降低硬度的观点出发.加入助剥剂后,由于药剂在矿物表面吸附,引起表面层晶格的位错迁移,产生点或线的缺陷,从而使其层间结合力变弱,晶叠层松懈,更利于矿物的解离.这类药剂主要有烷基醇胺,聚丙烯酸醋,苯甲酸等.苏州非金属矿工业设计研究院曾使用助剥剂进行侵泡剥片,可使一2 m粒级产率由3 0 %上升到 5.1%,但由于成本过高,难于推广应用。
2.3高岭土煅烧活化
高岭土是一种富含高岭石矿物相的硅铝氧化物，主要化学成分为SiO2 和Al2O3。高岭土中主要矿物相为高岭石，此外还含有部分石英相。高岭土是制备地聚物的原料，如果以高岭土直接制备地聚物，其晶相结构完整，碱激活的效果差，难以反应，得到的试块强度不高。为了提高高岭土的反应活性，需要对其进行煅烧活化，破坏其晶相结构，使之由晶相变为非晶相。杨晓昕等、王春梅等的研究表明，在850 ℃下急速升温、快速冷却的高岭土活性最好。诸华军等的研究表明，高岭土在900 ℃煅烧 6 h 得到的产物活性最高，铝的配位数由 6 变为5 和4，以配位数5 为主。王美荣等认为处理后高岭土中铝氧结构的转变及Si—O—Al 间桥氧键的存在是其具有活性的原因。彭军芝等［6］研究发现，600 ℃煅烧 6 h 或者
700~900 ℃煅烧2 h 后，高岭土内部片状及管状晶体尺寸变小，颗粒间隙减小，形成了结晶度差、活性高的过渡相。煅烧温度过低不能破坏高岭土的晶相结构，反之，煅烧温度过高会使高岭土发生晶相转变，生成低活性的莫来石、硅铝尖晶石等，因此高岭土的煅烧活化过程存在最佳温度。同时，不同的煅烧时间也会对高岭土的活化有影响。煅烧时间不足时，高岭石的晶
相结构可能大部分来不及变成非晶相；煅烧时间过长时，可能会发生多晶转变，生成另外一种晶相，这2种情况都不能使高岭土达到最佳活化效果。
2.4高岭土的选矿提纯
2.4.1 气浮法
气浮法加工高岭土简单而经济。由气浮法选出的高岭土破碎成小颗粒后,在回转窑中烘干到含水率约8 %一10 %,然后在受到热气流的情况下经辊磨机辊压成粉。气流迫使从研磨机中出来的粉状颗粒向上通过高速选粉机叶片。粒径过大的颗粒受到选粉机叶片的击打后又返回到研磨室,粒径合乎要求的颗粒则进人旋风集料机。通过这一过程可以排除坚硬的砂粒和大颗粒云母。控制气流和选粉机叶片的旋转速度即能够控制产品的细度。
2.4.2 水洗法
高岭土的水洗法加工技术包括除砂、氧化、絮凝、提纯、脱水、缎烧、层离等加工工序:高岭土原矿石在矿山中就分散在水里并通过管路泵送到加工厂中。泵送距离最远可达32K m。通过浮箱、振动筛、离心机或湿法悬风分离机将杂质除去,此过程称为除砂。在磁法分选工艺中,使高岭土矿石通过具有磁场并用不锈钢棉填充的滤料罐内,高岭土中的铁磁颗粒被吸附到钢棉上而除去铁砂。氧化是除去高岭土中的有机杂质。把高岭土和臭氧混合在一起并高速搅拌,高岭土中的碳就变成二氧化碳逸出。差别絮凝是对高岭土中的二氧化碳和氧化铁进行化学处理,使高岭土处于悬浮态,通过沉降而成为坚实的粒团。在离心分级工序中,粒径合乎要求的细粉粒从上部流走,粗大颗粒则在下部收回。为了改善高岭土的纯度,还要进行深加工,所用方法除上述外,还有化学沥滤。化学沥滤是向高岭土浆中引入连二硫酸盐,使铁化合物具有更好的化学相溶性,使之在脱水阶段被除去。脱水( 过滤)工序使用的设备有鼓形旋转真空过滤器,暗室过滤器或电动过滤器。通过该工序高岭土变成滤饼。若成为粉状,则要将滤饼喷雾干燥,然后粉碎成粉进行包装。若产品为浆状,则要将滤饼和分散剂溶液一起进行高剪切力的再分散。
2.4.3 深加工工艺
锻烧锻烧是将粉状高岭土在回转窑或多膛炉中于100℃左右进行缎烧。经锻烧后高岭土的硬度和比重略有增大,吸油量和粒径也变得稍大些,白度有所提高,折射率基本保持不变。但是,燃烧产生气孔,使光的折射具有更多的界面。通过对锻烧工艺参数,例如供料速度、锻烧温度和时间的改变,就能够生产出不同规格的高岭土。层离在层离工序中,六角形高岭土薄片从堆叠状颗粒中分离出来,而得到的颗粒有很高的纵横比,即长度一厚度比很大:该工艺与涂料的砂磨工艺有相似处。带有大型旋转叶轮的磨机内装有软或硬的研磨介质,料浆通过旋流介质床泵送,分离出薄片。调整工艺参数,如流速和旋转速度就能生产出有不同性能的层离高岭土。层离后,还要再进行澄清、脱水、喷雾干燥和粉碎或重新制成高岭土浆。
2.4.4 其它加工方法
例如,将化学法和水热法相结合,可以制成许多颜料。在高温和保持压力的情况下将含水高岭土制成苛性钠溶液浆,颗粒表面熔融,但不像缎烧工艺中水合物失水。此外,还可以加入硅酸钠(水玻璃) 以得到坚硬的颗粒表面。与锻烧高岭土相比,这样加工的高岭土其孔隙率、p H值和亮度都有提高,吸油量和密度降低:通过工艺参数的改变可以控制颗粒形态、粒径分布及其它性能。
2.5高岭土加工技术最新动态及发展方向
虽然我国高岭土加工技术取得了较大进展，但发展空间仍然很大, 距下游产业发展的要求, 有一定距离,特别是与国际水平比较差距明显, 现各大高岭土企业都在注重技术进步, 在今后
一段时间内还将涌现更多的新颖实用的高岭土加工技术。
2.5.1 煅烧高岭土工艺的完善
目前, 煅烧高岭土产品虽然达到了用户的要求, 但生产中单位投资大, 工艺复杂、质量控制难, 能耗高。苏州非金属矿工业设计研究院与生产企业共同合作, 不断完善工艺技术。新工艺特点为:湿磨分级, 克服了因过磨而产生的粒度分布不合理, 影响最终产品的遮盖率和吸油量不高的弊端, 降低了单位产品的电耗, 提高了劳动生产率, 降低了磨矿成本;改进煅烧工艺和煅烧温度, 既提高了产量又提高了产品的遮盖率、吸油量及分散性, 同时降低了能耗。该工艺技术的生产实践证明: 相同的原矿、相同的产量, 其综合生产成本仅为原生产工艺流程70 %～75 %, 且产品质量显著提高, 如遮盖率可提高3 %、吸油量可调整到70 %～75 %、分散性指标可达到42 .5μm、白度在95 %以上, 可显著提高产品的市场竞争力, 工艺技术和产品质量达到世界先进水平。
2.5.2 高岭土表面改性技术
我国塑料合成树脂产量达500万t ,尽管塑料工业已取得显著发展, 但按人均计算, 年消费量仍很低, 不足5kg , 与发达国家比尚有较大差距。所以, 到本世纪初我国塑料工业将保持一定的发展速度, 塑料制品年产量将达到800万t。高岭土在塑料工业中作为功能性填料占有重要地位。由于它颗粒微细、呈片状或管状, 能够提高塑料制品的强度、硬度、白度、电绝缘性等, 并且在塑料膜中能提高散射光透过率、阻隔红外线, 因此可广泛用于农膜, 特别是作为体积填料, 可显著降低制品的成本。近几年来, 科技人员已在超细、改性两方面做了大量研究工作, 取得了一定的效果, 使得矿物填料在塑料制品中的份额占10 %以上, 有些塑料制品(如打包带)可达50 %以上。
2.5.3 高岭土合成4A 分子筛
沸石(也称分子筛) 是一种四面体骨架的硅铝酸盐矿物, 由于具有大量孔径均一的微孔和可交换的阳离子, 因而具有特殊的吸附、分离和离子交换特点。对洗涤剂而言, 需要的是离子交换能力强的4A沸石。
由于使用含磷洗涤剂的废水排放到河流湖泊后, 造成对生态环境污染方面的争议, 有些国家已基本限制了含磷洗涤剂的生产。我国随着政府对环境保护的重视, 已于1993年颁发《洗涤剂用4A沸石》标准, 1999年1月1日开始在环太湖流域禁止生产、销售、使用含磷洗剂。故用4A 分子筛代替三聚磷酸钠用于洗涤剂有着现实意义。
合成4A 沸石有高岭土法、活性白土法和化学合成法, 通过比较, 用高岭土合成4A沸石是最经济、合理的。因为高岭土与4A沸石两者硅铝比相同, 只要向高岭土加入Na2O 组分, 并使其发生晶形转变即可生成4A 沸石。高岭土生产4A沸石的工艺为:
煅烧※晶化※洗涤※干燥与包装。
2.5.4 黏土材料纳米材料
由于尺寸进入分子、原子世界, 所以展现了许多奇特性能, 如能屏蔽紫外线、电磁波, 用于军事、通信、电脑等行业;用纳米黏土添加到冰箱、饮水机制作材料中, 具有抗菌、消毒作用; 特别是陶瓷, 添加纳米黏土, 使其强度提高50倍, 可用来制造发动机零件。添加纳米的塑料, 强度高、耐热性好、密度低, 特别是耐磨性是黄铜的27倍、钢铁的7倍, 且具有阻燃自熄灭性, 纳米塑料被制成管材、汽车机械零件、啤酒和肉类制品包装材料等。世界纳米技术产生的营业额已达500亿美元, 成为21世纪的代表性技术。
高岭土制备纳米材料, 我国目前已取得了阶段性成果, 科技攻关已完成了试验, Al2O 3基的纳米材料, 强度从200 ～300M Pa提高到1200 ～1300M Pa。
2.5.5 增白、降黏技术的进步
近20 年来, 增白、降黏技术一直是我国高岭土行业研究的课题之一, 并取得了较大的进步, 目前产品白度已达到88 %,黏浓度达到68 %。但造纸工业发展迅猛, 对高岭土的质量提出
了更高的要求, 特别是美国高岭土、巴西高岭土进入中国市场, 加剧了技术的竞争, 促进了我国高岭土的技术进步。近期将完成多项科技成果, 也取得了多项专利技术。如专ZL00112186 .3 , 使高岭土产品黏浓度达到70 %以上。“十五”期间科技部立项的攻关课题完成后, 高岭土将有白度达到90 %、黏浓度为72 %的产品。
2.5.6 低温超导技术的应用
我国高岭土资源与美国、巴西等国比较, 存在白度低, 黏度高的缺陷。对此, 除了本身科技攻关外, 还应积极学习、引进国外先进技术。低温超导技术是目前我国尚不具备的技术, 在世界上也仅有极少数公司可掌握。通过我院与美国Carpco等公司的交流、谈判, 终于在兖矿集团北海高岭土公司项目上引进该装备, 该设备磁场强度5万Gs , 装机容量37kW , 产Fe2O3含量将由0 .9 %降到0 .5 %以下。
2.5.7 超细浮选技术
超细浮选高岭土, 目的是为了提纯、增白。由于高岭土与一些杂质矿物嵌布在很细粒级, 采用超细浮选技术可进行有效分离。该技术国外较成熟, 但在我国尚处在研究阶段。在此方面, 苏州非金属矿工业设计研究院已取得小试成果。
3.高岭土的性质及应用
3.1高岭土的工艺特性
（1）白度和亮度白度通常作为评价高岭土工艺性能的重要指标，分为自然白度与煅烧后白度两类，高岭土越纯白度越高。白度的大小可通过白度计来测量，即用白度计对比待测样与标样的反射率，从而得到白度值（例如，白度值80 表示待测样的反射率为标样的80%）。
亮度相当于4570A 波长光照下的白度，是类似于白度的另一种工艺性能。高岭土中金属氧化物及有机物的含量是决定高岭土颜色的主要因素，这些物质会使高岭土的白度有所降低，而铁、钛等物质的存在还会使其煅烧后白度受到一定的影响。
（2）粒度分布粒度分布是在连续不同的粒级中，高岭土颗粒所含有的比例大小。高岭土的颗粒大小与可塑能力、塑型能力、烧结能力、干燥能力、浆液粘度、离子交换能力等性质均具有较大关系。颗粒分布对高岭土矿物质的选择与加工应用也具有重要作用，经过处理的高岭土矿物能否达到细度要求可以做为评定其矿物品质的参数之一。
（3）可塑能力高岭土的可塑能力是指与水结合成的泥料，在施加外力条件下产生形变，当去除外力后，仍可以保持形变的这一性能。可塑能力的大小可以用可塑性指数与可塑性指标来表达。可塑性指标越高，表示其成型能力越强。
（4）结合性高岭土的结合性，是将其与无可塑能力的原材料结合，形成具有可塑能力的泥团，且产生适当干燥强度的性能。通常情况下，在高岭土中加入标准石英砂，利用结合后仍具有可塑能力的最高含砂量，以及干燥后的抗折断能力来测定其结合能力的大小，掺砂量越大，高岭土的结合性能越优。
（5）粘性和触变性粘性即液体流动过程中内部产生一定的摩擦，相互作用并阻碍其流动的性能，其大小用粘度来表示，通过粘度计测定数值。粘度是生产工程中相当重要的指标之一，对诸多行业的发展具有很大的影响。
触变性，浆液变稠最后成为凝胶状态后不能继续流动，而受到外力变回流体，静止后又慢慢变稠为原有状态的性质。触变性的大小可用厚化系数来表示，通过流出粘度计和毛细管粘度计来测量其数值。
（6）干燥性能干燥性能，即高岭土在干燥过程中所表现出来的性质，包括干燥收缩、强度及灵敏度等。干燥收缩，指高岭土泥浆经过失水而产生的收缩，由于水分被排走，原有颗粒的间距变短，其样品长度体积都将缩小。其收缩又分为两种，即线收缩与体收缩。干燥强度表示泥浆干燥至不在变化，其抵抗折断能力的大小。干燥灵敏度则是泥料在干燥过程中，发生形变开裂现象的可能性大小。通常情况下，干燥灵敏度越大越容易发生形变开裂，产生缺陷，而灵敏度较小的高岭土干燥时比较安全。
（7）烧结性所谓烧结性是将粉末状高岭土加热到快要达到熔点时，主动填充到颗粒之间的空隙中，使其密集化的性质。当颗粒间空隙降至最低，整体密度升至最大时的状态，叫做烧结态，对应的温度叫做烧结温度。持续加热至样品中液体逐渐增多，并不断产生形变，这时温度叫做转化温度，烧结温度到转化温度之间中间的过程是烧结范围。高岭土样品的烧结温度越低、烧结范围越大，其烧结效果越好。
（8）耐火性高岭土所具有的抗高温不易熔化的性质叫做耐火性，高温使其变软变稠将要熔化时的温度叫做耐火度。高岭土的耐火度受其自身成分影响，纯净的高岭土耐火度在1700℃左右。当钾、钠、铁、云母、长石等物质的含量增加时，高岭土的耐火度将会下降，而一般不会低于1500℃。
（9）悬浮性和分散性悬浮性和分散性，是指高岭土在水中可以分散开来，而不容易形成沉淀的性质，也可叫做反絮凝性。通常粒度越细，悬浮性越好，一般根据水中高岭土样品在相应时间内的沉降快慢来判断其悬浮性的优劣。
3.2 高岭土在造纸工业中的应用
在造纸工业中，高岭土的国际市场比较繁荣，其销量超过陶瓷、橡胶、油漆、塑料、耐火材料等行业。在纸浆中，高岭土通常不与其配料发生反应，有较强的稳定性，并且完好地保留在纸张纤维中。同时，高岭土粒度细，流动性强，机械化生产中可确保纸张涂层厚度均匀。由于高岭土的以上性能，一般在生产过程中，被用作纸张的填料和涂布料。
用作填料，高岭土可填补纸张纤维间的空隙，提高纸张密度，降低纸张透明度，改善纸面平整度，增强纸张吸收油墨的能力。因此，高岭土可部分代替价格昂贵的填料作为填量剂、增白剂，而不影响产品的质量。高岭土用作涂布料，则是利用其覆盖性，将其片状微粒涂在纸张表面，增强其光滑性、光亮性、整洁度、可印性、不透明性等，可以改善纸张对油墨的包容性、渗透性以及纸张的外观。
3.3 高岭土在陶瓷工业中的应用
在陶瓷工业中，高岭土的应用比其他行业早，用量也非常大，通常可以占到配方的20%到30%左右。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进行，从而提高了陶瓷的稳定性和烧结强度。在陶瓷烧成中，高岭土分解成莫来石是形成坯体框架的过程，此过程可令烧成温度范围变宽，陶瓷坯体不容易走样变形，并且提高陶瓷的白度。同时，高岭土自身还具有粘结性、可塑性、结合性、悬浮性等特性，可使瓷泥瓷釉的成形性得到改善，更利于车坯、注浆、陶瓷成形等加工过程。此外，陶瓷工艺对高岭土的化学特性、粒度大小以及结晶程度等性能均有要求，为保证加工陶瓷的质量，工业上应严格控制高岭土的各项参数。
3.4 高岭土在耐火材料工业中的应用
高岭土由于其具有较高的耐火度，通常应用于生产加工耐火制品工业中。耐火材料主要分为耐火砖和硅铝棉两类，具有抗高温并承受压力不形变的特点。包含高岭土、铝土矿、膨润土等在内的一系列耐高温粘土，统称为耐火粘土。一些白度不高，不能用来加工陶瓷和造纸的高岭土，却可以成为生产耐火材料的优质原材料。因此，如何综合开发利用高岭土，提高其利用率，打造耐火粘土与耐火材料的重要市场成为人们关注的新课题。
3.5 高岭土在橡胶工业中的应用
应用于橡胶工业的高岭土，填充到胶体混合物中，可以增强橡胶的耐磨性、化学稳定性和机械强度，延长其硬化时间，还可以调整橡胶的混炼性、流变性、硫化性，提高未硫化制品的粘稠度，防止其塌软、凹陷、下垂、扁管、变形等。其橡胶制品的通透性、防水性、化学活性、防火抗燃性等特性也相应得到了极大的改善。同时，高岭土作为填料还可以降低其他原材料在橡胶中的用量，极大地减少了橡胶的生产成本而并不明显影响橡胶的性能。
3.6 高岭土在油漆工业中的应用
Ti02、CaC03、滑石、高岭土为油漆工业中主要使用的矿物原料。其中，高岭土对其分散性，颗粒大小，及有色氧化物的含量均有要求。由于高岭土具有色白、成本低、良好的流动性和悬浮性、化学惰性、强覆盖力等性质，因此它在油漆中主要起到充填物和色料替代物的作用，并能减少昂贵染料的需求量。高岭土可以提高涂膜硬度、改进涂膜质量，使涂层具有良好的防腐性、不透明性和防沉降性。不同粒度的高岭土应用于不同种类的油漆中，颗粒较细的高岭土可用于加工高光油漆或乳胶颜料，而颗粒较粗的高岭土则用于加工黯光油漆或平光油漆。漂洗高岭土易溶于水中，适合于制造乳胶状颜料。煅烧高岭土则适用于高温耐磨油漆，刷涂墙壁的浅色漆，以及金属产品的底层漆中，其良好的优越性使煅烧高岭土在油漆生产工业中发展飞速。
3.7 高岭土应用于塑料工业
高岭土作为填料，在塑料中的一般用量为15%~60%，其作用是使塑料制品外表平整、尺寸精确、抵抗化学腐蚀、减少热收缩和热裂变，有利于抛光打磨过程的进行。高岭土在聚氯乙烯的生产过程中，通常被用作强化剂，提高塑料制品抗磨耐用度。而改性高岭土又可以作为功能性添加剂，改善聚酯、尼龙及其它塑料制品机械、热学、电学等方面的性能。在玻璃纤维强化聚酯的生产工艺中，添加高岭土能够产生一种均匀的高强度整体，极大地改善大型产品（汽车车身、船体等）的流动性能。另外，在一些塑料体系中，高岭土能够提高分散性，有利于其表面的修整。
3.8 高岭土用于制造池窑玻璃纤维
含铁量低的高岭土用于玻璃纤维制造业，主要是提供铝和硅的来源，还能使其光泽黯淡。
池窑玻璃纤维拉丝技术含量较高，对玻璃纤维成型而言，要求达到准光学水平。高岭石均化微粉的质量与稳定性是影响池窑玻璃纤维拉丝过程的首要因素，无碱池窑玻纤对于高岭石均化微粉有苛刻的质量要求。矿物类型优化配比可以大幅度提高玻璃溶液质量，高岭石均化微粉粒度大小与熔制反应速度成正比，粒度组成要窄，水分大于0.5%不能使用，对有害杂质和有害矿物成分实施有效的控制[9,10]。
3.9 高岭土在水泥基材料中的应用
高岭土由于脱去水分而变成偏高岭土。通常可以利用碱激活的方法来制备水泥，或者当作混凝土材料的添加料来使用。高岭土可以提高混凝土的强度、工作性、耐久性，同时可以抵抗混凝土产生的自收缩现象[11]。高岭土水泥基材料性能优异，应用领域广泛，发展前景值得关注，但我国在这个领域的研究起步较晚。随着对该材料的不断开发利用，我国的社会经济建设将取得很大进展。
3.10 高岭土在FCC 催化剂中的应用
高岭土用于FCC 催化剂一方面是作为粘剂型[12,13]催化剂载体使用，主要为FCC 催化剂提供较好的抗磨性能，适量的堆积密度等物理性能或作为活性组分促进剂；另一方面是制备全白土型催化剂，即在高岭土微球上直接水热晶化生长出Y 型等分子筛催化剂。这种技术由于特殊的制备工艺使得这类催化剂活性、稳定性、抗重金属性、渣油裂化性、汽油选择性、抗磨性及再生性等优良，同时加工工艺流程简单，是很有发展前途的FCC 催化剂。
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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
人工智能时代下的自然语言处理技术发展应用
人工智能时代下的自然语言处理技术发展应用 摘要：如今，随着人工智能的迅速发展，自然语言处理技术已经成为互联网应 用中的一个炙手可热的研究方向，各大公司也都投入巨额资金和高端人力。但是，在高速发展过程中的自然语言处理技术仍然面临着巨大挑战。在这样的背景下， 本文主要探讨了人工智能时代下的自然语言处理技术发展应用有关内容，可供参考。 关键词：人工智能；自然语言；处理技术；发展应用 1自然语言处理的概述 自然语言处理是使用计算机对自然语言的音，形，义进行处理，即对字、词、句、篇章的输入、输出、识别、分析、理解、生成的操作和加工。主要包括自然 语言理解和自然语言生成两个流程。其中自然语言理解是指计算机能够理解自然 语言的意义。自然语言生成是指计算机能够以自然语言来表达给定的意图。 2自然语言处理的相关技术和应用分析 2.1个性化智能推荐 个性化智能推荐以自然语言文本挖掘为基础，具有信息过滤的作用，能够以 用户档案或者历史行为记录为依据，对用户的兴趣爱好进行学习，进而围绕给定 物品岀发，对用户的偏好或者评分进行预测。电子商务发展过程当中，信息处理 面临着信息过载的问题，用户如何在快速增长的资源中对自己所需信息进行准确 定位，是一个重要的问题，正如同商家需要向用户提供精准恰当的服务一般，都 存在一定难度。推荐系统的诞生极大地缓解了这个困难。通过跟踪用户在商城的 浏览、选购、下单等行为，提供基于用户行为的商品推荐，提高商品曝光率和用 户决策效率。“猜你喜欢”、“购买过此商品的用户还购买过……”对于离不开社交平台、电商、生活服务的现代互联网用户来说，个性化推荐已经不是什么新鲜事儿。它改变了商家与用户的沟通方式，加强了和用户之间的交互性。据报道，推荐系 统给亚马逊带来了35%的销售收入，给Netflix带来了高达75%的消费，而且Youtube主页上60%的浏览来自推荐服务。在新闻服务领域，以细分化的数据分 析为基础的个性化新闻推送已经成为新闻客户端的重要方式。通过用户个人的信 息阅读内容、时长、评论等偏好，以及社交网络甚至所使用的移动终端设备机型等，综合分析用户所关注的信息源与信息核心词汇，进而进行专业的细化分析， 从而进行新闻整理推送，基本实现了新闻的个人定制服务.让平台更“懂”用户，提 升了用户体验和粘性。 2.2语音识别技术 以机器为支持来对过程进行识别和理解，促进语音信号向文本与命令技术的 转变，这就是语音识别技术的整个过程，从本质上来说，就是确保人类的语言能 够为机器所理解，促进人类语音词汇内容向计算机可读数据的转化，从而满足应 用需求。在这一过程当中，需要将连续讲话进行合理分解，建立规则以准确理解 语义。前端降噪、语音切割分帧等都是语音识别技术的重要流程，可将其框架分 为声学模型、语言模型以及解码这三个方面。在智能家居领域，普通家庭都会有 很多需要红外遥控器控制的家电，由于红外线传输会受到空间位置影响，一个可 将多个遥控设备集中于一体并且可以通过声音控制其常用功能的集成设备，能自 动切断电源，调换频道。双手没有空闲的状态下，可以通过语音来与智能音箱进
数字信号处理习题集(附答案)
第一章数字信号处理概述 简答题： 1．在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，它们分别起什么作用？ 答：在A/D变化之前为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称为“抗混叠”滤波器。 在D/A变换之后为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故又称之为“平滑”滤波器。 判断说明题： 2．模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，自己要增加一道采样的工序就可以了。 （） 答：错。需要增加采样和量化两道工序。 3．一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统，然后基于数字信号处理理论，对信号进行等效的数字处理。（） 答：受采样频率、有限字长效应的约束，与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析，再考虑幅度量化及实现过程中有限字长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处
理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题： 1．过滤限带的模拟数据时，常采用数字滤波器，如图所示，图中T 表示采样周期（假设T 足够小，足以防止混叠效应），把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 （a ） 如果kHz T rad n h 101,8)(=π截止于，求整个系统的截止频 率。 （b ） 对于kHz T 201=，重复（a ）的计算。 采样（T） () n h () n x () t x () n y D/A 理想低通T c πω=() t y 解 （a ）因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时，在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π
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，
数字信号处理技术综述
数字信号处理 数字信号处理是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进行各种处理，达到提取有用信息便于应用的目的。例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。信号处理技术—直用于转换或产生模拟或数字信号，其中应用的最频繁的领域就是信号的滤波。此外，从数字通信、语音、音频和生物医学信号处理到检测仪器仪表和机器人技术等许多领域中，都广泛地应用了数字信号处理技术。在本文中，主要介绍数字信号处理中两个方面：傅立叶变换和数字滤波器。 首先，从信号处理的发展来看，傅立叶的思想及其分析方法毫无疑问具有极其重要的地位，因为它开创了对信号进行频谱分析的理论，从而解决了许多复杂的处理过程。 传统的信号分析方法分别在时域和频域使用傅立叶变换进行处理。傅立叶变换以及其数字实现方法——快速傅立叶变换允许把一个信号分解成多个独立的频率分量和幅度分量。这样很容易区分开有用信号和噪声。 但是经典傅立叶变换工具的主要缺陷是不能把时间和频率信息结合起来给出频率是怎样随时间变化的。对于非平稳信号，传统的傅立叶变换显然不行，因为它无法给出所需信号频率出现的时间区域，也就无法真正了解频率随时间的变化情况。 短时傅立叶变换是一种能对信号同时进行时间域和频率域分析的工具。它的基本思想是：通过对所感兴趣的时刻附近的一小部分信号进行傅立叶分析，以确定该时刻的信号频率。因为时间间隔与整个信号相比是很短的（如语音信号），因此把这个处理过程叫做短时傅立叶变换。 为实现STFT，研究人员一开始使用的是窗口。实际上，它只给了我们关于信号的部分信息，STFT分析的精度取决于窗的选取。这正难点所在，比如：时间间隔应取多大；我们要确定什么样的窗口形状才能给中心点一个较大的权值，而给边缘点一个较小的权值；不同的窗口会产生不同的短时分布。还应该注意到的是：信号的特性由于窗函数的特性有所扰乱，信号恢复原状需要适当的整理并对信号进行估计。因此，STFT并不总能给我们一个清晰的表述。这就需要更好的方法来表示事件和频率的关系。 因此，研究时间—频率分布的动机是为了改进STFT，其基本思想是获得一个时间和频率的联合函数，用于精确的描述时域和频域的信号能量。 经典傅立叶分析只能把信号分解成单个的频率分量，并且建立其每一个分量的相对强度，但能量频谱并没有告诉我们那些频率在什么时候出现。时—频分布
自然语言理解技术
自然语言理解技术，未来人工智能的核动力 摘要：自然语言理解是人工智能研究重要的领域之一，同时也是目前前沿的难题之一。它研究能实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信的各种理论和方法，是未来人工智能的核动力。因此理解自然语言理解以及自然语言理解技术的含义，阐述自然语言理解的研究及其相关应用，综述自然语言理解技术研究方向变化并对自然语言理解的发展前景进行分析和展望，是十分有意义的。 关键词：自然语言理解技术；智能信息服务； 1.引言： 随着计算机科学的不断发展和成熟，计算机应用开始迈人知识处理、语言理解阶段，人们对计算机的智能提出了新的要求随着社会的日益信息化，人们越来越强烈地希望能更好地同计算机交流。自然语言就是这样一个媒介。 2. 1自然语言理解的含义： 广义的“语言”是任何一种有结构的符号系统。其中, 最重要的两类语言,自然语言和形式语言。而狭义的“语言”是人类在社会牛活中发展出来的用来互相交际的声音符号系统，是“自然语言”。 “自然语言理解”即Natural Language Understanding 俗称人机对话，指的就是使计算机来按照这种语言所表达的意义做出相应反应的机制。它主要研究用电子计算机模拟人的语言交际过程，使计算机能理解和运用人类社会的自然语言如汉语、英语等，实现人机之间的自然语言通信，以代替人的部分脑力劳动，包括查询资料、解答问题、摘录文献、汇编资料以及一切有关自然语言信息的加工处理。这在当前新技术革命的浪潮中占有十分重要的地位。自然语言理解是计算机科学中的一个引人入胜的、富有挑战性的课题。从计算机科学特别是从人工智能的观点看，自然语言理解的任务是建立一种计算机模型，这种计算机模型能够给出象人那样理解、分析并回答自然语言（即人们日常使用的各种通俗语言）的结果。2. 1自然语言理解技术的含义： 首先, 自然语言是极其复杂的符号系统。一个人尽管可以对自己的母语运用自如, 但却无法把自己母语的构成规律、意义的表达规律和语言使用的规律用计算机可以接受的方式彻底说清楚。传统的语言学是在没有计算机参照的条件下发展起来的, 虽然为自然语言理解积累了宝贵的财富, 但那是讲给人的, 真正要让语言学知识变成计算机上可操作的, 绝不是那么简单, 也不能那么模糊。这个目标的实现,需要大量又懂语言学又懂计算机的人在正确的技术路线的指导下一起做非常大规模的基本建设, 绝不是一拍脑袋想出个“绝招”就能解决的。 其次, 自然语言的各个层次上都含有巨大的不确定性。在语音和文字层次上,有一字多
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。
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。
高岭土除铁技术进展.pdf
高岭土除铁技术进展 王营 （辽宁工程技术大学，矿业学院，辽宁，阜新，123000；） 摘要：高岭土是以高龄石族矿物为主的黏土岩类矿产，广泛应用于陶瓷、造纸和涂料等行业。高 岭土的白度和含铁量是决定其应用价值的重要指标之一。研究高岭土中铁的赋存状态和除铁增白技术就显得尤为重要。 关键词：高岭土除铁白度 Progress of Technology on Iron Removal From Kaolin Wang ying ( College of Mining Technology, Liaoning Technology University, Fuxin, Liaoning 123000；) Abstract：Kaolin iskaolinite group mineralsconsisting mainly ofrocksand clay mineral，widely used in ee—ramics，papermaking and paintindustries．W hitenessand iron—containing ofkaolin isoneofimportantindex that determine thevalueofkaolin application．Research on occurrenceand reduction ofiron becomesvery important．Key words : Kaolin Iron Removal Whiteness 高岭土是一种以高岭石及高岭石族矿物为主，含有多种其它矿物的土质岩石。高岭土是一种1:1型的层状硅酸盐，是由一个八面体和一个四面体组成，其主要成分是SiO2和A120,还含有少量的Fe203，Ti02，MgO，CaO，K2O 和 Na2O 等成分。高岭土具有很多优异的理化性质和工艺特性，因此它广泛地应用于石油化工、造纸、功能材料、涂布、陶瓷、耐水材料等方面。随着现代科技的进步，高岭土的新用途在不断地拓宽，开始向高、精、尖领域渗透。但由于高岭土中含有铁、钛等杂质常使高岭土着色，且影响其烧结白度及其它性能，限制了高岭土的应用。因此，对高岭土中成分的分析及其除杂技术的研究显得尤为重要。近些年，除杂质的工作主要集中在浮选、磁化分离、化学处理和微生物处理等。 1 铁赋存状态的研究现状 高岭土是以高岭石族矿物为主要成分的黏土集合矿产物。高岭土的白度，是决定其应用价值的重要指标之一。高岭土中的染色杂质主要是铁、钛矿物和有机质。铁和钛多以赤铁矿、针铁矿、硫铁矿、黄铁矿、菱铁矿、褐铁矿、锐钛矿、及钛铁矿等矿物形态存在，它们在高岭土中的分布也很复杂，晶态者多以微细颗粒状夹杂其中；非晶态者多包附在高岭土细粒表面。特别是含铁矿物，在高温锻烧时均会变成Fe2O，造成原料发黄或呈砖红色。因此，必须在煅烧前或煅烧过程中采取除铁的措施，才能将产品白度提高至92％或更高。为了有效地除去铁杂质，对它赋存状态的研究必不可少。在铁赋存状态的研究方面国外学者已经做了大量的工作l4。普遍接受的观点是铁在高岭土中或以结构铁存在或以自由铁(包括细粒晶质铁、表面铁和非晶质铁)存在。国内也有人运用电子探针和电子顺磁共振
DSP技术综述
DSP技术综述 班级：7 学号： 姓名：
【摘要】数字信号处理（DSP）是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。它是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。本文概述了数字信号处理技术的发展过程，分析了DSP处理器在多个领域应用状况，介绍了DSP的最新发展，对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。 【Abstract】:Digital signal processing (DSP) is the one who is widely used in many disciplines involved in many areas of emerging disciplines. It is a through the use of mathematical skills execution conversion or extract information, to deal with real signal method, these signals by digital sequence said.This paper outlines the development of digital signal processing technology, processes, analyzes the DSP processor, application status in many areas, introduced the latest developments in DSP, digital signal processing technology for the future development prospects. 【关键词】数字信号处理；DSP平台；DSP发展趋势【Key words】Signal digital signal processing ; DSP platform ; the development trend of DSP
自然语言处理的关键技术
自然语言处理的关键技术 自然语言处理技术是所有与自然语言的计算机处理有关的技术的统称，其目的是使计算机理解和接受人类用自然语言输入的指令，完成从一种语言到另一种语言的翻译功能。自然语言处理技术的研究，可以丰富计算机知识处理的研究内容，推动人工智能技术的发展。下面我们就来了解和分析自然语言处理的关键技术。 一、常用技术分类 1、模式匹配技术 模式匹配技术主要是计算机将输入的语言内容与其内已设定的单词模式与输入表达式之间的相匹配的技术。例如计算机的辅导答疑系统，当用户输入的问题在计算机的答疑库里找到相匹配的答案时，就会完成自动回答问题的功能。但是不能总是保证用户输入的问题能得到相应的回答，于是很快这种简单匹配式答疑系统有了改进。答疑库中增加了同义词和反义词，当用户输入关键词的同义词或反义词时，计算机同样能完成答疑，这种改进后的系统被称为模糊匹配式答疑系统。 2、语法驱动的分析技术
语法驱动的分析技术是指通过语法规则，如词形词性、句子成分等规则，将输入的自然语言转化为相应的语法结构的一种技术。这种分析技术可分为上下文无关文法、转换文法、ATN文法。上下文无关文法是最简单并且应用最为广泛的语法，其规则产生的语法分析树可以翻译大多数自然语言，但由于其处理的词句无关上下文，所以对于某些自然语言的分析是不合适的。转换文法克服了上下文无关文法中存在的一些缺点，其能够利用转换规则重新安排分析树的结构，即能形成句子的表层结构，又能分析句子的深层结构。但其具有较大的不确定性。ATN文法扩充了转移网络，比其他语法加入了测试集合和寄存器，它比转移文法更能准确地分析输入的自然语言，但也具有复杂性、脆弱性、低效性等缺点。3、语义文法 语义文法的分析原理与语法驱动相似，但其具有更大的优越性。语义文法中是对句子的语法和语义的共同分析，能够解决语法驱动分析中单一对语法分析带来的不足。它能够根据句子的语义，将输入的自然语言更通顺地表达出来，除去一些语法正确但不合语义的翻译。但是语义文法分析仍然有不容忽视的缺点，其分析的语句中有时会出现不合语法的现象，并且这类分析较为复杂，语义类难以确定，语义的规则太多……因此，语义文法技术仍需要改进措施。 4、格框架约束分析技术
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
自然语言处理的单词嵌入及表征方法
自然语言处理的单词嵌入及表征方法 简介 过去几年，深度神经网络在模式识别中占绝对主流。它们在许多计算机视觉任务中完爆之前的顶尖算法。在语音识别上也有这个趋势了。 虽然结果好，我们也必须思考……它们为什么这么好使？ 在这篇文章里，我综述一下在自然语言处理（NLP）上应用深度神经网络得到的一些效果极其显著的成果。我希望能提供一个能解释为何深度神经网络好用的理由。我认为这是个非常简练而优美的视角。 单隐层神经网络 单隐层神经网络有一个普适性（universality）：给予足够的隐结点，它可以估算任何函数。这是一个经常被引用的理论，它被误解和应用的次数就更多了。 本质上这个理论是正确的，因为隐层可以用来做查询表。 简单点，我们来看一个感知器网络（perceptron network）。感知器（perceptron）是非常简单的神经元，如果超过一个阈值它就会被启动，如果没超过改阈值它就没反应。感知器网络的输入和输出都是是二进制的（0和1）。 注意可能的输入个数是有限的。对每个可能的输入，我们可以在隐层里面构建一个只对这个输入有反应的神经元（见注解1）。然后我们可以利用这个神经元和输出神经元之间的连接来控制这个输入下得到的结果（见注解2）。
这样可以说明单隐层神经网络的确是有普适性的。但是这也没啥了不起的呀。你的模型能干和查询表一样的事并不能说明你的模型有任何优点。这只能说明用你的模型来完成任务并不是不可能的罢了。 普适性的真正意义是：一个网络能适应任何你给它的训练数据。这并不代表插入新的数据点的时候它能表现地很理想。 所以普适性并不能解释为什么神经网络如此好用。真正的原因比这微妙得多…为了理解它，我们需要先理解一些具体的成果。 单词嵌入（Word Embeddings） 我想从深度学习研究的一个非常有意思的部分讲起，它就是：单词嵌入（word embeddings）。在我看来，单词嵌入是目前深度学习最让人兴奋的领域之一，尽
数字信号处理习题集附答案)
第一章数字信号处理概述简答题： 1．在A/D变换之前和D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，它们分别起什么作用？ 答：在A/D变化之前让信号通过一个低通滤波器，是为了限制信号的最高频率，使其满足当采样频率一定时，采样频率应大于等于信号最高频率2倍的条件。此滤波器亦称位“抗折叠”滤波器。 在D/A变换之后都要让信号通过一个低通滤波器，是为了滤除高频延拓谱，以便把抽样保持的阶梯形输出波平滑化，故友称之为“平滑”滤波器。 判断说明题： 2．模拟信号也可以与数字信号一样在计算机上进行数字信号处理，自己要增加一道采样的工序就可以了。（）答：错。需要增加采样和量化两道工序。 3．一个模拟信号处理系统总可以转换成功能相同的数字系统，然后基于数字信号处理 理论，对信号进行等效的数字处理。（） 答：受采样频率、有限字长效应的约束，与模拟信号处理系统完全等效的数字系统未必一定能找到。因此数字信号处理系统的分析方法是先对抽样信号及系统进行分析，再考虑幅度量化及实现过程中有限字
长所造成的影响。故离散时间信号和系统理论是数字信号处理的理论基础。 第二章 离散时间信号与系统分析基础 一、连续时间信号取样与取样定理 计算题： 1．过滤限带的模拟数据时，常采用数字滤波器，如图所示，图中T 表示采样周期（假设T 足够小，足以防止混迭效应），把从)()(t y t x 到的整个系统等效为一个模拟滤波器。 （a ） 如果kHz rad n h 101,8)(=π截止于，求整个系统的截止频率。 （b ） 对于kHz T 201=，重复（a ）的计算。 解 （a ）因为当0)(8=≥ω πωj e H rad 时，在数 — 模变换中 )(1)(1)(T j X T j X T e Y a a j ωω=Ω= 所以)(n h 得截止频率8πω=c 对应于模拟信号的角频率c Ω为 8 π = ΩT c 因此 Hz T f c c 625161 2==Ω= π
高岭土的几种除铁方法_袁延英
高岭土的几种除铁方法 袁延英＊ 提 要 本文介绍了近年来高岭土除铁增白的几种有效方法。笔者用化学法产生新生液态连二亚硫酸盐对高岭土除铁增白,克 服了用固体药剂连二亚硫酸钠除铁药剂费用高的弊病。此方法工艺简单,一次性投资费用低,药剂总费用比用固体连二亚硫酸钠大幅度下降,是其药剂费用的1/3-1/2。 关键词 新生液态连二亚硫酸盐 还原增白 高岭土除铁 ＊中南工业大学 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。根据其用途的不同,对高岭土的白度有着不同的要求,比如在造纸工业中,对涂布级高岭土要求白度>83%,在陶瓷工业中,制作高档瓷原料要求含Fe 2O 3<0.5%。在高岭土加工中,应用传统的选矿工艺(常规的重选、磁选、浮选)不能使细碎和超细碎高岭土粉末中的杂质铁去除到标准含量,因此,选矿工作者另辟蹊径,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大大提高。以下介绍去除高岭土中杂质铁,增高其白度的几种方法。 1)吸附浮选法 在细碎高岭土(细度为-43μm ,含Fe 2O 30.72%)矿浆中加入载体石灰石粉,石灰石粉作为吸附剂,把Fe 2O 3从矿浆溶液中吸附到石灰石粉载体上,载体既可依靠自身的疏水性,又可靠捕收剂造成的疏水性附着于气泡,得到含铁的载体泡沫产品与含高岭土精矿的槽内产品,从而使Fe 2O 3与高岭土分离。吸附浮选所用设备即为常规的机械搅拌式浮选机,所用捕收剂为塔尔油,硫酸铵用于抑制高岭土,pH 调整用碳酸钠,水玻璃作为矿浆分散剂。由于载体吸附为吸附、吸收、混晶、裹挟、凝聚等多种作用行为,因此,介质的pH 、载体的添加时间、地点等对吸附浮选影响较大。工艺流程如图1所示。 用吸附浮选法可使高岭土中的Fe 2O 3由0.72%降至0.5%以下〔1〕。 2)双液浮选法 将高岭土矿调成一定浓度的水溶液矿浆,加入pH 调整剂调至所需的pH 值,搅拌一定时间后加入捕收剂,继续调浆一定时间后, 然后 图1 高岭土吸附浮选除铁流程 加入有机溶液,再充分搅拌合适的时间后,静置分层、分离,得到有机相产品(含Fe 2O 3)和水相产品(含高岭土)。本方法所用装置类似于萃取分离装置。工艺流程如图2 。 图2 高岭土双液浮选除铁流程搅拌强度对双液浮选的分离指标影响很大,搅拌强度不足不利于有机相的充分分散,从而使铁质矿物与有机液滴碰撞接触的机会减少;但搅拌过强
高岭土的深加工及开发应用
高岭土的深加工及开发应用 摘要高岭土是一种非常重要的非金属性矿藏，对其进行充分的深加工以及开发应用能够有效推动地方经济的发展。本文以合浦县高岭土行业为例，探讨了高岭土深加工的两种重要方法，并分析了高岭土开发应用的具体情况。 关键词高岭土；深加工；开发应用 1 合浦县高岭土基本情况 广西第三地质队在合浦县廉州镇、石康镇、常乐镇一带勘查高岭土矿，累积探明花岗岩风化壳型砂质高岭土资源储量近30 000万t，保有可采储量居全国首位，其中：十字路矿区北风塘矿段约6 500万t，庞屋矿段约2 500万t，清水矿区约15 000万t，常乐新屋面矿区5 900万t。以上均属特大型矿床，而且矿区的高岭资源保护完好，这在国内的特大型矿区中实属罕见，为高岭土产业的发展留下了广阔的空间。如果按每年开采500万t计算，可供开采60年。合浦高岭土属花岗岩风化壳型砂质高岭土，矿石中矿物成简单，淘洗率高，有害杂质低，高岭石粒度微细，晶形理想，品质优良，具有良好的选矿性能，原矿经选矿加工的生产高岭土系列产品，可广泛用于造纸、化工、油漆、涂料、橡胶、医药和陶瓷。 2 高岭土的深加工方法 2.1 微细加工 目前，进行微细加工的形式主要有机械式超细粉与气流式超细粉碎。 第一，机械式超细粉碎。此种精细加工方式主要是依靠机械设备的高速旋转粉碎体（例如，高速旋转的粉碎锤头、齿盘上的齿柱以及粉碎叶轮上的叶片等等）将其打碎处理。机械高速旋转时，高岭土会在离心力的作用下四处分散，高速旋转的粉碎体和会这些高岭土粗矿粒相碰撞，并将其击碎，或者让这些不同的粗矿粒之间相互碰撞、击碎。常见的机械式超细粉碎设备主要有以下几个类型：高速粉碎机、振动磨搅拌磨机、胶体磨机、挤压磨机以及悬辊式粉碎机等等； 第二，气流式超细粉碎。此种精细加工方式主要是依赖过热蒸汽或者压缩空气等高速气流是高岭土在气流的冲击作用之下相互碰撞、剪切以及摩擦等，最终实现高岭土的粉碎处理。由于此种加工方式具有非常高的超微粉碎效果，因而获得非常广泛地应用。一般情况下，利用气流式超细粉碎设备对高岭土进行加工，其产品粒度通常不会高于5μm；而且，如果经过事先的磨矿处理，再利用气流式超细粉碎设备对其进行加工的话，则其产品粒度通常会低于1μm。除了具有较小的产品粒度这个优点之外，经过气流式超细粉碎加工的高岭土产品形态完整、表面光滑，而且还具有很好的分散性、较高的纯度以及较大的活性。常见的气流式超细粉碎设备主要有以下几个类型：循环管式、沸腾床式以及扁平式等等。