内蒙古准格尔煤系高岭石煅烧结构分析

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1、20l2年第3期中国非金属矿工业导刊总第96期【试验研究】郭炜，刘锋(1．北京石油化工学院机械工程学院，北京102617；2．中国船级社质量认证公司，北京100006)【摘要】运用扫描电镜SEM、透射电镜TEM、X射线衍射XRD、组成分析、热分析(TG+DTA)和红外分析FTIR等多种手段，对内蒙古准格尔旗某煤系高岭石煅烧前后的结构进行了分析表征，了解其微观结构变化，以指导煅烧工艺条件的选择。【关键词】煤系高岭石；煅烧；结构分析【中图分类号】P619．232；TD985【文献标识码】A【文章编号】1007—9386(2012)03—0029—03Researchon

2、StructureofKaoliniteandCalcinedKaoliniteFromInnerMongoliaZhungeerQiGUOWei，LIUFeng(1．BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology,DepartmentofMechanicalEngineering，Beijing102617，China；2．ChinaClassificationSocietyCertificationCompany，Beijing100006，China)Abstract：Byusingscanningelectronmicro

3、scope，transmissionelectronmicroscope，X—raydiffractionanalysis，elementanalysis，diferentialthermalanalysis—thermalgravityandFouriertransforminfraredspectroscopyandetc，kaolinitemineralsstructurebeforeandaftercalcinationsfromInnerMongoliaZhungeerQiwereanalyzed．Analysisresultsshowthatthemic

4、ro—structureisdiferentaftercalcined，whichcanguidethecalcinationtechnicalconditions．Keywords：coal—serieskaolinite；calcinations；researchonstructure1引言有良好的遮盖力和不透明性，因而可在油漆、造纸工内蒙古准格尔蕴含大型优质煤系高岭土矿床，其业中用作涂料、填料及颜料；而生产电缆用的高岭中不少矿床层位稳定、厚度大，矿石中高岭石含量在土，其煅烧温度要求控制在800~C以下。95％以上。虽然不同矿区的矿石性质有所差别，但都由于我国质

5、量较好的硬质高岭土通常与煤共生，适于加工煅烧高岭土。煅烧高岭土由于比普通高岭煅烧处理时还需兼顾其内含有机质及固定碳的脱除。土白度高、容重小、比表面积大、细油性好、光性本文利用多种分析手段对内蒙古准格尔旗的一种特殊、绝缘性和热稳定性较高等，因而用途广泛，煤系高岭石煅烧前后的结构特征进行了表征，以全面经济价值高。。特别是作为填料，在造纸、电缆工了解其煅烧前后的微观结构变化。业中，高岭土具有独特的作用。在造纸工业中，由2分析表征于高岭土具有良好的不透明性及可印性，使它成为生2．1扫描电镜分析(SEM)产气刀级或刮刀级涂布铜版纸的重要原料；在电缆用PhilipsXL一30扫

6、描电镜观察了煅烧前后高岭工业中，高岭土凭籍其卓越的电绝缘性能，成为生产石的其表面形态，详见图l和图2。电缆用塑料、橡胶不可替代的填料。在高岭土用作纸张、塑料、橡胶的填料时，需要对它进行特殊处理，而煅烧就是有效的处理方式之一。通常，高岭土的煅烧，是指煅烧温度在1000~C以内的热化学反应过程，也就是指除去高岭石矿物中大约14％的结构水的过程。高岭土在不同温度下煅烧，产物的物理性能不同，因此，高岭土的煅烧温度取决于产品的用途。例如：在i000℃下的煅烧产品，可获得良好的油吸收性能和大的比表面积，并具图1未煅烧高岭石SEM照片————郭炜等：内蒙古准格尔煤系高岭石煅烧结构

7、分析而产生吸热或放热效应，同时还会失去水、有机质等而造成失重。为考察准格尔高岭石样品的热学性质，对其进行了热重TG和差热DTA综合分析，结果见图7。从差热分析曲线看，在100℃附近有脱除物理水过程，在544~C附近大量脱除结构水。在热失重曲褂线上则分别对应较明显的失重现象。在997"C附近有一个明显的放热峰出现，这是由于在此温度区间烧成A卜Si尖晶石等新相的放热效应产生的。高岭土用于油漆、造纸工业中用作涂料、填料及颜料时，其煅烧温度应低于发生晶相变化时的温度，对于此种准格尔旗煤系高岭石，其煅烧条件应选择在低于997~C下进图8未煅烧高岭石FT-IR图谱行。褂温度