高岭土插层—剥片研究进展

高岭土是一种在工业上应用广泛的非金属矿,纳米高岭土由于粒度特别小,在造纸、塑料及油漆行业用途广泛。本文综述了高岭土插层—剥片的研究历程、进展以及不同的剥片方法。     

机械-化学法制备超微细煤系高岭土研究

 采用插层与机械磨剥相结合的方法成功制备出粒度近于1μm的煤系高岭土片层材料。通过粒度测试和扫描电镜对插层—磨剥引起粒度变化的影响因素进行了分析。结果表明：插层-磨剥后煤系高岭土的粒度与磨剥前插层的醋酸钾溶液浓度、磨剥浆料固液比、磨剥浆料质量密切相关;应该选择较为合适的磨剥时间（2h）,并非时间越长效果越好;介质球直径以（0.8-1.2mm）：（1.5-2.0mm）：（2.0-2.5mm）=3：2：1的比例混合时磨剥效果最佳。扫描电镜照片显示,插层-磨剥对煤系高岭土中高岭石晶形破坏较小。     

高岭土剥片改性研究及其在丁苯橡胶中的应用

以高岭土为原料，选取水合肼为插层剂，成功制备出片层厚度〈20nm的高岭土。采用硬脂酸对高岭土进行表面改性，增强了高岭土与聚合物基体的相容性、界面结合力，并制备了高岭土／丁苯橡胶纳米复合材料。研究了高岭土不同片层厚度、不同填充量对高岭土／丁苯橡胶复合材料力学性能的影响．确定了高岭土的最佳填充量为40％。     

高岭石插层-超声法剥片可行性研究

采用插层法和超声法相结合的方法对高岭石进行剥片.本试验选用三种插层剂进行插层,即尿素、醋酸钾和DMSO,分别采用饱和溶液浸泡法、吸潮法和微波插层法,先制备出高岭石的插层复合物,再对其进行超声处理.运用超声法尝试将高岭石插层复合物剥片,研究其插层及剥片效果,探讨超声剥片的可行性.经试验,采用醋酸钾作插层剂时,效果显著,有望用于工业生产.     

插层剥片改性高岭土填充丁苯橡胶复合材料的力学性能

本文将插层剥片的高岭土填充丁苯橡胶复合材料,研究插层剥片工艺对复合材料力学性能的影响,并借助扫描电镜分析了增强机理。试验表明,对高岭石的醋酸钾插层、剥片、改性处理,有助于提高高岭土在橡胶基体中的分散性,增强无机—有机界面结合力,进而提高复合材料的力学性能。当醋酸钾溶液的质量百分比浓度为15%,并使用硅烷改性时,复合材料的拉伸强度和撕裂强度均达到最大值11.1MPa、32k N/m。     

硬质高岭石/苯甲酰胺插层复合物的制备与表征

采用萍乡硬质高岭土为原料,以高岭石/二甲基亚砜为前驱体,采用熔融置换插层法成功制备出高岭石/苯甲酰胺插层复合物,对高岭石/苯甲酰胺插层复合物采用X射线衍射、红外光谱、热重-差热分析、扫描电镜进行了表征.结果表明:经插层反应12 h后的高岭石/苯甲酰胺插层复合物,层间距为1.433 nm左右,插层率达80.75%左右,苯甲酰胺分子在高岭石层间均呈单分子垂直排列.红外光谱分析表明:该复合物中苯甲酰胺分子的氨基与高岭石的内表面羟基形成了氢键.热分析表明:该插层复合物在130℃以下稳定.插层后高岭石的粒度明显变小,晶粒厚度变薄,径厚比变大.     

高岭土插层改性方法及其复合物的应用

本文分析了高岭土插层改性的机理,综述了高岭土有机插层改性的传统方法及近几年出现的几种新方法,特别是微波辅助插层改性、超声化学法等。此外还介绍了高岭土有机插层纳米复合物在陶瓷材料、光电学功能材料、环保材料、结构材料等方面的应用及前景展望。     

脲插层技术对茂名高岭土粘浓度的影响

对比美国、英国、巴西等国家高岭土近74%的高粘浓度,中国高岭土粘浓度不高,大多数在66%~70%之间。因而为满足造纸涂布工艺中,越来越高的刮刀速度的发展,各大造纸企业的优质高岭土都依赖于国外进口。为增强本国的造纸高岭土产品的竞争力,必须研究出高粘浓度的造纸涂布用高岭土。以脲插层技术提高茂名高岭土的粘浓度,使粘浓度自原来的68%提高至最大值74.05%。综合考察了反应时间、温度、水分及插层剂量的因素对高岭土粘浓度的影响。并通过粘浓度与插层率之间的对比,发现两者存在着相关关系。     

北海剥片高岭土在轻涂纸生产上的应用

轻涂纸作为蓬勃发展的一种新兴纸张品种，国内很多大中型造纸企业兴建或在建了大量的轻涂纸生产线，而作为目前国内最大的高岭土生产企业兖矿北海高岭土有限公司，其生产的剥片级高岭土正迎合了这一发展趋势，非常适合作为轻涂纸的颜料，本文着重针对北海剥片高岭土在轻涂纸上应用试验研究，并与美国、巴西进口剥片高岭土对比，提出北海剥片高岭土的开发和应用方向。     

剥片高岭土的开发与应用

在介绍生产剥片高岭土产品发展过程的同时,着重论述了剥片高岭土在涂布造纸及涂料行业应用的可行性和优越性,指出随着磨剥工艺技术及设备的不断改进,该产品将会有更好的开发应用前景.     

宜昌某高岭土剥片试验

宜昌某高岭土矿高岭土含量虽达95%左右,但-2μm粒级产率仅占30%,且有10%的叠片状未剥离高岭土,层间的着色有机杂质直接煅烧难以高效脱色。为获得高品质高岭土熟料,对试样进行了剥片工艺条件研究,并对剥片前后的高岭土进行了SEM分析和熟料白度研究。结果表明,在磨矿前一次性加入与试样质量比为3%的分散剂六偏磷酸钠,搅拌磨中刚玉质中球(=1.2 mm)与小球(=0.8 mm)的体积比为0.8∶1.5,介质充填率为70%,磨矿浓度为70%,剥片转速为800 r/min,磨矿时间为180 min情况下,剥片产品-2μm粒级产率为96.62%,普遍为表面平滑、颗粒均匀的高岭土单片;剥片前后高岭土熟料的白度分别为76.84%和82.08%,剥片使熟料的白度提高了5.24个百分点。剥片后高岭土的粒度和熟料的白度均达到高档填料的质量要求。     

改性高岭土抑爆剂对瓦斯煤尘复合爆炸压力的影响

瓦斯煤尘复合爆炸严重影响了煤矿的安全生产,造成了大量的生产损失与人员伤亡。研发能应用在煤矿中高湿低温等复杂环境中的抑爆剂成为了研究的难点与热点。为研发出新型改性高岭土瓦斯煤尘抑爆剂,通过插层改性的方法制备了3种改性高岭土抑爆剂,采用热重分析、扫描电镜和红外光谱分析对样品的热稳定性、表面结构以及官能团变化进行了研究。选用重庆南桐煤样,通过标准筛对煤样进行筛分,通过粒径扫描与扫描电镜观测了煤粉的粒径分布与表面形貌。使用20 L球型爆炸系统对抑制剂抑制瓦斯煤尘爆炸的特性进行了研究,探究改性后高岭土对爆炸最大压力、最大压力上升速率及爆炸峰值时间等爆炸特征参数的影响;基于粉体表征结果及抑爆数据对改性高岭土抑制作用下的瓦斯煤尘爆炸的抑爆机理进行了分析。结果表明:改性高岭土抑爆剂兼具高岭土及插层粒子的双重抑爆效果,改善了高岭土的团聚现象,同时氨基磺酸铵粒子提升了高岭土的热解与抑爆性能。对瓦斯煤尘复合爆炸的抑制性能明显优于改性前粉体,且抑爆效果随着抑制剂质量浓度增加而增大,存在临界质量浓度,试验表明,当改性高岭土与煤尘比例为2∶3,且质量浓度为0.175 g/L时,最大爆炸压力的降幅达到了32.6%,爆炸峰值时间延缓了0.45 s,展现出最佳的抑爆效果。     

改性高岭土抑爆剂对瓦斯煤尘复合爆炸压力的影响

瓦斯煤尘复合爆炸严重影响了煤矿的安全生产,造成了大量的生产损失与人员伤亡。研发能应用在煤矿中高湿低温等复杂环境中的抑爆剂成为了研究的难点与热点。为研发出新型改性高岭土瓦斯煤尘抑爆剂,通过插层改性的方法制备了3种改性高岭土抑爆剂,采用热重分析、扫描电镜和红外光谱分析对样品的热稳定性、表面结构以及官能团变化进行了研究。选用重庆南桐煤样,通过标准筛对煤样进行筛分,通过粒径扫描与扫描电镜观测了煤粉的粒径分布与表面形貌。使用20 L球型爆炸系统对抑制剂抑制瓦斯煤尘爆炸的特性进行了研究,探究改性后高岭土对爆炸最大压力、最大压力上升速率及爆炸峰值时间等爆炸特征参数的影响;基于粉体表征结果及抑爆数据对改性高岭土抑制作用下的瓦斯煤尘爆炸的抑爆机理进行了分析。结果表明:改性高岭土抑爆剂兼具高岭土及插层粒子的双重抑爆效果,改善了高岭土的团聚现象,同时氨基磺酸铵粒子提升了高岭土的热解与抑爆性能。对瓦斯煤尘复合爆炸的抑制性能明显优于改性前粉体,且抑爆效果随着抑制剂质量浓度增加而增大,存在临界质量浓度,试验表明,当改性高岭土与煤尘比例为2∶3,且质量浓度为0.175 g/L时,最大爆炸压力的降幅达到了32.6%,爆炸峰值时间延缓了0.45 s,展现出最佳的抑爆效果。     

广西合浦高岭土的剥片研究

以广西合浦某高岭土φ75 mm,φ50 mm水力旋流器串联分级溢流为剥片原料,采用搅拌磨进行了分散剂种类及用量、剥片浓度及时间对高岭石剥片效果的影响研究。得出在剥片浓度65%,剥片时间140 min,分散剂聚丙烯酸钠（DC）用量占原料重2%,分两次加入的情况下,剥片产品-2 μm粒级产率达到95%以上。     

高岭土的磨剥条件工艺研究

采用单因素试验设计方法对在不同磨剥条件下的高岭土颗粒的粒度进行研究,分析了高岭土浆液的浓度、介质球的粒度、高岭土与介质球的质量比以及磨剥时间等诸因素对高岭土颗粒粒度的影响。利用SEM对磨剥样品的微观结构形貌进行了表征分析,从而得出了最佳的磨剥条件:高岭土浆液的浓度40%～45%、介质球的粒度0.8～1.0mm、高岭土与介质球的质量比1∶1、磨剥时间120min。     

GJ5×2大型双槽高强度搅拌球磨机用于朔州高岭土剥片的研究

GJ 5× 2大型双槽高强度搅拌球磨机 /剥片机是国内搅拌球磨机 /剥片机市场和超细物料加工中最新出现的超细磨 /剥片设备 ,具有产量高、超细磨效率高、产品粒度细、可连续生产、不需要矿浆冷却装置等优点。用于煤系硬质高岭土和南方软质高岭土 ,单机能力可达 1 5 -4 0t/h ,产品细度可达 -2 μm 80～ 90 %以上。     

用极差法与回归法探讨蒙脱石有机化层间距的影响因素

本文选择了四个主要影响蒙脱石有机化层间距的因素(插层剂含量、温度、搅拌时间、pH值)设计了18个试验,用极差法和回归法分析了实验结果,结果表明制备最大层间距的最佳工艺条件为插层剂含量70%;温度为95℃;搅拌时间为2h;pH值为5,而且在插层剂含量＜70%时,制备的蒙脱石层间距与插层剂含量存在线性关系.即蒙脱石层间距=1.771+2.828×插层剂含量,其他因素影响程度很小.这一结论对不经过X-ray测试而直接估算制备的蒙脱石层间距起到了指导性的作用.     

高岭土剥片机自动控制系统研制成功

剥片机是高岭土超细加工的关键设备。国内的剥片机一直采用就地监控和手动调节的方式，调节难以掌握。针对这种情况，兖州矿业（集团）公司北宿煤矿高岭土厂成功地对BP-500剥片机就自动控制系统在高岭土超细加工中的应用进行了研制开发。     

利用煤矸石制备超细高岭土

具有完全知识产权,申请了两项国家发明专利的“利用煤工业废弃物制备超细高岭土和高档瓷质砖的产业化技术开发”研究,2 0 0 4年6月9日在武汉通过了湖北省科技厅的鉴定与验收。这项由国家86 3计划资助,中国地质大学(武汉)王焰新、严春杰两位教授负责承担的研究,首创了煤矸石干法插层制备“双90”超细煅烧高岭土新技术工艺。煤矸石等煤工业废弃物的资源化和综合利用,是国家优先资助的重点研究课题之一。煤系高岭土是煤矸石的一种,是我国特有的矿产资源,储量居世界首位。王焰新等人利用煤系高岭土作为主要原料,采用干法动态插层技术,实现插层、…     

高岭土在FCC催化剂中的应用

介绍了高岭土在FCC催化剂应用中作用原理,以及国内外发展概况.论述了高岭土在半合成和全白土型催化剂合成中其原料的理化性质,产地以及酸碱改性等对产品的影响,并试图找到影响产品催化裂化性能的内在原因.