耐火黏土

耐火黏土

又稱無序高嶺石。以高嶺石為主要礦物成分的天然矽酸鋁質材料,化學組成大致為(Al1.8 Fe0.1 Mg0.2)[Si2O5](OH)4,Al2O3含量>30%,耐火度>1580℃,由矽酸鹽質岩石風化作用形成,是最基本、最常用的耐火原料。工業上使用的耐火黏土主要分為硬質黏土和軟質黏土兩類。軟質黏土用於具有好的分散性和可塑性,常稱為結合黏土。通常將硬質黏土高溫煅燒,用作制磚熟料,軟質黏土直接用作制磚結合劑。耐火黏土主要用於製造黏土質、高鋁質耐火磚、耐火泥和陶瓷匣缽等。

簡介

耐火黏土是一種以高嶺石為主體的多種礦物的混合物。我國根據現行耐火原料的化學成分技術指標,將耐火度大於1580℃的黏土和耐火度大於1770℃的鋁土礦通稱為耐火黏土。可做耐火材料的黏土和用作耐火材料的鋁土礦。它們除具有較高的耐火度外,在高溫條件下能保持體積的穩定性,並具有抗渣性、對急冷急熱的抵抗性,以及一定的機械強度,因此經煅燒後異常堅定。耐火黏土按可塑性、礦石特徵和工業用途分為軟質黏土、半軟質黏土、硬質黏土和高鋁黏土四種。軟質黏土一般呈土狀,在水中易分散,與液體拌合後能形成可塑性泥團;半軟質黏土的浸散性較差,其浸散部分與液體拌合後亦可形成可塑性泥團。這二種黏土在製作耐火製品時常用作結合劑。硬質黏土常呈塊狀或板片狀,一般在水中不浸散,耐火度較高,為耐火製品的主要原料。高鋁黏土Al2O3的含量較高,硬度和比重較大,耐火度高,常用以製造高級黏土製品。

概念

耐火黏土是指耐火度大於1580℃、可做耐火材料的黏土和用作耐火材料的鋁土礦。它們除具有較高的耐火度外,在高溫條件下能保持體積的穩定性,並具有抗渣性、對急冷急熱的抵抗性,以及一定的機械強度,因此經煅燒後異常堅定。

分類

耐火黏土是如何分類的?分布在我國那些地方?
黏土不是單一礦物,而是由直徑小於0。001mm(或小於1~2μm)的多種含水鋁矽酸鹽礦物的混合體。其特性是在濕態和細粉狀態下具有可塑性(粉碎加水後混合得到),乾燥後變硬和在足夠高溫度下加熱玻璃化。黏土按其生長情況可分為:
原生黏土。指長石經風化後生成高嶺石及其他含水矽酸鹽礦物、石英等。未完全奉化的碎粒殘留原地,而可溶性鹽類則被溶解。
次生黏土。是有原生黏土在自然動力條件下轉移到其他地方再次沉積的黏土。原生黏土的化學成分,雜質及伴生物受母岩成分制約。根據黏土的可塑性有可將其分為:
軟質黏土(或稱強可塑性黏土)。此類黏土多屬於次生黏土。因其顆粒細,分散度大,故可塑性大。
硬質黏土(或稱軟可塑性黏土)。此類黏土可塑性較差,多數原生黏土。按岩石類型分為高嶺土、高齡石黏土(也叫軟質黏土)、高嶺石黏土岩。

耐火黏土在我國主要分布在哪些地方呢?我國的耐火黏土分布廣泛,且儲量大,品種全。如在江蘇蘇州有蘇州土、吳縣有蘇州高嶺土,吉林舒蘭縣有水曲柳黏土,江西星子有星子高嶺土,四川敘永有軟質黏土,遼寧牛星台有硬質黏土,河北古冶有D級礬土(屬硬質黏土)和四節土(屬軟質黏土),山西太原有五灰矸(屬硬質黏土)和坊子土(屬軟質黏土),河南焦作有硬質黏土和半軟質黏土,湖南辰溪有硬質黏土、湘潭有軟質黏土,廣西武鳴有硬質黏土、扶綏和維羅有軟質黏土。

用途

耐火黏土按可塑性、礦石特徵和工業用途分為軟質黏土、半軟質黏土、硬質黏土和高鋁黏土四種。軟質黏土一般呈土狀,在水中易分散,與液體拌合後能形成可塑性泥團;半軟質黏土的浸散性較差,其浸散部分與液體拌合後亦可形成可塑性泥團。這二種黏土在製作耐火製品時常用作結合劑。硬質黏土常呈塊狀或板片狀,一般在水中不浸散,耐火度較高,為耐火製品的主要原料。高鋁黏土Al2O3的含量較高,硬度和比重較大,耐火度高,常用以製造高級黏土製品。

耐火黏土主要用於冶金工業,作為生產定型耐火材料(各種規格的磚材)和不定型耐火材料的原料,用量約占全部耐火材料的70%。耐火黏土中的硬質黏土用於製作高爐耐火材料,煉鐵爐、熱風爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚。高鋁黏土用於製作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥。硬質黏土磚和高鋁黏土常在高溫(1400~1800℃)煅燒成熟料使用。

耐火黏土在建材工業上用以製作水泥窯和玻璃熔窯用的高鋁磚、磷酸鹽高鋁耐火磚、高鋁質熔鑄磚。高鋁黏土經過煅燒,然後與石灰石混合製成含鋁水泥,這種水泥具有速凝能力及防蝕性和耐熱力強的特點。

耐火黏土在研磨工業、化工工業和陶瓷工業等方面也有重要的用途。高鋁黏土經過在電弧爐中熔融,製造研磨材料,其中電熔剛玉磨料是套用最廣泛的一種磨料,占全部磨料產品的2/3。高鋁黏土可以用來生產各種鋁化合物,如硫酸鋁、氫氧化鋁、氯化鋁、硫酸鉀鋁等化工產品。在陶瓷工業中,硬質黏土和半硬質黏土可以作為製造日用陶瓷、建築瓷和工業瓷的原材料。

此外,高鋁黏土還用於油井中,作為淨化石油用的支撐劑,在農業上作為促肥劑,以及用作抗滑、抗磨的鋪路材料,等等。硬質黏土還用於制新型耐火絕熱材料——耐火纖維,它具有耐高溫、導熱係數小、耐酸鹼、吸音和質輕等優點,在冶金、機械、電子、玻璃、陶瓷等工業上套用廣泛。

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