高岭土加工与应用.pdf

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《高岭土加工与应用》内容全面、结构合理、层次分明,适合广大从事高岭土加工与开发应用研究的工作者参考,也可供从事无机非金属材料、矿物材料、应用化学、环境工程、化工、轻工、建材、新材料领域工程技术人员及大专院校相关专业师生参考。

目录
第1章概述1
1.1高岭土的起源1
1.2高岭土的岩石矿物学特征及分类1
1.2.1高岭土的岩石学特征1
1.2.2高岭土的矿物学特征3
1.2.3高岭土分类5
1.2.4高岭土矿床的工业类型7
1.3高岭土资源及开发利用状况8
1.3.1国外高岭土资源及开发利用状况8
1.3.2我国的高岭土资源及开发利用状况10
1.3.3资源开发利用发展趋势12
参考文献13
第2章高岭土的物化性能及研究方法14
2.1高岭土的物理化学性质14
2.1.1白度和亮度14
2.1.2粒度分布14
2.1.3可塑性15
2.1.4结合性15
2.1.5黏性15
2.1.6触变性15
2.1.7干燥性16
2.1.8烧结性16
2.1.9烧成收缩性16
2.1.10耐火性16
2.1.11悬浮性和分散性16
2.1.12可选性17
2.1.13离子吸附性及交换性17
2.1.14电绝缘性17
2.2高岭土的化学成分及其测定方法17
2.2.1高岭土的化学组成17
2.2.2高岭土的化学组成分析方法18
2.2.3多元素分析方法33
2.2.4仪器分析方法在高岭土检测中的应用43
2.3高岭土工艺技术性能参数的测试45
2.3.1白度的测定45
2.3.2吸油率的测定45
2.3.3松容重的测定45
2.3.4活性的测定45
2.3.5光散射系数(遮盖率)的测定45
2.3.6颗粒组成分析46
2.3.7粒度分析48
2.3.8可塑性指数的测定48
2.3.9耐火度的测定49
2.3.10相对密度的测定50
2.3.11pH值的测定50
2.4高岭石族矿物的结构分析51
2.4.1高岭石族矿物的XRD分析51
2.4.2高岭石族矿物的FTIR分析53
2.4.3高岭石族矿物的DTA/TG分析55
参考文献58
第3章高岭土的加工60
3.1高岭土的提纯60
3.1.1物理提纯60
3.1.2化学提纯及漂白62
3.2高岭土改性64
3.2.1机械力活化64
3.2.2热活化65
3.2.3酸碱改性67
3.2.4表面改性70
3.2.5插层改性77
3.3高岭土剥片84
参考文献85
第4章高岭土在环保中的应用88
4.1高岭土在水处理中的应用88
4.1.1对水源水的净化88
4.1.2高岭土在含无机物废水处理中的应用90
4.1.3含放射性废水103
4.1.4有机废水103
4.1.5造纸工业废水110
4.1.6藻类111
4.2高岭土在气体净化中的应用114
4.2.1煤气脱硫114
4.2.2燃煤锅炉气中的重金属元素115
4.2.3生活垃圾焚烧烟气中的挥发性重金属115
4.3高岭土在固体垃圾处理中的应用116
4.3.1放射性废物116
4.3.2垃圾填埋117
4.3.3活性污泥的处理117
4.3.4瓦斯进行分离提纯118
参考文献119
第5章高岭土在石油工业中的应用123
5.1高岭土在石油开采中的应用123
5.1.1油井水泥掺和料123
5.1.2高强人造岩芯123
5.1.3提高石油采收率123
5.2高岭土在石油加工中的应用124
5.2.1重油的催化裂化124
5.2.2渣油的催化裂化129
5.2.3汽油脱硫129
5.2.4降低汽油烯烃含量131
5.2.5烯烃醚化催化剂131
5.2.6烷基化混合芳烃的分离(均三甲苯的制备)132
5.2.7稠油降黏132
参考文献132
第6章高岭土在建筑领域中的应用134
6.1水泥混凝土134
6.1.1偏高岭土的应用134
6.1.2土壤聚合物139
6.2高岭土的应用146
6.2.1建筑涂料146
6.2.2制备其它建筑功能材料150
参考文献153
第7章高岭土在化工领域中的应用156
7.1高岭土在合成分子筛中的应用156
7.1.14A沸石分子筛156
7.1.2低硅X型沸石158
7.1.3NaX沸石159
7.1.4NaY沸石160
7.1.5ZSM.5沸石162
7.1.6其它沸石164
7.2高岭土在催化剂合成中的应用166
7.2.1含铈固体超强酸催化剂166
7.2.2抗钒FCC催化剂166
7.2.3含TiO2光催化氧化剂167
7.3高岭土在洗涤助剂合成中的应用167
7.4高岭土在橡胶工业中的应用168
7.4.1橡胶补强填充剂168
7.4.2印刷用胶辊169
7.4.3粉末橡胶169
7.5高岭土在其它化工产品制备中的应用169
7.5.1玻璃纤维169
7.5.2乳酸正丁酯的制备170
7.5.3二甲醚的制备170
7.5.4超高分子量聚乙烯复合材料171
7.5.5T.ZnOW晶须的催化合成171
7.5.6聚合氯化铝的制备172
7.5.7陶瓷材料173
7.5.8填充塑料175
7.5.9动态膜177
参考文献178
第8章高岭土在医药临床上的应用182
8.1高岭土在医药中的应用182
8.2高岭土在临床上的应用187
8.2.1去除血液中有害物质187
8.2.2在心脏手术血液体外循环中的应用187
8.3高岭土在医药专用材料中的应用187
8.4高岭土在医药鉴别中的应用188
8.5高岭土在医学动物模型中的应用188
8.5.1呕吐模型的建立与应用189
8.5.2大鼠脑积水模型的建立189
参考文献190
第9章高岭土在农牧业中的应用192
9.1高岭土在土壤肥料中的应用192
9.2土壤保水剂193
9.2.1聚乙烯醇高吸水性复合树脂193
9.2.2聚丙烯酰胺超吸水性复合材料193
9.2.3聚丙烯酸—丙烯酰胺高吸水性复合材料193
9.2.4聚丙烯酸钠/高岭土复合高吸水性树脂194
9.3高岭土在农药及病虫害防治方面的应用195
9.3.1高岭土防护剂195
9.3.2水分散粒剂195
9.3.3高岭土在微生物杀菌剂中的应用196
9.4土壤污染物的固化197
9.4.1重金属离子的固化197
9.4.2对农药的吸附198
参考文献198
第10章高岭土在造纸业中的应用200
10.1在造纸填料中的应用200
10.1.1对造纸填料高岭土的要求200
10.1.2高岭土用于造纸填料201
10.2在造纸涂布中的应用202
10.2.1涂布用高岭土的技术指标202
10.2.2高岭土用于造纸涂布202
10.2.3影响高岭土涂料性能的因素研究203
10.3其它高岭土在造纸中的应用研究206
10.3.1疏水性高岭土206
10.3.2工程级层状高岭土207
10.3.3高岭土自组装复合物207
10.3.4超片状高岭土208
参考文献209
第11章纳米高岭土210
11.1纳米高岭土的结构和性质210
11.1.1纳米高岭土的结构210
11.1.2纳米高岭土具有的性质211
11.2纳米高岭土的制备211
11.3纳米高岭土的应用213
11.3.1纳米高岭土在硅酸盐工业中的应用213
11.3.2纳米高岭土在聚合物中的应用214
11.3.3纳米高岭土在纳米反应器中的应用217
11.3.4纳米高岭土在生物医学中的应用217
11.3.5纳米高岭土在农业中的应用218
11.3.6纳米高岭土在废水处理中的应用218
11.3.7纳米高岭土填充PTFE制备新型自润滑材料219
11.4纳米高岭土的应用展望219
参考文献219
附录222
附表1产品类型、代号及主要用途222
附表2各级产品外观质量要求222
附表3造纸工业用高岭土各级产品化学成分和物理性能要求223
附表4搪瓷工业用高岭土各级产品化学成分和物理性能要求223
附表5橡胶工业用高岭土粉各级产品化学成分和物理性能要求223
附表6陶瓷工业用高岭土各级产品化学成分和物理性能要求223
附表7各类产品水分要求223

文摘
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值得一提的是,据不完全统计,我国煤系高岭土的储量相当于世界软质高岭土储量的总和,是我国特有的宝贵资源。煤系高岭土是煤的伴生矿物,我国是产煤大国,基本上大型煤矿都伴生有煤系高岭土,因而煤系高岭土储量十分丰富,分布非常广泛,成矿时代众多,成因复杂,质地优良,是我国一种重要的自然资源和非金属矿产资源,在全世界独具特色(刘钦甫等,2002)。我国已探明储量为16.73亿吨,远景储量为55.29亿吨,预测储量为166.15亿吨,均为大、中型矿床,具有很高的开发应用价值。目前,煤系高岭土已成为我国的一种独特的高岭土资源,具有良好的开发利用前景(杜振宝等,2010)。
1.3.2.2我国的高岭土资源开发利用状况
我国的高岭土工业起步于20世纪80年代,随着国内陶瓷生产的飞速发展,特别是建筑陶瓷工业的长足发展,高岭土生产企业发展十分迅猛。作为陶瓷工业的主要原材料,目前已走向加工专业化、标准化,涌现出一大批高岭土专业生产企业,规模大、档次高,并且逐步与国际陶瓷原材料生产标准接轨。目前,全国县以上高岭土生产企业有100多家,乡镇民营企业有700多家,原矿年生产能力超过600万吨,标准加工能力达180多万吨。主要集中在江苏苏州,广东茂名、湛江、江门,福建龙岩,广西北海、合浦,湖南醴陵、衡阳,江西景德镇、宜春等地。煅烧高岭土则主要集中在山西和内蒙古。较大的高岭土生产企业有以下几个(中国矿权网,2011)。
中国高岭土公司是全国成立最早、规模最大的采选联合企业,年采矿32万吨、选矿15万吨。目前产品已广泛用于石油催化、造纸、陶瓷、搪瓷、橡塑、耐火材料、胶水工业,部分还应用于军工、火箭、飞船等航天技术中。
福建龙岩高岭土有限公司为全国最大的高岭土矿山企业,年采矿60万吨、选矿5万吨。矿床产出的砂状高岭土,由白云母钠长石花岗岩和锂云母钠长石花岗岩风化而成;块状高岭土,由似伟晶岩风化而成。公司产品达到或接近国际市场上SP和SSP级高岭土产品标准,绝大多数销售到日本、韩国、巴基斯坦和中国台湾等地。该企业获得由世标认证中心和大洋洲“JAS—ANZ”认证委员会的国内、国际双认证。
茂名高岭科技有限公司(广东省)是全国最大的喷雾干燥高岭土粉料生产厂,年采矿26万吨、选矿8万吨,也是我国最大的造纸原料生产企业。目前还开发出涂料颜料、化妆品载体进入市场,部分产品出口。

内容简介
高岭土是国内外开发最早、应用最广的非金属矿物材料之一。高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等数十个行业所必需的矿物原料与非金属矿物材料。本书系统介绍高岭土的矿物学特征、属型划分及鉴别、物化性能及其研究方法,尤其对高岭土与物质的相互作用机理、加工与应用进行详细介绍。
本书内容全面、结构合理、层次分明,适合广大从事高岭土加工与开发应用研究的工作者参考,也可供从事无机非金属材料、矿物材料、应用化学、环境工程、化工、轻工、建材、新材料领域工程技术人员及大专院校相关专业师生参考。

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