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高岭土是什么(煤系煅烧高岭土中的有害杂质及烧成缺陷)_2

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

煤系高岭土

煤系高岭土

我国现在有大量的煤矸石固废物，其中能用于煅烧高岭土的－煤系高岭土存量也非常大，尤其在山西、内蒙等地。目前，国家也是考虑环保，对于相关的项目审批相对严格，难度大。

煤系高岭土的组成

煤系高岭土是由无机质和少量有机质组成的复杂混合物。不同地区，由于当时形成的环境不同，所以差别也比较大。根据煤矸石的化学成分，决定了它的用途。可供煅烧工艺的参考，每种原料成分不同，所需煅烧温度范围、时间都是不一样的。

1、煤系高岭土中的无机质

主要为矿物质和水，构成矿物质成分的元素多达数十种之多，一般以SiO2、A12O3为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O、Na2O、TiO2等无机物，以及微量的稀有金属(如钛、钒、钴等)。

2、煤系高岭土中的有机质

有机质随含煤量的增加而增高，它主要包括碳、氢、氧、氮和硫等。

我国煤系高岭土的主要化学成分一般以SiO2和A12O3为主，SiO2的含量一般在40%～60%之间，但也有极少达80％以上。A12O3含量波动在15%～40%之间，但在高岭土和铝质岩为主的煤矸石中可达40％以上。矸石中CaO含量一般都很低，只有少数矿的矸石可当为石灰石利用，Fe2O3含量绝大部分＜10%。

煤系高岭土中的有害杂质

煤系高岭土的主要化学组成是SiO2和A12O3，当A12O3/SiO2值愈大，耐火度愈高，烧结熔融范围愈宽。

还有一些有害的氧化物，对原料的使用影响很大。

1、Fe2O3

在煤系高岭土中有较多的铁的氧化物存在时，在外型上，原料表面会形成黑点、熔洞、熔疤、鼓胀等缺陷；而在耐火制品上，因铁的化合物起熔剂作用，降低制品的耐火性能。

氧化铁过高煅烧后

研究标明，每增加1%的Fe2O3，高岭土的耐火度降低10°C左右。Fe2O3含量的多少，还会影响烧成原料的体积密度，含量越低，相应的烧成体积密度会升高。

2、CaO和MgO

CaO和MgO存在会降低耐火度。实践标明，CaO含量增加1%，制品的耐火度会降低15°C左右。并且CaO在煅烧过程会反应，释放CO2，使原料呈蜂窝状。如果做耐火砖，CaO会使制品砖开裂，一般CaO和MgO＜0.6%-1.5%。这就是为什么有些耐火厂会对煅烧后的原料喷水处理，就是为去掉CaO。

3、K2O＋Na2O

K2O＋Na2O是强熔剂，使煤系高岭土在多少过程中产生玻璃相，降低烧结温度，并使烧结温度范围变得狭窄。低于1260°C的产品则欠烧。一般要求K2O＋Na2O＜1.5%-2.0%。

4、TiO2

煤系高岭土中会含有少量TiO2，当煅烧时，可促进莫来石晶体的形成和发育。但过高的TiO2，在煅烧时也会出现粘窑现象，并且煅烧后的原料发黄。

5、有机物质

煤系高岭土中的有机物质在煅烧过程中会烧失，会增大制品的气孔率和烧成收缩等。

煤系高岭土的烧成缺陷

煅烧后的高品质原料

1、欠烧

欠烧是由于烧成温度不够，或保温时间不足或漏入冷风引起的问题，原料表面呈淡粉色。一般情况下，欠烧料的机械强度低，结合松散、敲击时声音低沉、运输时容易破损，高温性能和抗侵蚀性能差。

煅烧欠火料

2、过烧

过烧是烧成温度过高，或保温时间过长，或火焰直接接触原料引起的问题。一般情况下，过烧料的机械强度高、显气孔率低、尺寸收缩多、料体变化大、结合过于精密、瓷化严重、敲击时当当作响、抗热震性能很差。

瓷化严重的过火料

不过，当原料含量有较高Fe2O3、TiO2等过渡性金属氧化物杂质时，过烧也可能时耐火材料发泡，出现密度降低、显性气孔率增大、体积膨胀增大的现象。

3、黑心

黑心是烧后原料中心带有黑色而呈现出的缺陷。黑心的成因可能是制品内部的有机物被氧化前，其表面就被产生的玻璃相密封而致。也有可能是料在还原气氛下烧成，冷却时受氧化气氛影响所致。一般情况下，黑心制品的抗侵蚀性不佳。

煅烧黑心料

4、低熔物

出现这种现象是原料不纯，可能混入煤渣、杂物等低熔物煅烧时所致，或者原料表面自然存在的粘土杂物等。所以一定保证原料的纯净。

煅烧低熔物

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