高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻,又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。
其质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。
组成成分
高岭土类矿物是由高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石等高岭石簇矿物组成,主要矿物成分是高岭石。
高岭石的晶体化学式为2SiO2·Al2O3·2H2O,其理论化学组成为46.54%的SiO2,39.5%的Al2O3,13.96%的H2O。高岭土类矿物属于1:1型层状硅酸盐,晶体主要由硅氧四面体和铝氢氧八面体组成,其中硅氧四面体以共用顶角的方式沿着二维方向连结形成六方排列的网格层,各个硅氧四面体未公用的尖顶氧均朝向一边;由硅氧四面体层和招氧八面体层公用硅氧四面体层的尖顶氧组成了1:1型的单位层。
物化性质
性状:多无光泽,质纯时颜白细腻,如含杂质时可带有灰、黄、褐等色。外观依成因不同可呈松散的土块状 及致密状态岩块状。
密度:2.54-2.60 g/cm3。
熔点:约1785℃。
具有可塑性,湿土能塑成各种形状而不致破碎,并能长期保持不变。
矿床成因:
高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物,是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中,由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成。
土质分类
自然界中高岭土所包含的矿物主要分为粘土矿物和非粘土矿物。其中粘土矿物主要包含高岭石族矿物和少量的蒙脱石、云母和绿泥石;非粘土矿物主要包含长石、石英和招的水化物,还有一些铁矿物如赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等、钛矿物如金红石等和有机质如植物纤维等。决定高岭土性能的主要是粘土矿物。
成因分类
以高岭土矿床成因为基础,根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。
1、风化型:又分为风化残积亚型和风化淋积亚型;
2、热液蚀变型:又分为热液蚀变亚型和现代热泉蚀变亚型;
3、沉积型:又分为沉积和沉积-风化亚型及含煤地层中高岭石粘土岩亚型 [2] 。
工业类型
根据其质地、可塑性和砂质的质量分数分为三种类型:
1、硬质高岭土:质硬,无可塑性,粉碎细磨后具可塑性。
2、软质高岭土:质软,可塑性较强,砂质质量分数<50%;
3、砂质高岭土:质松软,可塑性较弱,砂质质量分数>50%。
资源分布
中国分布
中国高岭土矿产资源排名世界前列,已探明267处矿产地,探明储量29.10亿吨,其中:我国非煤建造高岭土,资源储量居世界第五位.已探明储量14.68亿吨,主要集中分布在广东,陕西,福建,江西,湖南和江苏六省占全国总储量的84.55%;含煤建造高岭土(高岭岩)储量占世界首位,探明储量为14.42亿吨,主要分布在山西大同,怀仁,朔州,内蒙古准格尔,乌达,安徽淮北,陕西韩城等地其中以内蒙古准格尔煤田的资源最多。
国内有五大高岭土矿产地:
1、湖南省衡阳县界牌镇矿产资源丰富。高岭土、纳长石、钾长石、石英石储量达2亿吨,现有采矿及矿产品加工企业近40家。大牌岭矿区(以高岭土矿为主)单矿蕴藏量雄居亚洲之冠达8000万吨。全镇年采矿量在50万吨以上,供应全国数百家陶瓷厂。
2、茂名地区高岭土,茂名盆地内高岭土矿属沉积岩风化残积亚型矿床,其石英等砂质含量大于50%,故称为砂质高岭土矿。茂名高岭土从成因上说经过风化残积——搬运自磨;——再风化三个阶段,高岭土风化完全,晶片以单片状为主,粒度细。主要为造纸涂料原料。
3、龙岩高岭土,属风化残余型高岭土矿床。由于含铁量低于0.3%,钛低于0.02%,并含有一定量低温溶剂元素(Li2O)是电瓷、高档日用、美术瓷的理想原料。
4、苏州阳山高岭土,该矿床为热液蚀变型高岭土。质地纯净的苏州阳山泥,其化学成分十分接近高岭石的理论成分,Al2O3含量可高达39.0%左右,颜色洁白、颗粒细腻。主要用于催化剂载体及化工原料。
5、合浦高岭土:属风化残余型高岭土矿床。主要用于建筑陶瓷原料。
6、北方煤系高岭土:为沉积型高岭岩,主要分布于我国产煤区域,可用于建筑、涂料、油漆及造纸涂料——煤系土。
上述6大产区产量约占中国80%以上,在资源类型方面也有主要的代表性。
国外分布
世界高岭土资源丰富,分布较为广泛。美国、英国、巴西、印度、保加利亚、澳大利亚、俄罗斯等国家有优质高岭土资源。当前,世界已查明高岭土资源量约为209亿吨。
国内外主要高岭土矿床
1、美国佐治亚州——南卡罗来纳州高岭土矿带是美国最大的高岭土矿床和产区。该区矿床为次生沉积矿床。该高岭土矿的特点是自身均一性好,因为自然沉积作用过程中,高岭土按大小进行了天然的分级。
2、英国康沃尔地区高岭土矿床,为热液蚀变原生矿床其含铁量很低,具有极好的白度,这些特殊成矿条件使英国生产的高岭土驰名于世。
应用
工业用途
高岭土已成为造纸、陶瓷、橡胶、化工、涂料、医药和国防等几十个行业所必需的矿物原料。
陶瓷工业是应用高岭土最早、用量较大的行业。一般用量为配方的20%~30%。高岭土在陶瓷中的作用是引入Al2O3,有利于莫来石的生成,提高其化学稳定性和烧结强度,在烧成中高岭土分解生成莫来石,形成坯体强度的主要框架,可防止制品的变形,使烧成温度变宽,还能使坯体具有一定的白度。同时,高岭土具有一定的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力,赋予瓷泥、瓷釉良好的成形性,使陶瓷泥坯有利于车坯及注浆,便于成形。如用在电线中,可以增加绝缘性,降低其介电损耗。
陶瓷不仅对高岭土的可塑性、结合性、干燥收缩、干燥强度、烧结收缩、烧结性质、耐火度及烧后白度等有严格要求,而且涉及到化学特性,特别是铁、钛、铜、铬、锰等致色元素的存在,使烧后白度降低,产生斑点。
对高岭土的粒度要求一般是越细越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥强度,但对要求快速浇铸、加快注浆速度和脱水速度的浇铸工艺,需提高配料的粒度。此外,高岭土中高岭石结晶程度的差异,也将明显影响瓷坯的工艺性能,结晶程度好,则可塑性、结合能力就低,干燥收缩小,烧结温度高,其杂质含量也减少;反之,则其可塑性就高,干燥收缩大,烧结温度较低,相应杂质含量也偏高。
食用
在旧社会和三年困难时期,穷人在青黄不接时或灾荒年间,常常靠吃观音土活命;这种土可充饥,但不能被人体消化吸收,吃了以后腹胀,难以大便,少量吃不致命;尽管不会饿肚子,但由于没有营养,人还是要死。饥荒年代因吃观音土腹胀如鼓,无法排便,活活憋死之人不计其数。
2015年双十一期间,有商家分子美食出售"高龄土",经查证,只有“高岭土”这个名称,并没有“高龄土”这一说法。高岭土(即观音土)是富含高岭石这一矿物的土壤的名称,而高岭石的主要成分是氧化铝和二氧化硅,江西景德镇高岭地区有广泛分布,高岭土也因此得名。
注:本名词内容引自百度百科