論高嶺土研究新進(jìn)展

1、論高嶺土研究新進(jìn)展論高嶺土研究新進(jìn)展盛丹(茂名石化礦業(yè)有限公司,廣東茂名525011)摘要:高嶺土的研究現(xiàn)在在我國發(fā)展的特別快,經(jīng)過不同的方法研究現(xiàn)在已經(jīng)可以得到在幾十納米范圍之內(nèi)的超細(xì)化高嶺土.高嶺土的插層復(fù)合材料研究也是現(xiàn)在的一個(gè)熱點(diǎn),同時(shí)也可以通過插層得到更加微細(xì)的高嶺土.高嶺土的表面改性研究也是現(xiàn)在非金屬礦綜合利用研究的一個(gè)熱點(diǎn).關(guān)鍵詞:高嶺土特性研究新進(jìn)展1高嶺土的特性高嶺土是一種以高嶺石族礦物為主要成分,質(zhì)地純凈的細(xì)粒粘土.其原礦外觀呈白,淺灰等色,含雜質(zhì)時(shí)呈黃,灰或玫瑰等色;致密塊狀或疏松土狀,質(zhì)軟,有滑膩感,硬度小于指甲.相對密度2.42.6;耐火度高,可達(dá)17001790%;

2、可塑性低,粘結(jié)性小,具有良好的絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性.純凈的高嶺土煅燒后顏色潔白,白度可達(dá)80%90%.高嶺土的主要礦物組成是高嶺石,地開石,珍珠陶土,埃洛石等,高嶺石的結(jié)構(gòu)是由一層硅氧四面體和一層鋁氧八面體通過共同的氧互相連接形成的一個(gè)晶層單元,在硅氧四面體和鋁氧八面體組成的單元層中,四面體的邊緣是氧原子,而八面體的邊緣是氫氧基團(tuán),單元層與單元層之間通過氫鍵相互連接.所以我們稱之為1:1型二八面體層狀硅酸鹽礦物.在顯微鏡下,高嶺土呈六角形鱗片狀,單晶呈六方板狀或書冊狀.平行連生的集合體往往呈蠕蟲狀或手風(fēng)琴狀.高嶺石的理想化學(xué)式為AI(Si0.)(OH),其理論化學(xué)組成為:SiO246.54%,A

3、120339.5%,H2013.96%,SiO/A10,摩爾比值為2.自然界產(chǎn)出的高嶺土的化學(xué)組成除SiO,A1:O,H:O三種主要成分外,還含有少量的Fe2O3,TiO2,CaO,MgO,K20,Na20,P:O,MnO等氧化物,這與其礦物組成息息相關(guān).高嶺石含量越高,則其化學(xué)成分越接近高嶺石的理論成分.2高嶺土的表面改性表面改性是指用物理,化學(xué),機(jī)械等方法對材料表面進(jìn)行處理,根據(jù)應(yīng)用的需要有目的地改變材料表面的物理化學(xué)性質(zhì),如表面組成,結(jié)構(gòu)和官能團(tuán),表面能,表面潤濕性,電性,光性,吸附和反應(yīng)特性等,以滿足現(xiàn)代新材料,新工藝和新技術(shù)發(fā)展的需要.許多的應(yīng)用領(lǐng)域都對高嶺土的表面或界面性質(zhì)有特殊要

4、求,為了滿足應(yīng)用的要求必須對其進(jìn)行表面改性.高嶺土表面改性是指根據(jù)應(yīng)用的需要,用物理,化學(xué)或是機(jī)械的方法對高嶺土粉體表面進(jìn)行處理,以改變其表面的物理化學(xué)性質(zhì),滿足現(xiàn)在材料,新工藝和新技術(shù)的需要.張文治等采用DL一411一A型偶聯(lián)劑進(jìn)行改性后,高嶺土在白油體系中的粘度明顯下降,同時(shí)改性后高嶺土吸水率明顯小于未改性高嶺土;最大填充量分別增大34倍;在白油中粘度受溫度的影響減小;在白油中的沉降度增大而在水中的沉降性變小;吸油量減小;白度有一定下降.劉卓欽等用不同的改性劑對納米高嶺土進(jìn)行了表面處理,并探討了在改性時(shí)表面活性劑加入使活化指數(shù)升高的作用機(jī)理,得出高嶺土經(jīng)過表面改性處理后,表面包覆上一層有機(jī)

5、分子,變?yōu)榉菢O性,親油疏水的有機(jī)界面,從而在水中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的非浸潤性,當(dāng)表面張力大于高嶺土顆粒自質(zhì)量時(shí),就會漂浮在水上.采用表面改性工藝,用高嶺土制備性能優(yōu)良的橡膠補(bǔ)強(qiáng)填料,增加礦物的填充量,降低橡膠的生產(chǎn)成本,是目前研究的熱點(diǎn)之一.劉新海等采用高嶺土經(jīng)超細(xì)粉碎后,其表面結(jié)構(gòu)官能團(tuán)一Si(A1)一OHSiOAl一和一Si(A1)一O等表面活性點(diǎn)進(jìn)一步增加,有利于和偶聯(lián)劑形成穩(wěn)固的分子鏈.349.總第116期江西建材3/2011程先忠等將超細(xì)粉碎高嶺土生料或煅燒熟料粉體加入到高速混合機(jī)中,在攪拌葉片的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動下,高速旋轉(zhuǎn)的料流撞擊到折流板上,改變物料流動的方向,物料可旋轉(zhuǎn)式的上下轉(zhuǎn)動,強(qiáng)化了

6、物料的混合與分散效果,當(dāng)物料磨擦升溫后,以霧化或滴加的方式加入稀釋后的鈦酸酯或硅烷偶聯(lián)劑,然后再經(jīng)高速攪拌等工藝,得到了高嶺土粉體生料或煅燒粉體表面改性樣品.3高嶺土的無機(jī)包覆高嶺土屬于層狀硅酸鹽,具有層狀結(jié)構(gòu),其層與層之間的結(jié)合不甚緊密,在水中易于斷裂而產(chǎn)生底面和表面兩種不同性質(zhì)的表面,表面含有羥基和含氧基團(tuán),因而易于和表面改性劑作用,在其表面形成包覆層.對高嶺土進(jìn)行表面無機(jī)包覆,主要目的是改變表面物理化學(xué)性質(zhì),從而改善或提高其應(yīng)用性能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍.常見的有TiO包覆高嶺土和ZnO包覆高嶺土等.郭奮等借助粉體表面改性的原理及液相化學(xué)沉積的包覆工藝,以高嶺土為核,利用四氯化鈦水解在其表面包

7、覆一層納米二氧化鈦制成高嶺土復(fù)合鈦白.王寶祥等采用鈦酸正丁酯,無水乙醇,二次去離子水等,通過溶膠一凝膠法制備了新型高嶺土/Z.氧化鈦復(fù)合電流變液材料.林海等采用一定手段揭示了二氧化鈦包覆高嶺土及非金屬礦物顆粒包膜的作用機(jī)理,并提出了對其的研究手段好分析方法.分析表明,煤系高嶺土顆粒與水合二氧化鈦離子在吸附的相界面上發(fā)生了化學(xué)吸附,而吸附層間水合二氧化鈦粒子的作用為物理吸附.通過理論計(jì)算得到煤系高嶺土與二氧化鈦粒子之間吸引力為范德華力和靜電作用力.丁希樓等應(yīng)用液相沉積法在高嶺土表面包覆了一層二氧化鈦,通過實(shí)驗(yàn)研究了改性溫度,改性時(shí)間,基體懸浮液濃度,攪拌時(shí)間和焙燒溫度對包覆效果的影響.4高嶺土應(yīng)

8、用的最新研究張金峰等利用蘇州高嶺土為原料,通過水熱法合成了4A分子篩,得出這種方法得到的產(chǎn)品粒度細(xì)小,分布均勻,具有適宜的磨擦值.牛靜靜等以高嶺土為原料,經(jīng)煅燒活化,補(bǔ)硅,在優(yōu)化的合成條件下,采用原位晶化的方法在高嶺土載體上合成出了L沸石分子篩.孔德順等以煤系高嶺土為原料,先用氯化銨作為配料在750C下煅燒2h以除鐵和活化高嶺土,再將得到的偏高嶺土和NaOH,NaSiO?9HO混合老化一天,通過單因素試驗(yàn)確定了合成13X分子篩.王雪靜等利用茂名高嶺土水熱合成NaY分子篩,得出偏高.350.嶺土水熱合成Y型分子篩是固相轉(zhuǎn)變機(jī)理,晶化過程是一個(gè)擴(kuò)散一成膠一原位重排的過程.馮會等以蘇州高嶺土為原料,

9、在水熱體系中成功地合成了ZSM一5分子篩.廖紹華等以高嶺土為主要原料制備了超細(xì)分子篩,接著負(fù)載過渡金屬,并制成高嶺土超細(xì)分子篩復(fù)合光催化劑.這種復(fù)合光催化劑與傳統(tǒng)生化法相比,具有處理紡織染整工業(yè)廢水濃度高,無N/P值要求,無BOD/COD值要求,PH范圍廣,對溫度的要求低,處理廢水周期短,占地面積小以及易再生等優(yōu)點(diǎn).趙軍等以煤系高嶺土為主要原料,配合部分滑石,鎂砂等,并引入幾種添加劑,在1340C的燒成溫度下進(jìn)行了堇青石合成工藝研究.研究表明:合成的堇青石的效果較好,堇青石含量可達(dá)90%.曹吉林等為降低傳統(tǒng)高嶺土高溫焙燒活化法制4A沸石的能耗,以廣東茂名高嶺土為原料,進(jìn)行高嶺土先堿熔活化,然后

10、晶化制4A沸石的研究,確定了合適的工藝條件,分析了反應(yīng)機(jī)理,制備了合格的4A沸石產(chǎn)品.與傳統(tǒng)方法相比,堿熔活化法制備4A沸石工藝具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn).曹永新等研究了以煤系高嶺土為原料,經(jīng)過硫酸處理后再采用水熱轉(zhuǎn)化法合成洗滌劑用4A沸石,可以得到高品質(zhì)的產(chǎn)品,酸處理?xiàng)l件對沸石的白度影響較大,并得出了相應(yīng)的配方.王瑞生等以廣西高嶺土,炭黑為原料,白云石,氧化鈣,二氧化鈦為燒結(jié)助劑采用碳熱還原氮化法制備了B一siAlON材料.研究了燒成溫度,保溫時(shí)間及不同燒結(jié)助劑,成型壓力等因素,對B一siAlON材料制備的影響.鄭居煥等研究了將偏高嶺土等活性礦物摻合料摻入活性粉末混凝土中,可與水泥中Ca(OH)及其它物

11、質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),同時(shí)生成具有填充效應(yīng)的水化硅酸鈣,使得混凝土的孔結(jié)構(gòu),降低孔隙率得到優(yōu)化,同時(shí)也使混凝土形成密實(shí)充填結(jié)構(gòu)和自緊密堆積體系,界面過渡層Ca(OH),的富集程度及取向程度降低,使界面過渡區(qū)域變得致密和強(qiáng)化;同時(shí)偏高嶺土等超細(xì)礦物摻合料,具有很好的微粉填充效應(yīng),改善混凝土的孑L結(jié)構(gòu)和界面結(jié)構(gòu).沈振等高嶺土填充PVC/NBR非硫化體系中,NBR用量為30phr,DOP用量為60phr,且填充60phr的高嶺土?xí)r,可得到力學(xué)性能較佳的NBR/PVC共混物.不同的表面處理劑對NBR/PVC共混物的增強(qiáng)作用不同,當(dāng)表面處理劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),增強(qiáng)效果最為明顯.馮杰等利用傳統(tǒng)的酸溶法路線,以蘇州高

12、嶺土為原料,采取一步酸溶及簡單的二次處理手段,得到了純度和比表面均較大的白炭黑.(下轉(zhuǎn)第319頁)總第116期江西建材3/2011平均數(shù)取還是按合同或相關(guān)文件有規(guī)定.3工程預(yù)結(jié)算的審核方法3.1全面審核法全面審核法就是按照設(shè)計(jì)圖紙的要求,結(jié)合承包合同,專業(yè)定額,施工組織設(shè)計(jì),變更簽證和有關(guān)資料及相關(guān)文件規(guī)定等,全面地計(jì)算審核工程量,定額單價(jià)以及費(fèi)用計(jì)算.這種方法實(shí)際上與審核人重新編制預(yù),結(jié)算的過程和方法基本相同,審核質(zhì)量高,效果好.這種方法對接觸審核工作不長時(shí)間的造價(jià)工作者,對工程規(guī)模不大,投資不多,工程內(nèi)容比較簡單的工程比較適用.而在投資規(guī)模較大,工作量大,內(nèi)容復(fù)雜,審核進(jìn)度要求較緊的情況下

13、這種方法是不可取的.工作量大的工程,只要審核進(jìn)度要求不是太緊,造價(jià)工作人員宜優(yōu)先采用這種方法,利于嚴(yán)格控制工程造價(jià).3.2重點(diǎn)審核法重點(diǎn)審核法:就是抓住工程預(yù)結(jié)算中的重點(diǎn)進(jìn)行審核的方法.這種方法類同于全面審核法,其與全面審核法之區(qū)別僅是審核范圍不同而已.該方法是有側(cè)重的,一般選擇工程量大而且費(fèi)用比較高的分項(xiàng)工程的工程量作為審核重點(diǎn).3.3分析相關(guān)項(xiàng)目和相關(guān)數(shù)據(jù)審核法工程預(yù)結(jié)算項(xiàng)目多,數(shù)據(jù)繁雜,似乎各項(xiàng)目,各數(shù)據(jù)之間毫無關(guān)系.其實(shí)不然,這些項(xiàng)目,數(shù)據(jù)之間很多存在一定的關(guān)系,只要我們認(rèn)真總結(jié),仔細(xì)分析就可以摸索它們的規(guī)律.分析相關(guān)項(xiàng)目,相關(guān)數(shù)據(jù)審核法就是把預(yù)結(jié)算書中數(shù)據(jù)有關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目編成一組,一個(gè)工

14、程的預(yù)結(jié)算項(xiàng)目劃分成若干組,利用同組中分項(xiàng)工程問具有相同或相近計(jì)算基數(shù)的關(guān)系,在同一組中只要審查一個(gè)分項(xiàng)工程量的數(shù)據(jù),就能判斷同組中其他幾個(gè)分項(xiàng)工程量的準(zhǔn)確程度.采用這種方法審核速度快,工作量小,但審核工作人員要有相當(dāng)?shù)脑靸r(jià)工作經(jīng)驗(yàn)與組織,判斷能力才比較適宜用該方法.3.4常見病審核法由于預(yù)結(jié)算人員的所處地位不同,立場不同,則觀點(diǎn),方法亦不同.在預(yù)結(jié)算編制中,不同程度地出現(xiàn)某些常見病.如工程量計(jì)算正誤差,定額單價(jià)高套正誤差,項(xiàng)目重復(fù)正誤差,綜合費(fèi)用計(jì)算正誤差,簽證工程量不真實(shí)等,常見病具有普遍性,在審核工程預(yù)結(jié)算時(shí),要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)剔除不合理部分,補(bǔ)充完善預(yù)結(jié)算內(nèi)容,準(zhǔn)確計(jì)算工程量,合理取定定額單價(jià)

15、,以達(dá)到合理確定工程造價(jià)的目的.3.5分析對比審核法我們比較常用的工程審核方法還有分析對比審核法.采用這種方法需要有長期的數(shù)據(jù)資料,在總結(jié)分析預(yù),結(jié)算資料的基礎(chǔ)上,找出同類工程造價(jià)及工料消耗的規(guī)律性,整理出用途,結(jié)構(gòu)形式,標(biāo)準(zhǔn)等比較相近的工程的單方造價(jià)指標(biāo),工料消耗指標(biāo),根據(jù)這些指標(biāo)對審核對象進(jìn)行分析對比.如果單位工程的用途,結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)都相近,它們每平方米的工程造價(jià)應(yīng)該基本相同,人工工日,鋼材,水泥,木材,磚,砂,石,地面塊料等主要人工,材料的單方消耗指標(biāo)應(yīng)差不多.這種審核方法最好采用表格的方式,由具豐富經(jīng)驗(yàn)的造價(jià)師制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的分析表格,每次審核就是先填完標(biāo)準(zhǔn)表格上的數(shù)據(jù),然后針對表中的指標(biāo)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論.建設(shè)工程預(yù),結(jié)算的各種審核方法不僅具有獨(dú)立性,也具有一定的關(guān)聯(lián),審核時(shí)是用一種方法還是幾種方法聯(lián)合采用,需要根據(jù)具體的情況和時(shí)間的要求及審核人員的工作經(jīng)驗(yàn)?zāi)芰Υ_定.4結(jié)束語綜上所述,工程造價(jià)預(yù)結(jié)算審核,搞好工程預(yù)結(jié)算審核工作,對加強(qiáng)基本建設(shè)投資管理,合理確定工程造價(jià),有著極為重要的現(xiàn)實(shí)意義.參考文獻(xiàn)1徐大圖.工程造價(jià)的確定與控制M.北京:中國計(jì)劃出版社,2006.2龔維麗.工程建設(shè)定額理論與實(shí)務(wù)M.北京:中國計(jì)劃出版社,2005.(上接第350頁)朱曾坤等研究了將高嶺土作為催化劑載體應(yīng)用于氨分解過程的可行性.確定了高嶺土載體制備過程中