高嶺土的起源

1、高嶺土的起源瓷土也稱高嶺土、白土，是一種開采出來的天然礦物質(zhì)，因為早年在江西景德鎮(zhèn)附近 高嶺山地區(qū)被廣泛發(fā)現(xiàn)而得名，故稱為高嶺土 （Kaoliniti或Kaolin），高嶺土在世界各地均 有分布。在美國、巴西、日本、澳大利亞及一些南美國家也有儲量。高嶺土又分為第一代沉淀土（初生）或第二代沉淀土（次生）。初生或第一代高嶺土是 由結(jié)晶性的巖石改變所形成的金剛巖，形成之后就留在原來的位置，如英國的陶瓷白土等； 高嶺土的第二代沉淀物是由沉淀物所生成的沉渣，他們從原來的位置轉(zhuǎn)移到外處，與其他的 沉淀物形成巖石，如沙等，積存在同一地層，如巴西的沉淀土。中國高嶺土資源豐富、礦床 分布廣泛，全國有16個省都有

2、產(chǎn)出，但主要分布在東南沿海一帶，華東、中南地區(qū)探明儲 量為全國總儲量的80%。中國高嶺土礦床成因類型較多，其中風(fēng)化型礦床主要分布在廣東、 四川等地，沉積型高嶺土礦床主要分布在山西、河北、福建等地，熱液蝕變型礦床主要分布 在江西等地。中國北方所產(chǎn)高嶺土多屬沉積型礦床，南方所產(chǎn)高嶺土多屬風(fēng)化殘積型及熱液 蝕變型。此外，在北方、南方都有風(fēng)化淋濾型及第四紀(jì)沉積型高嶺土礦床的分布。高嶺土礦 成礦時代多為中、新生代，礦石類型主要為埃洛石型。中國高嶺土的礦石類型以砂質(zhì)高嶺土為主，大約占總儲量的60%以上；軟質(zhì)高嶺土和硬 質(zhì)高嶺土占總儲量分別為6%和5%左右；其它未劃分類型的高嶺土占總儲量的27%左右。從礦石

3、質(zhì)量來看，中國高嶺土礦石大多為陶瓷用土，AL2O3含量（品位）一般為20%左 右，最高可達(dá)38%以上，最低不低于10%，一般AL2O3含量高對涂料的性質(zhì)影響很大。過 去，中國造紙涂料和填料級的高嶺土比較短缺，上個世紀(jì)90年代新探明的廣東茂名高嶺土 礦，不僅儲量巨大，而且礦石質(zhì)地優(yōu)良，al2o3含量高，是適應(yīng)造紙用的優(yōu)質(zhì)瓷土，達(dá)刮刀 涂布級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，是現(xiàn)在的造紙用高嶺土的主要來源地。它的發(fā)現(xiàn)，使中國進(jìn)入擁有優(yōu)質(zhì)高 嶺土資源的大國之列。在全國高嶺土儲量中，造紙級高嶺土占41.06%，陶瓷級高嶺土占 48.35%，其它如白水泥級，橡膠級和電瓷用高嶺土合計僅占10.59%。高嶺土的分類自然產(chǎn)出的高嶺土

4、礦石，根據(jù)其質(zhì)量、可塑性和砂質(zhì)（石英、長石、云母等礦物粒徑50 微米）的含量，可劃分為煤系高嶺土、軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土三種類型。不同的資源秉性，基本決定了該資源可適合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)方向。一般來說，國內(nèi)的煤系高 嶺土（硬質(zhì)高嶺土），比較適合開發(fā)為煅燒高嶺土，主要應(yīng)用于各種用途的填料方面。煅燒高 嶺土由于白度較高，在造紙方面也有應(yīng)用，且多為生產(chǎn)高檔銅版紙，價格昂貴。但由于煅燒 土主要是增加白度，一般不單獨(dú)，在造紙中用量較水洗土為少。非含煤高嶺土（軟質(zhì)高嶺土 和沙質(zhì)高嶺土），主要應(yīng)用于造紙涂料和陶瓷行業(yè)方面。非煤系高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)上主要分 為單片狀（徑厚比為8： 1）、管狀和疊片狀。其中：以茂名盆地為

5、代表的單片狀結(jié)構(gòu)高嶺土（石）經(jīng)簡單工藝處理即可直接應(yīng)用于造紙 涂料，加工成本相對稍低，附加值較高；以福建龍巖為代表的管狀結(jié)構(gòu)高嶺土石）可應(yīng)用于 陶瓷材料、耐火材料；先天不足，但經(jīng)剝片處理，也可用于造紙，成本相對茂名土稍高。而 且，據(jù)專家分析，天然品質(zhì)的局限性，使得合浦土的粘濃度較低，在目前技術(shù)條件下，還無法加工后用于高檔造紙涂料。應(yīng)當(dāng)指出的是，這種用途上的分工也不是絕對的。隨著技術(shù)的進(jìn)步，高嶺土資源天然秉 賦上的差異，是可以通過技術(shù)的進(jìn)步來抹平的。當(dāng)然，技術(shù)的可能和可行是完全不同的兩種 概念，技術(shù)的可行還不能代表工業(yè)應(yīng)用價值。在工業(yè)上的實際應(yīng)用，存在性能價格比問題， 成本必須有優(yōu)勢才有應(yīng)用價值

6、。目前這種用途上的相對區(qū)分，是以現(xiàn)有技術(shù)為前提的。這也 是我們茂名高嶺土在目前占有優(yōu)勢的重要原因。高嶺土的分散高領(lǐng)土顆粒是假片狀六角形結(jié)構(gòu)，所有的高嶺土懸浮液在低PH值時（PH=4）容易凝 聚，凝聚時都是以邊緣對著表面的狀態(tài)。一般高嶺土在PHV7.3酸性時，側(cè)面帶正電荷， 表面帶負(fù)電荷。當(dāng)PH值大于9.0時，整個高嶺土表面都帶負(fù)電荷導(dǎo)致相互間排斥，處于一 定的分散狀態(tài)。通常高嶺土在懸浮水溶液中分散，需要加入一定量的分散劑，并加入一定量 的NaOH 一起使PH值達(dá)到7.0-8.0才會取得最佳的分散效果，如果和其它顏料混合分散的 話就要綜合兼顧了。分散劑的用量取決于高嶺土的形式，例如，噴霧干燥的高

7、嶺土，在其表 面有殘留的分散劑，因此，與PH較低的高嶺土相比，可能用分散劑的量相對少一些。高嶺 土的分散在高速攪拌的狀態(tài)下投料，投料完成后應(yīng)混合一定的時間，以保證分散效果，一般 的分散料溫基本可以反映出分散時間的長短，分散的時間長，相對分散效果要好一些。分散 設(shè)備的動力應(yīng)與涂布高嶺土的品種相適應(yīng)，如煅燒土就不象標(biāo)準(zhǔn)含水土那樣用力分散，因為 這樣會使凝聚塊破碎。分散后的高嶺土一定要過篩，篩目可選用120目到180目之間。應(yīng)注 意的是，分散液放置一段時間可能還會發(fā)生再聚凝，通常采用略微多加一些分散劑的方法以 抵償這些效應(yīng)。分散高嶺土的分散劑，比較有效的為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉；常用分散劑一般使用聚丙

8、 稀酸鈉，不同供方分散劑的效果差距很大。瓷土的粒徑評價指標(biāo)粒度分布是指天然高嶺土中的顆粒，在給定的連續(xù)的不同粒級（小于2gm粒徑的含量表 示）范圍內(nèi)所占的比例（以百分含量表示）。適應(yīng)對用作涂料的高嶺土要求小于2gm的含量要 占90%95%，最大顆粒一般直徑不要超過8gm，平均粒徑在0.2-0.4gm，-1.2pm含量在95% 為好；瓷土的粒徑分布反映出很多重要指標(biāo)，瓷土的粒徑分布曲線自左向右下降的越快，分 布比越窄，粒徑分布越好，粒度均勻，配制出的涂料綜合性能就好。高嶺土的特性和用途質(zhì)純的高嶺土具有白度高、質(zhì)軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高的粘結(jié)性、 優(yōu)良的電絕緣性能；具有良好的抗酸溶性

9、、很低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質(zhì)。 因此高嶺土已成為造紙、陶瓷、橡膠、化工、涂料、醫(yī)藥和國防等幾十個行業(yè)所必需的礦物 原料。有報道稱，日本還有將高嶺土用于代替鋼鐵制造切削刀具、車床鉆頭和內(nèi)燃機(jī)外殼等 方面應(yīng)用。特別是最近幾年，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，使得高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，一 些高新技術(shù)領(lǐng)域開始大量運(yùn)用高嶺土作為新材料，甚至原子反應(yīng)堆、航天飛機(jī)和宇宙飛船的 耐高溫瓷器部件，也用高嶺土制成。目前，全球高嶺土總產(chǎn)量約為4000萬噸（該數(shù)據(jù)屬于簡單的國與國產(chǎn)量的相加，其中沒 有統(tǒng)計原礦的貿(mào)易量，包含較多的重復(fù)計第，其中精制土約為2350萬噸。造紙工業(yè)是精制 高嶺土最大的消費(fèi)部門，約占

10、高嶺土總消費(fèi)量的60%。據(jù)加拿大Temanex咨詢公司提供的 數(shù)據(jù)，2000年全球紙和紙板總產(chǎn)量約為31900萬噸，全球造紙涂料用高嶺土總用量為約1360 萬噸。高嶺土在造紙工業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。主要有兩個領(lǐng)域，一個是在造紙f或稱抄紙）過程中 使用的填料，另一個是在表面涂布過程中使用的顏料。對于一般文化紙，填料量占紙重量的 10-20%。對于涂布紙和紙板（主要包括輕量涂布紙、銅版紙和涂布紙板），除了需要填料外， 還需要顏料，填、顏料用的高嶺土所占比重為紙重的20-35%。高嶺土應(yīng)用于造紙，能夠給 予紙張良好的覆蓋性能和良好的涂布光澤性能，還能增加紙張的白度、不透明度，光滑度及 印刷適性，極大改善

11、紙張的質(zhì)量高嶺土的粘度和粘濃度粘性是指流體內(nèi)部由于內(nèi)摩擦作用而阻礙其相對流動的一種特征，以粘度來表示其大 ?。ㄗ饔糜?單位面積的內(nèi)摩擦力），單位是Pas（IS制單位）或P（cgs制單位）。觸變性 指已經(jīng)稠化成凝膠狀不再流動的泥漿受力后變?yōu)榱黧w，靜止后又逐漸稠化成原凝膠狀的特 性。粘性和觸變性與泥漿中礦物成分，粒度及陽離子類型有關(guān)，一般蒙脫石含量多的，顆粒 細(xì)的，交換性陽離子以鈉為主的，其粘度和厚化系數(shù)高。因此，工藝上常用添加可塑性強(qiáng)的 粘土、提高細(xì)度等方法提高其粘性和觸變性，用增加稀釋電解質(zhì)和水分等方法降低其粘性和 觸變性。瓷土的粘滯濃度也是評價瓷土的重要指標(biāo)，粘滯濃度是指涂料在溫度25 r，

12、粘度達(dá)到 500mpa.s時的固形物濃度?，F(xiàn)代的涂布設(shè)備對高固含量低粘度的涂料要求越來越嚴(yán)格，粘 滯濃度越高越有利于配制低粘高濃的涂料，好的瓷土的粘滯濃度有的可達(dá)到74%，國內(nèi)的 高嶺土粘滯濃度也可達(dá)到71%以上。中國高嶺土市場中國許多工業(yè)礦物的生產(chǎn)都很有發(fā)展前景，高嶺土也不例外。據(jù)估計中國2003年高嶺土的 市場需求為300萬噸（生產(chǎn)能力340萬噸），其中約8085%用于陶瓷，5%造紙，3%橡膠， 2%涂料。大批量的陶瓷高嶺土大多為粗加工材料，但也有一些高質(zhì)量的用于精細(xì)瓷器生產(chǎn) 的高嶺土。鍛燒高嶺土生產(chǎn)集中在內(nèi)蒙和山西，水沖高嶺土集中在廣東、福建和江蘇省，中國生產(chǎn) 的高嶺土約有77%供應(yīng)國內(nèi)

13、市場，25%供出口。大多數(shù)的出口業(yè)務(wù)主要還是由在國際營銷和 貿(mào)易方面經(jīng)驗較豐富的進(jìn)出口機(jī)構(gòu)開展。這些中國的出口大多為銷往亞洲國家的陶瓷粘土。近年來，質(zhì)量低的陶瓷高嶺土市場穩(wěn)定，而高質(zhì)量的精細(xì)高嶺土市場（包括用于造紙和 涂料的高嶺土）以年10%15%的速度增長。廣東茂名市周圍以產(chǎn)高質(zhì)量高嶺土而聞名。這 一地區(qū)是國內(nèi)紙張涂布工業(yè)的主要高嶺土供貨地，年供貨約10萬噸。生產(chǎn)廠家包括茂名市 銀華高嶺土有限公司、茂名高嶺土科技和茂名石化礦物等，年產(chǎn)量都在8萬噸左右。在進(jìn)口方面，造紙涂布用鍛燒高嶺土是主要進(jìn)口產(chǎn)品。工業(yè)礦物地質(zhì)咨詢專家IanWilson說，中國造紙涂布高嶺土市場的發(fā)展頗為不凡。目前的市場規(guī)模

14、約為年31萬至35 萬噸，在35年間可望上升到50萬噸。目前茂名地區(qū)的高嶺土在一定程度上可以滿足這一 需要，但每年消費(fèi)需從美國和巴西進(jìn)口約18萬噸。CADAM/PPSA公司在培育其針對亞洲的這一塊出口業(yè)務(wù)方面極為成功。也許是向中國 的最大出口商，其次為Huber、Engelhard和Imerys。Imerys積極開展中國研磨碳酸鹽（GCC） 的業(yè)務(wù)。中國GCC正好與其高嶺土進(jìn)口形成互補(bǔ)。所有的高嶺土廠商都熱衷于同擁有大的 現(xiàn)代化工廠或有擴(kuò)張計劃的造紙公司發(fā)展長期合作關(guān)系，如亞洲紙漿與造紙（APP）、YFYU 造紙、APRIL造紙、OJI造紙、UPM-Kymmene、Stora Enso及中國廠家，如晨嗚紙業(yè)。這 些公司中有的已在使用高嶺土，但仍以GCC為主，因中國產(chǎn)出高質(zhì)量的白色大理石，并已 投資建立了不少GCC工廠。中國的鍛燒高嶺土市場發(fā)育非?？?，年增速過10%，這反映了建設(shè)熱。中國現(xiàn)在已是 世界上第三大油漆和涂料市場，年需求過200萬