沉积型高岭土深加工及其在阴极电泳漆中的应用

煅烧高岭土是一种性能独特、应用范围和用量不断增大的新型非金属矿物粉体材料。沉积型高岭土是我国的优势非金属矿产资源,用沉积型高岭土为原料加工的煅烧高岭土以其白度高、晶态好、孔隙率大、容重小、化学稳定性和绝缘性好、遮盖率强等特性广泛用于油漆涂料、造纸、橡胶、塑料、电缆、陶瓷等领域,在现代高新技术产业发展和传统产业产品升级进步中起着重要作用[ 1 ] 。

1 高岭土物化性能
1. 1  样品多项化学分析
试验样品为大同沉积型高岭土,大同沉积型高岭土是典型的1∶1型二八面体层状硅酸盐矿物,其化学式是Al2O3 · 2SiO2 · 2H2O 或Al4 [ Si4O10 ](OH) 8 ; 理论含量以重量百分比表示SiO2 占46. 5%、Al2O3 占39. 5%、H2O 占13. 96%; SiO2 /Al2O3 的摩尔比值等于2[ 1 ] 。试验原矿样品和煅烧细磨产品多项化学分析结果见表1。
分析结果表明,原矿SiO2 与Al2O3 的物质摩尔比约为2,且Fe、Ti、K、Na等杂质含量较低,说明高岭石含量高,接近矿物理论含量。
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1. 2  样品X—射线衍射分析
X—射线衍射分析结果见图1。
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从高岭土原矿的X—射线衍射粉晶图谱看,结晶完好的高岭石衍射峰数目多,峰形狭窄,尖锐对称。随结晶度下降,某些衍射峰合并,出现宽而平缓的丘状峰。结晶完好的高岭石可见d – value =7. 20170、d – value = 3. 58143 两条峰。进一步说明了高岭石含量高,结晶有序,和多项化学分析结果一致。煅烧样品X—射线衍射分析图谱显示,煅烧高岭土的曲线形态与未煅烧高岭土的曲线形态有很大差异,高岭土所有衍射峰消失,说明此时处于一种无序的非晶质相。

2 沉积型高岭土工业加工工艺
原矿破碎采用PE – 150A颚式破碎机,最大进料粒度小于100 mm,排料粒度小于20 mm,超细粉碎采用4R3216A雷蒙磨,进料粒度小于20 mm,分析器转速为1 000 r /min,成品细度为325目。然后经多台剥片机串联超细磨矿、高压压滤、多功能干燥机干燥、煅烧和流化床气流磨打散,获得细度- 2μm 90%以上,白度90%以上的高岭土深加工产品。

沉积型高岭土深加工工艺流程简图如图2 所示。
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3 产品在阴极电泳漆中的应用
随着我国高档油漆、涂料的发展,超细煅烧高岭土应用前景广阔。JYA – 11高岭土具有粒度细、粒度分布窄、比表面积大、理化性能稳定和折光率高等优点。
本研究应用试验包括JYA – 11高岭土与同类进口高岭土指标检测对比和配制阴极电泳漆性能对比,试验结果对比分别列于表2、表3。
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由应用试验结果可以看出, JYA – 11高岭土与同类进口产品所测试的技术指标进行对比,两种高岭土产品质量相当。JYA – 11高岭土用于阴极电泳漆中能提高槽液防沉淀性能和湿漆膜的电阻值,电渗性能良好。JYA- 11高岭土具有水分散性优异、杂质含量较低等显著特点,与国外同类产品相比具有明显的价格优势,市场前景看好。

4 结语
中国沉积型高岭土资源储量巨大,自上世纪八十年代以来,对沉积型高岭土的综合利用及深加工研究取得了很大进展,其利用程度得到很大提高,但沉积型高岭土产业不同煅烧条件、超细磨矿条件、表面处理条件下深加工产品与应用市场需求的不协调因素仍然存在,如何充分合理地利用沉积型煅烧高岭土深加工产品的诸多优异物化特性,还需进一步的研究。

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