應(yīng)用領(lǐng)域
高嶺土資源化利用途徑
2022-12-30 13:19
高嶺土由于其粘結(jié)性能好、燒結(jié)白度、絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性等特性，因此應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，而目前將高嶺土進(jìn)行改性研究已成為非金屬礦物綜合利用領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。具體的利用途徑主要有以下幾個(gè)方面：
①造紙。很好高嶺土潔白、柔軟性、高度分散、強(qiáng)吸附性等特性，可用作造紙工業(yè)中的填料和涂料，不僅提高了紙張的密度、白度，還改進(jìn)了紙張對(duì)油墨的吸附力，降低了生產(chǎn)成本。
②塑料。高嶺土用作塑料中的填料，使表面光滑，并減少熱烈和收縮，改善絕緣性質(zhì)，能增強(qiáng)紅外線的吸收性能。
③橡膠。在橡膠中加入高嶺土作補(bǔ)強(qiáng)劑能橡膠產(chǎn)品的檔次，改善其力學(xué)強(qiáng)度、耐腐蝕性等物理化學(xué)性能。
④建筑涂料、顏料。高嶺土在鍛燒時(shí)逸出晶體中的結(jié)構(gòu)水，晶體結(jié)構(gòu)被改變，顆粒變硬，形狀不規(guī)則，因此涂層的不透明性增強(qiáng)。在生產(chǎn)外墻涂料過(guò)程中，用高嶺土代替部分鈦白粉，在保證涂料各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，還能在很大程度上降低生產(chǎn)成本。
⑤制備聚合氯化鋁/PAC。
改性后高嶺土的利用途徑主要有：鍛燒提高白度、疏水性、硬度等用作造紙、絕緣材料、拋光材料等；加入偶聯(lián)劑改性后用作橡膠等高分子化合物及油性涂料；吸附表面活性劑、聚合物分散劑、有機(jī)小分子分散劑后用作涂布液；水熱法合成分子篩；表面包覆；凈水劑等。
不管是將高嶺土直接利用還是經(jīng)過(guò)改性、加工后再利用，雖然都具有一定的可行性，并且已取得了可喜的成果，但是在實(shí)際生產(chǎn)中仍存在諸多問(wèn)題。比如技術(shù)落后、利用率低、生產(chǎn)率低、產(chǎn)品檔次低、工藝復(fù)雜、能耗高等等。高嶺土尾礦是礦物經(jīng)選別后剩下的礦渣，其成分復(fù)雜，檔次低，白度低，極易水化，堆存量大，因此要實(shí)現(xiàn)其資源化利用有一定的技術(shù)難度和現(xiàn)實(shí)難度。
目前已有將其成功取代一級(jí)高嶺土用作陶瓷色釉制品生產(chǎn)，工藝簡(jiǎn)單，成本低。利用偶聯(lián)劑改性高嶺土，其吸水率、吸油量減小，填充量增大了3~4倍。采用不同改性劑處理高嶺土表面，增大其表面張力，并探討其作用機(jī)理，這有利于增強(qiáng)礦物填充量，降低生產(chǎn)成本，已成為目前的研究熱點(diǎn)。將粉體表面改性的原理與液相化學(xué)沉積包覆工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)，以高嶺土作核，利用四氯化欽水解并包覆的納米二氧化欽制成高嶺土復(fù)合鈦白。以高嶺土為原料，利用水熱合成法制得了4A分子篩。先將高嶺土制成超細(xì)分子篩，然后負(fù)載過(guò)渡金屬，再制成超細(xì)分子篩復(fù)合光催化劑，用于處理濃度高的工業(yè)廢水，其處理周期短、適用pH范圍廣、極易再生。將高嶺土用作催化劑載體材料，制成負(fù)載型Ni基催化劑分解氨，可替代下業(yè)催化劑載體Mg0。用微波法鍛燒高嶺土并在微波輻射下合成4A沸石，合成樣品的結(jié)晶度、白度和鈣離子交換能力有很大提高。研究發(fā)現(xiàn)熱處理過(guò)程中，雜質(zhì)的存在會(huì)影響高嶺土中的化學(xué)變化，例如鈉會(huì)使形成莫來(lái)石和尖晶石的溫度降低。
高嶺土礦渣資源化利用存在一定的技術(shù)難度和現(xiàn)實(shí)難度，但是對(duì)其資源化利用研究是十分緊迫且有益的。因此，為落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排戰(zhàn)略、開發(fā)綠色環(huán)保能源的號(hào)召，急需研究高嶺土中有用物質(zhì)的回收利用技術(shù)，提高其應(yīng)用價(jià)值，促進(jìn)高嶺土行業(yè)的持續(xù)、快速、健康發(fā)展。
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