高岭土现如今在各个行业的综合应用状况—EDX8800M测试高岭土元素含量
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。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。
在建筑行业中,高岭土在水泥基材料中被广泛应用,由高岭土通过适当的温度进行煅烧、超细粉碎等工艺加以制备而得到的偏高岭土被认为是新一代水泥混凝土中的掺合料,它们对于水泥基础材料的工作性、强度和耐久性都具有明显的提高和减轻作用,同时它们对于高性能水泥基材料中普遍出现的自收缩和脱落现象也具有较好的抑制作用。
在陶瓷工业中,高岭土应用的时间早,量也大,通常可以占到20~30%。高岭土可以使陶瓷中Al2O3的含量增加,莫来石的生成过程更容易,从而提高陶瓷的烧结强度和稳定性[8]。烧成陶瓷时,高岭土分解莫来石是形成坯体框架的过程,此过程使陶瓷坯体不容易走样变性,同时使烧成温度范围变宽,并且提高陶瓷的白度。同时,高岭土自身具有的可塑性、粘结性、悬浮性、结合性等特性,使瓷泥瓷釉的成形性得到改善,更利于车坯、注浆、陶瓷成形等加工过程。
在耐火材料工业中,高岭土因具有良好的耐火性,常用来生产耐火材料,其制品能在高温下承受负荷而不变形。以高岭石为主要成分的高岭土,以及膨润土和铝土矿等,据其耐高温的用途,统称为耐火粘土。某些带色的高岭土,不能用于陶瓷和造纸,却是耐火材料的好原料。高岭土用作耐火材料制品主要有两类:耐火砖、硅铝纤维棉。前者耐火度不低于1730℃,可据需要制成各种尺寸与形状的耐火砖。后者是一种轻质耐火保温材料,是高岭土在1000~1100℃焙烧,再用2000℃电弧炉将矿石熔融,在高速气流下吹制成棉。
在塑料行业中,高岭土主要作填料使用。由于煅烧后的高岭土具有较大的吸附面积和活性,将其应用于塑料中,能够将塑料中的导电离子吸附住,从而改善塑料的性能,使塑料更加平整、美观,耐化学腐蚀的能力增强。在塑料工业中,煅烧的高岭土能替代钛白粉而作为颜料,煅烧高岭土在塑料中替代20%以上的钛白粉,塑料的光学性能没有明显降低。高岭土添加在塑料薄膜中还可以降低红外线的影响,塑料的绝缘强度在添加煅烧高岭土后会有一定的提高。改性高岭土还可以被应用于PE农膜,它可以提高大棚内夜间的温度,使光照更加地均匀,促进农膜的保温效果。
在涂料工业中,高岭土由于其色白、价廉、流动性好、化学性质稳定、表面阳离子交换量大,很早就被用作涂料和油漆的填料。高岭土可以用于改善涂料的涂刷性、涂料体系储存稳定性、涂层的抗吸潮性及抗冲击性等机械性能、颜料的抗浮色和发花性等。随着生产的发展,对涂料的性能和耐久性等方面的要求日益严格,如要求制备低VOC、高固体涂料、更薄和无疵平滑、光亮的涂膜,此时,需要采用高岭土作添加剂。高岭土几乎可以适应所有的涂料体系,从底漆到面漆,所有的固体成分、涂膜的厚度以及光泽。
在橡胶工业中,高岭土常常被作为填充物填充到橡胶的胶体混合物中,由此可以增强橡胶的化学稳定性、耐磨性和机械强度,延长硬化时间,还可以改善橡胶的流变性、混炼性、硫化性,提高未硫化制品的粘稠度,防止其凹陷、塌软、下垂、变形、扁管等。高岭土橡胶制品的防水性、通透性、防火抗燃性、化学活性等特性也得到了极大的改善。同时,高岭土在橡胶中还可以作为填料,在不影响橡胶性能的同时可以大幅降低成本。
在电缆工业中,由于生产高绝缘性能电缆需要超量加入电性能改良剂,而高岭土作为惟一能制成电性能改良剂的产品,前景自然看好。在要求电绝缘性能较高的塑料电缆及绝缘材料中,需添加改性煅烧高岭土。高岭土经适当温度煅烧后有极高的电阻率,不同煅烧温度的高岭土空隙率不一样,空隙对电缆材料中一些较活泼的有害成份有一定的吸附作用,能提高电缆绝缘性;煅烧高岭土再经表面改性,可以提高其在高分子材料中的分散性,增强制品的性能,可在有机高分子材料-改性剂-煅烧高岭土之间产生良好的结合界面,使煅烧高岭土在电缆中能均匀分散,起到更好的桥梁作用。
环保新材料也是高岭土的应用之一,高岭土可以用作合成分子筛、聚合氯化铝。另外,由于高岭土中铝元素含量高使其成为生产聚合氯化铝的主要原料,聚合氯化铝是一种新型的净化剂,工艺流程简单,具有好的絮凝效果,价格低廉,处理后水中残留的铝元素含量相对较低,能生成密度较高的絮凝物,沉降速度快,对设备的腐蚀性低等特点,已广泛应用于净化饮用水和工业废水的处理。利用高岭土生产聚合氯化铝能提高相应产品的质量,同时还降低了生产成本,对环境污染性小,经济效益和社会效益较好。改性高岭土还具有比较高的基质活性、抗重金属污染的能力较强、良好的催化活性和选择吸附的性能,因此在制备各种催化剂的过程中改性高岭土成为一种重要的填料。
在造纸工业中高岭土的用量远超其他行业。高岭石粘土的粒度小,剥离后具有良好的鳞片和片状形态,片径与厚度比例大,化学性质稳定,所以被用作造纸填料和纸张涂层以提高纸张的光泽度、充填纸张纤维之间的空隙、提高不透明度等。用作填料,在改善纸张性能的同时还可以降低成本;用作涂布料,则可以改善纸张对油墨的渗透性、包容性以及纸张的外观。在造纸中对高岭石的主要要求是粒度及杂质含量,要求粒度小于2μm,白度大于86%。
高岭土中铝元素是高岭土的主要成分,也是其决定性因素之一。铝的存在使高岭土具有优良的塑性和吸附性能,是陶瓷、造纸等行业必不可少的原料;硅元素与铝形成的硅铝酸盐是高岭土的组成部分之一。硅的存在使高岭土具有良好的耐火性能,适用于冶金、建筑材料等领域。铁元素高岭土中含有较多的铁元素,可以影响其颜色,影响颜色的铁元素主要有三价铁和四价铁。同时高岭土中还含有少量钙、钾、钠等元素,这些元素可以调节高岭土的酸碱度、稳定性和吸附性等性能。但是高岭土中还可能含有铁、锰、钠、钠、镁等杂质元素。如果高岭土中杂质的含量过高,会影响其品质和使用效果高岭土中的杂质元素可能是有害离子,会影响产品的品质,尤其是对陶瓷制品的颜色、质地和硬度等方面有影响,杂质元素也可能会使高岭土中的化学成分或水分发生变化,从而影响其稳定性和性能;杂质元素有些是有害物质,污染环境,在生产过程中积极纯化高岭土,可能有助于环保;杂质元素也可能会影响高岭土的加工工艺,如影响可塑性等。因此,我们在使用高岭土时对于高岭土中元素含量和杂质的处理需要根据不同的情况进行操作,以确保高岭土的质量和使用效果,并且在生产过程中尽可能的保护环境。
推出的EDX8800M能量色散荧光光谱仪置了高功率X射线激发系统,同时搭配了高计数率和高分辨率的FSDD探测器,它提供了出色的线性动态范围,可在高岭土中实现更高精度的过程和质量控制。EDX8800M专注于对各种材料的主量,微量和痕量元素或化合物进行定性和定量分析,广泛应用于:合金材料,贵金属,铁矿粉,有色金属及粉末,冶金,金属及非金属矿物矿产,耐火材料、耐火原料、钛白粉、石膏、催化剂、陶瓷、水泥、石灰、玻璃行业、石英、长石、方解石、粘土、岩棉、土壤、固废、除尘灰、赤坭、粉煤灰、稀土永磁、石油油品、炉渣等生产原料及成品化学成分定性定量快速分析,快速准确无损高效环保,无需酸碱化学药剂。
EDX8800M能量色散荧光光谱仪配备Peltier电制冷的FSDD硅漂移检测器不仅具有出色的短期重复性和长期重现性,而且具有出色的元素峰分辨率;能同时进行元素和氧化物成分分析;特别设计的光路和真空系统大大提高了轻元素(Na, Mg, Al, Si, P)的测试灵敏度和准确性。可同时选配氦气系统,实现液体和粉末样品的直接测试;八种光路准直系统,根据不同样品大小自动切换,亦可测试样品不同位置再求平均值,降低样品不均匀性造成的误差;高清内置摄像头,清晰地显示仪器所检测的样品部位;可搭载样品自旋平台,增加样品检测面积,提高测试准确度和精密度,能够帮助各个有高岭土需求的行业。