除上述用途外,还可用于生产白水泥、聚合铝、橡胶、塑料、陶瓷、油墨、化纤。低铁和低硫的高岭土可应用在催化剂生产中。高岭土有亲水性,经常用疏水物质覆盖其颗粒表面。此外,还在化肥、农药、化妆品等方面应用[15]。
总之，高岭土的用途很广泛，不同应用领域对高岭土理化指标的要求不尽完全相同，所采用的分析方法也有各自的要求和特点。
高岭土又称瓷土，有硬质高岭土和软质高岭土之分。硬质高岭土主要分布在我国北方，常常与煤矿伴生，绝大部分是赋存在煤系地层中，有的与煤互层；软质高岭土主要分布在我国东南方，以风化淋滤型和沉积型为主。海南有丰富的高岭土资源，但没有大规模开发，随着海南经济的快速发展，高岭土利用范围日趋扩大。
本实验目的是建立高岭土分析检测方法，为高岭土开发研究、以高岭土为原料制备催化剂提供基础技术资料。
高岭土水泥基材料其广阔的应用领域和优异的性能,必将有一个迷人的应用前景,但这方面的研究工作在国内尚属起步阶段,但随着这种材料的发展对我国的经济建设和社会发展将会产生深远的影响。
1.2.4电缆中的应用
生产高绝缘性能电缆需要超量加入电性能改良剂。高岭土作为惟一能制成电性能改良剂的产品,自然前景看好。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[4]。
引言
高岭土(kaolinite clay)是因北宋景德年间在中国江西省景德镇市高岭村被发现而得名。高岭土（Al2O3•2SiO2•2H2O）是一种重要的非金属矿产资源,具有双层二八面体结构，表面具有弱酸性，质纯的高岭土具有白度和亮度，具有良好的可塑性和高的粘结性，优良的电绝源性，良好的抗酸溶性，强的离子吸附性和离子交换性，以及良好的烧结性和较高的耐火度等性能。
目前,我国大多数分子筛工厂都是利用碱、水玻璃和铝的氢氧化物合成,消耗大量的化学药品,阻碍了分子筛的成批生产。而高岭土的应用极大地改进了这一技术。
高岭土是原位晶化法制备FCC催化剂的主要原料[14]，但用于FCC催化剂制备的高岭土有其特殊的要求，如要求氧化铁、氧化钾含量低，高岭石晶体含量高、粒度细，氧化铝含量高等。
涂布造纸使用的高岭土均使用干法或湿法精选，湿法精选的产品比干法精选的产品更均一，含有更少的杂质，并具有更好的亮度和白度。大多数涂布用高岭土都是由湿法加工的，湿法加工的高岭土的粗粒部分适于做纸张的填料，也可以进一步加工和分离后做低定量涂布颜料使用。细粒部分经加工，除去微量杂质，再经漂白、分级和改善粘度特性等工艺环节，就可用于需要高光泽、高亮度和滑度的高质量涂布纸，如铜版纸和涂布白版纸。
1．文献综述
1.1高岭土的发展概况
我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家,也是世界最主要的高岭土生产国，产量占世界总产量的78%。目前我国高岭土矿点有700多处，对200处矿点探明储量为30亿吨，矿点较为分散;其中煤系高岭土16.7亿吨，非煤系高岭土14.32亿吨。
高岭土(kaolinite clay)是高岭石族矿物(kaolinite minerals)的通称，它是有四种亚族矿物(高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石)组成的，天然高岭土晶体的一次粒子主要由小于2μm的微小片状、管状、叠片状等高岭石簇矿物组成,但大多数矿物成分是高岭石和多水高岭石,除高岭石簇矿物外,还有蒙脱石、伊利石、叶蜡石、石英和长石等其它矿物伴生。高岭土的化学成分中含有大量的Al2O3、SiO2和少量的Fe2O3、TiO2以及微量的K2O、Na2O、CaO和MgO等。自然产出的高岭土矿石,根据其质量、可塑性和砂质(石英、长石、云母等矿物粒径>50μm)的含量,可划分为煤系高岭土、软质高岭土和砂质高岭土三种类型。根据加工的方式可划分为煅烧高岭土、水洗高岭土两种类型。一般来说,国内的煤系高岭土（硬质高岭土）比较适合开发为煅烧高岭土,主要应用于各种用途的填料方面。煅烧高岭土由于白度较高,在造纸方面也有应用,且多为生产高档铜版纸,价格昂贵（4000元/吨左右）。但由于煅烧土主要是增加白度,一般不单独使用,在造纸中用量较水洗土为少；非含煤高岭土(软质高岭土和沙质高岭土),主要应用于造纸涂料和陶瓷行业方面[1]。非煤系软质高岭土易于超细和提纯，适合加工成生高岭土，如精细化工、涂料、油漆、化妆品等原料。
1.2.7造纸业中的应用
高岭土是一种用途广泛的粘土矿物，其中造纸行业是消费高岭土的主要部门之一，主要用来生产加工铜版纸和涂布白版纸[10-11]。造纸涂布用高岭土必须满足造纸对粒度、白度和粘度特性等方面的要求。经煅烧后的高岭土由于具有很好的白度、良好的孔隙结构,获得了较佳的光散射性能,赋予涂布纸以较高的白度和不透明度,并能改善纸张印刷适性,是涂布纸涂料中的一种很好的颜料,在各类涂布纸中都能很好的应用。
1.2.6建筑涂料中的应用
高岭土是一种性能优良的矿产资源，将其用于涂料中可明显地改善涂料的性能，尤其是层状结构的高岭土，可显著地增加乳胶涂料的遮盖力、储存稳定性、及涂料成膜后的耐洗刷等性能，可在建筑涂料中大力推广应用。作为高岭土产品和质量均有极大的发展潜力[8]。
对于高岭土重要应用领域之一的涂料工业。多采用高岭土作体质颜料，这有助于满足人们对涂料的日益严格的性能如耐久性等方面的诸多要求，有助于改善涂料体系贮存稳定性、有助于改善涂膜的涂刷性及抗吸潮性等机械性能、有助于改善颜料的抗浮色和发花性。当要求制备低VOC、高固体涂料，而要求更薄和无疵平滑、光亮的涂膜时，尤其如此.建筑业现已成为国家的支柱产业，目前，全国建筑涂料生产厂家约有4000多家，年产量超过达100万t，其中，广东占全国的50%以上，且已逐步采用高岭土生产建筑涂料[9]。
1.2.5防火涂料中的应用
饰面型防火涂料涂覆于基材上时，具有一定的装饰作用。一但发生火灾.则能阻止火焰蔓延，达到保护可燃基材，防止火灾发生和发展的目的。在防火涂料中一般都采用钛白粉作为颜料，钛白粉的遮盖力、耐热、耐酸碱性十分优良,与别的颜填料相比其价格昂贵。高岭上是一种多用途的矿物原料，具有良好的耐热、耐酸碱性,且价格较低，适宜用作钛白粉的部分替代产品[6]。
2.高岭土组成分析的测定方法
高岭土经煅烧后会发生相变，经XRD（见图1、2）和IR（见图3、4）可以考察温度对它的影响，在煅烧的过程中，一般会发生如下的相变过程：
当焙烧温度达到600℃左右时，原高岭土中的高岭石相转变成偏高岭石，温度升至850℃，将偏高岭石进行酸处理,可以获得较高的氧化铝浸出率，温度升至950℃，偏高岭石部分转化成活性较高的二氧化硅，同时生成了尖晶石相，而在1100℃时，尖晶石进一步转变为莫来石和方英石，二氧化硅的活性有所下降。联立相转变方程式（1）~（3），可以计算出，在高温焙烧高岭土中，有2/3的氧化硅可转化成游离的SiO2，约占焙烧高岭土的36%。这部分氧化硅可以被碱性物质抽提出来。高岭土的碱改性就是利用这个反应过程，从而达到改性的目的。高岭土在进行碱改性前必须经过高温焙烧处理，就在于将高岭土中的氧化硅充分活化。从上述反应方程看出，焙烧温度太低，形成的尖晶石少，氧化硅难以被活化；温度过高，将形成过量的莫来石，导致氧化硅的活性下降。所以在分析组成过程中，原料处理和温度是一个重要的考察条件。
精细化工高岭土虽然数量不大，但由于经济附加值高，间接效益好，近年对高岭土在精细化工应用的研究非常活跃。
1.2高岭土的应用
1.2.1天然水净化处理中的应用
水资源的匮乏成了新的难题,而充分、环保利用天然水是有效的解决途径之一。使天然水进入净化池,按照天然水氢氧化物沉淀物处理方法,在净化池中水净化和处理过程中形成的沉淀物,用高岭土黏土作添加料,而在一定的温度条件下,高岭土与水中杂质形成共沉淀物，去除水中杂质，得到洁净的水,有效地充分利用了匮乏的水资源[3]。
高岭土在我国各地分布广泛，而应用在造纸方面技术成熟，选择高岭土为原料是不错的选择。
1.2.8人工Leabharlann 成分子筛中的应用近年来以高岭土为原料合成NaY型分子筛取得成功。其合成方法是将一部分高岭土原粉经高温煅烧得到高温煅烧土;另一部分高岭土在较低温度下煅烧得到偏高岭土,将两种煅烧高岭土按一定比例混合后或在其中的一种煅烧高岭土存在时,得到一种NaY型分子筛[13]。
1.2.2高岭土微晶玻璃装饰板材
以高岭土为主要原料、硅灰石为主晶相的微晶玻璃生产的装饰板材,采用熔结晶化成型工艺。该方法成本低,产品色泽、花纹、外观效果理想,其表面在具有天然石材花纹的基础上,还具有多彩的色调图案,在外观及价格上有极大的竞争力[4]。
1.2.3水泥基材料中的应用
高岭土经过脱水后,转变成为具有高火山灰活性的偏高岭土。偏高岭土通过碱激活制备的土聚水泥和直接作为混凝土矿物掺合料,使混凝土的工作性、强度和耐久性等均有明显的改善,同时对高性能混凝土普遍存在的自收缩现象也有较好的抑制作用[5]。
我国煅烧高岭土市场发育非常快,年增速超过10%，年需求超过200万吨。为充分利用这一市场增长的优势，Engelhard公司最近收购了山西的一家年产20000吨的企业，一边向中国出口非煅烧造纸涂布高岭土，一边在当地生产煅烧高岭土[2]。
据估计，我国2005年高岭土的市场需求为300万吨(生产能力340万吨)，其中约80%~85%用于陶瓷，5%造纸，3%橡胶，2%涂料。大批量的陶瓷高岭土大多为粗加工材料，但也有一些高质量的用于精细瓷器生产的高岭土。煅烧高岭土生产集中在内蒙和山西，水洗高岭土集中在广东、福建和江苏省。我国生产的高岭土约有77%供应国内市场，25%供出口。我国出口大多为销往亚洲国家的陶瓷粘土。在进口方面，造纸涂布用煅烧高岭土是主要进口产品，目前年市场需求约为31~35万吨，在3~5年间可望上升到50万吨。
图1苏州未煅烧高岭土-1
图2苏州煅烧高岭土-1
图3苏州未煅烧高龄土-1
图4苏州煅烧高岭土-1
2.1原料处理
目前，高岭土原料处理的方法主要采用分两次处理样品：以氢氟酸处理钾、钠及其他金属元素，碱熔融法分解二氧化硅；也有的采用氢氟酸处理测钾、钠，碱熔融法分测二氧化硅及其他金属元素。两次处理样品所用的时间冗长，手续繁琐，而且氢氟酸用量大、毒性大，严重污染环境和损害实验员的身体健康。国外也有一些文献[12]，推荐利用偏硼酸锂分解岩矿，但鉴于偏碳酸锂价格昂贵，此实验研究设计了以硼酐-碳酸锂为溶剂高速熔融分解法。由于石墨分解温度高达2000℃，价格低廉，所以我们设想，不使用铂坩埚而采用石墨粉瓷坩埚煅烧样品以获得系统液，其系统液可供测定氧化硅、氧化铝及包括钾、钠在内的全部金属元素分析。其基本特点为：一次处理样品，无需分离，可直接进行全分析，方法方便，易于掌握，时间短，速度快，仪器简单，价格便宜，适于日用分析。