非金屬行業(yè)可塑性礦物
在陶瓷工業(yè)中,可塑性礦物原料主要來自于粘土或者其商品名稱高嶺土。眾所周知,粘土是制瓷的主要原料之一,它在陶瓷工業(yè)中主要有下述用途。
(1)賦予坯料以一定的可塑性能和成型性能
(2)使注漿料和釉料以一定的懸浮性能和穩(wěn)定性
(3)結(jié)合其它的瘠性原料,使其有一定的干坯強度,同時,細分散顆料與粗瘠性料混合可獲得較大的堆積密度
(4)是瓷坯中Al2O3的主要來源,也是莫來石晶相的主要來源
陶瓷工業(yè)中常見的可塑性礦物有:
1.高嶺石 Al4[Si4O10](OH)8
強的可塑性、高耐火度、良好的化學(xué)穩(wěn)定性,是制瓷最重要的可塑性礦物。
2.珍珠陶石 Al4[Si4O10](OH)8
工藝性能同高嶺石相似,但產(chǎn)量較少。
3.地開石 Al4[Si4O10](OH)8
工藝性能似高嶺石,產(chǎn)量少,在陶瓷工業(yè)中,用地開石粘土部分取代高嶺土能降低成瓷溫度,擴大燒成溫度范圍,產(chǎn)品變形少。
4.埃洛石 Al4[Si4O10](OH)8•4H2O
亦叫多水高嶺石,可塑性更強于高嶺石,是重要的瓷用粘土砂物之一。
5.伊利石 Kal2[AlSi3O10](OH)2•nH2O
也叫水云母,可塑性稍差于高嶺石,還具有助熔性,是重要的粘土礦物之一。
6.絹云母 Al2[AlSi3O10] •(OH)2
絹云母顆粒細小,具有較強的可塑性,還具有助熔性,此外,還具有提高陶瓷質(zhì)量之功能。
7.水鋁英石 mAl2O3•nSiO2•pH2O
水鋁英石中Al2O3:23.5~41.6% SiO2:21.4~39.1% H2O:39.0~43.9%。它與其它粘土物共生有較強的可塑性,地表條件下常轉(zhuǎn)為為埃洛石。
8.蒙脫石:(AL、Mg)2〔Si4O10〕(OH)2•nH2O
可塑性特強,但干燥收縮大,一般瓷用坯料中,蒙脫石用量小于10%,否則易導(dǎo)致坯體變形和開裂.
9.蛇紋石: Mg6〔Si4O10〕(OH)8
蛇紋石有鎂蛇紋石和鐵蛇紋石。鎂蛇紋石具有助熔性和較強的可塑性,可作為陶粘土原料引入。
10.葉臘石: Al2〔Si4O10〕(OH)2
葉臘石具有瘠性和可塑性雙功能。是重要陶瓷原料之一。尤其是制造快速燒成的釉面磚,葉臘石是優(yōu)良的坯用原料。此外,在衛(wèi)生瓷中,葉臘石也是較為理想的坯用原料。
11.滑石 Mg3〔Si4O10〕(OH)8
滑石具有可塑性和助熔性雙重功能,是重要的陶瓷原料之一。在日用瓷坯料中加入1~2%的滑石,可提高產(chǎn)品白度,透明度,擴大燒成溫度范圍,在釉料中加入少量的滑石可改善釉的彈性,提高釉的白度,透明度,光澤度,降低釉的膨脹系數(shù),提高制品的熱穩(wěn)定性,增寬釉的熔融范圍和燒結(jié)溫度范圍。但注意的是滑石必須經(jīng)過預(yù)燒后方可使用,其因在于滑石滑膩、憎水,結(jié)構(gòu)水排得晚,只有經(jīng)煅燒后排除結(jié)構(gòu)水,使用效果好,否則易產(chǎn)生釉泡。
我國瓷用高嶺土多數(shù)含有以上的可塑性礦物,有的甚至含有數(shù)種,也就是因為我國各地的高嶺土中礦物組成不同,就是礦物組成基相相似,但是由于這些粘土礦物的顯微結(jié)構(gòu)差異,導(dǎo)致粘土的工藝性能不同。
下面介紹我國部分粘土的礦物組成:
1.江蘇蘇州陽山高嶺土:主要由結(jié)晶良好的高嶺石組成,次為少量的多水高嶺石、石英等。
2.江西貴溪高嶺土:主要由結(jié)晶較差的高嶺石組成,混有少量的石英、白云母、長石等。
3.江西撫州高嶺土:主要為結(jié)晶較差的高嶺石,次為多水高嶺石。
4.江西景德鎮(zhèn)三寶蓬瓷石:石英:46~69%;長石:21~28%(絹云母25~30%)。
5.江西景德鎮(zhèn)南港瓷石:石英:58~62%;絹云母:25~28%;高嶺石:10%
6.江西星子高嶺土:主要為結(jié)晶較差的高嶺石,混有少量的多水高嶺石、石英、長石等。
7.安徽祁門瓷石:絹云母:50~60%,其余為石英和少量方解石。
8.湖南界牌泥:主要由多水高嶺石組成,混有少量的長石,石英等。
9.湖南馬頸坳瓷石:石英:40~50%;絹云母:15~25%。
10.河北唐山高嶺土:主要為結(jié)晶較差的高嶺石,混有少量的多水高嶺石。
11.河北章村瓷土:主要由伊利石組成,次為少量石英、鈉長石、白云母等。
12.江蘇南京棲霞山土:主要由高嶺石,多水高嶺石、石英等組成。
13.河南鞏縣高嶺土:主要由結(jié)晶較差的高嶺石組成。
14.山東博山高嶺土:主要由結(jié)晶較差的高嶺石組成,次有少量石英、長石等。
15.遼寧沈陽東陵粘土:主要由多水高嶺石組成。
16.陜西銅川上店土:主要由高嶺石組成,并含有少量的高鋁質(zhì)的水鋁英石。
17.四川敘永土:主要由多水高嶺石組成。
18.云南建水粘土:主要由絹支母、高嶺石組成。
19.廣東潮洲飛天燕土:主要由高嶺石組成,并含有較多的石英和一定的水支母。
20.山西陽泉高嶺土:主要由多水高嶺石組成。
21.廣東湛江稼土:主要由多水高嶺石組成,含有部分游離石英與水云母。
22.廣東大埔簡戈土:高嶺石為主,含有大量石英。
23.河北徐水土:以高嶺石和石英為主的富硅高嶺土,還含有一定量的長石。