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一、
矿物原料特点
高岭土的岩石学特征与矿物学特征相同,
具有松散土状和坚硬岩石状两种外
貌,其矿物成分、化学成分和粒度变化都较大。
高岭土的矿物成分由粘土矿物和非粘土矿物组成,
前者主要包括高岭石、
迪
开石、珍珠陶土、变高岭石
(1.0nm
和
0.7nm
埃洛石
)
、水云母和蒙脱石;后者主
要是石英、长石、云母等碎屑矿物,少量的重矿物及一些自生和次生的矿物,如
磁铁矿、金红石、褐
(
针
)
铁矿、明矾石、三水铝石、一水硬铝石和一水软铝石等
(
表
4.22.1)
。
高岭石及其多型矿物迪开石和珍珠陶土同属
1
∶
1
型二八面体的层状硅酸
盐,结构单元层完全相同,单位构造高度为
0.7nm
,层间以氢键相联结,
无水
分子和离子。
它们的理想结构式为
Al4
[
Si4O10
]
(OH)8
,
理论化学成分为
SiO2
46.54%
、
Al2O3 39.50%
、
H2O 13.96%
,它们之间区别在于单元层间堆叠方式不
同。
高岭石为三斜晶系,
一般为无色至白色的细小鳞片,
单晶呈假六方板状或书
册状,平行连生的集合体往往呈蠕虫状或手风琴状,粒径以
0.5
~
2nm
为主,个
别蠕虫状可达数毫米。
自然界高岭土中高岭石常见,
迪开石少见,
珍珠陶土罕见。
变高岭石
(
也称埃洛石
)
包括
1.0nm
和
0.7nm
两种。
1.0nm
埃洛石的结构特征
是结构单元层与高岭石相同,但层间有一层水分子。
结构单元层高度为
1.6nm
,
结构式为
Al4
[
Si4O10
]
(OH)8
·
4H2O
,其形态为小于几微米的管状和球粒状。
1.0nm
埃洛石不稳定,层间水在室温下就可脱出,结构单元层高度减为
0.76
~
0.73nm
,
而且这种变化是不可逆的。
失水后形成
0.7nm
埃洛石,
在自然界比较稳
定。
由于失水管状和球粒状被破坏,
呈破裂管状和球粒状。
高岭石亚族成分特征
见表
4.22.1
。
水云母:基本结构与白云母相似,为二八面体
2
∶
1
型层状硅酸盐,矿物结
构单元层高度为
1.0nm
左右。
与白云母不同的是颗粒细小,
层间阳离子钾和钠减
少,层间水增加,四面体中铝代硅减少,结构无序程度高,其形态呈不规则薄片
或长条状,粒径一般比高岭石大。
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