我國高嶺土礦儲量豐富、品質(zhì)優(yōu)良,但產(chǎn)品一般以中、低檔為主,優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品相當(dāng)少。在國內(nèi)對優(yōu)質(zhì)高嶺土需求日益增長的情況下,大力發(fā)展選礦提純、超細(xì)化、表面改性、納米復(fù)合等高附加值利用與加工技術(shù)就成了當(dāng)務(wù)之急。
1、選礦提純
白度是衡量高嶺土產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,為了去除高嶺土原礦中的鐵、鈦礦物及有機(jī)質(zhì)等著色物,提高其白度,必須要對其進(jìn)行選礦提純。
物理法主要有磁選法、浮選法、選擇性絮凝等方法;化學(xué)法有氧化法、還原法、氧化-還原聯(lián)合法、酸浸法、螯合劑劑強(qiáng)化處理法、微生物浸出法等。
2、超細(xì)化
高新技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用一般要求高嶺土顆粒的粒度特別小甚至達(dá)到納米級范圍。近幾年,國內(nèi)、外對高檔次尤其是“雙90”高嶺土產(chǎn)品(白度≥90%、細(xì)度-2um含量≥90%)的超細(xì)技術(shù)基本上趨于成熟。
高嶺土超微細(xì)化的方法主要有干法超細(xì)化、濕法超細(xì)化、干濕混合法與納米化法四種。
其中,高嶺土納米化技術(shù)是通過插層、剝片及表面處理等工藝制備的高嶺石晶片厚度在1-100nm范圍內(nèi)的粉體材料,其晶片厚度是指分散后相互分離的單個(gè)高嶺石晶體薄片的厚度,而插層法是目前最有希望也是最有效的制備納米級高嶺土的技術(shù)。
3、表面改性
高嶺土粉體經(jīng)過表面改性后,能達(dá)到疏水、降低表面能、改善其分散性和與高聚物基料的兼容性,以提高塑料、橡膠等高聚物基復(fù)合材料綜合性能。
常用的表面改性劑主要有硅烷偶聯(lián)劑、有機(jī)硅(油)或硅樹脂、表面活性劑及有機(jī)酸等,其中硅烷偶聯(lián)劑是高嶺土填料最常用和最有效的表面改性劑。表面化學(xué)改性主要是采用預(yù)處理法,工藝方法一般有3種:濕法、半干法和干法。
4、納米復(fù)合
納米復(fù)合材料是指分散相尺寸有一維在納米量級(1-100nm)的復(fù)合材料。層狀硅酸鹽本身就是“天然的納米”結(jié)構(gòu),這種層狀結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)制備聚合物-層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料(PLS)的基礎(chǔ),由此得到的納米復(fù)合材料性能比基體高分子大大提高。
目前報(bào)道的利用高嶺土進(jìn)行插層聚合的有環(huán)氧樹脂-高嶺土納米粘土復(fù)合材料、聚烯烴-高嶺土納米復(fù)合材料和丁苯橡膠-高嶺土納米復(fù)合材料等,并取得了許多新的進(jìn)展。
除此之外,高嶺土還有其他高附加值利用途徑嗎?是否還有其他研究開發(fā)熱點(diǎn)?
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