高嶺土是以高嶺石為主要成分的黏土類礦物，具有良好的可塑性、分散性、耐火性、粘結(jié)性和穩(wěn)定性等特性，在造紙、陶瓷、橡膠、耐火材料和農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
▲全球高嶺土消費結(jié)構(gòu)
隨著改性技術(shù)和納米技術(shù)的出現(xiàn)及發(fā)展，改性高嶺土和納米高嶺土展現(xiàn)出了更加優(yōu)異的性能，極大地拓展和延伸了高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī)藥、化工和國防等領(lǐng)域。
1、普通高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域
高嶺土優(yōu)良的性能使其在陶瓷、造紙、環(huán)保和建材等領(lǐng)域中得到廣泛使用，隨著研究的不斷深入，高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，其在環(huán)保和醫(yī)藥等領(lǐng)域的使用讓其展現(xiàn)出更高的使用價值和發(fā)展前景。
（1）在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土又名“瓷土”，這兩個名字的由來均與其在制瓷業(yè)的應(yīng)用有關(guān)，直至今日陶瓷仍然是高嶺土使用量最多的領(lǐng)域之一。高嶺土用量是影響陶瓷產(chǎn)品品質(zhì)的一項重要因素，適宜的高嶺土用量使陶瓷可以獲得更好的穩(wěn)定性、白度和強度等性能。陶瓷凈水器、陶瓷過濾機等功能陶瓷及結(jié)構(gòu)陶瓷對高嶺土原料的品質(zhì)要求高于普通陶瓷，這也要求高嶺土提純工藝發(fā)展和創(chuàng)新。
（2）在造紙領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土應(yīng)用于造紙領(lǐng)域可使紙張獲得良好的白度、光澤性、吸油性和光滑度性能，是一種重要的造紙?zhí)盍稀?br />
（3）在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用
由于親水性好，高嶺土在水性涂料中分散性很好，可用來誘導(dǎo)觸變并改善抗凝性，也能改善耐沖洗能力并提高白度，不規(guī)則粒狀粗粒高嶺土可減少涂層光澤。
煅燒高嶺土的老化率低，因而也可作建筑外墻涂料。在不影響涂料光澤的情況下，用超細(xì)高白度的高嶺土可取代10-20%的鈦白粉，當(dāng)高嶺土的粒徑與鈦白粉十分相近時，能很好的取代占據(jù)鈦白粉顆粒的空間位置。
（4）在耐火材料領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土在600～900℃下燒結(jié)脫水形成的硅酸鋁稱為偏高嶺土，其為一種重要的高嶺土加工產(chǎn)品，通常作為高性能礦物摻合料而應(yīng)用于建筑材料領(lǐng)域。以偏高嶺土替代Al2O3、高鋁水泥制備耐火澆注料，可提高耐火材料的抗折強度，減少裂紋，獲得良好耐火性能的同時，還可大幅降低生產(chǎn)成本。
我國高嶺土資源豐富，其成本較低以及優(yōu)良的耐火性能使其在耐火材料領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。
（5）用于制備玻璃纖維
高嶺土是制備玻璃纖維的重要原料，為玻璃纖維提供Al2O3和SiO2，玻璃纖維原料中高嶺土和葉臘石的總量超過三之一，國外以高嶺土為主要原料，國內(nèi)以葉臘石為主要原料。葉臘石開采量的增加，已使其開始貧化，因此高嶺土對玻璃纖維產(chǎn)業(yè)影響巨大。但玻璃纖維用高嶺土不僅對其白度要求較高，而且要求各批次高嶺土原料質(zhì)量穩(wěn)定，對高嶺土的提純及加工工藝要求更加嚴(yán)格。
（6）在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土還被應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，據(jù)《百草綱目》及《天工開物》中記載的“白土”和“高嶺土”即為高嶺土，目前國內(nèi)外都進行了高嶺土在醫(yī)藥領(lǐng)域的相關(guān)研究。
美國Z-Medica公司研制了一種被稱為“戰(zhàn)傷紗布”的高嶺土止血產(chǎn)品，應(yīng)用于無法使用止血帶的特殊部位，便攜、易用且高效，保存期限為5年。目前高嶺土戰(zhàn)傷紗布已被美國和北約十幾個國家軍隊在戰(zhàn)場列裝應(yīng)用。
（7）在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土的層狀結(jié)構(gòu)使其具有較好的吸附性和離子交換性，被用于廢氣和廢水凈化等環(huán)保領(lǐng)域。高嶺土還用于制備分子篩，被用于干燥凈化、吸附分離和催化等領(lǐng)域。高嶺土對鈾和釷等放射性元素具有較強的吸附能力，對環(huán)保及核能發(fā)展具有重要意義。
2、改性高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域
高嶺土通過改性可以提高其可塑性、耐火性和比表面積等應(yīng)用性能，獲得某些新的功能，從而提高其附加值，使其適應(yīng)不同領(lǐng)域的應(yīng)用要求，并在應(yīng)用中獲得更優(yōu)良的表現(xiàn)。
改性高嶺土主要被應(yīng)用于環(huán)保、建材和橡膠等領(lǐng)域，展現(xiàn)出優(yōu)良的應(yīng)用性能，在目前工業(yè)生產(chǎn)中備受青睞，學(xué)者們也對其進行了大量的研究，使得改性高嶺土的優(yōu)良性能顯著促進了高嶺土提純加工工藝的發(fā)展。
（1）在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用
改性可使高嶺土獲得更大的比表面積，增強其吸附性能，使其在污水處理等環(huán)保領(lǐng)域具有更好的應(yīng)用性能。研究表明，改性高嶺土的比表面積比高嶺土原礦可提高20～30倍，因此具有更好的吸附性能，使其在環(huán)保領(lǐng)域展現(xiàn)出更高的應(yīng)用價值。
（2）在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用
改性高嶺土優(yōu)良的吸附性能還被制成功能陶瓷用于微生物滅菌，同時通過改性可使高嶺土獲得殺菌性能。
（3）在二次資源利用領(lǐng)域的應(yīng)用
改性高嶺土還被用于二次資源利用領(lǐng)域，用于回收金屬離子。
（4）在橡膠和建材領(lǐng)域的應(yīng)用
經(jīng)過煅燒改性的高嶺土可增強絕緣性、穩(wěn)定性和耐腐蝕性，其優(yōu)異的性能使其成為一種成本較低的高效填料，改性高嶺土也被用于改善建材的應(yīng)用性能。
3、納米高嶺土的應(yīng)用領(lǐng)域
隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料逐漸興起并展現(xiàn)了優(yōu)良的應(yīng)用性能。納米級高嶺土顆粒具有表面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)等納米特性，使其在應(yīng)用中獲得更好的以及某些獨特的性能，展現(xiàn)了更高的應(yīng)用價值，因而成為高嶺土應(yīng)用研究的熱點。
納米高嶺土主要作為填料應(yīng)用于水泥、橡膠和潤滑劑等領(lǐng)域，還被用作納米反應(yīng)器和隱身材料等，使其在材料制備和國防等領(lǐng)域展現(xiàn)出優(yōu)良的應(yīng)用前景。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米材料制備成本的降低，納米高嶺土將獲得更加廣泛的應(yīng)用，同時對高嶺土的提純工藝的要求也將更加嚴(yán)格。
（1）在建材領(lǐng)域的應(yīng)用
納米高嶺土被用于改善水泥的應(yīng)用性能，研究表明：納米高嶺土的摻雜使水泥的力學(xué)性能及耐久性均獲得改善，水泥中摻加納米高嶺土明顯降低了氯離子的滲透系數(shù)，使納米高嶺土改性水泥可以在海洋和融雪等惡劣環(huán)境下使用。
（2）在橡膠領(lǐng)域的應(yīng)用
在橡膠中添加適量納米高嶺土，可以使橡膠的抗老化性能和抗壓縮疲勞性能獲得較大提升，同時還可提高生產(chǎn)的安全性。將納米高嶺土與鹵銻阻燃劑復(fù)配用于阻燃低密度聚乙烯，研究表明，納米高嶺土替代20%的Sb2O3可使氧化指數(shù)及各項力學(xué)性能最優(yōu)，顯著減少Sb2O3的用量，降低對環(huán)境的污染，提高安全性。
（3）在潤滑領(lǐng)域的應(yīng)用
高嶺土具有層狀結(jié)構(gòu)和小顆粒尺寸使其具有較好的潤滑性，納米高嶺土的小尺寸效應(yīng)更是增強了其潤滑性能，因此納米高嶺土也被應(yīng)用于潤滑劑中。
（4）其他應(yīng)用
納米高嶺土還被用做納米反應(yīng)器，以高嶺土的層狀結(jié)構(gòu)作為納米粒子生長的場所，用于制備納米顆粒。同時因為層狀結(jié)構(gòu)對納米顆粒的隔離作用，解決了納米顆粒生長過程中團聚這一問題，在納米材料制備領(lǐng)域展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景。
納米高嶺土的表面效應(yīng)及小尺寸效應(yīng)使其具備一些特殊的光學(xué)效應(yīng)，其吸光性強，且吸收峰發(fā)生等離子共振頻移，使其在紅外隱身和電磁波屏蔽等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，可用于制造隱形飛機、高效光電轉(zhuǎn)換原件、紅外隱身材料等，對國防具有重要意義。
高嶺土在造紙、陶瓷和耐火材料等諸多領(lǐng)域獲得廣泛使用，改性高嶺土和納米高嶺土的優(yōu)良性能使高嶺土獲得更加廣泛的研究及應(yīng)用前景，仍是未來高嶺土應(yīng)用研究的熱點方向，同時這也對高嶺土的品質(zhì)有更加嚴(yán)格的要求。
目前，單一的提純方法很難獲得滿足工業(yè)生產(chǎn)要求的高品質(zhì)的高嶺土產(chǎn)品，對于高嶺土的提純多采用多種工藝相結(jié)合的聯(lián)合流程，提純工藝還有待創(chuàng)新和優(yōu)化。基于對資源的充分利用及可持續(xù)發(fā)展的要求，優(yōu)化高嶺土提純工藝和獲得更高品質(zhì)的高嶺土產(chǎn)品成為高嶺土資源利用過程中亟待解決的問題。更加簡單高效環(huán)保的提純工藝將促進高嶺土更加廣泛的應(yīng)用，使低品級高嶺土資源實現(xiàn)開發(fā)利用。
來源：高嶺土提純工藝及其應(yīng)用研究進展，作者：李國棟等
編輯整理：粉體技術(shù)網(wǎng)
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