高岭石是一种粘土矿物,化学成分为Al2Si2O5(OH)4。 是一种重要的工业矿物。 富含高岭石的岩石称为高岭土。 高岭石,常见组 黏土矿物 那些是水合的 硅酸盐; 它们含有高岭土(瓷土)的主要成分。 该组包括高岭石(化学性质与高岭石相似但无定形)及其更稀有的形式:石笋和珍珠陶土、埃洛石和水铝英石。

它是一种层状硅酸盐矿物,二氧化硅四面体层(SiO4)通过氧原子与氧化铝(AlO6)八面体层键合。

高岭石、珍珠陶土和地开石以致密或粒状块体的形式出现,云母状团块以小的、有时是细长的六角形板形式出现。 长石是长石和其他硅酸盐的自然变化产物。 无氧化物以前被认为是高岭石族矿物,其二氧化硅与氧化铝的比率高于正常值,现在被认为是高岭石和游离二氧化硅(主要是非结晶)。 了解化学式和详细的物理特性

高岭石是砖、陶、瓦的原料,在人类文明的发展中发挥了至关重要的作用,其中最重要的是 矿物质 是高岭石。 高岭石 它形成白色、微观的假六角形片状。

致密或粒状团块和云母状团块。 其他三种矿物——石笋、珍珠陶土和埃洛石——化学性质与高岭石相同,但属于单斜晶系。 四个发现在一起并且通常在视觉上无法区分。

高岭石是一种天然产物 降解。 斜长石和钠钾长石在水、溶解二氧化碳和有机酸的作用下。 用于农业; 作为巧克力等食品的填充剂; 与果胶混合作为止泻剂; 作为涂料膨胀剂; 作为橡胶中的补强剂; 以及铸造作业中的粉末剂

名称:高岭土这个名字来源于高岭。 中国东南部江西省景德镇附近的中国村庄。 这个名字于 1727 年从法语版本的高岭土进入英语。

高岭石具有低收缩膨胀能力和低阳离子交换能力(1-15meq/100g)。 一种柔软、土质、通常为白色的矿物(双八面体层状硅酸盐粘土),由化学方法生产 风化 硅酸铝矿物,例如 长石。 在世界许多地方,它是粉红色、橙红色和 氧化物,赋予其独特的锈色。 较淡的浓度会产生白色、黄色或浅橙色。 有时会发现交替的层,例如在美国佐治亚州的普罗维登斯峡谷州立公园。 商业级高岭土以干粉、半干粉或液体浆料的形式供应和运输。

社区: 石英, 长石, 白云母.

多态性与系列:地开石、埃洛石和珍珠陶石是多晶型物

矿产集团:高岭石-蛇纹石族。

单元格数据:空间群:P1:a = 5.15 b = 8.95 c = 7.39 ® = 91:8 ± ́ = 104:5 ±¡105:0 ± ° = 90 ± Z = [2]

X射线粉末 模式:英格兰约克郡斯卡尔比 (1A)。 7.16(vvs)、3.573(vvs)、4.336(vs)、2.491(秒)、2.289(秒)、2.558(毫秒)、2.379(毫秒)

化学性质

化学分类页硅酸盐 高岭石-蛇纹石族
公式Al2Si2O5(OH)4
常见杂质铁、镁、钠、钾、钛、钙、水

显示层间氢键的高岭石结构

与其他粘土矿物相比,高岭石的化学和结构简单。 它被定义为 1:1 或 TO 粘土矿物,因为它的晶体由叠层 RO 组成。 每个 TO 层均由硅和氧离子的四面体 (T) 片与氧、铝和氢氧根离子的八面体 (O) 片键合而成。 T层之所以如此命名,是因为每个硅离子被四个氧离子包围,形成四面体。 O层之所以如此命名,是因为每个铝离子都被排列在八面体角上的六个氧或氢氧根离子包围。 每层中的两层通过共享的氧离子牢固地结合在一起,而各层之间通过一层T层外表面上的氧和O层外表面上的羟基之间的氢键结合下一层的。

结构转型

高岭石族粘土在大气压下在空气中热处理后会经历一系列相变。

研磨高岭石会形成类似于偏高岭土的机械化学非晶相,尽管这种固体的性质有很大不同。 将高岭石转化为偏高岭土需要巨大的能量。

烘干

低于 100 °C (212 °F) 时,暴露在干燥空气中会慢慢除去高岭土中的液态水。 这种转变的最终状态称为“皮肤干燥”。 在 100 °C 至约 550 °C (1,022 °F) 之间,剩余的液态水从高岭石中排出。 这种转变的最终状态称为“骨干”。 在此温度范围内,水的去除是可逆的:如果高岭土暴露于液态水,它将被重新吸收并分解成细颗粒形式。 随后的转变代表不可逆且永久的化学变化。

偏高岭土

高岭石的吸热脱水在 550-600 °C 开始,产生无序的偏高岭土,但在高达 900 °C (1,650 °F) 的温度下观察到羟基的持续损失。 尽管历史上对于偏高岭土相的性质存在很多分歧,但广泛的研究已达成普遍共识,即偏高岭土不是无定形二氧化硅 (SiO2) 和氧化铝 (Al2O3) 的简单混合物,而是一种复杂的无定形结构,保留了一些它的。 由于六边形层的堆叠,具有更长范围的有序性(但肯定不是晶体)。

物理性能

水晶习惯 
颜色白色至奶油色和浅黄色,也经常染成各种色调,常见的是棕褐色和棕色。
条纹白色,或者比样品更浅。
硬度2 –2½
光泽蜡质、珍珠色、暗淡、泥土色
分裂完美适用于{001}。
透明度半透明、不透明
水晶系统三斜房
韧性灵活但缺乏弹性
密度2.63克/立方厘米(计算值)
骨折不规则/不均匀、贝壳状、亚贝壳状、云母状

光学性质

Type双轴 (-)
颜色/多向色性单晶透明至半透明
2V:测量值:24° 至 50°,计算值:44°
RI 值:nα= 1.553-1.563nβ= 1.559-1.569nγ= 1.560-1.570
双折射0.017
援助
分散:没有

发生

它在热液过程中取代了其他铝硅酸盐矿物 改造 和风化。 一种常见成分,可通过直接沉淀形成沉积物中粘土大小的部分

高岭石是最常见的矿物之一; 作为高岭土,它在马来西亚、巴基斯坦、越南、巴西、保加利亚、孟加拉国、法国、英国、伊朗、德国、印度、澳大利亚、韩国、中华人民共和国、捷克共和国、西班牙、南方开采。 非洲、坦桑尼亚和美国。

高岭土腐泥土地幔在西欧和北欧很常见。 这些地幔的年龄从中生代到早新生代。

高岭石粘土在热带雨林等炎热潮湿气候下岩石化学侵蚀形成的土壤中含量丰富。 当比较气候逐渐凉爽或干燥的斜坡上的土壤时,高岭石的比例下降,而其他粘土矿物的比例,例如 伊利石 (在寒冷的气候下)或 蒙皂石 (在干燥气候下)增加。 这种与气候相关的粘土矿物含量差异通常被用来揭示地质过去的气候变化,古代土壤被埋藏和保存。

使用面积

  • 高岭石矿物(约占 50%)的主要用途是用于造纸; 它的使用可以使某些类型的涂料纸焕发光彩。
    • 陶瓷(瓷器的主要成分)
    • 在牙膏里
    • 作为白色白炽灯泡的发光材料
    • 在化妆品中
    • 用于称为 Kaowool(矿棉的一种)的工业绝缘材料
    • 在“工作前”皮肤保护和隔离霜中
    • 在油漆中延长 二氧化碳白色颜料并改变光泽度
    • 硫化时改变橡胶的性能
    • 在粘合剂中改变流变性
    • 作为喷洒在农作物上以防止有机农业中的昆虫损害和防止苹果晒伤
  • 作为尼泊尔传统石墙房屋的粉刷(最常见的方法是在顶部涂上白色高岭土,中间涂上红粘土;红粘土可以延伸到底部,也可以将底部涂成黑色)
  • 在造纸中作为填料或作为改善表面的涂料,在爱迪生中作为填料 钻石 圆盘 因为高岭石可能含有极微量的 钍作为放射测年的指示剂,通常用于治疗胃部不适(最近,工业生产的高岭石制剂用于治疗腹泻),类似于南美鹦鹉(以及后来的人类)最初使用的药物。
  • 用于面膜或肥皂(称为“白土”)身体裹敷、水疗身体护理(如茧)或仅局部护理(如足部、背部或手部)。 可以添加精油以增加令人愉悦的香气,或者可以添加海藻以增加零食的营养价值。
  • 作为水和废水处理中的吸附剂,以促进诊断过程中的血液凝固,例如高岭土凝固时间
  • 改性为火山灰的偏高岭土形式; 当添加到混凝土混合物中时,偏高岭土会加速波特兰水泥的水化,并参与与硅酸盐水泥的火山灰反应,硅酸盐是在主要水泥矿物(例如阿利特)的水化过程中形成的。
  • 以改性偏高岭土的形式作为地质聚合物化合物的基本成分

实现安全

人们可能在工作场所通过吸入粉末或通过皮肤或眼睛接触而接触高岭土。

职业安全与健康

美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 将工作场所高岭土暴露的法定限值(允许暴露限值)规定为 15 小时工作日内总暴露量为 3 mg/m5,呼吸暴露量为 3 mg/m8。 美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 将建议暴露限值 (REL) 设置为 10 小时工作日内总暴露量 3 mg/m5,TWA 3 mg/m8 呼吸道暴露量。

岩土工程

Araştırma sonuçları,高岭石技术mühendisliğinde kullanımınınalternatif olarak,özellikle mevcudiyeti toplam kaya kütlesinin %10,8'inden az ise,daha güvenli illit ile değiştirilebileceğini göstermektedir。

配电系统

来自许多地方的纯材料,包括:

  • 位于中国江西省高岭市。
  • 英国康沃尔郡和德文郡的许多瓷土坑中都有。
  • 位于法国上维埃纳省利摩日。
  • 靠近德累斯顿、凯姆利茨和采特利茨、萨克森州以及德国其他地方。
  • L大号 存款 位于乌克兰顿涅茨盆地。
  • 在美国,佐治亚州梅肯比布公司; 迪克西克莱公司 (Dixie Clay Company) 矿区和南卡罗来纳州艾金县 (Aikin Co.) 巴斯附近的拉马尔矿坑 (Lamar Pit); 北卡罗来纳州杰克逊县韦伯斯特附近; 阿肯色州派克县​​默弗里斯伯勒附近和塞巴斯蒂安县格林伍德附近; 来自新墨西哥州里奥阿里巴县梅萨阿尔塔。
  • 位于魁北克省胡伯多和加拿大新斯科舍省沃尔顿附近

参考资料

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