【正文】 東淄博等地 。 我國南方云南 、 貴州二疊紀(jì)煤系地層及侏羅紀(jì)煤系地層也有產(chǎn)出 。 5) 與煤系地層有關(guān)的沉積型 主要礦物是 高嶺石與伊利石 ， 有機(jī)質(zhì)較多 、少量碎屑礦物和水鋁石 ， 含鋁高時則為鋁土礦 。 高嶺石結(jié)晶較差 ， 顆粒較細(xì) ， 粘性較大 。 古生代地層中的沉積型高嶺土 ， 已成為硬質(zhì)粘土巖 ， 歐美稱之為燧石粘土 (Flint clay)， 日本叫硬質(zhì)粘土 ， 可供燒制粘土熟料使用 。 我國很多煤田中塊狀粘土巖 (高嶺石泥巖 )，幾乎由純高嶺石組成 ， 是一種優(yōu)質(zhì)高嶺土 。 5) 與煤系地層有關(guān)的沉積型 目前我國優(yōu)質(zhì)沉積型高嶺土的最大產(chǎn)地是山西大同一帶 。 此外 ， 在山東新汶 、陜西銅川 、 河北三河 、 內(nèi)蒙等地也有此類優(yōu)質(zhì)沉積型高嶺土 。 現(xiàn)在 ， 又有很多單位想用這種類型的高嶺土開發(fā)出 “ 雙 90”型高嶺土 。 又一輪的高嶺土開發(fā)熱潮將會到來 。 6) 第四系河湖濱海沉積型 產(chǎn)在第四紀(jì)河流 、 湖泊 、 濱海沉積盆地中 ， 如廣東清遠(yuǎn) 、 福建漳州 、 泉州等地 。成礦母巖是花崗巖 ， 它們風(fēng)化形成高嶺土后 ， 受到水流的沖刷 、 搬運 、 帶到水盆地中沉積下來 。 若分異作用良好 ， 則高嶺石 、伊利石與石英分層沉積 ， 形成高嶺土礦床 。 6) 第四系河湖濱海沉積型 無機(jī)材料常用的粘土類原料 高嶺土類 瓷石類 蒙脫石類 葉臘石 伊利石類 水鋁英石類 陶土和高鋁粘土類 粘土類原料－－高嶺土類 因首先在江西景德鎮(zhèn)東部的高嶺村山頭發(fā)現(xiàn) ， 故國際上都把這種制瓷粘土稱為高嶺 (Kaolin)土 ， 其主要礦物成分是高嶺石(Kaolinite)和多水高嶺石 。 Al2O3?2SiO2?2H2O Al4[Si4O10](OH)8?2H2O 粘土類原料－－高嶺土類 粘土類原料－－高嶺土類 粘土類原料－－高嶺土類 桿狀高嶺石 粘土類原料－－高嶺土類 片狀高嶺石 粘土類原料－－高嶺土類 用 TiCl4處理過的片狀高嶺石 粘土類原料－－高嶺土類 高嶺土質(zhì)地細(xì)膩 ， 外觀呈土狀 、 致密狀或角礫狀 ， 質(zhì)軟 ， 用指甲可以劃開 ， 以舌舔則粘舌并有土味 。 其晶體呈極細(xì)的六角形片狀 ， 輪廓清晰 ， 晶片往往互相重疊 ，晶片厚度約 ， 平均直徑 ，面間角 106～ 140176。 由于高嶺土含 Al2O3較高 ， 故具有高的耐火度 ， 燒成范圍也較寬 ， 燒后具有良好的機(jī)械強度和化學(xué)穩(wěn)定性等 。 粘土類原料－－高嶺土類 屬于高嶺石類的粘土礦物還有地 (迪 )開石 (Dickite)、 珍珠陶土 (Nacrite)和多水高嶺石 (埃洛石 Hallysite， 又稱永敘石 ， 為我國四川永敘縣以盛產(chǎn)這種礦物為主的粘土而得名 )等 。 粘土類原料－－高嶺土類 不同產(chǎn)地高嶺土的特點 蘇州土：片狀和桿狀結(jié)構(gòu)的高嶺石混合組成； 界牌土：桿狀高嶺石 (60～ 65%)和石英混合物； 星子土：高嶺石約 67%， 余為水白云母和石英： 陜西上店土：多為結(jié)晶較差的高嶺石 ， 含有非晶質(zhì)水鋁英石或膠體氫氧化鋁； 山西大同土：硬質(zhì)粘土巖 ， 高嶺石含量約 90%。 粘土類原料－－高嶺土類 結(jié)晶良好的高嶺石 ， 晶形完整 ， 比表面積小 , 可塑性差 ；一般不含層間水 ， 其干燥 收縮率較小 ；陽離子 交換量小 ， 一般只有 2～ 5毫克當(dāng)量 /100克 。 而 b軸無序高嶺石和多水高嶺石可達(dá) 30～ 40毫克當(dāng)量 /100克；結(jié)晶良好的高嶺石經(jīng)高溫煅燒一般僅發(fā)育成 莫來石化針狀體 ， 而結(jié)晶差的高嶺石則可獲得較大的莫來石晶體 。 高嶺石類礦物由于結(jié)晶形態(tài)不同 ， 它們的差熱曲線和失重曲線也不盡相同 。 A、 B：迪開石； C：珍珠陶土； D：高嶺石 E： b軸無序高嶺石； F： 7197。多水高嶺石 G： 10197。多水高嶺石 粘土類原料－－瓷石類 瓷石是由絹云母 、 水云母和石英以及長石 、 高嶺石和碳酸鹽等礦物集合體構(gòu)成的巖石 ， 它們大多是酸性淺成巖或超淺成火成巖經(jīng)過熱液蝕變作用的產(chǎn)物 。 其可塑性常因其巖相結(jié)構(gòu)不同而異 ， 瓷石的干燥和燒成收縮率一般較小 ， 燒后常呈不同程度的白色 。 粘土類原料－－瓷石類 廣義來說 ， 瓷石可歸為伊利石 (illite)類 ，是粘土生成過程的中間產(chǎn)物 ， 多數(shù)為云母礦物水解后生成的 ， 其成分和結(jié)構(gòu)介于云母與高嶺石 、 或云母與蒙脫石之間 。 從成分上看 ， 與高嶺石相比 ， 伊利石含堿離子較多 ， 而含水較少；與白云母相比 ， 伊利石含堿離子較少 ， 而含水較多 。 粘土類原料－－瓷石類 瓷石的表層多為軟質(zhì)瓷土 ， 深部則呈硬質(zhì)瓷石 。 江西景德鎮(zhèn)歷來以瓷石為主要原料制瓷 ， 安徽祁門瓷石和湖南酸陵的馬頸坳瓷石 (土 )等都非常著名 。 粘土類原料－－蒙脫石類 蒙脫石最早發(fā)現(xiàn)于法國蒙脫利龍地區(qū) ，是常見的粘土礦物 （ 一般用于除蛭石以外的具有膨脹晶格的所有粘土礦物 ， 總稱為蒙脫石類礦物或微晶高嶺石礦物 )。 化學(xué)通式為 Al2O34SiO2nH2O(n通常大于 2)。 晶體構(gòu)造式是 Al4(Si8O20)(OH)4H2O。 顆粒較小 （ ） ， 結(jié)晶程度差 。顏色為白色或淡黃色 ， 具有很強的吸水膨脹性 ， 吸水后的體積可膨脹 10～ 30倍 ， 具有良好的結(jié)合性和陽離子交換特性 。 粘土類原料－－蒙脫石類 粘土類原料－－蒙脫石類 具有三層結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物：晶層間氧層與氧層聯(lián)系力小 ， 故水或其它極性分子容易進(jìn)入晶層中間 ， 引起 C軸方向膨脹 。 由于層間吸附了許多水化了的氧離子團(tuán) ， 層間結(jié)合力極弱 ， 易于解理碎裂 ， 所以顆粒極細(xì) 。 粘土類原料－－蒙脫石類 可塑性好 ， 干燥強度高 ， 但用量過多將引起干燥收縮過大 。 鋁含量較低 ，又吸附了其它陽離子 ， 相應(yīng)燒結(jié)溫度較低 ， 燒后色澤較差 。 粘土類原料－－蒙脫石類 蒙脫石礦物在我國分布很廣 ， 遼寧黑山膨潤土 、 江蘇祖堂山泥 、 浙江寧海粘土等 ， 都是以蒙脫石為主要礦物的粘土 。 粘土類原料－－葉臘石類 葉臘石是含水的鋁硅酸鹽礦物 ， 其晶體結(jié)構(gòu)與蒙脫石相似 ， 也具三層型結(jié)構(gòu) ，但層間不含水分子和可交換的陽離子 。 實驗式： 或 Al2(Si4O10)(OH)2。 粘土類原料－－葉臘石類 蠟石以葉臘石為主的硬質(zhì)粘土 ， 具脂肪滑膩感 ，呈致密塊狀 ， 耐火度 1710～ 1770℃ 。 在加熱過程中 ，自 550℃ 開始緩慢脫水 。 體積變化特點： 750℃ 之前產(chǎn)生緩慢的膨脹 ，750℃ 附 近 起 膨 脹 增 大 ， 至 900℃ 膨 脹 結(jié) 束 ，1100℃ 又稍微有膨脹 。 燒成時收縮小 ， 可制造要求尺寸準(zhǔn)確的產(chǎn)品 。 福建壽山 、 浙江青田和昌化等地均有產(chǎn)出 。 粘土類原料－－葉臘石類 葉蠟石具有優(yōu)良的傳壓性和機(jī)械加工性 ，同時又是良好的保溫 、 耐熱和電絕緣材料 ，故廣泛應(yīng)用于近代高壓技術(shù)中 ， 尤其是在人造金剛石生產(chǎn)中 ， 被用作傳壓介質(zhì) ， 起傳壓 、密封 、 絕緣和保溫的作用 。 粘土類原料－－伊利石 伊利石類也稱水白云母類 ， 伊利石類礦物成分復(fù)雜 ， 其晶體結(jié)構(gòu)式可寫成： K2(Al,Fe,Mg)4(Si,Al)O20(OH) 粘土類原料－－伊利石 伊利石類礦物是白云母風(fēng)化時的中間產(chǎn)物 ， 按其轉(zhuǎn)變的程度不同可形成各種礦物 。 絹云母 是在熱液或變質(zhì)作用下形成的細(xì)小鱗片狀白云母 ， 晶體結(jié)構(gòu)及成分與白云母相似 ， 具有粘土性質(zhì) ， 是南方瓷石中的主要粘土礦物之一 。 另外 ， 屬于水云母類礦物還有 綠鱗石 （ Celadonite） 、 海綠石等 。 粘土類原料－－伊利石 伊利石類礦物的基本結(jié)構(gòu)雖與蒙脫石相仿 ， 但因其無膨脹性 ， 且其晶粒也比蒙脫石粗 ， 因此可塑性較低 ， 干后強度小 ， 而干燥收縮較小 ， 軟化溫度比高嶺石低 。 使用時應(yīng)注意這些特點 。 粘土類原料－－伊利石 含伊利石類礦物的粘土產(chǎn)地較多 ， 如河北邢臺章村土 。 我國南方各地區(qū)特別是景德鎮(zhèn)地區(qū)瓷石 ， 即為石英和絹云母及少量其它礦物所組成 （ 如景德鎮(zhèn)南港瓷石 、 三寶蓬瓷石 、 安徽祁門瓷石等 ） ；而湖南醴陵默然塘泥卻為水云母類粘土 ， 含少量桿狀高嶺石和游離石英 。 粘土類原料－－水鋁英石 一類不常見的表生粘土礦物 ， 以無定形態(tài)存在 。 由長石 、 霞石 、 白榴石分解而成 ， 常與高嶺石共生 ， 見于風(fēng)化殼和土壤中 。 礦物實驗式： Al2O3 其中 n＝ 1或 n＞ 1。 它的鋁 、 硅和水的含量不定 ， 由于水鋁英石在粘土中呈無定形狀態(tài) ， 故可以提高可塑性和結(jié)合性 。 粘土類原料－－陶土和高鋁粘土 陶土由水云母 、 伊利石 、 高嶺石 、 石英等組成的粘土 ， 成分較復(fù)雜 ， 含鋁量較低 ，但也有質(zhì)優(yōu)者 。 粘土類原料－－陶土和高鋁粘土 宜興陶土：紫砂泥主要是伊利石和高嶺石 。 Al2O320 %左右 ， Fe2O TiO2含量較高；白泥主要為高嶺石 、 伊利石 ， Al2O319%左右；此外尚有甲泥和嫩泥 ， Al2O3 含量較高 ，F(xiàn)e2O TiO2含量不等 。 粘土類原料－－陶土和高鋁粘土 高鋁粘土含部分一水鋁石或三水鋁石主要由高嶺石組成的硬質(zhì)粘土 ， 俗稱焦寶石 ，其中 A12O3的含量 40～ 70%， 可以制造焦寶石瓷和炻器等 。 粘土類原料 問題：應(yīng)從哪些方面來描述粘土的組成 ？ 粘土類原料 化學(xué)組成； 礦物組成； 顆粒組成 粘土的工藝性能 可塑性 離子交換性 觸變性 膨化性 收縮 (干燥性能 ) 燒結(jié)性能 耐火度 結(jié)合性 水化試驗 工藝性能－－可塑性 可塑性是指粘土與適量的水結(jié)合后所形成的泥團(tuán) ， 在外力作用下產(chǎn)生變形但不開裂 。當(dāng)外力去掉后仍保持其形狀不變的能力 。 該定義包括兩個含義： 一是施加的外力必須大于泥團(tuán)的屈服值 ，當(dāng)外力去掉后泥團(tuán)內(nèi)部的引力和斥力達(dá)到新的平衡以保持其形變； 二是在產(chǎn)生形變量不出現(xiàn)開裂 。 工藝性能－－可塑性 可塑性 粉末 泥漿 塑限 最佳塑性范圍 液相 含水率 粘土（坯料）與可塑性的關(guān)系 工藝性能－－可塑性 可塑性表示： 可塑性指標(biāo)法 可塑性指數(shù)法 。 工藝性能－－可塑性 可塑性指數(shù)法 可塑性指數(shù)是指粘土的 液限含水率 與 塑限含水率 之差 。 塑限含水率表示粘土被水潤濕后 ， 使粘土顆粒能相對滑動而出現(xiàn)可塑性的含水量 。 塑限高 ， 說明粘土顆粒的水化膜厚 ， 工作水分高 ，但干燥收縮也大 。 液限含水量反映粘土顆粒與水分子親和力的大小 ， 液相高的粘土顆粒很細(xì) ， 在水中分散度大 ， 不易干燥 ， 濕坯的強度低 。 可塑性指數(shù) 表示粘土能形成可塑泥團(tuán)的水分變化范圍 。指數(shù)大則成形水分范圍大 ， 成形性能好 。 指數(shù)小的粘土調(diào)成的泥漿厚化度大 、 滲水性強 ， 卻便于壓濾榨泥 。 工藝性能－－可塑性 可塑性指標(biāo) ：在工作水分下 ， 粘土泥團(tuán)受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應(yīng)力與應(yīng)變的乘積 （ 還應(yīng)測定泥團(tuán)的相應(yīng)含水率 ） 。它反應(yīng)了粘土泥團(tuán)成形性能的優(yōu)劣 ， 但要注意相應(yīng)的含水率 。 若含水率大 ， 則工作水分多 ， 干燥過程易變形 、 開裂 。 工藝性能－－可塑性 影響可塑性的因素 1. 固體物料的類型和含量； 2. 顆粒大小及分布狀態(tài)； 3. 顆粒中離子的種類及分布； 4. 液相的類型、溶解鹽的種類和濃度； 5. 有機(jī)物的含量等 工藝性能－－可塑性 提高泥料可塑性的措施： 除去粘土中所夾的非可塑性物料 ， 或進(jìn)行長期的風(fēng)化； 將濕潤了的粘土或坯料長期陳腐； 將泥料進(jìn)行真空處理 ， 并多次練泥； 摻用少量的強可塑性粘土； 加入糊精 、 膠體 SiO Al(OH) 羧甲基纖維素等物質(zhì) 。 工藝性能－－可塑性 降低可塑性的措施： 加入非可塑性原料 ， 如石英 、 瘠性粘土 、 熟瓷粉等 將部分粘土預(yù)先煅燒。 工藝性能－－離子交換性 粘土顆粒由于其表面層的斷鍵和晶格內(nèi)部離子的被臵換 ， 其表面總是帶有電荷同時又吸附一些反離子 。 在水溶液中 ， 所吸附的離子又可被其它相同電荷的離子所臵換 。 離子交換反應(yīng)發(fā)生在在粘土粒子的表面部分 ，而不影響硅鋁酸鹽晶體的結(jié)構(gòu) 。 工藝性能－－離子交換性 不同粘土離子交換容量 / 101mmol/g 粘土種類 吸附離子種類 粘土種類 吸附離子種類 陽離子 陰離子