【正文】 陶瓷生產(chǎn) )， 前蘇聯(lián) 、 德國 、美國等發(fā)達國家都在大力開發(fā)利用各種工業(yè)廢渣 。 其它原料－含硼原料 提供玻璃和陶瓷工業(yè)所需的 B2O3， 主要原料有： 硼砂 （ Na2BO7?10H2O） 硼酸 （ H2BO3） 含硼礦物： 硼鎂石 （ 2MgO?B2O3?H2O） 、 鈉硼解石 （ NaCaB5O9?8H2O） 硅鈣硼石 ? Ca2B2(SiO4)(OH)2? 其它原料－鋯英石（ Zircon） 鋯 英 石 的 化 學 組 成 為ZrSiO4， 系火成巖深層礦物 ，常形成于堿性巖漿結晶過程中 ， 或堿性偉晶巖作用過程的初期階段 。由堿法制備的工業(yè)氧化鋁的主要成分為 γ －Al2O3， 并含有少量的 α－ Al2O3和 β － Al2O3 碳素類原料 原料 1. 焦碳：石油焦、瀝青焦、冶金焦 2. 無煙煤 3. 天然石墨：顯晶質石墨、隱晶質石墨 4. 炭黑 粘合劑 1. 煤焦油 2. 瀝青 3. 人造樹脂：酚醛樹脂、呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂 其它原料－鐵質原料 主要用于水泥生產(chǎn)時的校正原料 ， 要求氧化鐵含量＞ 40%， 如低品位的鐵礦石 。SiO2。再 ， 在 Al2O3的各種變體中 ， 只有 α－ Al2O3是最穩(wěn)定的晶型 ， 其機 、 電 、 熱性能優(yōu)良 。 1350～ 1500℃ (再結晶燒結階段 )：剛玉和莫來石晶體經(jīng)過再結晶而發(fā)育長大 。 高鋁原料 －－性質 鋁礬土在加熱過程中的變化 ～ 900℃ ， 排除結合水 （ 吸熱 ） ， 體積收縮 。 呈白色或灰白色 。 鋁礬土 粘土礦物進一步風化的產(chǎn)物，其主要礦物組成可分三部分：鋁土礦物、粘土礦物、鐵鈦雜質礦物。2SiO2 可降低燒成溫度 ，促進陶瓷中石英的轉化和莫來石的生成 ， 擴大燒成范圍和提高釉面熱穩(wěn)定性等 滑石（ Tale） 滑石是天然的含水硅酸鎂礦物 ， 屬單斜晶系 ， 其結晶構造式為 Mg3(Si4O10)(OH)2， 化學通式是 3MgO 可代替部分長石使用 ， 降低坯料燒結溫度 ， 在釉料中的作用和滑石相似 。 針狀硅灰石晶體 ， 可加快干燥速度 。 用于陶瓷 ， 可以大幅度降低陶瓷的燒成溫度和縮短燒成時間 ， 而且具有其它許多優(yōu)點 ， 當前已引起世界各國的重視 。 硅灰石（ Wollaastonite） 1978年以前 ， 中國是一個硅灰石的貧國 ， 現(xiàn)在已探明儲量達 ， 推測遠景儲量達20220萬噸以上 ， 位居世界之首 。 原料的化學成分對產(chǎn)品的質量影響很大 ， 要求： MgO＜ 3%， 從而保證熟料中的 MgO＜ 5%。 如含黑云母雜質 ， 需篩選除去 。 其中霞石常以不規(guī)則的顆粒狀或晶體存在于巖石之中 。 具有高粘度的長石熔體 ， 起了高溫熱塑作用和膠結作用 。A12O3A12O3A12O3 粘土熟料是由高嶺土或 Al2O3含量較高的粘土經(jīng)過較高溫度的(1000℃ 左右 )煅燒而成 。 起 “ 骨架 ” 作用 ， 高溫下部分溶解于液相中 ， 增加熔體的粘度 ， 而未溶解的石英顆粒 ， 則構成坯體的骨架 ， 其體積膨脹可部分地抵消粘土收縮的影響 。 但在冷卻過程中 ， 若熔體在固化溫度以下降溫過快 ，坯體中未反應的石英 (稱為殘余石英 )以及方石英會因晶型轉化的體積效應給坯體很大的內應力 ， 而產(chǎn)生微裂 ， 甚至開裂 ， 此外 ， 高溫下部分石英會溶解于液相中 ， 提高液相粘度 ， 而未熔化的石英顆粒構成了坯體的骨架 ， 起增強的作用 ， 減少坯體變形的可能性 。 工藝性能－－水化試驗 粘土原料在水中自由崩解分散為細小粘土粒子的性能 。 工藝性能－－結合性 粘土粘結一定細度的瘠性物料 ， 形成可塑泥團并有一定干燥強度的性能 。 工藝性能－－燒成性能 各類粘土的收縮范圍 ％－＝燒 100vvV 1 21 ?v粘土種類 高嶺石 多水高 嶺石 蒙脫石 伊利石 干燥線收縮率（％） 3～ 10 7～ 15 12～ 23 4～ 11 燒成線收縮率（％） 2～ 17 8～ 12 6～ 10 9～ 15 工藝性能－耐火度 耐火度 耐火度是指材料在高溫作用下達到特定軟化程度時的溫度 。 工藝性能－－燒成性能 燒成溫度和燒成溫度范圍 燒成溫度范圍取決于液相量的生成速度和液相粘度隨溫度變化的幅度 。 工藝性能－－燒成性能 粘土加熱過程中氣孔率和收縮率的變化 氣孔率（％） 溫度 T 收縮率（％） 1 2 T1 T2 氣孔率 收縮率 T3 工藝性能－－燒成性能 三個對應溫度的含義： T1：開始燒結溫度 T2：燒結溫度 T3 ：軟化溫度 T3與 T2的溫度差即為燒結范圍。 直接影響生坯在運輸 、 施釉 、 裝窯過程中的損失率 ， 也影響坯體抵抗變形 、 開裂的能力 。 工藝性能－－干燥性能 干坯強度 通常用試件的彎曲強度來表示 。 此階段終止時的泥料含水率 ， 稱為臨界水分 。 粘土原料干燥收縮過大 ， 易造成坯件干燥變形 、 開裂或延長干燥時間 。 工藝性能－－干燥性能 干燥性能：干燥收縮 、 干坯孔隙率 、干坯強度和干燥敏感性 。 d) 吸附離子的種類和數(shù)量：粘土吸附陽離子價數(shù)越小 ， 同價離子半徑越小者 ， 觸變效應越大 。 而觸變性過大的泥漿在管道輸送過程中會帶來不便 ， 成形后生坯也易變形 。 泥料放臵一段時間后 ， 在維持原有水分的情況下也會出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象 ， 這種性質統(tǒng)稱為觸變性 。 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 。 若含水率大 ， 則工作水分多 ， 干燥過程易變形 、 開裂 。指數(shù)大則成形水分范圍大 ， 成形性能好 。 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 。當外力去掉后仍保持其形狀不變的能力 。 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 。 礦物實驗式： Al2O3 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 。 絹云母 是在熱液或變質作用下形成的細小鱗片狀白云母 ， 晶體結構及成分與白云母相似 ， 具有粘土性質 ， 是南方瓷石中的主要粘土礦物之一 。 燒成時收縮小 ， 可制造要求尺寸準確的產(chǎn)品 。 實驗式： 或 Al2(Si4O10)(OH)2。 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 。 顆粒較小 （ ） ， 結晶程度差 。 化學通式為 Al2O3 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 。多水高嶺石 G： 10197。 粘土類原料－－高嶺土類 結晶良好的高嶺石 ， 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毫克當量 /100克 。 其晶體呈極細的六角形片狀 ， 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。成礦母巖是花崗巖 ， 它們風化形成高嶺土后 ， 受到水流的沖刷 、 搬運 、 帶到水盆地中沉積下來 。 此外 ， 在山東新汶 、陜西銅川 、 河北三河 、 內蒙等地也有此類優(yōu)質沉積型高嶺土 。 高嶺石結晶較差 ， 顆粒較細 ， 粘性較大 。 常與砂頁巖或少量石灰?guī)r共生 。 湖南也有類似的資源 ， 但沒有做深入的資源評價工作 。 礦體以脈狀 、 囊狀為最常見 ， 往往有伴生有葉蠟石化 、 硅化 、 絹云母化等蝕變 ，具有沿裂隙向兩側呈帶狀分布的特征 。 淋積帶： ② 白色致密塊狀高嶺土帶； ③ 黑、白相間的條紋狀高嶺土帶； ④ 劣質高嶺土帶，通常很?。? ⑤ 石灰?guī)r或大理巖、白云巖。 濕熱的氣候 ， 地形起伏平緩 ， 有利于提供大量的地下水以及成礦物質的堆積 。 ③ 半風化帶：位于風化殼的下部 ， 由于風化作甩弱 ， 常保留較多原巖中的礦物 ， 并以結晶差高嶺石為主 。 問題： “ 蛙目粘土 ” 是什么含義 ？ 1) 風化殘余型－－礦體特征 蛙目粘土的含義： 此類高嶺土常雜有母巖中的穩(wěn)定礦物 ，如石英 、 云母等 。 微緩地形條件：廣闊的受水面積和舒緩的水力流泄環(huán)境 ， 既可使堿及堿土金屬鹽基隨時帶出 ， 而又很少剝蝕 ， 從而促使成礦作用長期進行 。6SiO2＋ mH2O＋ CO2 → Al 2O3 今后隨著陶瓷工業(yè) 、 造紙工業(yè)與其他工業(yè)的發(fā)展 ， 對高嶺土的需求量將越來越大 ，迅速發(fā)展我國以高嶺土為主的粘土工業(yè) ， 已是當務之急 。 天然原料－－粘土類原料 我國粘土礦產(chǎn)資源豐富 ， 開采歷史悠久 ， 但正規(guī)開采的大型礦山少 ， 礦產(chǎn)的深加工少 ， 距標準化原料仍然有很大的距離 。接觸變質巖具環(huán)帶分布特點 ， 沿半徑方向逐漸變化 。 天然原料－－概述 在變質巖中 ， 正變質巖往往都含有幾種主要的造巖氧化物 ， 且含量范圍比較集中；負變質巖 ， 有時某些造巖氧化物特別集中 ，如 SiO CaO、 Al20 Fe203等 。 －－無機非金屬材料的主要成分 。 景德鎮(zhèn) ， 采高嶺土 ， 留下了石英及其它廢石 …… 我們要愛惜資源 ， 保護好環(huán)境 。 天然原料－－概述 而 O、 Si、 Al、 Fe、 Ca、 Na、 K、 Mg等元素 ， 也正是無機非金屬材料的主要成分 。無機材料工藝原理 原料 無機材料制備原理－原料概述 無機非金屬材料的原料種類繁多、來源豐富，既有天然的巖石、礦物，也有人工合成的高純、超細、改性原料，甚至還有工業(yè)固體廢棄物。 天然原料－－概述 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%O 、S i 、A lF e 、C a 、N a 、K 、M g其它元素從元素含量看：地殼中 O、 Si、 Al、 Fe、Ca、 Na、 K、 Mg這 8種元素占 ％ ，其中 O、 Si、 Al即占了％ ， 其它元素僅占 ％ 。 仍然存在著選礦 、 仍然存在著尾礦 、仍然有著環(huán)境問題 。 天然原料－－概述 三大類巖石相互關系 天然原料－－概述 巖漿巖的化學成分主要為 SiO2 、Al2O K2O、 Na2O、 FeO、 Fe2O CaO、MgO、 TiO H2O， 其含量占 99%。泥質巖、砂巖、碳酸鹽巖是分布最廣的沉積巖，約占全部沉積巖的 99%。 正變質巖的分布特點與巖漿巖相似 ， 副變質巖則與沉積巖相似 。 粘土礦物是由 SiO4四面體組成的 (Si2O5)n層和由鋁氧八面體組成的 AlO(OH)2層相互以頂角聯(lián)接起來的層狀結構 。 而國際高嶺土產(chǎn)量約為 1700萬噸 。Al2O3nH2O 1) 風化殘余型 成礦條件 ： 濕熱氣候條件：充沛的雨量和繁茂的植物 ， 形成弱酸性的地球化學環(huán)境 ， 促使成礦原巖發(fā)生強烈的化學分解 。 風化殘余型－－成礦條件 原巖種類 形成粘土的主要成分 用途 黑云母花崗巖 高嶺土 ， 鐵質多 ， 有綠泥石 、 蛭石 大多不用 白云母花崗巖 高嶺土 ， 白云母 、 絹云母 大多可用 花崗閃長巖 高嶺土及蒙脫石 ， 鐵質多 ，含綠泥石 、 黑云母等 大多可用 閃長巖 高嶺土及蒙脫石 ， 鐵質多 ，含綠泥石 、 黑云母等 大多能用 不同巖石風化的產(chǎn)物情況 (1) 玄武巖 高嶺土及蒙脫石 ，鐵質較多，含綠泥石、黑云母等 大多能用 超基性巖 高嶺土及蒙脫石 ，鐵質較多，綠泥石、黑云母等 大多能用 長英巖 高嶺土及蒙脫石 ，雜質較少 大多能用 偉晶巖 高嶺土 ，雜質較少 大多能用 碳酸鹽巖 鈣質粘土 ，鎂質粘土 少數(shù)能 風化殘余型－－成礦條件 不同巖石風化的產(chǎn)物情況 (2) 1) 風化殘余型－－礦體特征 礦床礦體的底部界限并不規(guī)則 ， 多呈斗篷狀 、 漏斗狀 、 脈狀 、 透鏡狀 ， 厚度變化很大 ， 從數(shù)厘米到數(shù)十米 ， 向深處逐漸過渡為不安全風化帶 、 半風化帶 、 直至母巖 ， 其礦化面積可以從數(shù)百到數(shù)十萬平方米 ， 并受基巖分布及構造裂隙等因素的控制 。 ② 不完全風化帶：中部 ， 由于風化作用