XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析
煅烧高岭土的烧结后物相结构验证与表征
煅烧高岭土的烧结后物相结构验证与表征高岭土是一种重要的矿物资源，被广泛应用于陶瓷、建材、冶金等行业。
而煅烧是高岭土的一种常见处理方法，旨在通过高温热处理改变其结构和性质，提高其应用价值。
本文将就煅烧高岭土后的物相结构验证与表征进行详细探讨。
一、煅烧高岭土的基本原理煅烧是指将高岭土样品置于高温条件下进行热处理的过程。
煅烧温度、时间和环境对高岭土的矿物组成和结构有着重要影响。
煅烧过程中，高温会引发高岭土中晶体结构的改变，矿物相的相互转化和晶格结构的重排。
二、物相结构验证的常用方法在煅烧高岭土后，我们需要进行物相结构验证，以了解煅烧对高岭土物相的影响。
以下是常用的物相结构验证方法：1. X射线衍射(XRD)分析：XRD是最常用的矿物相分析技术。
通过测量高岭土样品中的X射线衍射谱，我们可以确定样品中存在的矿物相和晶体结构。
在煅烧后，高岭土晶体结构的改变会导致XRD图谱的变化，从而验证煅烧后高岭土物相的变化。
2. 热差分-差热分析(TG-DTA)：该技术可用于研究高岭土样品在升温过程中的质量变化和热变化。
通过监测样品的质量损失和吸放热变化，可以判断煅烧过程中的物相转化和结构重排。
3. 红外光谱(FT-IR)分析：高岭土煅烧后，其红外光谱图谱会发生变化，信号强度和峰位可能会发生变化，从而可以推断出高岭土的矿物组成和结构的变化。
4. 扫描电子显微镜(SEM)分析：SEM可以直观地观察高岭土的表面形貌和晶体结构。
在煅烧后，高岭土的表面形貌以及晶体尺寸和形态可能会发生变化，通过SEM观察可以验证这一点。
三、煅烧高岭土后的物相结构变化1. 煅烧温度的影响：高岭土的煅烧温度是影响物相结构变化的关键因素之一。
低温煅烧(500-700℃)会使高岭土中的水分和结晶水分解，导致矿物相的转化和晶体结构的重排。
随着煅烧温度的升高，高岭土中的高岭石和伊利石等矿物相可能发生相互转化。
2. 煅烧时间的影响：煅烧时间是影响物相结构变化的另一个重要因素。
茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析
及遮盖力性 能在煅 烧过程中的变化规律。 结果表明： 随着煅
烧 温度 的升 高， 茂名水 洗 高岭 土 由晶 态 变成 无 定形态 的偏 高 岭石 ， 变温度 在 ６０ 左 右； ４０ ０ ０ 转 ５口 Ｃ 在 ５ ～１５ ℃的 温度 范 围内， 随着煅 烧 温度 的升高 ， 粒度指 标 。 。 、 和 。 整体 变大， ５ ７０
驯 化 酵 母乙 醇量可 由９ ９ ｇ Ｌ提高 到 １ ． １ ／ 对 于 ．４ ／ ７ ９ ｇ Ｌ， 提 高０ｃＣ 水解 液 发酵 速率 以及乙醇 产量有积 极意 义 ； 加 入Ｆ Ｓ０ 的水解 液 ， ｅ 以ＣａｏＨ） 中和处 理后产 乙醇 （ ， 过 量 明显优 于 中和 处 理 ， 高乙 醇 产 量 比中和 处 理 可 高 最 出８ ．０ 有无Ｆ Ｓ ５２ ％； ｅ Ｏ 的水 解液 发酵 规律一致 ， 未加入
２０１ ０
ＴＥＣＨ ＮｏＬｏＧＹ
及葡 萄糖浓 度分别可提 高４ ．４ ｆ ６６ ％。 ５ ０ ％￣ ２ ．７ １
３２ 驯化 酿酒 酵母可 以提高酵 母 的活性 以及耐 受性 ， ． 摘 要： 以广 东茂名水 洗高岭土 为原料 ， 采用Ｘ Ｄ Ｉ Ｅ Ｓ ｇ 、Ｒ 和Ｓ Ｍ １ １
定其煅 烧产品 的结构 及形 态变化 ， 分析煅 烧产品的粒度 分布
８ ０ 的温度范围内， ５。 ｃ 粒度指标有减小趋势； ５ ～５ ０ ４ ０ ５ ℃时， 随着煅烧温度的升高， 遮盖力下降， ５ ￣９ ０ ５ ０ ５ ℃时， 随着温度
的进 一 步升 高， 盖 力升 高。 遮
入 Ｆ 解液 需要 过 中和 才可以 达 到较 高的 乙醇产 ｅ ０水 Ｓ
煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响
煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响高岭土是一种重要的工业矿石，广泛应用于陶瓷、建筑材料、化妆品等领域。
高岭土的矿物相组成对其性质与用途有着重要影响。
煅烧是高岭土加工中的一项关键步骤，可以通过调节煅烧温度来改变高岭土的矿物相组成，进而调控其性能。
本文将探讨煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响。
高岭土是一种由细粒状的硅酸盐矿物组成的黏土矿物。
主要矿物有石英、长石和高岭石。
高岭石是高岭土中含量最高的矿物，其化学组成为二氧化硅和三氧化二铝。
煅烧是通过加热高岭土使其发生物理和化学变化的过程。
煅烧温度对高岭土矿物相组成的影响主要表现在以下几个方面。
首先，煅烧温度会影响高岭石的晶形结构。
高岭石在煅烧过程中会发生晶格调整和相转变。
当煅烧温度较低时，高岭石中的水分分子和结构中的铝氧四面体相互作用较大，使得高岭石保持较完整的层状结构。
随着煅烧温度的升高，高岭石层间的水分分子开始脱离，铝氧四面体也发生位移，导致高岭石层状结构的破坏和塌陷。
因此，较低温度下煅烧的高岭土样品中高岭石晶体较完整，晶格结构较稳定，而较高温度下煅烧的高岭土样品中高岭石晶体结构较破碎，晶格结构较不稳定。
其次，煅烧温度对高岭土中石英和长石的含量和结构也有影响。
高岭土中的石英和长石是主要的辅助矿物。
煅烧温度的升高会促使高岭土中的石英和长石发生相应的晶体调整和减少。
煅烧温度较低时，高岭土中的石英和长石相对含量较高，晶体相对完整。
随着煅烧温度的升高，石英和长石的含量逐渐减少，晶体结构也随之发生变化。
煅烧温度过高时，石英和长石晶体进一步破坏，质量减少。
此外，煅烧温度还会影响高岭土中其他次生矿物的形成与相对含量。
高岭土煅烧过程中，除了石英、长石和高岭石外，还可能生成其他次生矿物相，如贝壳岩、莫来石、辉石等。
煅烧温度较低时，次生矿物相对含量较低。
随着煅烧温度的升高，次生矿物相对含量逐渐增加。
煅烧温度较高时，次生矿物相的生成可能达到最大。
最后，煅烧温度还会影响高岭土的物理和化学性质。
煅烧高岭土的热解产物与成分分析
煅烧高岭土的热解产物与成分分析高岭土是一种常见的矿物材料，主要由硅酸铝的黏土矿物质组成。
在高温下，高岭土经过煅烧后会产生一系列的热解产物，这些产物与成分对于高岭土的性质和应用有着重要的影响。
本文将对煅烧高岭土后的热解产物与成分进行分析。
煅烧是将高岭土加热到一定温度范围内进行热解反应，常见的煅烧温度一般在900℃至1200℃之间。
在这一过程中，高岭土分解为各种化学物质的气态产物，其中最重要的是水蒸气、二氧化碳和一氧化碳。
首先，水蒸气是煅烧高岭土最主要的气体产物之一。
高岭土中含有结晶水，当煅烧温度超过一定值时，结晶水开始脱除，形成水蒸气释放到环境中。
煅烧过程中的水蒸气生成量与温度和高岭土的化学成分有关，一般来说，高岭土含水量越多，煅烧时生成的水蒸气也越多。
其次，二氧化碳也是煅烧高岭土时形成的重要气体产物。
高岭土中的碳酸盐矿物质在高温下会分解，释放出二氧化碳，这也是煅烧过程中产生二氧化碳的主要来源之一。
煅烧温度越高，二氧化碳的产生成分也越多。
此外，一氧化碳也是煅烧高岭土时可能产生的气体产物之一。
一氧化碳主要是由煅烧过程中可能存在的有机物质的热解反应而生成的。
这些有机物质可能来自于高岭土中的有机质或者杂质，它们在高温下分解为一氧化碳和其他气体产物。
除了气体产物，煅烧高岭土还会产生固体产物和液体产物。
固体产物主要是高岭土中的矿物质在高温下发生变化而生成的新的矿物质。
常见的固体产物有氧化铝、硅酸盐矿物质等。
这些固体产物的形成与煅烧温度和高岭土的化学成分和结构有关。
液体产物主要是高岭土煅烧过程中产生的熔融物质。
在高温下，高岭土中的硅酸铝矿物质会熔化形成液体相，这些熔融物质在冷却后会形成玻璃状或非晶态的物质。
液体产物的形成与煅烧温度和高岭土的组成和结构有关。
总结起来，煅烧高岭土的热解产物与成分包括气体产物、固体产物和液体产物。
气体产物主要是水蒸气、二氧化碳和一氧化碳，其形成与高岭土的化学成分和煅烧温度有关。
固体产物主要是煅烧后生成的新的矿物质，液体产物主要是高岭土的熔融物质。
煅烧高岭土的比表面积及孔结构性质分析
煅烧高岭土的比表面积及孔结构性质分析高岭土是一种常见的矿物质材料，由于其具有较大的比表面积和特殊的孔结构性质，被广泛应用于陶瓷、建筑、环境工程等领域。
本文将对煅烧高岭土的比表面积和孔结构性质进行详细分析。
首先，我们来讨论高岭土的比表面积。
比表面积是指单位质量或单位体积的物质所暴露于外部的表面积，通常用平方米/克或平方米/立方米表示。
煅烧高岭土的比表面积通常较大，这是由于高温煅烧过程中，高岭土中的水分和有机物质被蒸发和分解，留下了大量的孔隙和微细颗粒。
这些孔隙和微细颗粒增加了高岭土的表面积，进而增强了其吸附性能和反应活性。
其次，我们来研究高岭土的孔结构性质。
孔结构是指物质内部的孔隙分布和孔径大小，分为微孔、中孔和大孔。
煅烧高岭土的孔结构主要由孔径和孔隙率两个方面决定。
首先是孔径。
高岭土的煅烧过程中，由于水分和有机物质的蒸发和分解，形成了不同大小的孔隙。
这些孔隙可以分为微孔和中孔两种类型。
微孔是指孔径小于2纳米的孔隙，而中孔指孔径在2纳米到50纳米之间的孔隙。
高岭土中的微孔主要由粘土矿物颗粒之间的屈曲和折叠形成，而中孔则是由于高温煅烧过程中颗粒的收缩和重组造成的。
其次是孔隙率。
孔隙率是指物质内部孔隙的体积与总体积之比。
煅烧高岭土的孔隙率通常较高，这是由于高温煅烧过程中水分和有机物质的蒸发，导致高岭土颗粒之间形成大量的孔隙。
孔隙率的大小直接影响着高岭土的吸附性能和渗透性能。
高岭土的比表面积和孔结构性质对其应用性能具有重要影响。
首先，高岭土的较大比表面积使其具有良好的吸附性能。
高岭土的表面能够吸附大量的气体和溶液分子，从而提高了催化剂的活性和选择性、吸附剂的吸附能力，并且还可以用于环境工程中的污水处理和废气处理等方面。
其次，高岭土的孔结构性质对其渗透性能和储存性能也有影响。
由于高岭土中的孔隙和微细颗粒，使其具有较大的渗透能力，有利于土壤中的水分和气体的传输和调节。
此外，高岭土中的孔隙还能够储存一定量的气体和溶液分子，从而提高了其贮存性能。
煅烧高岭土的烧结机制分析
煅烧高岭土的烧结机制分析高岭土是一种重要的无机非金属材料，具有良好的耐高温性能和化学稳定性。
煅烧高岭土是指将其加热至一定温度，使其颗粒内部发生结合和硬化的过程。
煅烧过程中，高岭土中的水分和有机物会被逐渐排出，同时晶体结构也会发生变化，从而形成烧结的产品。
煅烧高岭土的烧结机制主要包括物理变化和化学反应两个方面。
首先，物理变化是煅烧过程中最直观的表现之一。
高岭土在加热过程中，水分会逐渐蒸发，使得颗粒内部变得干燥，从而改变颗粒的晶体结构。
此外，高岭土中的有机物也会在高温下燃烧或分解，进一步减少在颗粒中的存在。
其次，煅烧过程中的化学反应对于高岭土的烧结非常关键。
高岭土主要成分是高岭石，化学式为Al2Si2O5(OH)4，煅烧过程中会发生硬化和结合反应。
在高温下，高岭石晶体中的水分和羟基会逐渐排除，形成氧化铝（Al2O3）和二氧化硅（SiO2）的晶体相。
这些晶体相在高温下会相互融合，使得高岭土颗粒之间结合更加牢固。
煅烧温度是影响煅烧高岭土烧结机制的重要因素。
在煅烧的早期阶段，煅烧温度较低，高岭土表面开始逐渐失去水分，颗粒内部的水分则仍然存在。
到达一定温度后，高岭土表面的水分已经完全蒸发，颗粒内部水分开始释放。
然而，如果煅烧温度过高，会导致高岭土中的氧化铝和二氧化硅发生过度烧结，使得颗粒之间的结合不均匀或者产生晶粒破裂。
因此，选择适当的煅烧温度是保证高岭土烧结质量的关键因素之一。
除了煅烧温度，煅烧时间也会对高岭土的烧结机制产生影响。
在煅烧初期，煅烧时间较短，高岭土内部的物质排除速度较慢，颗粒之间的结合力较弱。
但是随着煅烧时间的延长，高岭土颗粒内部的水分和有机物会被逐渐排除，颗粒之间的结合变得更加牢固。
然而，如果煅烧时间过长，会导致颗粒内部的晶体相过度生长，超过了最佳结合状态，从而影响烧结质量。
在实际应用中，为了进一步优化高岭土的烧结机制，可以采用一些辅助措施。
例如，在煅烧过程中可以添加一些助熔剂，如氧化钠（Na2O）或者氟化钙（CaF2），以提高烧结温度和结合强度。
高岭土和煅烧高岭土的微观结构研究
ｊ端６５０ｃ
煅烧十
０ ２８ ０ １２ ４７ ４（】 ４９∞ ０ ２４ ０｜【 ０ ６【 ０ ４３ ０ ９【） ０ ９ｆ）
从上表可以看出：这两种产地的高岭土化学成 分变化不入，尤其Ａｌ：０，、ｓｉ０：含量变化甚小，只是 杂质含量稍有不同。高岭土经过煅烧，其他成分变 化不大，唯有ＳＯ，含量降低，这是冈为在煅烧过程 中，高岭土中ｓ０；２发生分解，所以最后煅烧产物中 ｓＯ；含量降低。 ２．２ ＳＥＭ观察
图２高岭土及煅烧产物的ｘＲｏ图
２．４ ２７Ａｌ ＭＡｓ ＮＭＲ．２９Ｓｉ ＭＡｓ ＮＭＲ研究 固体核磁共振图谱是分析固体中原于排列的有
力手段，图３是两种产地高岭土及其煅烧产物中Ａｌ
的同体核磁共振谱即”Ａｌ ＭＡｓ ＮＭＲ谱图。其中 ６ ２．６３×１０“处的峰对应着八面体中的六配位Ａｌ， ｄ ３０．２７×１０１处的峰对应着五配位Ａｌ，６ ６４．４５ ×１０１处的峰对应着四而体中的四配位Ａ一。从幽 中町以看出：高岭土中Ａｌ全部是六配位，煅烧后是 四、五、六配位共存，四配位量较少。
筛『Ｊ】石油大学学报，２００２，２６（５）：９４． ｆ４］Ｔｈｋｈｔａｍｖｓｈｅｖａ，Ａ Ｖ．Ｋ。ｎｏｖａｌ’ｃｈＩｋｏｖ．Ｌ Ｄ，Ｎｅ土ｅｄｏｖ，Ｂ Ｋ
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ＮａＹ ｚｃｏｌｉｃｅ ｏｆ ｈｉｇｈｐｈａｓｏ Ｐｕｒｉｔｙ打ｏｍ ｋａｏＩ】ｎ…
ＣｈｅＴｎｌｍｙ孙ｄ ＴｅｃｈｏＩｏｇｙ ｏｆｈｅＩｓ ａｎｄＯ眠１９９１，２６（７—８）：３９７ 【５】汤愤毅．高岭土社台成沸石的慨况及前景【Ｊ】ｒ卅Ｉ化工，
XRD IR SEM 茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析
及葡萄糖浓度分别可提高45.04%和26.67%。
3.2驯化酿酒酵母可以提高酵母的活性以及耐受性，驯化酵母乙醇量可由9.94g/L提高到17.91g/L，对于提高O C C水解液发酵速率以及乙醇产量有积极意义；加入Fe S O 4的水解液，以C a(OH)2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理，最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%；有无Fe S O 4的水解液发酵规律一致，未加入FeSO 4产乙醇量相对滞后。
3.3助催化剂(Fe S O 4)可以明显增加还原糖量，但是加入F e S O 4水解液需要过中和才可以达到较高的乙醇产量，需要消耗大量的Ca(OH)2，因此，从经济方面出发，应当权衡考虑。
参考文献[1]中国造纸协会.中国造纸工业2009年度报告[J ].中华纸业,2010,31(9):8-18．[2]顾民达.中国废纸回收利用及政策法规[J].中华纸业,2008, 29(14):6-9．[3]Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass re-sources: current state and prospects[J]. Appl Microbiol Biotech-nol, 2006,69(6):627-642．[4]Robert W Torget, Jun Seok Kim, Y Y Lee. Fundamental aspects of dilute acid hydrolysis/fractionation kinetics of hardwood car-bohydrates 1. Cellulose hydrolysis[J]. Ind Eng Chem Res, 2000, 39(8):2817-2825．[5]Gail Lorenz Miller . Use of dinitrosalicylic acid reagent for deter-mination of reducing sugar[J]. Analytical Chemistry, 1959,31(3): 426-428．[6]楼纯菊.简易的酒精定量测定法[J].微生物学通报,1984,(5): 219,235．[7]李岩,张晓东,孟祥梅,等.玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究[J].现代化工，2008,28(10):352-356．[8]Quang A Nguyen, Melvin P Tucker . Diute acid/metal salt hydro-lysis of lignocellulosics[P]. United States Patent, 2002-07．[9]颜涌捷,任铮伟.纤维素连续催化水解研究[J ].太阳能学报,1999,20(1):55-58．[10]庄新姝,王树荣,骆仲泱，等．纤维素低浓度酸水解试验及产物分析研究[J]．太阳能学报，2006,27(5):519-524．[11]庄新姝,王树荣,袁振宏，等.速生杨二步超低酸水解液发酵制取燃料乙醇的研究[J].林产化学与工业,2007,27(4):61-65．[收稿日期:2010-09-08(修改稿)]摘要：以广东茂名水洗高岭土为原料，采用XRD、IR和SEM测定其煅烧产品的结构及形态变化，分析煅烧产品的粒度分布及遮盖力性能在煅烧过程中的变化规律。
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及葡萄糖浓度分别可提高45.04%和26.67%。
3.2驯化酿酒酵母可以提高酵母的活性以及耐受性，驯化酵母乙醇量可由9.94g/L提高到17.91g/L，对于提高O C C水解液发酵速率以及乙醇产量有积极意义；加入Fe S O 4的水解液，以C a(OH)2过中和处理后产乙醇量明显优于中和处理，最高乙醇产量比中和处理可高出85.20%；有无Fe S O 4的水解液发酵规律一致，未加入FeSO 4产乙醇量相对滞后。
3.3助催化剂(Fe S O 4)可以明显增加还原糖量，但是加入F e S O 4水解液需要过中和才可以达到较高的乙醇产量，需要消耗大量的Ca(OH)2，因此，从经济方面出发，应当权衡考虑。
参考文献[1]中国造纸协会.中国造纸工业2009年度报告[J ].中华纸业,2010,31(9):8-18．[2]顾民达.中国废纸回收利用及政策法规[J].中华纸业,2008, 29(14):6-9．[3]Yan Lin, Shuzo Tanaka. Ethanol fermentation from biomass re-sources: current state and prospects[J]. Appl Microbiol Biotech-nol, 2006,69(6):627-642．[4]Robert W Torget, Jun Seok Kim, Y Y Lee. Fundamental aspects of dilute acid hydrolysis/fractionation kinetics of hardwood car-bohydrates 1. Cellulose hydrolysis[J]. Ind Eng Chem Res, 2000, 39(8):2817-2825．[5]Gail Lorenz Miller . Use of dinitrosalicylic acid reagent for deter-mination of reducing sugar[J]. Analytical Chemistry, 1959,31(3): 426-428．[6]楼纯菊.简易的酒精定量测定法[J].微生物学通报,1984,(5): 219,235．[7]李岩,张晓东,孟祥梅,等.玉米秸秆稀酸水解与水解液发酵的实验研究[J].现代化工，2008,28(10):352-356．[8]Quang A Nguyen, Melvin P Tucker . Diute acid/metal salt hydro-lysis of lignocellulosics[P]. United States Patent, 2002-07．[9]颜涌捷,任铮伟.纤维素连续催化水解研究[J ].太阳能学报,1999,20(1):55-58．[10]庄新姝,王树荣,骆仲泱，等．纤维素低浓度酸水解试验及产物分析研究[J]．太阳能学报，2006,27(5):519-524．[11]庄新姝,王树荣,袁振宏，等.速生杨二步超低酸水解液发酵制取燃料乙醇的研究[J].林产化学与工业,2007,27(4):61-65．[收稿日期:2010-09-08(修改稿)]摘要：以广东茂名水洗高岭土为原料，采用XRD、IR和SEM测定其煅烧产品的结构及形态变化，分析煅烧产品的粒度分布及遮盖力性能在煅烧过程中的变化规律。
结果表明：随着煅烧温度的升高，茂名水洗高岭土由晶态变成无定形态的偏高岭石，转变温度在650℃左右；在450～1050℃的温度范围内，随着煅烧温度的升高，粒度指标d 10、d 50和d 90整体变大，750～850℃的温度范围内，粒度指标有减小趋势；450～550℃时，随着煅烧温度的升高，遮盖力下降，550～950℃时，随着温度的进一步升高，遮盖力升高。
关键词：高岭土；煅烧；粒度；遮盖力Abstract: The structure of Maoming kaolin calcined at different temperatures was examined by XRD, IR and SEM. Variations of particle size distribution and hiding capability during its calcina-tions were also studied. The results show that transformation of Maoming kaolin from crystal kaolinite to amorphism metakaolin-ite occurs at about 650℃. The particle size and grain size d 10, d 50 and d 90 increases at 450~1050℃. The grain size decreases at 750~850℃; The hiding power falls down at 450~550℃ and then increases with the temperature rising at 550~950℃.Key words: kaolin; calcinations; granularity; hiding power何利喜，在读硕士研究生；研究方向：造纸湿部化学与清洁生产。
高岭土应用于造纸，能够给予纸张良好的覆盖性能和良好的涂布光泽度，还能增加纸张的白度、不透明度、印刷适应性，极大改善纸张的质量[1]。
自然界中高白度、高纯度的优质高岭土很少，不能满足市场需求。
高温煅烧是实现高岭土改性、生产优质高岭土的重要方法。
目前国内主要研究煤系高岭土的煅烧[2]，对水洗高岭土的煅烧研究的比较少[3～6]，水洗高岭土的煅烧在国外研究比较多，如美、英等国以软质高岭土为原料生产优质煅烧高岭土，工业化程度比较成熟，产品性能指标好，在高档涂布纸生产中有较强的优势。
本实验在不同的温度下对高岭土进行煅烧改性实验，得到不同温度条件下的煅烧高岭土产品，研究其结构、形态变化、粒度分布和遮盖力性能等涂布性能的变□基金项目：国家自然科学基金项目（20776054）。
通讯作者：赵丽红。
茂名高岭土在不同煅烧温度下结构与性能分析⊙ 何利喜a何北海a,b赵丽红a（华南理工大学 a.制浆造纸工程国家重点实验室；b.造纸与污染控制国家工程研究中心，广州 510640）Structure and property analysis of Maoming kaolin at different calcining temperatures⊙ HE Li-xi a , HE Bei-hai a,b , ZHAO Li-hong a (a.State Key Lab of Pulp and Paper Engineering; b.National Engineering Re-search Centre of Papermaking and Pollution Control, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China )化规律，为茂名高岭土资源的持续开发和深加工提供理论依据。
1实验1.1实验原料原料取自广东茂名粉状产品，测得白度79.14%，pH 值5.77。
样品的化学组成见表1。
S i O 2与A l 2O 3是高岭土的主要化学成分，它们的含量是衡量高岭土矿优劣的标准。
表1中化学组成表明，原料SiO 2与Al 2O 3的物质摩尔比为2.03∶1，接近理想值2∶1[7]，且Fe、Ti、K、Na等杂质含量较低，表明该原料高岭石含量较高，接近矿物理论含量。
1.2实验方法1.2.1煅烧实验分别称取样品100g，在德国N a b e r t h e r m-P330型马弗炉内煅烧，煅烧温度为450℃、550℃、650℃、750℃、850℃、950℃和1050℃。
在每个温度下恒温1.5h，冷却到室温，得到不同煅烧温度下的煅烧产品。
1.2.2X-射线衍射（XRD）分析用D8A DVANCEX射线粉晶衍射仪（德国Br u ker 公司）对不同温度下的煅烧高岭土进行物相分析，检测其在不同温度下的相变情况，操作条件为：铜靶，40kV，40mA,步长0.02度，扫描速度17.7秒/步。
1.2.3红外光谱分析红外光谱（I R）采用溴化钾压片法，在N i c o l e t Nexus IR-670型傅立叶变换红外光谱仪上分析。
1.2.4扫描电镜(SEM)分析煅烧产品喷金后由PHLIPSXL-30 ESEM环境扫描电镜观察其表面形态变化。
1.2.5粒度分布测定分别配置0.8g/L的不同煅烧温度的煅烧产品的悬浮液，加入聚丙烯酸钠分散剂，在J Y92-Ⅱ超声波细胞粉碎机内超声波分散2m i n，用M a lve r n 2000激光粒中图分类号:TS727+.6文献标志码:A 文章编号:1007-9211(2010)24-0028-05表1 原料代表性化学组成含量 %2 45.7538.32230.43230.362 0.240.2520.39213.53结晶好的高岭石在2θ为34°～37°（d =0.24～0.26n m），37°～40°（d =0.22～0.24n m）两个区域各有三条衍射峰，峰形狭窄而尖锐，随着结晶度的降低，相邻衍射峰合并，形成分辨不清楚的反射对[9]。
图1是茂名高岭土在不同煅烧温度下的X射线衍射曲线图。
从图中可以看出，原料土的X射线衍射图的衍射角2θ在35°～40°之间图谱中有明显的六指峰，这是典型的高岭石衍射峰，整个衍射曲线衍射峰较多，且强、锐而对称，表明该原料高岭土的结晶程度很好。
从图1中还可以看到，随着煅烧温度的升高，高岭石内部羟基大量脱除，高岭石结构中的各衍射峰强度逐渐降低，晶体结构发生了变化。
550℃时X R D衍射图中相邻的衍射峰合并，出现宽而平缓的丘状峰；升至650℃，衍射峰逐渐消失，高岭石结构的有序性基本被破坏，发生相变，相变为非晶态的偏高岭石。
750～850℃没有明显的峰形变化；温度升至950℃，衍射峰又逐渐重新出现，说明非晶态的偏高岭石又开始重新结晶，随着温度的进一步升高，衍射峰逐渐变得尖锐，偏高岭石逐渐转化为莫来石。
由图1可知，温度由450℃到1050℃的过程中，高岭石经历了从结晶状态到非晶质状态然后重新结晶成莫来石的过程。
本实验条件下，高岭土煅烧发生相变的温度大致在650℃左右。