1、 本科毕业论文题目： 大同高岭岩生产偏高岭土系列产品的可行性评价院（系） 资源环境学院专业名称 地质工程 年级班级 KKK 学生姓名 2222 学 号 MMMMMM 指导教师 李凯琦 二零一四年五月二十八日摘要 高岭岩的传统用途是陶瓷原料，现在依然如此（数量最大）。除陶瓷以外，高岭岩还有生产造纸涂料、油漆填料、电缆填料、耐火材料、合成分子筛等用途。上述用途都是高岭岩很好的利用途径，但是，或由于市场有限（例如电缆填料，附加值高，但是市场很小，全国每年只有几万吨的需求），或由于生产厂家太多，造成很艰难的竞争局面（例如造纸涂料和油漆填料用高白度煅烧高岭土），或由于其它方法生产的同类产品的性能优势突出
2、，使其缺乏市场竞争力（例如洗涤剂用 4A 分子筛），或由于类似产品或原料更便宜，使其失去竞争力（例如铝质耐火材料）。总之，众多高岭岩深加工产品市场竞争大，经营困难（其实，这种状况是合理的，因为上述技术已经开发成熟了 1020 年，不应该一直占有超额利润）。纵观高岭土加工利用现状，结合市场需求分析，偏高岭土产品是今后很长一个时期高岭土深加工领域的主导产品之一。偏高岭土及其衍生生产在煤炭行业内部就具有巨大的市场潜能，现在开发成熟的技术和市场有以下两个：喷射混凝土用高效增强剂煤矿注浆用增强型悬浮剂本文简要叙述了我国高岭土资源及其开发生产状况，以及偏高岭土的研究应用现状，并介绍了大同地区高岭岩的特征，
3、通过分别对塔山、王家园和内蒙高岭岩进行 X射线衍射分析、吸碱量测定分析及活性指数测试，最终确定出最适宜生产偏高岭土系列产品的高岭岩原料关键词：高岭岩；偏高岭土；大同高岭岩；高岭土活性指数AbstractThe traditional uses of Kaolinic rock is a ceramic material,still(maximum number).Besides the ceramic,kaolinite also be used in the production of paper coating ,paint filler,cable gland,refractory ma
4、terial and synthetic molecular sieve.The purpose above is very reasonable but,or because the market is limited(such as cable packing,high added value,but the market is very small,only tens of thousands of tons of annual national demand),or because the manufacturers too much,resulting in very tough c
5、ompetition(for example paper-making and paint filler with high white degree of calcined kaolin),or because the performance advantages of other methods of production of similar products stand out,the lack of market competitiveness(such as detergent zeolite 4A),or because of similar products or raw ma
6、terials cheaper,make its lose competitiveness (refractory materials such as aluminum).In short,many kaolin deep-processing products market competition,management difficulty (in fact,this situation is reasonable,because the technology has been developed for 1020 years,should not always holds the exce
7、ss profit).According to the current situation of kaolin processing using,with the market demand analysis,metakaolin products is one of the production field of deep processing of kaolin in a period of leading products.Metakaolin and its derivative production in the coal industry has huge market poten
8、tial,now the development of mature technology and market has the following two:High performance enhancers of sprayed concreteEnhance suspension agent for the mine groutingThis paper describes Chinas kaolin resources and its exploitation and production condition,and the status of metakaolins applicat
9、ion ,and describes the characteristics of kaolin in Da tong area,according to the X-ray diffraction analysis,determination of alkali absorption and the activity index test ,finally determine the most suitable kaolinite raw material for the production of metakaolin series products.Key words: kaolin;m
10、etakaolin;Da tong kaolin;kaolin activity index目 录1.绪言 .12.高岭土的研究应用现状 .32.1 有关名词术语 .32.2 我国高岭土资源及其开发生产概况 .42.3 偏高领土的研究现状 .42.3.1 制备方面的研究 .42.3.2 对结构性能影响的研究 .52.4 偏高岭土的应用现状 .72.4.1 偏高岭土在高性能混凝土中的应用 .72.4.2 偏高岭土在矿井建设及煤炭生产中的应用 .112.4.3 偏高岭土在合成分子筛方面的应用 .132.4.4 偏高岭土在制备地聚合物方面的应用 .182.4.5 偏高岭土在制备泡沫材料方面的应用 .
11、192.4.6 偏高岭土在制备大孔催化剂基质方面的应用 .203.大同煤业金宇高岭土公司生产经营现状 .213.1 公司概况 .213.2 生产流程 .213.3 产品简介及其应用 .223.3.1 涂料用超细煅烧高岭土（GB-CK90/92/95/96 ） .223.3.2 造纸用煅烧高岭土（GB-CK97/98） .223.3.3 电线电缆用煅烧高岭土（GB-CK88A） .233.3.4 汽车涂料用煅烧高岭土（GB-CK88B） .233.3.5 陶瓷用煅烧高岭土（GB-CK80） .243.3.6 尼龙用改性硅酸铝（GB-CKP107） .243.3.7 用于水泥的高活性偏高岭土（GB
12、-HRM95/98） .254.大同高岭岩的特征 .274.1 大同高岭岩的宏观特征 .274.2 大同高岭岩的化学成分特征 .284.3 大同高岭岩的 X 射线衍射特征 .295.大同高岭岩生产偏高岭土的评价 .335.1 依据化学成分的评价 .335.2 依据矿物成分的评价 .335.3 偏高岭土制备与质量评价 .346.结论 .37致谢 .39参考文献 .41附录 1 活性指数的测试与评价规范 .431.绪言高岭岩（土）是一种宝贵的自然资源和重要的非金属矿之一，因其独特的工艺物理性能和化学组成而广泛应用于陶瓷、耐火材料、造纸、橡胶、塑料、石油化工、精细化工、水泥补强剂、净水剂、粘结剂、抗
13、结剂等各个领域。我国高岭岩（土）资源的成因类型齐全，特别是煤系高岭岩（土）储量巨大，质量较好。目前人们所用到的矿产资源，一般包括三类，即能源矿产、金属矿产和非金属矿产。而高岭土同石英矿、云母矿、碳酸钙一起，被称作四大非金属矿产，其用途十分广泛。我国较其他国家，发现并开发利用高岭土资源时间最早，在商朝就已经加工制成的刻纹白陶，其主要成分就是高岭土。我国出产的高岭土是世界高岭土的重要来源，主要产地也遍布我国大江南北。如今，高岭土就是由景德镇的东郊地区高岭村出产的一种白色粘土得名而来。通过本文提及的大同煤业集团金宇高岭土公司的产品简介及其应用，我们不难看出，如今，利用高岭土深加工而成的高性能偏高岭土
14、已应用于生活生产的方方面面。譬如：在汽车涂料、造纸填料、电线电缆、陶瓷以及尼龙等等方面均为很好的利用途径。但其产品仍趋于单调性，过多地趋向生活方面。近年来由于市场有限（例如电缆填料，附加值高，但是市场很小，全国每年只有几万吨的需求），或由于生产厂家太多，造成很艰难的竞争局面（例如造纸涂料和油漆填料用高白度煅烧高岭土），或由于其它方法生产的同类产品的性能优势突出，使其缺乏市场竞争力（例如洗涤剂用 4A 分子筛），或由于类似产品或原料更便宜，使其失去竞争力（例如铝质耐火材料）。总之，众多高岭岩深加工产品市场竞争大，经营困难（其实，这种状况是合理的，因为上述技术已经开发成熟了 1020 年，不应该一
15、直占有超额利润）。因此探索高岭岩的新用途就变得尤为重要，纵观高岭土加工利用现状，结合市场需求分析，偏高岭土产品是今后很长一个时期高岭土深加工领域的主导产品之一。偏高岭土及其衍生生产在煤炭行业内部就具有巨大的市场潜能，特别是其在煤矿生产方面的应用，已有成熟的开发技术和市场。2.高岭土的研究应用现状2.1 有关名词术语高岭土（Kaolin）:是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质粘土，因最早发现于我国江西省景德镇附近的高岭村而得名。高岭土常呈致密块状、土状及疏松状，质纯者呈白色，含杂质者可呈灰、黄、褐、红、蓝、绿等色，珍珠光泽或无光泽，土状断口，重 2.22.6，硬度 12.5，吸水性强，在水中可解离
16、成小片状颗粒并能悬浮于水中，可制成胶泥，具良好的可塑性，粘结性能好。国际地质对比计划高岭土成因组于 1972 年在布拉格会议上通过的高岭土定义为：高岭土是一种岩石，其特征是所含有的高岭矿物达到有用的含量，该定义包括了所有可利用的各种颜色的松散土状和坚硬岩石状的高岭土（杨雅秀，1989）。由于在实际应用中，人们发现“土”与“岩”在物化性能上的差别很大，所以习惯将两者分开，即松散、质软者称“高岭土”，而对原矿为块状岩石的称为“高岭岩”。但是在加工利用过程中，块状高岭岩常常需要通过粉碎变成粉状物料才能加以利用，这种粉碎后的产品也可称为高岭土。高岭岩（Kaolinitic rock):高岭岩是 195
17、9 年沈永和先生在研究内蒙古大青山石炭纪煤系地层时首先提出来的概念，指一种主要由片状高岭岩矿物及其它有关矿物组成的硬质岩石，它在产状、结构、矿物成分、化学组成和物理性质上都有一定的特征，常以煤层的顶板、底板、煤层夹矸形式产出，或赋存于距煤层较近的层位。煤系地层中赋存的主要是硬质高岭岩，由于它含有有机质及杂质而呈黑灰、褐、淡绿、灰绿等色，致密块状或砂状，瓷状断口或似贝壳状断口，无光泽至蜡状光泽，条痕灰白白色，硬度 3 左右。例如貌似砂岩的“大同黑砂石”（实质是煤系硬质高岭岩）多呈黑色，砂状断口，暗淡光泽，高岭岩中突出的“砂粒”是高岭石晶体。煤系高岭岩中的高岭岩一般吸水性极差，粉碎后呈小颗粒状，故无可塑性及粘结性。偏高领土（Metakaolin，简写为 MK）：是高岭土在适当的温度下脱水后形成的无水硅酸铝。偏高领土中原子排列不规则，呈现热力学介稳状态，具有较高的火山灰活性，能与水泥水化产物 Ca(OH)2 反应生成水化铝酸钙、凝胶等胶凝物质，因而具有较高的水化活性，可以用作矿物掺合料。偏高领土含有大量无定形的氧化铝和二氧化硅，在高碱条件下发生溶解重构缩聚反应，制得土壤聚合物（Geopolymer ）。煤系高岭岩（土）：是赋存于煤系地层中或以煤层夹矸形式产出的以高岭石为主
