高嶺土是自然界常見的、非常重要的一種粘土礦物,是在缺少堿金屬和堿土金屬的酸性介質(zhì)中,由火成巖和變質(zhì)巖中的長石或其他硅酸鹽礦物經(jīng)風(fēng)化作用形成。
工業(yè)類型
根據(jù)其質(zhì)地、可塑性和砂質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)分為三種類型:
1、硬質(zhì)高嶺土:質(zhì)硬,無可塑性,粉碎細磨后具可塑性。
2、軟質(zhì)高嶺土:質(zhì)軟,可塑性較強,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)<50%。
3、砂質(zhì)高嶺土:質(zhì)松軟,可塑性較弱,砂質(zhì)質(zhì)量分數(shù)>50%。
就高嶺土當前加工方式而言,有機械粉碎和氣流粉碎兩種方式。而機械粉碎一般粉碎到300目-1000目左右,但其粉碎加工為機械方式,因此粉碎細粉里有鐵含量增加與其他雜質(zhì),對應(yīng)用純度要求較高行業(yè)而言,有缺陷;氣流粉碎由于采取物料與物料之間相互碰撞與剪切,沒有粉碎介質(zhì)參與,因而有效保障了物料的純度,從而滿足純度要求較高行業(yè)的應(yīng)用效率,同時氣流粉碎機的粉碎細度可達5000目(細度范圍可調(diào)1000目-5000目)。
陶瓷不僅對高嶺土的可塑性、結(jié)合性、干燥收縮、干燥強度、燒結(jié)收縮、燒結(jié)性質(zhì)、耐火度及燒后白度等有嚴格要求,而且涉及到化學(xué)特性,特別是鐵、鈦、銅、鉻、錳等致色元素的存在,使燒后白度降低,產(chǎn)生斑點。
對高嶺土的粒度要求一般是越細越好,使瓷泥具有良好的可塑性和干燥強度,但對要求快速澆鑄、加快注漿速度和脫水速度的澆鑄工藝,需提高配料的粒度。此外,高嶺土中高嶺石結(jié)晶程度的差異,也將明顯影響瓷坯的工藝性能,結(jié)晶程度好,則可塑性、結(jié)合能力就低,干燥收縮小,燒結(jié)溫度高,其雜質(zhì)含量也減少;反之,則其可塑性就高,干燥收縮大,燒結(jié)溫度較低,相應(yīng)雜質(zhì)含量也偏高。
陶土指含有鐵質(zhì)而帶黃褐色、灰白色、紅紫色等色調(diào),具有良好可塑性的粘土,主要用于燒制陶制品和粗瓷器的高嶺土。陶土具有抗凍融、透氣性、吸音等作用,燒制外墻、地磚、陶器等均使用陶土。
紫砂,屬于陶土的一種,但陶土并非只有紫砂。
所謂的陶土,顧名思義,就是可以成陶的土質(zhì)。遠古以陶為器,所以這里的“成陶”,意即成器的意思。
按照燒結(jié)溫度劃分,陶器分為土器、炻器、紫砂、瓷器四種。燒結(jié)溫度的決定物質(zhì),是低熔點物質(zhì)—有機化合物,主要是鉀鈉鈣的硅酸鹽復(fù)合體,這也正是黏土的主要成分。
土器,即常見的磚瓦。地表黏土皆可燒成,燒制溫度達到7、800攝氏度,坯體不僅可以定型,而且還能達到一定的強度。土器,因為由黏土燒成,所以土腥味較重。紫砂壺中的“熟砂”(其實應(yīng)該叫“熟粉”),就是將燒到這個溫度的紫砂泥,再根據(jù)需要磨成所需大小的顆粒,通過改變泥料的物理結(jié)構(gòu),滿足制作和成品顆粒效果的需要。一些假的紫砂壺(非用紫砂泥制作的“紫砂壺”,有些看起來也具有顆粒感,就是采用的這個方法。
炻器,即紫砂制品。燒結(jié)溫度在1000—1240℃,特點是燒結(jié)后坯體透氣不透水,坯體保持開放性氣孔和封閉性氣孔的物理結(jié)構(gòu)。封閉性氣孔,即顆粒(以石英為核心的團結(jié)顆粒)中的氣孔和顆粒之間的氣孔。紫砂器皿的雙氣孔結(jié)構(gòu),導(dǎo)致紫砂器皿具有隔熱效能和保鮮(透氣)功能。封閉性性氣孔的形成是紫砂泥中含的有機成分(主要是鉀鈉鈣的化合物),在一定溫度下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),釋放出氣體。但化學(xué)反應(yīng)未盡充分,釋放的氣體不多,容納在顆粒之中。如果反應(yīng)充分,釋放的氣體就會較多,出現(xiàn)鼓泡和破泡現(xiàn)象。破泡后的地方,常溫下收縮,就在坯體表面形成了“針孔”。紫砂未燒結(jié),其中的黏土成分未充分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),鉀鈉鈣化合物依然較多,所以也會有土腥味,同時,坯體強度不夠,受到外力容易破損。
陶土主要用作燒制外墻、地磚、陶器具等。
陶土資源主要分布在小橫山一帶。含礦層位主要是白堊系上部粉砂質(zhì)粘土,第三紀殘坡積、沖坡積,第四系上更新統(tǒng)戚嘴組粉質(zhì)粘土。礦床(點)取樣分析:含二氧化硅65.18-71.86%,三氧化二鋁15.02-17.99%,三氧化二鐵3.27-6.61%,氧化鈣0.75-1.68%,氧化鎂0.89-2.07%,燒失量4.19-6.20%。
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