高岭土的热活化

热活化

热活化是通过物理方法对高岭土加工进行热处理，把表面的一部分或全部羟基脱掉，控制羟基的数量，从而获得特殊的物化性能，如在适当的温度下对高岭土进行煅烧，使其结构中的羟基全部脱出，而新的稳定相(莫来石、方英石等)又尚未形成，此时的Si和A1的溶出量非常大，因此具有很大的活性;煅烧还可以使高岭土的晶体结构发生改变(主要是由层间氢键的断裂及脱除结构水引起的)，由原来有序的片层晶体结构的高岭石变成无序结构的偏高岭石，使得原晶体内层面的部分基团外露，并且由于结构水的脱去，表面活性点的种类和数量都增加了(种类从单一的-OH变为Si―O、A1―O和部分剩余的-OH)，使得反应活性增加。

对于高岭石结构的受热分解的研究，我国学者对高岭土和煤系高岭土的相变开展了一系列的研究。姚林波(1996)等运用MAS-NMR结合IR及XRD等手段，研究了苏州高岭土在560〜1600℃的热分解产物，主要获得以下结论：

高岭石向莫来石的转变过程中存在结构上的连续性，可分为脱羟阶段(400〜600℃)、偏高岭石阶段(600〜800℃)、相分离阶段(800〜1100℃)和莫来石阶段(1100〜1600℃)。转变过程存在SiO2的分凝，但没有出现A12O3的大量分凝。偏高岭石向莫来石转变过程的中间产物为准莫来石和尖晶石。准莫来石的形成是造成1000℃放热峰的主要原因。

郑水林等在2003年以山西煤系硬质高岭土为原料，研究了锻烧温度对煤系高岭土物理化学性能的影响。结果表明，在650〜1150℃范围内煤系煅烧高岭土的白度随温度升高而显著提高;堆积密度略有增大;活性在650〜980℃范围内显著提高，但在1050℃后下降。遮盖率在650〜950℃之间随温度升高显著增强，但在950℃后基本上不再变化。吸油率指标在650〜1150℃范围内基本上不变化。

此外，郑水林等(2003)还研究了温度对煅烧高岭土物相的影响，煅烧温度为750℃时，高岭土已转变为偏高岭石相，基本上不含硅铝尖晶石和莫来石相。锻烧温度为950℃时，高岭土虽仍以偏高岭石相为主，但开始出现硅铝尖晶石和莫来石相，煅烧产物的主要成分是非晶质的二氧化硅、硅铝尖晶石和少量莫来石及方解石。锻烧温度为1050℃，高岭土的莫来石化进一步增加，但此温度下煅烧产物的主要成分仍是非晶质的二氧化硅、硅铝尖晶石和少量莫来石;当煅烧温度达到1150℃，煅烧产物的莫来石特征峰明显增强，已由偏高岭石相转变为莫来石相，主要成分是莫来石和非晶质二氧化硅。

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