高嶺土的熱活化

熱活化

熱活化是通過物理方法對高嶺土加工進行熱處理，把表麵的一部分或全部羥基脫掉，控製羥基的數量，從而獲得特殊的物化性能，如在適當的溫度下對高嶺土進行煆燒，使其結構中的羥基全部脫出，而新的穩定相(莫來石、方英石等)又尚未形成，此時的Si和A1的溶出量非常大，因此具有很大的活性;煆燒還可以使高嶺土的晶體結構發生改變(主要是由層間氫鍵的斷裂及脫除結構水引起的)，由原來有序的片層晶體結構的高嶺石變成無序結構的偏高嶺石，使得原晶體內層麵的部分基團外露，並且由於結構水的脫去，表麵活性點的種類和數量都增加了(種類從單一的-OH變為Si―O、A1―O和部分剩餘的-OH)，使得反應活性增加。

對於高嶺石結構的受熱分解的研究，我國學者對高嶺土和煤係高嶺土的相變開展了一係列的研究。姚林波(1996)等運用MAS-NMR結合IR及XRD等手段，研究了蘇州高嶺土在560〜1600℃的熱分解產物，主要獲得以下結論：

高嶺石向莫來石的轉變過程中存在結構上的連續性，可分為脫羥階段(400〜600℃)、偏高嶺石階段(600〜800℃)、相分離階段(800〜1100℃)和莫來石階段(1100〜1600℃)。轉變過程存在SiO2的分凝，但沒有出現A12O3的大量分凝。偏高嶺石向莫來石轉變過程的中間產物為準莫來石和尖晶石。準莫來石的形成是造成1000℃放熱峰的主要原因。

鄭水林等在2003年以山西煤係硬質高嶺土為原料，研究了鍛燒溫度對煤係高嶺土物理化學性能的影響。結果表明，在650〜1150℃範圍內煤係煆燒高嶺土的白度隨溫度升高而顯著提高;堆積密度略有增大;活性在650〜980℃範圍內顯著提高，但在1050℃後下降。遮蓋率在650〜950℃之間隨溫度升高顯著增強，但在950℃後基本上不再變化。吸油率指標在650〜1150℃範圍內基本上不變化。

此外，鄭水林等(2003)還研究了溫度對煆燒高嶺土物相的影響，煆燒溫度為750℃時，高嶺土已轉變為偏高嶺石相，基本上不含矽鋁尖晶石和莫來石相。鍛燒溫度為950℃時，高嶺土雖仍以偏高嶺石相為主，但開始出現矽鋁尖晶石和莫來石相，煆燒產物的主要成分是非晶質的二氧化矽、矽鋁尖晶石和少量莫來石及方解石。鍛燒溫度為1050℃，高嶺土的莫來石化進一步增加，但此溫度下煆燒產物的主要成分仍是非晶質的二氧化矽、矽鋁尖晶石和少量莫來石;當煆燒溫度達到1150℃，煆燒產物的莫來石特征峰明顯增強，已由偏高嶺石相轉變為莫來石相，主要成分是莫來石和非晶質二氧化矽。

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