煤系高岭岩加工工艺与复合炭黑填料市场分析.pdf

第14卷号辑 中 国粉体技术 V01．14 Suppl 2008年4月 a血mPowderScienceand 2008 Tedmology April 煤系高岭岩加工工艺与复合炭黑填料市场分析 王炜芹1，杨玉芬2，王启宝1，盖国胜2 摘要：综述了煤系高岭岩的资源分布、性能、加工工艺、煅烧方法以及相关工艺的影响因素，介绍了硅铝炭黑在橡胶制品中 的应用现状。 关键词：煤系高岭岩；加工工艺；复合炭黑 煤系高岭岩资源主要…i产在我国北方石炭一二 般小于5m，薄层仅几十厘米。沉积变质型高岭岩 迭系的煤系地层中，从南到北，从东到西只要有煤系 主要产于晋北大同及浑源一带，由于煤的自然焙烧， 地层分布的地方，大都有高岭岩的存在，其中以【lJ西 使矿物变质，因烧结温度的差异，形成变高岭石及莫 大同、山东新汶、河北易县、陕西蒲白等地最为有名。 来石，后经水化作用，又变为水铝英石或多水高岭 另外，河北唐山、山西介休等地为代表的木节土，河 石，成为复矿粘土岩，矿体呈似层状，再走向上与煤 南、山东、安徽地区的焦宝石型高岭岩以及山西阳泉 层和粘土层渐变过渡，长达数十米至数百米，厚0．5 和河南焦作等地赋存的软质高岭土也较有名，与煤 m至数米。我国煤炭生产过程中采出的煤系硬质高 系共生的高岭岩(土)的最大特点是矿床规模大，很 岭土数量可观，完全能够满足生产所需，原料供应可 多为超大型高岭岩矿床，并且矿石中的高岭石含量 靠，并且具有较长时间的原料稳定性。 均较高。如内蒙准格尔煤田，高岭岩矿石的储量为 l 高岭土的矿物组成和化学成分 57亿吨之多，山西大同和陕西蒲白高岭石含量接近 100％。与煤系共生的高岭岩矿床大致可分为夹矸 高岭土的物理特性及工业性能取决于它的成矿 高岭岩(土)矿床、每层顶底板高岭岩矿床以及与煤 时代和成矿环境、矿物组成和化学成分，其中粒度也 层部相邻的高岭岩矿床。高岭岩矿床呈层状、似层 是决定高岭土性质的关键因素。以上因素是互相制 状赋存在煤层中，矿层厚度，除煤矸石仪0．2～1．0约的，他们对高岭土的物理特性和工艺性能均有影 m外，一般均具一定厚度，有的达10余米，矿层呈倾 响。在高岭土的应用中，尤其是在煤系高岭岩的应 斜，延展面积大，空间分布较稳定。我们所指的“择 用中，在目前阶段绝大多数是利用它的矿物组分和 选”煤矸石。是先从前两种矿床开始，因为在每层开 化学成分。高岭岩中的主要有用矿物成分是高岭石 采时，这两种矿床已被或是正在开采，可省去开采的 族矿物，其问也大多含有不同的杂质，是否要进行选 过程，这是“择选”的第一点。高岭石晶体结构特点： 矿，要视原矿质量和需要提出的矿物成分而定。高 为三斜晶体，属I：1型二八面体层状硅酸盐矿物。 岭石的化学式A1203·2Si02·H20以质量分数表示为： 山西是我国北方高岭岩主要产地之一，矿产分 布较广，产地规模较大，矿石质量较好，一般为一类 为2。如摩尔比2，说明矿石中存在铝矿物，如摩 Ⅱ级品矿石。煤系硬质高岭土主要有沉积型高岭岩 尔比2，则说明可能有石英或其它硅酸盐矿物。 和沉积变质型高岭岩。沉积型高岭岩主要赋存于上 煤系高岭岩大多是含有呈色矿物，从而使原矿 石炭纪太原组及山西组中，常为煤层中夹矸或顶、底 呈黑、褐色等颜色。但经过800oC低温、l300℃高 板，或产于煤层附近，分布较广，以山西中北部最为 温煅烧后，颜色均变白转变为自度较高的偏高岭土， 发育，矿体多呈层状或长透镜状，矿层厚度稳定，一 从而使其密度减小，吸油性增加，表面积增加，热稳