中國粉體網(wǎng)6月11日訊 偏高嶺土(metakaolin, 簡稱MK) 是以高嶺土(Al2O3·2SiO2·2H2O,AS2H2)為原料,，在適當溫度下(600～900℃) 經(jīng)脫水形成的無水硅酸鋁(Al2O3 ·2SiO2 ,AS2),。高嶺土屬于層狀硅酸鹽結(jié)構(gòu),，層與層之間由范德華鍵結(jié)合,，OH- 離子在其中結(jié)合得較牢固。高嶺土在空氣中受熱時,，會發(fā)生幾次結(jié)構(gòu)變化,，加熱到大約600 ℃時，高嶺土的層狀結(jié)構(gòu)因脫水而破壞,，形成結(jié)晶度很差的過渡相—偏高嶺土,。由于偏高嶺土的分子排列是不規(guī)則的，呈現(xiàn)熱力學介穩(wěn)狀態(tài),，具有一定的火山灰活性,。
1 在高性能混凝土中的應用
由于偏高嶺土具有很好的火山灰活性，因此偏高嶺土最大的應用前景就是在高性能混凝土中的應用和研究,。專家通過分析認為：眾多的研究結(jié)果表明,，就水泥凈漿和砂漿的強度而言,，摻加偏高嶺土的效果可以達到甚至超過摻加硅粉的效果,。偏高嶺土在混凝土中的適宜摻量為水泥質(zhì)量的10%～20%。
高性能混凝土的一大特點就是耐久性優(yōu)異,。通過實驗證明在水膠比相同的情況下,，用8%～10%偏高嶺土取代水泥可使28d 和90d 齡期混凝土中氯離子擴散系數(shù)降低至基準混凝土中1/6～1/8，且略低于慘硅粉混凝土中的擴散系數(shù),。另外,，對摻加偏高嶺土混凝土的抗凍性、耐蝕性,、堿骨料反應等的眾多研究結(jié)果均表明,，偏高嶺土的摻入能明顯改善混凝土的結(jié)構(gòu)，使得耐久性更加優(yōu)異,，其火山灰活性與硅灰相當,。
2 制備化學灌漿材料固化尾礦
用偏高嶺土制備的地聚合物能固化,、穩(wěn)定有毒有害金屬尾礦。加拿大的Kam-Kotia 礦是銅,、鉛,、鋅礦尾礦，pH 值1.5～2.0.,。用地聚合物與漿狀尾礦混合固化后,，分析結(jié)果表
明，有害元素都有效固定在地聚合物基質(zhì)的三維構(gòu)架中了,。
Kam-Kotia 尾礦中的砷以砷酸鐵化合物形式存在,，原尾礦在標準溶濾試驗中，釋放砷達53.4mg/Kg,，采用重量比10%地聚合物處理尾礦,，溶濾液中的砷降至0.6mg/Kg，較原始水平降低80 倍,，達到當?shù)丨h(huán)境允許排放標準,。
3 制備催化劑基質(zhì)
研究人員采用研磨-焙燒-堿處理的方法，以偏高嶺土為原料,，制備了流化催化裂化催化劑大孔基質(zhì),。試驗結(jié)果表面，經(jīng)過研磨-焙燒-堿處理后,，偏高嶺土中形成了100～2000nm 的大孔,，所形成的大孔與偏高嶺土中原有的介孔構(gòu)成了介孔-大孔雙峰分布，以此條件下得到的偏高嶺土為FCC催化劑基質(zhì)與以高嶺土為FCC 催化劑基質(zhì)相比,，重油裂化的汽油回收率從28.82%提高到了36.14%,。
4 水熱合成NaY 型分子篩
用偏高嶺土水熱合成NaY 分子篩，在其晶化過程中采用超聲波成化的方法,，制備出了納米NaY 分子篩符合材料,，并考察了其物化性質(zhì)和催化性能。和常規(guī)分子篩符合材料相比較,，納米分子篩符合材料具有較大的比表面積和中孔體積,，熱穩(wěn)定性優(yōu)于常規(guī)分子篩，其結(jié)構(gòu)特征使得納米分子篩符合催化劑具有較高的微分活性,、較高的輕油產(chǎn)率,、較強的重油裂解能力，積碳少,，因而具有工業(yè)應用前景,。
偏高嶺土作為一種功能性的添加材料，無論是在輔助膠凝材料應用方面，還是在制備催化劑,、分子篩方面,，亦或是在電線電纜中的補強方面都有工業(yè)應用的例子，深入研究挖掘其應用價值,，制定規(guī)范化生產(chǎn),、應用體系，偏高嶺土必將有廣闊的市場應用前景,。
1 在高性能混凝土中的應用
由于偏高嶺土具有很好的火山灰活性，因此偏高嶺土最大的應用前景就是在高性能混凝土中的應用和研究,。專家通過分析認為：眾多的研究結(jié)果表明,，就水泥凈漿和砂漿的強度而言,，摻加偏高嶺土的效果可以達到甚至超過摻加硅粉的效果,。偏高嶺土在混凝土中的適宜摻量為水泥質(zhì)量的10%～20%。
高性能混凝土的一大特點就是耐久性優(yōu)異,。通過實驗證明在水膠比相同的情況下,，用8%～10%偏高嶺土取代水泥可使28d 和90d 齡期混凝土中氯離子擴散系數(shù)降低至基準混凝土中1/6～1/8，且略低于慘硅粉混凝土中的擴散系數(shù),。另外,，對摻加偏高嶺土混凝土的抗凍性、耐蝕性,、堿骨料反應等的眾多研究結(jié)果均表明,，偏高嶺土的摻入能明顯改善混凝土的結(jié)構(gòu)，使得耐久性更加優(yōu)異,，其火山灰活性與硅灰相當,。
2 制備化學灌漿材料固化尾礦
用偏高嶺土制備的地聚合物能固化,、穩(wěn)定有毒有害金屬尾礦。加拿大的Kam-Kotia 礦是銅,、鉛,、鋅礦尾礦，pH 值1.5～2.0.,。用地聚合物與漿狀尾礦混合固化后,，分析結(jié)果表
明，有害元素都有效固定在地聚合物基質(zhì)的三維構(gòu)架中了,。
Kam-Kotia 尾礦中的砷以砷酸鐵化合物形式存在,，原尾礦在標準溶濾試驗中，釋放砷達53.4mg/Kg,，采用重量比10%地聚合物處理尾礦,，溶濾液中的砷降至0.6mg/Kg，較原始水平降低80 倍,，達到當?shù)丨h(huán)境允許排放標準,。
3 制備催化劑基質(zhì)
研究人員采用研磨-焙燒-堿處理的方法，以偏高嶺土為原料,，制備了流化催化裂化催化劑大孔基質(zhì),。試驗結(jié)果表面，經(jīng)過研磨-焙燒-堿處理后,，偏高嶺土中形成了100～2000nm 的大孔,，所形成的大孔與偏高嶺土中原有的介孔構(gòu)成了介孔-大孔雙峰分布，以此條件下得到的偏高嶺土為FCC催化劑基質(zhì)與以高嶺土為FCC 催化劑基質(zhì)相比,，重油裂化的汽油回收率從28.82%提高到了36.14%,。
4 水熱合成NaY 型分子篩
用偏高嶺土水熱合成NaY 分子篩，在其晶化過程中采用超聲波成化的方法,，制備出了納米NaY 分子篩符合材料,，并考察了其物化性質(zhì)和催化性能。和常規(guī)分子篩符合材料相比較,，納米分子篩符合材料具有較大的比表面積和中孔體積,，熱穩(wěn)定性優(yōu)于常規(guī)分子篩，其結(jié)構(gòu)特征使得納米分子篩符合催化劑具有較高的微分活性,、較高的輕油產(chǎn)率,、較強的重油裂解能力，積碳少,，因而具有工業(yè)應用前景,。
偏高嶺土作為一種功能性的添加材料，無論是在輔助膠凝材料應用方面，還是在制備催化劑,、分子篩方面,，亦或是在電線電纜中的補強方面都有工業(yè)應用的例子，深入研究挖掘其應用價值,，制定規(guī)范化生產(chǎn),、應用體系，偏高嶺土必將有廣闊的市場應用前景,。
