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认识“粘土”

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摘要:认识“粘土”

粘土是一种重要的矿物原料。由多种水合硅酸盐和一定量的氧化铝、碱金属氧化物和碱土金属氧化物组成,并含有石英、长石、云母及硫酸盐、硫化物、碳酸盐等杂质。粘土矿物的颗粒细小,常在胶体尺寸范围内,呈晶体或非晶体,大多数是片状,少数为管状、棒状。粘土矿物用水湿润后具有可塑性,在较小压力下可以变形并能长久保持原状,而且比表面积大,颗粒上带有负电性,因此有很好的物理吸附性和表面化学活性,具有与其他阳离子交换的能力。

特性

含有粘土的土壤非常容易结合水、矿物质和有机营养,原因在于颗粒非常小的粘土有较大的相对表面以及其表面的电极性。在生产上粘土具有保肥、保水的特性,有"湿时一团糟、干时一把刀"之称,耕性较差。

形成

粘土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。一般在原地风化,颗粒较大而成分接近原来的石块的,称为原生黏土或一次黏土。这种黏土的成分主要为氧化锡与氧化铝,色白而耐火,为配制瓷土之主要原料。

而黏土再继续风化而变幼,再经流水及风力迁移,而在下游形成一层厚厚的黏土,称为次生黏土或二次黏土。这种黏土因受污染,含金属氧化物较多,色深而耐火度较低。因黏性及可塑性佳,为配制陶土之主要原料。

高岭土是以高岭石亚族矿物为主要成分的软质黏土。主要由高岭石矿物组成。自然界中,组成高岭土的矿物有黏土矿物和非黏土矿物两类。颜色为白色,最高白度大于95%,硬度为1~4。

所含矿物

一些粘土矿物的矿物有:

高岭石:Al2O3.2SiO2.2H2O

石脂:Al2[(OH)4|Si2O5] * n H2O

蒙脱石:(Al,Mg)2[(OH)2|Si4O10](Na,Ca)x * n H2O

蛭石:(Mg,Ca)0,31(H2O)n{Ti0,18Al0,03Fe(III)1,09Mg1,25[Si2,80Al1,20O10(OH)2]}

伊利石:K0,65Al2,0Al0,65Si3,35O10(OH)2

水铝英石:Al2O3.SiO2.2,5H2O

应用

粘土造陶瓷

工业用粘土矿有高岭土、膨润土(主要组成为蒙脱石)、活性白土(组成不定)等。高岭土最早由中国在江西高岭村开采,用来制造陶瓷。膨润土于1888年在美怀俄明州开始开采,活性白土于1906年在美国得克萨斯州首次开采。

制水泥

与石灰岩混合后制水泥

各种应用

在工业、模型制造和艺术中做模型。艺术家使用黏土制做模型,但也适用黏土直接塑造艺术品

在饮水加工和其它化学工艺中作为离子交换器

高岭石是瓷器的原料

高岭石还可以使纸的表面特别光滑和吸收墨水

陶粒在建筑业中作为隔离层以及在无土栽培中使用

密封垃圾填埋场

在颜料工业和医药工业中作填补物

在催化器中使用

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