山西高嶺土在煅燒過程中的化學(xué)變化

脫羥基脫水反應(yīng)是高嶺土的煅燒過程中主要的化學(xué)變化.所有這些特征都表明,從低溫到高溫煅燒,高嶺土發(fā)生了變化,高嶺土、高嶺石、高嶺土和尖晶石都發(fā)生了變化.

在煅燒過程中高嶺土的變化有哪些

對(duì)煅燒高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)、活性的化學(xué)變化,煅燒高嶺土的研究和測(cè)試結(jié)果后,物理和化學(xué)性質(zhì)的熱力學(xué)特性的變化表明,分解高嶺土分很多,經(jīng)過煅燒高嶺土S03含量降低,前500℃煅燒溫度、煅燒高嶺石晶體結(jié)構(gòu)幾乎不變,550℃溫度,高嶺石晶體結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重.

650度,高嶺土特征衍射峰幾乎完全消失,高嶺土結(jié)構(gòu)完全破壞.750°焙燒溫度.在950℃,高嶺土開始向非晶態(tài)偏高嶺土.從低溫煅燒到高溫煅燒,高嶺土發(fā)生了變化,高嶺土、高嶺石、高嶺土與尖晶石發(fā)生了變化.研究發(fā)現(xiàn),煅燒到550度、高嶺土、脫羥基、脫羥基后的高嶺土活性較強(qiáng),更有可能與有機(jī)硅烷反應(yīng),550°煅燒高嶺土的物理化學(xué)性能優(yōu)越,能滿足進(jìn)一步改性的要求.

在100度、150度、200度的小山谷中吸收熱量,這可歸因于高嶺土脫水.其中,煅燒溫度為80℃,高嶺土表面吸附水了;150℃焙燒溫度,內(nèi)層吸附水,水的吸附?jīng)]有結(jié)合高嶺土結(jié)合,所以容易出現(xiàn);達(dá)到200以上℃溫度繼續(xù)上升,高嶺土粘土層之間插入水里,由于其結(jié)合高嶺土形成氫鍵,所以需要很高的煅燒溫度可以出現(xiàn).從TG曲線看,也能反映相應(yīng)的失重情況.失重與吸熱條件基本相同.

從400度.600°時(shí),DTA曲線顯示出明顯的吸熱谷,TG曲線也急劇下降,變化明顯,高嶺土失重率為20%,這可歸因于高嶺石的水和羥基結(jié)構(gòu)完全消失,高嶺土的結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞.這表明高嶺土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的含水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于吸附水的含量,如圖4所示.2紅外光譜具有相似的反應(yīng).在這種溫度范圍內(nèi),由于結(jié)構(gòu)水的完全去除,高嶺土也發(fā)生了很大程度的相變,所以吸熱現(xiàn)象為明顯.

530°后,TG失重曲線幾乎不變,但熱吸收曲線為DTA,這是由高嶺土相變引起的,與XRD測(cè)試結(jié)果一致.當(dāng)溫度大于850℃,偏高嶺土的晶體結(jié)構(gòu)表明,已經(jīng)開始改變.當(dāng)溫度大于1000°時(shí),DTA曲線顯示出明顯的放熱峰,表明生成了新晶相.

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