江西崇义县小坑高岭土矿物学特征及成瓷研究

论文摘要

高岭土是一种重要的非金属矿产,因其最早发现于中国江西景德镇的高岭村而得名。高岭土主要应用于造纸、陶瓷和耐火材料等领域。但高岭土应用得最早且用量较大的是陶瓷领域,将高岭土作为制瓷原料使用之后,陶瓷工艺水平和制品质量得到了很大提升,从而促进了陶瓷的发展。随着广东福建等沿海地区的陶瓷产业向江西转移,寻求江西境内的优质高岭土并对其进行制瓷研究就显得很有意义。本次研究的江西省崇义县小坑高岭土矿床高岭土资源储量十分丰富,且所处矿区环境地质良好,具有较大的研究价值。本文通过了解江西省崇义县小坑矿区的地质特征,并对小坑矿区的高岭土原矿、选矿后的高岭土及改性后的高岭土进行矿物学特征研究及成瓷研究,具体研究内容如下:(1)对此次研究的高岭土的热性能进行研究分析,确定高岭土在加热过程中的变化情况,了解到高岭土的相变温度是在1000℃附近,为之后的烧瓷实验打下基础。同时通过对小坑矿区的白色高岭土原矿、杂色高岭土原矿、选矿后的高岭土及改性后的高岭土进行XRD物相分析和扫描电镜(SEM)形貌分析,对比这4种高岭土矿物的矿物成分及结构的差异,发现原矿中主要矿物为粒状石英、厚片状云母,且高岭石族矿物含量较少;选矿后的高岭土主要矿物为形状不规则的片状和少量管状高岭石族矿物,长石与含铁矿物杂质的含量大大减少;改性后的高岭土主要矿物为形状不规则的片状和少量管状高岭石族矿物,高岭土中已经基本没有含铁杂质,且加入了少量金红石,用于提升高岭土的性能。(2)将以上研究的这4种高岭土样品按照烘样→磨样→压片→烘干→升温烧制→冷却→烧制成瓷的工艺流程制得瓷片(在烧结温度为1200℃下进行煅烧)。并测试抗压强度,大致了解这4种不同高岭土烧成瓷片的力学性能的差异,结果表明高岭土原矿烧成的瓷片抗压强度较低,因此不宜直接用高岭土原矿烧瓷。而选矿后的高岭土及改性后的高岭土烧成的瓷片抗压强度较高,可以直接用于烧瓷研究。(3)其他烧制条件相同,通过改变保温时间,分别对小坑矿区的白色高岭土原矿、杂色高岭土原矿、选矿后的高岭土及改性后的高岭土在分别保温2h、4h、6h的条件下烧制而成的瓷片进行XRD物相分析和扫描电镜(SEM)形貌分析,研究瓷片性能的差异。分析保温时间的变化对瓷片的影响发现,瓷片的结晶度的会随着保温时间的增加,结晶度的增长幅度逐渐减小,保温时间过长可能会导致晶粒的熔解,从而使结晶度下降。瓷片中莫来石的晶粒尺寸随着保温时间的增加而变大。分析不同保温时间下同一种高岭土矿物烧成瓷片的性能差异,从而确定高岭土烧制成瓷所需的最佳保温时间。结果表明改性后的高岭土烧制而成的瓷片所需最佳保温时间最低,也就是说将高岭土进行改性后,可以减少保温所需的时间从而提高利用率。分析瓷片中莫来石的晶粒大小,发现高岭土原样烧成的瓷片的力学性能相对较差,且改性后的高岭土烧成的瓷片的力学性能好于选矿后的高岭土烧成的瓷片的力学性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 选题依据及意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 国外研究现状
•     1.2.2 国内研究现状
•   1.3 研究内容及技术路线
•     1.3.1 研究内容
•     1.3.2 技术路线
•   1.4 实际工作量
• 第2章 研究区地质特征
•   2.1 研究区自然地理状况
•   2.2 区域地质
•     2.2.1 区域地层
•     2.2.2 区域构造
•     2.2.3 区域岩浆岩
•   2.3 矿区地质
•     2.3.1 地层
•     2.3.2 构造
•     2.3.3 矿化蚀变
•     2.3.4 岩浆活动
•     2.3.5 风化作用
•     2.3.6 矿体特征
•     2.3.7 矿床成因
• 第3章 高岭土的矿物学特征及工艺性能
•   3.1 高岭土的矿物学特征
•     3.1.1 差热分析
•     3.1.2 扫描电镜（SEM）形貌分析
•     3.1.3 XRD物相分析
•   3.2 高岭土的工艺特性
• 第4章 高岭土制瓷工艺及成瓷性能分析
•   4.1 高岭土制瓷
•   4.2 高岭土成瓷性能分析
•     4.2.1 抗压强度分析
•     4.2.2 不同保温时间下成瓷性能的差异
•   4.3 高岭土的成瓷讨论
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间取得学术成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘洋

导师: 杨尽

关键词: 高岭土,矿物学特征,烧瓷,保温时间

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,矿业工程

单位: 成都理工大学

分类号: P619.232

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000357

总页数: 72

文件大小: 8830K

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