煤系高岭土的结构和性质

1、煤系高岭土结构 高岭石是层状硅酸盐的一种，结构为二八面体(1：1)，晶格间距为7A，层状结构间不含水分子及其它离子，氢键是层间联结的主要价键[31]。其理想结构式为A14[Si4010](0H)8，理论化学成分为Si0246.54%，A120339.50%，H2013.96%。高岭石属于三斜晶系，结晶单体为假六方板状，也有部分呈书册状，如图1-1所示。高岭石结晶集合体大多呈现为蠕虫状及手风琴状，粒度介于0.5～2nm之间，少数蠕虫状集合体粒径可能达到毫米级别。 高岭石晶体结构被破坏后，会产生两种不同类型的晶面：(001)晶面、(110)和(010)晶面。由于高岭土化学组分及结晶类型的特征，高岭石晶胞中普遍存在离子间(Al3+、Si4+、Fe2+、Mg2+、Fe3+)的类质同象替代，故而(001)晶面上不可避免会有部分 负电荷的存在。 在高岭土中普遍存在如下几种结构：胶凝，粒度较细但极为致密；泥质，矿石中-10um颗粒占绝大多数；含泥粉砂，砂在矿石中占到25%～50%的比例；有机泥质，有机质如植物残体等存在于高岭石结构中；变余，含有凝灰及斑状变余结构的蚀变高岭土中。 2、煤系高岭土性质 基于矿石品质、含砂量、可塑性进行分类，高岭土包括煤系(硬质/软质)和砂质两大类。煤系高岭土，包括硬质和软质高岭土，开发应用通常需进行高温煅烧。煅烧高岭土，层状结构的高岭石已变为无定型状偏高岭石。二者的理化性质区别很大： (1)层状晶体变成无定形状晶体，表面-OH被脱除，新形成的粉体多孔疏松； (2)结晶水脱除，Si-O和Al-O键替代-OH成为表面官能团和活性点； (3)酸度增加，煅烧土pH值从6~7降为5.6~6.1之间； (4)绝缘性能增强，高岭土煅烧经煅烧绝缘性能提高，并且低温煅烧(700℃)提升幅度较大。

泥炭的形成

许久以来，泥炭土曾被当作重要的燃料之一，主要是用以供暖，到了近代还被用以发电。因为水藓泥炭土自身是一种特殊的的原材料，借助水蒸气蒸馏后可制作而成活性炭，可用以净化处理水质等。在十八世纪的捷克斯洛伐克，人们将泥炭土浴池加热至40℃至42℃后洗浴，用于医治各种风湿性疾病、脊椎病、关节炎、妇科疾病等 自二十世纪六十年代开始，西方国家开始将泥炭土用以园艺业，当作大规模的工厂化园艺花卉生产制造的基质原材料。 泥炭土的产生 泥炭地可分成水藓泥炭地和沼泽泥炭地。这两类泥炭地的主要区别在于泥炭地产生的标准不一样。 通常情况下，单单借助降水灌溉的绿植产生水藓泥炭地，而主要是借助地表水灌溉的绿植产生沼泽泥炭地。沼泽泥炭地产生时，主要是借助充沛的地表水，这类泥炭地由一些芦苇、蓑衣草等积聚而成。而水藓泥炭地在产生时，其表面与地表水灭有直接关联。水藓泥炭地的表面始终生长着一种特殊的绿植——水藓绿植。因为这类绿植细胞结构十分大，因而持水能力也非常强，因而，在降雨时水藓绿植借助特殊的的持水能力，可提高泥炭地表面水位线直到其顶部下边几厘米。水藓泥炭地水的垂直互相交换速度相当迟缓，降水一般从表面向下渗透1米大概需要 时间，或许需要几个星期时间降水才可以达到泥炭地的底端。 产生水藓泥炭地的标准，除开水藓绿植自身以外，泥炭地还应不容易排水管道，环境气候应该是降雨量大于蒸发量。纯粹而不包括营养物质的水质是水藓植物生长的核心。水藓泥炭地的PH值一般为3至4.这类生长环境使绝大部分绿植无法在其中生长繁衍，而水藓类绿植能在这类特定的环境中生长，借助几千年不断生长和积聚， 终产生 适宜当作园艺花卉基质原材料的水藓泥炭地。