我国高岭土剥片技术研究现状及进展

高岭土的深加技术主要包含选矿提纯、超细粉碎及表面改性等，而剥片属超细粉碎使其纳米化的一种技术，同属生产纳米高岭一的超细粉碎范畴，但较之超细粉碎又有不同的要求。

剥片的定义是通过机械或化学的方法，使叠层状或册状的高岭了剥离成单片，使其粒度减小并达到纳米级，高岭石单元层与单元层之间是以较弱的氢键结合，氢键一破裂，高岭有即沿层与层之间的轴方向破裂，形成单一的薄片品体。剥片与超细粉碎的差别在于通过选择合适的作用力及不同力的组合，以保证剥片过程中高岭不单品片不受破坏，但是两者使用的设备和一艺是相同的。

高压挤出法
高压挤出法的原理是利用活塞泵给容器中的浆料一定的压力，使高压浆料在匀浆器的喷口表面通过经过处理的很狭窄的缝隙，以一定的速度磨挤喷出，高速喷出的料浆射到常压区的叶轮上，突然改变运动方向，则产生很强的穴蚀效应。高压料浆由喷嘴喷出时，由于压力急剧降低，从而使料浆中的高岭石堆积体沿层与层间破裂，形成较薄的高岭石片层。

化学浸泡法
化学浸泡法是将高岭土浸泡于化学试剂中，通过化学试剂与高岭土的化学作用，浸泡剂插入到高岭石的层间，使得高岭石的层间距增大。高岭石层间距扩大后，层间存在的氢键结合力变弱，使得高岭石的片层剥开。

磨剥法
利用磨剥法超细化高岭土的原理是借助研磨介质在水中的相对运动，相互间产生剪切、挤压、冲击与磨剥等作用，使得大颗粒高岭土的叠层剥开，并趋向于片层单个分离。磨剥法主要使用的设备有介质搅拌磨、球磨机和砂磨机。

磨剥法是目前国内、外普遍使用的高岭土剥片方法，其使用的主要设备包括介质搅拌磨机、球磨机和砂磨机。将磨剥设备与计算机连接后，使磨剥设备的作用得到了充分的发挥，同时还降低了工人的劳动强度，提高了机械信息自动化程度此外，还提高了生产的安全性，保证了产品加工产量和质量的稳定性。

梁宗刚等仍将BMP-500型磨剥机以及自动控制系统应用于煤系高岭土的超细粉碎中，其结构简单，需要的配套设备较少，耗能低，产量大，粒度分布合理，可以大规模生产。

目前为止，磨剥机的类型较多，生产能力范围较单一，但是一般需要磨矿时间较长，磨剥运转能耗高的缺点。同时其磨剥时需要大量的特制磨剥介质，而且磨剥过程中会给高岭土带来一些杂质，所以这种方法的生产成本较高，最终产品的质量不是很高。

高岭土的磨剥设备最典型的有球磨机和介质式搅拌磨机，这两种设备的原理相同，都是利用高岭土的结构特性，通过剪切力使高岭石片层剥离，从而使高岭土的粒度减小，达到超细化的目的。近年来，磨剥设备没有较大的发展，除了粉碎机械外，开发商和生产者更多关注的是分级、过滤、干燥和造粒等方面的设备的研发，以使高岭土进一步纳米化。

邵亚平等介绍了拉杆式磨粉机在高岭土细化方面的应用，首先将高岭土在GDL粒化锻烧炉中进行锻烧，再利用该设备对其进行打散，可以得到1250目以上的超细高岭土。这种高岭土生产加一过程简单、高效、可靠。

李三华等“对煤系高岭土利用立式搅拌磨进行湿法超细研磨，在研磨过程中利用六偏磷酸钠作为研磨助剂，一次性制得粒径小于2μm的超细高岭土粉体。利用分级技术也可以得到超细化的高岭土，李启成等利用离心分级机对高岭土进行了超细化实验，分析了浆料浓度以及分离因数的影响，通过优化得到了粒度2μm级含量在85%左右的超细化高岭土产品。

化学浸泡一磨剥法
化学浸泡一磨剥法是将上述两种技术联合后对高岭十进行超细化的一种技术，即是用化学药剂对高岭土进行浸泡，使这些浸泡剂浸入到高岭土叠层中，使得高岭土层间距变大，随之层间氢键的结合力变弱，层间的结合力也就变弱，从而使高岭土叠层分开。

插层一超声法
高岭土中土要矿一物成分为高岭石呈六角形鳞片状、单晶呈六方板状，其集合体常呈书册状结构，因此高岭石易于沿与层面平行的方向裂开。将高岭石堆垛的晶体沿层间解离，便实现其在纳米尺度上应用，将会使现有的用途产生质的改善，使高岭土原矿的价值倍增。

在当前高岭石的开发利用中，用作纸张的填料和涂布料、陶瓷原料、橡胶填充剂、油漆和涂料的添加剂等，粒度一般为2μm左右。众所周知，0.1μm是日前机械超细粉碎技术所能达到的底线。 高岭石一些特征参数包括比表面积、白度、粒度和形状直接决定其在技术上的应用性。若能在较短时间内，成功使高岭石剥片从而达到纳米级别，将会带来工业上的革新,产生良好的效益。

由于插层作用可使高岭石层间作用力减弱，有利于剥片的进行而超声技术有助于插层反应的进行。因此，采用超声处理和化学插层相结合的方法，不仅有望在短时间内取得较好的剥片效果，而且可在最大限度上保持高岭石的晶体结构。

阎琳琳等将插层法和超声法相结合对高岭土进行剥片。选用三种不同的插层剂尿素、醋酸钾和二甲基亚矾对高岭土首先进行插层。分别采用饱和溶液浸泡法、吸潮法和微波插层法，首先制备出高岭土的插层复合物，再对其进行超声处理。运用超声法尝试将高岭石插层复合物剥片，研究其插层及剥片效果，探讨超声剥片的可行性。经其试验研究，采用醋酸钾作插层剂时，效果显著，有望用于业生产，并对该方法的可行性进行了分析。

Valaskova等首先用尿素对高岭石进行插层，然后利用机械设备分时间段进行碾磨，并利用XRD、FT-IR等手段对最终产品进行了表征。结果表明经过插层一超声联合的方法处理后的高岭土其比表面积和中位径都增大了约一倍左右。