在生活中，很多人可能想了解和弄清楚煤系煅烧高岭土中的有害杂质及烧成缺陷的相关问题？那么关于煤系煅烧高岭土中的有害杂质及烧成原因的答案我来给大家详细解答下。

煤系高岭土

煤系高岭土

我国现在有大量的煤矸石固废物，其中能用于煅烧高岭土的－煤系高岭土存量也非常大，尤其在山西、内蒙等地。目前，国家也是考虑环保，对于相关的项目审批相对严格，难度大。

煤系高岭土的组成

煤系高岭土是由无机质和少量有机质组成的复杂混合物。不同地区，由于当时形成的环境不同，所以差别也比较大。根据煤矸石的化学成分，决定了它的用途。可供煅烧工艺的参考，每种原料成分不同，所需煅烧温度范围、时间都是不一样的。

1、煤系高岭土中的无机质

主要为矿物质和水，构成矿物质成分的元素多达数十种之多，一般以SiO2、A12O3为主要成分，另外含有数量不等的Fe2O3、CaO、MgO、SO3、K2O、Na2O、TiO2等无机物，以及微量的稀有金属(如钛、钒、钴等)。

2、煤系高岭土中的有机质

有机质随含煤量的增加而增高，它主要包括碳、氢、氧、氮和硫等。

我国煤系高岭土的主要化学成分一般以SiO2和A12O3为主，SiO2的含量一般在40%～60%之间，但也有极少达80％以上。A12O3含量波动在15%～40%之间，但在高岭土和铝质岩为主的煤矸石中可达40％以上。矸石中CaO含量一般都很低，只有少数矿的矸石可当为石灰石利用，Fe2O3含量绝大部分＜10%。

煤系高岭土中的有害杂质

煤系高岭土的主要化学组成是SiO2和A12O3，当A12O3/SiO2值愈大，耐火度愈高，烧结熔融范围愈宽。

还有一些有害的氧化物，对原料的使用影响很大。

1、Fe2O3

在煤系高岭土中有较多的铁的氧化物存在时，在外型上，原料表面会形成黑点、熔洞、熔疤、鼓胀等缺陷；而在耐火制品上，因铁的化合物起熔剂作用，降低制品的耐火性能。

氧化铁过高煅烧后

研究标明，每增加1%的Fe2O3，高岭土的耐火度降低10°C左右。Fe2O3含量的多少，还会影响烧成原料的体积密度，含量越低，相应的烧成体积密度会升高。

2、CaO和MgO

CaO和MgO存在会降低耐火度。实践标明，CaO含量增加1%，制品的耐火度会降低15°C左右。并且CaO在煅烧过程会反应，释放CO2，使原料呈蜂窝状。如果做耐火砖，CaO会使制品砖开裂，一般CaO和MgO＜0.6%-1.5%。这就是为什么有些耐火厂会对煅烧后的原料喷水处理，就是为去掉CaO。

3、K2O＋Na2O

K2O＋Na2O是强熔剂，使煤系高岭土在多少过程中产生玻璃相，降低烧结温度，并使烧结温度范围变得狭窄。低于1260°C的产品则欠烧。一般要求K2O＋Na2O＜1.5%-2.0%。

4、TiO2

煤系高岭土中会含有少量TiO2，当煅烧时，可促进莫来石晶体的形成和发育。但过高的TiO2，在煅烧时也会出现粘窑现象，并且煅烧后的原料发黄。

5、有机物质

煤系高岭土中的有机物质在煅烧过程中会烧失，会增大制品的气孔率和烧成收缩等。

煤系高岭土的烧成缺陷

煅烧后的高品质原料

1、欠烧

欠烧是由于烧成温度不够，或保温时间不足或漏入冷风引起的问题，原料表面呈淡粉色。一般情况下，欠烧料的机械强度低，结合松散、敲击时声音低沉、运输时容易破损，高温性能和抗侵蚀性能差。

煅烧欠火料

2、过烧

过烧是烧成温度过高，或保温时间过长，或火焰直接接触原料引起的问题。一般情况下，过烧料的机械强度高、显气孔率低、尺寸收缩多、料体变化大、结合过于精密、瓷化严重、敲击时当当作响、抗热震性能很差。

瓷化严重的过火料

不过，当原料含量有较高Fe2O3、TiO2等过渡性金属氧化物杂质时，过烧也可能时耐火材料发泡，出现密度降低、显性气孔率增大、体积膨胀增大的现象。

3、黑心

黑心是烧后原料中心带有黑色而呈现出的缺陷。黑心的成因可能是制品内部的有机物被氧化前，其表面就被产生的玻璃相密封而致。也有可能是料在还原气氛下烧成，冷却时受氧化气氛影响所致。一般情况下，黑心制品的抗侵蚀性不佳。

煅烧黑心料

4、低熔物

出现这种现象是原料不纯，可能混入煤渣、杂物等低熔物煅烧时所致，或者原料表面自然存在的粘土杂物等。所以一定保证原料的纯净。

煅烧低熔物

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