煤系煅烧高岭土载钴及其光学性能的研究

论文摘要

煅烧高岭土作为一种重要的无机白色颜料,凭借良好的光散射性能,广泛应用于陶瓷、造纸、涂料等行业。但是高岭土中的含有的铁等染色杂质,对高岭土煅烧产物的白度产生很大影响。本文采用液相沉法,研究通过引入钴离子,并经煅烧处理,削弱高岭土中铁离子的染色行为。研究表明,适宜的钴离子添加量能够显著改善含铁高岭土煅烧产物颜色指标。并可以获得颜色坐标接近原点的低色偏差煅烧高岭土（1）在温度高于500℃时,加钴高岭土比不加钴高岭土的亮度有明显的增加,可增加1%-3%。钻元素对a*、b*值影响很大,可有原来的[0.79,3.42]即红黄色逐渐过度到坐标为[-1.72,-2.44]的蓝绿色。对杂质铁所发出的红黄色有非常好的遮盖效果。（2）保温时间对加钴高岭土的亮度值影响并不是很大,1000℃保温2小时亮度值是最大的。随着时间的增加,亮度值略有起伏,总体来说是下降的。但是保温时间对a*、b*值的影响很大。随着保温时间的增加a*、b*值可以达到[-1.1,-3.45]。（3）钴离子添加工艺条件对煅烧高岭土颜色的作用也有较大影响：当对原料进行预煅烧处理,并添加钻离子再进行煅烧可获得较未进行预煅烧处理更为显著的效果。（4）加入钻元素后,对高岭土的晶型转变并没有太大的影响,但是对高岭土的结块程度影响较大。本研究表明当煅烧温度在500℃～1000℃,添加量为高岭土中所含铁摩尔质量：钴盐摩尔质量=2.75：1～4.81：1的钻离子可以得到白度大于80%,明度大于85%。a*在0.13--1.72,b*值在1.62～-3.34低色偏差煅烧高岭土

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 高岭土简介
• 1.1.1 高岭土晶体结构
• 1.1.2 高岭土的化学结构
• 1.1.3 高岭土的理化特性分析
• 1.1.4 高岭土资源在我国的分布
• 1.1.5 高岭土的在工业中的应用
• 1.2 高岭土的增白方法
• 1.3 高岭土的改性方法
• 1.4 煤系高岭土简介
• 1.5 高岭土的加工工艺简介
• 1.5.1 生产工艺流程
• 1.5.2 高岭土生产工艺及主要设备
• 1.6 本课题研究背景及主要研究内容
• 1.6.1 研究背景
• 1.6.2 颜色学
• 1.6.3 CIE1976L*a*b*色度空间
• 1.6.4 研究内容
• 第二章 实验方案及研究方法
• 2.1 实验原材料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验工艺流程
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 X射线衍射方法分析
• 2.4.2 投射电镜
• 2.4.3 白度仪
• 2.4.4 电子天平
• 2.4.5 化学成分分析
• 第三章 优化高岭土颜色参数的实验
• 3.1 添加剂的选择
• 3.2 优化山阴1#高岭土光学性能的实验研究
• 3.2.1 煅烧温度对山阴1#加钴高岭土的颜色参数影响
• 3.2.2 保温时间对山阴1#加钴高岭土的颜色参数影响
• 3.2.3 二次煅烧对山阴1#加钴高岭土的颜色参数影响
• 3.2.4 加钴量对山阴1#加钴高岭土的颜色参数影响
• 3.3 优化山阴2#高岭土光学性能的实验研究
• 3.3.1 钴添加量对山阴2#高岭土白度的影响
• 3.3.2 钴添加量对山阴2#高岭土L*影响
• 3.3.3 钴添加量对山阴2#高岭土a*、b*值的影响
• 3.4 优化浑源高岭土光学性能的实验研究
• 3.4.1 钴添加量对浑源高岭土白度的影响
• 3.4.2 钴添加量对浑源高岭土L*的影响
• 3.4.3 钴添加量对浑源高岭土a*、b*的影响
• 3.5 加钴高岭土煅烧后矿物特征分析
• 3.5.1 XRD衍射图谱分析
• 3.5.2 显微结构分析
• 3.6 煅烧高岭土与钴离子的作用机理分析
• 3.7 小结
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表专利和论文