粘土是一种在热固体岩石沉积物下发现的矿物。这种矿物是由细颗粒形成的,这些细颗粒从较高的地方沿着水、风和冰川移动,并受到持续的地热活动的影响。粘土在形成过程中会失去一些关键矿物,从而降低其纯度。因此,粘土的颜色和成分会不时发生变化。 

粘土的基本结构由一层或两层二氧化硅层和氧化铝或氧化镁垫层组成。在二氧化硅层中,你会发现大量的二氧化硅四面体,由硅原子与四个氧原子结合而成。如果每个四面体共享另外四个氧原子中的三个,则形成称为四面体层的六边形结构。

虽然粘土矿物有多种类型和种类,但在本文中,我们将重点介绍球形粘土,这是一种主要由高岭石矿物和碳组成的粘土,广泛用于工业陶瓷、混合饲料和耐火砖生产。

什么是球泥?

球形粘土是一种柔软的深灰色粘土,当与其他类型的粘土混合时,可以增加材料的柔韧性。这种材料通常用于陶瓷生产,并与高岭土或陶土结合,形成独特的饰面。

粘土被归类为沉积粘土。其熔点介于1250°C至1350°C之间。由于其塑性结构,粘土只能用作商业生产的填料混合物。

球粘土特性

球粘土通常以球的形式出售(因此得名)。粘土可根据几个特征进行识别,包括:

  • 细粒度,具有塑性特性
  • 高干强度
  • 干燥后易收缩,加热后易失去体积
  • 铁含量高于高岭土
  • 由于其高碳含量,色调较深(有时看起来呈灰色)。

此外,球形粘土具有高塑性,因为它由美丽的颗粒组成。它还具有优异的粘合性和流动性。这种矿物的熔点介于1.250°C至1.350°C之间。

原生粘土和次生粘土

球形粘土分为次生粘土或沉积粘土。一般来说,次生粘土是由长石岩石风化形成的矿物,由于外力作用,长石岩石远离其原始沉积物或砾石。矿物在运输过程中与有机和无机材料混合,造成严重的化学和物理变化。

原生粘土(残渣)是长石岩风化过程中产生的一种粘土,其未与其原生沉积物或岩石分离。这种粘土比次生粘土更纯净,因为它不会在任何地方移动。高岭土、长石、石英、膨润土和白云石是市场上常见的主要粘土类型。

原生粘土和次生粘土有其独特的特性。请看下表。

原生粘土次生粘土
更纯净的矿物质含量。原始原始粘土看起来亮白色或苍白。很多杂质。颜色通常看起来更暗。次生粘土通常具有乳白色、灰色、棕色、粉色、黄色、浅黄色、棕黄色、红色和黑色。
倾向于具有更粗或更粗糙的颗粒和纹理。倾向于细粒度或具有平滑纹理
更硬,更难模制。灵活且易于成型。
高熔点低至中熔点
几乎没有收缩高收缩率。 
耐火或需要较高温度才能熔化燃烧温度为1200摄氏度至1300摄氏度,有些温度高达1400摄氏度(耐火粘土、陶器、球粘土)。
  

此外,与其他粘土矿物一样,这种粘土带负电,这意味着粘土颗粒处于水合状态(被称为吸附水的水分子层包围)。这种状态产生由两个分子组成的涂层,称为“双扩散层”。该层吸引周围的水分子或阳离子,只有在600°C至1000°C的较高温度下才能减少。 

球粘土在各种工业中的应用


粘土主要用作陶瓷、地砖和陶瓷工业的填料。粘土还用于制造卫生洁具和建筑材料(砖、水泥和基础)。传统上,来自不同文明和时代的人们利用粘土作为主要成分来制造各种耐热物品(耐火材料)。此外,数千年来,球形粘土一直是制作装饰陶瓷或瓷器的主要原料。 

除了这些公用设施,粘土还有许多其他好处。根据目前的研究,生粘土中的矿物质有利于人体健康和皮肤治疗。研究发现,粘土中至少有67种对人体和皮肤有益的必需矿物质(包括钙、铁、镁、锰、钾和硅)。

不管现代研究如何,历史表明,4000多年前,来自安第斯山脉的印第安人、墨西哥人、土著人和中部非洲的人进行了用于保健目的的粘土。他们使用粘土作为药物来缓解胃痛、治疗麻风病、治疗结核病、分枝杆菌和其他疾病。

此外,粘土是一种优秀的身体排毒剂。天然粘土具有类似海绵的大而多孔的结构。它有利于人体吸收毒素、细菌和有害金属。

在现代世界,球粘土通常用于陶瓷工业。这种粘土用于:

  • 增加灵活性以简化成型过程并固化陶瓷的颜色,通过降低其半透明性能使其看起来更厚更硬。
  • 在几个部件中的一个部件被烧掉之前,增加其强度。粘土保护原材料,使其在加工后不易损坏。
  • 在上釉过程中增加粘合强度。

最后的话

While ball clay is commonly used in the ceramics and porcelain industry, we can get many other benefits from its utilization. Aside from this mineral, you can also find different clay with similar properties widely used within the industry, such as kaolin, bentonite, fuller’s earth, and fire clay.

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