中国粉体网6月11日讯 偏高岭土(metakaolin, 简称MK) 是以高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O,AS2H2)为原料，在适当温度下(600～900℃) 经脱水形成的无水硅酸铝(Al2O3 ·2SiO2 ,AS2)。高岭土属于层状硅酸盐结构，层与层之间由范德华键结合，OH- 离子在其中结合得较牢固。高岭土在空气中受热时，会发生几次结构变化，加热到大约600 ℃时，高岭土的层状结构因脱水而破坏，形成结晶度很差的过渡相—偏高岭土。由于偏高岭土的分子排列是不规则的，呈现热力学介稳状态，具有一定的火山灰活性。
1 在高性能混凝土中的应用
由于偏高岭土具有很好的火山灰活性，因此偏高岭土最大的应用前景就是在高性能混凝土中的应用和研究。专家通过分析认为：众多的研究结果表明，就水泥净浆和砂浆的强度而言，掺加偏高岭土的效果可以达到甚至超过掺加硅粉的效果。偏高岭土在混凝土中的适宜掺量为水泥质量的10%～20%。
高性能混凝土的一大特点就是耐久性优异。通过实验证明在水胶比相同的情况下，用8%～10%偏高岭土取代水泥可使28d 和90d 龄期混凝土中氯离子扩散系数降低至基准混凝土中1/6～1/8，且略低于惨硅粉混凝土中的扩散系数。另外，对掺加偏高岭土混凝土的抗冻性、耐蚀性、碱骨料反应等的众多研究结果均表明，偏高岭土的掺入能明显改善混凝土的结构，使得耐久性更加优异，其火山灰活性与硅灰相当。
2 制备化学灌浆材料固化尾矿
用偏高岭土制备的地聚合物能固化、稳定有毒有害金属尾矿。加拿大的Kam-Kotia 矿是铜、铅、锌矿尾矿，pH 值1.5～2.0.。用地聚合物与浆状尾矿混合固化后，分析结果表
明，有害元素都有效固定在地聚合物基质的三维构架中了。
Kam-Kotia 尾矿中的砷以砷酸铁化合物形式存在，原尾矿在标准溶滤试验中，释放砷达53.4mg/Kg，采用重量比10%地聚合物处理尾矿，溶滤液中的砷降至0.6mg/Kg，较原始水平降低80 倍，达到当地环境允许排放标准。
3 制备催化剂基质
研究人员采用研磨-焙烧-碱处理的方法，以偏高岭土为原料，制备了流化催化裂化催化剂大孔基质。试验结果表面，经过研磨-焙烧-碱处理后，偏高岭土中形成了100～2000nm 的大孔，所形成的大孔与偏高岭土中原有的介孔构成了介孔-大孔双峰分布，以此条件下得到的偏高岭土为FCC催化剂基质与以高岭土为FCC 催化剂基质相比，重油裂化的汽油回收率从28.82%提高到了36.14%。
4 水热合成NaY 型分子筛
用偏高岭土水热合成NaY 分子筛，在其晶化过程中采用超声波成化的方法，制备出了纳米NaY 分子筛符合材料，并考察了其物化性质和催化性能。和常规分子筛符合材料相比较，纳米分子筛符合材料具有较大的比表面积和中孔体积，热稳定性优于常规分子筛，其结构特征使得纳米分子筛符合催化剂具有较高的微分活性、较高的轻油产率、较强的重油裂解能力，积碳少，因而具有工业应用前景。
偏高岭土作为一种功能性的添加材料，无论是在辅助胶凝材料应用方面，还是在制备催化剂、分子筛方面，亦或是在电线电缆中的补强方面都有工业应用的例子，深入研究挖掘其应用价值，制定规范化生产、应用体系，偏高岭土必将有广阔的市场应用前景。
1 在高性能混凝土中的应用
由于偏高岭土具有很好的火山灰活性，因此偏高岭土最大的应用前景就是在高性能混凝土中的应用和研究。专家通过分析认为：众多的研究结果表明，就水泥净浆和砂浆的强度而言，掺加偏高岭土的效果可以达到甚至超过掺加硅粉的效果。偏高岭土在混凝土中的适宜掺量为水泥质量的10%～20%。
高性能混凝土的一大特点就是耐久性优异。通过实验证明在水胶比相同的情况下，用8%～10%偏高岭土取代水泥可使28d 和90d 龄期混凝土中氯离子扩散系数降低至基准混凝土中1/6～1/8，且略低于惨硅粉混凝土中的扩散系数。另外，对掺加偏高岭土混凝土的抗冻性、耐蚀性、碱骨料反应等的众多研究结果均表明，偏高岭土的掺入能明显改善混凝土的结构，使得耐久性更加优异，其火山灰活性与硅灰相当。
2 制备化学灌浆材料固化尾矿
用偏高岭土制备的地聚合物能固化、稳定有毒有害金属尾矿。加拿大的Kam-Kotia 矿是铜、铅、锌矿尾矿，pH 值1.5～2.0.。用地聚合物与浆状尾矿混合固化后，分析结果表
明，有害元素都有效固定在地聚合物基质的三维构架中了。
Kam-Kotia 尾矿中的砷以砷酸铁化合物形式存在，原尾矿在标准溶滤试验中，释放砷达53.4mg/Kg，采用重量比10%地聚合物处理尾矿，溶滤液中的砷降至0.6mg/Kg，较原始水平降低80 倍，达到当地环境允许排放标准。
3 制备催化剂基质
研究人员采用研磨-焙烧-碱处理的方法，以偏高岭土为原料，制备了流化催化裂化催化剂大孔基质。试验结果表面，经过研磨-焙烧-碱处理后，偏高岭土中形成了100～2000nm 的大孔，所形成的大孔与偏高岭土中原有的介孔构成了介孔-大孔双峰分布，以此条件下得到的偏高岭土为FCC催化剂基质与以高岭土为FCC 催化剂基质相比，重油裂化的汽油回收率从28.82%提高到了36.14%。
4 水热合成NaY 型分子筛
用偏高岭土水热合成NaY 分子筛，在其晶化过程中采用超声波成化的方法，制备出了纳米NaY 分子筛符合材料，并考察了其物化性质和催化性能。和常规分子筛符合材料相比较，纳米分子筛符合材料具有较大的比表面积和中孔体积，热稳定性优于常规分子筛，其结构特征使得纳米分子筛符合催化剂具有较高的微分活性、较高的轻油产率、较强的重油裂解能力，积碳少，因而具有工业应用前景。
偏高岭土作为一种功能性的添加材料，无论是在辅助胶凝材料应用方面，还是在制备催化剂、分子筛方面，亦或是在电线电缆中的补强方面都有工业应用的例子，深入研究挖掘其应用价值，制定规范化生产、应用体系，偏高岭土必将有广阔的市场应用前景。
