湖南高岭土的资源类型及低质高岭土的开发利用研究

摘要

高岭土因具有许多优良的物理性能和化学性能,获得了广泛的应用,成为当今世界三大支柱性矿物原料之一.本文在综合分析我国主要高岭土矿床类型特征的基础上,划分和总结了湖南高岭土矿床的类型及产出特征,系统地研究了湖南各主要类型高岭土矿床的矿物学特征,并进行了开发利用途径的评价,获得了相应的开发利用方向,最后以湖南黔阳煤系的常德青峰煤矸石为原料,进行了部分产品的试验研究,取得的主要的成果和结论如下:(1)在湖南辰溪长田湾—仙人湾一带首次发现古岩溶洞穴充填型高岭土矿床,丰富了湖南高岭土矿床的资源类型;(2)系统地研究了湖南高岭土矿床的类型及产出特征,将其划分为风化残积型、古岩溶洞穴充填型、含煤建造沉积型、碎屑建造沉积型四大类,并指出湖南含煤建造高岭土主要赋存于测水煤系、龙潭煤系、黔阳煤系、石门口煤系等四套煤系地层之中.(3)首次运用化学成分分析、扫描电镜观察、X射线衍射分析、红外光谱分析、差热分析等现代测试手段对湖南高岭土中的古岩溶洞穴充填型、含煤建造沉积型两大类型的矿物学特征进行了全面系统的研究.研究表明,湖南高岭土的矿物学特征主要受矿区地形、地层、构造、岩浆活动及变质作用的影响;(4)综合研究表明,湖南高岭土资源的开发利用途径广,既具有低层次的整体利用型,也具有高层次的深加工利用型,并且因其资源类型的不同而各有所侧重;(5)选用湖南黔阳煤系的常德青峰煤矿煤矸石为原料,采用酸浸法和水热直接晶化合成法分别制备合成了净水剂聚合氯化铝和A型沸石分子筛,初步确定了其工艺流程及参数,为今后产业化的实现提供了强有力的技术支持.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明和关于学位论文使用授权说明

第一章绪论

1.1论文的选题来源、研究背景及意义

1.1.1选题来源

1.1.2研究背景

1.1.3研究意义

1.2研究的工作思路及内容

1.3论文完成的工作量及取得的主要研究成果

1.3.1完成的工作量

1.3.2取得的主要研究成果

第二章我国高岭土分类及开发利用现状

2.1高岭土矿床的类型及特点

2.1.1高岭土矿床的类型

2.1.2主要类型高岭土矿床的特点

2.2高岭石族矿物特征

2.2.1高岭石

2.2.2埃洛石

2.2.3其它矿物

2.3高岭土的应用现状

2.3.1在陶瓷工业中的应用

2.3.2在造纸工业中的应用

2.3.3在橡胶、塑料工业中的应用

2.3.4在涂料工业中的应用

2.3.5在石油化学工业中的应用

2.3.6在环境保护中的应用

2.3.7在冶金工业中的应用

2.3.8在新材料中的应用

2.4含煤建造沉积高岭土的特殊应用范围

2.4.1煤矸石为重要的低热值能源

2.4.2煤矸石是某些非金属、金属矿产资源的重要来源

2.4.3煤矸石是某些高价值稀有分散元素的重要来源

2.4.4煤矸石是路基材料的重要来源

2.4.5部分煤矸石是新型肥料或土壤改良剂

第三章湖南高岭土资源类型与产出特征

3.1湖南高岭土的资源类型

3.2各类型高岭土矿床的产出特征

3.2.1风化残积型矿床的产出特征

3.2.2古岩溶洞穴充填型矿床的产出特征

3.2.3含煤建造沉积型高岭土矿床的产出特征

3.2.4碎屑建造沉积型高岭土矿床的产出特征

第四章湖南主要类型高岭土的矿物学特征研究

4.1古岩溶洞穴充填型高岭土矿床的矿物学特征

4.1.1矿床概述

4.1.2高岭土矿物学特征

4.2含煤建造沉积型高岭土矿床的矿物学特征

4.2.1矿物组成特征

4.2.2化学成分特征

4.2.3高岭石特征

4.2.4伊利石特征

4.3其它高岭土类型的矿物学特征

4.3.1风化残积型高岭土矿床的矿物学特征

4.3.2第四系碎屑建造沉积型高岭土矿床的矿物学特征

第五章湖南高岭土开发利用性能评价与利用途径分析

5.1古岩溶洞穴充填型高岭土矿床

5.2含煤建造沉积型高岭土矿床

5.2.1煤矸石资源分类方法简述

5.2.2湖南煤矸石资源分类

5.2.3湖南煤矸石资源开发利用性能综合评价

5.3其它高岭土矿床类型

5.3.1风化残积型高岭土矿床

5.3.2碎屑建造沉积型高岭土矿床

第六章湖南低质高岭土的开发利用试验研究

6.1湖南常德青峰煤矸石的资源特性

6.1.1矿区地质简况

6.1.2化学成分特征

6.1.3矿物组成特征

6.1.4红外光谱特征

6.1.5差热—热重特征

6.2煤矸石基无机高分子絮凝剂聚合氯化铝的制备

6.2.1聚合氯化铝(PAC)的制备原理及絮凝机理

6.2.2制备聚合氯化铝的工艺流程

6.3湖南青峰煤矸石制备A型分子筛的工艺实验

6.3.1青峰煤矸石的预处理工艺

6.3.2沸石分子筛合成工艺

第七章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间主要的研究成果