球粘土的组成以及在耐火材料中的应用

球粘土是纯净的高可塑性，软质结合耐火黏土。球粘土在国外发现应用较早，例如在美国和英国。早年间，我国使用的球粘土是需要从国外引进的。近几年在我国也发现了质量优良的球粘土矿。例如在耐火材料行业名声甚广的广西白泥，其实就是球粘土的一种。球粘土在耐火材料的生产中是非常优质的结合物之一。

球粘土一般呈浅灰到黑灰色，也有呈白色的，烧后呈淡色而与高岭土不同。

1、化学组成

球粘土的化学组成波动较大，氧化铝17~35,氧化硅45~74,但其氧化铁、氧化钛含量通常明显高于高岭土，氧化铁在1~1.6，氧化钛1~1.4。我国广西维罗等地球粘土氧化铁含量较低，一半小于0.7，是优质球粘土。

2、矿物组成

球粘土的主要矿物是高岭石，次要矿物为蒙脱石、埃洛石(多水高岭石)及伊利石，云母、石英及有机质如褐煤也经常出现。在商业可用的球粘土中，主要矿物含量为：高岭石20%~95%，伊利石5~45。石英1~70。南宁球粘土中绝大部分为无序高岭石，石英含量在2以下。英国球粘土中无序高岭石、云母类矿物与石英的比例为4:2:1。

伊利石也称水云母，由云母向高岭石(或蒙脱石)的过渡产物，确切的说为云母类粘土矿物。球粘土中常见有少量的伊利石-蒙脱石间层或蒙脱石。他们使粘土细粒增加并提高可塑性，湿坯强度也增大，但干燥收缩也变大，蒙脱石中含有少量的铁，对产品的烧后颜色有影响。研究者认为，少量的伊利石或云母存在于球粘土中是有利用价值的。

3、粒度组成

无论从理论还是实践中，球粘土的粒度总要比耐火粘土和高岭土细。粒度细微是球粘土可塑性好、烧结温度低的前提，一般2微米以下颗粒占75%以上。在同一矿区中，细粒部分越多，氧化铝含量越高。可塑性是球粘土的最重要物理性质。耐火材料用粘土的可塑性顺序为球粘土大于耐火粘土大于高岭土，球粘土的可塑性指数，一般近于或大于20%，而耐火粘土和高岭土通常小于20%。球粘土的烧结温度较低，一般从1200度开始烧结，但烧结范围宽，通常可达到150~200度，这是球粘土的另一重要特点，对用作耐火材料结合粘土特别重要。球粘土的耐火度可以大于1580度，也可以小于，但通常在1610~1770℃之间。

4、球粘土的开采方式

球粘土的开采方法有露天和地下开采，何种开釆方法取决于矿层的深度、厚度、品级质量、薄盖层的深度及矿层的倾角，大部分采用露天开采，成本低，对质量较好的采用地下开采。

5、球粘土的应用

球粘土广泛用于陶资行业，耐火材料行业也大量试用，特別是捣打料、浇注料及可塑料，因为这些不定型耐火材料被施工后，在使用前要保持强度，因为像球粘土这样的具有高可塑性与干燥强度的结合剂常被用于提高不定形耐火材料的工作性质与干燥强度。

球粘土具有良好的粘合能力，10%~15%的球粘土即可将85%~90%的非可塑性物料结合在一起。经常用于一些熟料含量高或大部分原料经过煅烧的高级耐火材料，如致密粘土砖、优质高铝砖、莫来石制品、刚玉制品、铬刚玉滑板砖和碳化硅制品和耐火窑具等。耐火材料用粘土量一般在5%~25%。