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敲黑板!!!都是知识点!!!——从《扫黑风暴》之轮胎残留渣土谈起

  • 仗剑少年游
    2021/08/24
    埃克斯锐(X-Ray)
  • 私聊

X射线荧光光谱仪(XRF)

  • 近期热播的《扫黑风暴》剧情可谓跌宕起伏,扣人心弦,让我们一方面意识到了中央开展“扫黑除恶专项斗争”的必要性,另一方面也认识到了中央“打伞破网、扫黑必严、除恶务尽”的决心和力度。

    在追剧的过程中,我意外地邂逅了一个熟悉场景和一个熟悉的名字——化验和“高岭土”。


    知识点1::这么些样品是否够用,又如何检测?

    答案是肯定的,图片中的红色土质样品估计应该能有3~4g,加上其他轮胎、其他部分的样品,凑个20多克应该没有问题。

    化验这个称谓是一种历史沿革的体现,现在业内多以“分析测试”来替代,在以仪器分析为主要分析测试手段的情况下,通常上机进行测试的试样往往也就是1g左右,能量色散X荧光光谱(EDXRF)更可以达到无损检测的目的。




    使用少量样品(小于1g),借助粉末X射线衍射光谱法(XRD),我们可以得到土质样品的物相信息,图中“高岭土”物质的存在应该就是靠这种方法确定的。

    知识点2:高岭土很特殊么?

    不,高岭土这种物质并不特殊,恰恰相反,它是一种极其常见的物质。从图一中,我们可以看到样品是红色土壤,红色说明土壤中富含铁元素和铝元素。红土是我国中亚热带湿润地区分布的地带性红土,属中度脱硅富铝化的铁铝土,粘土矿物以高岭石为主,酸性,盐基饱和度低。


    (红土,图片来自网络)

    换句话说,虽然从剧照中展现的样品外观状态和成分信息描述是一致的,但是“高岭土很特殊”的描述却是站不住脚的,把台词改为“样品中含有硫磺”或者“样品中含有石膏”会比较严谨。绿藤市作为一个典型的南方城市,地处亚热带湿润地区,遍地红土(也即遍地高岭土),让督导组去哪里找薛梅的尸体?试想“绿藤市在龙尾山有一个硫磺矿‘’或者“龙尾山有处石膏矿”,这听起来就合情合理了。

    知识点3:检测世界中的高岭土

    高岭土是以高岭石矿物为主要成分的非金属矿,经XRD分析,通常会匹配出高岭石相、石英相。


    高岭石的晶体化学式为2SiO2·Al2O3·2H2O,其理论化学组成为46.54%的SiO2,39.5%的Al2O3,13.96%的H2O,经XRF分析,二氧化硅和氧化铝的含量表观比值大约1:1,二氧化硅略多,氧化铝略小,还有少量的氧化铁和二氧化钛。

    在900℃左右煅烧高岭土(除杂,得到白度较高的活性高岭土),高岭石的衍射峰会减弱,比较高岭土原矿的XRD谱图,可以判断样品是否经过煅烧活化,下图我们可以显著观察到随着样品从20℃升温至1100℃,高岭石结晶度逐渐下降。




    经过上述煅烧活化的高岭土通常为粉体,主要用于颜料和填料(造纸与塑料橡胶领域)

    高岭土的热处理过程一旦超过1100℃,尤其是达到或超过1300℃后,莫来石相和方石英相出现,原有的高岭石相和石英相消失,此种热处理获得的高岭土通常为块粒状,主要用于耐火材料领域。


    知识点4:现实世界中的高岭土

    高岭土是一种非金属矿产,是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩。因呈白色而又细腻,又称白云土。因江西省景德镇高岭村而得名。

    质纯的高岭土呈洁白细腻、松软土状,具有良好的可塑性和耐火性等理化性质。其矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石以及石英、长石等矿物组成。高岭土用途十分广泛,主要用于造纸、陶瓷和耐火材料,其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料,少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

    高岭岩,可以明显看到沉积岩的特征

    高岭土

    高岭土最为人所知的用途就是作为生产瓷器,景德镇的瓷器为什么有名,就是因为景德镇有高质量的高岭土作为原料。

    除了陶瓷行业,提纯后的高岭土由于较高的白度(主要通过煅烧除杂),还广泛用作填料,用于造纸、塑料、橡胶等行业。

    煅烧之前的高岭土矿石

    经煅烧除杂而得的高岭土

    此外,高岭土还大量用于耐火材料领域,在实际贸易状态下,用于耐火材料领域的高岭土很少为原矿状态,而通常经过了均化、煅烧、破碎的过程,实货状态如下:

    用于耐火材料的煅烧高岭土,通常为3~5mm的杂色颗粒

    知识点5:海关税则中的高岭土

    一、25.05 各种天然砂

    含有高岭土的砂是由高岭岩风化自然产生,高岭石矿物通常需要通过粉碎、水洗、沉淀、磁选等一系列工艺提纯以满足后续应用领域的要求,所以很少见到以高岭石为主要成分的天然砂。

    二、25.07 高岭土及类似土,不论是否煅烧

    本品目包括高岭土及其他陶土,其主要成分为高岭矿物,例如,高岭石、地开石及珍珠陶土、富硅高岭石及埃洛石。经煅烧的这些陶土也归入本品目。

    高岭土,也称陶土,是一种高级白色或近乎白色的粘土,用于陶瓷和造纸工业。含高岭土的砂不包括在内(品目25.05)。

    1.2507.0010 不论是否煅烧的高岭土


    子目2507.0010高岭土,是一种以高岭石为主要成分的粘土,常含有埃洛石、蒙脱石、石英等成分。高岭土的主要化学成分为硅酸铝,还含有少量铁、钛、钙、镁、钾、钠的化合物等成分,但不同产地成分变化较大。高岭土本身为白色,因含有杂质可呈灰白色、灰色、灰黄色、黄褐色、灰绿色、灰黑色等。土状或致密块状,手触摸时有明显的滑腻感,密度为2.2~2.6g/cm3。易分散于水或溶液中,有强吸水性,但不膨胀。其化学性质比较稳定,耐酸性也较好,具有较高的耐火度。

    高岭土除了主要用在陶瓷业外,造纸业也是高岭土的最大用户,此外在橡胶、塑料、化工、耐火材料等工业也得到应用。

    该本国子目不包括煅烧后得到其他税则号列具体列名的商品。


    2.2507.0090 不论是否煅烧的其他高岭土类似土

    知识点6:别闹,其实我姥爷也是高岭土

    1.煤矸石

    煤矸石是煤炭的尾矿,其实他们多属于煤系高岭土。煤系高岭土,顾名思义,煤系高岭土与煤炭伴生,换句话说,产煤的地方就会出产煤系高岭土,所以我国的陕西省、宁夏回族自治区、山西省、内蒙古自治区等地都大量出产。


    2.球黏土(ball clay)

    球粘土(ball clay)是指以微晶高岭石和α-石英微粒为主要矿物成分的粘土矿物。或称球土,一种耐火原料。球粘土是一种富含有机质的高可塑性粘土,起名于英国。




    最初我国进口球黏土用于陶瓷领域是因为不知道球黏土就是一种高岭土,自从在国内找到替代品后,进口逐渐减少。

    3.瓷土和陶土

    瓷土和陶土都是以用途命名,即用于生产瓷器的土和用于生产陶器的土。瓷器和陶器的生产往往要配比不同的矿物原料,但是通常情况下,瓷土或者陶土还是以高岭土最为常见,其次是长石、伊利石类矿物。
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  • zyl3367898

    第2楼2021/08/25

    应助达人

    涨知识,看电视还以为高岭土是黄色的,原来也有白色的。

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    +关注 私聊
  • 牛仔

    第3楼2021/08/25

    这真是,外行看热闹,内行看门道。又跟邱老师学习到了新知识!

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