高岭石名称来自我国江西景德镇的高岭(山名),因该地所产的高岭石质地优良,在国内外久享盛名。
【化学组成】常有少量的Mg、Fe、Cr、Cu等代替八面体配位中的Al。Al、Fe3+代Si的数量通常很低。碱及碱土金属元素多为机械混入物。
【晶体结构】常见多型为1Tc型,三斜晶系;a0=0.154nm,b0=0.893nm,c0=0.737nm;α=91°48′,β=104°42′,γ=90°;Z=1。结构属TO型,二八面体型。层间域没有阳离子或水分子存在,氢键(O—OH=0.289nm)加强了结构层之间的联结。在实际的高岭石结构中,由于八面体片(a0=0.506nm,b0=0.862nm)与[SiO4]四面体片(a0=0.514nm,b0=0.893nm)的大小不完全相同,因此,四面片中的四面体必须经过轻度的相对转动和翘曲才能与八面体片相适应。
【形态】多为隐晶质致密块状或土状集合体。电镜下呈平行于(001)的假六方板状、半自形或他形片状晶体,集合体为鳞片状,通常鳞片大小为0.2~5μm,厚度为0.05~2μm。结晶有序度高的2M1型高岭石鳞片可达0.1~0.5μm,结晶有序度高的2M2型鳞片可达5mm。
【物理性质】纯者白色,因含杂质可染成深浅不同的黄、褐、红、绿、蓝等各种颜色;致密块体呈土状光泽或蜡状光泽。{001}极完全解理。硬度2.0~3.5。相对密度2.60~263。土状块体具粗糙感,干燥时具吸水性(粘舌),湿态具可塑性,但不膨胀。阳离子交换性能差,只能由颗粒边缘的破键而引起微量交换。
【成因及产状】高岭石是粘土矿物中分布最广、最主要的组成之一。主要是由富含铝硅酸盐的火成岩和变质岩,在酸性介质的环境里,经受风化作用或低温热液交代变化的产物。如钾长石风化而生成高岭石的作用可用反应式表示如下:4K[AlSi3O8]+H2O+2CO2→Al4[Si4O10](OH)8+8SiO2+2K2CO3
【鉴定特征】致密土状块体易于以手捏碎成粉末,粘舌,加水具可塑性。灼烧后与硝酸钴作用呈Al反应(蓝色)。也可根据差热曲线和热失重曲线精确鉴定。
【主要用途】高岭石自古以来就被应用于陶瓷工业,它是陶瓷制品的最基本原料,主要利用的是它的可塑性(在陶瓷坯体中易成型),烧结性(在加热过程中易熔物产生液相充填于未熔颗粒空隙中,使气孔率下降而致密、坚硬),耐高温性,呈洁白色等性能。此外,在电器、建材、日用品及橡胶、造纸业等工业也有广泛应用。高岭石的粒度对其工艺性能有很大影响,粒度越细,可塑性越好,越易烧结。如纸张涂布、高光洁油漆、油墨、特种陶瓷和橡胶用的一级涂布高岭石粘土,其粒度小于2μm的部分不应低于80%。