[发明专利]一种利用分光光度计检测偏高岭土活性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种偏高岭土，尤其是涉及一种利用分光光度计检测偏高岭土活性的方法。

背景技术

偏高岭土是高岭土经过适当温度煅烧后得到的具有一定化学活性的介稳态物质。偏高岭土中原子排列不规则，呈现热力学介稳状态，具有较高的火山灰活性。因而，偏高岭土是一种高活性的人工火山灰材料。偏高岭土以其特有的矿物特性，既可作为一种新型的矿物掺合料加以利用，又可用于新型胶凝材料的研究及应用。

偏高岭土能与水泥水化产物Ca(OH)₂反应生成水化铝酸钙、C-S-H凝胶等胶凝物质，具有较高的水化活性，可以用作混凝土矿物掺合料，它具有改善硬化混凝土的工作性和耐久性，减少水泥石的自收缩等方面的作用。偏高岭土也可以用来制备地聚合胶凝材料。地聚合胶凝材料是偏高岭土在碱性激活剂及促硬剂等外掺料的共同作用下形成的，不但生产能耗低，污染少，而且能大量利用工业废渣，是一种有发展前景的绿色建筑材料，符合低碳经济和可持续发展的要求。

只有高活性的偏高岭土才能够被广泛应用。因此，活性是偏高岭土的首要检测指标。经验指出，不同来源的高岭土，得到高活性偏高岭土的煅烧温度会有所不同，因此，需要对偏高岭土的活性进行检验。

目前，评价偏高岭土活性的方法有：X射线衍射分析、热重分析、扫描量热分析、碱吸收法、钙吸收法、压缩测强法、强度对比法和活性氧化铝含量法等。

相关文献(Torres Sánchez R M，Basaldella E I，Marco J F.The effect of thermal andmechanical treatment on kaolinite：Characterization by XPS and IEP measurements[J].Journal ofColloid and Interface Science，1999，215：339-344.；曹德光，陈益兰，欧绍权.烧粘土的碱胶凝性研究[J].中国非金属矿工业导刊，2000，21-22(2)：28.；Kakali G，Perraki T，Tsivilis S，et al Thermal treatment of kaolin：the effect of mineralogy on the pozzolanic activity.[J].AppliedClay Science，2001，20：73-81.)按不同煅烧制度煅烧高岭土，并对煅烧出来的偏高岭土进行X射线衍射分析、热重分析、扫描量热分析等，从而间接判断出煅烧得到的偏高岭土的活性。但X射线衍射分析、热重分析、扫描量热分析等仪器分析法是直接对偏高岭土进行分析，着重描述高岭土在一定煅烧制度下其晶型结构的变化规律，不能直接说明所得偏高岭土的活性大小。

法国教授Davidovits认为(Davidovits J.Geopolymer Chemistry and Properties[J].Proceedings ofthe First European Conference on Soft Mineralogy，1988，(1)：429-441.)土壤聚合物的形成过程是由溶解、单体重构和聚缩3个阶段组成，经重构的单体发生类似于有机高分子聚合物形成时的聚缩反应，而碱金属离子在最终产物中起到平衡电价的作用。偏高岭土由于煅烧温度和保温时间不同，其羟基脱去的数量和结构有所不同，因而偏高岭土在碱溶液中的溶解速度不同，导致对碱的吸收情况也不相同。因此，碱吸收法(郭文瑛，吴国林，文梓芸，等.偏高岭土活性评价方法的研究[J].武汉理工大学学报，2006，(03)：76-79.)可以区分偏高岭土是否具有活性。但实验研究表明，活性较好的偏高岭土其活性高低的规律与土壤聚合物3d强度的规律不一致。

钙吸收法主要是依据材料中的活性二氧化硅和三氧化铝同石灰作用生成含水硅酸钙和含水铝酸钙。因而在一定时间内，材料吸收石灰溶液中石灰量的多少可以表示它活性的大小。但对于用硅酸钠溶液激发偏高岭土的试验系统，由于缺少了钙，该方法不适合评价此类系统中偏高岭土的活性。

偏高岭土是一种无定形的不稳定状态的硅铝酸盐，是一种拥有自由能的物质，根据ΓУXOBCКИЙ的接触硬化理论(ΓJIУXOBCКИЙBД，PУHOBAPΦ，MACУHOBCE.接触硬化胶凝材料及复合材料[M].蒲心诚译.重庆：重庆大学出版社，2004.)，偏高岭土应该具有缩聚的倾向，因而可以采用压缩的方法使其产生强度，郭文瑛等的研究结果亦表明该方法不能定量地描述活性的大小。