原料的选择及加工处理.docx
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原料的选择及加工处理
第四章原料的选择及加工处理
本章内容及要求
1.本章共两节，教授课时2学时，通过本章学习，要掌握无机非金属材料生产过程中原料的种类于加工处理方法。
4.1原料的选择
4.2原料的加工处理
2.重点：
各种原料的性能特点；原料的改型和改性
3.要求：
1掌握粘土的成因、分类与组成；
2掌握粘土的工艺特性；
3了解石英和长石原料的特点；
4了解原料初级加工的方法与任务；
5了解原料深加工处理的方法和用途；
6掌握原料的改型和改性处理方法。
第一节原料的选择
一、原料的种类
无机非金属材料的原料种类繁多，但根据来源可分为天然矿物原料、人工合成原料和工业固体废料三种。
天然矿物原料：
天然矿物原料（特别是非金属矿物原料）在无机非金属材料生产中占有十分重要的地位，目前应用较广泛的有：
金刚石、石墨、刚玉、石英、金红石、水镁石、橄榄石、锆石、石榴子石、红柱石、蓝晶石、夕线石、硅灰石、石棉、粘土矿物（高岭石、蒙脱石、海泡石、累脱石、角闪石、叶蜡石、云母、蛭石、长石、沸石、方解石、菱镁矿、白云石、重晶石、萤石、石膏、珍珠岩等矿物岩石材料。
（一）粘土类原料
粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是一种或多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。
1、粘土的成因和分类
（1）粘土的成因
各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化、水解、热液蚀等作用都可以变成粘土。
（2）粘土的分类
①按成因分类
一次粘土：
又称残留粘土或原生粘土，即母岩经风化崩碎后就地残留下来的粘土。
特点：
质地较纯，耐火度较高，但颗粒较粗，可塑性较差。
二次粘土：
又称沉积粘土或次生粘土，是由风化而成的一次粘土经雨水、河川的漂流及风力作用，而迁移在低洼的地方沉积形成的粘土层。
特点：
颗粒细小，可塑性强，耐火度较低，常因混入呈色杂质而带各种颜色。
②按耐火度分类
耐火粘土：
耐火度在1580℃以上。
难熔粘土：
耐火度在1350~1580℃之间。
易熔粘土：
耐火度在1350℃以下。
③按可塑性分类
高塑性粘土：
颗粒较细，水中易分散，可塑性好，呈疏松状。
如：
膨润土、木节土。
低塑性粘土：
水中不易分散，较坚硬，可塑性较小，呈致密块状。
如：
叶腊石、瓷石
2、粘土的组成
（1）粘土的化学组成：
主要成分是SiO2，Al2O3和结晶水，同时含有少量碱金属氧化物（K2O，Na2O）；碱土金属氧化物（CaO，MgO）；着色氧化物（Fe2O3，TiO2）等。
（2）粘土的矿物组成
高岭石类（Al2O3·2SiO2·2H2O）：
最常见的粘土矿物，由其作为主要成分的纯净粘土称为高岭土。
吸附能力小，可塑性和结合性较差，杂质少，白度高，耐火度高。
蒙脱石类（Al2O3·4SiO2·nH2O,n>2）：
遇水体积膨胀形成胶状物，具有很强的吸附力和阳离子交换能力，以蒙脱石为主要矿物的粘土称为膨润土，其颗粒细小，可塑性极强，能提高坯料可塑性和干坯强度，但杂质较多、收缩大、烧结温度低，坯料中膨润土的用量一般为5%以下。
伊利石类（K2O·3Al2O3·6SiO2·2H2O·nH2O）：
又称水云母，一般可塑性低，干燥后强度小，干燥收缩小，烧结温度较低，一般在800℃左右开始烧结，完全烧结温度在1000～1150℃。
（3）粘土的颗粒组成
粘土的颗粒组成是指粘土中含有不同大小颗粒的百分含量。
粘土矿物颗粒较细，一般直径在2µm以下。
蒙脱石、伊利石类粘土的颗粒比高岭石类粘土细小。
粘土颗粒越细，可塑性越强，干坯强度、干燥收缩也越大。
3、粘土的工艺性能
（1）可塑性：
是指粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后仍能保持该形状不变的性能。
可塑性指数：
粘土的液性限度（由塑性态进入流动态的最高含水量）与塑性限度（由固体态进入塑性态的最低含水量）之间的差值。
可塑性指标：
指在工作水分下，泥料受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。
强塑性粘土：
指数>15指标>3.6
中塑性粘土：
指数7~15指标2.5~3.6
弱塑性粘土：
指数1~7指标<2.5
非塑性粘土：
指数<1
（2）结合性：
指粘土结合瘠性原料后仍可形成可塑泥料并具有一定干坯强度的能力。
一般可塑性强的粘土其结合力也大。
（3）离子交换性：
粘土颗粒因表面层的断键和晶格内部离子的不等价置换而带电，它能吸附溶液中的异性离子，这种被吸附的离子又可被其他相同电荷的离子所置换，这种性质称为粘土的离子交换性。
交换容量：
PH=7时100克干粘土所吸附能交换的阳（或阴）离子的物质的量。
（4）触变性：
粘土泥浆或可塑泥团当受到振动或搅拌时，粘度降低而流动性增加，静置后逐渐恢复原状。
此外，当泥浆放置一段时间后，在原水分不变的情况下出现变稠和固化现象，这种性质称为触变性。
厚化度（或稠化度）：
以泥浆粘度变化之比或剪切应力变化的百分数表示。
（5）收缩性：
干燥收缩：
粘土经110℃干燥后，由于自由水及吸附水排出所引起的颗粒间距离减小而产生的体积收缩。
烧成收缩：
干燥后粘土经高温煅烧，由于脱水、分解、熔化等一系列的物理化学变化而导致的体积进一步收缩。
总收缩：
试样经干燥、煅烧后的尺寸总变化。
（6）烧结性能
开始烧结温度：
当粘土在煅烧过程中，温度超过800～900℃以上时，低共熔物出现，并填充在固体颗粒之间，由于其表面张力的作用，使固体颗粒进一步靠拢，引起体积急剧收缩，气孔率下降，密度提高，这种开始急剧变化时的温度叫开始烧结温度。
烧结温度：
当温度继续升高时，收缩将不断增大，气孔率不断降低。
当密度达到最大值时，称为完全烧结，此时的温度叫烧结温度。
软化温度：
从粘土试样完全烧结开始，温度继续上升，会出现一个体积密度及收缩较稳定的阶段。
持续一段时间后，如再继续升温，试样中的液相不断增多，以至于不能维持试样原有形状而变形，此时因发生一系列化学变化，使试样内气孔率增大，出现了膨胀现象。
出现此情况的最低温度就叫软化温度。
烧结范围：
通常将烧结温度到软化温度之间试样处于相对衡定的阶段的温度区间称作烧结范围。
（7）耐火度：
系粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。
它反映了材料在无荷重时抵抗高温作用
的稳定性。
耐火度的测量见下图
图试样的耐火度测定
1-熔融开始之前；2-开始熔融，顶端融及底座，到达耐火度；3-高于耐火度的温度下全部熔融
（二）石英类原料
1、石英的种类
自然界中的SiO2结晶矿物统称为石英，常用的石英类原料有：
脉石英：
由含二氧化硅的熔融岩浆充填于地壳表层的岩隙中经急冷凝固成为致密状结晶态石英，并呈矿脉状产出。
SiO2含量可高达99%，杂质很少，外观呈白色，半透明，有油脂光泽，硬度高，是陶瓷秞料和优质玻璃的好原料。
砂岩：
石英颗粒被胶结物胶结而成的一种碎屑沉积岩。
SiO2含量为90~95%，多呈白、黄、红等颜色。
石灰质、粘土质、石膏质、硅质砂岩等。
石英岩：
系硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶的一种变质岩。
SiO2含量为97%以上，外观呈灰白色，有鲜明光泽，硬度高，断面致密。
石英砂：
是由含硅高的岩石（如花岗岩、正长岩等）风化而成碎屑，经流水搬运，在河流、湖泊、海滨沉积而成。
其粒细，不用破碎，但杂质含量多，成份波动大。
硅藻土：
由吸收溶解于水中的部分二氧化硅的微细硅藻类水生物死亡后演变而成的产物。
质轻多孔，吸水和吸附能力强，熔点高，常用于隔热和隔音材料。
燧石：
含SiO2溶液经化学沉积在岩石夹层或岩石中的隐晶质SiO2。
2、石英的性质
石英的外观因种类不同多呈乳白色、灰白色、半透明状，其断面具玻璃或脂肪光泽，莫氏硬度为7。
密度波动于2.22～2.65，熔点1710℃，热膨胀系数小，传热性差，不导电。
在常压下石英有七种结晶态和一个玻璃态，这些晶态在常压和在一定的温度条件下其结晶型态、结构会互相转化，并伴有体积会发生变化。
（三）长石类原料
长石是一种常见的造岩矿物，约占地壳总质量的50%。
结构：
属空间网架结构硅酸盐。
化学组成：
碱金属或碱土金属的铝硅酸盐，主要是含钾、钠、钙和少量钡的铝硅酸盐。
1、长石的种类
正长石亚族：
正长石亚族是钾、钠长石的连续类质同相系列，含正长石、透长石、微斜长石。
正长石：
解理面交角为直角。
理想化学组成同钾长石。
常混入Na2O，CaO等。
透长石：
正长石的高温变体（>900℃）。
微斜长石：
解理交角呈89º40'，含Na2O,含量超过K2O时称钠微斜长石或歪长石。
斜长石亚族：
钙、钠长石的连续类质同相系列。
解理面交角86º，化学组成为（100-n）Na[AlSi3O8]~nCa[Al2Si2O8]，其中n＝0~100。
此外,往往有钾长石以类质同相混入物存在。
钡长石亚族：
是钾、钡长石类质同相系列，解理面交角近90º。
2、长石的性质
钾长石：
具有很宽的熔融范围（1150℃~1530℃），熔化转变成白榴石（K2O·Al2O3·4SiO2）和氧化硅。
高温下钾长石熔体的粘度很大，且随温度的增高降低得很慢。
钠长石：
钠长石的熔化温度较低，约1120℃，熔化时无新相产生，液相的组成与晶相相同，粘度较低。
在烧成过程中易引起坯体变形，但有利釉面的平整度。
与钾长石相比较，能迅速烧结和熔融，并能大量溶解石英和粘土。
钙长石：
钙长石的熔点较高（1550℃），熔融温度范围窄，高温下熔体不透明，粘度也小，故斜长石在陶瓷生产中多不采用。
钡长石：
钡长石的熔点更高（1710℃），熔融温度范围不宽，普通瓷制品不选用。
但其电学性能好，特别是介电损耗低，是无线电陶瓷的主要原料。
人工合成原料
应用较广泛的有氧化铝、氧化锆、莫来石、碳化硅、氮化硅、碳化硼、塞龙（Sialon）材料等。
塞龙材料是以组成这种材料的四种元素（Si，Al，O，N）的符号首字母来命名的，化学式为Si6-nAnlOnN8-n，当n=4.2时可得到一种单相固溶体—β相赛龙，β—赛龙可由细分散的SiN粉、Al粉和刚玉粉的混合物在1800～1900摄氏度，100～300MPa下热压产生。
赛龙材料高温时强度高，耐氧化、热膨胀性小、导热性中等，有较好的稳定性和耐磨性而成为一种新型的高温结构材料。
人工合成新原料正在不断出现，在许多无机非金属新材料中得到了广泛的应用。
工业固体废料
工业固体废料主要有粉煤灰、炉渣、矿渣、煤矸石、尾矿及其它工业固体废料，在新型建筑材料特别是墙体材料中得得到广泛应用。
结合剂原料和添加剂原料
分无机粘结剂、有机粘结剂、复合粘结剂三种，各类添加剂原料种类更多，将在后续章节中分别介绍。
二、原料选择的依据
大多数无机非金属材料是由上述多种原料制成的。
为了在选用原料时做到主次分明，也可以把原料大致分为主要原料（基本原料）、辅助原料和结合剂（粘结剂）及添加剂。
主要原料是形成材料产品使用性能的基础，辅助原料用于协助主料达到或改善材料产品的使用性能，并在工艺过程中发挥调节作用。
结合剂一般用于改善材料的成型条件，使坯体或制品形成一定的形状。
添加剂主要用于对制品性能和外观特征进行局部性调整（如着色等）。
无机非金属材料的结合剂和添加剂可以是无机的，可以是有机的，也可以是金属的。
原料选择的依据是：
（1）原料的选用既要考虑其化学组成和结构特性，还必须充分考虑或利用物相在制造和使用过成中的晶形、体积变化和与介质的化学反应。
很多天然原料，如二氧化硅、氧化铝、氧化锆、蓝晶石、蛭石等在加热或冷却过程中伴随有晶形变化和体积变化。
ZrO2在室温下的稳定晶形为单斜晶体，但在1000oC以上转变为四方晶形，伴随有很大的体积变化。
石英在不同的温度下具有多种晶形变化和体积变化，这种变化对材料性能都会产生一定的影响。
故要注意各种原料在生产过程中的相变和体积变化及对材料性能的影响。
（2）原料品质（成分、粒度、杂质）波动范围小。
（3）尽量选用成分、结构、物理化学性能与所设计材料产品性能相适应的原料。
（4）原料特点要适应加工工艺技术条件的要求。
（5）原料来源丰富、价格低廉，在生产过程中没有环境污染或环境污染性很小。
第二节 原料的加工处理
一、原料的初加工
1．初加工概念
初加工是指传统的矿物、岩石原料的机械加工，包括矿物、岩石原料的破碎、筛分、磨矿、分级等粒级加工，以及提高有用矿物原料品位为主要目的的选矿加工。
破碎:
（1）定义：
是指在外力作用下，固体物料克服质点间的内聚力，使大块物料变成细小颗粒的总过程。
（2）方法与分类
表粉碎作业分类
筛分：
（1）定义：
筛分是一种应用较广泛的分级作业，将散状物料置于具有一定尺寸筛孔的筛面上，通过筛面和物料间的相对运动，即可使物料以筛孔尺寸为标准划分为筛上料和筛下料。
（2）作用：
①使原料颗粒适合于下一制造工序的需要；②在粉碎过程中及时筛去符合细度的颗粒，使粗颗粒得以充分粉碎，提高设备粉碎效率。
选矿：
（1）定义：
选矿是利用不同矿物的物理、化学性质的差异，将矿物集合体的原矿粉碎，分离出不同矿物并加以富集的操作。
（2）方法：
按照颗粒的粒度来进行选矿：
主要用于松散的小颗粒的或土状的岩石，如砂、粘土等，可采用水淘洗或空气分离器来进行选矿。
按照颗粒的形状进行选矿：
主要用于具有片状或针状的结晶矿物（如云母、石棉等）。
按照密度来进行选矿：
密度相差很大而颗粒大小相同的矿物所构成的松散物料，经淘洗或空气分离器，密度大的矿物降落在近处，而密度小的则落在较远处。
浮选法：
是利用颗粒被液体润湿的程度的差别，即表面润湿性质的差异来进行选矿的。
磁选：
是基于不同的矿物有不同的导磁系数，在磁选机中进行分选的方法。
化学选矿：
目前制备高纯原料的重要手段。
它是利用一系列化学及物理化学、生物化学反应，将物料中有用成分提取出来的方法。
原料的热处理：
帮助碎化原料：
大块的石英岩质地坚硬，粉碎困难。
利用石英573℃晶型转变所发生的体积效应，将石英在粉碎前预烧，然后急冷，使之产生内应力，原料变脆，可以大大提高粉碎效率。
改变结构形态：
特殊结构原料（层、片状）成型时易造成分层和颗粒定向排列，引起产品变形和开裂。
大量使用时应进行预烧，使其发生转变，破坏原有的片、层状结构。
减小收缩：
可塑性很强的粘土，用量较多时，易使坯体在干燥和烧成过程中产生较大的收缩，导致制品开裂报废。
为减少这类损失，有时将一部分粘土预烧成熟料，以降低坯体的收缩。
稳定晶型：
SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2等都有几种同质多晶体，加热过程中都有晶型转变并伴有体积效应。
同时，各个结晶形态的性能也不一样。
对于这类原料在使用之前一定要进行预烧，使其发生晶型转变，得到所要求的晶型。
2．初加工的任务
初加工的任务是为无机非金属材料工业部门提供矿物（岩石）单体颗粒粒级尺寸及有用矿物品位均合格的原料矿物，要求尽量保持及发挥目的矿物固有的技术物理性能和化学性能。
二、原料的深加工
深加工概念
深加工是指经过初加工（破碎、筛分、磨矿、分级等粒级加工以及提高有用矿物品位为主要目的的选矿加工）后的矿物或岩石产品，再进一步进行深度的精细加工，使之在主要技术物理及界面化学性能上能符合高档次高性能产品的要求。
深加工的主要方法
（一）精细提纯
1.碱溶法提纯：
如石墨的加工提纯；经过浮选后的石墨精矿中，杂质主要是极细粒浸染在石墨鳞片中的硅酸盐矿物和钾、钠、钙、镁、铁等的化合物，除去这些杂质最有效的办法是采用“碱溶—水浸—酸洗”的处理办法。
其基本原理是在500℃高温下石墨中的杂质与氢氧化钠起反应，一部分生成溶于水的反应产物，被水浸出除去。
而铁的氧化物在碱溶后用盐酸中和，生成溶于水的氯化铁，通过洗涤而除去。
主要加工设备是锚式搅拌机、熔融炉、V型洗涤槽、WG—800刮刀离心机、回转圆筒干燥机等。
如图4-1所示。
2.酸溶法提纯：
在许多原料的提纯作业中，最有害的杂质是各种含铁物质。
用酸溶（浸）法往往获得较好的效果。
该方法的基本原理是各种含铁的杂质可以与各种酸起化学反应，生成可溶于水的化合物，在固液分离中随溶液去掉。
石英砂、硅藻土、石墨等矿物原料的提纯均可用此方法。
提纯设备有机械搅拌浸出槽、高压釜浸出器等，见图4-2，4-3。
3.氧化—还原漂白提纯：
非金属矿物原料中有害的着色杂质主要是有机质（包括碳、石墨等）和铁、钛、锰等矿物，如黄铁矿、褐铁矿等。
由于有机质通过煅烧等方法容易除去，因此上述金属氧化物成为提高矿物白度的主要处理对象。
采用强酸溶解的方法，固然能将上述铁、钛化合物大部分除掉，但是，强酸（如盐酸、硫酸等）在溶解氧化铁、氧化钛的同时，也会溶解氧化铝，从而有可能破坏高岭土等类矿物的晶格结构。
因此，氧化-还原漂白法在非金属矿物漂白提纯中占有重要的地位。
目前常用的漂白方法包括氧化法、还原法、氧化-还原联合法等三种，其中还原法应用得最广泛。
A．氧化漂白法
高岭土等粘土类矿物中含有黄铁矿、有机物时，常使矿物呈灰色。
这些物质用酸洗和还原漂白均难除去。
氧化漂白法是采用强氧化剂，在水介质中将处于还原状态的黄铁矿等氧化成可溶于水的亚铁。
同时，将深色有机质氧化，使其成为能被洗去的无色氧化物。
所用的强氧化剂包括次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、氯气、臭氧等。
以黄铁矿被次氯酸钠氧化的反应为例，其反应公式如下：
FeS2+8NaClO→Fe2++8Na++2SO42-+8Cl-
在较强的酸性介质中，亚铁离子是稳定的。
但当PH值较高时，亚铁则可能变成难溶的三价铁，失去其可溶性。
除了PH值的影响外，氧化漂白还受到矿石特性、温度、药剂用量、矿浆能度、漂白时间等因素影响。
图4-4是高岭土氧化漂白生产流程。
B．还原漂白法
连二亚硫酸盐漂白法：
对粘土类矿物进行还原漂白时最常用的连二亚硫酸盐是连二亚硫酸钠，又称低压硫酸钠，工业上又称为保险粉，分子式是Na2S2O4。
工业上可利用锌粉还原亚硫酸来制得。
保险粉是一种强还原剂，碘、碘化钾、过氧化氢、亚硝酸等都能被它还原。
粘土类矿物中存在的三价铁的氧化物，不溶于水，在稀酸中溶解度也较低。
但若矿浆中加入保险粉，氧化铁中三价铁可能被还原为二价铁。
由于二价铁易溶于水，经过滤洗涤即可除去。
其主要反应为：
Fe2O3+Na2S2O4+H2SO4=Na2SO4+2FeSO3+H2O
影响这一还原反应过程的因素很多，但主要是矿浆酸度、温度、药剂用量和反应时间、加入添加剂等。
C．氧化—还原联合漂白工艺：
将高岭土进行煅烧氧化，再与水调制成30%的矿浆浓度，放入搅拌器中搅拌，加入连二亚硫酸钠再次漂白，然后过滤干燥，可得到高纯度的高岭土原料。
4.高温煅烧提纯
高温煅烧作为一种提纯手段，主要是将非金属矿物中比较容易挥发的杂质（如碳质、有机质等，以及特别耐高温的矿物中耐火度较低的矿物通过煅烧而挥发掉。
对于许多矿物，煅烧处理同时具有提纯和改性两种功能，这里只涉及提纯，改性的内容，将在后面有关章节中介绍。
A．石墨煅烧提纯
石墨的这种提纯方法又叫热力精练法，其基本原理是利用石墨能耐高温的性质，把石墨置于特别的电炉中隔绝空气加到2500℃时，石墨中的灰分杂质被蒸发出去，而石墨则再结晶，从而使石墨的纯度大大提高。
石墨的高温提纯是在特别的纯化炉中进行的。
这种炉用耐火砖砌成，两端插入石墨电极，通入45~70V低压交流电。
电流大小随炉子的规格尺寸而定，一般都在4000A以上，由单相电炉变压器供给。
炉内温度开始时直线上升，达到2500℃时，保持72小时。
石墨在纯化过程中需要
严格保温、绝缘并与空气隔绝，多用粒度小于200目的炭黑作为保温绝热材料，也有用石英和焦碳混合物（粒度5~10mm）作为覆盖层。
这种高温提纯能使石墨提纯到99.9%。
如果在纯化炉内通入氯气和氟气，最后通人氮气，可使杂质更容易挥发，可将石墨纯度提高到99.99~99.999%,而且可使纯化温度适当缩短。
采用高温法提纯石墨，虽可得到光谱纯的石墨产品，但该法耗费大量电能，而且纯化所需时间较长，一般需要延续几昼夜。
同时还需使用较多的含碳材料作为充填材料，在石墨纯化过程中，这些材料有一部分被烧透。
从国外对高温纯化石墨的研究资料表明，石墨杂质的析出速度取决于纯化炉的构造，而与纯化时间无关。
石墨经纯化后，其灰分总量在10-3%（以重量计）以下，其中Fe、Al、B、Mn、Cu、Mg含量小于或等于（1~3）x10-5%（重量计），Si及Ca含量低于10-4%（重量计）。
对石墨纯化过程中杂质分离的动力学研究表明，在氯或氟的气氛中升温至2000~2200℃时，大多数杂质含量降低2个数量级，所需时间为10~30分钟。
因此认为，石墨纯化时间不应超过几十分钟。
B．硅藻土煅烧提纯
由于硅藻土是一种生物硅质沉积岩矿物，因此原矿中不可避免地伴生有大量的有机质和粘土类矿物。
由于硅藻土的特殊孔隙结构，赋存于空隙内的杂质很难用常规选矿方法除去。
虽然酸浸法能提高硅藻土品位，除去其中许多有害杂质，但由于硅藻土吸附能力极强，适得酸溶液中的某些杂质又会进入硅藻；同时酸洗的成本较高，又容易造成严重的环境污染，因而并非硅藻土提纯的最佳方法。
煅烧法是提纯硅藻土的有效方法之一，尤其是对于除去其中的有害杂质具有良好的效果。
例如对腾冲产硅藻土进行煅烧，使温度升高到8000C（保持2小时）时，其SiO2品位从89.07%提高到94.31%，再升高温度SiO2含量变化不大。
这说明，在800～9000C温度下，硅藻土中的有机质及挥发性物质已基本除尽。
相反，过高的温度会破坏硅藻结构。
还原络合处理后，高温煅烧除了烧掉残存的有机质以外，当加温到590～6000C时，其中夹杂的高岭土等粘土矿物发生吸热反应，发生分解并失水：
AlSi2O3（OH）4
Al2Si2+H2O
有时局部出现Al2（SiO）3等复盐的反应过程。
复盐受热后又分解产生α—Al2O3 、β—Al2O3的同质多相体，他们在随后的酸洗过程中，与热盐酸反应，生成可溶性盐而被除掉，从而使硅藻土得到提纯。
C．滑石煅烧提纯
在某些类型的滑石矿中，有时伴生滑石石墨片岩。
由于富含杂质，使得滑石呈深灰色甚至黑色，这将严重影响其应用。
提纯这种滑石的一般方法是，将矿石在1200～13000C下煅烧，然后进行筛分和磁选处理。
例如某些滑石矿采用这种方法处理，使滑石中成分MgO从23.21%降至22.13%，SiO2含量从64.76%提高到68.52%,Al2O3含量从1.50%提高到6.85%，CaO从0.35%降至0.30%，Fe2O3由1.20%降至0.25%,TiO2由0.48%降至0.05%。
栖霞滑石矿占总矿量20%的三级黑滑石，经煅烧后除去石墨，得到的高级产品用于出口。
D．高岭土煅烧提纯
在煤系高岭土中，由于其中含有碳及有机质，高岭土常呈灰黑色，对于次生堆积-变质型高岭土，也常受到其他显色有机物的污染。
采用化学氧化法，虽然能漂白，但最简单、最有效而且无废水污染的方法则是对其进行煅烧处理。
煅烧不但能除掉有机污染，提高其纯度和白度，而且作为一项专门处理工艺，煅烧还起到改善高岭土性能的作用。
在普通地层粘土及土壤中，有机质只有一小部分以游离状态存在，而绝大部分是与土壤中矿物质相互结合。
这些有机质主要是腐殖酸，其中含有各种官能团，如羟基（-COOH）、酚羟基（酚-OH）、醇羟基（醇-OH）甲氧基（-OCH）、醛基（-CHO）、羰基（C=O）、醌基等。
其中羰基、醛基、醌基是显色基因，因此，含有机质的高岭土的颜色主要与炭质及上述显色基团有关。
当高岭土受到煅烧时，这些有机质被分解氧化而挥发掉，高岭土白度回显著提高。
苏州某次生堆积-变质型高岭土，其自然白度仅为71%。
将其按特级瓷土的机选生产工艺加工处理后，其自然白度提高到近80%，其化学成分：
SiO243.70%、Al2O336.6
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