矿物加工和处理

高岭土选矿实质上是将高岭石矿物、高岭石矿物和其他粘土矿物分选出来，除去应时、长石、云母和磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、软锰矿、软锰矿、金红石等非粘土独立矿物的过程。可分为干法选矿和湿法选矿。

(1)干法选矿

干法选矿技术是一种简单而经济的加工技术，一般流程如下:

原矿→干燥→破碎→破碎→磨矿→除砂→除铁。

干法选矿可以省去产品的脱水干燥过程，减少微粉损失；工艺流程短，生产成本低，适用于干旱缺水地区。但产品质量受原矿质量影响较大，且不稳定。

(2)湿法选矿

湿法选矿技术包括矿石准备、选矿和产品处理三个阶段。

1.矿石准备阶段

包括配料、破碎、捣泥和分散操作。捣固是将高岭土原矿与水和分散剂在捣固机中混合制成矿浆。捣固可以分散原矿，制备适当细度的高岭土矿浆进行分选，同时去除大的砂石。在高岭土的湿法分选过程中，首先将原矿制成矿浆，使矿物以颗粒单体的形式解离在水中，粒度以微米甚至更小。为了将高岭石矿物与杂质矿物(如应时、长石、云母、黄铁矿、钛铁矿等)分离。)，粘土颗粒必须分为细粒、中粒和粗粒。高岭土颗粒在界面上带相反的电荷，颗粒之间相互吸引产生絮状物般的絮凝，所以需要加入合适的分散剂，使其电离后吸附在带电的高岭土表面，使其带相同的电荷，相互排斥。此时，料浆具有流动性(料浆浓度一般为5% ~ 14%)。只有矿浆中的矿物颗粒得到充分分散，才能得到有效的分级和分离。通常，当粘土悬浮液为中性-碱性(pH=8)时，它显示出稳定的分散状态。常用的分散剂如下:

调节pH值:氢氧化钠(NaOH)和碳酸钠(na2co 3)；

沉淀的Ca2+:草酸铵(NH4)2c2o 4；

络合物Al3+，Fe3+:柠檬酸钠(na 3c 6 H5 o 7·2H2O)；络合多价金属离子:硅酸钠(Na2O mSiO2)、焦磷酸钠(Na4P2O7)、六偏磷酸钠(NaPO3)6。

2.矿物加工阶段

选矿阶段包括除砂、分级、浮选、化学漂白和磁选，以去除不同的杂质。

(1)除砂

湿法除砂主要是去除碎屑矿物，如应时、长石、云母和粗粒杂质，如钻屑，也去除一些铁和钛矿物。常用的有耙式浮箱分级机、螺旋分级机、水力旋流器和振动筛。我国小矿山采用自然沉淀除砂，然后进入沉淀池进行浓缩，经过沉淀、脱水、干燥，生产出砖状高岭土坯料。本产品一般用于陶瓷行业。在机械化选矿机中，首先用单轴夯锤除去一些粗砂，然后用水力旋流器或振动筛进一步除去。据悉，国外有一种新型的除砂设备——工业叶轮(德国制造)，经过工业考核可以替代现有的螺旋分级机和振动筛的生产工艺。

(2)分类

目前，我国主要采用分级法生产高档产品，尤其是涂料级高岭土产品。

1)水力分级:将原矿水在搅拌的条件下制成浆状悬浮液，使粘土矿物和杂质矿物以颗粒单体的形式分散在水中，同时加入适当的分散剂，自然沉淀后，收集上层高岭土悬浮液。

2)各种分级机:水力旋流器和振动细筛，分为粗粒级和细粒级。

在纸张涂布加工过程中，一直以2μm的粒度含量作为工作指标的控制点，要求粒度尽可能均匀，不仅要小于2μm，还要防止研磨时过碎，因此必须分级。所谓分级，就是利用矿物颗粒的大小或密度差异来分离矿物。如果组成矿浆的矿物粒度差异较大，一般用筛网分级。如果它们相似，则根据它们的密度差异进行排序。常用的分级设备包括风选、水力旋流器、离心机等。

在高岭土的超细分级深加工技术中，国外大多采用卧式螺旋离心机。一般结构的卧式螺旋离心机在处理过程中，中粗颗粒由于螺旋的搅动很难沉降下来，而是随着溢流被带走，同时相当一部分细颗粒被螺旋推向出渣口，分级效果差。目前国外比较先进完善的颗粒分级装置是美国制造的第一台专利离心机。

(3)浮选

浮选是一种广泛应用于高岭土提纯的选矿技术。目前，技术和设备不断改进和更新，使高岭土精矿获得更高的白度，满足工业需要。

浮选是利用一定的悬浮设备和浮选药剂去除杂质矿物的提纯方法。由于高岭土矿石中杂质的不同，使用的浮选方法、药剂和设备也不同。常用的有泡沫浮选、背负浮选、双层浮选和选择性絮凝浮选。泡沫浮选对处理几微米以下的矿物效果不大，特别是一些难选矿物，一般不使用。

1)超细颗粒悬浮法:超细颗粒浮选(又称背负浮选)可处理100%小于3μm的矿物(如锐钛矿、石英砂、电气石、氧化铁)，其中48%小于0.5μm，是分离超细颗粒最有效的工艺之一。该方法以油酸(妥尔油和燃料油)为捕收剂，以松油为起泡剂，以硅酸钠为分散剂，以可溶性碱土金属盐(石油磺酸钙)为选矿助剂，以氢氧化铵调节pH值(一般pH=9左右)，以-325目方解石、应时、萤石、重晶石为载体，捕捉微细矿物杂质进行分离。这种方法的精髓在于。在浮选过程中，吸附捕收剂的载体携带杂质颗粒上升到泡沫层，但随泡沫溢流排出，高岭土为底流产物，从而达到分离的目的。粘土中残留的化学物质和载体矿物质对最终产品有害，必须尽可能地去除。载体矿物从泡沫中回收后可以循环使用。总的来说，载体矿物粒径的减小和搅拌强度的提高可以显著提高载体矿物与微悬浮矿物的碰撞率，对提高分选指标非常有利。此外，对载体矿物进行预疏水处理是提高除铁率的必要措施。

超细颗粒浮选的优点是可以使用普通设备和浮选药剂，分离效果好。一般可去除70%的铁、钛杂质，白度可达90以上。缺点是工艺流程复杂。

2)双液层浮选法:双液层浮选法是在超细颗粒浮选的基础上发展起来的。该方法首先在高岭土矿浆中加入分散剂，调节pH值在5 ~ 11之间，然后加入阳离子捕收剂(脂肪酸类)和能选择性捕集其中一种矿物的四氯化碳，再用有机液体(工业煤油)调和，矿浆pH =时。乳化形成两种液体层:高岭土-水层和杂质-有机液体层。从水相中回收纯化的高岭土，并从油相中除去杂质矿物。该方法的特点是不使用矿物载体，只使用疏水捕集剂和非极性有机液体处理矿浆。浮选过程可以在水力旋流器或重力沉淀池中进行。在分离之前，必须调整矿浆的固体含量，并加入适当的分散剂，以获得最佳的分离效果。英国高岭土公司(ECC公司)采用这种方法研究高岭土中电气石和其他杂质的分离。在粘土浆中加入硅酸钠和碱作为分散剂，工业煤油作为调和剂，脂肪酸作为捕集剂，然后搅拌混合，静置，两种液体分层。从液相中回收纯高岭土，从油相中回收电气石。用过的调和剂(工业煤油)可除去杂质后重复使用。这种方法的缺点是成本高。

3)选择性絮凝浮洗法:

①高岭石的选择性絮凝。该方法用一种阴离子絮凝剂(如聚丙烯酰胺)将高岭石连接成松散的网络聚集状态，通过桥键沉淀在底部。对于片状高岭石，由于其表面和端面的电化学性质不同，端面与絮凝剂(聚丙烯酰胺)发生强烈的相互作用，这种聚合物与端面的吸附形成桥键，引起端面与端面之间的絮凝，结果颗粒之间的絮凝沉到底。

其他矿物质留在悬浮液中，静置一段时间，然后倒出悬浮液，絮凝物在清水中搅拌成悬浮液，然后进一步分离。

②应时、明矾石等杂质的选择性絮凝。高岭石的电化学性质与杂质矿物截然不同。也可以选择某种絮凝剂絮凝应时等杂质，使微细高岭土处于分散悬浮状态，通过虹吸或滗析使高岭土矿浆与絮凝的杂质分离。从而获得高纯度、细粒径的高岭土产品。

这种方法被认为是近20年来发展起来的最有前途和最有效的微细矿物加工方法之一。美国、俄罗斯、英国、德国、捷克等都采用了这一工艺，提高了高岭土的分离能力和回收率。

20世纪70年代末，我国开始研究高岭土的选择性絮凝浮选，主要是去除明矾石，取得了一定的成果。实验以硅酸钠为分散剂，水解聚丙烯酰胺为絮凝剂，加入Ca2+活化矿浆。结果表明，矿石的脱硫率可达65.72%。实验中絮凝剂的浓度为160× 10-6，絮凝剂聚丙烯酰胺的水解度为70%，沉降时间为180min，pH为9.5 ~ 10，水玻璃的用量为400× 10-6。矿浆中加入Ca2+可使高岭土和明矾石产生不同的絮凝效果，明矾石被明显活化。当氯化钙浓度达到40× 10-6时，明矾石的絮凝回收率可达92%。

(4)漂白

高岭土的漂白主要是去除高岭土中的氧化铁和氧化钛有色杂质以及染色有机物。

1)化学漂白:牢固地覆盖在高岭土颗粒表面的氧化铁膜可以用化学方法除去。由于这部分铁很难通过磁选和浮选除去，所以必须进行化学漂白处理，即通过化学方法溶解铁、钛等有色杂质，然后漂洗掉。常用的化学漂白方法有氧化还原法、酸溶法、氯化法等。

还原法:这种方法的本质是将高岭土中的不溶性Fe3+还原为可溶性Fe2+，然后通过洗涤除去，从而提高高岭土的白度。这是高岭土行业传统的除铁方法。漂白前，纸浆流入搅拌机进行搅拌，漂白前加入絮凝剂进行絮凝。常用的还原剂有:连二亚硫酸钠(又称保险粉)、硫代硫酸钠、亚硫酸锌等。

这个过程可以使不溶的Fe3+→Fe2+，然后通过洗涤去除。

影响漂白效果的因素很多，如矿石特性、温度、pH值、药剂用量、矿浆浓度、漂白时间、搅拌强度等。如果矿石中的杂质呈点状、低含量浸染状，那么可以获得较好的漂白效果，白度可以显著提高。如果矿石中含有较高含量的有机物和杂质，漂白效果较差，白度没有大幅度提高。一般漂白过程中的温度要在室温，这个温度太高了。虽然能加快漂白速度，但消耗大量热量，分解化学物质过快，造成浪费，污染环境。太低，反应慢，产能下降。当纸浆的pH值调整到2 ~ 4时，漂白效果最好。至于化学品的用量，一般随着用量的增加，漂白速度加快，白度也有所提高，但达到一定程度后，白度不再增加。合适的矿浆浓度为12% ~ 15%。漂白时间不能太长也不能太短。漂白时间过长不仅会浪费化学品，还会降低高岭土的质量，因为空气中的氧气会导致Fe2+氧化成Fe3+。太短，白度达不到要求。反应后应立即过滤清洗，否则表面会逐渐变黄。关于产品发黄问题，美国上世纪70年代有一个专利，添加磷酸盐可以避免发黄。具体方法如下:首先加入连二亚硫酸钠进行还原漂白，一定时间后加入磷酸盐。经验证，漂白后的产品可以实现永久漂白。用连二亚硫酸盐漂白高岭土可以在一定程度上明显提高高岭土的白度和亮度，但这种还原剂极不稳定，受热、受潮或暴露于空气中会分解。在漂白过程中，相当数量的Na2S2O4在其自身的分解反应中被消耗。为了避免这种浪费，近年来发展了几种改进的方法，如锌粉漂白、硼氢化钠漂白、二氧化硫电解等。这几种方法的相似之处在于漂白过程中立即产生Na2S2O4，避免了化学药品的浪费，降低了成本，达到了良好的漂白效果。

对于含有黄铁矿和有机质的高岭土，一般采用氧化漂白法。即使是处于还原状态的黄铁矿，也被氧化成可溶性的硫酸亚铁和硫酸铁，同时有机物被氧化，使其成为无色的氧化物，容易被冲走。据资料显示，国外已采用氧化-还原联合漂白法，并经实验证明该方法优于单纯的还原或氧化漂白。如美国佐治亚州的高岭土，原生土

酸溶法:利用高岭土的耐酸碱性，用酸溶液(HCl、H2SO4、草酸)处理高岭土，将不溶物转化为可溶物，与高岭土分离。通常，为了充分溶解杂质，氧化剂(过氧化氢等。)或还原剂(氯化亚锡、盐酸羟胺等。)可以同时添加。酸溶漂白的效果与铁矿物的赋存状态、酸的用量、反应温度等有关。嵌布在高岭土表面的赤铁矿易被盐酸溶解并脱除，而含钛矿物的高岭土难以用此方法脱除杂质和提高白度。

高岭土在压力为2×155Pa的高压锅中用硫酸处理2 ~ 3小时，过量使用8% ~ 10% H2SO4溶液。处理后，铁和残酸被洗去，高岭土中约90%的Fe2O3可被去除。用1∶2的浓硫酸和硫酸铵混合溶液在100℃下处理高岭土2h，过滤悬浮液，用硫酸洗涤，除去钛和铁杂质。用0.1% ~ 0.5%的草酸或草酸钠热溶液可溶解并除去细磨高岭土颗粒表面的铁和钛化合物。

国外高岭土漂白研究的新进展:如果在高岭土粉末中加入NH4Cl，当加入到200 ~ 300℃时，它会与高岭土中的铁发生反应，冷却后，铁的产物FeCl3 _ 3会被稀盐酸浸出。目前处于实验阶段，这种漂白需要在高温和密闭条件下进行。

2)生物除铁漂白:某些微生物(细菌和真菌)具有从氧化铁(褐铁矿和针铁矿)中溶解铁的能力。利用微生物溶解铁的能力，可以去除高岭土中的含铁杂质。微生物溶解铁的能力非常复杂，原因尚不清楚。有人认为与有机酸等起络合剂作用的代谢产物的形成有关，也与酶促和非酶促水解还原铁有关。

目前已发展出两步处理法:首先配制培养液(即浸提剂)，将菌种在30℃的营养培养基中培养形成浸提剂。营养培养基每升天然水中含有3 gnh4no3，1 gkh2po4，0.5±0.5 gmg so 4·7H2O和不同量的糖蜜。培养基的初始pH值约为7，这些微生物在表面或水中产生。培养所需时间取决于培养方法和培养基中糖浆的初始浓度，一般为5 ~ 14天。当糖浆初始浓度高于150g/L时，最终pH值总是小于2，萃取剂中有机酸的浓度约为40 g/L..草酸和柠檬酸之和占总有机酸含量的95%以上，在含有等量有机酸的人工浸出剂中加入盐酸酸化至pH=0.5，可获得同样的浸出效果。制备浸出剂后，用浸出剂在90℃浸出高岭土。实验中使用了11种高岭土，其Fe2O3含量分别为0.65% ~ 1.49%，Al2O3含量为32% ~ 35.2%。铁以氢氧化物的形式出现，主要是针铁矿，存在于高岭土中。实验搅拌强度为400 ~ 600 r/min，最佳矿浆浓度为20% ~ 2~5h%，处理时间为2~5h。结果如表7-3所示。从表中可以看出，Fe2O3含量从0.65% ~ 1.49%降低到0.44% ~ 0.75%，白度从55 ~ 87提高到86 ~ 92。然而，只有少量的铝与铁一起从高岭土中浸出。延长浸出时间可以从高岭土中浸出更多的铁，但同时会使铝强烈溶解，因此要适当控制浸出时间。

3)磁选除铁漂白:几乎所有的高岭土矿石都含有少量的铁矿物(一般为0.5% ~ 3% Fe2O3)，主要有氧化铁、钛铁矿、菱铁矿、黄铁矿、云母、电气石等。这些有色杂质通常具有弱磁性，这样就可以通过磁选除去这些有害杂质。磁选是利用矿物的磁性差异在磁场中分离矿物颗粒的方法，对去除加工过程中混入的磁铁矿、钛铁矿或铁屑等高磁性矿物有效。对于弱磁性矿物，一种方法是先进行焙烧，转化为强磁性氧化铁后再进行磁选分离；另一种方法是采用高梯度强磁场磁选。

表7-3不同微生物法去除高岭土中铁

(据郭守国1991)

A.高梯度强磁场磁选方法

1973年，美国生产出第一台高梯度磁选机。1981年，中国昌野研究院研制出国内第一台半工业周期式高梯度磁选机，已用于陶瓷原料提纯。目前，高梯度磁选机已广泛用于高岭土等非金属矿物的除铁。

高梯度磁选机工作原理:工作时，线圈产生磁场，钢丝绒被磁化。然后，进料阀、出料阀和流量控制阀自动打开。纸浆进入分选箱，经过磁化的钢丝绒后，被磁化的物质被钢丝绒拦截。剩余的未磁化的浆液通过排出阀，打开冲洗阀将钢丝绒上的非磁性浆液冲走。然后，关闭电源，钢丝绒的磁性消失。然后，用水洗掉磁化的浆料。

这种方法有两个特点，一是具有能产生高磁场强度(107Gs/cm)的集中磁介质(一般为钢丝绒)，二是具有先进的螺旋管磁体结构。高梯度磁选技术对于去除有用矿物中的弱磁性细颗粒甚至胶体颗粒非常有效。该方法的优点是工艺简单、产率高、成本低、无污染。通过调整分离操作参数，可生产不同等级的产品，生产成本可根据需要控制。是一项效果好、适应性强的技术，具有良好的经济效益。缺点是设备投资高，耗电量大。早在20世纪70年代，美国就有许多厂家利用这一技术完全或部分替代浮选、化学漂白等传统的高岭土提纯方法。美国佐治亚州中部的一些高岭土公司已采用高梯度磁选作为标准处理工艺。表7-4给出了PEM-5高梯度磁选机对不同产地高岭土除铁除钛的试验结果。

表7-4不同产地高岭土PEM-5高梯度磁选结果

(据郭守国1991)

从表中数据可以看出，在高梯度磁选中，有害杂质钛比铁更容易除去。

B.超导磁分离

随着高岭土矿体的不断开采，高岭土矿石质量逐渐下降，高岭土中的铁、钛矿物粒度越来越小，几微米以下的弱顺磁性矿物无法用高梯度磁选机分选。据报道，目前国外有10多个国家在从事超导磁选机去除高岭土中铁和钛的研究。

超导磁选机由三个主要部分组成。一种是超导磁体，由铌钛丝或铌锡丝制成；二是超低温制冷系统，利用液氦和液氮制冷，使铌钛或铌锡磁体在4.2K达到无DC电阻的超导状态；第三种是分选管道或分选装置，用于在超导磁场中分离磁性矿物和非磁性矿物。超导磁选机根据有无介质及其产生的梯度可分为无梯度超导磁选机和高梯度超导磁选机。高岭土更适合后一种，这种磁选机可以处理几个微米或亚微米的顺磁性矿物。超导磁选机可长时间运行，与常规磁选机相比可降低功耗80% ~ 90%。仅此一项每年就可以节省65，438美元+0.5万美元，面积34%，重量47%。此外，它还具有快速励磁和退磁的能力，可以减少分选、退磁和洗涤杂质所需的时间，从而大大提高选矿能力。这台设备的处理能力是6t/h

美国贝尔电话实验室已经建成65438+10万Gs电磁铁，耗电1600kW，每分钟需要用4.5t吨水冷却。早在1976年，日本就制造出了175000 Gs的超导磁体，是世界上最强的超导磁体，总功耗为15kW。

2.高岭土的剥离和超细粉碎

造纸、橡胶、塑料作为填料、纸张涂料、化妆品增稠剂等应用领域对高岭土的细度和形状都有一定的要求。因此，必须对精选的高岭土进行剥离和超细粉碎，以提高产品质量，这是一般常规方法难以达到的。近年来，超细加工技术的研究取得了很大进展，如利用超音速气流粉碎提高高岭土的细度，为生产更多的涂料级和高档填料级产品开辟了新的途径，扩大了资源的利用率，取得了较好的经济效益。高岭土的剥离和超细粉碎工艺主要有研磨剥离法、高压挤压法和气流粉碎法。

1.研磨方法

粗粒高岭土往往由许多单片组成，剥离过程是将层状高岭石集合体(>:2μm)研磨剥离成单片或减少叠层。目前用于脱皮的主要设备是鳞片研磨机，研磨介质有瓷珠、玻璃珠、人造玉石珠、尼龙聚乙烯珠等。珠粒相对密度约2 ~ 4.5，直径2 ~ 3 mm，通过搅拌泥浆与细磨介质的混合物，使研磨介质相互碰撞，从而剥离高岭石。高岭石剥离后，晶体结构一般不被破坏，新表面不受污染。高岭土中的有色杂质可以通过离解释放出来，并通过沉降或离心分离除去。所以在细度大幅提升的同时，白度和光泽度也有所提升。用于造纸工业，可大大提高纸张的光泽度和不透明度。工艺简单，但生产效率略低，能耗大。

2.高压挤压法

高压挤压法是将高岭土制成浆料。在高压挤出装置中，浆料用高压泵(最大可调节到5.88×107Pa)以950m/s的线速度从狭窄的缝隙中摩擦挤出，在常压下高速喷在叶轮上。当材料离开间隙时，压力突然降低，产生空腔效应。高岭石的晶面像爆米花一样，利用高剪切力和空穴效应的原理，沿方向具有很强的结合力。

该工艺处理的高岭土粒度范围为2 ~ 20 μ m，实验证明，经高压均质机处理的浆料中小于2μm的粒度可由65438±08%提高到37%。如福建龙岩高岭土矿的天然白度很高(75 ~ 80)，高岭石含量在20% ~ 30%。经过精选，高岭土呈片状，粒度以2 ~ 5微米和5 ~ 10微米为主，达不到涂料级产品的标准。经高压挤出后，可获得粒径小于2μm的产品占80%以上。

3.气流粉碎法

气流粉碎法的本质是利用流体能量使粉体受到极大的剪切碰撞和摩擦。当力大于颗粒本身的破坏应力时，颗粒被压碎。该方法利用750m/s以上的超高速气流作为流体能量，使粉体颗粒在特殊装置中相互碰撞实现粉碎，同时粉碎后的颗粒与注入的涡流气流一起在粉碎机中设置的特殊分级室中分级，然后将分级涡流中的粗颗粒通过离心甩出， 并通过环路管循环回超音速喷嘴，高速从喷嘴喷出的颗粒与研磨室内的漩涡状粗颗粒碰撞，只剩下被压碎的。 经过气流粉碎后，90%以上的煅烧高岭土粒径在5μm以下，表明该方法可以获得良好的效果。

4.化学剥离法

化学剥离法又称化学分散法，是将高岭石浸泡在某种药剂中，使药剂进入高岭石的晶层，以氢键结合，破坏晶体间的氢键，削弱晶体间的结合力。晶体层间的相对位移变得更容易，以至于晶体堆叠出现“松散”现象。此时，施加较小的外力就能使叠层晶片一层一层剥离，产生的小鳞片接近单元高岭石晶体层。有许多化学品:尿素(CO(NH2)2)饱和溶液、肼、联苯胺、乙酰胺、丙烯酸。苏州非金属矿工业设计研究院沈长乐、蒋军研究后认为，化学剥离法应用于工业生产的最大障碍是化学品成本高，而不是化学品本身的剥离能力。但是前苏联学者声称他们发现了廉价的去皮药片。

5.快速冷冻剥离法

英、美等国都在研究这种剥离方法，就是将高岭土快速通过充满液氮的超低筒，高岭石晶体间的水突然冻结膨胀，破坏晶体层，打破弱氢键，使层状高岭石变成单晶。

三、高岭土煅烧处理

将精选的高岭土在一定温度下煅烧成不同用途的高岭土熟料，然后破碎、粉碎、分级。根据用途不同，其煅烧温度不同，一般在800 ~ 1500℃，用于生产特种陶瓷、精密铸件、橡胶、塑料和耐火材料。

煅烧是改善高岭土性能的一种特殊加工方法。在纸张涂布工业中使用煅烧高岭土可以增加纸张的分散力和遮盖率，提高油墨的吸附速度。用于电缆填料可以增加电阻率。在合成4A沸石、生产氯化铝和冰晶石的工业中，煅烧可以提高高岭土的化学活性。高岭土经过高温煅烧可以增加白度，可以部分替代价格昂贵的钛白粉。煅烧高岭土可用于生产莫来石。对于煤系高岭土来说，煅烧是必不可少的工序，因为煅烧可以除碳，提高白度。

高岭石在煅烧过程中会随着温度的升高产生不同的相变，煅烧相变过程的反应式如下:

非金属矿物的加工、开发和利用

从反应式可以看出，500 ~ 700℃时结晶水被除去，生成偏高岭石，仍保持片状形态。925℃后，产生尖晶石相。类莫来石相在1100℃生成。莫来石产生于1400℃。

高岭土煅烧温度的选择取决于应用。作为电缆填料和化工产品，温度应在700℃左右。选择800 ~ 900℃生产纸张涂料是合适的，此时生成的偏高岭石仍保持片状。要生产高白度、高亮度的填料，温度可在1000℃左右。生产莫来石时，温度应大于65438±0400℃。

为了提高煅烧高岭土的白度，可以加入煅烧添加剂。添加剂种类繁多，应根据矿石性质合理选择添加剂。

第四，表面改性处理

高岭土被用作塑料、橡胶、油漆和电缆的填料。为了使其容易和均匀地分散在各种有机聚合物材料中，并使其更牢固地结合，有必要用有机偶联剂涂覆高岭土的表面。这个过程被称为表面改性。偶联剂和高岭土的结合可以是化学反应、物理吸附或两者兼有。常用的偶联剂有硅烷、钛酸盐、铝酸盐、硬脂酸及其皂类。

改性方法有干法和湿法，干法改性优于湿法。常用的设备是高速捏合机。在改性生产中，高岭土与有机材料在一定温度下在单螺杆或双螺杆捏合机中直接共混。

在改性效果检测中，可以通过红外光谱准确测量偶联剂的包覆面积。简单的方法是疏水法:取少许改性产品，放入盛有清水的烧杯中，用玻璃棒搅拌一两分钟，静置后观察水中的浊度。改性效果好的高岭土是疏水性的，它浮在水面不下沉。