高岭土是以高岭石为主要矿物成分的一类层状硅酸盐粘土岩。当今世界上高岭土产品已趋向于高档化、专用化、精细化和功能化,深加工系列产品已广泛应用于造纸、塑料及橡胶、涂料和化工等方面。本文主要研究目的是制备具较大径/厚比的超细高岭石粉体。主要手段是先制备高岭石-醋酸钾夹层复合体,再利用功率超声进行剥片。首先,通过提纯实验确定了高岭土提纯时悬浮液的浓度、最佳分散剂的类型、用量以及高岭土絮凝的最佳pH值;再次,利用红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、热分析(TA)和扫描电镜(SEM)等分析手段对晋北煤系高岭土、苏州高岭土、茂名高岭土以及夹层后的复合体进行表征。分析显示:高岭石中内羟基振动峰几乎不受夹层作用影响,而内表面羟基振动吸收峰夹层后消失,将夹层后的醋酸钾溶液不经任何处理,进行重复夹层实验,效果和原始溶液几乎完全相同;纯高岭石的001衍射峰窄且尖锐,夹层反应后此衍射峰由0. 72nm增加到1. 42nm,夹层率达到80%以上;高岭石在100℃左右层间水逃逸,而夹层复合体在400~500℃之间夹层剂发生分解。高岭石-醋酸钾夹层复合体的形成是通过其层间氢键的断裂并与夹层分子形成新的氢键而实现的。第三,利用夹层反应后高岭石层间键合力减弱的特点,对三种高岭石的夹层复合体进行了不同条件下的超声剥片研究。结果显示:浆液浓度为10%、体积200ml、超声时间为15min、pH值为7时超声效果最好,-2μm的粒度含量约为95%。不同高岭石的超声效果不同,以茂名高岭石最好,其次为晋北煤系高岭石,最后为苏州高岭石。第四,分别用硬脂酸钙、硬脂酸和尿素三种改性剂对晋北煤系高岭石进行改性实验。结果显示:改性后,有30%的高岭石粒度可达到0.1μm,-2μm的粒度几乎接近100%,其中尿素改性效果最好,其次为硬脂酸钙,最后为硬脂酸。