高岭石(kaolinite) 亦称“高岭土”、“瓷土”。一种黏土矿物。因首先在江西景德镇附近的高岭村发现而得名。由长石、普通辉石等铝硅酸盐类矿物在风化过程中形成。呈土状或块状,硬度小,湿润时具有可塑性、黏着性和体积膨胀性,特别是微晶高岭石(亦称“蒙脱石”、“胶岭石”)膨胀性更大(可达几倍到十几倍)。由微晶高岭石和拜来石为主要成分的称“斑脱土”。
高岭石英文名称为kaolinite。主要是长石和其他硅酸盐矿物天然蚀变的产物,是一种含水的铝硅酸盐。高岭石为或致密或疏松的块状,一般为白色,如果含有杂质便呈米色。高岭石纯者白色,因含杂质可染成其它颜色。集合体光泽暗淡或呈蜡状。具极完全解理,硬度2.0~3.5,相对密度2.60~2.63。致密块体具粗糙感,干燥时具吸水性,湿态具可塑性,但加水不膨胀。高岭石亚族包括高岭石、地开石、珍珠石三种多型。它们的理论结构式为Al4[Si4O10](OH)8,层间不含水。[2][1]
高岭石分布很广,主要是由富铝硅酸盐在酸性介质条件下,经风化作用或低温热液交代变化的产物。在低温热液作用下,当含CO2的酸性水溶液作用于不含碱的铝硅酸盐和硅酸盐时,可引起高岭石化作用,形成的高岭石常依长石、云母、黄玉等成假象。
中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。高岭石是陶瓷的主要原料,在其它工业中也有广泛使用。
高岭石经风化或沉积等作用变成高岭土,而高岭土则是制作陶瓷的原料。除此以外,高岭土还可作为化工填料、耐火材料、建筑材料等等,用途十分广泛。中国江西的景德镇有一个高岭村,这里盛产高岭土,故名。明末,在景德镇高岭村开采此矿,后经德国地质学家李希霍芬按高岭土之音译成“Kaolin”介绍到世界矿物学界。
高岭石属于三斜晶系,a0=0.514nm,b0=0.893nm,c0=0.737nm,α=91.8,β=104.7,γ=90,Z=1。结构属TO型,即结构单元层由硅氧四面体片与“氢氧铝石”八面体片连结形成的结构层沿c轴堆垛而成。层间没有阳离子或水分子存在,强氢键(O-OH=0.289nm)加强了结构层之间的连结。
实际结构中,由于“氢氧铝石”片的变形以及大小(a0=0.506nm,b0=0.862nm)与硅氧四面体片的大小(a0=0.514nm,b0=0.893nm)不完全相同。因此,四面体片中的四面体必须经过轻度的相对转动和翘曲才能与变形的“氢氧铝石”片相适应。