我國煤系高嶺土的遠景儲量在170億t以上，相當于世界軟質高嶺土儲量的總和。我國煤系高嶺土直接煅燒后的致密度不高，雜質含量低，往往作為耐火制品如耐火纖維、莫來石輕質磚的主要原料。也將煤系高嶺土細磨配料、成型燒成后合成低鋁莫來石、莫來石/高硅氧玻璃復合材料(莫來卡特)或莫來石輕質骨料等。
 　　
 　　1、Al2O3-SiO2系耐火原料
 　?。?）莫來石原料
 　　煅燒高嶺土的耐火度與其中的Al2O3含量有關。Al2O3的含量愈高，Al2O3、SiO2的比值愈大，耐火度就愈高。經高溫煅燒的高嶺土，耐火度可達1700℃，莫氏硬度可達7～8，是合成莫來石的天然原料。
 　　
 　　煤系高嶺土還可與其他高鋁原料混合共磨，經干燥后燒制為莫來石骨料或莫來石細粉等。以碳含量為2%～5%的煤矸石、高鋁原料和輕燒高嶺土為主要原料，添加少量外加劑進行濕磨，后續進行壓濾烘干并置于回轉窯燒制，制得孔徑較小且分布均勻的Al2O3含量在46%～49%的莫來石耐火原料。
 　　
 　?。?）莫來卡特
 　　
 　　莫來卡特是優質的硅酸鋁質耐火材料，其結構特點是由莫來石針狀結晶和硅酸鹽玻璃相組成，無游離的結晶石英存在，所以熱膨脹系數小且均勻，抗熱震性很好；具有硬度大、玻璃相黏度高、耐磨性好等特點。
 　　煤系高嶺土熟料與莫來卡特同為硅酸鋁質耐火材料，在物理化學組成上具有極高的相似性。國內的煤系高嶺土普遍具有較低的K2O含量，所以在利用煤系高嶺土制備莫來卡特的過程中，通常需要加入鉀長石進行混合焙燒，得到莫來石－高硅氧玻璃復合材料，即莫來卡特。
 　?。?）超細/精細煅燒高嶺土
 　　煤系高嶺土是目前廣泛用于制備超細/精細高嶺土的廉價原料。精細高嶺土和超細高嶺土在耐火材料行業主要是以小摻量的方式加入，用作固－液體系或固－液－氣體系的料漿穩定劑。
 　　
 　　王國平通過煅燒并控制以下條件，如原料質量、窯爐升溫速度、煅燒溫度、添加劑選擇、煅燒方式、恒溫時間和煅燒氣氛等，經過一系列復雜的深加工處理后可制得增白和超細高嶺土。王相等將M40煤系高嶺土在1050℃下煅燒3h后再磨細，可以得到白度為90.12%、d50=2.8μm的精細高嶺土。
 　　
 　　2、Al2O3-SiO2系輕質隔熱耐火材料
 　?。?）硅酸鋁纖維
 　　硅酸鋁纖維按原料及生產方式的不同，可分為三大類：高純硅酸鋁纖維、含鋯硅酸鋁纖維和晶態硅酸鋁纖維。煤系高嶺土熟料的白度比焦寶石的要高，且成本相對低廉，目前已大量用于高純硅酸鋁纖維的制備。
 　　根據煤系高嶺土熟料的化學組成進行分級，可分別用于1050型、1260型和1400型硅酸鋁纖維的制備。煤系高嶺土應用于硅酸鋁纖維的制備需要做前端的原料處理。一般來說，會將煤系高嶺土在1250℃左右進行煅燒，再直接進入熔煉系統進行纖維的制備；或者，一部分企業選擇直接將未經熱處理的煤系高嶺土投入熔煉系統，在1000～1600℃的溫度區間內保溫至無揮發物產生，再升溫至2100～2300℃進行纖維的制備。
 　　煤系高嶺土制備的硅酸鋁纖維具有極高的白度，且在熔融狀態下黏度可控性較好，相應所制得纖維的表面光滑且渣球率低。
 　?。?）輕質隔熱磚
 　　除應用于硅酸鋁纖維外，輕質隔熱磚的制備也是煤系高嶺土熟料作為主要原料進行使用的重要領域，如，莫來石輕質隔熱材料、堇青石輕質隔熱材料等。
 　　為了提升高嶺土熟料制備輕質耐火制品的高溫使用性能，通常會將高嶺土熟料與氧化鋁原料配合使用，使體系中存余的非晶SiO2與Al2O3原料發生二次莫來石化，進一步提升高溫性能。
 　　Wang等以煤系高嶺土和α-Al2O3為主要原料，經冷凍鑄造法制備孔徑為2～50μm的輕質莫來石陶瓷，在燒成溫度為1500℃時，氣孔率達83.4%，耐壓強度為3.8MPa。
 　　劉靜靜以M40煅燒煤系高嶺土、高鋁礬土和α-Al2O3微粉為原料用造孔劑法生坯壓制成型，1450℃燒結制備出體積密度為0.83g/cm3、常溫耐壓強度為2.5MPa、熱導率為0.217W·m-1·K-1的M55莫來石輕質磚。該輕質磚與摩根熱陶瓷有限公司和上海伊索熱能技術有限公司的同級別產品相比，在保證隔熱性能的前提下，具有更高的耐壓強度。
 　?。?）堇青石多孔陶瓷
 　　除了制備莫來石質輕質隔熱耐火材料，堇青石多孔陶瓷的制備也是近幾年的煤系高嶺土在耐火材料行業的應用領域。以高嶺土-滑石-氧化鋁體系制備堇青石時，當高嶺土中SiO2、Al2O3質量比越大時，高嶺土提供的鋁源越少，參與合成堇青石反應中高嶺石相的含量越少。楊濤等利用煤矸石為原料，外加5%的活性炭為造孔劑，在1400℃下保溫6h可以合成抗折強度為29.1MPa、顯氣孔率為39.8%的堇青石多孔陶瓷。耿鵬以M50煤系高嶺土和SiO2、MgO作為原料，在1300℃下制得微孔堇青石隔熱陶瓷，其孔隙率保持在79.9%～81.8%，抗壓強度可達3.86MPa。
 　　
 　　3、不定形耐火材料
 　　骨料輕量化是不定形耐火材料領域的熱門研究課題，除輕質隔熱耐火磚外，將煤系高嶺土成球作為輕質隔熱澆注料中的輕質骨料使用也是煤系高嶺土的重要應用領域。與原礦直接燒制破碎得到的輕質骨料不同，煤系高嶺土與其他原料配合使用，配合不同造孔劑的加入，可以制備出不同莫來石級別和不同孔徑大小及分布的中高端莫來石輕質骨料。
 　　舒小妹等以煤系高嶺土和α-Al2O3為主要原料，糊精作為造孔劑，鋁溶膠作為結合劑，通過原位分解法制備了M55、M65和M70微孔莫來石輕質骨料，經1400～1600℃熱處理后，其氣孔孔徑分布在0.1～4μm，可部分替代均化礬土骨料。
 　　劉靜靜以煤系高嶺土為主要原料，經造粒成球，制備Al2O3含量為70%和55%的兩種莫來石輕質骨料，由煤系高嶺土制備的M55澆注料的耐壓強度與熱導率均優于市售M65澆注料。
 　　張寒等綜合使用煤矸石、蘇州土和廣西白泥，經二次煅燒粉磨后和其他添加劑均勻混合，制得冷態強度高和存放周期長的輕質鋁硅系噴補料。煤矸石熟料在噴涂料領域的推廣應用，可替代或部分替代其他耐火原料，如焦寶石、藍晶石和礬土熟料，一方面可以降低成本，還可以優化噴補料的可施工性能。
 　　
 　　資料來源：《周麗,馮琦,李遠兵,等.煤系高嶺土在耐火材料中的應用[J].耐火材料,2021,55(03):272-276》，由【粉體技術網】編輯整理，轉載請注明出處！