Il caolino è un minerale non metallico, un'argilla o roccia argillosa composta principalmente da minerali argillosi del gruppo della caolinite. Prende il nome dal villaggio di Gaoling a Jingdezhen, nella provincia di Jiangxi. Il caolino puro è bianco, delicato e di consistenza morbida, con buone proprietà fisiche e chimiche come plasticità e resistenza al fuoco. La sua composizione minerale è costituita principalmente da minerali come caolinite, halloysite, idromica, illite, montmorillonite, oltre a quarzo e feldspato. Il caolino è ampiamente utilizzato nella produzione di carta, ceramica e materiali refrattari, nonché in rivestimenti, cariche per gomma, smalti e materie prime per il cemento bianco. Una piccola quantità viene utilizzata in plastica, vernici, pigmenti, mole abrasive, matite, cosmetici, saponi, pesticidi, prodotti farmaceutici, tessili, petrolchimici, chimici, materiali da costruzione, difesa nazionale e altri settori industriali.
Panoramica di base del caolino
Proprietà fisiche e chimiche del caolino
Proprietà fisiche e chimiche: è per lo più opaco, con un aspetto puro e delicato. Se contiene impurità, può avere colori come grigio, giallo e marrone. L'aspetto può apparire come blocchi di terreno sciolti o blocchi di roccia densi a seconda dell'origine. Densità 2,54-2,60 g/cm3. Il punto di fusione è di circa 1785 ℃. Ha plasticità e il terreno umido può essere modellato in varie forme senza rompersi e può rimanere invariato per lungo tempo.
Tipi genetici dei depositi di caolino
Sulla base della genesi dei depositi di caolino e delle differenze nella geologia della mineralizzazione, nelle condizioni geografiche, nella scala del deposito, nella morfologia del giacimento minerale e nelle caratteristiche di occorrenza, nonché nella composizione del materiale minerale riflessa dai diversi processi di mineralizzazione, la "Specifica di esplorazione geologica per i depositi di caolino" suddivide i depositi di caolino della Cina in tre tipi e sei sottotipi.
- Tipo di alterazione: anche suddiviso in sottotipo residuo di alterazione e sottotipo di lisciviazione di alterazione;
- Tipo di alterazione idrotermale: ulteriormente suddiviso in sottotipi di alterazione idrotermale e sottotipi di alterazione idrotermale moderna;
- Tipo sedimentario: può essere suddiviso anche in sottotipi sedimentari e di alterazione sedimentaria, nonché in sottotipi di roccia argillosa caolinitica in strati contenenti carbone.
Tipi industriali di minerale di caolino
In base alla sua consistenza, plasticità e frazione di massa della sabbia, può essere suddivisa in tre tipi:
- Caolino duro: è duro e non ha plasticità, ma la acquisisce dopo essere stato frantumato e finemente macinato.
- Caolino morbido: è morbido e ha una forte plasticità, con una frazione di massa di sabbia <50%;
- Caolino sabbioso: è morbido e ha una scarsa plasticità, con una frazione di massa sabbiosa >50%.
Panoramica delle risorse mondiali di caolino
Le risorse di caolino del mondo sono abbondanti e ampiamente distribuite. Paesi come gli Stati Uniti, il Regno Unito, il Brasile, l'India, la Bulgaria, l'Australia e la Russia hanno risorse di caolino di alta qualità. Attualmente, il mondo ha identificato circa 20,9 miliardi di tonnellate di risorse di caolino.
Principali giacimenti di caolino in patria e all'estero
(1) Georgia, USA—— La cintura di caolino della Carolina del Sud è il più grande deposito di caolino e area di produzione degli Stati Uniti. Il deposito in questa zona è un deposito sedimentario secondario. La caratteristica di questo minerale di caolino è la sua buona omogeneità, poiché il caolino viene naturalmente classificato in base alle sue dimensioni durante la sedimentazione naturale.
(2) I depositi di caolino nella regione della Cornovaglia del Regno Unito sono depositi primari alterati idrotermalmente con basso contenuto di ferro e un'eccellente bianchezza. Queste speciali condizioni di mineralizzazione rendono il caolino prodotto nel Regno Unito famoso in tutto il mondo.
Luminosità del bianco
La bianchezza è uno dei parametri principali per le prestazioni tecnologiche del caolino, e il caolino ad alta purezza è bianco. La bianchezza del caolino è divisa in bianchezza naturale e bianchezza calcinata. Per le materie prime ceramiche, la bianchezza dopo la calcinazione è più importante, e più alta è la bianchezza calcinata, migliore è la qualità. Il processo ceramico stabilisce che l'essiccazione a 105 ℃ è lo standard di classificazione per la bianchezza naturale, e la calcinazione a 1300 ℃ è lo standard di classificazione per la bianchezza calcinata. La bianchezza può essere misurata utilizzando un misuratore di bianchezza. Un misuratore di bianchezza è un dispositivo che misura la riflettività della luce a lunghezze d'onda di 3800-7000 Å (ovvero, 1 angstrom = 0,1 nanometri). In un misuratore di bianchezza, la riflettanza del campione di prova viene confrontata con quella del campione standard (ad esempio BaSO4, MgO, ecc.), ottenendo un valore di bianchezza (ad esempio una bianchezza di 90, che equivale a 90% della riflettanza del campione standard).
La luminosità è una proprietà di processo simile alla bianchezza, equivalente alla bianchezza sotto un'irradiazione luminosa di lunghezza d'onda di 4570 Å (angstrom).
Il colore del caolino è principalmente correlato agli ossidi metallici o alla materia organica che contiene. In genere, contiene Fe2O3 e appare rosso rosa o giallo marrone; Contenendo Fe2+, appare azzurro e verde chiaro; Contenendo MnO2 in un colore marrone chiaro; Se contiene materia organica, appare giallo chiaro, grigio, blu, nero e altri colori. La presenza di queste impurità riduce il bianco naturale del caolino e anche i minerali di ferro e titanio possono influenzare il bianco calcinato, causando macchie di colore o cicatrici da fusione sulla porcellana.
Distribuzione dimensionale delle particelle
La distribuzione granulometrica si riferisce alla proporzione (espressa in percentuale) di particelle presenti nel caolino naturale all'interno di un dato intervallo di dimensioni granulometriche continue (espresse in millimetri o micrometri). Le caratteristiche della distribuzione granulometrica del caolino sono di grande importanza per la selettività e l'applicazione dei minerali nei processi produttivi. La sua dimensione granulometrica ha un impatto significativo sulla plasticità, la viscosità del fango, la capacità di scambio ionico, le prestazioni di stampaggio, di essiccazione e di sinterizzazione. Il minerale di caolino richiede una lavorazione tecnica e la facilità di lavorazione fino alla finezza richiesta è diventata uno dei criteri per la valutazione della qualità del minerale. Ogni settore industriale ha requisiti specifici in termini di dimensione e finezza delle particelle per i diversi usi del caolino. Ad esempio, negli Stati Uniti, il caolino utilizzato come rivestimento deve avere una granulometria inferiore a 2 μm, con un contenuto di μm compreso tra il 90% e il 95%, mentre per il materiale di riempimento della carta la percentuale di μm deve essere inferiore a 2 μm compresa tra il 78% e l'80%.
Macinazione e lavorazione del caolino
Per quanto riguarda gli attuali metodi di lavorazione del caolino, ci sono due metodi: frantumazione meccanica e frantumazione a flusso d'aria. La frantumazione meccanica è generalmente utilizzata per frantumare fino a circa 300-1000 mesh, ma il suo processo di frantumazione è meccanico, con conseguente aumento del contenuto di ferro e di altre impurità nella polvere fine frantumata, il che è imperfetto per le industrie con elevati requisiti di purezza; A causa della collisione e del taglio tra i materiali nella polverizzazione a flusso d'aria, senza la partecipazione di mezzi di frantumazione, la purezza dei materiali è effettivamente garantita, soddisfacendo così l'efficienza applicativa delle industrie con elevati requisiti di purezza. Allo stesso tempo, la finezza di macinazione del polverizzatore a flusso d'aria può raggiungere 5000 mesh (l'intervallo di finezza può essere regolato da 1000 mesh a 5000 mesh).
