Kaolin, esas olarak kaolinit grubu kil minerallerinden oluşan kil ve kil kayası olan metalik olmayan bir mineraldir. Adını Jiangxi Eyaleti, Jingdezhen'deki Gaoling Köyü'nden almıştır. Saf kaolin beyaz, narin ve yumuşak dokulu olup, plastiklik ve yangına dayanıklılık gibi iyi fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Mineral bileşimi esas olarak kaolinit, halloysit, hidromika, illit, montmorillonit gibi minerallerin yanı sıra kuvars ve feldispattan oluşur. Kaolin, kağıt yapımında, seramikte ve refrakter malzemelerde yaygın olarak kullanılmakta olup bunu kaplamalar, kauçuk dolgular, emaye sırları ve beyaz çimento hammaddeleri takip etmektedir. Plastik, boya, pigmentler, taşlama taşları, kurşun kalemler, günlük kozmetik ürünleri, sabun, tarım ilaçları, ilaç, tekstil, petrol, kimya, inşaat malzemeleri, milli savunma ve diğer sanayi sektörlerinde az miktarda kullanılmaktadır.
Kaolin'e Temel Bakış
Kaolinin fiziksel ve kimyasal özellikleri
Fiziksel ve kimyasal özellikler: Çoğunlukla mattır, saf ve narin bir görünüme sahiptir. Safsızlıklar içeriyorsa gri, sarı, kahverengi gibi renklere sahip olabilir. Görünümü kökene bağlı olarak gevşek toprak blokları veya yoğun kaya blokları şeklinde görünebilir. Yoğunluk 2,54-2,60 g/cm3. Erime noktası yaklaşık 1785 santigrat derecedir. Plastisiteye sahiptir ve ıslak toprak kırılmadan çeşitli şekillerde kalıplanabilir ve uzun süre değişmeden kalabilir.
Kaolin yataklarının genetik türleri
Kaolin yataklarının oluşumuna ve cevherleşme jeolojisi, coğrafi koşullar, yatak ölçeği, cevher yatağı morfolojisi ve oluşum özellikleri ile farklı cevherleşme süreçlerinin yansıttığı cevher malzemesi bileşimindeki farklılıklara dayanarak, “Kaolin Yatakları için Jeolojik Araştırma Şartnamesi” Çin'in kaolin yataklarını bölmektedir. üç türe ve altı alt türe ayrılır.
- Ayrışma tipi: ayrıca hava şartlarına bağlı kalıntı alt tipine ve hava şartlarına bağlı liç alt tipine de bölünmüştür;
- Hidrotermal alterasyon türü: ayrıca hidrotermal alterasyon alt tiplerine ve modern hidrotermal alterasyon alt tiplerine ayrılır;
- Tortul tip: Kömür içeren tabakalardaki kaolinit kil kaya alt tiplerinin yanı sıra tortul ve tortul ayrışma alt tiplerine de ayrılabilir.
Endüstriyel kaolin cevheri türleri
Kumun dokusuna, plastisitesine ve kütle oranına göre üç türe ayrılabilir:
- Sert kaolin: Serttir ve plastisitesi yoktur, ancak ezilip ince öğütüldükten sonra plastisite kazanır.
- Yumuşak kaolin: Yumuşaktır ve kum kütle oranı <50% olan güçlü bir plastisiteye sahiptir;
- Kumlu kaolin: Yumuşaktır ve zayıf plastisiteye sahiptir ve kum kütle oranı >50%'dir.
Dünya Kaolin Kaynaklarına Genel Bakış
Dünyadaki kaolin kaynakları bol miktarda bulunmaktadır ve geniş bir alana dağılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri, İngiltere, Brezilya, Hindistan, Bulgaristan, Avustralya ve Rusya gibi ülkeler yüksek kaliteli kaolin kaynaklarına sahiptir. Şu anda dünyada yaklaşık 20,9 milyar ton kaolin kaynağı tespit edilmiştir.
Yurt içi ve yurt dışındaki başlıca kaolin yatakları
(1) Georgia, ABD—— Güney Carolina kaolin kuşağı, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki en büyük kaolin yatağı ve üretim alanıdır. Bu bölgedeki yatak ikincil tortul yataktır. Bu kaolin cevherinin özelliği, kaolin doğal sedimantasyon sırasında boyutuna göre doğal olarak derecelendirildiğinden, iyi homojenliğidir.
(2) Birleşik Krallık'ın Cornwall bölgesindeki kaolin yatakları, düşük demir içeriğine ve mükemmel beyazlığa sahip, hidrotermal alterasyona uğramış birincil yataklardır. Bu özel mineralizasyon koşulları, İngiltere'de üretilen kaolinin dünya çapında ünlü olmasını sağlar.
Beyazlık parlaklığı
Beyazlık, kaolinin teknolojik performansının ana parametrelerinden biridir ve yüksek saflıkta kaolin beyazdır. Kaolinin beyazlığı doğal beyazlık ve kalsine beyazlık olarak ikiye ayrılır. Seramik hammaddeleri için kalsinasyon sonrası beyazlık daha önemlidir ve kalsine beyazlığı ne kadar yüksek olursa kalite de o kadar iyi olur. Seramik prosesi, 105 °C'de kurutmanın doğal beyazlık için sınıflandırma standardı olduğunu ve 1300 °C'de kalsine etmenin kalsine beyazlık için sınıflandırma standardı olduğunu şart koşar. Beyazlık, beyazlık ölçer kullanılarak ölçülebilir. Beyazlık ölçer, 3800-7000 Å (yani 1 angstrom=0,1 nanometre) dalga boylarında ışığın yansıtıcılığını ölçen bir cihazdır. Bir beyazlık ölçerde, test numunesinin yansıması standart numunenin (BaSO4, MgO, vb. gibi) yansımasıyla karşılaştırılır ve sonuçta bir beyazlık değeri (90%'ye eşdeğer olan 90 beyazlık gibi) elde edilir. standart numunenin yansıması).
Parlaklık, beyazlığa benzer, 4570 Å (angstrom) dalga boyundaki ışık ışınımı altındaki beyazlığa eşdeğer bir proses özelliğidir.
Kaolinin rengi esas olarak içerdiği metal oksitler veya organik maddelerle ilgilidir. Genellikle Fe2O3 içerir ve gül kırmızısı veya kahverengi sarı renkte görünür; Fe2+ içerdiğinden açık mavi ve açık yeşil görünür; Açık kahverengi renkte MnO2 içeren; Organik madde içeriyorsa açık sarı, gri, mavi, siyah ve diğer renklerde görünür. Bu yabancı maddelerin varlığı kaolinin doğal beyazlığını azaltır ve demir ve titanyum mineralleri de kalsine beyazlığı etkileyerek porselen üzerinde renkli lekelere veya erime izlerine neden olabilir.
Partikül boyutu dağılımı
Parçacık boyutu dağılımı, belirli bir aralıktaki sürekli farklı parçacık boyutları (milimetre veya mikrometre ağ boyutu olarak ifade edilir) içindeki doğal kaolin içindeki parçacıkların oranını (yüzde içerik olarak ifade edilir) ifade eder. Kaolinin parçacık boyutu dağılım özellikleri, cevherlerin seçiciliği ve proses uygulaması açısından büyük önem taşımaktadır. Parçacık boyutunun plastisite, çamur viskozitesi, iyon değiştirme kapasitesi, kalıplama performansı, kurutma performansı ve sinterleme performansı üzerinde önemli bir etkisi vardır. Kaolin cevheri teknik işleme gerektirir ve gerekli inceliğe kadar işlenmesinin kolay olup olmadığı, cevher kalitesinin değerlendirilmesinde standartlardan biri haline gelmiştir. Her endüstriyel departmanın, kaolinin farklı kullanımları için özel parçacık boyutu ve incelik gereksinimleri vardır. Amerika Birleşik Devletleri, kaplama olarak kullanılan kaolin miktarının 2 μ'den az olmasını gerektiriyorsa M içeriği 90-95%'ye karşılık gelir ve kağıt yapım dolgusu 2 μ'den azdır. M oranı 78-80%'dir.
Kaolinin öğütülmesi ve işlenmesi
Kaolinin mevcut işleme yöntemlerine gelince, iki yöntem vardır: mekanik kırma ve hava akışıyla kırma. Mekanik kırma genellikle yaklaşık 300-1000 mesh'e kadar kırmak için kullanılır, ancak kırma işlemi mekaniktir, bu da kırılmış ince tozdaki demir içeriğinin ve diğer yabancı maddelerin artmasına neden olur; bu, yüksek saflık gereksinimleri olan endüstriler için kusurludur; Hava akışlı pulverizasyonda malzemeler arasındaki çarpışma ve kesme nedeniyle, kırma ortamının katılımı olmadan, malzemelerin saflığı etkili bir şekilde garanti edilir, böylece yüksek saflık gereksinimlerine sahip endüstrilerin uygulama verimliliği karşılanır. Aynı zamanda hava akışlı pulverizatörün öğütme inceliği 5000 mesh'e ulaşabilir (incelik aralığı 1000 mesh'den 5000 mesh'e kadar ayarlanabilir).
