Kaolinit chế biến sâu là một loạt các phương pháp xử lý nhằm cải thiện chất lượng, hiệu suất và giá trị gia tăng của cao lanh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của các ngành công nghiệp khác nhau.
Các công nghệ chế biến sâu kaolinite chính như sau:
Công nghệ thanh lọc và làm trắng
- Thanh lọc vật lý:Phương pháp này sử dụng sự khác biệt về tính chất vật lý như kích thước hạt, mật độ, từ tính và hấp phụ bề mặt. Những khác biệt này giúp tách các khoáng chất không phải sét. Các kỹ thuật phổ biến bao gồm thu thập bằng tay, chọn nước, tuyển nổi và tách từ.
- Hóa chất Thanh lọc và tẩy trắng: Phương pháp này loại bỏ các khoáng chất chứa sắt trong kaolinit. Các phương pháp bao gồm ngâm axit, khử clo, xử lý kiềm, khử, oxy hóa và kết hợp các quá trình oxy hóa-khử.
- Nung ở nhiệt độ cao: Đây là phương pháp tốt nhất để khử cacbon và làm trắng. Nó rất cần thiết cho kaolinit từ các tầng chứa than. Nó thường được nung ở nhiệt độ 650-1050°C để thay đổi khoáng sản Pha loãng và loại bỏ tạp chất. Điều này làm tăng độ trắng và khả năng cách nhiệt. Quá trình nung clo hóa và oxy hóa cũng được sử dụng để loại bỏ các nguyên tố sắt và titan khỏi kaolinit.
Công nghệ xử lý siêu mịn
- Mài cơ học: Phương pháp này sử dụng cấu trúc lớp của kaolinite. Lực bên ngoài phá vỡ các lực liên kết giữa các lớp để đạt được kích thước siêu mịn. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi mức tiêu thụ năng lượng cao.
- Nghiền khô: Dùng cho đá kaolinit cứng.
- Nghiền ướt: Thường được sử dụng cho kaolinit mềm để loại bỏ cát và tạp chất, đặc biệt là đối với lớp phủ-sản phẩm cao lanh chất lượng cao.
- Nghiền khô-ướt kết hợp: Kết hợp cả hai phương pháp.
- Công nghệ nano: Ứng dụng để nghiền siêu mịn cao lanh.
- Phân loại: Sử dụng định luật Stokes để tách kaolinite siêu mịn trong chất lỏng. Phương pháp này tốn kém và năng suất thấp.
- Sự xen kẽ và sự tách lớp: Mở rộng cấu trúc lớp xen kẽ của kaolinite. Điều này làm suy yếu liên kết giữa các lớp. Khoáng chất này tự nhiên bong tróc thành các tiểu cầu nhỏ hơn.
- Tổng hợp hóa học: Sử dụng khoáng vật đá hoặc gel silicat nhôm làm nguyên liệu thô. Phương pháp thủy nhiệt được sử dụng để tổng hợp kaolinit siêu mịn với độ tinh khiết cao và các tính chất tuyệt vời.
Quá trình nung Kaolinit
Phân loại luồng quy trình
- Nghiền trước, sau đó nung: Quặng thô được nghiền khô, sau đó nghiền ướt siêu mịn, sấy khô, tán mịn, rồi nung. Sản phẩm có độ trắng cao hơn. Sau khi nung, cần nhiều thiết bị hơn và cần nghiền mịn thêm.
- Nung trước, sau đó nghiền: Quặng thô được nghiền và xay, sau đó nung, tiếp theo là nghiền ướt siêu mịn và sấy khô. Phương pháp này đơn giản hơn, nhưng độ trắng thấp hơn 1-3% so với phương pháp đầu tiên.
Phân loại nhiệt độ nung
- Nung ở nhiệt độ thấp (500-700°C): Loại bỏ nhóm hydroxyl. Sản phẩm lý tưởng để sử dụng làm chất độn trong nhựa cáp và gioăng cao su.
- Nung ở nhiệt độ trung bình (925-1000°C): Có thể thay thế TiO₂ làm chất độn cho giấy.
- Nung ở nhiệt độ cao (1300-1525°C): Thích hợp cho các sản phẩm chịu lửa, lớp lót nồi nấu thủy tinh quang học và các ứng dụng tương tự.
Sửa đổi Công nghệ
- Biến đổi axit-bazơ: Mục tiêu là kaolinite nung. Môi trường hóa học trong quá trình chuyển pha của Al và Si cho phép chúng phản ứng với axit hoặc bazơ. Điều này làm thay đổi độ axit, kích thước lỗ xốp và diện tích bề mặt của kaolinite.
- Sửa đổi bề mặt: Sử dụng các phương pháp vật lý, hóa học hoặc cơ học để xử lý bề mặt kaolinite. Điều này giúp tăng cường độ trắng, độ sáng, khả năng phản ứng hóa học và khả năng tương thích với polyme.
- Sửa đổi xen kẽ:Bao gồm việc đưa các phân tử hữu cơ vào cấu trúc lớp xen kẽ của kaolinit mà không phá hủy sự sắp xếp lớp của nó.
Bột Epic
Epic Powder, với thiết bị nghiền và biến tính bề mặt tiên tiến, cung cấp các giải pháp phù hợp cho quá trình chế biến sâu kaolinite. Từ nghiền siêu mịn bằng máy nghiền phân loại khí và máy nghiền bi đến các kỹ thuật biến tính bề mặt, hệ thống của Epic Powder nâng cao chất lượng và hiệu suất của các sản phẩm kaolinite. Các hệ thống này đảm bảo đáp ứng các nhu cầu cụ thể của các ngành công nghiệp như gốm sứ, sơn phủ và nhựa. Dù là cải thiện độ trắng, kích thước hạt hay cải thiện đặc tính bề mặt, chuyên môn của Epic Powder về thiết bị nghiền đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các dẫn xuất kaolinite chất lượng cao.