[Huate Mineral Processing Encyclopedia] D'Geheimnisser vum Kaolin enthüllen: eng wonnerschéin Transformatioun vu Buedem zu High-Tech-Materialien
Kaolin ass en netmetallescht Mineral, eng Zort Lehm a Lehmgestengs, dat haaptsächlech ausKaolinit-Lehmmineraler. Well et wäiss a delikat ass, gëtt et och Dolomitbuedem genannt. Et ass nom Duerf Gaoling zu Jingdezhen an der Provënz Jiangxi benannt. Säi pure Kaolin ass wäiss, delikat, mëll an äerdeg a weist gutt physikalesch a chemesch Eegeschafte wéi Plastizitéit a Feierbeständegkeet op. Seng Mineralzesummesetzung besteet haaptsächlech aus Kaolinit, Halloysit, Hydromica, Illit, Montmorillonit, Quarz, Feldspat an anere Mineralstoffer.
Kaolin ass e verbreeten a ganz wichtege Lehmmineral an der Natur. Et gëtt duerch d'Verwitterung vu Feldspat oder aner Silikatmineraler a magmatesche a metamorphe Gestengs a saure Medien ouni Alkalimetaller an Äerdalkalimetaller geformt.
01 Klassifikatioun
Buedemklassifikatioun
D'Mineraler, déi an der Natur am Kaolin enthale sinn, ginn haaptsächlech a Lehmmineraler a Net-Lehmmineraler opgedeelt. Dorënner sinn d'Lehmmineraler haaptsächlech Kaolinit-Mineraler an eng kleng Quantitéit Montmorillonit, Glimmer a Chlorit; Net-Lehmmineraler enthalen haaptsächlech Feldspat, Quarz an hydratiséiert Mineraler, souwéi e puer Eisenmineraler wéi Hämatit a Rhosit, Eisenäerz, Limonit, etc., Titanmineraler wéi Rutil, etc. an organesch Matière wéi Planzefaser, etc. Et sinn haaptsächlech Lehmmineraler, déi d'Eegeschafte vum Kaolin bestëmmen.
Ursaachklassifikatioun
Baséierend op dem Urspronk vun de Kaolin-Oflagerungen a baséierend op den Ënnerscheeder an der Mineraliséierungsgeologie, de geografesche Konditiounen, der Gréisst vun de Lagerungen, der Morphologie an den Optriedecharakteristike vun den Äerzkierper, souwéi d'Komponente vun den Äerzmaterialien, déi an de verschiddene Mineraliséierungsprozesser reflektéiert ginn, ginn d'Kaolin-Oflagerungen a China am "Kaolin Mine Geological Exploration Code" an dräi Typen a sechs Ënnertypen opgedeelt.
Verwitterungsart:Et ass weider opgedeelt an d'Ënnertyp vu Verwitterungsrescht an d'Ënnertyp vu Verwitterungsaulaugung.
Aart vun hydrothermescher Ännerung:Et ass weider opgedeelt an den Ënnertyp vun der hydrothermaler Alterung an den Ënnertyp vun der moderner waarmer Quell.
Sedimentär Aart:Et ass opgedeelt a sedimentär an sedimentär-verwitternd Ënnertypen an e Kaolinit-Lehmsteen-Ënnertyp a kuelehaltege Schichten.
Industriellen Typ
Baséierend op der Genesis vun de Kaolin-Virlager, deelt d'"Kaolin Mine Geological Exploration Specifications" d'Kaolin-Virlager a China an dräi Typen a sechs Ënnertypen op, jee no den Ënnerscheeder an der Mineraliséierungsgeologie, de geographesche Konditiounen, der Gréisst vun de Virlager, der Morphologie an den Optriedecharakteristike vun den Äerzkierper, an den Äerzmaterialkomponenten, déi duerch verschidde Mineraliséierungsprozesser reflektéiert ginn. No hirer Textur, Plastizitéit an dem Masseundeel vum Sand gi se an dräi Typen opgedeelt:
HaartKaolin: haart an net plastesch, gëtt Plastik nodeems et zerquetscht a gemuel gëtt.
mëllKaolin:mëllen, héichplasteschen, sandege Massenundeel <50%.
SandyKaolin:mëll Textur, schwaach Plastizitéit, Sandmassenundeel > 50%.
02 Urspronk
China seng Kaolin-Mineralressourcen gehéieren zu de weltwäit beschten, mat 267 nogewisenen Minerallager a bewisenen Reserven vun 2,91 Milliarden Tonnen. Dorënner: D'Kaolin-Ressourcen aus dem Bausektor, déi net aus Kuel kommen, stinn op der fënnefter Plaz op der Welt. Déi nogewisen Reserven sinn 1,468 Milliarden Tonnen, haaptsächlech konzentréiert an de Provënzen Guangdong, Shaanxi, Fujian, Jiangxi, Hunan a Jiangsu, wat 84,55% vun de Gesamtreserven vum Land ausmécht; China seng kuelehalteg Bau-Kaolin (Kaolinit)-Reserven stinn op der éischter Plaz op der Welt, mat bewisenen Reserven vun 1,442 Milliarden Tonnen, haaptsächlech verdeelt an Datong, Huairen, Shuozhou, Shanxi, Jungar, Wuda, der bannenzeger Mongolei, Huaibei, Anhui, Hancheng, Shaanxi, etc., dorënner de Jungar-Kuelefeld an der bannenzeger Mongolei déi meescht Ressourcen.
Et gi fënnef grouss Kaolin-Virraten a China:
(1) D'Stad Jiepai am Kanton Hengyang an der Provënz Hunan ass räich u Mineralressourcen. D'Reserve vu Kaolin, Nephelin, Feldspat a Quarz erreechen 200 Milliounen Tonnen, an et gëtt bal 40 Biergbau- a Mineralveraarbechtungsfirmen. D'Biergbaugebitt Dapailing (haaptsächlech Kaolinminen) huet eng eenzeg Minièrereserve vun 80 Milliounen Tonnen, déi an Asien op der éischter Plaz läit. Déi jäerlech Biergbauproduktioun vun der Stad ass méi wéi 500.000 Tonnen, a beliwwert Honnerte vu Keramikfabriken am ganze Land.
(2) Kaolin am Maoming-Gebitt. De Kaolin-Mineral am Maoming-Baseng ass eng duerch Sedimentatioun verwittert Eluvial-Ënnerlagerung. Säin Quarz- an aner Sandgehalt ass méi wéi 50%, dofir gëtt et als sandegt Kaolin-Mineral bezeechent. Wat den Urspronk ugeet, huet de Maoming-Kaolin dräi Phasen vun der Verwitterungsreschter duerchgemaach - Transport a Selbstschleifen - an duerno Verwitterung. De Kaolin ass komplett verwittert, an d'Wafere si meeschtens monolithesch mat feiner Partikelgréisst. Haaptsächlech als Rohmaterial fir Pabeierfabrikatiounsbeschichtunge benotzt.
(3) Longyan Kaolin ass eng verwittert Reschtkaolinoflagerung. Well den Eisengehalt manner wéi 0,3% an Titan manner wéi 0,02% ass, an et eng gewëssen Quantitéit un Niddregtemperatur-Léisungsmëttel (Li2O) enthält, ass et e idealen Rohmaterial fir elektrescht Porzeläin, High-End-Deegleche Gebrauch a kënschtlerescht Porzeläin.
(4) Suzhou Yangshan Kaolin, dës Oflagerung ass hydrothermesch verännert Kaolin.Déi chemesch Zesummesetzung vum Suzhou Yangshan-Schlamm mat purer Textur ass ganz no bei der theoretescher Zesummesetzung vu Kaolinit. Den Al2O3-Gehalt kann bis zu ongeféier 39,0% héich sinn, mat wäisser Faarf a feine Partikelen. Haaptsächlech als Katalysatorträger a chemesch Rohmaterialien benotzt.
(5) Hepu Kaolin. Et ass eng verwittert Kaolin-Reschtoflagerung. Haaptsächlech als Rohmaterial fir Keramik benotzt.
(6) Kaolin aus der nërdlecher Kuelserie. Et ass e sedimentäre Kaolinit, deen haaptsächlech an de Kueleproduktiounsgebidder vu mengem Land verbreet ass, a kann a Bauaarbechten, Beschichtungen, Faarwen a Pabeierherstellungsbeschichtungen - Kuelebuedem - benotzt ginn.
Déi uewe genannte sechs grouss Produktiounsgebidder maachen méi wéi 80% vun der chinesescher Produktioun aus a si wichteg Vertrieder wat d'Ressourcentypen ugeet.
03Use
Kaolin huet eng breet Palette vun Uwendungen, haaptsächlech wéinst senger Plastizitéit, Adhäsioun, enger gewësser Dréchenstäerkt, Sinter-Eegeschaften a Wäissheet nom Brennen, wat et zum Haaptgrondmaterial fir d'Keramikproduktioun mécht; et ass wäiss, mëll, héich dispergéierbar, adsorbéierbar. Seng exzellent Prozesseegeschafte wéi chemesch Eegeschaften a chemesch Zoufällegkeet maachen et wäit verbreet an der Pabeierindustrie. Zousätzlech gëtt Kaolin och wäit verbreet an industrielle Secteuren wéi Gummi, Plastik, Feierfest Materialien a Pëtrolsraffinerie, souwéi a modernen Technologien an der Landwirtschaft an der nationaler Verteidegung benotzt. Haaptsächlech an der Keramikindustrie, Beschichtungen, Feierfest Materialien, Pabeierfabrikatioun, Faarwen, Gummi, héichwäertege Porzellan, Drot a Kabelen, Industrieplastiken, Fëllstoffer aus der chemescher Industrie, Tënten, Liewensmëttel, Kosmetik, Medikamenter, etc. benotzt, wou et Lithopon an en Deel vun Titan a Faarwen a Beschichtungen ersetzt. Wäisst Pulver an aner deier Materialien.
04 Veraarbechtungstechnologie
Fir net-Lehmmineralien a organesch Matière wéi Quarz, Feldspat, Glimmer, Eisenmineralien, Titanmineralien usw. a Kaolin ze trennen a Kaolinprodukter ze produzéieren, déi den Ufuerderunge vu verschiddenen Industrieberäicher gerecht kënne ginn, ass et nieft der Benotzung vu Gravitatiounstrennung, Flotatioun, magnéitescher Trennung usw. fir Ongereinheeten aus Kaolin ze purifizéieren an ze entfernen, heiansdo och néideg, déif Veraarbechtungsmethoden wéi chemesch Bleichung, ultrafein Ofschielen, Kalzinatioun a Uewerflächenmodifikatioun ze benotzen.
(1) Hydraulesch Klassifikatioun
Déi hydraulesch Klassifikatioun ëmfaasst Spiralklassifikatioun (Trennung vu +1 mm groussem Sand), Sedimentatiounstankklassifikatioun (Trennung vu +0,053 mm feinem Sand), Hydrozyklonklassifikatioun (Trennung vu -0,053 mm feinem Sand), Zentrifugalklassifizéierer oder Hydrozyklonklassifikatioun mat klengem Duerchmiesser (fir d'Klassifikatioun vun ultrafeinen Partikelen vun 0,002-0,010 mm).
(2) Magnéitesch Trennung mat héijem Gradient
Eng Magnéitfeldstäerkt vu méi wéi 1.600 kA/m gëtt generéiert andeems magnéitesch Konzentratormedien benotzt ginn, fir Fe2O3 an TiO2 aus Kaolin ze entfernen a Pabeierbeschichtungen a qualitativ héichwäerteg Keramikromaterialien ze produzéieren.
(3) Selektiv Flokkulatioun
Duerch d'Zousätz vu Flockulanten ginn Ongereimtheeten wéi feinkäreg Quarz, Pyrit, Alunit, etc. selektiv getrennt, fir mat enger Klingen beschichtete Kaolin ze produzéieren. Dacks benotzt Flockulanten sinn Natriumhexametaphosphat, Ammoniumpolyacrylamid, Waasserglas, etc.
(4) Chemesch Bleechmëttel
Bleichmëttel wéi Versécherungspulver ginn derbäigesat fir dat héichwäertegt Eisen am Limonit an Hämatit am Kaolin zu lösleches Eisen(II) ze reduzéieren, oder Oxidatiounsmëttel ginn derbäigesat fir Pyrit an Faarfongereien ze oxidéieren, fir d'Wäissheet vum Kaolin ze verbesseren.
(5) Schälen
An der Flakemaschinn ginn duerch réierend fein mëttelgrouss Kugelen e Schleifeffekt produzéiert, sou datt d'Kaolin-Aggregatpartikelen a dënn Kristaller getrennt ginn, wouduerch e klingenbeschichtete Kaolin mat enger Partikelgréisst vu manner wéi 2μm an engem Gehalt vu méi wéi 90% entsteet.
(6) Kalzinatioun
Wann et bei 800-1000 ℃ kalzinéiert gëtt, verléiert Kaolin Waasser, et geschitt eng Phasentransformatioun an e puer Ongereimtheeten verflüchtegen sech, wat d'Wäissheet an d'Isolatioun vum Kaolin verbessert a fir d'Produktioun vu Kabelen a Gummi- a Plastikfüllstoffer benotzt gëtt. Kalzinatioun ass eng néideg Veraarbechtungsmethod fir op Kuel baséiert (haart) Kaolin.
(7) Uewerflächenmodifikatioun
De Kaolin-Lehm gëtt mat engem Kopplungsmëttel etc. beschichtet, fir d'Quantitéit u Kaolin-Lehm, déi a Plastikgummi bäigefüügt gëtt, ze erhéijen, a gëtt benotzt fir Kaolin-Lehm-Füllstoffer fir Gummi-Plastik ze behandelen.
Dorënner ass d'Magnéitseparatioun eng Method fir d'Trennung vu physikalesche Mineralstoffer, déi wäit verbreet ass am Beräich vun der Mineralveraarbechtung. Säi Grondprinzip ass et, d'Magnéitënnerscheeder vun de Mineralstoffer selwer ze benotzen, fir d'Trennung z'erreechen. No de magnetiséierten Eegeschafte vu Mineralstoffer kann d'Magnéitseparatioun a staark Magnéitseparatioun, schwaach Magnéitseparatioun, ëmgedréint Magnéitseparatioun an Héichgradient-Magnéitseparatioun opgedeelt ginn, fir d'Bedierfnesser vun de verschiddene Mineralstoffer gerecht ze ginn. D'Ausrüstung fir d'Mineralveraarbechtung ëmfaasst haaptsächlech Plackemagnetseparatoren, vertikal Réng-Héichgradient-Magnéitseparatoren, elektromagnetesch Schlamm-Héichgradient-Magnéitseparatoren, Niddregtemperatur-Supraleitend-Magnéitseparatoren, etc.
05 Uwendungsfäll fir Mineralveraarbechtung
Prozess 1: Wann ee sech zum Beispill e frieme Kaolin-Lehm uschléisst, sinn déi wichtegst Ongereinheeten an dëser Prouf Eisenoxid, Titanoxid an Eisensilikat. Am réien Äerz ass den Unreinheetsgehalt vu Fe2O3 an TiO2 0,89% respektiv 0,17%, während d'Wäissheet 67,29% erreecht.
Fir dës Ongereinheeten effektiv ze entfernen, hu mir de folgende Testplang festgeluecht: Als éischt gëtt dat réi Äerz duerch en elektromagnetesche Schlammmagnetseparator fir zwee magnetesch Trennungsprozesser geleet, grob Trennung a fein Selektioun, fir ufanks déi meescht Ongereinheeten ze entfernen. Duerno gëtt dat kritt Konzentrat weider duerch e supraleitenden Magnéitseparator gereinegt, fir den Ongereinheetsgehalt weider ze reduzéieren an d'Qualitéit vum Kaolin ze verbesseren.
Testflussdiagramm
Aus den Testergebnisse kann een erkennen, datt dat réi Äerz duerch elektromagnetesch Schlamm + elektromagnetesch Schlamm + supraleitend magnéitesch Trennung getrennt ka ginn, fir e Kaolin-Konzentratprodukt mat 0,35% Fe2O3 an enger Wäissheet vun 87,52% ze kréien.
Prozess 2:Réi Äerz gëtt enger supraleitender 5T-Magnéitseparatioun ënnerworf. Den Testprozess gëtt an der Figur 2 gewisen, an d'Testergebnisse sinn an der Tabell 2 opgezielt.
FIG. 2 Experimentellen Oflaf vun der Benefizéierung
De Réiäerz gouf enger supraleitender 5T-Magnéitseparatioun ënnerworf, fir e Kaolin-Konzentratprodukt mat Fe2O3 0,40%, Al2O3 22,92%, SiO2 68,78%, TiO2 0,10%, CaO 1,90%, enger Wäissheet vun 86,97% an engem Ausbezuelungsvolumen vun 90,90% ze kréien.
Als multifunktionellt industriellt Rohmaterial huet Kaolin breet Uwendungsperspektiven. Mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der Wëssenschaft an der Technologie an der nohalteger Entwécklung vun der Industrie wäert Kaolin eng wichteg Roll a méi Beräicher spillen. An Zukunft freeën mir eis drop, den Uwendungsberäich vu Kaolin duerch méi déifgräifend Fuerschung an technologesch Innovatioun weider auszebauen, eng méi effizient an nohalteg Notzung z'erreechen a gréisser Bäiträg zur Entwécklung vun der mënschlecher Gesellschaft ze leeschten. Gläichzäiteg solle mir och op d'Ëmweltproblemer oppassen, déi beim Ofbau a Veraarbechtung vu Kaolin entstoe kënnen, an aktiv Moossname ergräifen, fir sécherzestellen, datt déi rational Entwécklung vun de Kaolinressourcen mam Schutz vun der ekologescher Ëmwelt koordinéiert gëtt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. Mee 2024