Kaolin ist ein nichtmetallisches Mineral, ein Ton- und Tonstein, der hauptsächlich aus Tonmineralen der Kaolinitgruppe besteht. Es ist nach dem Dorf Gaoling in Jingdezhen, Provinz Jiangxi, benannt. Reines Kaolin ist weiß, zart und weich in der Textur, mit guten physikalischen und chemischen Eigenschaften wie Plastizität und Feuerbeständigkeit. Seine mineralische Zusammensetzung setzt sich hauptsächlich aus Mineralien wie Kaolinit, Halloysit, Hydromica, Illit, Montmorillonit sowie Quarz und Feldspat zusammen. Kaolin findet breite Verwendung in der Papierherstellung, in der Keramik und in feuerfesten Materialien, gefolgt von Beschichtungen, Gummifüllstoffen, Emaille-Glasuren und Rohstoffen für Weißzement. Eine geringe Menge wird in Kunststoffen, Farben, Pigmenten, Schleifscheiben, Bleistiften, Kosmetika für den täglichen Gebrauch, Seife, Pestiziden, Arzneimitteln, Textilien, Erdöl, Chemikalien, Baumaterialien, der nationalen Verteidigung und anderen Industriezweigen verwendet.
Grundlegender Überblick über Kaolin
Physikalische und chemische Eigenschaften von Kaolin
Physikalische und chemische Eigenschaften: Es ist meist matt und hat ein reines und zartes Aussehen. Wenn es Verunreinigungen enthält, kann es Farben wie grau, gelb und braun annehmen. Das Aussehen kann je nach Herkunft als lockere Erdblöcke oder dichte Felsblöcke erscheinen. Die Dichte beträgt 2,54-2,60 g/cm3. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 1785 ℃. Es hat Plastizität, und nassen Boden kann in verschiedene Formen geformt werden, ohne zu brechen, und kann für eine lange Zeit unverändert bleiben.
Genetische Typen von Kaolinvorkommen
Basierend auf der Genese der Kaolinlagerstätten und den Unterschieden in der Mineralisierungsgeologie, den geografischen Bedingungen, der Größe der Lagerstätte, der Morphologie des Erzkörpers und den Merkmalen des Vorkommens sowie der Zusammensetzung des Erzmaterials, die sich in den verschiedenen Mineralisierungsprozessen widerspiegeln, unterteilt die "Geologische Explorationsvorschrift für Kaolinlagerstätten" die Kaolinlagerstätten Chinas in drei Typen und sechs Untertypen.
- Verwitterungstyp: auch unterteilt in Verwitterungsrest-Subtyp und Verwitterungsauslaugungs-Subtyp;
- Hydrothermaler Alterationstyp: weiter unterteilt in hydrothermale Alterationssubtypen und moderne hydrothermale Alterationssubtypen;
- Sedimentärer Typ: Es kann auch in sedimentäre und sedimentäre Verwitterungsuntertypen sowie in Kaolinit-Tongesteinsuntertypen in kohlehaltigen Schichten unterteilt werden.
Industrielle Arten von Kaolin-Erz
Je nach Beschaffenheit, Plastizität und Massenanteil des Sandes kann er in drei Typen unterteilt werden:
- Hartes Kaolin: Es ist hart und hat keine Plastizität, wird aber plastisch, wenn es zerkleinert und fein gemahlen wird.
- Weiches Kaolin: Es ist weich und hat eine starke Plastizität, mit einem Sandmassenanteil von<50%;
- Sandiger Kaolin: Er ist weich und weist eine geringe Plastizität auf, mit einem Sandanteil von >50%.
Überblick über die weltweiten Kaolinressourcen
Die Kaolinvorkommen der Welt sind reichlich vorhanden und weit verteilt. Länder wie die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich, Brasilien, Indien, Bulgarien, Australien und Russland verfügen über hochwertige Kaolinvorkommen. Derzeit sind weltweit etwa 20,9 Milliarden Tonnen Kaolinvorkommen bekannt.
Die wichtigsten Kaolinvorkommen im In- und Ausland
(1) Georgia, USA­-- Der Kaolingürtel von South Carolina ist das größte Kaolinvorkommen und Produktionsgebiet in den Vereinigten Staaten. Bei der Lagerstätte in diesem Gebiet handelt es sich um ein sekundäres Sedimentgestein. Das Merkmal dieses Kaolinerzes ist seine gute Homogenität, da das Kaolin bei der natürlichen Sedimentation entsprechend seiner Größe abgestuft wird.
(2) Bei den Kaolinvorkommen in der Region Cornwall im Vereinigten Königreich handelt es sich um hydrothermal veränderte Primärvorkommen mit geringem Eisengehalt und ausgezeichnetem Weißgrad. Diese besonderen Mineralisierungsbedingungen machen das im Vereinigten Königreich hergestellte Kaolin weltweit berühmt.
Weiße Helligkeit
Die Weiße ist einer der wichtigsten Parameter für die technologische Leistung von Kaolin, und hochreines Kaolin ist weiß. Der Weißgrad von Kaolin wird in den natürlichen Weißgrad und den kalzinierten Weißgrad unterteilt. Bei keramischen Rohstoffen ist der Weißgrad nach der Kalzinierung wichtiger, und je höher der kalzinierte Weißgrad ist, desto besser ist die Qualität. Der keramische Prozess sieht vor, dass das Trocknen bei 105 ℃ der Klassifizierungsstandard für den natürlichen Weißgrad und das Kalzinieren bei 1300 ℃ der Klassifizierungsstandard für den kalzinierten Weißgrad ist. Der Weißgrad kann mit einem Weißgradmessgerät gemessen werden. Ein Weißgradmessgerät ist ein Gerät, das das Reflexionsvermögen von Licht bei Wellenlängen von 3800-7000 Å (d. h. 1 Angström=0,1 Nanometer) misst. In einem Weißgradmessgerät wird der Reflexionsgrad der Testprobe mit dem einer Standardprobe (z. B. BaSO4, MgO usw.) verglichen, was zu einem Weißgradwert führt (z. B. ein Weißgrad von 90, was 90% des Reflexionsgrads der Standardprobe entspricht).
Helligkeit ist eine dem Weißgrad ähnliche Prozesseigenschaft, die dem Weißgrad bei Lichteinstrahlung mit einer Wellenlänge von 4570 Å (Angström) entspricht.
Die Farbe von Kaolin hängt hauptsächlich von den enthaltenen Metalloxiden oder organischen Stoffen ab. Im Allgemeinen enthält es Fe2O3 und erscheint rosarot oder braungelb; enthält es Fe2+, erscheint es hellblau und hellgrün; enthält es MnO2, erscheint es hellbraun; enthält es organische Stoffe, erscheint es hellgelb, grau, blau, schwarz und in anderen Farben. Das Vorhandensein dieser Verunreinigungen verringert den natürlichen Weißgrad von Kaolin, und auch Eisen- und Titanmineralien können den gebrannten Weißgrad beeinträchtigen und Farbflecken oder Schmelznarben auf Porzellan verursachen.
Partikelgrößenverteilung
Die Partikelgrößenverteilung bezieht sich auf den Anteil (ausgedrückt als prozentualer Anteil) der Partikel in natürlichem Kaolin innerhalb eines bestimmten Bereichs kontinuierlicher unterschiedlicher Partikelgrößen (ausgedrückt als Maschenweite in Millimetern oder Mikrometern). Die Eigenschaften der Partikelgrößenverteilung von Kaolin sind von großer Bedeutung für die Selektivität und die Verarbeitung von Erzen. Die Partikelgröße hat einen erheblichen Einfluss auf die Plastizität, die Schlammviskosität, das Ionenaustauschvermögen, die Formgebungsleistung, die Trocknungsleistung und die Sinterleistung. Kaolinerz muss technisch aufbereitet werden, und die Frage, ob es sich leicht auf die erforderliche Feinheit aufbereiten lässt, ist zu einem der Standards für die Bewertung der Erzqualität geworden. Jede Industrieabteilung hat spezifische Anforderungen an die Partikelgröße und den Feinheitsgrad für die verschiedenen Verwendungszwecke von Kaolin. Wenn die Vereinigten Staaten verlangen, dass Kaolin, das als Beschichtung verwendet wird, weniger als 2 μ beträgt, macht der Anteil von m 90-95% aus, und der Füllstoff für die Papierherstellung ist weniger als 2 μ, der Anteil von m beträgt 78-80%.
Mahlen und Aufbereitung von Kaolin
Bei den derzeitigen Verarbeitungsmethoden für Kaolin gibt es zwei Verfahren: die mechanische Zerkleinerung und die Luftstromzerkleinerung. Die mechanische Zerkleinerung wird im Allgemeinen zur Zerkleinerung von Kaolin auf eine Maschenweite von 300-1000 verwendet, aber der Zerkleinerungsprozess ist mechanisch, was zu einem Anstieg des Eisengehalts und anderer Verunreinigungen im zerkleinerten feinen Pulver führt, was für Industrien mit hohen Reinheitsanforderungen ungeeignet ist; aufgrund der Kollision und der Scherung zwischen den Materialien bei der Luftstrommahlung, ohne die Beteiligung von Zerkleinerungsmedien, wird die Reinheit der Materialien effektiv garantiert, wodurch die Anwendungseffizienz von Industrien mit hohen Reinheitsanforderungen erfüllt wird. Gleichzeitig kann die Mahlfeinheit des Luftstrommehlers 5000 Mesh erreichen (der Feinheitsbereich kann von 1000 Mesh bis 5000 Mesh eingestellt werden).
