El caolín es un mineral no metálico, una arcilla y una roca arcillosa compuesta principalmente por minerales arcillosos del grupo de la caolinita. Recibe su nombre del pueblo de Gaoling, en Jingdezhen, provincia de Jiangxi. El caolín puro es blanco, delicado y de textura blanda, con buenas propiedades físicas y químicas, como plasticidad y resistencia al fuego. Su composición mineral se compone principalmente de minerales como caolinita, halloysita, hidromica, illita, montmorillonita, así como cuarzo y feldespato. El caolín se utiliza ampliamente en la fabricación de papel, cerámica y materiales refractarios, seguido de revestimientos, rellenos de caucho, esmaltes y materias primas de cemento blanco. Una pequeña cantidad se emplea en plásticos, pinturas, pigmentos, muelas abrasivas, lápices, cosméticos de uso diario, jabones, pesticidas, productos farmacéuticos, textiles, petróleo, productos químicos, materiales de construcción, defensa nacional y otros sectores industriales.
Descripción general del caolín
Propiedades físicas y químicas del caolín
Propiedades físicas y químicas: Es mayoritariamente mate, con un aspecto puro y delicado. Si contiene impurezas, puede tener colores como el gris, el amarillo y el marrón. El aspecto puede ser de bloques sueltos de tierra o de bloques densos de roca, según el origen. Su densidad es de 2,54-2,60 g/cm3. El punto de fusión es de unos 1785 ℃. Tiene plasticidad, y la tierra húmeda puede moldearse en diversas formas sin romperse, y puede permanecer inalterada durante mucho tiempo.
Tipos genéticos de yacimientos de caolín
Sobre la base de la génesis de los yacimientos de caolín y las diferencias en la geología de la mineralización, las condiciones geográficas, la escala del yacimiento, la morfología del yacimiento y las características de aparición, así como la composición del material mineral reflejada por los distintos procesos de mineralización, la "Especificación de exploración geológica para yacimientos de caolín" divide los yacimientos de caolín de China en tres tipos y seis subtipos.
- Tipo de meteorización: también se divide en subtipo de meteorización residual y subtipo de meteorización por lixiviación;
- Tipo de alteración hidrotermal: se divide a su vez en subtipos de alteración hidrotermal y subtipos de alteración hidrotermal moderna;
- Tipo sedimentario: También puede dividirse en subtipos sedimentarios y de meteorización sedimentaria, así como subtipos de roca arcillosa caolinítica en estratos carboníferos.
Tipos industriales de mineral de caolín
Según su textura, plasticidad y fracción de masa de arena, puede dividirse en tres tipos:
- Caolín duro: Es duro y no tiene plasticidad, pero tiene plasticidad después de ser triturado y finamente molido.
- Caolín blando: Es blando y tiene una fuerte plasticidad, con una fracción másica de arena de<50%;
- Caolín arenoso: Es blando y tiene una plasticidad débil, con una fracción másica de arena de>50%.
Recursos mundiales de caolín
Los recursos mundiales de caolín son abundantes y están muy repartidos. Países como Estados Unidos, Reino Unido, Brasil, India, Bulgaria, Australia y Rusia cuentan con recursos de caolín de gran calidad. En la actualidad, el mundo ha identificado aproximadamente 20.900 millones de toneladas de recursos de caolín.
Principales yacimientos de caolín en el país y en el extranjero
(1) Georgia, USA­-- El cinturón de caolín de Carolina del Sur es la mayor zona de yacimiento y producción de caolín de Estados Unidos. El yacimiento de esta zona es un depósito sedimentario secundario. La característica de este mineral de caolín es su buena homogeneidad, ya que el caolín se clasifica de forma natural según su tamaño durante la sedimentación natural.
(2) Los yacimientos de caolín de la región de Cornualles, en el Reino Unido, son yacimientos primarios alterados hidrotermalmente con un bajo contenido en hierro y una blancura excelente. Estas condiciones especiales de mineralización hacen que el caolín producido en el Reino Unido sea famoso en todo el mundo.
Blancura Luminosidad
La blancura es uno de los principales parámetros del rendimiento tecnológico del caolín, y el caolín de alta pureza es blanco. La blancura del caolín se divide en blancura natural y blancura calcinada. Para las materias primas cerámicas, la blancura tras la calcinación es más importante, y cuanto mayor sea la blancura calcinada, mejor será la calidad. El proceso cerámico estipula que el secado a 105 ℃ es la norma de clasificación para la blancura natural, y la calcinación a 1300 ℃ es la norma de clasificación para la blancura calcinada. La blancura puede medirse utilizando un medidor de blancura. Un medidor de blancura es un dispositivo que mide la reflectividad de la luz en longitudes de onda de 3800-7000 Å (es decir, 1 angstrom=0,1 nanómetro). En un medidor de blancura, la reflectancia de la muestra de ensayo se compara con la de la muestra estándar (como BaSO4, MgO, etc.), lo que da como resultado un valor de blancura (como una blancura de 90, que equivale a 90% de la reflectancia de la muestra estándar).
El brillo es una propiedad del proceso similar a la blancura, equivalente a la blancura bajo irradiación de luz de longitud de onda 4570 Å (angstrom).
El color del caolín está relacionado principalmente con los óxidos metálicos o la materia orgánica que contiene. Generalmente, contiene Fe2O3 y aparece rojo rosado o amarillo pardo; Al contener Fe2+, aparece azul claro y verde claro; Al contener MnO2 en un color marrón claro; Si contiene materia orgánica, aparece en amarillo claro, gris, azul, negro y otros colores. La presencia de estas impurezas reduce la blancura natural del caolín, y los minerales de hierro y titanio también pueden afectar a la blancura calcinada, causando manchas de color o cicatrices de fusión en la porcelana.
Distribución granulométrica
La distribución granulométrica se refiere a la proporción (expresada en contenido porcentual) de partículas en el caolín natural dentro de un rango dado de diferentes tamaños de partícula continuos (expresados en tamaño de malla de milímetros o micrómetros). Las características de la distribución granulométrica del caolín son de gran importancia para la selectividad y la aplicación en el proceso de los minerales. Su tamaño de partícula tiene un impacto significativo en su plasticidad, viscosidad del lodo, capacidad de intercambio iónico, rendimiento de moldeo, rendimiento de secado y rendimiento de sinterización. El mineral de caolín requiere un procesamiento técnico, y el hecho de que sea fácil de procesar hasta alcanzar la finura requerida se ha convertido en una de las normas para evaluar la calidad del mineral. Cada departamento industrial tiene unos requisitos específicos de granulometría y finura para los distintos usos del caolín. Si los Estados Unidos requieren que el caolín utilizado como recubrimiento sea inferior a 2 μ El contenido de m representa 90-95%, y el relleno de fabricación de papel es inferior a 2 μ La proporción de m es 78-80%.
Molienda y tratamiento del caolín
En cuanto a los métodos actuales de procesamiento del caolín, existen dos métodos: la trituración mecánica y la trituración por flujo de aire. La trituración mecánica se utiliza generalmente para triturar hasta alrededor de 300-1000 mallas, pero su proceso de trituración es mecánico, lo que resulta en un aumento del contenido de hierro y otras impurezas en el polvo fino triturado, que es defectuoso para las industrias con requisitos de alta pureza; Debido a la colisión y el cizallamiento entre los materiales en la pulverización de flujo de aire, sin la participación de los medios de trituración, la pureza de los materiales está efectivamente garantizada, cumpliendo así con la eficiencia de aplicación de las industrias con requisitos de alta pureza. Al mismo tiempo, la finura de molienda del pulverizador de flujo de aire puede alcanzar 5000 mallas (el rango de finura se puede ajustar de 1000 mallas a 5000 mallas).
