Mei spesjale fysike en gemyske eigenskippen is kaolien in ûnmisbere net-metallyske minerale boarne yn keramyk, papiermeitsjen, rubber, plestik, refraktoryske materialen, petroleumraffinaazje en oare yndustriële, lânbou- en nasjonale definsjetechnologyfjilden. De wytheid fan kaolien is in wichtige yndikator fan syn tapassingswearde.
Faktoaren dy't ynfloed hawwe op de wytheid fan kaolin
Kaoline is in soarte fynkorrelige klaai of klaairots dy't benammen gearstald is út kaolinitemineralen. De kristalformule is 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. In lytse hoemannichte net-klaaimineralen binne kwarts, feldspaat, izermineralen, titanium, aluminiumhydrokside en oksiden, organyske matearje, ensfh.
Kristalline struktuer fan kaoline
Neffens de steat en aard fan ûnreinheden yn kaoline kinne de ûnreinheden dy't de fermindering fan 'e wytheid fan kaoline feroarsaakje, wurde ferdield yn trije kategoryen: organyske koalstof; pigmenteleminten, lykas Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, ensfh.; donkere mineralen, lykas biotiet, chlorit, ensfh. Yn 't algemien is it gehalte oan V, Cr, Cu, Mn en oare eleminten yn kaoline lyts, wat in bytsje effekt hat op 'e wytheid. De minerale gearstalling en it gehalte oan izer en titanium binne de wichtichste faktoaren dy't de wytheid fan kaoline beynfloedzje. Harren oanwêzigens sil net allinich ynfloed hawwe op 'e natuerlike wytheid fan kaoline, mar ek op 'e kalsinearre wytheid. Benammen de oanwêzigens fan izerokside hat in negative ynfloed op 'e kleur fan klaai en ferminderet de helderheid en brânwjerstân. En sels as de hoemannichte okside, hydroxide en hydratisearre okside fan izerokside 0,4% is, is it genôch om it klaaisedimint in reade oant giele kleur te jaan. Dizze izeroksiden en hydroxiden kinne hematyt (read), maghemyt (readbrún), goethyt (brúnich giel), limoniet (oranje), hydratisearre izerokside (brúnich read), ensfh. wêze. Der kin sein wurde dat it fuortheljen fan izerûnreinheden yn kaoline in ekstreem wichtige rol spilet yn it better brûken fan kaoline.
Foarkommensstatus fan izerelemint
De foarkommensteat fan izer yn kaoline is de wichtichste faktor dy't de metoade foar izerferwidering bepaalt. In grut oantal stúdzjes leauwe dat kristallijn izer yn 'e foarm fan fyn dieltsjes mingd wurdt yn kaoline, wylst amorf izer oanbrocht wurdt op it oerflak fan fyn dieltsjes fan kaoline. Op it stuit wurdt de foarkommensteat fan izer yn kaoline ferdield yn twa soarten yn binnen- en bûtenlân: ien is yn kaoliniet en helpmineralen (lykas mica, titaniumdiokside en illiet), dat struktureel izer neamd wurdt; de oare is yn 'e foarm fan ûnôfhinklike izermineralen, frij izer neamd (ynklusyf oerflakizer, fynkorrelige kristallijn izer en amorf izer).
It izer dat fuorthelle wurdt troch izerferwidering en wytmeitsjen fan kaoline is frij izer, benammen ynklusyf magnetyt, hematyt, limonyt, sideryt, pyryt, ilmenyt, jarosyt en oare mineralen; It measte izer bestiet yn 'e foarm fan heechferspraat kolloïdaal limonyt, en in lytse hoemannichte yn 'e foarm fan sferysk, acikulêr en unregelmjittich goethyt en hematyt.
Izerferwidering en whiteningmetoade fan kaolin
Wetterskieding
Dizze metoade wurdt benammen brûkt om detritale mineralen lykas kwarts, feldspaat en glimmer te ferwiderjen, en grovere ûnreinheden lykas rotsôffal, lykas ek guon izer- en titaniummineralen. Unreinheidsmineralen mei in ferlykbere tichtheid en oplosberens as kaolien kinne net fuorthelle wurde, en de ferbettering fan it wite is relatyf net dúdlik, wat geskikt is foar it ferwurkjen en wytmeitsjen fan kaolienerts fan relatyf hege kwaliteit.
Magnetyske skieding
Izermineraalûnreinheden yn kaolin binne meastentiids swak magnetysk. Op it stuit wurdt benammen de hege gradiënt sterke magnetyske skiedingsmetoade brûkt, of wurde de swakke magnetyske mineralen nei it roastjen omset yn sterk magnetysk izerokside, en dan fuorthelle mei de gewoane magnetyske skiedingsmetoade.
Fertikale ring hege gradiënt magnetyske skieder
Hege gradiënt magnetyske skieder foar elektromagnetyske slurry
Supergeleidende magnetyske skieder by lege temperatuer
Flotaasjemetoade
De flotaasjemetoade is tapast om kaoline te behanneljen út primêre en sekundêre ôfsettings. Yn it flotaasjeproses wurde kaolinyt- en glimmerdieltsjes skieden, en de suvere produkten binne ferskate geskikte grûnstoffen fan yndustriële kwaliteit. De selektive flotaasjeskieding fan kaolinyt en feldspaat wurdt meastal útfierd yn 'e slurry mei kontroleare pH.
Reduksjemetoade
De reduksjemetoade is it brûken fan in reduksjemiddel om de izerûnreinheden (lykas hematyt en limoniet) yn 'e trivalente steat fan kaoline te ferminderjen ta oplosbere twavalente izerionen, dy't fuorthelle wurde troch filtraasje en waskjen. It fuortheljen fan Fe3+-ûnreinheden út yndustriële kaoline wurdt meastal berikt troch it kombinearjen fan fysike technology (magnetyske skieding, selektive flokkulaasje) en gemyske behanneling ûnder soere of redusearjende omstannichheden.
Natriumhydrosulfyt (Na2S2O4), ek wol bekend as natriumhydrosulfyt, is effektyf yn it ferminderjen en útlûken fan izer út kaolien, en wurdt op it stuit brûkt yn 'e kaolienyndustry. Dizze metoade moat lykwols útfierd wurde ûnder sterke soere omstannichheden (pH<3), wat resulteart yn hege eksploitaasjekosten en miljeu-ynfloed. Derneist binne de gemyske eigenskippen fan natriumhydrosulfyt ynstabyl, wêrtroch spesjale en djoere opslach- en transportregelingen nedich binne.
Thiourea-diokside: (NH2) 2CSO2, TD) is in sterk reduksjemiddel, dat de foardielen hat fan sterk reduksjefermogen, miljeufreonlikens, lege ûntbiningssnelheid, feiligens en lege kosten fan batchproduksje. Unoplosbere Fe3+ yn kaoline kin troch TD redusearre wurde ta oplosbere Fe2+.
Dêrnei kin de wytheid fan kaoline ferhege wurde nei filtraasje en waskjen. TD is tige stabyl by keamertemperatuer en neutrale omstannichheden. De sterke reduksjefermogen fan TD kin allinich krigen wurde ûnder de omstannichheden fan sterke alkaliniteit (pH> 10) of ferwaarming (T> 70 ° C), wat resulteart yn hege operaasjekosten en muoite.
Oksidaasjemetoade
Oksidaasjebehanneling omfettet it brûken fan ozon, wetterstofperokside, kaliumpermanganaat en natriumhypochloriet om de adsorbearre koalstoflaach te ferwiderjen om de wytheid te ferbetterjen. De kaolien op it djippere plak ûnder de dikkere boppelaach is griis, en it izer yn 'e kaolien is yn 'e redusearjende steat. Brûk sterke oksidaasjemiddels lykas ozon of natriumhypochloriet om ûnoplosbere FeS2 yn pyriet te oksidearjen ta oplosbere Fe2+, en waskje dan om Fe2+ út it systeem te ferwiderjen.
Soere útlûkmetoade
De soere útloogmetoade is om de ûnoplosbere izerûnreinheden yn kaoline om te setten yn oplosbere stoffen yn soere oplossingen (sâltsoer, swevelsoer, oksaalsoer, ensfh.), wêrtroch't de skieding fan kaoline realisearre wurdt. Yn ferliking mei oare organyske soeren wurdt oksaalsoer beskôge as it meast beloftefolle fanwegen syn soere sterkte, goede komplekseareigenskippen en hege redusearjende fermogen. Mei oksaalsoer kin it oploste izer út 'e útloogoplossing delslach wurde yn 'e foarm fan ferro-oksalaat, en kin fierder ferwurke wurde om suvere hematyt te foarmjen troch kalsinaasje. Oksaalsoer kin goedkeap krigen wurde fan oare yndustriële prosessen, en yn 'e bakfaze fan keramykproduksje sil alle oerbleaune oksalaat yn it behannele materiaal ûntbûn wurde yn koalstofdiokside. In protte ûndersikers hawwe de resultaten bestudearre fan it oplossen fan izerokside mei oksaalsoer.
Hege temperatuer kalsinaasjemetoade
Kalsinaasje is it proses fan it produsearjen fan kaolienprodukten fan spesjale kwaliteit. Neffens de behannelingtemperatuer wurde twa ferskillende kwaliteiten fan kalsinearre kaolien produsearre. Kalsinaasje yn it temperatuerberik fan 650-700 ℃ ferwideret de strukturele hydroxylgroep, en de ûntsnappende wetterdamp ferbetteret de elastisiteit en opasiteit fan kaolien, wat in ideale eigenskip is foar papiercoatingtapassingen. Derneist kin it ferwaarmjen fan kaolien op 1000-1050 ℃ net allinich de slijtberens ferheegje, mar ek in wytheid fan 92-95% berikke.
Chlorinaasjekalsinaasje
Izer en titanium waarden fuorthelle út klaaimineralen, benammen kaoline troch chlorering, en goede resultaten waarden krigen. Yn it proses fan chlorering en kalsinering, by hege temperatuer (700 ℃ - 1000 ℃), hat kaolinite dehydroksylaasje ûndergien om metakaolinite te foarmjen, en by hegere temperatuer wurde spinel- en mullietfazen foarme. Dizze transformaasjes ferheegje de hydrofobisiteit, hurdens en grutte fan dieltsjes troch sinterjen. De mineralen dy't op dizze manier behannele binne, kinne brûkt wurde yn in protte yndustryen, lykas papier, PVC, rubber, plestik, lijmen, polijsten en toskpasta. De hegere hydrofobisiteit makket dizze mineralen kompatibeler mei organyske systemen.
Mikrobiologyske metoade
Mikrobiële suveringstechnology fan mineralen is in relatyf nij ûnderwerp fan mineraalferwurking, ynklusyf mikrobiële útloogtechnology en mikrobiële flotaasjetechnology. De mikrobiële útloogtechnology fan mineralen is in ekstraksjetechnology dy't de djippe ynteraksje tusken mikroorganismen en mineralen brûkt om it kristalrooster fan mineralen te ferneatigjen en de nuttige komponinten op te lossen. Oksidearre pyryt en oare sulfide-ertsen dy't yn kaolien befette binne, kinne suvere wurde troch mikrobiële ekstraksjetechnology. Faak brûkte mikroorganismen omfetsje Thiobacillus ferrooxidans en Fe-redusearjende baktearjes. De mikrobiologyske metoade hat lege kosten en lege miljeufersmoarging, wat de fysike en gemyske eigenskippen fan kaolien net sil beynfloedzje. It is in nije suverings- en wytmeitsjende metoade mei ûntwikkelingsperspektiven foar kaolienmineralen.
Gearfetting
De behanneling foar izerferwidering en wytmeitsjen fan kaoline moat de bêste metoade selektearje neffens ferskate kleuroarsaken en ferskate tapassingsdoelen, de wiidweidige wytmeitsprestaasjes fan kaolinemineralen ferbetterje, en it in hege gebrûkswearde en ekonomyske wearde jaan. De takomstige ûntwikkelingstrend moat wêze om de skaaimerken fan 'e gemyske metoade, fysike metoade en mikrobiologyske metoade op in organyske manier te kombinearjen, om har foardielen folslein te benutten en har neidielen en tekoartkommingen te beheinen, om in better wytmeitsjend effekt te berikken. Tagelyk is it ek needsaaklik om it nije meganisme fan ferskate metoaden foar it fuortheljen fan ûnreinheden fierder te bestudearjen en it proses te ferbetterjen om de izerferwidering en wytmeitsjen fan kaoline te ûntwikkeljen yn 'e rjochting fan grien, effisjint en leech koalstofgehalte.
Pleatsingstiid: 2 maart 2023