Kaolin is a non-metallic mineral, which is a clay and clay rock mainly composed of kaolinite group clay minerals. It is named after Gaoling Village in Jingdezhen, Jiangxi Province. Pure kaolin is white, delicate, and soft in texture, with good physical and chemical properties such as plasticity and fire resistance. Its mineral composition is mainly composed of minerals such as kaolinite, halloysite, hydromica, illite, montmorillonite, as well as quartz and feldspar. Kaolin is widely used in papermaking, ceramics, and refractory materials, followed by coatings, rubber fillers, enamel glazes, and white cement raw materials. A small amount is used in plastic, paint, pigments, grinding wheels, pencils, daily cosmetics, soap, pesticides, pharmaceuticals, textiles, petroleum, chemical, building materials, national defense, and other industrial sectors.
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 aufweisen. Das Aussehen kann je nach Herkunft wie lockere Erdblöcke oder dichte Felsblöcke aussehen. Dichte 2,54–2,60 g/cm3. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 1785 °C. Es ist plastisch und feuchte Erde kann in verschiedene Formen gebracht werden, ohne zu brechen, und kann lange Zeit unverändert bleiben.
Genetische Typen von Kaolinvorkommen
Basierend auf der Entstehung von Kaolinvorkommen und den Unterschieden in der Mineralisierungsgeologie, den geografischen Bedingungen, der Lagerstättengröße, der Morphologie und den Vorkommenseigenschaften der Erzkörper sowie der Erzmaterialzusammensetzung, die sich in verschiedenen Mineralisierungsprozessen widerspiegelt, unterteilt die „Geologische Explorationsspezifikation für Kaolinvorkommen“ die Kaolinvorkommen Chinas in drei Typen und sechs Untertypen.
- Verwitterungstyp: wird auch in den Untertyp „Verwitterungsrest“ und den Untertyp „Verwitterungsauslaugung“ unterteilt;
- Hydrothermaler Veränderungstyp: weiter unterteilt in hydrothermale Veränderungsuntertypen und moderne hydrothermale Veränderungsuntertypen;
- Sedimentärer Typ: Er kann auch in die Untertypen Sedimentgestein und Sedimentverwitterung sowie in die Untertypen Kaolinit-Tongestein in kohlehaltigen Schichten unterteilt werden.
Industrielle Arten von Kaolin-Erz
Nach seiner Textur, Plastizität und dem Massenanteil an Sand kann er in drei Typen unterteilt werden:
- Hartkaolin: Es ist hart und besitzt keine Plastizität, wird aber nach dem Zerkleinern und feinen Mahlen plastisch.
- Weicher Kaolin: Er ist weich und stark plastisch, mit einem Sandmassenanteil von <50%;
- Sandiger Kaolin: Er ist weich und weist eine schwache Plastizität auf, mit einem Sandmassenanteil von >50%.
Übersicht über die weltweiten Kaolinressourcen
Die weltweiten Kaolinvorkommen sind reichlich vorhanden und weit verbreitet. 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 identifiziert.
Wichtigste Kaolinvorkommen im In- und Ausland
(1) Georgia, USA—— Der Kaolingürtel von South Carolina ist das größte Kaolinvorkommen und -produktionsgebiet der Vereinigten Staaten. Die Lagerstätte in diesem Gebiet ist eine sekundäre Sedimentlagerstätte. Das Merkmal dieses Kaolinerzes ist seine gute Homogenität, da das Kaolin während der natürlichen Sedimentation auf natürliche Weise entsprechend seiner Größe sortiert wird.
(2) Die Kaolinvorkommen in der Region Cornwall in Großbritannien sind hydrothermal veränderte Primärlagerstätten mit niedrigem Eisengehalt und ausgezeichneter Weiße. Diese besonderen Mineralisierungsbedingungen machen den in Großbritannien produzierten Kaolin weltweit berühmt.
Weiße Helligkeit
Der Weißgrad ist einer der Hauptparameter für die technologische Leistung von Kaolin, und hochreiner Kaolin ist weiß. Der Weißgrad von Kaolin wird in natürlichen Weißgrad und kalzinierten Weißgrad unterteilt. Für keramische Rohstoffe ist der Weißgrad nach dem Kalzinieren wichtiger, und je höher der kalzinierte Weißgrad, desto besser die Qualität. Der Keramikprozess legt fest, dass Trocknen bei 105 °C der Klassifizierungsstandard für natürlichen Weißgrad und Kalzinieren bei 1300 °C der Klassifizierungsstandard für kalzinierten Weißgrad ist. Der Weißgrad kann mit einem Weißgradmessgerät gemessen werden. Ein Weißgradmessgerät ist ein Gerät, das die Reflektivität von Licht bei Wellenlängen von 3800–7000 Å (d. h. 1 Angström = 0,1 Nanometer) misst. In einem Weißgradmessgerät wird die Reflexion der Testprobe mit der der Standardprobe (wie BaSO4, MgO usw.) verglichen, woraus sich ein Weißgradwert ergibt (z. B. ein Weißgrad von 90, der 90% der Reflexion der Standardprobe entspricht).
Die Helligkeit ist eine der Weiße ähnliche Prozesseigenschaft und entspricht der Weiße bei Lichtbestrahlung mit einer Wellenlänge von 4570 Å (Angström).
Die Farbe von Kaolin hängt hauptsächlich mit den darin enthaltenen Metalloxiden oder organischen Stoffen zusammen. Im Allgemeinen enthält es Fe2O3 und erscheint rosarot oder braungelb; enthält es Fe2+, erscheint es hellblau und hellgrün; enthält es MnO2 in einer hellbraunen Farbe; enthält es organische Stoffe, erscheint es in Hellgelb, Grau, Blau, Schwarz und anderen Farben. Das Vorhandensein dieser Verunreinigungen verringert die natürliche Weiße von Kaolin, und Eisen- und Titanmineralien können auch die kalzinierte Weiße beeinträchtigen und Farbflecken oder Schmelznarben auf Porzellan verursachen.
Partikelgrößenverteilung
Particle size distribution refers to the proportion (expressed in percentage content) of particles in natural kaolin within a given range of continuous different particle sizes (expressed in mesh size of millimeters or micrometers). The particle size distribution characteristics of kaolin are of great significance for the selectivity and process application of ores. Its particle size has a significant impact on its plasticity, mud viscosity, ion exchange capacity, molding performance, drying performance, and sintering performance. Kaolin ore requires technical processing, and whether it is easy to process to the required fineness has become one of the standards for evaluating ore quality. Each industrial department has specific particle size and fineness requirements for different uses of kaolin. If the United States requires kaolin used as a coating to be less than 2 μ The content of m accounts for 90-95%, and the papermaking filler is less than 2 μ The proportion of m is 78-80%.
Mahlen und Verarbeiten von Kaolin
Was die aktuellen Verarbeitungsmethoden von Kaolin betrifft, gibt es zwei Methoden: mechanisches Zerkleinern und Luftstromzerkleinern. Beim mechanischen Zerkleinern wird im Allgemeinen auf eine Maschenweite von etwa 300–1000 Maschen zerkleinert, aber der Zerkleinerungsprozess ist mechanisch, was zu einem Anstieg des Eisengehalts und anderer Verunreinigungen im zerkleinerten Feinpulver führt, was für Industrien mit hohen Reinheitsanforderungen ungeeignet ist; Aufgrund der Kollision und Scherung zwischen Materialien bei der Luftstrompulverisierung, ohne Beteiligung von Zerkleinerungsmedien, wird die Reinheit der Materialien effektiv gewährleistet und somit die Anwendungseffizienz von Industrien mit hohen Reinheitsanforderungen erfüllt. Gleichzeitig kann die Mahlfeinheit des Luftstrompulverisierers 5000 Maschen erreichen (der Feinheitsbereich kann von 1000 Maschen bis 5000 Maschen eingestellt werden).
