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.
カオリンの基本的な概要
カオリンの物理的および化学的性質
物理的および化学的特性: ほとんどがマットで、純粋で繊細な外観を持っています。不純物が含まれていると、灰色、黄色、茶色などの色になることがあります。外観は、起源に応じて、緩い土壌ブロックまたは密集した岩ブロックとして表示されます。密度 2.54-2.60 g/cm3。融点は約1785℃です。可塑性があり、濡れた土でも壊れることなく様々な形に成形でき、長期間そのままの状態を保つことができます。
カオリン沈着物の遺伝的タイプ
カオリン鉱床の起源と、鉱化地質、地理的条件、鉱床規模、鉱体の形態と産状の特徴、およびさまざまな鉱化プロセスに反映される鉱石材料組成の違いに基づいて、「カオリン鉱床の地質探査仕様書」は中国のカオリン鉱床を分類しています。 3つのタイプと6つのサブタイプに分類されます。
- 風化タイプ: 風化残留サブタイプと風化浸出サブタイプにも分けられます。
- 熱水変質タイプ：さらに熱水変質サブタイプと現代熱水変質サブタイプに分けられます。
- 堆積型：堆積性と堆積性風化のサブタイプ、および石炭を含む地層のカオリナイト粘土岩のサブタイプに分けることもできます。
カオリン鉱石の工業用タイプ
砂の質感、可塑性、質量割合に応じて、砂は 3 つのタイプに分類できます。
- ハードカオリン：硬くて可塑性はないが、砕いて細かく粉砕すると可塑性を有する。
- ソフトカオリン: 柔らかく、強い可塑性を持ち、砂の質量分率が 50% 未満です。
- 砂質カオリン: 柔らかく、弱い可塑性を持ち、砂の質量分率は > 50% です。
世界のカオリン資源の概要
世界のカオリン資源は豊富で、広く分布しています。米国、英国、ブラジル、インド、ブルガリア、オーストラリア、ロシアなどの国々には高品質のカオリン資源があります。現在、世界では約209億トンのカオリン資源が確認されています。
国内外の主なカオリン鉱床
(1) 米国ジョージア州—— サウスカロライナ州のカオリンベルトは、米国最大のカオリン鉱床および生産地域です。この地域の堆積物は二次堆積物堆積物です。このカオリン鉱石の特徴は、自然沈降中にそのサイズに応じて自然に等級分けされるため、均質性が高いことです。
(2) 英国のコーンウォール地域のカオリン鉱床は、鉄含有量が低く、白色度に優れた熱水変質一次鉱床です。これらの特殊な鉱化条件により、英国で生産されるカオリンは世界的に有名になっています。
白色度 明るさ
白色度はカオリンの技術的性能を決定する主要なパラメータの 1 つであり、高純度のカオリンは白色です。カオリンの白さは、天然白と焼成白に分けられます。セラミックス原料は焼成後の白色度がより重要であり、焼成後の白色度が高いほど品質が高くなります。陶磁器の製法では、105℃での乾燥を自然白さの分類基準、1300℃での焼成を焼成白さの分類基準と定めています。白色度は、白色度計を用いて測定することができる。白色度計は、3800 ～ 7000 Å (つまり、1 オングストローム = 0.1 ナノメートル) の波長での光の反射率を測定するデバイスです。白色度計では、テストサンプルの反射率が標準サンプル (BaSO4、MgO など) の反射率と比較され、白色度値 (白色度 90 など) が得られます。これは、白色度 90% に相当します。標準サンプルの反射率）。
明るさは、白色度と同様のプロセス特性であり、4570 Å (オングストローム) の波長光照射下での白色度と同等です。
カオリンの色は主に、それに含まれる金属酸化物または有機物に関係しています。一般に、Fe2O3 が含まれており、バラ色または茶色の黄色に見えます。 Fe2+ を含むため、水色と薄緑色に見えます。薄茶色の MnO2 を含む。有機物が含まれている場合は、淡黄色、灰色、青、黒などの色で表示されます。これらの不純物の存在はカオリンの自然な白さを低下させ、鉄やチタンの鉱物も焼成された白さに影響を及ぼし、磁器に色斑や溶けた傷を引き起こす可能性があります。
粒度分布
粒度分布とは、連続した異なる粒径（ミリメートルまたはマイクロメートルのメッシュサイズで表される）の所定の範囲内の天然カオリン中の粒子の割合（含有率で表される）を指します。カオリンの粒度分布特性は、鉱石の選択性とプロセス用途にとって非常に重要です。その粒径は、可塑性、泥粘度、イオン交換容量、成形性能、乾燥性能、焼結性能に大きな影響を与えます。カオリン鉱石は技術的な加工が必要であり、必要な細かさに加工しやすいかどうかが鉱石の品質を評価する基準の一つとなっています。各産業部門には、カオリンのさまざまな用途に応じた特定の粒子サイズと細かさの要件があります。米国がコーティングとして使用するカオリンを 2μ 未満にするよう要求している場合、m の含有量は 90-95% を占め、製紙用填料が 2 μ 未満の場合、m の割合は 78-80% となります。
カオリンの粉砕・加工
現在のカオリンの加工方法には、機械粉砕法と気流粉砕法があります。機械的粉砕は、一般的に約 300 ～ 1000 メッシュまで粉砕するために使用されますが、その粉砕プロセスは機械的であるため、粉砕された微粉末中の鉄含有量やその他の不純物が増加し、高純度が要求される産業にとっては欠点となります。気流粉砕における材料間の衝突とせん断により、粉砕媒体を使用せずに材料の純度が効果的に保証され、高純度要件が要求される産業の適用効率を満たします。同時に、気流粉砕機の粉砕粒度は5000メッシュに達することができます（粒度範囲は1000メッシュから5000メッシュまで調整可能）。
