Cù pruprietà fisiche è chimiche speciale, u caolin hè una risorsa minerale indispensabile non metallica in ceramica, fabricazione di carta, gomma, plastica, refrattarii, raffinazione di petroliu è altri campi di tecnulugia di punta industriale è agriculi è di difesa naziunale. U biancu di caolin hè un indicatore impurtante di u so valore di applicazione.
Fattori chì affettanu u biancu di u caolin
U caolinu hè un tipu d'argilla fine o di roccia di argilla composta principalmente di minerali caolinite. A so formula chimica cristallina hè 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Una piccula quantità di minerali non argillosi sò quartz, feldspar, minerali di ferru, titaniu, idrossidu d'aluminiu è ossidi, materia urganica, etc.
Struttura cristallina di caolin
Sicondu u statu è a natura di impurità in caolin, l'impurità chì causanu a diminuzione di u biancu di u caolin pò esse divisu in trè categurie: carbonu organicu; Elementi di pigmentu, cum'è Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, etc. Minerali scuri, cum'è biotite, chlorite, etc. In generale, u cuntenutu di V, Cr, Cu, Mn è altri elementi in caolin hè chjuca, chì hà pocu effettu nantu à u biancu. A cumpusizioni minerali è u cuntenutu di ferru è titaniu sò i fatturi principali chì afectanu a bianchezza di caolin. A so esistenza ùn affetta micca solu a bianchezza naturale di u caolin, ma ancu a so bianca calcinata. In particulare, a prisenza di l'oxidu di ferru hà un impattu negativu nantu à u culore di argilla è reduce a so luminosità è a resistenza di u focu. E ancu s'è a quantità di l'oxidu, l'idrossidu è l'oxidu idratatu di l'oxidu di ferru hè 0,4%, hè abbastanza per dà u sedimentu di argilla rossu à culore giallu. Questi ossidi di ferru è idrossidi ponu esse hematite (rossu), maghemite (rossu-marrone), goethite (marronu giallu), limonite (aranciu), ossidu di ferru idratatu (rossu marrone), etc. Si pò dì chì a rimuzione di impurità di ferru. in caolin ghjoca un rolu assai impurtante in u megliu usu di caolin.
Statu d'occurrence di l'elementu di ferru
U statu d'ocurrenza di ferru in caolin hè u fattore principale chì determina u metudu di rimuzione di ferru. Un gran numaru di studii crede chì u ferru cristalinu in a forma di particeddi fini hè mischju in caolin, mentre chì u ferru amorfu hè ricopertu nantu à a superficia di particeddi fini di caolin. Attualmente, u statu di ferru in caolin hè divisu in dui tipi in casa è in l'esteru: unu hè in kaolinite è minerali accessori (cum'è mica, diossidu di titaniu è illite), chì hè chjamatu ferru strutturale; L'altru hè in forma di minerali di ferru indipindenti, chjamati ferru liberu (cumpresu u ferru di a superficia, u ferru cristalinu fine è u ferru amorfu).
U ferru sguassatu da a rimozione di u ferru è u blanchimentu di u caolin hè u ferru liberu, cumpresu principalmente magnetite, hematite, limonite, siderite, pyrite, ilmenite, jarosite è altri minerali; A maiò parte di u ferru esiste in forma di limonite colloidale altamente dispersa, è una piccula quantità in forma di goethite sferica, acicular è irregulare è hematite.
Eliminazione di ferru è u metudu di blanchimentu di caolin
A separazione di l'acqua
Stu metudu hè principarmenti usatu per sguassà i minerali detritali cum'è quartz, feldspar è mica, è impurità più grossi, cum'è debris rock, è ancu certi minerali di ferru è titaniu. I minerali impurità cù densità simili è solubilità à u caolin ùn ponu micca esse eliminati, è a migliione di a bianchezza hè relativamente micca evidenti, chì hè adattatu per a benefiziu è l'imbiancatura di minerale di caolin relativamente alta qualità.
A separazione magnetica
L'impurità minerali di ferru in caolin sò generalmente debbuli magnetichi. Attualmente, u metudu di separazione magnetica forte di gradiente altu hè principarmenti utilizatu, o i minerali magnetichi debuli sò cunvertiti in un forte oxidu di ferru magneticu dopu a tostatura, è dopu eliminati da u metudu di separazione magnetica ordinariu.
Separatore magneticu à alta gradiente d'anellu verticale
Separatore magneticu à gradiente elevatu per slurry elettromagneticu
Separatore magneticu superconduttivu à bassa temperatura
Metudu di flottazione
U metudu di flotazione hè stata applicata per trattà u caolin da i dipositi primari è secundari. In u prucessu di flotazione, i particeddi di kaolinite è mica sò separati, è i prudutti purificati sò parechje materie prime di qualità industriale adattate. A separazione di flottazione selettiva di kaolinite è feldspar hè generalmente realizata in u slurry cun pH cuntrullatu.
Metudu di riduzzione
U metudu di riduzzione hè di utilizà un agenti riduzzione per riduce l'impurità di ferru (cum'è hematite è limonite) in u statu trivalente di caolin à ioni di ferru bivalente soluble, chì sò eliminati da filtrazione è lavatura. L'eliminazione di Fe3 + impurità da u caolin industriale hè generalmente ottenuta cumminendu a tecnulugia fisica (separazione magnetica, floculazione selettiva) è trattamentu chimicu in cundizioni acidi o riducenti.
L'idrosulfitu di sodiu (Na2S2O4), cunnisciutu ancu com'è hydrosulfite di sodiu, hè efficace à riduce è liscivia u ferru da caolin, è hè attualmente utilizatu in l'industria di caolin. In ogni casu, stu metudu deve esse realizatu in cundizioni d'acidu forte (pH <3), risultatu in alti costi operativi è impattu ambientale. Inoltre, e proprietà chimiche di l'idrosulfite di sodiu sò inestabile, chì necessitanu un almacenamentu è un trasportu speciale è caru.
Diossidu di tiourea: (NH2) 2CSO2, TD) hè un agentu di riduzzione forte, chì hà i vantaghji di una forte capacità di riduzzione, amichezza ambientale, bassa rata di descomposizione, sicurezza è pocu costu di produzzione batch. Insoluble Fe3 + in kaolin pò esse ridutta à Fe2 soluble + through TD.
In seguitu, u biancu di u caolin pò esse aumentatu dopu a filtrazione è u lavatu. TD hè assai stabile à a temperatura di l'ambienti è cundizioni neutri. A forte capacità di riduzzione di TD pò esse ottenuta solu in e cundizioni di forte alcalinità (pH> 10) o di riscaldamentu (T> 70 ° C), risultatu in un altu costu di operazione è difficultà.
Metudu di ossidazione
U trattamentu di l'ossidazione include l'usu di l'ozonu, perossu di l'idrogenu, permanganate di potassiu è ipoclorito di sodiu per sguassà a capa di carbone adsorbitu per migliurà a bianchezza. U caolinu in u locu più profondu sottu u più grossu di sopra hè grisgiu, è u ferru in u caolin hè in u statu riduzzione. Aduprate agenti oxidanti forti cum'è l'ozone o l'ipoclorito di sodiu per oxidà FeS2 insoluble in pirite à Fe2+ soluble, è poi lavà per sguassà Fe2+ da u sistema.
Metudu di lisciviazione à l'acidu
U metudu di lixiviazione à l'acidu hè di trasfurmà l'impurità di ferru insolubile in caolin in sustanzi solubili in suluzioni acide (acidu cloridric, acid sulfuric, oxalic acid, etc.), rializendu cusì a separazione da caolin. In cunfrontu cù l'altri acidi urgànichi, l'acidu oxalic hè cunsideratu cum'è u più prumessu per via di a so forza di l'acidu, una bona pruprietà cumplessu è una alta capacità di riduzzione. Cù l'acidu oxalic, u ferru dissolutu pò esse precipitatu da a suluzione di lixiviazione in forma di oxalate ferru, è pò esse ulteriormente trasfurmatu per furmà hematite pura per calcinazione. L'acidu oxalic pò esse acquistatu à pocu pressu da altri prucessi industriali, è in a tappa di u focu di a fabricazione di ceramica, ogni oxalate residuale in u materiale trattatu serà decompostu in carbon dioxide. Parechji circadori anu studiatu i risultati di dissolve l'oxidu di ferru cù l'acidu oxalic.
Metudu di calcinazione à alta temperatura
A calcinazione hè u prucessu di pruduce prudutti di caolin di qualità speciale. Sicondu a temperatura di trattamentu, sò pruduciuti dui gradi diffirenti di kaolin calcinatu. A calcinazione in a temperatura di 650-700 ℃ elimina u gruppu idrossilu strutturale, è u vapore d'acqua chì scappa aumenta l'elasticità è l'opacità di caolin, chì hè un attributu ideale di l'applicazione di rivestimentu di carta. Inoltre, calendu u caolin à 1000-1050 ℃, ùn pò micca solu aumentà l'abrasione, ma ancu ottene u 92-95% di biancu.
Clorazione calcinazione
U ferru è u titaniu sò stati eliminati da i minerali d'argilla, in particulare u kaolin per clorazione, è sò stati ottenuti boni risultati. In u prucessu di clorazione è calcinazione, à alta temperatura (700 ℃ - 1000 ℃), a kaolinite hà subitu dehydroxylation per furmà metakaolinite, è à a temperatura più alta si formanu fasi di spinel è mullite. Queste trasformazioni aumentanu l'idrofobicità, a durezza è a dimensione di particelle attraversu a sinterizzazione. I minerali trattati in questu modu pò esse usatu in parechje industrii, cum'è carta, PVC, gomma, plastica, adesivi, lucidatura è pasta di denti. L'idrofobicità più alta rende questi minerali più cumpatibili cù i sistemi organici.
Metudu microbiologicu
A tecnulugia di purificazione microbica di i minerali hè un sughjettu di trasfurmazioni minerali relativamente novu, cumprese a tecnulugia di lisciviazione microbica è a tecnulugia di flotazione microbica. A tecnulugia di lixiviazione microbiana di i minerali hè una tecnulugia d'estrazione chì usa l'interazzione prufonda trà i microorganismi è i minerali per distrughje u lattice di cristalli di minerali è dissolve i cumpunenti utili. A pirite ossidata è altri minerali sulfuri cuntenuti in caolin ponu esse purificati da a tecnulugia d'estrazione microbiana. I microorganismi cumunimenti usati include Thiobacillus ferrooxidans è i batteri Fe-reducing. U metudu microbiologicu hà un prezzu bassu è una contaminazione ambientale bassa, chì ùn hà micca affettatu e proprietà fisiche è chimiche di caolin. Hè un novu metudu di purificazione è imbiancatura cù prospettive di sviluppu per i minerali di caolin.
Riassuntu
U trattamentu di rimozione di ferru è di sbiancamentu di caolin hà bisognu di selezziunà u megliu metudu secondu e diverse cause di culore è diversi scopi di l'applicazione, migliurà a prestazione cumpleta di u biancu di i minerali di caolin, è facenu avè un altu valore d'usu è un valore ecunomicu. A tendenza di u sviluppu futuru deve esse à cumminà e caratteristiche di u metudu chimicu, u metudu fisicu è u metudu microbiologicu organicamente, per dà u ghjocu pienu à i so vantaghji è frenà i so disadvantages è i difetti, per ottene un effettu di sbiancamentu megliu. À u stessu tempu, hè ancu necessariu di studià più u novu miccanisimu di varii metudi di rimuzione di impurità è migliurà u prucessu per fà a rimuzione di ferru è u blanchimentu di u caolinu sviluppà in a direzzione di u verde, efficiente è bassu di carbone.
Tempu di Postu: Mar-02-2023