[Huate Mineral Processing Encyclopedia] Leyndarmál kaólíns afhjúpuð: stórkostleg umbreyting úr jarðvegi í hátækniefni
Kaólín er málmlaus steinefni, tegund leirs og leirbergs sem aðallega er samsett úrKaólínleirsteinefni. Vegna þess að það er hvítt og viðkvæmt er það einnig kallað dólómítjarðvegur. Það er nefnt eftir Gaoling-þorpinu í Jingdezhen í Jiangxi-héraði. Hreint kaólín er hvítt, viðkvæmt, mjúkt og jarðkennt og hefur góða eðlis- og efnafræðilega eiginleika eins og mýkt og eldþol. Steinefnasamsetning þess er aðallega úr kaólíníti, hallóísíti, hýdrómíku, illíti, montmorilloníti, kvarsi, feldspat og öðrum steinefnum.
Kaólín er algengt og mjög mikilvægt leirsteinefni í náttúrunni. Það myndast við veðrun feldspats eða annarra kísilsteinda í storku- og myndbreyttum bergtegundum í súrum miðlum sem skortir alkalímálma og jarðalkalímálma.
01 Flokkun
Flokkun jarðvegs
Steinefnin sem finnast í kaólíni í náttúrunni eru aðallega skipt í leirsteindir og aðrar steindir. Meðal þeirra eru leirsteindir aðallega kaólínít og lítið magn af montmorilloníti, glimmeri og klóríti; aðrar steindir eru aðallega feldspat, kvars og vatnshreinsuð steinefni, svo og sum járnsteindir eins og hematít og rhosít, járngrýti, limonít o.fl., títansteindir eins og rútíl o.fl. og lífræn efni eins og plöntutrefjar o.fl. Það eru aðallega leirsteindir sem ákvarða eiginleika kaólíns.
Flokkun orsaka
Byggt á uppruna kaólínnáma og mismunandi jarðfræði steinefnamyndunar, landfræðilegum aðstæðum, stærð málmgrýtismyndunar, lögun og einkennum málmgrýtisuppruna, og efnisþáttum málmgrýtis sem endurspeglast í mismunandi steinefnamyndunarferlum, mun „Jarðfræðileg könnunarkóði fyrir kaólínnámur“ skipta kínverskum kaólínnámum í þrjár gerðir og sex undirgerðir.
Tegund veðrunar:Það er enn fremur skipt í undirgerð veðrunarleifa og undirgerð veðrunarútskolunar.
Tegund vatnshitabreytinga:Það er enn fremur skipt í undirtegund vatnshitabreytinga og undirtegund nútíma hverabreytinga.
Setlagsgerð:Það skiptist í setlaga og setveðrunarlaga undirgerðir og kaólínítleirstein í kolaríkum jarðlögum.
Iðnaðargerð
Samkvæmt uppruna kaólínnáma eru kínverskar kaólínnámur flokkaðar í þrjár gerðir og sex undirgerðir í samræmi við mismunandi jarðfræði steinefnamyndunar, landfræðilegar aðstæður, stærð námumyndunar, formgerð og tilvistareiginleika málmgrýtis og efnisþætti málmgrýtis sem endurspeglast í mismunandi steinefnamyndunarferlum. Samkvæmt áferð, mýkt og massahlutfalli sandsins eru þær flokkaðar í þrjár gerðir:
HartKaólín: hart og ekki úr plasti, verður að plasti eftir að það hefur verið mulið og malað.
MjúktKaólín:mjúkt, mjög plastískt, sandkennt massahlutfall <50%.
SandyKaólín:mjúk áferð, veik mýkt, sandhlutfall > 50%.
02 Uppruni
Kaólínauðlindir Kína eru meðal þeirra bestu í heiminum, með 267 sannaðar námulindir og sannaðar birgðir upp á 2,91 milljarða tonna. Meðal þeirra eru kaólínauðlindir landsins, sem ekki eru frá byggingariðnaði, í fimmta sæti í heiminum. Sannaðar birgðir eru 1,468 milljarðar tonna, aðallega í Guangdong, Shaanxi, Fujian, Jiangxi, Hunan og Jiangsu héruðum, sem nemur 84,55% af heildarbirgðum landsins. Kaólínauðlindir Kína (kaólínít) í byggingariðnaði eru í efsta sæti í heiminum, með sannaðar birgðir upp á 1,442 milljarða tonna, aðallega í Datong, Huairen, Shuozhou, Shanxi, Jungar, Wuda, Innri Mongólíu, Huaibei, Anhui, Hancheng, Shaanxi o.s.frv., þar á meðal eru Jungar kolasvæðin í Innri Mongólíu með mestar auðlindir.
Það eru fimm helstu kaólínnámur í Kína:
(1) Jiepai-bærinn í Hengyang-sýslu í Hunan-héraði er ríkur af steinefnum. Birgðir af kaólíni, nefelíni, feldspat og kvarsi ná 200 milljónum tonna og þar eru næstum 40 námuvinnslu- og steinefnavinnslufyrirtæki. Námusvæðið í Dapailing (aðallega kaólínnámur) hefur eina námuforða upp á 80 milljónir tonna, sem er í efsta sæti í Asíu. Árleg námuvinnsla bæjarins er meira en 500.000 tonn, sem sér hundruðum keramikverksmiðja um allt land fyrir neyslu.
(2) Kaólín á Maoming-svæðinu. Kaólínsteinefnið í Maoming-dalnum er veðrað setberg af undirgerð sem hefur verið útfellt í leðrum. Innihald þess, sem inniheldur meira en 50% af kvarsi og öðrum sandi, er því kallað sandkaólínsteinefni. Hvað varðar uppruna hefur Maoming-kaólínið gengið í gegnum þrjú stig veðrunarleifa - flutning og sjálfsmölun - og síðan veðrun. Kaólínið er alveg veðrað og skífurnar eru aðallega einlitar með fínni agnastærð. Það er aðallega notað sem hráefni fyrir pappírsframleiðsluhúðun.
(3) Longyan kaólín er veðrað kaólínleifar. Þar sem járninnihaldið er minna en 0,3%, títan minna en 0,02% og það inniheldur ákveðið magn af lághita leysiefni (Li2O), er það kjörið hráefni fyrir rafmagnspostulín, hágæða daglega notkun og listrænt postulín.
(4) Kaólín úr Suzhou Yangshan, þessi útfelling er vatnshitabreyttur kaólín.Efnasamsetning Suzhou Yangshan leðjunnar með hreinni áferð er mjög nálægt fræðilegri samsetningu kaólíníts. Al2O3 innihaldið getur verið allt að 39,0%, með hvítum lit og fínum ögnum. Aðallega notað sem hvataburðarefni og efnahráefni.
(5) Hepu Kaolin. Þetta er veðrað kaólínleifar. Það er aðallega notað sem hráefni í byggingarkeramik.
(6) Kaólín úr norðurhluta kolaflokksins. Þetta er setmyndað kaólínít, aðallega dreift á kolaframleiðslusvæðum lands míns, og er hægt að nota í byggingar, húðun, málningu og pappírsframleiðslu - jarðveg sem byggir á kolum.
Ofangreind sex helstu framleiðslusvæði standa fyrir meira en 80% af framleiðslu Kína og eru einnig helstu fulltrúar hvað varðar auðlindategundir.
03Use
Kaólín hefur fjölbreytt notkunarsvið, aðallega vegna mýktar þess, viðloðunar, ákveðins þurrstyrks, sintrunareiginleika og hvítleika eftir brennslu, sem gerir það að aðalhráefninu fyrir keramikframleiðslu; það er hvítt, mjúkt, mjög dreifanlegt og aðsoganlegt. Framúrskarandi efnafræðilegir eiginleikar þess og efnafræðileg handahófskennd gera það mikið notað í pappírsiðnaðinum. Þar að auki er kaólín einnig mikið notað í iðnaðargeirum eins og gúmmíi, plasti, eldföstum efnum og olíuhreinsun, sem og í nýjustu tækni í landbúnaði og varnarmálum. Það er aðallega notað í keramikiðnaði, húðun, eldföstum efnum, pappírsframleiðslu, málningu, gúmmíi, hágæða postulíni, vírum og kaplum, iðnaðarplasti, fylliefnum í efnaiðnaði, bleki, matvælum, snyrtivörum, lyfjum o.s.frv., og kemur í stað litópóns og hluta af títan í málningu og húðun, hvítu dufti og öðrum dýrum efnum.
04 Vinnslutækni
Til að aðskilja steinefni sem ekki eru leir og lífrænt efni eins og kvars, feldspat, glimmer, járn, títan steinefni o.s.frv. í kaólíni og framleiða kaólínvörur sem geta uppfyllt þarfir ýmissa iðnaðarsviða, auk þess að nota þyngdaraflsaðskilnað, flot, segulmagnaðan aðskilnað o.s.frv. til að hreinsa og fjarlægja óhreinindi úr kaólíni, er stundum einnig nauðsynlegt að nota djúpvinnsluaðferðir eins og efnableikingu, fína flögnun, brennslu og yfirborðsbreytingar til að meðhöndla kaólín.
(1) Vökvafræðileg flokkun
Vökvafræðileg flokkun felur í sér spíralflokkun (aðskilnaður á +1 mm grófum sandi), flokkun botnfallstanka (aðskilnaður á +0,053 mm fínum sandi), flokkun hvirfilvinda (aðskilnaður á -0,053 mm fínum sandi), skilvinduflokkara eða flokkun hvirfilvinda með litlum þvermál (fyrir flokkun örfínna agna á 0,002-0,010 mm).
(2) Segulmagnað aðskilnaður með mikilli halla
Segulsviðsstyrkur upp á meira en 1.600 kA/m er myndaður með því að nota segulþéttiefni til að fjarlægja Fe2O3 og TiO2 úr kaólíni og framleiða pappírshúðun og hágæða keramikhráefni.
(3) Sértæk flokkun
Með því að bæta við flokkunarefnum eru óhreinindi eins og fínkornótt kvars, pýrít, alúnít o.s.frv. aðskilin sértækt til að framleiða blaðhúðað kaólín. Algeng flokkunarefni eru meðal annars natríumhexametafosfat, ammóníumpólýakrýlamíð, vatnsglas o.s.frv.
(4) Efnableiking
Bleikiefni eins og tryggingarduft er bætt við til að minnka hágilda járnið í limoníti og hematíti í kaólíni í leysanlegt járn, eða oxunarefnum er bætt við til að oxa pýrít og litunaróhreinindi til að bæta hvítleika kaólínsins.
(5) Flögnun
Í flöguvélinni eru fínar, meðalstórar kúlur notaðar til að framkalla kvörnunaráhrif, þannig að kaólínagnirnar aðskiljast í þunna kristalla, sem myndar blaðhúðað kaólín með agnastærð minni en 2 μm og innihald meira en 90%.
(6) Kalsínering
Þegar kaólín er brennt við 800-1000°C tapar það vatni, fasabreytingar eiga sér stað og sum óhreinindi gufa upp, sem bætir hvítleika og einangrun kaólínsins og er notað til að framleiða kapla og fylliefni úr gúmmíi og plasti. Brenning er nauðsynleg vinnsluaðferð fyrir kolabundið (hart) kaólín.
(7) Yfirborðsbreytingar
Kaólínleirinn er húðaður með tengiefni o.s.frv. til að auka magn kaólínleirs sem bætt er við plastgúmmí og er notaður til að meðhöndla kaólínleirfylliefni fyrir gúmmíplast.
Segulmagnað aðskilnaður er meðal annars aðferð til að aðskilja steinefni með eðlisfræðilegum hætti og er mikið notuð á sviði steinefnavinnslu. Grunnreglan er að nota segulmagnaða mismun steinefnanna sjálfra til að ná fram aðskilnaði. Samkvæmt segulmagnaðri eiginleikum steinefna má skipta segulmagnaða aðskilnaði í sterka segulmagnaða aðskilnað, veika segulmagnaða aðskilnað, öfuga segulmagnaða aðskilnað og segulmagnaða aðskilnað með miklum halla til að mæta þörfum mismunandi steinefna. Búnaður til steinefnavinnslu inniheldur aðallega plötusegulmagnaða aðskiljur, lóðréttar hringlaga segulmagnaða aðskiljur með miklum halla, rafsegulmagnaða sellulósa með miklum halla, lághita ofurleiðandi segulmagnaða aðskiljur o.s.frv.
05 Mál um notkun steinefnavinnslu
Ferli 1: Ef við tökum erlendan kaólínleir sem dæmi, þá eru helstu óhreinindin í þessu sýni járnoxíð, títanoxíð og járnsílíkat. Í hrámálmgrýtinu er óhreinindainnihald Fe2O3 og TiO2 0,89% og 0,17%, en hvítleikinn nær 67,29%.
Til að fjarlægja þessi óhreinindi á áhrifaríkan hátt ákváðum við eftirfarandi prófunaráætlun: Fyrst er hrámálmgrýtið látið fara í gegnum rafsegulmagnaða segulskilju með tveimur segulskiljunarferlum, grófri aðskiljun og fínni aðskiljun, til að fjarlægja fyrst flest óhreinindin. Síðan er þykknið sem fæst frekar hreinsað í gegnum ofurleiðandi segulskilju til að draga enn frekar úr óhreinindainnihaldi og bæta gæði kaólínsins.
Prófunarflæðirit
Af niðurstöðum prófunarinnar má sjá að hægt er að aðskilja hrámálmgrýtið með rafsegulmögnun + rafsegulmögnun + ofurleiðandi segulmagnaðri aðskilnaði til að fá kaólínþykkni með 0,35% Fe2O3 og 87,52% hvítleika.
Ferli 2:Óunnið málmgrýti gengst undir ofurleiðandi 5T segulmagnaða aðskilnað. Prófunarferlið er sýnt á mynd 2 og niðurstöður prófunarinnar eru sýndar í töflu 2.
MYND 2 Tilraunaflæði hagnýtingar
Óunni málmgrýtið var aðskilið með ofurleiðandi 5T segulmagnaðri aðskilnaði til að fá kaólínþykkni með 0,40% Fe2O3, 22,92% Al2O3, 68,78% SiO2, 0,10% TiO2, 1,90%, hvítleika 86,97% og 90,90% afköstum.
Sem fjölnota iðnaðarhráefni hefur kaólín víðtæka möguleika á notkun. Með sífelldum framförum vísinda og tækni og sjálfbærri þróun iðnaðarins mun kaólín gegna mikilvægu hlutverki á fleiri sviðum. Í framtíðinni hlökkum við til að auka enn frekar notkunarsvið kaólíns með ítarlegri rannsóknum og tækninýjungum, ná fram skilvirkari og sjálfbærari nýtingu og leggja meira af mörkum til þróunar mannkynsins. Á sama tíma ættum við einnig að huga að umhverfisvandamálum sem geta komið upp við námugröft og vinnslu kaólíns og grípa til virkra aðgerða til að tryggja að skynsamleg þróun kaólínauðlinda sé samræmd verndun vistfræðilegs umhverfis.
Birtingartími: 13. maí 2024