Með sérstaka eðlis- og efnafræðilega eiginleika er kaólín ómissandi steinefnaauðlind sem ekki er úr málmi í keramik, pappírsframleiðslu, gúmmíi, plasti, eldföstum, jarðolíuhreinsun og öðrum fremstu tæknisviðum iðnaðar og landbúnaðar og varnarmála. Hvítur kaólíns er mikilvægur vísbending um notkunargildi þess.
Þættir sem hafa áhrif á hvítleika kaólíns
Kaólín er eins konar fínkornað leir eða leirberg aðallega samsett úr kaólínít steinefnum. Kristalefnaformúla þess er 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Lítið magn af steinefnum sem ekki eru leir eru kvars, feldspat, járn steinefni, títan, álhýdroxíð og oxíð, lífræn efni o.fl.
Kristallleg uppbygging kaólíns
Samkvæmt ástandi og eðli óhreininda í kaólíni má skipta óhreinindum sem valda lækkun á hvítleika kaólíns í þrjá flokka: lífrænt kolefni; Litarefni, eins og Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, osfrv; Dökk steinefni eins og bíótít, klórít osfrv. Almennt er innihald V, Cr, Cu, Mn og annarra frumefna í kaólíni lítið sem hefur lítil áhrif á hvítleika. Steinefnasamsetning og innihald járns og títan eru helstu þættirnir sem hafa áhrif á hvítleika kaólíns. Tilvist þeirra mun ekki aðeins hafa áhrif á náttúrulega hvítleika kaólíns heldur einnig á brennda hvítleika þess. Sérstaklega hefur tilvist járnoxíðs neikvæð áhrif á lit leirsins og dregur úr birtustigi hans og eldþol. Og jafnvel þótt magn oxíðs, hýdroxíðs og vökvaðs oxíðs járnoxíðs sé 0,4%, þá er það nóg til að leirsetið litist rautt til gult. Þessi járnoxíð og hýdroxíð geta verið hematít (rautt), maghemite (rauðbrúnt), goetít (brúngult), limonít (appelsínugult), vökvat járnoxíð (brúnrautt) o.s.frv. Það má segja að fjarlæging járnóhreininda. í kaólíni gegnir afar mikilvægu hlutverki í betri nýtingu kaólíns.
Tilvist ástand járnþáttar
Ástand járns í kaólíni er aðalþátturinn sem ákvarðar aðferðina við að fjarlægja járn. Mikill fjöldi rannsókna telur að kristallað járn í formi fíngerðra agna sé blandað í kaólín, en myndlaust járn er húðað á yfirborði fíngerðra agna af kaólíni. Eins og er, er tíðni járns í kaólíni skipt í tvær tegundir heima og erlendis: önnur er í kaólíníti og aukasteinefnum (eins og gljásteini, títantvíoxíði og illit), sem kallast byggingarjárn; Hin er í formi sjálfstæðra járnsteinda, sem kallast frjálst járn (þar á meðal yfirborðsjárn, fínkornað kristallað járn og myndlaust járn).
Járnið sem fjarlægt er með því að fjarlægja járn og hvíta kaólín er ókeypis járn, aðallega þar með talið magnetít, hematít, limonite, siderít, pýrít, ilmenít, jarosít og önnur steinefni; Flest járn er til í formi mjög dreifðs colloidal limonite, og lítið magn í formi kúlulaga, nálar og óreglulegs goetíts og hematíts.
Járnhreinsun og hvítunaraðferð kaólíns
Vatnsskilnaður
Þessi aðferð er aðallega notuð til að fjarlægja eyðnissteinefni eins og kvars, feldspat og gljásteina, og grófari óhreinindi eins og bergrusl, auk nokkurra járn- og títansteinefna. Ekki er hægt að fjarlægja óhreinindi steinefni með svipaðan þéttleika og leysni og kaólín, og hvítleikinn er tiltölulega ekki augljós, sem er hentugur til að bæta og hvíta tiltölulega hágæða kaólín málmgrýti.
Magnetic aðskilnaður
Járn steinefni óhreinindi í kaólíni eru venjulega veik segulmagnaðir. Sem stendur er sterk segulmagnaðir aðskilnaðaraðferðin með miklum halla aðallega notuð, eða veiku segulmagnaðir steinefnin eru breytt í sterkt segulmagnaðir járnoxíð eftir steikingu og síðan fjarlægð með venjulegri segulmagnaðir aðskilnaðaraðferð.
Lóðrétt hringur segulskiljari með miklum halla
Segulskiljari með mikilli halla fyrir rafsegulmagn
Ofurleiðandi segulskiljari við lágan hita
Flotaðferð
Flotaðferðinni hefur verið beitt til að meðhöndla kaólín úr frum- og aukaútfellingum. Í flotferlinu eru kaólínít- og gljásteinagnir aðskilin og hreinsuðu vörurnar eru nokkur hentug hráefni í iðnaðargráðu. Sértækur flotaðskilnaður kaólíníts og feldspats fer venjulega fram í grugglausninni með stjórnað pH.
Minnkunaraðferð
Afoxunaraðferðin er að nota afoxunarefni til að draga úr járnóhreinindum (eins og hematít og limonite) í þrígildu ástandi kaólíns í leysanlegar tvígildar járnjónir, sem eru fjarlægðar með síun og þvotti. Fjarlæging Fe3+ óhreininda úr iðnaðar kaólíni er venjulega náð með því að sameina eðlistækni (segulmagnað aðskilnað, sértæka flokkun) og efnameðferð við súr eða afoxandi aðstæður.
Natríumhýdrósúlfít (Na2S2O4), einnig þekkt sem natríumhýdrósúlfít, er áhrifaríkt við að draga úr og skola járn úr kaólíni og er nú notað í kaólíniðnaði. Hins vegar verður að framkvæma þessa aðferð við sterkar súr aðstæður (pH<3), sem leiðir til mikils rekstrarkostnaðar og umhverfisáhrifa. Að auki eru efnafræðilegir eiginleikar natríumhýdrósúlfíts óstöðugir, sem krefst sérstakrar og dýrrar geymslu og flutningsfyrirkomulags.
Þíúrea díoxíð: (NH2) 2CSO2, TD) er sterkt afoxunarefni, sem hefur þá kosti sterka afoxunargetu, umhverfisvænni, lágt niðurbrotshraða, öryggi og lágan kostnað við lotuframleiðslu. Hægt er að minnka óleysanlegt Fe3+í kaólín í leysanlegt Fe2+ í gegnum TD.
Í kjölfarið er hægt að auka hvítleika kaólíns eftir síun og þvott. TD er mjög stöðugt við stofuhita og hlutlaus skilyrði. Sterk lækkunargeta TD er aðeins hægt að fá við skilyrði sterkrar basa (pH>10) eða hitunar (T>70 ° C), sem leiðir til mikils rekstrarkostnaðar og erfiðleika.
Oxunaraðferð
Oxunarmeðferð felur í sér notkun ósons, vetnisperoxíðs, kalíumpermanganats og natríumhýpóklóríts til að fjarlægja aðsogað kolefnislag til að bæta hvítleika. Kaólínið á dýpri stað undir þykkari yfirburðum er grátt og járnið í kaólíninu er í afoxandi ástandi. Notaðu sterk oxunarefni eins og óson eða natríumhýpóklórít til að oxa óleysanlegt FeS2 í pýrít í leysanlegt Fe2+ og þvoðu síðan til að fjarlægja Fe2+ úr kerfinu.
Súrskolunaraðferð
Sýruskolunaraðferðin er að umbreyta óleysanlegu járnóhreinindum í kaólíni í leysanlegt efni í súrum lausnum (saltsýra, brennisteinssýra, oxalsýra o.s.frv.), þannig að skilja aðskilnaðinn frá kaólíni. Í samanburði við aðrar lífrænar sýrur er oxalsýra talin vænlegast vegna sýrustyrks, góðs fléttunareiginleika og mikillar afoxunargetu. Með oxalsýru er hægt að fella uppleysta járnið úr útskolunarlausninni í formi járnoxalats og hægt er að vinna það frekar til að mynda hreint hematít með brennslu. Oxalsýru er hægt að fá á ódýran hátt úr öðrum iðnaðarferlum og á brennslustigi keramikframleiðslu verður oxalat sem er eftir í meðhöndluðu efninu brotið niður í koltvísýring. Margir vísindamenn hafa rannsakað niðurstöður þess að leysa upp járnoxíð með oxalsýru.
Háhitabrennsluaðferð
Brennsla er ferlið við að framleiða sérstakar kaólínvörur. Samkvæmt meðferðarhitastigi eru tvær mismunandi gráður af brenndu kaólíni framleiddar. Kalsun á hitabilinu 650-700 ℃ fjarlægir hýdroxýlhópinn og vatnsgufan sem sleppur eykur mýkt og ógagnsæi kaólíns, sem er tilvalinn eiginleiki pappírshúðunar. Að auki, með því að hita kaólín við 1000-1050 ℃, getur það ekki aðeins aukið slitþol, heldur einnig fengið 92-95% hvítleika.
Klórunarbrennsla
Járn og títan voru fjarlægð úr leirsteinefnum, einkum kaólíni með klórun, og náðist góður árangur. Í klórunar- og brennsluferlinu, við háan hita (700 ℃ - 1000 ℃), hefur kaólínít gengist undir afhýdroxýleringu til að mynda metakaólínít og við hærra hitastig myndast spínel- og mullítfasar. Þessar umbreytingar auka vatnsfælni, hörku og stærð agna með sintrun. Steinefnin sem meðhöndluð eru á þennan hátt er hægt að nota í mörgum iðnaði, svo sem pappír, PVC, gúmmí, plasti, lím, fægja og tannkrem. Því meiri vatnsfælni gerir þessi steinefni samhæfari við lífræn kerfi.
Örverufræðileg aðferð
Örveruhreinsunartækni steinefna er tiltölulega nýtt steinefnavinnsluefni, þar á meðal örveruútskolunartækni og örveruflötunartækni. Örveruútskolunartækni steinefna er útdráttartækni sem notar djúpt samspil milli örvera og steinefna til að eyðileggja kristalgrind steinefna og leysa upp gagnlega þætti. Oxað pýrít og önnur súlfíð málmgrýti sem eru í kaólíni er hægt að hreinsa með örveruútdráttartækni. Algengar örverur eru meðal annars Thiobacillus ferrooxidans og Fe-minnkandi bakteríur. Örverufræðileg aðferð hefur lítinn kostnað og litla umhverfismengun, sem mun ekki hafa áhrif á eðlis- og efnafræðilega eiginleika kaólíns. Það er ný hreinsunar- og hvítunaraðferð með þróunarhorfur fyrir kaólín steinefni.
Samantekt
Járnhreinsun og hvítunarmeðferð kaólíns þarf að velja bestu aðferðina í samræmi við mismunandi litarástæður og mismunandi notkunarmarkmið, bæta alhliða hvítleikaframmistöðu kaólín steinefna og gera það með mikið notkunargildi og efnahagslegt gildi. Framtíðarþróunarþróunin ætti að vera að sameina eiginleika efnafræðilegrar aðferðar, eðlisfræðilegrar aðferðar og örverufræðilegrar aðferðar lífrænt, til að gefa kostum þeirra fullan leik og halda aftur af göllum þeirra og göllum, til að ná betri hvítandi áhrifum. Á sama tíma er einnig nauðsynlegt að rannsaka nýja aðferð ýmissa aðferða til að fjarlægja óhreinindi frekar og bæta ferlið til að láta járneyðingu og hvítingu kaólíns þróast í átt að grænu, skilvirku og lágu kolefni.
Pósttími: Mar-02-2023