[Енциклопедија за прераду минерала Хуате] Откривање тајни каолина: прелепа трансформација из земље у високотехнолошке материјале

[Енциклопедија за прераду минерала Хуате] Откривање тајни каолина: прелепа трансформација из земље у високотехнолошке материјале

Каолин је неметални минерал, врста глине и глинене стене која се углавном састоји одКаолинитски глинасти минерали. Пошто је беле боје и осетљиве, назива се и доломитско земљиште. Име је добио по селу Гаолинг, Ђингдежен, провинција Ђангси. Његов чисти каолин је беле боје, осетљиве, мекане и земљане конзистенције, и има добра физичка и хемијска својства као што су пластичност и отпорност на ватру. Његов минерални састав се углавном састоји од каолинита, халоизита, хидромике, илита, монтморилонита, кварца, фелдспата и других минерала.

Каолин је чест и веома важан глинасти минерал у природи. Настаје распадањем фелдспата или других силикатних минерала у магматским и метаморфним стенама у киселим срединама без алкалних и земноалкалних метала.

01 Класификација

Класификација земљишта

Минерали који се налазе у каолину у природи углавном се деле на глинене минерале и неглинене минерале. Међу њима, глинени минерали углавном укључују минерале каолинита и малу количину монтморилонита, лискуна и хлорита; неглинени минерали углавном укључују фелдспат, кварц и хидратисане минерале, као и неке минерале гвожђа као што су хематит и розит, гвоздена руда, лимонит итд., минерале титанијума као што је рутил итд. и органске материје као што су биљна влакна итд. Углавном су глинени минерали ти који одређују својства каолина.

Класификација узрока

На основу порекла лежишта каолина и на основу разлика у геологији минерализације, географским условима, обиму лежишта, морфологији рудног тела и карактеристикама појављивања, компонентама рудног материјала које се одражавају у различитим процесима минерализације, „Кодекс геолошких истраживања рудника каолина“ ће поделити лежишта каолина у Кини на три типа и шест подтипова.

Тип временских утицаја:Даље се дели на подтип резидуалног распадања и подтип испирања услед распадања.

Тип хидротермалне промене:Даље је подељен на подтип хидротермалне алтерације и подтип модерне алтерације топлих извора.

Седиментни тип:Подељен је на седиментне и седиментно-временске подтипове и подтип каолинитског глиновитог камена у слојевима који садрже угаљ.

Индустријски тип

На основу порекла лежишта каолина, „Спецификације геолошких истраживања рудника каолина“ деле лежишта каолина у Кини на три типа и шест подтипова према разликама у геологији минерализације, географским условима, обиму лежишта, морфологији рудног тела и карактеристикама појављивања, као и компонентама рудног материјала које се одражавају у различитим процесима минерализације. Према њиховој текстури, пластичности и масеном уделу песка, подељена су на три типа:

ТешкоКаолин: тврд и непластичан, постаје пластичан након дробљења и млевења.

МекоКаолин:мекан, високо пластичан, пешчани масени удео <50%.

СендиКаолин:мека текстура, слаба пластичност, масени удео песка > 50%.

02 Порекло

Кинески минерални ресурси каолина су међу водећима у свету, са 267 доказаних минералних налазишта и доказаним резервама од 2,91 милијарде тона. Међу њима: грађевински ресурси каолина моје земље који нису из угља су пети у свету. Доказане резерве износе 1,468 милијарди тона, углавном концентрисане у провинцијама Гуангдонг, Шанси, Фуђијан, Ђангси, Хунан и Ђангсу, што чини 84,55% укупних резерви земље; кинеске резерве каолина (каолинита) из угља су прве у свету, са доказаним резервама од 1,442 милијарде тона, углавном распоређене у Датонгу, Хуаирену, Шуоџоуу, Шансију, Џунгару, Вуди, Унутрашњој Монголији, Хуаибеију, Анхуију, Ханченгу, Шансију итд., међу којима највише ресурса има угљено насеље Џунгар у Унутрашњој Монголији.

У Кини постоји пет главних налазишта каолина:

(1) Град Ђиепај, округ Хенгјанг, провинција Хунан је богат минералним ресурсима. Резерве каолина, нефелина, фелдспата и кварца достижу 200 милиона тона, а постоји скоро 40 рударских и компанија за прераду минерала. Рударско подручје Дапаилинг (углавном рудници каолина) има јединствену резерву рудника од 80 милиона тона, што га рангира на прво место у Азији. Годишња производња града је већа од 500.000 тона, снабдевајући стотине фабрика керамике широм земље.

(2) Каолин у области Маоминг. Каолин у басену Маоминг је седиментна стена, елувијални подтип лежишта. Садржај кварца и другог песка је већи од 50%, па се назива песковити каолин. Што се тиче порекла, каолин из Маоминга је прошао кроз три фазе остатака распадања - транспорт и самомлевење - а затим распадање. Каолин је потпуно распадан, а плочице су углавном монолитне са фином величином честица. Углавном се користи као сировина за премазе за производњу папира.

(3) Лонгјан каолин је разорено преостало налазиште каолина. Пошто је садржај гвожђа мањи од 0,3%, титанијума мањи од 0,02% и садржи одређену количину нискотемпературног растварача (Li2O), идеална је сировина за електрични порцелан, луксузни свакодневни порцелан и уметнички порцелан.

(4) Суџоу Јангшан Каолин, ово лежиште је хидротермална алтерација каолина.Хемијски састав блата из Суџоу Јангшан, са чистом текстуром, веома је близак теоријском саставу каолинита. Садржај Al₂O₃ може достићи и око 39,0%, беле је боје и има фине честице. Углавном се користи за носаче катализатора и хемијске сировине.

(5) Хепу Каолин. То је истрошено остатак каолина. Углавном се користи као сировина за грађевинску керамику.

(6) Северна серија угља Каолин. То је седиментни каолинит, углавном распрострањен у подручјима моје земље где се производи угаљ, и може се користити у грађевинарству, премазима, бојама и премазима за производњу папира - земљиште на бази угља.

Горе поменутих шест главних производних подручја чине више од 80% кинеске производње и такође су главни представници у погледу врста ресурса.

03Уse

Каолин има широк спектар примене, углавном због своје пластичности, адхезије, одређене чврстоће у сувом стању, својстава синтеровања и белине након печења, што га чини главном сировином за производњу керамике; беле је боје, мекан, високо дисперзибилан, адсорбибилан. Његова одлична процесна својства као што су хемијска својства и хемијска неуједначеност чине га широко коришћеним у папирној индустрији. Поред тога, каолин се такође широко користи у индустријским секторима као што су гума, пластика, ватростални материјали и рафинирање нафте, као и у најсавременијим технологијама у пољопривреди и националној одбрани. Углавном се користи у керамичкој индустрији, премазима, ватросталним материјалима, производњи папира, бојама, гуми, висококвалитетном порцелану, жицама и кабловима, индустријској пластици, пунилима у хемијској индустрији, мастилима, храни, козметици, лековима итд., замењујући литопон и део титанијума у ​​бојама и премазима, бели прах и другим скупим материјалима.

04 Технологија обраде

Да би се одвојили неглинени минерали и органске материје као што су кварц, фелдспат, сљуда, минерали гвожђа, минерали титанијума итд. у каолину и произвели каолински производи који могу задовољити потребе различитих индустријских области, поред коришћења гравитационог одвајања, флотације, магнетног одвајања итд. за пречишћавање и уклањање нечистоћа из каолина, понекад је потребно користити и методе дубоке обраде као што су хемијско бељење, ултрафино љуштење, калцинација и модификација површине за третман каолина.

(1) Хидраулична класификација

Хидраулична класификација обухвата спиралну класификацију (одвајање крупног песка од +1 мм), класификацију седиментационим резервоаром (одвајање финог песка од +0,053 мм), класификацију хидроциклоном (одвајање финог песка од -0,053 мм), центрифугалну класификаторску ...

(2) Магнетна сепарација са високим градијентом

Јачина магнетног поља већа од 1600 kA/m генерише се коришћењем магнетног концентратора за уклањање Fe2O3 и TiO2 из каолина и производњу папирних премаза и висококвалитетних керамичких сировина.

(3) Селективна флокулација

Додавањем флокуланта, нечистоће попут финозрног кварца, пирита, алунита итд. селективно се одвајају да би се добио каолин обложен лопатицом. Уобичајено коришћени флокуланти укључују натријум хексаметафосфат, амонијум полиакриламид, водено стакло итд.

(4) Хемијско бељење

Средства за избељивање, као што је осигуравајући прах, додају се да би се редуковало високовалентно гвожђе у лимониту и хематиту у каолину до растворљивог челичног гвожђа, или се додају оксиданси да би се оксидовао пирит и нечистоће за бојење како би се побољшала белина каолина.

(5) Љуштење

У машини за љуштење, користе се фине средње куглице за мешање да би се постигао ефекат млевења, тако да се честице агрегата каолина раздвајају у танке кристале, производећи каолин обложен сечивом са величином честица мањом од 2μm и садржајем већим од 90%.

(6) Калцинација

Када се калцинише на 800-1000℃, каолин губи воду, долази до фазне трансформације, а неке нечистоће испаравају, што побољшава белину и изолацију каолина и користи се за производњу каблова и гумених и пластичних пунила. Калцинација је неопходна метода обраде каолина на бази угља (тврдог).

(7) Модификација површине

Каолинска глина је обложена средством за везивање итд., да би се повећала количина каолинске глине која се додаје у пластичну гуму, и користи се за третирање каолинске глине као пунила за гумене пластике.

Међу њима, магнетна сепарација је метода физичке сепарације минерала која се широко користи у области прераде минерала. Њен основни принцип је коришћење магнетних разлика самих минерала за постизање сепарације. Према магнетним својствима минерала, магнетна сепарација се може поделити на јаку магнетну сепарацију, слабу магнетну сепарацију, обрнуту магнетну сепарацију и магнетну сепарацију високог градијента како би се задовољиле потребе различитих минерала. Опрема за прераду минерала углавном укључује плочасте магнетне сепараторе, вертикалне прстенасте магнетне сепараторе високог градијента, електромагнетне магнетне сепараторе са високим градијентом суспензије, нискотемпературне суперпроводне магнетне сепараторе итд.

05 Случајеви примене прераде минерала

Процес 1: Узимајући каолинску глину као пример, главне нечистоће у овом узорку укључују оксид гвожђа, оксид титанијума и силикат гвожђа. У сировој руди, садржај нечистоћа Fe2O3 и TiO2 је 0,89% и 0,17% респективно, док белина достиже 67,29%.

Да бисмо ефикасно уклонили ове нечистоће, одредили смо следећи план испитивања: Прво, сирова руда се пропушта кроз електромагнетни магнетни сепаратор за суспензију током два процеса магнетне сепарације, грубе сепарације и фине селекције, како би се у почетку уклонила већина нечистоћа. Затим се добијени концентрат даље пречишћава кроз суперпроводни магнетни сепаратор како би се додатно смањио садржај нечистоћа и побољшао квалитет каолина.

Дијаграм тока тестирања

Из резултата испитивања се види да се сирова руда може одвојити електромагнетном суспензијом + електромагнетном суспензијом + суперпроводном магнетном сепарацијом да би се добио производ концентрата каолина са Fe2O3 0,35% и белином 87,52%.

Процес 2:Сирова руда се подвргава суперпроводној магнетној сепарацији од 5 Т. Процес испитивања је приказан на слици 2, а резултати испитивања су приказани у табели 2.

Сл. 2 Експериментални ток обогаћивања

Сирова руда је подвргнута суперпроводној магнетној сепарацији од 5Т да би се добио концентрат каолина са Fe2O3 0,40%, Al2O3 22,92%, SiO2 68,78%, TiO2 0,10%, CaO 1,90%, белином 86,97% и приносом од 90,90%.

Као мултифункционална индустријска сировина, каолин има широке могућности примене. Са континуираним напретком науке и технологије и одрживим развојем индустрије, каолин ће играти важну улогу у више области. У будућности, радујемо се даљем проширењу обима примене каолина кроз детаљнија истраживања и технолошке иновације, постизању ефикаснијег и одрживог коришћења и већем доприносу развоју људског друштва. Истовремено, требало би да обратимо пажњу и на еколошке проблеме који могу настати током рударства и прераде каолина и да предузмемо активне мере како бисмо осигурали да је рационални развој ресурса каолина усклађен са заштитом еколошке средине.