Bi proprjetajiet fiżiċi u kimiċi speċjali, il-kawlina hija riżors minerali mhux metalliku indispensabbli fiċ-ċeramika, manifattura tal-karta, gomma, plastiks, refrattarji, raffinar taż-żejt u oqsma oħra tat-teknoloġija avvanzata industrijali u agrikoli u tad-difiża nazzjonali. Il-bjuda tal-kawlina hija indikatur importanti tal-valur tal-applikazzjoni tiegħu.
Fatturi li jaffettwaw il-bjuda tal-kawlina
Kaolin huwa tip ta 'tafal ta' qamħa fin jew blat tat-tafal magħmul prinċipalment minn minerali tal-kaolinita. Il-formula kimika tal-kristall tagħha hija 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Ammont żgħir ta 'minerali mhux tat-tafal huma kwarz, feldspar, minerali tal-ħadid, titanju, idrossidu tal-aluminju u ossidi, materja organika, eċċ.
Struttura kristallina tal-kawlina
Skont l-istat u n-natura tal-impuritajiet fil-kawlina, l-impuritajiet li jikkawżaw it-tnaqqis tal-bjuda tal-kawlina jistgħu jinqasmu fi tliet kategoriji: karbonju organiku; Elementi tal-pigment, bħal Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, eċċ; Minerali skuri, bħal bijotite, klorit, eċċ Ġeneralment, il-kontenut ta 'V, Cr, Cu, Mn u elementi oħra fil-kawlina huwa żgħir, li ftit għandu effett fuq il-bjuda. Il-kompożizzjoni minerali u l-kontenut tal-ħadid u tat-titanju huma l-fatturi ewlenin li jaffettwaw il-bjuda tal-kawlina. L-eżistenza tagħhom mhux biss se taffettwa l-bjuda naturali tal-kawlina, iżda taffettwa wkoll il-bjuda kalċinata tagħha. B'mod partikolari, il-preżenza ta 'ossidu tal-ħadid għandha impatt negattiv fuq il-kulur tat-tafal u tnaqqas il-luminożità u r-reżistenza għan-nar tiegħu. U anki jekk l-ammont ta 'ossidu, idrossidu u ossidu idratat ta' ossidu tal-ħadid huwa ta '0.4%, huwa biżżejjed li tagħti s-sediment tat-tafal aħmar għal kulur isfar. Dawn l-ossidi tal-ħadid u l-idrossidi jistgħu jkunu hematite (aħmar), maghemite (aħmar-kannella), goethite (isfar kannella), limonite (oranġjo), ossidu tal-ħadid idratat (aħmar kannella), eċċ Jista 'jingħad li t-tneħħija ta' impuritajiet tal-ħadid fil-kawlina għandha rwol estremament importanti fl-użu aħjar tal-kawlina.
Stat tal-okkorrenza tal-element tal-ħadid
L-istat ta 'okkorrenza tal-ħadid fil-kawlina huwa l-fattur ewlieni li jiddetermina l-metodu tat-tneħħija tal-ħadid. Numru kbir ta 'studji jemmnu li l-ħadid kristallin fil-forma ta' partiċelli fini jitħallat fil-kawlina, filwaqt li l-ħadid amorfu huwa miksi fuq il-wiċċ ta 'partiċelli fini ta' kawlina. Fil-preżent, l-istat tal-okkorrenza tal-ħadid fil-kawlina huwa maqsum f'żewġ tipi f'pajjiżhom u barra: wieħed huwa f'kaolinite u minerali aċċessorji (bħal majka, dijossidu tat-titanju u illite), li jissejjaħ ħadid strutturali; L-ieħor huwa fil-forma ta 'minerali tal-ħadid indipendenti, imsejjaħ ħadid ħieles (inkluż ħadid tal-wiċċ, ħadid kristallin ta' qamħa fin u ħadid amorfu).
Il-ħadid imneħħi bit-tneħħija tal-ħadid u li jbajdu l-kawlina huwa ħadid ħieles, prinċipalment inkluż magnetite, hematite, limonite, siderite, pyrite, ilmenite, jarosite u minerali oħra; Il-biċċa l-kbira tal-ħadid jeżisti fil-forma ta 'limonite kollojdali mxerred ħafna, u ammont żgħir fil-forma ta' goethite u hematite sferika, acicular u irregolari.
Tneħħija tal-ħadid u jbajdu l-metodu tal-kawlina
Separazzjoni tal-ilma
Dan il-metodu jintuża prinċipalment biex jitneħħew minerali detritali bħal kwarz, feldspar u majka, u impuritajiet oħxon bħal debris tal-blat, kif ukoll xi minerali tal-ħadid u tat-titanju. Minerali impurità b'densità u solubilità simili għall-kawlina ma jistgħux jitneħħew, u t-titjib tal-bjuda huwa relattivament mhux ovvju, li huwa adattat għall-benefiċċju u jbajdu ta 'mineral tal-kawlina ta' kwalità relattivament għolja.
Separazzjoni manjetika
L-impuritajiet minerali tal-ħadid fil-kawlina huma ġeneralment manjetiċi dgħajfa. Fil-preżent, il-metodu ta 'separazzjoni manjetika qawwija ta' gradjent għoli jintuża prinċipalment, jew il-minerali manjetiċi dgħajfa huma kkonvertiti f'ossidu tal-ħadid manjetiku qawwi wara l-inkaljar, u mbagħad jitneħħew b'metodu ta 'separazzjoni manjetika ordinarja.
Ċirku vertikali gradjent għoli separatur manjetiku
Separatur manjetiku gradjent għoli għad-demel likwidu elettromanjetiku
Separatur manjetiku superkonduttur f'temperatura baxxa
Metodu ta 'flotazzjoni
Il-metodu tal-flotazzjoni ġie applikat biex jittratta l-kawlina minn depożiti primarji u sekondarji. Fil-proċess ta 'flotazzjoni, kaolinite u partiċelli tal-majka huma separati, u l-prodotti purifikati huma diversi materja prima ta' grad industrijali adattata. Is-separazzjoni tal-flotazzjoni selettiva tal-kaolinite u l-feldspar normalment titwettaq fid-demel likwidu b'pH ikkontrollat.
Metodu ta' tnaqqis
Il-metodu ta 'tnaqqis huwa li tuża aġent li jnaqqas biex tnaqqas l-impuritajiet tal-ħadid (bħal hematite u limonite) fl-istat trivalenti tal-kawlina għal jonji tal-ħadid bivalenti solubbli, li jitneħħew permezz ta' filtrazzjoni u ħasil. It-tneħħija ta 'Fe3 + impuritajiet mill-kawlina industrijali normalment tinkiseb billi tgħaqqad it-teknoloġija fiżika (separazzjoni manjetika, flokulazzjoni selettiva) u trattament kimiku taħt kundizzjonijiet aċidużi jew ta' tnaqqis.
Sodium hydrosulfite (Na2S2O4), magħruf ukoll bħala sodium hydrosulfite, huwa effettiv fit-tnaqqis u l-lissija tal-ħadid mill-kawlina, u bħalissa jintuża fl-industrija tal-kawlina. Madankollu, dan il-metodu għandu jitwettaq taħt kundizzjonijiet aċidużi qawwija (pH<3), li jirriżulta fi spejjeż operattivi għoljin u impatt ambjentali. Barra minn hekk, il-proprjetajiet kimiċi tal-idrosulfit tas-sodju huma instabbli, u jeħtieġu arranġamenti speċjali u għaljin ta 'ħażna u trasport.
Thiourea dioxide: (NH2) 2CSO2, TD) huwa aġent li jnaqqas b'saħħtu, li għandu l-vantaġġi ta 'kapaċità qawwija ta' tnaqqis, ħbiberija ambjentali, rata baxxa ta 'dekompożizzjoni, sigurtà u spiża baxxa tal-produzzjoni tal-lott. Fe3 + li ma jinħallx fil-kawlina jista 'jitnaqqas għal Fe2 + solubbli permezz ta' TD.
Sussegwentement, il-bjuda tal-kawlina tista 'tiżdied wara l-filtrazzjoni u l-ħasil. TD huwa stabbli ħafna f'temperatura ambjentali u kundizzjonijiet newtrali. Il-kapaċità ta 'tnaqqis qawwija ta' TD tista 'tinkiseb biss taħt il-kundizzjonijiet ta' alkalinità qawwija (pH> 10) jew tisħin (T> 70 ° C), li tirriżulta fi spiża għolja ta 'tħaddim u diffikultà.
Metodu ta' ossidazzjoni
It-trattament ta 'ossidazzjoni jinkludi l-użu ta' ożonu, perossidu ta 'l-idroġenu, permanganat tal-potassju u ipoklorit tas-sodju biex jitneħħa s-saff tal-karbonju adsorbit biex itejjeb il-bjuda. Il-kawlina fil-post aktar profond taħt il-piż żejjed eħxen huwa griż, u l-ħadid fil-kawlina huwa fl-istat li jnaqqas. Uża aġenti ossidanti qawwija bħal ożonu jew ipoklorit tas-sodju biex jossidizza FeS2 li ma jinħallx fil-pirita għal Fe2 + solubbli, u mbagħad aħsel biex tneħħi Fe2 + mis-sistema.
Metodu ta 'lissija bl-aċidu
Il-metodu tal-lissija tal-aċidu huwa li jittrasforma l-impuritajiet tal-ħadid li ma jinħallux fil-kawlina f'sustanzi li jinħallu f'soluzzjonijiet aċidużi (aċidu idrokloriku, aċidu sulfuriku, aċidu ossaliku, eċċ.), u b'hekk tirrealizza s-separazzjoni mill-kawlina. Meta mqabbel ma 'aċidi organiċi oħra, l-aċidu ossaliku huwa meqjus bħala l-aktar promettenti minħabba s-saħħa tal-aċidu tiegħu, il-proprjetà ta' kumplessità tajba u l-kapaċità ta 'tnaqqis għolja. Bl-aċidu ossaliku, il-ħadid maħlul jista 'jiġi preċipitat mis-soluzzjoni tal-lissija fil-forma ta' ossalat tal-ħadid, u jista 'jiġi pproċessat aktar biex jifforma hematite pur permezz tal-kalċinazzjoni. L-aċidu ossaliku jista 'jinkiseb bl-irħis minn proċessi industrijali oħra, u fl-istadju tal-isparar tal-manifattura taċ-ċeramika, kwalunkwe ossalat residwu fil-materjal ittrattat jiġi dekompost f'dijossidu tal-karbonju. Ħafna riċerkaturi studjaw ir-riżultati tat-tħoll tal-ossidu tal-ħadid bl-aċidu ossaliku.
Metodu ta 'kalċinazzjoni f'temperatura għolja
Il-kalċinazzjoni hija l-proċess tal-produzzjoni ta 'prodotti tal-kaolin ta' grad speċjali. Skont it-temperatura tat-trattament, jiġu prodotti żewġ gradi differenti ta 'kaolin kalċinat. Il-kalċinazzjoni fil-medda tat-temperatura ta '650-700 ℃ tneħħi l-grupp idrossiliku strutturali, u l-fwar tal-ilma li joħroġ isaħħaħ l-elastiċità u l-opaċità tal-kawlina, li hija attribut ideali tal-applikazzjoni tal-kisi tal-karta. Barra minn hekk, billi ssaħħan il-kawlina f'1000-1050 ℃, tista 'mhux biss iżid il-brix, iżda wkoll tikseb 92-95% bjuda.
Klorinazzjoni kalċinazzjoni
Il-ħadid u t-titanju tneħħew mill-minerali tat-tafal, speċjalment il-kawlina bil-klorinazzjoni, u nkisbu riżultati tajbin. Fil-proċess ta 'klorinazzjoni u kalċinazzjoni, f'temperatura għolja (700 ℃ - 1000 ℃), kaolinite għadda minn dehydroxylation biex jiffurmaw metakaolinite, u f'temperatura ogħla, fażijiet spinel u mullite huma ffurmati. Dawn it-trasformazzjonijiet iżidu l-idrofobiċità, l-ebusija u d-daqs tal-partiċelli permezz tas-sinterizzazzjoni. Il-minerali ttrattati b'dan il-mod jistgħu jintużaw f'ħafna industriji, bħal karta, PVC, gomma, plastiks, adeżivi, illustrar u toothpaste. L-idrofobiċità ogħla tagħmel dawn il-minerali aktar kompatibbli mas-sistemi organiċi.
Metodu mikrobijoloġiku
It-teknoloġija tal-purifikazzjoni mikrobjali tal-minerali hija suġġett tal-ipproċessar tal-minerali relattivament ġdid, inkluża t-teknoloġija tal-lissija tal-mikrobi u t-teknoloġija tal-flotazzjoni tal-mikrobi. It-teknoloġija tal-lissija mikrobjali tal-minerali hija teknoloġija ta 'estrazzjoni li tuża l-interazzjoni profonda bejn mikro-organiżmi u minerali biex teqred il-kannizzata tal-kristall tal-minerali u tħoll il-komponenti utli. Pirita ossidizzata u minerali oħra tas-sulfid li jinsabu fil-kawlina jistgħu jiġu ppurifikati permezz tat-teknoloġija ta 'estrazzjoni mikrobjali. Mikro-organiżmi komunement użati jinkludu Thiobacillus ferrooxidans u batterji li jnaqqsu l-Fe. Il-metodu mikrobijoloġiku għandu spiża baxxa u tniġġis ambjentali baxx, li mhux se jaffettwa l-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi tal-kawlina. Huwa metodu ġdid ta 'purifikazzjoni u jbajdu bi prospetti ta' żvilupp għall-minerali tal-kawlina.
Sommarju
It-tneħħija tal-ħadid u t-trattament li jbajdu l-kawlina jeħtieġ li tagħżel l-aħjar metodu skont kawżi ta 'kulur differenti u għanijiet ta' applikazzjoni differenti, ittejjeb il-prestazzjoni komprensiva tal-bjuda tal-minerali tal-kawlina, u tagħmilha jkollha valur ta 'użu għoli u valur ekonomiku. Ix-xejra ta 'żvilupp futur għandha tkun li tgħaqqad il-karatteristiċi tal-metodu kimiku, metodu fiżiku u metodu mikrobijoloġiku b'mod organiku, sabiex tagħti rwol sħiħ lill-vantaġġi tagħhom u trażżan l-iżvantaġġi u n-nuqqasijiet tagħhom, sabiex jinkiseb effett ta' jbajdu aħjar. Fl-istess ħin, huwa wkoll meħtieġ li jiġi studjat aktar il-mekkaniżmu l-ġdid ta 'diversi metodi ta' tneħħija ta 'impurità u jittejjeb il-proċess biex it-tneħħija tal-ħadid u t-tibjid tal-kawlina tiżviluppa fid-direzzjoni ta' karbonju aħdar, effiċjenti u baxx.
Ħin tal-post: Mar-02-2023