Cao lanh là một khoáng sản phi kim loại, là một loại đất sét và đá sét chủ yếu bao gồm các khoáng sét nhóm kaolinit. Nó được đặt theo tên của làng Gaoling ở Jingdezhen, tỉnh Giang Tây. Kaolin nguyên chất có màu trắng, mỏng manh và mềm mại về kết cấu, có tính chất vật lý và hóa chất các tính chất như tính dẻo và khả năng chống cháy. Thành phần khoáng vật của nó chủ yếu bao gồm các khoáng chất như kaolinit, halloysit, hydromica, illit, montmorillonit, cũng như thạch anh và fenspat. Kaolin được sử dụng rộng rãi trong sản xuất giấy, gốm sứ và vật liệu chịu lửa, tiếp theo là lớp phủ, chất độn cao su, men và nguyên liệu xi măng trắng. Một lượng nhỏ được sử dụng trong nhựa, sơn, chất tạo màu, đá mài, bút chì, mỹ phẩm hàng ngày, xà phòng, thuốc trừ sâu, dược phẩm, dệt may, dầu mỏ, hóa chất, vật liệu xây dựng, quốc phòng và các ngành công nghiệp khác.
Tổng quan cơ bản về cao lanh
Tính chất vật lý và hóa học của cao lanh
Tính chất vật lý và hóa học: Nó chủ yếu là mờ, có vẻ ngoài tinh khiết và tinh tế. Nếu nó chứa tạp chất, nó có thể có các màu như xám, vàng và nâu. Bề ngoài có thể xuất hiện dưới dạng khối đất lỏng lẻo hoặc khối đá dày đặc tùy thuộc vào nguồn gốc. Mật độ 2,54-2,60 g/cm3. Điểm nóng chảy là khoảng 1785oC. Nó có tính dẻo, đất ướt có thể được đúc thành nhiều hình dạng khác nhau mà không bị vỡ và có thể không thay đổi trong thời gian dài.
Các dạng di truyền của trầm tích cao lanh
Dựa trên nguồn gốc của các mỏ cao lanh và sự khác biệt về địa chất khoáng hóa, điều kiện địa lý, quy mô trầm tích, hình thái và đặc điểm xuất hiện của thân quặng cũng như thành phần vật liệu quặng được phản ánh bởi các quá trình khoáng hóa khác nhau, “Đặc điểm kỹ thuật thăm dò địa chất đối với các mỏ cao lanh” phân chia các mỏ cao lanh của Trung Quốc thành ba loại và sáu loại phụ.
- Loại phong hóa: cũng được chia thành phân loại dư lượng phong hóa và phân loại rửa trôi phong hóa;
- Loại biến đổi thủy nhiệt: được chia thành các phân nhóm biến đổi thủy nhiệt và các phân nhóm biến đổi thủy nhiệt hiện đại;
- Loại trầm tích: Nó cũng có thể được chia thành các phân nhóm phong hóa trầm tích và trầm tích, cũng như các phân nhóm đá sét kaolinit trong các tầng chứa than.
Các loại quặng cao lanh công nghiệp
Theo kết cấu, độ dẻo và phần khối lượng của cát, nó có thể được chia thành ba loại:
- Cao lanh cứng: Nó cứng và không có độ dẻo nhưng có độ dẻo sau khi được nghiền và nghiền mịn.
- Cao lanh mềm: Mềm và có độ dẻo mạnh, thành phần cát <50%;
- Cao lanh cát: mềm, dẻo yếu, thành phần cát >50%.
Tổng quan về tài nguyên cao lanh thế giới
Tài nguyên cao lanh trên thế giới rất phong phú và phân bố rộng rãi. Các quốc gia như Hoa Kỳ, Vương quốc Anh, Brazil, Ấn Độ, Bulgaria, Úc và Nga có nguồn tài nguyên cao lanh chất lượng cao. Hiện nay trên thế giới đã xác định được khoảng 20,9 tỷ tấn tài nguyên cao lanh.
Các mỏ cao lanh chính trong và ngoài nước
(1) Georgia, Hoa Kỳ—— Vành đai cao lanh Nam Carolina là khu vực sản xuất và trữ lượng cao lanh lớn nhất ở Hoa Kỳ. Trầm tích ở khu vực này là trầm tích thứ cấp. Đặc điểm của loại quặng cao lanh này là tính đồng nhất tốt vì cao lanh được phân loại tự nhiên theo kích thước của nó trong quá trình lắng đọng tự nhiên.
(2) Các mỏ cao lanh ở vùng Cornwall của Vương quốc Anh là các mỏ nguyên sinh bị biến đổi thủy nhiệt với hàm lượng sắt thấp và độ trắng tuyệt vời. Những điều kiện khoáng hóa đặc biệt này khiến cao lanh sản xuất ở Anh nổi tiếng khắp thế giới.
độ sáng độ trắng
Độ trắng là một trong những thông số chính đánh giá tính năng công nghệ của cao lanh và cao lanh có độ tinh khiết cao có màu trắng. Độ trắng của cao lanh được chia thành độ trắng tự nhiên và độ trắng nung. Đối với nguyên liệu gốm sứ, độ trắng sau khi nung là quan trọng hơn, độ trắng nung càng cao thì chất lượng càng tốt. Quy trình gốm sứ quy định rằng sấy khô ở 105oC là tiêu chuẩn phân loại cho độ trắng tự nhiên và nung ở 1300oC là tiêu chuẩn phân loại cho độ trắng nung. Độ trắng có thể được đo bằng máy đo độ trắng. Máy đo độ trắng là thiết bị đo độ phản xạ ánh sáng ở bước sóng 3800-7000 Å (tức là 1 angstrom=0,1 nanomet). Trong máy đo độ trắng, hệ số phản xạ của mẫu thử được so sánh với mẫu chuẩn (như BaSO4, MgO, v.v.), dẫn đến giá trị độ trắng (chẳng hạn như độ trắng là 90, tương đương với 90% của độ phản xạ của mẫu chuẩn).
Độ sáng là một đặc tính quá trình tương tự như độ trắng, tương đương với độ trắng dưới bức xạ ánh sáng có bước sóng 4570 Å (angstrom).
Màu sắc của cao lanh chủ yếu liên quan đến các oxit kim loại hoặc chất hữu cơ chứa trong nó. Nói chung, nó chứa Fe2O3 và có màu đỏ hồng hoặc vàng nâu; Chứa Fe2+, nó có màu xanh lam nhạt và xanh lục nhạt; Chứa MnO2 có màu nâu nhạt; Nếu nó chứa chất hữu cơ, nó có màu vàng nhạt, xám, xanh, đen và các màu khác. Sự có mặt của các tạp chất này làm giảm độ trắng tự nhiên của cao lanh, đồng thời khoáng chất sắt và titan cũng có thể ảnh hưởng đến độ trắng nung, gây ra các đốm màu hoặc sẹo nóng chảy trên sứ.
Phân bố kích thước hạt
Kích thước hạt phân phối đề cập đến tỷ lệ (thể hiện bằng phần trăm hàm lượng) của các hạt trong cao lanh tự nhiên trong một phạm vi nhất định của các kích thước hạt khác nhau liên tục (thể hiện bằng kích thước lưới tính bằng milimét hoặc micrômét). Các đặc điểm phân phối kích thước hạt của cao lanh có ý nghĩa rất lớn đối với tính chọn lọc và ứng dụng quy trình của quặng. Kích thước hạt của nó có tác động đáng kể đến độ dẻo, độ nhớt bùn, khả năng trao đổi ion, hiệu suất đúc, hiệu suất sấy và hiệu suất thiêu kết. Quặng cao lanh đòi hỏi phải xử lý kỹ thuật và việc có dễ xử lý đến độ mịn cần thiết hay không đã trở thành một trong những tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng quặng. Mỗi bộ phận công nghiệp có các yêu cầu về kích thước hạt và độ mịn cụ thể cho các mục đích sử dụng cao lanh khác nhau. Nếu Hoa Kỳ yêu cầu cao lanh được sử dụng làm lớp phủ nhỏ hơn 2 μ Hàm lượng m chiếm 90-95%, chất độn làm giấy nhỏ hơn 2 μ Tỷ lệ m là 78-80%.
Nghiền và chế biến cao lanh
Đối với các phương pháp chế biến cao lanh hiện nay, có hai phương pháp: nghiền cơ học và nghiền bằng luồng không khí. Nghiền cơ học thường được sử dụng để nghiền đến khoảng 300-1000 lưới, nhưng quá trình nghiền của nó là cơ học, dẫn đến hàm lượng sắt và các tạp chất khác trong bột mịn được nghiền tăng lên, điều này không phù hợp với các ngành có yêu cầu độ tinh khiết cao; Do sự va chạm và cắt giữa các vật liệu trong quá trình nghiền bột theo luồng không khí, không có sự tham gia của môi trường nghiền nên độ tinh khiết của vật liệu được đảm bảo hiệu quả, đáp ứng hiệu quả ứng dụng của các ngành có yêu cầu về độ tinh khiết cao. Đồng thời, độ mịn nghiền của máy nghiền luồng không khí có thể đạt tới 5000 lưới (phạm vi độ mịn có thể được điều chỉnh từ 1000 lưới đến 5000 lưới).
