Kalayan sipat fisik sareng kimia anu khusus, kaolin mangrupikeun sumber daya mineral nonlogam anu teu tiasa dipisahkeun dina keramik, pembuatan kertas, karét, plastik, refraktori, panyulingan minyak bumi sareng widang téknologi canggih industri sareng pertanian sareng pertahanan nasional anu sanés. Bodasna kaolin mangrupikeun indikator penting tina nilai aplikasi na.
Faktor-faktor anu mangaruhan bodasna kaolin
Kaolin nyaéta jenis liat atawa batu liat anu butiranna lemes anu utamana diwangun ku mineral kaolinit. Rumus kimia kristalna nyaéta 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Sajumlah leutik mineral non-liat nyaéta kuarsa, feldspar, mineral beusi, titanium, aluminium hidroksida jeung oksida, bahan organik, jsb.
Struktur kristalin kaolin
Numutkeun kaayaan sareng sipat pangotor dina kaolin, pangotor anu nyababkeun turunna bodasna kaolin tiasa dibagi kana tilu kategori: karbon organik; Unsur pigmén, sapertos Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, jsb.; Mineral poék, sapertos biotit, klorit, jsb. Sacara umum, eusi V, Cr, Cu, Mn sareng unsur-unsur sanés dina kaolin alit, anu saeutik pangaruhna kana bodasna. Komposisi mineral sareng eusi beusi sareng titanium mangrupikeun faktor utama anu mangaruhan bodasna kaolin. Ayana éta henteu ngan ukur bakal mangaruhan bodas alami kaolin, tapi ogé mangaruhan bodasna anu dikalsinasi. Khususna, ayana oksida beusi gaduh dampak négatif kana warna liat sareng ngirangan kacaangan sareng tahan seuneu. Sareng sanaos jumlah oksida, hidroksida sareng oksida terhidrasi tina oksida beusi nyaéta 0,4%, éta cekap pikeun masihan warna beureum ka konéng kana sedimen liat. Oksida beusi sareng hidroksida ieu tiasa hematit (beureum), maghemit (beureum-coklat), goethit (konéng semu coklat), limonit (oranyeu), oksida beusi terhidrasi (beureum semu coklat), jsb. Bisa disebutkeun yén miceun kokotor beusi dina kaolin maénkeun peran anu penting pisan dina panggunaan kaolin anu langkung saé.
Kaayaan kajadian unsur beusi
Kaayaan ayana beusi dina kaolin mangrupikeun faktor utama anu nangtukeun metode miceun beusi. Seueur panilitian anu yakin yén beusi kristalin dina bentuk partikel leutik dicampur dina kaolin, sedengkeun beusi amorf dilapis dina permukaan partikel leutik kaolin. Ayeuna, kaayaan ayana beusi dina kaolin dibagi kana dua jinis di jero sareng di luar negeri: anu kahiji aya dina kaolinit sareng mineral asesoris (sapertos mika, titanium dioksida sareng ilit), anu disebut beusi struktural; Anu kadua aya dina bentuk mineral beusi mandiri, anu disebut beusi bébas (kalebet beusi permukaan, beusi kristalin butiran leutik sareng beusi amorf).
Beusi anu dipiceun ku cara miceun beusi sareng ngabodaskeun kaolin nyaéta beusi bébas, utamina kalebet magnetit, hematit, limonit, siderit, pirit, ilmenit, jarosit sareng mineral sanésna; Kaseueuran beusi aya dina bentuk limonit koloid anu sumebar pisan, sareng sajumlah alit dina bentuk goethit sareng hematit buleud, asinikular sareng henteu teratur.
Métode miceun beusi sareng ngaputihan kaolin
Pamisahan cai
Métode ieu utamana dianggo pikeun miceun mineral détrital sapertos kuarsa, feldspar sareng mika, sareng pangotor anu langkung kasar sapertos runtah batu, ogé sababaraha mineral beusi sareng titanium. Mineral pangotor anu gaduh kapadetan sareng kalarutan anu sami sareng kaolin teu tiasa dipiceun, sareng paningkatan bodasna relatif teu atra, anu cocog pikeun benefisiasi sareng pemutihan bijih kaolin anu kualitasna relatif luhur.
Pamisahan magnét
Pangotor mineral beusi dina kaolin biasana magnét lemah. Ayeuna, metode pamisahan magnét kuat gradién luhur utamina dianggo, atanapi mineral magnét lemah dirobih janten oksida beusi magnét kuat saatos dipanggang, teras dipiceun ku metode pamisahan magnét biasa.
Pamisah magnét gradién luhur cingcin vertikal
Pamisah magnét gradién luhur pikeun bubur éléktromagnétik
Pamisah magnét superkonduktor suhu handap
Métode flotasi
Métode flotasi parantos diterapkeun pikeun ngolah kaolin tina deposit primér sareng sekundér. Dina prosés flotasi, partikel kaolinit sareng mika dipisahkeun, sareng produk anu dimurnikeun mangrupikeun sababaraha bahan baku kelas industri anu cocog. Pamisahan flotasi selektif kaolinit sareng feldspar biasana dilaksanakeun dina bubur kalayan pH anu dikontrol.
Métode réduksi
Métode réduksi nyaéta ku ngagunakeun agén réduksi pikeun ngurangan pangotor beusi (sapertos hematit sareng limonit) dina kaayaan trivalén kaolin janten ion beusi bivalén anu leyur, anu dipiceun ku cara filtrasi sareng pencucian. Ngaleungitkeun pangotor Fe3+ tina kaolin industri biasana kahontal ku cara ngagabungkeun téknologi fisik (pamisahan magnét, flokulasi selektif) sareng perlakuan kimia dina kaayaan asam atanapi réduksi.
Natrium hidrosulfit (Na2S2O4), ogé katelah natrium hidrosulfit, épéktip dina ngurangan sareng ngaleupaskeun beusi tina kaolin, sareng ayeuna dianggo dina industri kaolin. Nanging, metode ieu kedah dilaksanakeun dina kaayaan asam anu kuat (pH <3), anu ngahasilkeun biaya operasi anu luhur sareng dampak lingkungan. Salian ti éta, sipat kimia natrium hidrosulfit henteu stabil, meryogikeun pangaturan panyimpenan sareng transportasi khusus sareng mahal.
Tiourea dioksida: (NH2) 2CSO2, TD) nyaéta agén pangréduksi anu kuat, anu ngagaduhan kaunggulan kamampuan pangréduksi anu kuat, ramah lingkungan, laju dékomposisi anu handap, kaamanan sareng biaya produksi bets anu murah. Fe3+ anu teu leyur dina kaolin tiasa diréduksi janten Fe2+ anu leyur ngalangkungan TD.
Salajengna, bodasna kaolin tiasa ningkat saatos disaring sareng dikumbah. TD stabil pisan dina suhu kamar sareng kaayaan nétral. Kamampuh réduksi TD anu kuat ngan ukur tiasa diala dina kaayaan alkalinitas anu kuat (pH>10) atanapi dipanaskeun (T>70 ° C), anu ngahasilkeun biaya operasi sareng kasusah anu luhur.
Métode oksidasi
Perawatan oksidasi ngawengku panggunaan ozon, hidrogén péroksida, kalium permanganat sareng natrium hipoklorit pikeun miceun lapisan karbon anu kaserep pikeun ningkatkeun bodasna. Kaolin di tempat anu langkung jero di handapeun overburden anu langkung kandel warnana kulawu, sareng beusi dina kaolin aya dina kaayaan réduksi. Anggo agén pangoksidasi anu kuat sapertos ozon atanapi natrium hipoklorit pikeun ngoksidasi FeS2 anu teu leyur dina pirit janten Fe2+ anu leyur, teras kumbah pikeun miceun Fe2+ tina sistem.
Métode pelindian asam
Métode pelindian asam nyaéta pikeun ngarobah pangotor beusi anu teu leyur dina kaolin jadi zat leyur dina leyuran asam (asam klorida, asam sulfat, asam oksalat, jsb.), sahingga ngawujudkeun pamisahan tina kaolin. Dibandingkeun sareng asam organik anu sanés, asam oksalat dianggap anu paling ngajangjikeun kusabab kakuatan asamna, sipat kompléks anu saé sareng kamampuan réduksi anu luhur. Ku asam oksalat, beusi anu leyur tiasa diendapkeun tina leyuran pelindian dina bentuk oksalat beusi, sareng tiasa diolah salajengna pikeun ngabentuk hematit murni ngalangkungan kalsinasi. Asam oksalat tiasa didapet kalayan murah tina prosés industri anu sanés, sareng dina tahap pembakaran manufaktur keramik, sésa oksalat dina bahan anu diolah bakal diuraikeun jadi karbon dioksida. Seueur panaliti anu parantos nalungtik hasil ngaleyurkeun oksida beusi sareng asam oksalat.
Métode kalsinasi suhu luhur
Kalsinasi nyaéta prosés ngahasilkeun produk kaolin kelas khusus. Numutkeun suhu pangolahan, dua kelas kaolin anu dikalsinasi dihasilkeun. Kalsinasi dina kisaran suhu 650-700 ℃ ngaleungitkeun gugus hidroksil struktural, sareng uap cai anu kaluar ningkatkeun élastisitas sareng opacity kaolin, anu mangrupikeun atribut idéal pikeun aplikasi palapis kertas. Salian ti éta, ku cara manaskeun kaolin dina suhu 1000-1050 ℃, éta henteu ngan ukur tiasa ningkatkeun abrasi, tapi ogé kéngingkeun bodas 92-95%.
Kalsinasi klorinasi
Beusi sareng titanium dipiceun tina mineral liat, khususna kaolin ku cara klorinasi, sareng hasil anu saé kahontal. Dina prosés klorinasi sareng kalsinasi, dina suhu anu luhur (700 ℃ - 1000 ℃), kaolinit parantos ngalaman dehidroksilasi pikeun ngabentuk metakaolinit, sareng dina suhu anu langkung luhur, fase spinel sareng mullit kabentuk. Transformasi ieu ningkatkeun hidrofobisitas, karasa sareng ukuran partikel ngalangkungan sintering. Mineral anu diolah ku cara ieu tiasa dianggo dina seueur industri, sapertos kertas, PVC, karét, plastik, perekat, poles sareng odol. Hidrofobisitas anu langkung luhur ngajantenkeun mineral ieu langkung cocog sareng sistem organik.
Métode mikrobiologis
Téhnologi purifikasi mikroba mineral mangrupikeun subjek pangolahan mineral anu kawilang énggal, kalebet téknologi pelindian mikroba sareng téknologi flotasi mikroba. Téhnologi pelindian mikroba mineral mangrupikeun téknologi ékstraksi anu nganggo interaksi anu jero antara mikroorganisme sareng mineral pikeun ngancurkeun kisi kristal mineral sareng ngaleyurkeun komponén anu mangpaat. Pirit anu dioksidasi sareng bijih sulfida sanés anu aya dina kaolin tiasa dimurnikeun ku téknologi ékstraksi mikroba. Mikroorganisme anu umum dianggo kalebet Thiobacillus ferrooxidans sareng baktéri pangurang Fe. Métode mikrobiologis ngagaduhan biaya anu murah sareng polusi lingkungan anu handap, anu moal mangaruhan sipat fisik sareng kimia kaolin. Éta mangrupikeun metode purifikasi sareng pemutihan énggal kalayan prospek pamekaran pikeun mineral kaolin.
Ringkesan
Perawatan miceun beusi sareng ngabodaskeun kaolin kedah milih metode anu pangsaéna numutkeun panyabab warna anu béda sareng tujuan aplikasi anu béda, ningkatkeun kinerja bodas mineral kaolin anu komprehensif, sareng ngajantenkeun éta gaduh nilai guna anu luhur sareng nilai ékonomis. Tren pamekaran ka hareup kedah ngagabungkeun ciri-ciri metode kimia, metode fisik sareng metode mikrobiologis sacara organik, supados tiasa ngamangpaatkeun kaunggulanana sacara pinuh sareng ngawatesan kakurangan sareng kakuranganana, supados ngahontal pangaruh ngabodaskeun anu langkung saé. Dina waktos anu sami, ogé diperyogikeun pikeun nalungtik langkung lanjut mékanisme énggal tina rupa-rupa metode miceun kokotor sareng ningkatkeun prosés pikeun ngajantenkeun miceun beusi sareng ngabodaskeun kaolin berkembang dina arah héjo, efisien sareng rendah karbon.
Waktos posting: Mar-02-2023