Kun specialaj fizikaj kaj kemiaj propraĵoj, kaolino estas nemetala minerala rimedo nemalhavebla en ceramikaĵo, paperfarado, kaŭĉuko, plastoj, refractarioj, nafto-rafinado kaj aliaj industriaj kaj agrikulturaj kaj naciaj defendaj avangardaj teknologiokampoj. La blankeco de kaolino estas grava indikilo de ĝia aplika valoro.
Faktoroj influantaj la blankecon de kaolino
Kaolino estas speco de fajngrajna argilo aŭ argila roko ĉefe kunmetita de kaolinitaj mineraloj. Ĝia kristala kemia formulo estas 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Malgranda kvanto da ne-argilaj mineraloj estas kvarco, feldspato, fermineraloj, titanio, aluminiohidroksido kaj oksidoj, organika materio ktp.
Kristala strukturo de kaolino
Laŭ la stato kaj naturo de malpuraĵoj en kaolino, la malpuraĵoj, kiuj kaŭzas la malpliiĝon de blankeco de kaolino, povas esti dividitaj en tri kategoriojn: organika karbono; Pigmentaj elementoj, kiel Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, ktp; Malhelaj mineraloj, kiel biotito, klorito, ktp. Ĝenerale, la enhavo de V, Cr, Cu, Mn kaj aliaj elementoj en kaolino estas malgranda, kio havas malmulte da efiko sur blankeco. La minerala komponado kaj enhavo de fero kaj titanio estas la ĉefaj faktoroj influantaj la blankecon de kaolino. Ilia ekzisto ne nur influos la naturan blankecon de kaolino, sed ankaŭ influos ĝian kalcinitan blankecon. Precipe, la ĉeesto de fera rusto havas negativan efikon sur la koloro de argilo kaj reduktas ĝian brilon kaj fajroreziston. Kaj eĉ se la kvanto de oksido, hidroksido kaj hidratigita rusto de feroksido estas 0,4%, sufiĉas doni al la argila sedimento ruĝa al flava kolorigo. Tiuj feraj oksidoj kaj hidroksidoj povas esti hematito (ruĝa), maghemito (ruĝ-bruna), goethite (brune flava), limonito (oranĝa), hidratigita feroksido (brune ruĝa), ktp. Oni povas diri, ke la forigo de feraj malpuraĵoj. en kaolino ludas ege gravan rolon en la pli bona uzo de kaolino.
Okaza stato de ferelemento
La aperstato de fero en kaolino estas la ĉefa faktoro determinanta la metodon de forigo de fero. Granda nombro da studoj opinias, ke kristala fero en formo de fajnaj partikloj estas miksita en kaolino, dum amorfa fero estas kovrita sur la surfaco de fajnaj partikloj de kaolino. Nuntempe, la aperstato de fero en kaolino estas dividita en du specoj hejme kaj eksterlande: unu estas en kaolinite kaj akcesoraj mineraloj (kiel glimo, titania dioksido kaj ilito), kiu nomiĝas struktura fero; La alia estas en la formo de sendependaj fermineraloj, nomitaj libera fero (inkluzive de surfaca fero, fajngrajna kristala fero kaj amorfa fero).
La fero forigita per ferforigo kaj blankigado de kaolino estas libera fero, ĉefe inkluzive de magnetito, hematito, limonito, siderito, pirito, ilmenito, jarozito kaj aliaj mineraloj; Plej multe de la fero ekzistas en la formo de tre disigita koloida limonito, kaj malgranda kvanto en la formo de sfera, acikla kaj neregula goetita kaj hematito.
Ferforigo kaj blankiga metodo de kaolino
Akva apartigo
Ĉi tiu metodo estas ĉefe uzata por forigi detritajn mineralojn kiel kvarco, feldspato kaj glimo, kaj pli krudajn malpuraĵojn kiel rokrubaĵojn, same kiel kelkajn ferajn kaj titanajn mineralojn. Malpuraj mineraloj kun simila denseco kaj solvebleco al kaolino ne povas esti forigitaj, kaj la blankeco-plibonigo estas relative ne evidenta, kio taŭgas por profitigo kaj blankigado de relative altkvalita kaolina erco.
Magneta disiĝo
Fermineraj malpuraĵoj en kaolino estas kutime malfortaj magnetaj. Nuntempe, la alta gradienta forta magneta apartiga metodo estas ĉefe uzata, aŭ la malfortaj magnetaj mineraloj estas konvertitaj en fortan magnetan feroksidon post rostado, kaj poste forigitaj per ordinara magneta apartiga metodo.
Vertikala ringo alta gradienta magneta apartigilo
Alta gradienta magneta apartigilo por elektromagneta suspensiaĵo
Malalta temperaturo superkondukta magneta apartigilo
Flosiga metodo
La flosadmetodo estis aplikita por trakti kaolinon de primaraj kaj sekundaraj kuŝejoj. En la flosadprocezo, kaolinite kaj glimaj partikloj estas apartigitaj, kaj la purigitaj produktoj estas pluraj taŭgaj industriaj krudmaterialoj. La selektema flosiga apartigo de kaolinite kaj feldspato estas kutime farita en la suspensiaĵo kun kontrolita pH.
Metodo de redukto
La redukta metodo estas uzi reduktantan agenton por redukti la ferajn malpuraĵojn (kiel hematito kaj limonito) en la trivalenta stato de kaolino al solveblaj duvalentaj feraj jonoj, kiuj estas forigitaj per filtrado kaj lavado. La forigo de Fe3+malpuraĵoj de industria kaolino estas kutime atingita kombinante fizikan teknologion (magneta apartigo, selektema flokulado) kaj kemia traktado sub acidaj aŭ reduktantaj kondiĉoj.
Natria hidrosulfito (Na2S2O4), ankaŭ konata kiel natria hidrosulfito, estas efika en reduktado kaj lesivigado de fero el kaolino, kaj estas nuntempe uzata en kaolina industrio. Tamen, ĉi tiu metodo devas esti efektivigita sub fortaj acidaj kondiĉoj (pH<3), rezultigante altajn operaciajn kostojn kaj median efikon. Krome, la kemiaj trajtoj de natria hidrosulfito estas malstabilaj, postulante specialajn kaj multekostajn stokadon kaj transportaranĝojn.
Tioureo-dioksido: (NH2) 2CSO2, TD) estas forta reduktanta agento, kiu havas la avantaĝojn de forta redukta kapablo, media amikeco, malalta putriĝoprocento, sekureco kaj malalta kosto de bata produktado. Nesolvebla Fe3+en kaolino povas esti reduktita al solvebla Fe2+ per TD.
Poste, la blankeco de kaolino povas esti pliigita post filtrado kaj lavado. TD estas tre stabila ĉe ĉambra temperaturo kaj neŭtralaj kondiĉoj. La forta redukta kapablo de TD povas esti akirita nur sub la kondiĉoj de forta alkaleco (pH>10) aŭ hejtado (T>70 °C), rezultigante altan operaciokoston kaj malfacilecon.
Oksidada metodo
Oksigena traktado inkluzivas la uzon de ozono, hidrogena peroksido, kalia permanganato kaj natria hipoklorito por forigi la adsorbitan karbonan tavolon por plibonigi blankecon. La kaolino en la pli profunda loko sub la pli dika troŝarĝo estas griza, kaj la fero en la kaolino estas en la reduktanta stato. Uzu fortajn oksidigajn agentojn kiel ozono aŭ natria hipoklorito por oksigeni nesolveblan FeS2 en pirito al solvebla Fe2+, kaj poste lavu por forigi Fe2+ el la sistemo.
Metodo de acida lesivado
La acida lesiva metodo estas transformi la nesolveblajn ferajn malpuraĵojn en kaolino en solveblajn substancojn en acidaj solvaĵoj (klorida acido, sulfata acido, oksalacido ktp.), tiel realigante la apartigon de kaolino. Kompare kun aliaj organikaj acidoj, oksalata acido estas konsiderata kiel la plej promesplena pro sia acida forto, bona kompleksiga propraĵo kaj alta redukta kapablo. Kun oksalata acido, la dissolvita fero povas esti precipitita de la lesiva solvo en la formo de feroksalato, kaj povas esti plu prilaborita por formi puran hematiton per kalcinado. Oksalata acido povas esti akirita malmultekoste de aliaj industriaj procezoj, kaj en la pafado de ceramika fabrikado, ajna resta oksalato en la traktita materialo estos malkomponita en karbondioksidon. Multaj esploristoj studis la rezultojn de solvado de feroksido kun oksala acido.
Alttemperatura kalcina metodo
Kalcinado estas la procezo de produktado de specialaj kaolinaj produktoj. Laŭ la traktadtemperaturo, du malsamaj gradoj de kalcinita kaolino estas produktitaj. Kalcinado en la temperaturo de 650-700 ℃ forigas la strukturan hidroksilan grupon, kaj la eskapa akvovaporo plibonigas la elastecon kaj opakecon de kaolino, kiu estas ideala atributo de papera tegaĵo. Krome, varmigante kaolinon je 1000-1050 ℃, ĝi povas ne nur pliigi abradeblon, sed ankaŭ akiri 92-95% blankecon.
Klorado kalcinado
Fero kaj titanio estis forigitaj de argilaj mineraloj, precipe kaolino per klorumado, kaj bonaj rezultoj estis akiritaj. En la procezo de klorumado kaj kalcinado, ĉe alta temperaturo (700 ℃ - 1000 ℃), kaolinito spertis dehidroksilation por formi metakaoliniton, kaj ĉe pli alta temperaturo, spinelo kaj mullite fazoj formiĝas. Tiuj transformoj pliigas la hidrofobecon, malmolecon kaj grandecon de partikloj per sinterizado. La mineraloj tiel traktitaj povas esti uzataj en multaj industrioj, kiel papero, PVC, kaŭĉuko, plastoj, gluoj, polurado kaj dentopasto. La pli alta hidrofobeco igas tiujn mineralojn pli kongruaj kun organikaj sistemoj.
Mikrobiologia metodo
Mikroba puriga teknologio de mineraloj estas relative nova minerala prilaborado, inkluzive de mikroba lesiva teknologio kaj mikroba flosadteknologio. La mikroba lesiva teknologio de mineraloj estas eltira teknologio, kiu uzas la profundan interagadon inter mikroorganismoj kaj mineraloj por detrui la kristalan kradon de mineraloj kaj solvi la utilajn komponantojn. Oksizita pirito kaj aliaj sulfidercoj enhavitaj en kaolino povas esti purigitaj per mikroba ekstrakta teknologio. Ofte uzitaj mikroorganismoj inkludas Thiobacillus ferrooxidans kaj Fe-reduktantajn bakteriojn. La mikrobiologia metodo havas malaltan koston kaj malaltan median poluadon, kiu ne influos la fizikajn kaj kemiajn ecojn de kaolino. Ĝi estas nova purigado kaj blankiga metodo kun evoluaj perspektivoj por kaolinaj mineraloj.
Resumo
La ferforigo kaj blankiga traktado de kaolino bezonas elekti la plej bonan metodon laŭ malsamaj koloraj kaŭzoj kaj malsamaj aplikaj celoj, plibonigi la ampleksan blankecon de kaolinaj mineraloj kaj igi ĝin havi altan uzvaloron kaj ekonomian valoron. La estonta evolua tendenco devas esti organike kombini la karakterizaĵojn de kemia metodo, fizika metodo kaj mikrobiologia metodo, por doni plenan ludon al iliaj avantaĝoj kaj bremsi iliajn malavantaĝojn kaj mankojn, por atingi pli bonan blankiga efiko. Samtempe, ankaŭ necesas plue studi la novan mekanismon de diversaj metodoj de forigo de malpuraĵoj kaj plibonigi la procezon por ke la ferforigo kaj blankigado de kaolino disvolviĝu en la direkto de verda, efika kaj malalta karbono.
Afiŝtempo: Mar-02-2023