يستخدم الكاولين على نطاق واسع في السيراميك وصناعة الورق والبناء والمطاط والبلاستيك والمنسوجات والصناعات الأخرى. يعتبر البياض من المؤشرات المهمة التي تحدد قيمة تطبيق الكاولين، فكلما زاد البياض زادت درجة نقاءه وزادت قيمة استخدامه. غالبًا ما يحتوي الكاولين الطبيعي على الحديد والمعادن المحتوية على التيتانيوم والمواد العضوية والمعادن الداكنة (مثل البيوتايت والكلوريت) وشوائب أخرى. الحديد هو المادة الرئيسية التي تؤثر على بياض الكاولين، ومعظمها من الهيماتيت والليمونيت والبيريت، سيدريت، الجيوثايت والبيريت، إلمينيت وأشكال معدنية أخرى موجودة. أدناه، ستعرض هذه المقالة عدة طرق لإزالة الحديد من الكاولين لتحسين بياضه.
هناك العديد من الأبحاث حول تقنية إزالة الحديد في الداخل والخارج، ويمكن تلخيصها في أربعة أنواع: الطريقة الفيزيائية، والطريقة الكيميائية، والطريقة الجرثومية، وطريقة التحميص بالكلور.
طريقة الفصل المغناطيسي طريقة شائعة لإزالة الحديد فيزيائيًا. عادةً ما يكون لشوائب الحديد في الكاولين خصائص مغناطيسية ضعيفة، ويمكن استخدام فصل مغناطيسي عالي التدرج لإزالة شوائب الحديد. تفصل الطريقة المواد شبه المغناطيسية على مستوى الميكرون من خلال تدرج المجال المغناطيسي العالي المتولد على سطح وسيط موصل مغناطيسي من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويزيل بشكل فعال الجسيمات الدقيقة المغناطيسية الضعيفة والجسيمات الغروية في معادن الحديد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إزالة شوائب الحديد عن طريق تكليسها أولاً لتحويلها إلى أكسيد الحديد المغناطيسي، ثم الفصل المغناطيسي.
الطريقة الكيميائية
تعويم خالية من الناقل. تعدل هذه الطريقة الكاولين في ملاط بتركيز 40٪ -60٪. أضف منظم الأس الهيدروجيني إلى الملاط لضبط الرقم الهيدروجيني للملاط إلى القيمة المطلوبة.بعد تقليب الملاط، أضف جامعًا واستمر في التقليب لفترة زمنية معينة. يضاف المحلول العضوي، ثم يقلب تمامًا، ويسمح لملاط الخام بالوقوف في حالة التقسيم الطبقي للحصول على منتج طور مائي (يحتوي على الكاولين) ومنتج طور عضوي (يحتوي على Fe2O3). شدة التقليب لها تأثير كبير على تأثير إزالة الحديد، ومن الضروري اختيار شدة التحريك المناسبة. إذا كانت شدة التحريك غير كافية، تقل فرصة تلامس شوائب الحديد مع المحلول العضوي ؛ إذا كانت شدة التحريك قوية جدًا، فمن السهل تكوين سائل حليبي عكر، مما يؤثر على تأثير الفرز.
تعويم الناقل. تتمثل الطريقة في إضافة مسحوق الجير كمادة ماصة إلى درجة نعومة معينة من ملاط الكاولين، ثم يمتص Fe2O3 من محلول الملاط إلى حامل مسحوق الجير. في الفقاعات، يتم الحصول على منتج الرغوة الحامل المحتوي على الحديد والمنتج الموجود في الخزان المحتوي على تركيز الكاولين، وبذلك يتم فصل الكاولين عن Fe2O3.
تشير طريقة التلبد إلى التلبد الانتقائي للكاولين عن طريق إضافة أيونات فلزية قلوية مثل Ca2 + و Mg2 + إلى الملاط عندما تكون قيمة الرقم الهيدروجيني لملاط الكاولين 8-11. تتبلور جزيئات الكاولين وتغرق في القاع، وتطفو شوائب الحديد والتيتانيوم في التعليق العلوي بسبب الجسيمات الدقيقة لتبدو بنية محمرة.يمكن إزالة المعلق العلوي لإزالة معظم شوائب الحديد والتيتانيوم، ثم طرق أخرى (مثل طريقة الفصل المغناطيسي) للحصول على الكاولين عالي الجودة. وتجدر الإشارة إلى أن طريقة التلبد تتطلب أن يكون تركيز ملاط الكاولين أقل من 20٪، ويلزم إزالة كمية كبيرة من الماء في العملية اللاحقة، وسيؤثر الندف المتبقي أيضًا على جودة المنتج النهائي.
لطريقة الاحياء المجهري تكلفة منخفضة وتلوث بيئي منخفض ولا يؤثر على الخواص الفيزيائية والكيميائية للكاولين، وهي طريقة واعدة لتبييض الكاولين.
عملية التحميص بالكلور لإزالة الحديد هي أن المواد العضوية يتم تفريغها عن طريق الأكسدة في H2O و CO2 عند درجة حرارة عالية. يتفاعل Fe2O3 مع ملح الكلوريد المضاف تحت ظروف اختزال ودرجة حرارة معينة لإنتاج FeC12. يتم نقل كلوريد الحديد الغازي بعيدًا وتفريغه عبر سطح طبقة المواد تحت تدفق معين من غاز ثاني أكسيد الكربون. يمكن أن تقلل طريقة التحميص بالكلور من محتوى أكاسيد الحديد في الكاولين المعتمد على الفحم إلى أقل من 0.3٪، ويمكن أن يصل معدل إزالة شوائب الحديد إلى أكثر من 70٪، ويمكن زيادة بياض الكاولين المكلس إلى أكثر من 90٪.
|
|
يستخدم الكاولين على نطاق واسع في السيراميك وصناعة الورق […] ... [اكثر]
نظرًا لتوسيع مجال تطبيق الجرافيت، فإن الصناعة لديها متطلبات أعلى وأعلى للجرافيت، مما يشجع استخراج الجرافيت على امتصاص عم… ... [أكثر]
