[Enciklopedia e Përpunimit Mineral Huate] Zbulimi i sekreteve të Kaolinës: një transformim i mrekullueshëm nga toka në materiale të teknologjisë së lartë
Kaolinë është një mineral jometalik, një lloj argjile dhe shkëmbi argjilor i përbërë kryesisht ngaMineralet e argjilës së kaolinitit. Meqenëse është i bardhë dhe delikat, quhet edhe tokë dolomitike. Është emëruar sipas fshatit Gaoling, Jingdezhen, Provinca Jiangxi. Kaolina e saj e pastër është e bardhë, delikate, e butë dhe tokësore, dhe ka veti të mira fizike dhe kimike si plasticiteti dhe rezistenca ndaj zjarrit. Përbërja e saj minerale përbëhet kryesisht nga kaoliniti, halloiziti, hidromika, iliti, montmorilonit, kuarci, feldspati dhe minerale të tjera.
Kaolina është një mineral argjilor i zakonshëm dhe shumë i rëndësishëm në natyrë. Ajo formohet nga erozioni i feldspatit ose mineraleve të tjera silikate në shkëmbinj magmatikë dhe metamorfikë në mjedise acidike ku mungojnë metale alkaline dhe metale alkaline tokësore.
01 Klasifikimi
Klasifikimi i tokës
Mineralet që përmban Kaolina në natyrë ndahen kryesisht në minerale argjilore dhe minerale jo-argjilore. Midis tyre, mineralet argjilore përfshijnë kryesisht mineralet e Kaolinitit dhe një sasi të vogël të Montmorillonitit, mikës dhe Kloritit; mineralet jo-argjilore përfshijnë kryesisht feldspatin, kuarcin dhe mineralet e hidratuara, si dhe disa minerale hekuri si hematiti dhe Roziti, xeherori i hekurit, limoniti, etj., mineralet e titanit si Rutili, etj. dhe lëndë organike si fibra bimore, etj. Kryesisht janë mineralet e argjilës ato që përcaktojnë vetitë e Kaolinës.
Klasifikimi i shkakut
Bazuar në origjinën e depozitave të kaolinës dhe bazuar në ndryshimet në gjeologjinë e mineralizimit, kushtet gjeografike, shkallën e depozitave, morfologjinë e trupit xeheror dhe karakteristikat e ndodhjes, përbërësit e materialit xeheror të reflektuar në procese të ndryshme të mineralizimit, "Kodi Gjeologjik i Eksplorimit të Minierës së Kaolinës" do të ndajë depozitat e kaolinës të Kinës në tre lloje dhe gjashtë nëntipe.
Lloji i motit:Ai ndahet më tej në nëntipin e mbetjeve të erozionit dhe në nëntipin e shpëlarjes nga erozioni.
Lloji i ndryshimit hidrotermal:Ai ndahet më tej në nëntipin e ndryshimit hidrotermal dhe nëntipin e ndryshimit modern të burimeve të nxehta.
Lloji sedimentar:Ndahet në nëntipe sedimentare dhe sedimentare-erozive dhe në nëntipin e gurit argjilor të kaolinitit në shtresat që përmbajnë qymyr.
Lloji Industrial
Bazuar në gjenezën e depozitave të kaolinës, "Specifikimet Gjeologjike të Eksplorimit të Minierës së Kaolinës" i ndan depozitat e kaolinës së Kinës në tre lloje dhe gjashtë nëntipe sipas ndryshimeve në gjeologjinë e mineralizimit, kushtet gjeografike, shkallën e depozitimit, morfologjinë dhe karakteristikat e ndodhjes së trupit xeheror, si dhe përbërësit e materialit xeheror të reflektuar nga proceset e ndryshme të mineralizimit. Sipas strukturës, plasticitetit dhe pjesës masive të rërës, ato ndahen në tre lloje:
E vështirëKaolinë: i fortë dhe jo-plastik, bëhet plastik pasi shtypet dhe bluhet.
I butëKaolinë:i butë, shumë plastik, fraksion masiv me rërë <50%.
SandyKaolinë:teksturë e butë, plasticitet i dobët, fraksion masiv i rërës > 50%.
02 Origjina
Burimet minerale të kaolinës në Kinë renditen ndër më të lartat në botë, me 267 depozita minerale të provuara dhe rezerva të provuara prej 2.91 miliardë tonësh. Midis tyre: burimet e kaolinës për ndërtim jo-qymyr të vendit tim renditen të pestat në botë. Rezervat e provuara janë 1.468 miliardë tonë, kryesisht të përqendruara në provincat Guangdong, Shaanxi, Fujian, Jiangxi, Hunan dhe Jiangsu, duke përbërë 84.55% të rezervave totale të vendit; rezervat e kaolinës (kaolinitit) për ndërtim qymyrmbajtës të Kinës renditen të parat në botë, me rezerva të provuara prej 1.442 miliardë tonësh, kryesisht të shpërndara në Datong, Huairen, Shuozhou, Shanxi, Jungar, Wuda, Mongolia e Brendshme, Huaibei, Anhui, Hancheng, Shaanxi, etj., ndër të cilat fusha e qymyrit Jungar në Mongolinë e Brendshme ka më shumë burime.
Në Kinë ka pesë depozita kryesore të kaolinës:
(1) Qyteti Jiepai, Qarku Hengyang, Provinca Hunan është i pasur me burime minerale. Rezervat e kaolinës, nefelinës, feldspatit dhe kuarcit arrijnë në 200 milionë ton, dhe ka gati 40 kompani minierash dhe përpunimi mineralesh. Zona minerare Dapailing (kryesisht minierat e kaolinës) ka një rezervë të vetme minierash prej 80 milionë tonësh, e cila renditet e para në Azi. Prodhimi vjetor i minierave të qytetit është më shumë se 500,000 ton, duke furnizuar qindra fabrika qeramike në të gjithë vendin.
(2) Kaolinë në zonën e Maomingut. Minerali i Kaolinës në pellgun Maoming është një depozitë eluviale e shkëmbit sedimentar, e gërryer. Përmbajtja e kuarcit dhe rërës tjetër është më e madhe se 50%, prandaj quhet mineral i Kaolinës me rërë. Për sa i përket origjinës, Kaolina Maoming ka kaluar nëpër tre faza të mbetjeve të gërryerjes - transportit dhe vetëbluarjes - dhe më pas gërryerjes. Kaolina është plotësisht e gërryer, dhe napolitanet janë kryesisht monolitike me grimca të imëta. Përdoret kryesisht si lëndë e parë për veshjet e prodhimit të letrës.
(3) Kaolina Longyan është një depozitë e mbetur e kaolinës e gërryer. Meqenëse përmbajtja e hekurit është më pak se 0.3%, titaniumi është më pak se 0.02% dhe përmban një sasi të caktuar të elementit tretës në temperaturë të ulët (Li2O), është një lëndë e parë ideale për porcelan elektrik, përdorim të përditshëm të nivelit të lartë dhe porcelan artistik.
(4) Kaolinë Suzhou Yangshan, kjo depozitë është Kaolinë me ndryshime hidrotermale.Përbërja kimike e baltës Suzhou Yangshan me strukturë të pastër është shumë afër përbërjes teorike të kaolinitit. Përmbajtja e Al2O3 mund të jetë deri në rreth 39.0%, me ngjyrë të bardhë dhe grimca të imëta. Përdoret kryesisht si bartës katalizatorësh dhe lëndë të para kimike.
(5) Hepu Kaolinë. Është një depozitë e mbetur e kaolinës e gërryer. Përdoret kryesisht si lëndë e parë për ndërtimin e qeramikës.
(6) Kaolinë e serisë veriore të qymyrit. Është një kaolinit sedimentar, i shpërndarë kryesisht në zonat prodhuese të qymyrit në vendin tim, dhe mund të përdoret në ndërtim, veshje, ngjyra dhe veshje për prodhimin e letrës - tokë me bazë qymyri.
Gjashtë zonat kryesore të prodhimit të lartpërmendura përbëjnë më shumë se 80% të prodhimit të Kinës dhe janë gjithashtu përfaqësuese të mëdha për sa i përket llojeve të burimeve.
03Use
Kaolina ka një gamë të gjerë përdorimesh, kryesisht për shkak të plasticitetit, ngjitjes, rezistencës së caktuar ndaj thatësisë, vetive të sinterizimit dhe bardhësisë pas pjekjes, duke e bërë atë lëndën e parë kryesore për prodhimin e qeramikës; është e bardhë, e butë, shumë e shpërndarshme, e adsorbueshme. Vetitë e saj të shkëlqyera të procesit, të tilla si vetitë kimike dhe rastësia kimike, e bëjnë atë të përdoret gjerësisht në industrinë e letrës. Përveç kësaj, Kaolina përdoret gjithashtu gjerësisht në sektorët industrialë si goma, plastika, lëndët zjarrduruese dhe rafinimi i naftës, si dhe në teknologjitë më të fundit në bujqësi dhe mbrojtje kombëtare. Përdoret kryesisht në industrinë e qeramikës, veshjet, materialet zjarrduruese, prodhimin e letrës, bojërat, gomën, porcelanin e cilësisë së lartë, telat dhe kabllot, plastikën industriale, mbushësit e industrisë kimike, bojërat, ushqimin, kozmetikën, ilaçet, etj., duke zëvendësuar litoponin dhe një pjesë të titanit në bojëra dhe veshje, pluhur të bardhë dhe materiale të tjera të shtrenjta.
04 Teknologjia e përpunimit
Për të ndarë mineralet jo-argjilore dhe lëndën organike si kuarci, feldspati, mika, mineralet e hekurit, mineralet e titanit etj., në Kaolinë dhe për të prodhuar produkte Kaoline që mund të plotësojnë nevojat e fushave të ndryshme industriale, përveç përdorimit të ndarjes gravitacionale, flotacionit, ndarjes magnetike etj., për të pastruar dhe hequr papastërtitë nga Kaolina, ndonjëherë është e nevojshme të përdoren edhe metoda të përpunimit të thellë si zbardhja kimike, shkrirja ultra e imët, kalcinimi dhe modifikimi sipërfaqësor për të trajtuar Kaolinën.
(1) Klasifikimi hidraulik
Klasifikimi hidraulik përfshin klasifikimin spiral (ndarja e rërës së trashë +1 mm), klasifikimin e rezervuarit të sedimentimit (ndarja e rërës së imët +0.053 mm), klasifikimin e hidrociklonit (ndarja e rërës së imët -0.053 mm), klasifikuesin centrifugal ose klasifikimin e hidrociklonit me diametër të vogël (për klasifikimin e grimcave ultra të imëta prej 0.002-0.010 mm).
(2) Ndarje magnetike me gradient të lartë
Një forcë fushe magnetike prej më shumë se 1600 kA/m gjenerohet duke përdorur media përqendruese magnetike për të hequr Fe2O3 dhe TiO2 nga Kaolina dhe për të prodhuar veshje letre dhe lëndë të para qeramike të cilësisë së lartë.
(3) Flokulimi selektiv
Duke shtuar flokulantë, papastërtitë si kuarci i imët, piriti, aluniti etj. ndahen në mënyrë selektive për të prodhuar kaolinë të veshur me teh. Flokulantët e përdorur zakonisht përfshijnë heksametafosfatin e natriumit, poliakrilamidin e amonit, qelqin e ujit etj.
(4) Zbardhimi kimik
Agjentë zbardhues si pluhuri i sigurimit shtohen për të reduktuar hekurin me vlerë të lartë në limonit dhe hematit në kaolinë në hekur të tretshëm, ose oksidantë shtohen për të oksiduar piritin dhe papastërtitë ngjyrosëse për të përmirësuar bardhësinë e kaolinës.
(5) Qërimi
Në makinën e copëtimit, përdoren toptha të imët mesatarë për të prodhuar një efekt bluarjeje, në mënyrë që grimcat e agregatit të kaolinës të ndahen në kristale të holla, duke prodhuar kaolinë të veshur me teh me një madhësi grimcash më të vogël se 2μm dhe një përmbajtje prej më shumë se 90%.
(6) Kalcinimi
Kur kalcinohet në 800-1000℃, kaolina humbet ujë, ndodh transformimi i fazës dhe disa papastërti avullohen, gjë që përmirëson bardhësinë dhe izolimin e kaolinës dhe përdoret për të prodhuar kabllo dhe mbushës gome dhe plastike. Kalcinimi është një metodë e nevojshme përpunimi për kaolinën me bazë qymyri (të fortë).
(7) Modifikimi i sipërfaqes
Argjila e kaolinës është e veshur me një agjent bashkues, etj., për të rritur sasinë e argjilës së kaolinës të shtuar në gomën plastike, dhe përdoret për të trajtuar mbushësit e argjilës së kaolinës për gome-plastika.
Midis tyre, ndarja magnetike është një metodë fizike e ndarjes së mineraleve që përdoret gjerësisht në fushën e përpunimit të mineraleve. Parimi i saj themelor është përdorimi i ndryshimeve magnetike të vetë mineraleve për të arritur ndarjen. Sipas vetive të magnetizuara të mineraleve, ndarja magnetike mund të ndahet në ndarje të fortë magnetike, ndarje të dobët magnetike, ndarje magnetike të kundërt dhe ndarje magnetike me gradient të lartë për të përmbushur nevojat e mineraleve të ndryshme. Pajisjet e përpunimit të mineraleve përfshijnë kryesisht ndarës magnetikë me pllaka, ndarës magnetikë me unazë vertikale me gradient të lartë, ndarës magnetikë me gradient të lartë të slurit elektromagnetik, ndarës magnetikë superpërçues me temperaturë të ulët, etj.
05 Rastet e aplikimit të përpunimit të mineraleve
Procesi 1: Duke marrë si shembull një argjilë të huaj kaolini, papastërtitë kryesore në këtë mostër përfshijnë oksid hekuri, oksid titaniumi dhe silikat hekuri. Në xeherorin e papërpunuar, përmbajtja e papastërtive të Fe2O3 dhe TiO2 është përkatësisht 0.89% dhe 0.17%, ndërsa bardhësia arrin në 67.29%.
Për të hequr në mënyrë efektive këto papastërti, ne përcaktuam planin e mëposhtëm të testimit: Së pari, minerali i papërpunuar kalohet nëpër një ndarës magnetik elektromagnetik të slurryt për dy procese ndarjeje magnetike, ndarje të ashpër dhe përzgjedhje të imët, për të hequr fillimisht shumicën e papastërtive. Më pas, koncentrati i përftuar pastrohet më tej nëpërmjet një ndarësi magnetik superpërçues për të zvogëluar më tej përmbajtjen e papastërtive dhe për të përmirësuar cilësinë e Kaolinës.
Grafiku i rrjedhës së testimit
Nga rezultatet e testimit mund të shihet se xeherori i papërpunuar mund të ndahet me anë të lëngut të lëngshëm elektromagnetik + lëngut të lëngshëm elektromagnetik + ndarjes magnetike superpërçuese për të përftuar një produkt të koncentruar të kaolinës me Fe2O3 0.35% dhe bardhësi 87.52%.
Procesi 2:Minerali i papërpunuar i nënshtrohet ndarjes magnetike superpërçuese 5T. Procesi i testimit është treguar në Figurën 2, dhe rezultatet e testimit janë paraqitur në Tabelën 2.
FIG. 2 Rrjedha eksperimentale e benefikimit
Minerali i papërpunuar iu nënshtrua ndarjes magnetike superpërçuese 5T për të përftuar një produkt të koncentratit të kaolinës me Fe2O3 0.40%, Al2O3 22.92%, SiO2 68.78%, TiO2 0.10%, CaO 1.90%, bardhësi 86.97% dhe një rendiment prej 90.90%.
Si një lëndë e parë industriale shumëfunksionale, Kaolina ka perspektiva të gjera aplikimi. Me përparimin e vazhdueshëm të shkencës dhe teknologjisë dhe zhvillimin e qëndrueshëm të industrisë, Kaolina do të luajë një rol të rëndësishëm në më shumë fusha. Në të ardhmen, ne presim me padurim zgjerimin e mëtejshëm të fushës së aplikimit të Kaolinës përmes kërkimeve dhe inovacionit teknologjik më të thelluar, duke arritur një përdorim më efikas dhe të qëndrueshëm, dhe duke dhënë kontribute më të mëdha në zhvillimin e shoqërisë njerëzore. Në të njëjtën kohë, ne duhet t'i kushtojmë vëmendje edhe problemeve mjedisore që mund të lindin gjatë nxjerrjes dhe përpunimit të Kaolinës, dhe të marrim masa aktive për të siguruar që zhvillimi racional i burimeve të Kaolinës të jetë i koordinuar me mbrojtjen e mjedisit ekologjik.
Koha e postimit: 13 maj 2024