Co je kaolin? Použití kaolinu?

Kaolin (odvozeno z francouzského slova kaolin / kaɔlɛ̃/) je bílý, drobivý, žáruvzdorný jíl, složený hlavně z minerálu kaolinitu a některých dalších minerálů, jako je illit, montmorillonit a křemen.

1. Historie jména

Kaolin odvozuje svůj název od půdy Gaoling (高岭土, bílá hlína v Gaoling), kopcovité oblasti v Jingdezhen, Jiangsu, Čína. Doly na bílý jíl jsou zde využívány jako zdroj surovin pro výrobu čínského porcelánu. Název kaolin zavedli do Evropy francouzští jezuité v 18. století a po přepsání zpět do vietnamštiny se z něj stal kaolin.

V průmyslu se kaolin používá v mnoha různých oblastech, jako je výroba keramiky, žáruvzdorných materiálů, brusiva, výroba hliníku, kamenec, odlévání, plniva barev, pryž, papír, bílý cement, hnojivo... Používá se také v kosmetické výrobě.

2. Klasifikace

Existuje mnoho různých typů klasifikace kaolinu v závislosti na jeho původu, zamýšleném použití, požární odolnosti, plasticitě, disperzi, obsahu barevných oxidů atd.

Podle původu lze kaolin rozdělit na dva typy: vznikající z primárních zdrojů a vznikající ze sekundárních zdrojů. Primární kaolin se vyrábí chemickým nebo hydrotermálním zvětráváním hornin obsahujících živec, jako je ryolit, žula a rula. Sekundární kaolin vzniká vytěsňováním primárního kaolinu z jeho původu erozí a je transportován s dalšími materiály na místo opětovného uložení. Část kaolinitu vzniká také při redepozici hydrotermální alterací nebo chemickým zvětráváním arkózy, formy klastické sedimentární horniny s obsahem živce nad 25 %.

Podle žáruvzdorné teploty se kaolin dělí na velmi vysokou žáruvzdornost (nad 1750°C), vysokou (nad 1730°C), střední (nad 1650°C) a nízkou (nad 1580°C).

Podle složení Al₂O₃ + SiO₂ v zahřátém stavu se kaolin dělí na superzásaditý, vysoce zásaditý, zásaditý nebo kyselý.

3. Fyzikálně chemické vlastnosti

Kaolin má 2vrstvou strukturu 1:1 (podobně jako dickit, nakrit, halloysit)... s obecným vzorcem Al₂Si₂O₅(OH)₄.nH₂O (n = 0, 2), přísady zahrnují SiO₂, Al₂O₃, H₂O, v Kromě toho jsou zde malá množství nečistot Fe, Ti, K a Mg.

Kaolin jsou bílé, šedobílé, husté nebo světle zbarvené přízemní bloky, malé šupinky, šestiúhelníkové krystalové jednotky spojené do malých tenkých plátů, o průměru asi 0,2-12 µm, hustota je asi 2,1-2,6 g/cm³. tvrdost je 1-2,5, má kapacitu výměny kationtů asi 2-15 meq/100g a silně závisí na velikosti částice, ale reakce Kationtová substituční reakce probíhá velmi vysokou rychlostí.

Když se namočí do vody, je pružný, ale nevytahuje se. Toto je nejstarší známá vlastnost kaolinu, lidé jej používali ve formě pasty k tvarování a slinování k výrobě keramiky. Teplota tání kaolinu: 1 750-1 787⁰C. Při zahřátí má kaolin endotermický účinek, vrchol při 510-600°C souvisí se ztrátou krystalizační vody a amorfním jevem minerálu. Dva exotermické píky od 960 do 1 000 a 1 200 °C souvisejí s mulitizací amorfních kaolinových produktů, přičemž pík 1 200 °C představuje krystalizaci amorfního oxidu křemičitého za vzniku cristobalitu.

4. Aplikace kaolinu

Kaolin je široce používán v mnoha průmyslových oblastech jako je keramika, papír, barvy, guma, sklolaminát, plasty, stavební materiály, žáruvzdorné cihly a jako katalyzátor pro technologie rafinace ropy... Díky své speciální schopnosti absorbovat nejen tuky a proteiny, ale také viry a bakterie, kaolinin se používá jak v lékařství, tak ve farmacii, kosmetice...

• Papírenský průmysl: v papírenském průmyslu se kaolin používá jako plnivo k vytvoření hladšího povrchu papíru, zvýšení těsnosti, snížení optické čirosti a zvýšení absorpce inkoustu na nejlepší úroveň. Běžný papír obsahuje 20 % kaolinu, některé až 40 %. Běžně je na jednu tunu papíru potřeba 250-300 kg kaolinu. Kvalita kaolinu používaného k výrobě papíru je určena bělostí, disperzí a jednotností skupin částic.

• Keramický průmysl: průmysl výroby porcelánu, občanská keramika, umělecká keramika, laboratorní přístroje, izolační keramika, sanitární keramika atd. Všechny používají jako hlavní materiál kaolin; Lepicí materiál je bílý, pružný šamot. Kvalita kaolinu je velmi náročná a musí kontrolovat barvící oxidy (Fe₂O₃ a TiO₂). obsah Fe₂O₃ by neměl být vyšší než 0,4-1,5 %; TiO₂ ne více než 0,4-1,4 %; CaO ne více než 0,8 % a SO₃ ne více než 0,4%.

• Výroba žáruvzdorných materiálů: v průmyslu žáruvzdorných materiálů lze k výrobě žáruvzdorných cihel použít kaolin žáruvzdorný. Kaolin se používá jako žáruvzdorný materiál pro výrobu žáruvzdorných výrobků, používá se také k výrobě cihlářské keramiky, používá se také jako surovina k výrobě chamotových žáruvzdorných cihel.
• Gumárenský průmysl: v gumárenském průmyslu se kaolin používá jako plnivo. Kaolin používaný v gumárenském průmyslu se obvykle upravuje povrchovým nátěrem nebo tepelno-fyzikálními metodami.
• Plastový průmysl: kaolin je také důležitým plnivem používaným při výrobě plastových výrobků ke snížení spotřeby pryskyřic. Kaolin používaný v plastovém průmyslu je obvykle kalcinovaný kaolin.
• Stavební průmysl: kaolin se používá jako surovina pro výrobu porcelánových dlaždic, které jsou pokládány ve vnitřních prostorách, a používá se také k výrobě keramických a žáruvzdorných dlaždic a jako přísada do cementu. .