Kanthi sifat fisik lan kimia khusus, kaolin minangka sumber mineral nonmetal sing ora bisa dipisahake ing keramik, nggawe kertas, karet, plastik, refraktori, panyulingan minyak bumi lan lapangan teknologi canggih industri lan pertanian lan nasional liyane. Keputihan kaolin minangka indikator penting babagan nilai aplikasi.
Faktor sing mengaruhi whiteness saka kaolin
Kaolin minangka jinis lempung utawa watu lempung alus sing kasusun saka mineral kaolinit. Rumus kimia kristal yaiku 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Mineral non-lempung cilik yaiku kuarsa, feldspar, mineral wesi, titanium, aluminium hidroksida lan oksida, bahan organik, lsp.
Struktur kristal kaolin
Miturut negara lan sifat impurities ing kaolin, impurities sing nyebabake nyuda whiteness saka kaolin bisa dipérang dadi telung kategori: karbon organik; Unsur pigmen, kayata Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, lsp; Mineral peteng, kayata biotite, klorit, lan liya-liyane. Umume, isi V, Cr, Cu, Mn lan unsur liyane ing kaolin cilik, sing ora duwe pengaruh kanggo keputihan. Komposisi mineral lan isi wesi lan titanium minangka faktor utama sing mengaruhi keputihan kaolin. Anane ora mung bakal mengaruhi whiteness alam kaolin, nanging uga mengaruhi whiteness calcined sawijining. Utamane, anané wesi oksida duweni pengaruh negatif ing werna lempung lan nyuda padhang lan tahan geni. Lan sanajan jumlah oksida, hidroksida lan oksida terhidrasi saka wesi oksida 0,4%, cukup kanggo menehi endapan lempung abang dadi kuning. Oksida lan hidroksida wesi iki bisa dadi hematite (abang), maghemite (abang-coklat), goethite (kuning coklat), limonite (oranye), oksida wesi terhidrasi (abang coklat), lan liya-liyane. ing kaolin nduweni peran penting banget kanggo nggunakake kaolin sing luwih apik.
Kedadeyan negara unsur wesi
Kahanan kedadeyan wesi ing kaolin minangka faktor utama sing nemtokake cara ngilangi wesi. Akeh panaliten percaya yen wesi kristal ing bentuk partikel alus dicampur ing kaolin, dene wesi amorf dilapisi ing permukaan partikel kaolin sing apik. Saiki, kahanan wesi ing kaolin dipérang dadi rong jinis ing omah lan ing luar negeri: siji ing kaolinit lan mineral aksesoris (kayata mika, titanium dioksida lan illite), sing diarani wesi struktural; Sing liyane ana ing wangun mineral wesi independen, diarani wesi bebas (kalebu wesi permukaan, wesi kristal berbutir halus lan wesi amorf).
Wesi dibusak dening aman wesi lan whitening saka kaolin wesi free, utamané kalebu magnetite, hematite, limonite, siderite, pirit, ilmenite, jarosite lan mineral liyane; Umume wesi ana ing bentuk limonit koloid sing disebarake banget, lan jumlah cilik ing bentuk goethite lan hematit bunder, acicular lan ora duwe aturan baku.
Cara mbusak wesi lan whitening saka kaolin
Pamisahan banyu
Cara iki utamané dipigunakaké kanggo mbusak mineral detrital kayata kuarsa, feldspar lan mika, lan impurities coarser kayata lebu rock, uga sawetara wesi lan titanium mineral. Mineral impurity karo Kapadhetan padha lan kelarutan kanggo kaolin ora bisa dibusak, lan dandan whiteness punika relatif ora ketok, kang cocok kanggo beneficiation lan whitening bijih kaolin kualitas relatif dhuwur.
pamisahan Magnetik
Kotoran mineral wesi ing kaolin biasane lemah magnetik. Saiki, cara pamisahan Magnetik sing kuat kanthi gradien dhuwur utamane digunakake, utawa mineral magnetik sing ringkih diowahi dadi oksida wesi magnetik sing kuwat sawise dipanggang, banjur dicopot kanthi cara pamisahan magnetik biasa.
Pemisah magnetik gradien dhuwur ring vertikal
Separator magnetik gradien dhuwur kanggo slurry elektromagnetik
Pemisah magnetik superkonduktor suhu rendah
Metode flotasi
Cara flotasi wis ditrapake kanggo nambani kaolin saka celengan primer lan sekunder. Ing proses flotasi, partikel kaolinit lan mika dipisahake, lan produk sing diresiki yaiku sawetara bahan mentah kelas industri sing cocog. Pemisahan flotasi selektif saka kaolinit lan feldspar biasane ditindakake ing slurry kanthi pH sing dikontrol.
Metode reduksi
Cara pangurangan yaiku nggunakake agen pereduksi kanggo nyuda impurities wesi (kayata hematite lan limonite) ing negara trivalent kaolin dadi ion wesi bivalent larut, sing dibuang kanthi filtrasi lan ngumbah. Ngilangi impurities Fe3 + saka kaolin industri biasane ditindakake kanthi nggabungake teknologi fisik (pemisahan magnetik, flokulasi selektif) lan perawatan kimia ing kahanan asam utawa nyuda.
Sodium hydrosulfite (Na2S2O4), uga dikenal minangka sodium hydrosulfite, efektif kanggo ngurangi lan leaching wesi saka kaolin, lan saiki digunakake ing industri kaolin. Nanging, cara iki kudu ditindakake ing kahanan asam sing kuwat (pH<3), nyebabake biaya operasi lan dampak lingkungan sing dhuwur. Kajaba iku, sifat kimia saka sodium hydrosulfite ora stabil, mbutuhake panyimpenan lan transportasi khusus lan larang.
Thiourea dioxide: (NH2) 2CSO2, TD) minangka agen ngurangi kuwat, sing nduweni kaluwihan kemampuan ngurangi kuwat, ramah lingkungan, tingkat dekomposisi sing kurang, safety lan biaya produksi batch sing murah. Fe3+ sing ora larut ing kaolin bisa dikurangi dadi Fe2+ sing larut liwat TD.
Salajengipun, whiteness saka kaolin bisa tambah sawise filtrasi lan ngumbah. TD stabil banget ing suhu kamar lan kondisi netral. Kemampuan ngurangi kuat TD mung bisa diduweni ing kondisi alkalinitas kuwat (pH> 10) utawa dadi panas (T> 70 ° C), nyebabake biaya operasi lan kesulitan sing dhuwur.
Metode oksidasi
Pangobatan oksidasi kalebu nggunakake ozon, hidrogen peroksida, kalium permanganat lan sodium hypochlorite kanggo mbusak lapisan karbon adsorbed kanggo nambah whiteness. Kaolin ing panggonan sing luwih jero ing sangisore overburden sing luwih kenthel iku werna abu-abu, lan wesi ing kaolin ana ing negara sing ngurangi. Gunakake agen pengoksidasi sing kuwat kayata ozon utawa natrium hipoklorit kanggo ngoksidasi FeS2 sing ora larut ing pirit dadi Fe2+ larut, banjur cuci kanggo mbusak Fe2+ saka sistem.
Metode Acid Leaching
Cara leaching asam yaiku kanggo ngowahi impurities wesi sing ora larut ing kaolin dadi zat larut ing larutan asam (asam hidroklorat, asam sulfat, asam oksalat, lan liya-liyane), saéngga nyadari pamisahan saka kaolin. Dibandhingake karo asam organik liyane, asam oksalat dianggep paling njanjeni amarga kekuatan asam, sifat komplek sing apik lan kemampuan nyuda sing dhuwur. Kanthi asam oksalat, wesi sing dibubaraké bisa diencerake saka larutan leaching ing wangun oksalat ferrous, lan bisa diproses luwih lanjut kanggo mbentuk hematit murni liwat kalsinasi. Asam oksalat bisa dipikolehi kanthi murah saka proses industri liyane, lan ing tahap tembak manufaktur keramik, sisa oksalat ing bahan sing diolah bakal diurai dadi karbon dioksida. Akeh peneliti wis nyinaoni asil pembubaran oksida wesi kanthi asam oksalat.
Metode kalsinasi suhu dhuwur
Kalsinasi minangka proses ngasilake produk kaolin kelas khusus. Miturut suhu perawatan, rong kelas kaolin calcined diprodhuksi. Kalsinasi ing sawetara suhu 650-700 ℃ mbusak gugus hidroksil struktural, lan uap banyu sing lolos nambah elastisitas lan opacity saka kaolin, sing minangka atribut sing cocog kanggo aplikasi lapisan kertas. Kajaba iku, kanthi kaolin dadi panas ing 1000-1050 ℃, ora mung bisa nambah abradability, nanging uga entuk keputihan 92-95%.
Kalsinasi klorinasi
Wesi lan titanium dibusak saka mineral lempung, utamane kaolin kanthi klorinasi, lan asil sing apik ditampa. Ing proses klorinasi lan kalsinasi, ing suhu dhuwur (700 ℃ - 1000 ℃), kaolinit wis ngalami dehidroksilasi kanggo mbentuk metakaolinite, lan ing suhu sing luwih dhuwur, fase spinel lan mullite dibentuk. Transformasi kasebut nambah hidrofobik, kekerasan lan ukuran partikel liwat sintering. Mineral sing diolah kanthi cara iki bisa digunakake ing pirang-pirang industri, kayata kertas, PVC, karet, plastik, adhesive, polishing lan odol. Hidrofobik sing luwih dhuwur ndadekake mineral kasebut luwih kompatibel karo sistem organik.
Metode Mikrobiologi
Teknologi pemurnian mikroba mineral minangka subyek pangolahan mineral sing relatif anyar, kalebu teknologi leaching mikroba lan teknologi flotasi mikroba. Teknologi microbial leaching mineral minangka teknologi ekstraksi sing nggunakake interaksi jero antarane mikroorganisme lan mineral kanggo ngrusak kisi kristal mineral lan mbubarake komponen sing migunani. Pirit teroksidasi lan bijih sulfida liyane sing ana ing kaolin bisa diresiki kanthi teknologi ekstraksi mikroba. Mikroorganisme sing umum digunakake kalebu Thiobacillus ferrooxidans lan bakteri pereduksi Fe. Cara mikrobiologis nduweni biaya murah lan polusi lingkungan sing murah, sing ora bakal mengaruhi sifat fisik lan kimia kaolin. Iki minangka cara pemurnian lan pemutihan anyar kanthi prospek pangembangan mineral kaolin.
Ringkesan
Penghapusan wesi lan perawatan whitening saka kaolin kudu milih cara sing paling apik miturut panyebab warna sing beda-beda lan tujuan aplikasi sing beda-beda, nambah kinerja keputihan mineral kaolin sing komprehensif, lan nggawe nilai panggunaan lan nilai ekonomi sing dhuwur. Tren pangembangan mangsa kudu nggabungake karakteristik metode kimia, cara fisik lan cara mikrobiologis sacara organik, supaya bisa menehi kaluwihan lan nyegah kekurangan lan kekurangane, supaya bisa entuk efek pemutihan sing luwih apik. Ing wektu sing padha, uga perlu kanggo luwih sinau mekanisme anyar saka macem-macem cara aman impurity lan nambah proses kanggo nggawe aman wesi lan whitening saka kaolin berkembang ing arah karbon ijo, efisien lan kurang.
Posting wektu: Mar-02-2023