La technologie de traitement en profondeur du kaolin

Le kaolin est un minéral argileux dont le composant principal est la kaolinite, communément appelé « argile à porcelaine », comprenant : la kaolinite, la perlite, la dickite et l’halloysite. La formule chimique cristalline de la kaolinite est AI₄[Si₄O₁₀](OH)₈, qui est un minéral de silicate stratifié de type 1:1. Il se compose d’une couche tétraédrique silicium-oxygène et d’une couche octaédrique aluminium-oxygène. Les couches sont composées de liaisons hydrogène-oxygène. relier.

Selon sa texture et sa plasticité, il peut être divisé en kaolin dur, kaolin mou et kaolin sableux. Selon sa genèse, il peut être divisé en kaolin de la série charbon et en kaolin de la série non charbon.

Les minéraux de gangue du kaolin comprennent le feldspath, le quartz, les minéraux d’oxyde de titane, les minéraux de fer et le mica. Les principaux composants chimiques sont le dioxyde de silicium, l’oxyde d’aluminium, l’oxyde de fer, l’oxyde de calcium et l’oxyde de magnésium, les mélanges organiques et la perte au feu. , Oxydes de métaux alcalins, anhydride fluide.

La couleur de cuisson du kaolin est blanche ou proche du blanc, et la blancheur maximale est supérieure à 95% ; la dureté du kaolin mou est de 1~2 et la dureté du kaolin dur peut atteindre 3~4 ; il a de bonnes propriétés de moulage, de séchage et de frittage ; facile à disperser dans l’eau, suspendu, dans une suspension stable; possède d’excellentes propriétés d’isolation électrique, la résistivité est supérieure à 1010Ω·cm-1 à 200°C. Il a une bonne résistance à la solubilité acide, la capacité d’échange cationique (CMC) est généralement de 0,03-0,05 mmol/g, et il a une bonne résistance au feu, avec un pouvoir réfractaire de 1750-1790°C.

Le kaolin a de bonnes propriétés telles que la plasticité, la dispersibilité, la résistance au feu, la cohésion et la stabilité, et a été largement utilisé dans de nombreux domaines tels que l’agriculture, les matériaux réfractaires, la fabrication du papier, la céramique et le caoutchouc.

Avec l’émergence et le développement de la technologie de modification et de la nanotechnologie, le kaolin modifié et le nano kaolin ont montré d’excellentes performances, ce qui élargit considérablement le champ d’application du kaolin. Environ 45 % du kaolin mondial est utilisé dans la fabrication du papier, environ 16 % est utilisé dans les matériaux réfractaires, environ 15 % est utilisé dans la céramique et les domaines de la préparation de la fibre de verre et du ciment représentent chacun environ 6 %.

La technologie de traitement en profondeur du kaolin

Le produit de kaolin après enrichissement et purification atteint la meilleure qualité à l’état naturel, mais ne répond toujours pas aux exigences de certaines applications, un traitement supplémentaire du kaolin est donc nécessaire. Le traitement en profondeur du kaolin comprend : la calcination, le broyage ultrafin, la modification de surface.

• Broyage ultrafin

Dans le processus de pulvérisation ultrafine de kaolin, la couche de produit se fracture pour produire des particules floconneuses. Par conséquent, la pulvérisation ultrafine du kaolin est également appelée pelage. Les machines de décapage utilisées dans l’industrie sont principalement des homogénéisateurs haute pression, des broyeurs mélangeurs, etc.

L’homogénéisateur haute pression utilise la force de cisaillement générée par le frottement mutuel généré lorsque la suspension est pulvérisée sous haute pression et l’effet d’écrasement généré par la chute de pression soudaine après la pulvérisation, qui détruit la structure cristalline de la kaolinite et provoque la liaison hydrogène entre le couches de cristal. Fracture, provoquant l’éclatement et le décollement des couches de kaolin une à une.

Lors de la pulvérisation ultrafine du kaolin avec un broyeur à agitation, des billes de céramique, des billes de verre, de la pierre de fer et du corindon sont utilisées comme milieu de pulvérisation afin d’éviter la pollution secondaire et d’assurer la blancheur du produit. Étant donné que le taux de remplissage du milieu de concassage affectera la capacité de production du broyeur, il existe de nombreux médias et l’effet de pelage est bon, mais la capacité de traitement est faible, de sorte que le taux de remplissage optimal doit être déterminé par des expériences basées sur les performances de l’équipement. .

• Traitement de calcination

La calcination du kaolin peut éliminer l’eau de structure dans les minéraux de kaolinite, et en même temps peut éliminer les sources de pollution organique et certaines substances volatiles. C’est actuellement l’une des méthodes les plus efficaces de traitement du kaolin. Il peut non seulement améliorer la pureté et la blancheur du kaolin, mais également modifier les propriétés du kaolin, de sorte que le kaolin possède des propriétés qu’il n’avait pas avant la calcination, telles que : faible densité, grande surface spécifique, bonnes propriétés de couverture et bonne résistance à l’usure. Le processus et l’équipement de cuisson au satin du kaolin comprennent principalement la calcination au four à flamme inversée, la calcination au four rotatif, la calcination à flux d’air vortex et la calcination au four tunnel.

Lorsque le kaolin est utilisé comme céramique, un four à flamme inversée est généralement utilisé pour la calcination. Avant que le kaolin n’entre dans le four, la teneur en humidité du kaolin est contrôlée à environ 15 %, de sorte que le kaolin ne se cimente pas pendant le processus de calcination et économise du carburant.

Actuellement, la plupart des fours rotatifs utilisés sont des fours rotatifs horizontaux. Le four rotatif utilise du charbon à basse température comme combustible. La rotation du four rotatif fait chuter le kaolin en continu et la direction du mouvement est opposée à la direction du flux d’air à haute température, de sorte que le kaolin et les fumées à haute température sont parfaitement combinés. Échange de chaleur, une production continue est possible.

La calcination à air vortex utilise un vortex conique pour traiter la poudre de kaolin sélectionnée. Pendant le processus de calcination, un flux d’air chaud tournant vers le haut est formé par un vortex, et des matériaux extrêmement fins sont dispersés dans une chambre de réaction interne à cône pour la calcination à travers un pulvérisateur. À ce stade, le kaolin calciné amorphe obtenu peut être chauffé davantage, ce qui provoquera de nouveaux L’état cristallin et physique du matériau est supérieur au kaolin calciné de la première étape et présente de meilleures caractéristiques.

Les produits calcinés dans le four tunnel sont devenus du clinker réfractaire fritté. Dans ce processus, le kaolin est transformé en une forme spécifique et envoyé au four tunnel pour la calcination. Le matériau fritté est broyé, classé et transformé en une taille de particule standard. Entrez dans le broyeur à boulets pour broyer à -120 mesh et -200 mesh ou envoyez au tamis pour séparer 80-120 mesh.

Source de l’article : China Powder Network