Kaolin’in 4 Başlıca Modifikasyon Teknolojisi
Kaolin yaygın olarak kullanılmaktadır. Bilim ve teknolojinin sürekli yenilenmesiyle, hayatın her kesiminin çeşitli kaolin göstergelerine yönelik gereksinimleri daha yüksektir, özellikle kağıt yapımı, kaplamalar, kauçuk ve diğer sektörlerde yüksek kaliteli kaolin talebi artmaya devam etmektedir. Kaolinin modifikasyonu, yüzeyinin fiziksel ve kimyasal özelliklerini değiştirebilir, böylece modern yeni teknolojinin, yeni teknolojinin ve yeni malzemelerin ihtiyaçlarını karşılamak için katma değerini artırabilir.
Şu anda, yaygın olarak kullanılan modifikasyon yöntemleri arasında kalsinasyon modifikasyonu, asit-baz modifikasyonu, öğütme ve pul pul dökülme arıtma işlemi ve interkalasyon ve pul pul dökülme modifikasyonu yer alır.
1. Kalsinasyon modifikasyonu
Kalsinasyon modifikasyonu, kaolin endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan ve olgun modifikasyon yöntemidir, özellikle kömür serisi kaolin için, kalsinasyon modifikasyonu organik maddeyi uzaklaştırabilir ve yüksek beyazlık ve yüksek kaliteli kaolin ürünleri elde edebilir. Kaolinin kalsine kalitesini etkileyen birçok faktör vardır. Hammadde kalitesi, hammadde partikül boyutu, kalsine sistem, kalsine atmosfer ve katkı maddelerinin seçimi kalsine kaolen kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.
Kaolinin kalsinasyonu, kristal yapısında belirli bir değişikliğe neden olacaktır. Düşük sıcaklıkta kalsinasyon altında, organik maddenin bir kısmı ve kaolinde fiziksel olarak adsorbe edilmiş su yavaş yavaş ayrılacaktır. Kaolin 500-900 °C’ye kadar kalsine edildiğinde dehidroksile olur, kristal yapısını bozar ve amorf hale gelir. Katmanlı yapı çöker, özgül yüzey alanı artar ve buna bağlı olarak aktivite de artar. Bu sıcaklık kademesinde kalsinasyonla elde edilen kaolene metakaolin adı verilir. Kalsinasyon sıcaklığı yaklaşık 1000°C’ye ulaştığında, kaolinit bir alüminyum-silikat spinel yapısı oluşturmak üzere bir faz dönüşümüne uğrar; kalsinasyon sıcaklığı 1100°C’nin üzerine çıktığında müllit dönüşümü gerçekleşir.
2. Asit-baz modifikasyonu
Kaolinin asit bazlı modifikasyonu, toz yüzeyinin adsorpsiyonunu ve reaktivitesini etkili bir şekilde geliştirebilir. Kalsine kömür bazlı kaolin sırasıyla hidroklorik asit ve sodyum hidroksit ile modifiye edilerek en iyi yağ emme değerine karşılık gelen arıtma koşulları elde edilmiştir. Kalsine kaolin, hidroklorik asit modifikasyonundan sonra asit reaktivitesi ile tetrahedral Al oluşturduğundan, Al elementinin kaolinde yıkanması, kaolinin gözenek yapısını büyük ölçüde zenginleştirir; Sodyum hidroksitin modifikasyonu, küçük gözenek yapısını artıran kalsine kaolindeki Si elementini süzebilir, çünkü kaolindeki SiO2‘nin bir kısmı serbest SiO2’ye dönüştürülür, alkalin maddelerle reaksiyona girmesi kolaydır.
Asitle modifiye edilmiş kaolindeki metal oksit safsızlıklarının yıkanması da kaolinin gözeneklerini zenginleştirebilir ve gözenek boyutu, parçacık boyutu dağılımı ve spesifik yüzey alanı gibi önemli performans parametrelerini daha da iyileştirebilir. Alkali işlem süresinin artmasıyla kalsine kömür serisi kaolinin gözenek boyutu dağılımı genişler, özgül yüzey alanı azalır, gözenek hacmi artar ve kraking aktivitesi ve seçicilik artar.
3. İnterkalasyon/pul pul dökülme değişikliği
Kaolinin interkalasyon ve pul pul dökülme modifikasyonu ve ultra ince tozun hazırlanması, kaolinin kalitesini iyileştirmek için önemli bir araçtır ve kaolinin plastisitesini, beyazlığını, dağılabilirliğini ve adsorpsiyonunu iyileştirmek için büyük önem taşır. Kaolinin yapısı, periyodik ve tekrar tekrar düzenlenmiş silikon-oksijen tetrahedronları ve alüminyum-oksijen oktahedronlarından oluşur. Genleşebilirlikten yoksundur ve organik madde ile birleşmesi zordur. Kaolin tabakasına sadece küçük moleküler ağırlığa ve güçlü polariteye sahip birkaç organik molekül yerleştirilebilir. formamid, potasyum asetat, dimetil sülfoksit ve üre gibi.
4. Öğütme ve soyma işlemi
Kaolinin parçacık boyutu önemli bir göstergedir. Kağıt yapım dolgu kaplama endüstrisinde, soyulmuş kaolin kağıdın yüzeyine kaplanır. Bu kaolin pulları kağıdın yüzeyine geçmeli, üst üste ve paralel olarak yerleştirilir ve kağıt daha pürüzsüz, daha beyaz, daha parlak olur ve baskıdan sonra mürekkep filigran gibi efektler üretmez.
Yaygın olarak kullanılan kaolin öğütme ve sıyırma yöntemleri arasında kuru çok ince öğütme, ıslak öğütme, ekstrüzyon ve kimyasal daldırma yer alır. Kuru toz haline getirme genellikle kaolin hammaddelerinin jet değirmenlerde, siklon otojen değirmenlerde, yüksek hızlı mekanik darbeli ultra ince pulverizatörlerde ve titreşimli değirmenlerde toz haline getirilmesini içerir. Parçacık boyutu derecelerini kontrol etmek için, sınıflandırma ve diğer işlemler genellikle gereklidir.