Công nghệ chế biến sâu cao lanh
Cao lanh là một khoáng chất đất sét với thành phần chính là kaolinit, thường được gọi là “đất sét sành”, bao gồm: kaolinit, đá trân châu, dickite, và halloysit. Công thức hóa học tinh thể của kaolinit là AI4[Si4O10](OH)8, là một khoáng chất silicat phân lớp thuộc loại 1: 1. Nó bao gồm một lớp tứ diện silic-oxy và một lớp bát diện nhôm-oxy. Các lớp được cấu tạo bởi các liên kết hydro-oxy. liên kết.
Theo kết cấu và độ dẻo của nó, nó có thể được chia thành cao lanh cứng, cao lanh mềm và cao lanh cát. Theo nguồn gốc của nó, nó có thể được chia thành cao lanh loạt than và cao lanh không than.
Các khoáng chất gangue của cao lanh bao gồm fenspat, thạch anh, các khoáng chất oxit titan, khoáng chất sắt và mica. Các thành phần hóa học chính là silic điôxít, ôxít nhôm, ôxít sắt, ôxít canxi và ôxít magiê, hỗn hợp hữu cơ và mất mát khi bắt lửa. , Oxit kim loại kiềm, anhiđrit dịch.
Màu nung của cao lanh là trắng hoặc gần trắng, độ trắng tối đa lớn hơn 95%; độ cứng của cao lanh mềm là 1 ~ 2, và độ cứng của cao lanh cứng có thể đạt 3 ~ 4; nó có đặc tính đúc, sấy khô và thiêu kết tốt; dễ phân tán trong nước, lơ lửng, thành một huyền phù ổn định; có đặc tính cách điện tuyệt vời, điện trở suất lớn hơn 1010Ω · cm-1 ở 200 ° C. Nó có khả năng chống hòa tan axit tốt, dung lượng trao đổi cation (CMC) nói chung là 0,03-0,05mmol / g, và nó có khả năng chống cháy tốt, với độ khúc xạ 1750-1790 ° C.
Cao lanh có các đặc tính tốt như dẻo, dễ phân tán, chống cháy, kết dính và ổn định, và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, vật liệu chịu lửa, sản xuất giấy, gốm sứ và cao su.
Với sự xuất hiện và phát triển của công nghệ biến tính và công nghệ nano, cao lanh biến tính và cao lanh nano đã cho thấy hiệu quả tuyệt vời hơn, giúp mở rộng đáng kể và mở rộng lĩnh vực ứng dụng của cao lanh. Khoảng 45% cao lanh toàn cầu được sử dụng trong sản xuất giấy, khoảng 16% được sử dụng trong vật liệu chịu lửa, khoảng 15% được sử dụng trong gốm sứ, và các lĩnh vực chế biến sợi thủy tinh và xi măng, mỗi lĩnh vực chiếm khoảng 6%.
Công nghệ chế biến sâu cao lanh
Sản phẩm cao lanh sau khi thụ hưởng và tinh chế đạt chất lượng tốt nhất ở trạng thái tự nhiên, nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu của một số ứng dụng nên cần phải xử lý thêm cao lanh. Quá trình chế biến sâu cao lanh bao gồm: nung, mài siêu mịn, biến tính bề mặt.
- Nghiền siêu mịn
Trong quá trình nghiền thành bột siêu mịn cao lanh, lớp sản phẩm bị đứt gãy tạo ra các hạt bong tróc. Do đó, quá trình nghiền thành bột siêu mịn của cao lanh còn được gọi là quá trình bóc vỏ. Các loại máy tước được sử dụng trong công nghiệp chủ yếu là máy đồng hóa áp suất cao, máy trộn, v.v.
Máy đồng hóa áp suất cao sử dụng lực cắt tạo ra do ma sát lẫn nhau được tạo ra khi bùn được phun dưới áp suất cao và hiệu ứng nghiền tạo ra do giảm áp suất đột ngột sau khi phun, phá hủy cấu trúc tinh thể kaolinit và gây ra liên kết hydro giữa các lớp tinh thể. Gãy, làm cho các lớp cao lanh bị vỡ ra và bong ra từng lớp một.
Khi nghiền thành bột cao lanh siêu mịn bằng máy khuấy, bi gốm, bi thủy tinh, đá sắt và corundum được sử dụng làm môi trường nghiền bột để tránh ô nhiễm thứ cấp và đảm bảo độ trắng của sản phẩm. Vì tỷ lệ lấp đầy của môi trường nghiền sẽ ảnh hưởng đến năng suất sản xuất của máy nghiền, có nhiều môi trường và hiệu quả bóc vỏ tốt nhưng khả năng xử lý thấp, do đó tỷ lệ lấp đầy tối ưu cần được xác định thông qua các thí nghiệm dựa trên hiệu suất của thiết bị. .
- Xử lý nung
Quá trình nung cao lanh có thể khử được nước cấu tạo trong khoáng kaolinit, đồng thời có thể loại bỏ các nguồn ô nhiễm hữu cơ và một số chất dễ bay hơi. Nó hiện là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để chế biến cao lanh. Nó không chỉ có thể cải thiện độ tinh khiết và độ trắng của cao lanh, mà còn thay đổi các tính chất của cao lanh, để cao lanh có những đặc tính mà trước khi nung không có, chẳng hạn như: tỷ trọng thấp, diện tích bề mặt riêng lớn, đặc tính che phủ tốt, tốt. hao mòn điện trở. Quá trình nung sa tanh và thiết bị của cao lanh chủ yếu bao gồm nung lò lửa ngược, nung lò quay, nung dòng khí xoáy và nung lò tuynel.
Khi cao lanh được sử dụng làm gốm sứ, một lò nung đảo ngược thường được sử dụng để nung. Trước khi cao lanh vào lò nung, độ ẩm của cao lanh được kiểm soát ở mức khoảng 15%, do đó cao lanh sẽ không đóng xi trong quá trình nung và tiết kiệm nhiên liệu.
Hiện nay, hầu hết các loại lò quay được sử dụng là loại lò quay ngang. Lò quay sử dụng than nhiệt lượng thấp làm nhiên liệu. Chuyển động quay của lò quay làm cho cao lanh liên tục nhào lộn, và hướng chuyển động ngược với hướng của luồng gió nhiệt độ cao nên cao lanh và khí lò nhiệt độ cao được kết hợp triệt để. Có thể trao đổi nhiệt, sản xuất liên tục.
Quá trình nung không khí xoáy sử dụng một máy xoáy hình nón để xử lý bột cao lanh đã chọn. Trong quá trình nung, một dòng khí nóng quay lên được hình thành bởi một máy xoáy, và các vật liệu cực mịn được phân tán vào một buồng phản ứng bên trong hình nón để nung thông qua một máy phun. Lúc này, cao lanh nung vô định hình thu được có thể được gia nhiệt thêm, điều này sẽ tạo ra trạng thái kết tinh và vật lý mới của vật liệu cao hơn cao lanh nung ở giai đoạn đầu, và nó có các đặc tính tốt hơn.
Các sản phẩm được nung trong lò tuynel đã trở thành clinker chịu lửa thiêu kết. Trong quá trình này, cao lanh được tạo thành một hình dạng cụ thể và được gửi đến lò tuynel để nung. Vật liệu thiêu kết được nghiền, phân loại và tạo thành cỡ hạt tiêu chuẩn. Nhập máy nghiền bi để nghiền đến -120 lưới và -200 lưới hoặc gửi đến sàng để tách ra 80-120 lưới.
Nguồn bài viết: China Powder Network