روش هاي اعمال لعاب

الف) روش اسپري کردن
ب) روش ديسکي
ج) روش بل
د) روش واتر فال (آبشاري)
ع) روش غوطه وري

1. 3. روش اسپري کردن

دراين روش لعاب با استفاده از يک نازل بر روي قطعه اسپري مي گردد. اين روش بسيار حساس بوده و حتي يک فشار هواي محيط نيز مي تواند پروسه ي اسپري کردن را مختل کند. عوامل مؤثر بر اين روش عبارتند از:
الف) خواص دوغاب (لعاب) مانند دانسيته، رسيت، ويسکوزيته و يکنواختي
ب) قطر نازل دستگاه اسپري
ج) فشاراعمالي بر دوغاب
ع) فاصله ي پيسولت با سطح قطعه
براي جلوگيري از تأثيرات مخرب محيطي بر روي عمل اسپري دوغاب معمولاً بخش لعاب زني از بخش هاي ديگر ايزوله مي گردد. و عمل لعاب زني در داخل کابين هاي مخصوصي انجام مي شود.

2. 3. روش ديسکي

در روش ديسکي يک بخش متحرک ديسکي مانند وجود دارد که قطعه از زير آن حرکت مي کند لعاب از سوراخ هاي تعبيه شده بر روي ديسک به روي قطعه قرار مي گيرد.

3. 3. روش بل

اين روش بيشتر در بدنه هاي پرمساحت کاربرد دارد. لعاب هاي اعمالي به اين روش معمولاً ويسکوزيته و دانسيته ي بالايي دارند. سطح لعاب توليدي با اين روش صيقلي است.

4. 3.روش واترفال (آبشاري)

اين روش در لعاب هاي با ويسکوزيته و دانسيته ي پايين کاربرد دارد. در اين روش دوغاب از يک ظرف خارج شده و به صورت آبشاري بر روي قطعه مي ريزد. اين روش براي قطعات با مساحت کم و مسطح مناسب است.

5. 3. روش غوطه وري

براي لعاب زني قطعات پيچيده از اين روش بهره مي گيرند. بيسکويت توليدي وارد حوضچه اي از دوغاب شده و لعاب را به خود جذب مي کند. وان حمام و سرويس هاي بهداشتي به اين روش لعاب زني مي شوند.

شکل 3 نمونه اي از قطعه لعاب زده شده با اين روش

روش هاي اعمال لعاب

الف) روش اسپري کردن
ب) روش ديسکي
ج) روش بل
د) روش واتر فال (آبشاري)
ع) روش غوطه وري

1. 3. روش اسپري کردن

دراين روش لعاب با استفاده از يک نازل بر روي قطعه اسپري مي گردد. اين روش بسيار حساس بوده و حتي يک فشار هواي محيط نيز مي تواند پروسه ي اسپري کردن را مختل کند. عوامل مؤثر بر اين روش عبارتند از:
الف) خواص دوغاب (لعاب) مانند دانسيته، رسيت، ويسکوزيته و يکنواختي
ب) قطر نازل دستگاه اسپري
ج) فشاراعمالي بر دوغاب
ع) فاصله ي پيسولت با سطح قطعه
براي جلوگيري از تأثيرات مخرب محيطي بر روي عمل اسپري دوغاب معمولاً بخش لعاب زني از بخش هاي ديگر ايزوله مي گردد. و عمل لعاب زني در داخل کابين هاي مخصوصي انجام مي شود.

2. 3. روش ديسکي

در روش ديسکي يک بخش متحرک ديسکي مانند وجود دارد که قطعه از زير آن حرکت مي کند لعاب از سوراخ هاي تعبيه شده بر روي ديسک به روي قطعه قرار مي گيرد.

3. 3. روش بل

اين روش بيشتر در بدنه هاي پرمساحت کاربرد دارد. لعاب هاي اعمالي به اين روش معمولاً ويسکوزيته و دانسيته ي بالايي دارند. سطح لعاب توليدي با اين روش صيقلي است.

4. 3.روش واترفال (آبشاري)

اين روش در لعاب هاي با ويسکوزيته و دانسيته ي پايين کاربرد دارد. در اين روش دوغاب از يک ظرف خارج شده و به صورت آبشاري بر روي قطعه مي ريزد. اين روش براي قطعات با مساحت کم و مسطح مناسب است.

5. 3. روش غوطه وري

براي لعاب زني قطعات پيچيده از اين روش بهره مي گيرند. بيسکويت توليدي وارد حوضچه اي از دوغاب شده و لعاب را به خود جذب مي کند. وان حمام و سرويس هاي بهداشتي به اين روش لعاب زني مي شوند.

شکل 3 نمونه اي از قطعه لعاب زده شده با اين روش

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

4. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس شفافيت و صيقلي بودن

1. 4. 2. خاصيت ترانسپارنتي

اين خاصيت هنگامي به وجود مي آيد که نور به راحتي از جسم عبور کند. درمواد ترانسپارنت ضريب شکست خيلي پايين است. اين خاصيت يکي از ويژگي هاي مهم و ذاتي مواد سراميکي است.
لعاب هاي ترانسپارنت لعاب هايي هستند که نور براحتي از آنها عبور مي کند. اين لعاب ها براي بدنه هاي 100 درصد سفيد و بدون رنگ مفيد است زيرا کليه ي عيوب بدنه از روي سطح لعاب نمايان است. امروزه استفاده از لعاب هاي ترانسپارنت در کشورهاي پيشرفته فراموش شده است.

2. 4. 2. لعاب هاي اپک

لعاب هايي هستند که بر روي قطعات سراميک زده مي شوند. که اين لعاب ها به خاطر کريستاليزه شدنشان، داراي پوشانندگي مناسب و ضريب شکست بالا هستند.

3. 4. 2. لعاب هاي مات

اين گروه از لعاب ها داراي مقاوت بالايي در برابر عوامل شيميايي هستند. سختي اين لعاب ها نيز بالاست. در ترکيب اين لعاب ها اکسيد زيرکونيوم (zro2) و اکسيد آلومينيوم استفاده مي شود. البته اکسيد روي نيز در حدود 1 تا 2 درصد به آنها اضافه مي شود.

4. 4. 2. لعاب هاي پرسلان

لعاب هاي مورد استفاده در صنعت پرسلان (چيني آلات) به گونه اي طراحي مي گردند که تحمل حرارتي بالايي نداشته باشند. اين نوع لعاب ها بيشتر از ترکيبات اکسيد آلومينيوم، سيليکات زيرکونيوم، تالک و فلوسپات هاي پتاسيک ساخته شده اند البته در ساخت آنها از رس هاي دانه ريز کروي (مانند بال کلي) نيز استفاده مي شود. اين گونه لعاب ها به خاطر مقاومت به سايش بالا،مقاومت به ضربه بالا و استحکام بالاي خود به لعاب هاي سالورسالت معروفند.

5. 4. 2. لعاب هاي معرق

اين نوع لعاب ها داراي سختي کم، نرمي زياد و مقاومت به خوردگي و انحلال بالا دارند.

6. 4. 2. لعاب هاي اِنگوب

اين نوع لعاب ها بر روي بدنه هايي که رنگي هستند پوشانده شده که بعد از آن يک لعاب ديگر بر روي اين لعاب اضافه مي گردد. به اين نوع لعاب ها، زيرلعاب (engube) نيز مي گويند. اين نوع لعاب حد وسطي ميان بدنه و لعاب اصلي است و عيوب بدنه را اصلاح مي کند.

5. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس روش هاي توليد

الف) لعاب هاي خام
ب) لعاب هاي فريتي
ج) لعاب هاي تبخيري

1. 5. 2. لعاب هاي خام

با توجه به اسم اين لعاب ها مشخص مي گردد که اين گونه لعاب ها خام اعمال مي گردند در واقع ترکيبات اصلي اين لعاب ها که شامل مواد اصلي و فرعي مي گردد با آب مخلوط شده و با اضافه کردن الکتروليت آسياب مي شوند. پس از معين نمودن و تنظيم نمودن عوامل مؤثر لعاب (مانند دانسيته، رئوپوکسي، ديلاتنسي، رسيت و...)، لعاب از آسياب خارج شده و پس از 48 ساعت ماندگاري در حوضچه ها استفاده مي شود.
مهمترين الکتروليت هاي مورد استفاده در صنعت لعاب سازي عبارتند از:
الف) تري پلي فسفات سديم (t.p.p.Na)
ب) متاسلولز کربوکسيد (C.M.C)
ج) تروکالين
انتخاب نوع الکتروليت با توجه به وضعيت لعاب، قيمت الکتروليت و وضعيت بازار فروش الکتروليت صورت مي گيرد

2. 5. 2. لعاب هاي فريت شده (فريتي)

براي بهبود خواص لعاب ها آنها را پيش از اعمال بر بدنه فراوري مي کنند به اين لعاب فراوري شده لعاب فريتي يا فريت شده مي گويند براي فريت کردن لعاب، مواد اوليه ي مناسب (با توجه به فرمول لعاب) خردايش مي گردند و در کوره اي دوار ذوب و زنيتر مي شوند مذاب حاصله از يکي از سمت هاي کوره ي دوار بداخل يک حوضچه ي آب ريخته مي شود. اين عمل باعث سدشدن سريع لعاب مي گردد. لعاب حاصله خاصيت پلاستيسيته ي خود را از دست داده است و براي مهيا نمودن دوغاب لعاب از فريت اوليه بايد فريت ها را با 8 تا 10 درصد کائولن و مقداري الکتروليت بداخل آسياب بريزيم. و پس از خردايش مراحل شبيه به لعاب هاي خام مي گردد.

3. 5. 2. لعاب هاي تبخيري

روش توليد اين لعاب به گونه اي است که لعاب در يک محفظه (کوره) تبخير مي گردد. و به خاطر رسيدن به حالت اشباع بر روي سطوح مورد نظر رسوب مي کند. اين نوع روش اعمال لعاب و همچنين فرمول بندي در صنعت توليد سراميک رنگين با پخت فشرده (سفالي فشرده) مصرف دارد و گاهي نيز براي قطعات سراميکي مورد مصرف در صنعت شيمي به عنوان ظروف نگهداري اسيد و و قليايي ها،لوله هاي کانال فاضلاب، ظروف نگهداري اسيد، شراب و ساير مواد الکلي به کار گرفته مي شود زيرا اين لعاب ها در مقابل بسياري از اسيدها و عوامل محيطي کاملاً مقاوم و پايدار هستند. صنعت کاربرد اين نوع لعاب ها بسيار قديمي و امروزه نيز داراي اهميت هستند. همانگونه که گفته شد اين لعاب ها مانند ساير انواع لعاب به صورت دوغاب اعمال نمي گردد بلکه قبل از پخت بر روي اجسام لايه نشاني مي گردد.

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

تعريف لعاب

لعاب قشرنازک شيشه اي يا شيشه مانند است که (در فرآيند لعابکاري) بر سطوح بعضي اجسام سراميکي پوشش داده مي شود. ماده ي تشکيل دهنده ي لعاب را که پودر بسيار نرمي است به وسيله اي روي جسم مورد نظر لعابکاري مي کنند و سپس مي پزند. لعاب، تمام سطح جسم سراميکي را کاملاً به صورت يک پوشش نازک مي پوشاند. لعاب هميشه در دماي کمتري نسبت به بدنه هاي سراميک،به حالت خميري و مذاب در مي آيد،يعني نقطه ي خميري پايين تري دارد.

1. 1.اهداف لعابکاري

به طورکلي بدنه هاي سراميکي داراي تخلخل هستند. اين بدنه ها در مقابل عوامل شيميايي و تخريبي محيطي مقاومت کمتري دارند. و رفته رفته براساس وجود اين عوامل تخريب مي شوند از اين رو وجود لعاب مناسب بر روي بدنه مي تواند سراميک را در مقابل عوامل شيميايي و مکانيکي حفظ کرده و از خوردگي جلوگيري کند.
لعابکاري جسم سراميک موجب تراکم،سختي، صيقلي شدن و رنگي شدن آن مي شود. ضمناً با متراکم شدن بدنه، امکان نفوذ مايعات و گازها به داخل بافت بدنه کم مي شود و بنابراين بدنه تخريب نمي گردد.

2. تقسيم بندي لعابها

لعاب ها را براساس عوامل و ويژگي هاي متنوعي تقسيم بندي مي کنند.که بنابر هدف انتخاب کننده نوع تقسيم بندي نيز مي تواند متفاوت باشد. درحين انتخاب لعاب بايد به اين مسئله دقت کرد که بين ضريب انبساط بدنه و لعاب تناسب برقرار باشد. ضمناً ضريب انبساط بدنه از ضريب انبساط لعاب بيشتر باشد.

1. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس ترکيب شيميايي

1- لعاب هاي سربي

الف- لعاب بدون بور
الف. 1. لعاب سربي ساده
الف. 1. لعاب سربي مخلوط
ب) لعاب محتوي برات

2. لعاب هاي بدون سرب

الف) لعابهاي براتي
ب) لعابهاي بدون بور
ب. 1. لعاب با مقدار قليايي بالا (لعابهاي قليايي)
ب. 2. لعاب با مقدار کمي قليايي (لعابهاي پرسلان)

2. 2. تقسيم بندي لعاب ها براساس مقاومت در برابر عوامل شيميايي

الف) لعاب هاي ضداسيد
الف. 1. لعاب ضداسيد معمولي
الف.2. لعاب ضداسيد متوسط
الف.3. لعاب ضداسيد ويژه (اين نوع لعاب براي بدنه هاي پرسلاني و بدنه هاي منيريتي کاربرد دارد)
ب) لعاب هاي ضد بازي
ج) لعاب هاي مقاوم در برابر ترکيب شدن (لعاب هاي ترکيب ناپذير)

3. 2.تقسيم بندي لعاب ها براساس درجه حرارت

در اين تقسيم بندي دماي ذوب مورد توجه است که از اين روي اين تقسيم بندي لعاب ها را به گروه هاي زير تقسيم کرده است:
الف) لعاب هاي معرق که دماي ذوبي در محدوده ي 780-880 درجه سانتيگراد دارند.
ب) لعاب هاي ترانسپارنت با محدوده ي ذوبي 980-1100 درجه سانتيگراد
ج) لعاب هاي اپک با دماي ذوب بين 1050-1150 درجه سانتيگراد
د) لعابهاي مات با دماي ذوب بين 1050 تا 1200 درجه سانتيگراد
ع) لعاب هاي پرسلاني با دماي ذوب 1150 تا 1250 درجه سانتيگ

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

کائولين چيست؟

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود. اين كانسارها اغلب شامل كاني كائولينيت و يا فرآورده هاي بدست آمده از آن مي باشند. در گذشته اصطلاح خاك چيني به عنوان مترادف كائولن استفاده مي شد. نام كائولن از كلمه كائولينگ چيني به معناي تپه سفيد مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج مي شده است. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. آمريكا، روسيه، جمهوري چك و برزيل بزرگ ترين توليد كنندگان كائولن مي باشند.


سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. يكي از مهم ترين خصوصيات صنعتي كائولن ماهيت شيميايي خنثي آن مي باشد. كائولن تحت شرايط شيميايي صنعتي و در محدوده PH بين 3 تا 9 پايدار مي باشد. بنابراين مي تواند به راحتي به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با ساير تركيبات استفاده شود.
از جمله خصوصيات اقتصادي مهم كائولن اندازه ريز ذرات آن مي باشد. اغلب ديگر موادي كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده مي شوند، بايد به وسيله عمليات هزينه بر خردايش و آسيا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبديل شوند.
صفحات بلوري نازك قدرت پوشش دهي خوبي را فراهم مي آورد و براي پوشش روي كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآينده هاي صنعتي به عنوان سوسپانسيون پليمر مايع يا آب به كار مي رود. ويسكوزيته يا گرانروي اين اسلاري هاي مايع نكته اي مهم مي باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروي خيلي كم آن در درصدهاي جامد بالا مي باشد. اين خصوصيت بر خلاف ويژگي بنتونيت است.
مرغوبترين کائولن*ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا می*باشند که به منظور کاهش اين ناخالصی*ها بطرق مختلف فرآوري می*گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل می*شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز می*نمايد. ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي


كاني هاي مهم كائولن:
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت. كائولينيت فراوانترين كاني اين گروه است. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن است و در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي (OH)8 (Si4O10) Al4 در سيستم تري کلينيک و سختي حدود 5/2-1 ، داراي 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتي مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفيد مايل به زرد و گاهي هم کمي سبز يا آبي رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوي شديد خاک مي دهد. اين کاني اغلب داراي پلاستيسيته بوده و عملاً در آب ، اسيدهاي سرد و رقيق ، اسيد کلريدريک و اسيد سولفوريک گرم و غليظ و ئيدروکسيدهاي قليايي نامحلول حل مي شود.
اغلب ذخاير کائوليني در اثر هوازدگي و تجزيه سنگهاي ولکانيکي حاوي سيلکات آلومينيوم بوجود مي آيند. سنگها گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپاتها، ميکا و زئوليت جهت ايجاد کائولينيت مناسب مي باشند که در اثر هوازدگي و تجزيه شيميائي مواد قليائي و مقداري از SO2 خارج شده و کوارتز و ساير کاني هاي همراه بصورت ترکيب باقي مي مانند.
کائولن ممکن است نتيجه آلتراسيون هيدروترمال باشد. در اين صورت، محلول هيدروترمال سردتر از 300 درجه سانتي گراد در داخل سنگهاي با فلدسپات بالا، سبب شستن يونهاي Ca++,K+, Na+ و ساير کاتيون ها و رسوب آنها با H+ بيشتر مي شود. اغلب اين گونه ذخاير در ارتباط با سيستم متئوريک هيدروترمال، که حرارت از سنگهاي ولکانيکي مشتق مي شود، مي باشند.
ذخاير بزرگي از کائولينيت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجي ترين قسمتهاي سيستم هيدروترمالي، مرتبط با باتوليت هاي گرانيتي وجود دارند که به عمق چندين کيلومتر تشکيل شده اند.
کائولينيت در مقايسه با ناكريت – ديكيت از نظم کمتري برخوردار است و به همين دليل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزيت در مقايسه با بقيه کوچکتر است. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
رس توپي:
رس توپي يك نوع سنگ رسوبي است كه حاوي كائولينيت و مقدار جزئي ايليت، كلريت، كوارتز و مونتموريونيت است. ذرات كائولينيت در رس توپي در مقايسه با ساير منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولينيت رس توپي 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ايليت و كلريت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلي، مونتموريونيت، تركيبات اهن، اكسيد تيتان و نمكهاي محلول از جمله ناخالصيهاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كانيهاي رسي را به همراه دارد، خاصيت شكل پذيري آن بسيار خوب است. رنگ رس توپي قهوه اي مايل به سياه است و مصارف آن عبارتند از : سراميكهاي بهداشتي، چيني هاي الكتريكي، انواع كاشيها، ظروف غذاخوري، صنايع دستي و ديرگدازها.

هالوزيت:
هالوزيت نوعي كائولين است که به دو حالت آب دار و بدون آب يافت مي شود و ترکيب نوع آب دار آن مشابه بقيه است و تنها دو مولکول اضافي آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخيص هالوزيت به كمك پراش اشعه ايكس امكان پذير است. هالوزيت بيشتر در زونهاي آلتراسيون و بندرت در زونهاي هوازده ساپروليت يافت مي گردد. عمده مصارف آن در تهيه سيمان پورتلند و تهيه نسوزها و سراميك است.

ديکيت:
ديكيت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود و عمدتاً در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

ناكريت :
ناکريت نوعي كائولين است که در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شود. نحوه قرار گيري ورقه هاي کائولينيت در ناکريت منظم است و بر همين اساس بلورهاي آنها بزرگترند و به سمت هالوزيت کاملاً بي نظم است (ناكريت - ديكيت - كائولينيت - هالوزيت ). ناکريت کمياب بوده و در زون هاي آلتراسيون تشکيل مي شود.

خاك رس آتشخوار :
بيشتر خاك رس آتشخوار از كائولينيت تشكيل گرديده، كائولين در آن به خوبي متبلور مي شد و نظم مطلوبي در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولين حاوي اكسيد و هيدروكسيدهاي آلومينيوم نيز هست. هر نوع خاكي كه دماي بيش از 1500 درجه سانتي گراد را تحمل کند و ميزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذير ، نيمه شكل پذير و بي شكل تقسيم مي گردد. خاك رس آتشخوار، بيشتر در افقهاي پايين لايه هاي زغال دار پيدا مي شود.
مصرف عمده اين خاك در تهيه آجرهاي آتشخوار است كه به شاموت معروفند. ديگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، ديگهاي گرمابي و كاشي هاي نسوز است.

انواع ذخاير کائولن:
ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي. ذخاير کائولن براساس نحوه تشکيل به دوصورت اوليه و ثانويه تشکيل مي شوند :
· ذخاير کائولن اوليه : هوازدگي ، کرمابي و سولفاته.
· ذخاير کائولن ثانويه : رسوبي ، کائولينيتي ، بال کلي و خاک نسوز

ذخيره کائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد و مقدار آن در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده شده است. ذخاير کمربند جورجيا ، کاروليناي جنوبي در ايالات متحده امريکا بين 5 تا 10 ميليارد تن برآورد شده است. کشورهاي هندوستان ، برزيل ، چين ، انگلستان و اکراين داراي ذخاير عظيم کائولن مي باشند.
ايران در بين کشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن ، کمتر از 1% از کل ذخاير کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخاير احتمالي کائولن در کشور بيش از 230 ميليون تن تخمين زده شده است و در سنگ هاي آذرين اسيدي از پرکامبرين تا ميوسن در استان هاي فارس ، اصفهان ، آذربايجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزي ، قزوين و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ايران در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي مي باشد.
کانسارهاي کائولن و رس هاي کائوليني در 4 گروه زير براساس موقعيت جغرافيايي تقسيم بندي مي شوند :
الف ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي مرکزي ايران
ب ) ذخاير رس هاي کائوليني در بخش هاي خاور ايران
ج ) رس هاي کائوليني در بخش هاي شمال و شمال باختر ايران
د) ذخاير کائوليني در بخش هاي جنوب و جنوب باختر ايران

ذخاير هوازده:
سنگهاي غني از آلومينيوم نظير شيلها، آرکوزهاي غني از الکالي فلدسپات ، آذرين فلدسپاتوئيد دار ( نفلين سينيت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانيتهاي فوق آلومينيوم و... در شرايط آب و هوايي گرم و مرطوب در سطح زمين تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و تغييرات زيادي در تركيب شيميايي و كاني شناختي آنها ايجاد مي شود. آب كافي و دماي مناسب موجب رويش گياهان شده و در نتيجه PH آب كاهش مي يابد. پايداري كانيهاي متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغييرات آنها نيز يكسان نيست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكيل ذخاير كائولين هوازده عبارتند از :
آب و هواي گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غني از آلومينيوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگي در سنگ، پايين بودن سطح آبهاي زيرزميني ، زمان كافي، بالابودن ميزان آبي كه در سنگ جريان داشته است و شست و شو و حمل كاتيونها.
در شرايط مناسب ياد شده اكثر كانيهاي سنگ به استثناي كوارتز تحت تأثير هوازدگي شيميايي واقع شده و به تركيبات ديگر تغيير مي كنند. پتاسيم فلدسپات با كاهش PH به كائولينيت و يا ايليت تبديل مي شود:
پتاسيم فلدسپات + كاهش PH آب كائولينيت + SiO2+KOH
در صورتي كه تمامي KOH شسته شود ، كائولينيت تشكيل خواهد شد (پايين بودن سطح آبهاي زير زميني موجب شست و شوي كامل بيشتر كاتيونها مي شود). اگر سطح آب زيرزميني بالا باشد تمامي K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در اين حالت ايليت و اسمكتيت تشكيل مي شود.

ذخاير گرمابي:
از تأثير محلولهاي گرمابي( كه PH آنها اسيدي است) بر سنگهاي حاوي كانيهاي آلومين سيليكات (نظير فلدسپاتها، فلدسپاتوئيدها، ميكاها و... ) در شرايط مناسب كائولينيت تشكيل مي شود. ذخاير كائولينيت گرمابي غالباً در زون هاي گسلي قرار دارند، مگر دركانسارهاي پورفيري (نوع قلع- موليبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده اي را شامل مي شوند. كائولينيت بخشي از زونهاي آلتراسيون كانسارهاي گرمابي را تشكيل مي دهد.
در اكتشاف كانسارهاي گرمابيAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولينيت راهنماي مناسبي براي تعيين موقعيت اين ذخاير محسوب مي شود.
خاستگاه کانسارهاي كائولين به سه گروه برجا ، رسوبي و گرمابي طبقه بندي مي شوند. عمده ذخاير کائولن ايران در اثر دگرساني سنگ هاي آذرين ( ريوليت و آندزيت ) و عمدتاً در کمربندهاي آتشفشاني دوران سوم به ويژه در ائوسن جاي دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغي از اين نوع معادن مي باشد.

روشهاي فرآوري:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوري ميشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربري در سراميك، رنگ و لاستيك است. فرآوري تر، يا شستشو با آب كانيهاي غيركائولن را از مايع رسدار جدا ميكند، كه در اين مرحله كائولن با كاربري به عنوان پركننده و پوشش حاصل ميشود. در انواع سرندها، هيدروسيكلونها و... مايع رسي را ميتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشيني غليظ كرد و با سانتريفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 ميكرومتري را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسيون ريزشده و بعد مراحل تورق زدايي، غربال كردن، فيلتركردن و خشك كردن و گاهي تكليس برروي آن انجام ميشود.
در حالت ديگر مايع كائولندار به دو دسته ريز و درشت با استفاده از سانتريفوژ، هيدروسيكلون يا جداسازي با آب بطور ممتد تقسيم شده و بعد تركيبات آهندار رنگزا از آن شسته ميِشود. بعد از آبگيري با تبخير، فيلتر مكش چرخان يا فشاري، كيك كائولني را ميتوان خارج كرد و خشك نمود و يا به صورت ماده با 70% جامد براي دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدايي، ذرات كائولن به صورت مكانيكي به ذرات روشن و نازكي جدا شده و در دما C °500 تكليس ميشوند تا ساختار بلوري مجزايي در آن بوجود آيد. اين عمل سبب افزايش درخشندگي و كدري كائولن مي شود.
حتي بهترين کائولن هاي دنيا هم در حدود 20 % ناخالصي دارند . بنابراين بايستي آنها را تغليظ کرد و مواد قليايي آن را به کمتر از 5/1 % رساند .
کائولن مصرفي بايد داراي مشخصات ذيل باشد :
1- درصد Al2O3 بايد از 30 % بيشتر باشد .
2- ميزان اکسيدهاي آهن Fe2O3 نبايد از 1 درصد بيشتر شود .
3- ميزان اکسيد تيتانيوم TiO2 بايد به 2/0 درصد کاهش يابد .
4- اکسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد بيشتر شود .
5- حداکثر ميزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد .
6- افزايش ميزان کائولينيت نسبت به ساير کاني هاي موجود باعث مرغوبيت کائولن مي شود .
7- دير گدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد .
8- مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتي متر مربع باشد .

کاربرد کائولن در صنعت:
بيشترين مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد کننده، منبسط کننده، ايجاد کننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق کننده، سخت کننده در صنايع پتروشيمي، نرم کننده سطح و به عنوان کاتاليزور در صنايع مختلف،کاغذسازي، سراميک، مرکب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيک، لاستيک، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه کودهاي شيميايي است.

پرکننده و پوشش دهنده مناسب
از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات pH بدون تغيير باقي مي ماند.
به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
به عنوان سخت کننده در صنايع پتروشيمي.
داشتن رنگ سفيد که آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
جلاي خاص و قابليت سفيدکنندگي.
خواص کاتاليزوري.
دارا بودن خاصيت پرکنندگي و پوششي بسيار خوب.
نرم کننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.

در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي کوره ها، ديگ هاي گرمايي و کاشي استفاده مي شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازي به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميک و ديرگداز، 10 درصد در لاستيک سازي به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيک استفاده مي شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگي خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در کاغذاز مزاياي استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازي می*باشد.
قيمت مناسب کائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف کننده اين محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن يا خاک چيني به رنگ سفيد بيشترين کاربرد را در توليد چيني و سراميک دارد.

مصرف در صنايع داروسازي :
كائولن در صنعت داروسازي با ترکيب سيليکات آلومينيوم آبدار شناخته شده است. اين کاني در تهيه داروهاي ضداسهال کاربرد دارد که اين داروها هر 4 ساعت يک بار و به مقدار 2 تا 6 گرم مصرف مي شود. از کائولن براي تهيه پمادهاي مسکن درد ، کاهش دردهاي التهابي و معالجه بيماري هاي معده و روده استفاده مي شود.
داروهاي مرکب از کائولن عبارتست از : شربت کائولن پکتن ، شربت کائولن کودکان ، شربت کائولن و مرفين ، شربت کائولن و پماد کائولن مي باشد.
داروهاي حاوي کائولن ممکن است عوارض جانبي از قبيل : حساسيت مفرط با علائم سقوط فشار خون ، کهير ، تب ، درد مفاصل ، تاول هاي سرخک مانند ، ناراحتي هاي گوارشي ، تهوع ، سردرد داشته باشد و با قطع دارو از بين برو

مصرف به عنوان رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می*گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم می*شود که اين تقسيم*بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسکوزيته آن است. کائولن کاني پرکنندة ارزان، سفيد يا نزديک به سفيد است که در يک دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات کوچک ولي فابل کنترل، هدايت گرمايي و الکتريکي کم و درخشندگي خوب است، در کاغذ، پلاستيک، رنگ، لاستيک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينکه در رنگ تاثير می*گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه*ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه می*دهد تا به*عنوان رنگدانة پوششي کاغذ بکار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در کاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيک، کائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف می*شود (PVC، پلی*استر ترموپلاستيک، نايلون و...).


مصرف در صنايع کاغذسازي :
استفاده از کائولن در کاغذسازي باعث نرمي کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از کائولن در صنايع کاغذسازي است.
کاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر کننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرايندهاي کارهاي چاپي مدرن، تا زماني که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر کننده در خمير کاغذ بخشي از شکاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر کرده، لذا بسياري از نقاط ريز مرکب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و کيفيت کار چاپ کاهش می*يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می*شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ می*گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين*هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می*شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) می*باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه*بندي از اهميت ويژه*اي برخوردار است. درجه رواني (ويسکوزيته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 ميکرون داراي اهميت بيشتر هستند.
کائولن پوششي درجه يک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 ميکرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد می*باشد.
بطور خلاصه می*توان خواص زير را براي کائولن جهت مصرف در صنايع کاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست که اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص می*شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق*ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته*نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل می*شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام می*گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام می*گردد که عبارتند از HSV و LSV،*که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده می*شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح می*باشد. طريقه عملي بدين صورت است که 100 گرم نمونه را کوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراکنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه*گيري نموده،* مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می*نمايند.

مصرف در صنايع رنگ سازي :
استفاده از کائولن در رنگ سازي پلاستيک سبب کنترل ويسکوزيته مي شود. 10 % کائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش*دهي، روان کنندگي و پخش*کردن رنگ می*شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ*هايي که با آب شسته می*شِوند نيز انواع کائولن درشت*دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه*اي را ايجاد می*کنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستيک سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين کربنات کلسيم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازي در کشورهاي ايالات متحده امريکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني می*شود که بطور کلي و در اينده نزديک ميزان رشد مصرف کائولن در اين صنعت، يک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در کشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف کائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش يافت. از آنجايي که توليد رنگ در ايالات متحده امريکا حدود 30 درصد از کل توليد جهاني است. بنابراين مصرف کائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً* کائولن بعنوان يک بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اکسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار می*گيرد. کائولن کلسينه شده اصلی*ترين کائولن بکار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،*از خصوصيات کائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با کائولن مصرفي در صنايع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يکديگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني می*دهد. بزرگترين تقاضا براي کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريکا توصيه نموده که براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً* تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را می*توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف می*گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمک هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميکرون باشد.

مصرف در صنايع لاستيک سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. کائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش می*دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و کائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف کائولن در صنايع لاستيک*سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيک از 02/5 ميليون تن در سال 1991 به 61/6 ميليون تن در سال 1998 رسيد و اين نشاندهنده رشد متوسط ساليانه 9/3 درصد در طي دهه 90 ميلادي بوده است. بر اساس گزارش راسکيل رشد ساليانه 1 درصد براي اينده*اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش*بيني می*شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک*سازي موجب کاهش قيمت لاستيک می*گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمی*باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا می*باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده می*شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده می*گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.

مصرف در صنايع سراميک*سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک*سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس*شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمی*ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي می*باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش*هاي فرمول سازي مواد،* شکل دادن و روش*هاي حرارت دادن و پخت استفاده می*شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع می*باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين می*نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار می*گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه*اي آن تغيير نمی*کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد می*نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک*ها می*باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصی*هاي زيان*آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت می*گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصی*ها اکسيد آهن می*باشد. از ديگر عناصر مضر می*توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا می*شودکه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسکويت چنانچه مقدار اکسيژن کوره پايين بيايد. اطراف لکه حفره*هايي بوجود می*ايد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميک بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسيد آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان بايد کمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميک عکس*العمل نشان می*دهد و موجب کاهش شفافيت می*گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه*اي بودن محصول دارد،*زيرا بدنه سراميک را متخلخل می*نمايد. کائولني که در پرسلان بکار می*رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کانی*ها در کائولن مضر است،*رس*هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري می*نمايند در رواني و شکل*گيري قالب اثر می*گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده می*شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام می*گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته*گري را کاهش می*دهد ولي در طول پخت موجب انقباض می*گردد. به منظور استفاده کائولن در صنايع سراميک سازي، آزمايشات مدول شکست، ميزان شکل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسکوزيته بر روي کائولن انجام می*پذيرد.
توليد کائولن ايران و جهان :
توليد کائولن در جهان ، طي سال هاي اخير هرچند روند صعودي داشته است وليکن متوسط نرخ رشد بسيار پايين 01/0 % آن حاکي از ثبات و تعادل نسبي در بحث توليد ، عرضه و تقاضا مي باشد. دلايل اصلي اين ثبات را مي توان موارد ذيل دانست :
1- کاهش شديد توليد کشورهاي ايالات متحده امريکا و انگلستان که اين کاهش در توليد به دليل کاهش تقاضاي کشورهاي اروپايي و اين کاهش تقاضا نيز خود نتيجه استفاده کشورهاي اروپايي از جايگزين هاي کائولن ( کربنات کلسيم ) مي باشد.
2- به دليل ارزان بودن کائولن توليدي کشور برزيل نسبت به ايالات متحده ، کشورهاي امريکاي لاتين ، کائولن مصرفي خود را از کشور برزيل تأمين مي کنند و اين مسئله خود باعث افزايش توليد کشور برزيل و کاهش توليد ايالات متحده امريکا ( به عنوان بزرگترين توليدکننده کائولن جهان ) شده است.
3- با توسعه تکنولوژي معدنکاري در کشورهاي خاور دور ، اين کشورها با افزايش توليد کائولن قادر به تأمين نياز کارخانجات کاغذسازي و سراميک سازي خود شده اند که اين امر باعث افزايش توليد کشورهاي خاور دور و کاهش توليد ايالات متحده شده است.
تغيير در هر يک از موارد فوق مي توان يک نوسان در ميزان توليد کائولن در جهان را شاهد بود که اين تغيير مي تواند کاهش يا افزايش باشد.
علاوه بر مسائل اقتصادي و سياسي کشورهاي جهان ، بحث عرضه و تقاضا نيز تأثير به سزايي در ميزان توليد جهاني مواد معدني دارد.
ميانگين توليد جهاني کائولن 21780 هزار تن با متوسط نرخ رشد 01/0 % افزايش از 21400 هزار تن در سال 1997 به 22000 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
در بين توليد كنندگان کائولن ، كشور ايالات متحده امريکا با ميانگين توليد ساليانه 8998 هزارتن در رتبه اول قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 2/4 % کاهش از 9280 هزار تن در سال 1997 به 8110 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور انگلستان با ميانگين توليد ساليانه 2/2327 هزارتن در رتبه دوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 66/1 % کاهش از 2360 هزار تن در سال 1997 به 2204 هزار تن در سال 2001 رسيده است.
كشور برزيل با ميانگين توليد ساليانه 8/1665 هزارتن در رتبه سوم قرار دارد. توليد اين كشور با متوسط نرخ رشد 28/7 % افزايش از 1349 هزار تن در سال 1997 به 2000 هزار تن در سال 2001 رسيده است. چين و کره جنوبي در مكان هاي بعدي قرار دارند.
توليد كنندگان اصلي كائولن تصفيه شده آمريكا، انگليس، برزيل، استراليا، آلمان ، چك و اسلواکي هستند که صادر كننده اصلي بازار انواع كائولن با كيفيت بالا را كه در رنگسازي، كاغذ و پلاستيك بكار ميرود ، را به خود اختصاص داده اند. كائولن با كيفيت كمتر كه در نسوز، سراميك و... كاربرد دارد ، توسط كلمبيا، كره جنوبي، ازبكستان و اكراين کنترل ميشود. در اين ميان توليد ايران بر اساس گزارشات راسكيل 500 هزار تن بر سال مي باشد.
تعداد 65 معدن کائولن و خاک نسوز در کشور در حال بهره برداري هستند که به طور متوسط حدود 2/1 ميليون تن کائولن و خاک نسوز در سال توليد مي نمايند که حدود 1 ميليون تن آن به فروش رسانده مي شد. به طور کلي روند توليد صعودي است وليکن در بعضي سالها نوساناتي داشته است.
ميزان توليد در سال 1380 بيش از 12 % نسبت به سال 1376 افزايش داشته است و اين در حالي است که ميزان فروش حدود 26 % رشد نشان مي دهد. با توجه به اين اعداد و ارقام مي توان گفت که تعداد و يا ظرفيت مصرف کنندگان در طي سال هاي تخير افزايش يافته است.

فناوری فرآوری منابع معدنی

تولید فلز از کانسنگ، معمولاً در یک فرآیند دو مرحله ای انجام می شود. در بیشتر کانسنگ های کبالت، مس، کروم، آهن، نیکل، سرب، قلع و روی، این مرحله شامل تولید کنسانتره ای است که عمدتاً متشکل از کانه فلزی است. این فرآیند را تغلیظ می نامند. کانی های زائد به روش های گوناگون جدا و دور ریخته می شود. سپس کنسانتره را به روش شیمیایی جدا کرده و فلز مورد نظر را از کانه فلزی جدا می کنند. این مرحله، مرحله شیمیایی نامیده می شود. در بیشتر کانسنگ های آلومینیوم و برخی از کانسنگ های اورانیم، وانادیم، طلا و دیگر کانسنگ ها، هیچ گونه کنسانتره ای تولید نمی شود، بلکه فلز را مستقیماً از کانسنگ به دست می آورند.

دانش فنی و صنعت کنسانتره بسیاری از مواد معدنی فلزی و غیرفلزی، در ایران موجود است که به طور اختصار به آنها اشاره می شود.

 

فرآوری کانسنگ های فلزی

در ایران، کانسنگ های فلزی، آهن، مس، سرب و روی مولیبدن، منگنز، کنسانتره می شوند و عیار آنها با توجه به استانداردهای مورد قبول، افزایش می یابد. کنسانتره سرب و روی و مس در ایران، یک صنعت نسبتاً جا افتاده است و چندین کارخانه کنسانتره سرب و روی و مس در ایران احداث شده است. ساخت اغلب تجهیزات مکانیکی و دانش راه اندازی آن در کشور موجود است.

کنسانتره سازی کانسنگ های آهن و منگنز در ایران مرسوم شده است و راه تکاملی خود را طی می کند و هم اکنون در پاره ای از معادن انجام می شود. همچنین در کارخانه چادرملو که آماده سازی کانسنگ آهن برای ذوب صورت می گیرد، آپاتیت از کانسنک فرآوری می شود. با این حال، دانش فنی و صنعت فرآوری و کنسانتره کانسنگ های تیتان، کروم و بسیاری از مواد معدنی را هنوز در ایران نداریم.

 

فناوری کانی ها و سنگ های صنعتی و فرآوری آنها

بیشتر کانی های صنعتی نسبت به فلزها، به فرآوری کمتری نیاز دارند. فرآوری این کانی ها، به طور عمده به پرعیار سازی آنها محدود می شود. برخی از کانی های صنعتی مانند شن و ماسه، فقط به شستشو دانه بندی احتیاج دارند. در اینجا به فرآوری برخی از کانی های صنعتی و سطح فناوری آنها پرداخته می شود.

پودرهای معدنی:در این زمینه، یکی از تولید کنندگان معروف و بنام در جهان هستم ،هم به لحاظ کیفیت شیمیایی و هم به لحاظ سفیدی رنگ ماشین آلات مورد نیاز، اغلب در داخل ساخته می شود و گاه در کشورهای دیگر نیز خطوط تولید مشابهی راه اندازه کرده ایم.

پاره ای از این مواد معدنی عبارتند از: میکا، تالک، باریت، کائولن، بنتونیت، نمک، سنگ آهک و مواد اولیه معدنی برای حفاری چاه های نفت و گاز

 

مواد اولیه برای تهیه قالب های ریخت گری: ماسه سیلیسی و بنتونیت: ماشین آلات مکانیکی، به جز لوازم توزین الکترونیکی با پیشرفت های حاصل دشه، قابل ساخت در داخل هستند. تنها در طراحی سیستم های دا کنده آبی نیاز به تمرین های زیادتری هست که با پشتیبانی از تولید کنندگان دخلی محقق خواهد شد. هم اکنون، در حال تجربه جداکننده های مغناطیسی با شدت میدان بالا هستیم.

 

مواد اولیه صنایع کاشی، شیشه و انواع سرامیک:در بخش خردایش اولیه، ماشین آلات داخلی است. سنگ شکن های بزرگ نیز در ایران طرحی و ساخته می شود (انواع فکی، کوبیت و کنکراشه). ماشین آلات ثانویه خردایش نیز در ایران ساخته می شود و حتی در طراحی تولید مواد اولیه سرامیک هم صاحب فناوری هستیم. در خارج کشور (کائولن ترکمنستان) نیز موفق به طراحی و ساخت کارخانه با استانداردهای بین المللی شده ایم و فقط در طراحی و ساخت مگنت پراتورها (جداکننده های مغناطیسی) با شدت میدان بالا، هنوز موفق نبوده ایم.

مواد اولیه و محصولات صنایع نسوز:کلیه ماشین آلات فرآوری، پخت و شکل دادن (تا 1400 تن فشار) در ایران طراحی و ساخته می شود. همچنین ماشین های خردایش، آهن زدایی کوره کلسیناسیون، پدیدار نمودن ماده معدنی همراه با شکل دادن، در کشور قابل تهیه است. دستگاه های تولید آجر و دیگر مواد نسوز ویژه در این راستا، در ایران تولدی می شود. فقط مشکل پخت بالای 1600 درجه داریم.

 

انواع نمک ها:طراحی و ساخت کلیه ماشین آلات تولید انواع نمک ها، مانند نمک صنعتی و نمک خوراکی، در کشور امکان پذیر است. طراحی خط تولید سولفات سدیم به عنوان ماده اولیه مهم صنایع شوینده، در ایران امکان پذیر است و فقط در ساخت لوازم اندازه گیری هنوز مشکل داریم.

صنایع معدنی – شیمیایی

اساس این صنایع، بر پایه تبدیل یک ماده معدنی کم مصرف یا بی مصرف به یک ماده معدنی پرمصرف و یا تبدیل به مواد معدنی دیگر به روش های شیمیایی است. ما در این روش، در صنایع غیرفلزی نقاط ضعف زیادی داریمو به همین خاطر مجبوریم بسیاری از مواد معدنی غیرفلزی را از خارج وارد کنیم(جدول 8-2).

همان طوری که گفته شد، اساس این صنایع برپایه تولید یک ماده معدنی پرمصرف از یک ماده معدنی کم مصرف و یا بی مصرف است. برای مثال، کربنات استرونسیم، یک ماده معدنی پرمصرف در صنعت است، ولی سولفات استرونسیم ماده صنعتی کم مصرفی است. در صنایع شیمی معدنی، می توان سولفات استرونسیم را به کربنات استرونسیم تبدیل کرد و از این گونه موارد بسیار است.

 

فناوری تولید خاک های صنعتی

فرآوری و بهره گیری از خاک های صنعتی در کشور، وضعیت مطلوبی دارد. فناوری فرآوری و به کارگیری خاک های صنعتی در صنایع نسوز، کاشی، سرامیک چه از نظر سخت افزاری و چه از دیدگاه نرم افزاری، در حال گسترش است و نیاز چندانی به خرید تجهیزات از خارج نداریم.

 

استحصال و تولید فلز از کانسنگ

فناوری استحصال و تولید فلز از کانسنگ و یا کنسانتره، در مقایسه با فناوری فرآوری، پیشرفته تر، پیچیده تر و گران تر است و در عوض، محصول به دست آمده ارزش افزوده بیشتری دارد.

ایران در حال حاضر ،دانش فنی و صنعت استحصال فلزها آهن، مس، سرب، روی، طلا، آلومینیوم از کانسنگ و یا کنسانتره آنها را دارد. در همین راستا، دانش و صنعت تولدی فروکروم، فرومنگنز، فرومولیبدن موجود است. با توجه به آنچه در بخش 6 گفته شد، ملاحظه می شود که در ایران، با توجه به آنکه بسیاری از ذخایر فلزی دیگر مانند تیتانیوم، کروم، آنتیموان و ... وجود دارد، هنوز دانش فنی و صنعت استحصال آنها در کشور وجود ندارد و یا بین نسبت تولید و میزان ذخایر ارتباط منطقی دیده نمی شود.

در اینجا به سطح فناوری استحصال پاره ای از فلزها در ایران می پردازیم.

-          آهن و فولاد

-          تولید بخشی از تجهیزات مکانیکی، تأسیسات احیای مستقیم و فولادسازی مانند کوره بلند احیای مستقیم (کوره بلند میبد، طرح قایم، طرح زمزم)

-          دانش فنی روش احیای مستقیم (قائم)

-          ساخت تجهیزات مکانیکی کوره های قوس الکتریکی

-          دانش فنی تولید فولادهای آلیاژی در کارخانه فولاد آلیاژی ایران (این واحد، جزو مدرن ترین واحدهای تولید فولاد آلیاژی جهان اس)

-          دانش فنی تولید بخش عمده ای از نسوزهای مصرفی در صنعت فولاد

-          دانش فنی تولید و ساخت تجهیزات مکانیکی فروآلیاژهای سیلیسیم، کروم، منگنز

 

فروکروم

روش تولید فروکروم به کرومیت معدنی بستگی دارد. در ایران، شرکت فاریاب کرومیت کلوخه ای به روش معمولی، فروکروم پرکربن تولید می کند که از نظر هزینه، انرژی مصرفی و ضریب بازیافت در سطح استاندارد جهانی است.