واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

واژه كائولن از سلسله جبال بلند كائولينگ به معني قله مرتفع در ناحيه جيان كسي در كشور چين گرفته شده است كه از خاك چيني سفيد رنگ تشكيل شده است.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدمهاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلاسپاتها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
بعلت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.
كشور ژاپن را نيز از دير زمان مي‌توان جزء يكي از اولين و بزرگترين توليد كنندگان كالاهاي پرسيلن
(چيني‌آلات) محسوب نمود. محصولات اين كشور هميشه به تعداد فراوان و با مرغوبيتي متوسط در سطح جهان عرضه مي‌شده است. فرآورده‌هاي ژاپن اغلب از نقوش و فرمهاي تقليدي برخوردار بودند و گرچه از جهات تكنيكي در سطح عالي قرار داشتند ولي به لحاظ عدم ابتكار توليدات نامحدود، محصولات چيني اين كشور به لحاظ اهميت در دوره دوم جهاني قرار دارد.
در چين سفرهاي ماركوپلوو ديگران قطعاتي از چيني‌هاي ساخت وارد اروپا گرديد. در آن زمان اروپائيان ظروفي خشن و ابتدائي توليد مي‌كردند كه پس از مشاهده قطعات چيني كوشش فراواني در ساختن ظروف چيني بكار بردند. صنعتگران اروپائي با اضافه كردن گرد شيشه به خاكهاي سفيد رنگ سعي نمودند كه محصولات چيني مشابه محصولات كشور چين را توليد نمايند ولي اين كشف تا سال 1709 كه مقارن با شروع تحولات صنعتي در اروپا مي‌باشد، بوقوع نپيوست.
در آن زمان يعني اواخر قرن 18 ميلادي سفالگران با تجربه پي مي‌بردند كه تمام رازها در تركيب كائولن، سيليس و فلدسپات نهفته است و گفته مي‌شود كه اين كشف براي اولين بار توسط بانگر كه شاگرد يك دوافروش آلماني بود انجام گرفته است، ولي امروزه اين كشف را به گرافونت شرينهاس نسبت مي‌دهند. در برخي نوشته‌ها به چگونگي روش ساخت چيني و ورود آن بصورت مخفيانه به اروپا توسط ميسيونرهاي مذهبي اروپائي اشاره شده است. اين كشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پيدا كرد و كارخانجات چيني سازي در سرتاسر اين قاره احداث گرديد.
در انگلستان خاك سفيدي كه از منطقه كورنوال استخراج مي‌شود پرسيلن ادت به معني خاك چيني مي‌نامند. در طي سالهاي اخير همراه با گسترش دانش و كشف خواص گوناگون كائولن، اين ماده جايگاه خاصي در صنعت كسب كرده و امروزه بعنوان ماده اوليه اصلي يا جنبي و كاتاليزور در بسياري از صنايع استفاده مي‌گردد.
كائولن در ايران نيز از دير باز مورد توجه بوده و آثار حفريات قديمي از قبيل تونل و گودالهاي متعدد، حكايت بر شناخت آن نزد پيشينيان ايران زمين دارد. تاريخ معدنكاري بر روي كائولن در ايران به درستي معلوم نيست. در قرن نهم اين اشياء در بين ايرانيان بسيار رايج بوده و سفالگران سلاجقه و صفويه سعي فراوان در بازسازي آنها كردند. در عصر صفويان تعدادي از صنعتگران چيني نيز جهت تعليم و آموزش به ايران آمدند ولي از اين آموزش نتايج مطلوبي حاصل نشد. بجز آنكه ايرانيان بشدت تحت تأثير نقوش و رنگهاي هنرمندان چيني قرار گرفتند. از آن به بعد بتدريج پي به اهميت و خواص كائولن بردند و در صنايع مختلف از آن استفاده كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان

کانی های کائولن:

• 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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 14:29 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

http://www.iranncc.ir/pics/poster-medium.jpg

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:56 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

فراخوان مسابقه

سازمان علمی دانشجویی مهندسی مواد چهارمین دوره "مسابقات ملی سرامیک ایران" را به میزبانی انجمن علمی مهندسی مواد دانشگاه تبریز و با همکاری گروه پژوهشی سرامیک های پیشرفته دانشگاه تبریز به منظور توسعه مهارت‌هاي مربوط به دانش مهندسی سرامیک در اردیبهشت 92 برگزار می نماید. 

چهارمین دوره مسابقات سراسری سرامیک

 

در دوره های قبل، فنجان های سرامیکی به لحاظ طراحی و استحکام، سرامیک های متخلخل و سرامیک های با استحکام فشاری بالا به عنوان موضوع مسابقه انتخاب شده بودند. این بار، استحکام خمشی سرامیک ها، به عنوان مهم ترین پارامتر نشان دهنده خواص مکانیکی سرامیک ها مد نظر می باشد.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:55 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کانسار کائولن زنوز در اثر هوازدگى گرمايى سنگ هاى آتشفشانى عمدتاٌ با ترکيب آندزيتى و داسيتى بوجود آمده است. کائولينيت، کوارتز و کلسيت، مهمترين ترکيب کانى شناسى ماده معدنى است. کوارتز با توجه به سنگ مادر آتشفشانى، بصورت نهان بلورين است. از اين جهت فراورى و جداسازى آن از کائولن به سادگى امکان پذير نيست. ويژگيهاى فيزيکى و شيميايى کائولن زنوز ارتباط مستقيمى با طبيعت و نحوه پيدايش ماده معدنى دارد. ترکيب شيميايى کائولن زنوز در مقايسه با کائولن دياموند انگلستان که زا کيفيت بسيار مطلوبى براى توليد انواع فراورده هاى سراميکى برخوردار است، داراى درصد اکسيد سيليسيم بيشتر و اکسيد آلومينيوم کمترى است از اين جهت، فراورده هاى سراميکى توليد شده از کائولن زنوز، داراى مقاومت کمترى در مقابل شوک هاى گرمايى و تحمل خميدگى است. زبرى بالا، پلاستيسيته کم و امکان تغيير شکل بيشتر به هنگام پخت، از ديگر محدوديت هاى کائولن زنوز است. درصد اکسيد کلسيم کائولن زنوز در مقايسه با کائولن دياموند بيشتر، و اکسيد پتاسيم که نقش گدازآور را در فراورده هاى سراميکى ايفا مى نمايد پايين تر است. بالا بودن اکسيد کلسيم که داراى نقطه ذوب بالايى است، با افزايش گرانروى، و در نتيجه باعث ترک خوردگى فراورده هاى سراميکى مى شود. کمبود اکسيد پتاسيم نيز در کائولن زنوز، باعث افزايش تغيير شکل فراورده هاى سراميکى مى شود. و بالاخره با توجه به ويژگيهاى رنگى کائولن، کاربرد صنعتى کائولن زنوز در صنايع ديگرى چون کاغذ، رنگ، لاستيک و پلاستيک امکان پذيرتر خواهد بود.

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:48 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

پرعيار سازى کائولن معادن کبودکمر و قناق با استفاده از جدايش ابعادى و مغناطيسى شدت بالا (جونز)
نوع مقاله : کانه آرايى
محل ارائه : بيست و ششمين گردهمايى علوم زمين

متن کامل :
مقدمه:
در منطقه ساوه رسوباتى از دوره ائوسن وجود دارد که در اثر نفوذ توده هاى آذرين در فلدسپاتهاى اين رسوبات پديده کائولينيزاسيون صورت گرفته، در بعضى از جاها که پديده کائولينيزاسيون بهتر صورت گرفته کانسار از کيفيت بهترى برخوردار است و در جاهاى ديگر به علت کامل نبودن پديده کائولينيزاسيون کانسار حالت فلدسپاتى خود را حفظ نموده و از کيفيت مناسب براى استفاده در صنايع مطرح برخوردار نمى باشد. عمده ترين مشکل اين کانسارها وجود ناخالصيهاى سيليس و آهن مى باشد زيرا سيليس به صورت کوارتز در صورتى که همراه ماده معدنى باشد استهلاک کارخانجات را به دليل ايجاد سايندگى بالا مى برد و آهن هم درخشندگى کائولن را پائين مى آورد.
 
مطالعات مينرالوژى:
تهيه مقاطع نازک و مطالعات ميکروسکپى به منظور شناسايى کانيهاى موجود در ماده معدنى و نحوه درگيرى آنها و انجام آناليز XRF  به منظور شناسايى ترکيبات شيميايى موجود در نمونه هاى معادن، صورت گرفت. نتايج مطالعات ميکروسکپى نشان مى دهد که در نمونه هاى معدن کبودکمر، مقدار کمى فلدسپات آلتره نشده، کانيهاى ايليت و کائولينيت و کانيهاى تيتانيم به صورت لانه زنبورى و همراه کانيهاى رسى ملاحظه مى گردد. مهمترين کانيهاى آهندار موجود در نمونه هاى اين معدن گوتيت و هماتيت و از فازهاى سيليکاته تريديميت و کوارتز به صورت آزاد رؤيت مى گردد. کانيهاى کوارتز و تريديميت درشت بوده و به واسطه درگيرى کم و سختى بالا امکان جدايش آنها راحت به نظر مى رسد. کانيهاى تيتانيم بسيار دانه ريز بى شکلى نيز در نمونه ديده شده اند و در مورد نمونه هاى معدن قناق، دياکيت و ناکريت مهمترين کانيهاى رسى، کربناتها به صورت جزئى درشت و مستقل و از کانيهاى کدر، هماتيت و گوتيت با بافت کنکرسيونى قابل تشخيص است و به منظور شناسايى 7 اکسيد اصلى نمونه هاى معرف هر معدن آناليزهاى XRF  صورت گرفت که نتايج ميانگين اين آناليزها در جدول 1 آورده شده است.
با بررسى جدول 1 نتايج زير گرفته مى شود:
 
ميزان سيليس نمونه هاى هر دو معدن بالا بوده ( معدن کبودکمر78/65 و معدن قناق 13/71) که نشان دهنده وجود کوارتز آزاد در مواد معدنى نمونه ها است که بايستى جدا شود.
 
ميزان Al2O3 نمونه هاى هر دو معدن کم بوده (معدن کبودکمر 67/18 و معدن قناق 21/15 درصــد مى باشد) که نشان دهنده پائين بودن عيار نمونه هاى هر دو معدن مى باشد و عدم کاربرد مستقيم نمونه هاى هر دو معدن در صنايع مطرح را مى رساند.
 
حد مناسب ميزان Fe2O3 در صنايع 5/0 درصد است. ميزان Fe2O3 نمونه هاى معادن کبودکمر و قناق بيشتر از ميزان مناسب بوده (براى نمونه هاى معدن کبودکمر 38/3 درصد و براى نمونه هاى معدن قناق 5/2 درصد مى باشد) که نياز به فرآورى با هدف کاهش ميزان آهن نمونه ها را ثابت مى کند.
 
حد مجاز TiO2 براى صنايع گوناگون 05/0 درصد است با بررسى جدول شمارة 1 مى توان به بالا بودن ميزان TiO2 نمونه هاى هر دو معدن نسبت به حالت مناسب پى برد. در مورد معدن قناق اين ميزان 54/0 درصد است ولى براى معدن کبودکمر اين ميزان 292/1 درصد است که بايستى با استفاده از روش مناسب فرآورى اين ميزان کاهش يابد. البته با توجه به بالا بودن ارزش تيتانيم بازيابى تيتانيم علاوه بر کم کردن ناخالصيهاى کائولن مى تواند از نظر اقتصادى مقرون به صرفه باشد.
 
جدايش ابعادى:
به خاطر خاصيت سايندگى که کوارتز موجود در کائولن براى کارخانجات ايجاد مى کند استهلاک کارخانجاتى که از کائولن به عنوان مادة خام اوليه استفاده مى کنند بالا مى رود، لذا در اولين گام براى فرآورى اين کانسارها بايستى ابتدا کوارتز آزاد موجود در مادة معدنى گرفته شود، با توجه به قابليت هاى خردايش مختلف کانيهاى کائولن، فلدسپات و کوارتز در صورتى که مادة معدنى حاوى اين سه کانى را مورد عمل خردايش قرار دهيم کوارتز از ابعاد درشت ترى نسبت به کائولن و فلدسپات برخوردار خواهد بود.لذا با عمل جدايش ابعادى مى توان کوارتز را از کائولن و فلدسپات جدا نمود. نتايج XRF محصول زير 37 ميکرون در مقايسه با خوراک اوليه در جدول 2 آورده شده، با بررسى جدول شمارة 2 نتايج زير گرفته مى شود.
 
در نمونه هاى هر دو معدن تغييرات فاحشى صورت گرفته، مقدار سيليس در نمونه هاى هر دو معدن در بخش زير 37 ميکرون نسبت به خوراک اوليه کاهش قابل توجهى نموده است. به گونه اى که در مورد نمونه هاى معدن کبودکمر مقدار سيليس 5/5 درصد و در مـــــورد نمونه هاى معدن قناق 18 درصد کاهش مقدار سيليس قابل مشاهده است.
 
با کاهش مقدار سيليس مقدار Al2O3 براى هر دو معدن افزايش چشمگيرى داشته است. اين مقدار افزايش براى نمونه هاى معدن کبود کمر1/2 درصد و براى نمونه هاى معدن قناق 4/11 درصد مى باشد.
 
به خاطر ريزدانه بودن کانيهاى آهندار در مواد معدنى در بخش زير 37 ميکرون نمونه هاى هر دو معدن افزايش ميزان اکسيد آهن مشاهده مى شود. اين افزايش در مورد نمونه هاى معدن کبودکمر مقدار 1 درصد و در مورد معدن قناق 2/0 درصد مى باشد.
 
ميزان K2O در مورد نمونه هاى هر دو معدن افزايش داشته، اين ميزان افزايش براى نمونه هاى معدن کبودکمر به ميزان 3/0 درصد و در مورد نمونه هاى معدن قناق 7/1 درصد مى باشد.
 
ميزان TiO2 در مورد نمونه هاى هر دو معدن افزايش قابل ملاحظه اى داشته است. اين ميزان افزايش براى نمونه هاى معدن کبودکمر 2/0 درصد و براى نمونه هاى معدن قناق 1/0 درصد مى باشد.
 
تستهاى مغناطيسى شدت بالا:
همانگونه که در بخش مينرالوژى گفته شد ميزان Fe2O3  نمونه هاى هر دو معدن بالاتر از حالت مجاز است. با توجه به جنس کانيهاى کدر آهنى (عمدتاً هماتيت و گوتيت) از جمله روشهاى فرآورى با هدف کاهش Fe2O3 روش مغناطيسى شدت بالاى تر(Jones) مى باشد.
پروسه انجام شده بر روى نمونه ها به شرح زير مى باشد:
1- خردايش نمونه ها توسط سنگ شکنهاى فکى، استوانه اى و آسياب ميله اى
2- کنترل خردايش با سرند 74 ميکرون
3- خردايش مجدد بخش باقيمانده
4- تهيه پالپ مناسب براى انجام تست
براى نمونه هاى معدن قناق از شدت ميدان 17300 گوس و براى نمونه هاى معدن کبودکمر 16400 گوس در نظر گرفته شد. پس از انجام تستهاى مغناطيسى شدت بالا محصولات نهايى فيلتر و به کمک آون خشک شده و پس از توزين جهت حذف آثار زيان بار ابعاد در نتايج    XRF توسط پولورايزر آگاتى پودر گرديده و نهايتاً آناليز XRF بر روى نمونه ها صورت گرفت. نتايج مقايسه نهايى XRF محصولات غير مغناطيسى با خوراک اوليه در جدول 3 نشان داده شده که نتايج زير از آن گرفته مى شود:
تستهاى مغناطيسى شدت بالا بر روى نمونه هاى تمامى معادن تآثير مثبت گذاشته و مقدار آهن نمونه هاى محصول غير مغناطيسى در مقايسه با خوراک اوليه کاهش يافته است. اين ميزان کاهش در مورد نمونه هاى معدن کبودکمر 75/0 درصد و در مورد نمونه هاى معدن قناق 32/0 درصد است.
ميزان اکسيدهاى آهن موجود در نمونه ها کاهش اساسى نداشته است. نظر به اينکه تستهاى مغناطيسى شدت بالا به دليل شرايط آزمايشگاهى در محدوده دانه بندى زير 74 ميکرون انجام شده است، مى توان در کنار خواص مغناطيسى کانيها به ريز دانه بودن اکسيدهاى آهن و در نتيجه قفل شدگى آنها به عنوان عوامل اصلى عدم موفقيت جدايش مغناطيسى نام برد.
 
 
نتيجه گيرى و پيشنهادات:
با توجه به مواردى که ذکر شد مى توان نتايج زير را گرفت:
1- کيفيت کائولن معادن کبودکمر و قناق به خاطر وجود اکسيدهاى آهن و کوارتز آزاد پائين مى باشد، به گونه اى که قابليت استفاده در صنايع مطرح  را ندارند.
2- نتايج جدايش ابعادى نشان مى دهد که در صورتيکه مادة معدنى اين معادن تا ابعاد کمتر از 37 ميکرون آسياب شوند و تحت يک جدايش ابعادى با حد جدايش ابعادى 37 ميکرون قرار دهيم فراکسيون زير 37 ميکرون از کيفيت بالاترى نسبت به خوراک اوليه برخوردار خواهد بود.
3- نتايج تستهاى مغناطيسى شدت بالا نشان مى دهد که به خاطر درگيرى شديد کانيهاى آهندار (گوتيت و هماتيت) با کانيهاى رسى و آهکى، کيفيت کائولن آرايش يافته نسبت به خوراک اوليه تغيير زيادى پيدا نکرده است، لذا به منظور حذف آهن موجود در نمونه ها بايستى مطالعات بيشتر در خصوص امکان سنجى روشهاى فلوتاسيون يا ليچينگ و يا روشهاى مدرن مغناطيسى شدت بالا صورت پذيرد.
 
تقدير و تشکر:
از زحمات  آقايان مهندس ايرج موفق و مهندس على مهدوى،  رياست و معاونت محترم سازمان صنايع و معادن استان مرکزى که همکاريهاى لازم را با اينجانب مبذول داشته اند تشکر نمايم، همچنين از آقاى مهندس احمد اکبرى که مرا در تهيه اين مقاله يارى رسانده اندکمال تشکر را دارم. 
 

خلاصه توضيحات :
چکيده:
از جمله ناخالصيهاى موجود در کانسارهاى کائولن معادن کبودکمر و قناق، کوارتز و کانيهاى آهنى مى باشد. از روشهاى عمده جداسازى کوارتز از کائولن جدايش ابعادى و به منظور جدايش کانيهاى آهندار از کائولن از روشهاى فلوتاسيون، ليچينگ و مغناطيسى شدت بالا استفاده مى برند. در اين مقاله به بررسى روشهاى جدايش ابعادى و تستهاى مغناطيسى شدت بالا که بر روى نمونه هاى دو معدن قناق و کبودکمر صورت گرفته پرداخته مى شود.
Mineral processing of Kaboodkamar and Ghonagh  kaolin mines by use Grain size distribution analysis and intensity magnetic separation
Ali Reza Payamani, master enganeer of mine (SHAHID BAHONAR OF KERMAN University ,1381), M&I organization of MARKAZI Province
 
Abstract:
There are some impurities such as quartz and iron minerals in Kaboodkamar and Ghonagh kaolin mines. Grain size distribution analysis  is a principle method for removing quartz of  kaolin, and for removing of  iron minerals applied flotation, leaching and high intensity magnetic separation methods. In this paper grain size distribution analysis and high intensity magnetic separation methods applied on samples of Kaboodkamar and Ghonagh mines,  investigated.
زمان ارائه : شنبه 28 آبان
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:48 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کائولن (انواع کانسارها)
بازدید : 1344 مرتبه
تاریخ : شنبه 29 آبان 1389
چنانچه در طبقه‌بندی كانسارهای كائولن، كانه‌زائی در زمان و مكان و اصولاً‌خاستگاه آنها مد نظر باشد، می‌توان آنها را به سه گروه تقسیم كرد كه عبارتند از :
• كانسارهای كائولن بر جا مانده
• كانسارهای كائولن رسوبی
• كانسارهای كائولن گرمابی براساس تقسیم بندی دیگری ذخایر كائولین به انواع ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده و ذخایر دیاژنزی تقسیم می شوند. كانسارهای اولیه كائولن:
كانسارهای كائولن اولیه در جا بوسیله تجزیه و دگرسانی برخی كانی‌ها مانند فلدسپات یا سیلیكات‌های آلومینیوم دیگر و تبدیل آنها به كائولینیت تشكیل می‌شوند. كانسارهای كائولن اولیه براساس نحوه تشكیل آن به سه نوع زیر تقسیم می‌شوند:
• كانسارهای هوازده Weathering
• كانسارهای گرمابی Hydrothermal
• كانسارهای سولفاتار Solfatara
كانسارهای هوازده (كانسارهای برجای مانده)
سنگهای غنی از آلومینیوم نظیر شیلها، آرکوزهای غنی از الکالی فلدسپات، آذرین فلدسپاتوئید دار (نفلین سینیت)، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانیت های فوق آلومینیوم و... در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب در سطح زمین تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و تغییرات زیادی در تركیب شیمیایی و كانی شناختی آنها ایجاد می شود. آب كافی و دمای مناسب موجب رویش گیاهان شده و در نتیجه PH آب كاهش می یابد. پایداری كانیهای متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغییرات آنها نیز یكسان نیست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكیل ذخایر كائولین هوازده عبارتند از:
آب و هوای گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غنی از آلومینیوم، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگی در سنگ، پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی، زمان كافی، بالابودن میزان آبی كه در سنگ جریان داشته است و شست و شو و حمل كاتیون ها.
در شرایط مناسب یاد شده اكثر كانیهای سنگ به استثنای كوارتز تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و به تركیبات دیگر تغییر می كنند. پتاسیم فلدسپات با كاهش PH به كائولینیت و یا ایلیت تبدیل می شود:

در صورتی كه تمامی KOH شسته شود، كائولینیت تشكیل خواهد شد (پایین بودن سطح آبهای زیر زمینی موجب شست و شوی كامل بیشتر كاتیونها می شود). اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد تمامی K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در این حالت ایلیت و اسمكتیت تشكیل می شود.
این كانسارها مستقیماً بر اثر فرآیندهای هوازدگی شیمیایی سنگهای حاوی آلومینوسیلیكات همزمان با دفع عناصر قلیائی تشكیل می‌شوند، و به همین دلیل كانسارهای باقیمانده یا بجا مانده به آنها گفته می‌شود.
حاصل عمل هوازدگی در شرایط آب و هوائی استوائی قسمتی بصورت محلول از محیط خارج و قسمت دیگر بشكل مواد سخت ته‌نشین و در جا باقی می‌ماند. این مواد به اشكال زیر می‌توانند یافت شوند:
ـ خاكهای معمولی بی‌ارزش از نظر اقتصادی
ـ محلولهای بجا مانده كه می‌تواند با نفوذ به درون زمین، كانسارهای اكسیدی را تشكیل و با اینكه با مواد دیگر مخلوط و بصورت غنی شده در آید. كانسارهای حاصل از این فعل و انفعالات به نام كانسارهای سولفیدی سوپرژن و اكسیداسیون معروفند.
ـ مواد باقیمانده بصورت مخلوطی از كانی‌های حاصل از هوازدگی با وزن مخصوص معمول و مواد سنگین مقاوم در برابر عوامل هوازدگی بوده كه امكان جدا شدن این دو گونه مواد به وسیله عوامل محیطی (مانند هوا و آب) وجود دارد و در نتیجه آن نهشته‌های كانیهای سنگین با ارزش به نام كانسارهای كنستانتره مكانیكی تشكیل می‌گردد.
ـ مواد بجا مانده دارای كانی‌های با ارزش و كنستانتره شده كه به نام كانسارهای كنسانتره شده بجا مانده معروفند. ذخائر كائولن و بوكسیت معمولاً از این نوعند. عمق نفوذ پدیده هوازدگی و دگرسانی از چند متر تا بیش از صد متر متغیر است. عموماً‌ فرآیندهای هوازدگی شیمیایی كه نهشته‌‌های كائولن را بوجود می‌آورند مشابه با تشكیل بوكسیت است و به همین دلیل اغلب بوكسیت‌‌های لاتریتی اگر خالص باشند، یك افق كائولن در زیر آن تشكیل می‌گردد. بعبارت دیگر كائولینیتی شدن عالباً بعنوان یك مرحله حد واسط تشكیل بوكسیت‌های لاتریتی ظاهر می‌شوند. وجود سولفیدهای اكسیدی عمل كائولینیتی شدن را تسریع می‌بخشد.
كانسارهای كائولن در جا مانده معمولاً‌ دارای شكل نامنظم و كم و بیش در سنگ مادر بصورت زون دگرسانی و هوازده ساپرولیتی گسترش دارند. این كانسارهای دارای قلوه‌‌های مدور و نامنظم از سنگهای دست نخورده و یا فقط بصورت جزئی دگرسان شده در مركز شكاف های بلوك‌ها می‌باشد. برخی كانسارهای كائولن كمربند جورجیا در آمریكا، چك و اسلواكی و برزیل این نوع ذخایر می‌باشند.

كانسارهای گرمابی
از تأثیر محلول های گرمابی( كه PH آنها اسیدی است) بر سنگهای حاوی كانیهای آلومین سیلیكات (نظیر فلدسپات ها، فلدسپاتوئیدها، میكاها و...) در شرایط مناسب كائولینیت تشكیل می شود. ذخایر كائولینیت گرمابی غالباً در زون های گسلی قرار دارند، مگر دركانسارهای پورفیری (نوع قلع- مولیبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده ای را شامل می شوند. كائولینیت بخشی از زونهای آلتراسیون كانسارهای گرمابی را تشكیل می دهد.
در اكتشاف كانسارهای گرمابیAu , Ag , Sb, As , Hg , F ، زون كائولینیت راهنمای مناسبی برای تعیین موقعیت این ذخایر محسوب می شود.
پدیده دگرسانی گرمابی حاصل دگرسانی سنگها بوسیله آبهای گرم است. این عمل بسیار پیچیده و دارای مراحل متعددی می‌باشد. منبع حرارت آبهای گرم را می‌توان توده‌های نفوذی بزرگ مانند گرانیت و یا از حرارت موجود در اعماق زیاد حاصل از تجمع مواد رادیواكتیو دانست. توده‌های گرانیتی بیشترین سنگ درونگیز كانسارهای كائولن اولیه است. بخصوص گرانیت‌هایی كه بیوتیت و میكای آن كم و یا فاقد آنها باشند. در مدت دگرسانی گرانیتها مقادیری از آهن خود را آزاد و موجب رنگ آمیزی كائولن می‌شوند. كانسارهایی از این قبیل را می‌توان كانسارهای خاك چینی كورنوال در انگلستان، چك و اسلواكی و فرانسه را نام برد.
پدیده كائولینیتی شدن در كانسار كورنوال طی چند مرحله صورت گرفته است. در مرحله اول این فرآیند كانی سازی موجب ایجاد گرانیتی شدن، تورمالینی شدن همراه با كانی‌های قلع، تنگستن و مس می‌گردد.
بدنبال آن دو مرحله از دگرسانی شامل آرژیلتی شده (حرارت پایین) و همچنین دوره طولانی از گردش آبهای گرم تازه انجام می‌گیرد. محصولات حاصله از تاثیرات مراحل مزبور عموماً مشابه نتایج هوازدگی می‌باشد. بعبارت دیگر می‌توان گفت طی این مراحل، فلدسپات های موجود در گرانیت به كائولینیت همراه با میكا ریزدانه تبدیل می‌شود كه در نواحی دگرسانی شدید، میكای اولیه موجود در گرانیت، خود نیز به كائولینیت تبدیل می‌گردد.
توده‌های نفوذی و باتولیت های گرانیتی را می‌توان منبع حرارت مراحل اولیه دگرسانی (حرارت بالا) دانست، در حالیكه دمای حاصل از تشعشات رادیواكتیو كه مقدار آن بالاتر از حد معمول اورانیوم و توریوم و گرانیت است. منشاء‌حرارت مراحل بعدی دگرسانی آرژیلتی (حرارت كم) می‌باشد.
اگر چه كانسارهای هوازدگی (نظیر كانسارههای كائولن در بوهی‌میا در چك و اسلواكی سابق) از اهمیت بیشتری نسبت به كانسارهای دگرسانی گرمابی برخوردارند ولی كانسارهای كوچك حاصل از گرانیت‌های كائولینیتی شده (در انگلستان، فرانسه، گالیا در شمال غرب اسپانیا) نیز از اهمیت زیادی برخوردار می‌باشند. این كانسارها به نظر می‌رسد عمدتاً حاصل از حرارت بالا نیستند. و عمل هوازدگی نقش بیشتری در تشكیل آنها داشته است.
برخی كانسارهای كائولن مانند بوریلا (شمال اسپانیا) و سوزو نزدیك شانگهای چین حاصل از دگرسانی گرمابی توده‌های نفوذی كوچك‌تر بوسیله مایعاتی كه احتمالاً‌ گرمای آنها از خود توده سرچشمه گرفته است، تشكیل یافته‌اند. بنابراین نهشته‌های كه بدین گونه بوجود می‌آیند از نهشته حاصل از هوازدگی شیمیایی سوپرژن واقع در كلاههای هوازده محدودترند اما ممكن است در بخشهای عمیق‌تر توسعه یابد.

كانسارهای سولفاتار Solfatara
این كانسارها مربوط به دگرسانی سنگها در شكافهای آتشفشانی یا شكافهای گوگردزا، مراحل پایانی فعالیت‌های آتشفشانی اسیدی است. بخارات یا آبهای گرم كه سرشار از سولفور هستند و در سطح بصورت بخار از چشمه‌های آبگرم خارج می‌شوند در عبور از اعماق سنگهای آتشفشانی بطرف بالا موجب دگرسانی آنها می‌شوند. معمولاً‌با توجه به وجود سولفور آلونیت تشكیل می‌شود.
كائولن‌های نوع سولفاتاز معمولاً‌ غنی از سیلیس هستند و به همین دلیل سخت و خشن می‌باشند. نمونه‌های بارز این نوع كانسارها را می‌توان در نواحی مدیترانه نظیر رم در ایتالیا،‌ جزیره میلوز در یونان مشاهده نمود. این نوع كانسارها عموماً‌ دارای شكل نامنظم و در یك جهت كشیده شده مانند لوله‌ای شكل یا دانه‌های لوبیا دراز می‌باشند. این شكل در ارتباط با امتداد و شكل شكاف ها و یا افق‌های باز كه حركت آبهای گرم در آنها جریان دارد، می‌باشد.
بعبارت دیگر شكل كانسارهای سولفاتار بوسیله شكافها و افق‌های باز كه مجرای حركت آبهای گرم هستند،‌ كنترل می‌شود. برخی از این نوع كانسارها در توف‌ها قرار دارند. و دارای لایه‌بندی می‌باشند.
سن این نوع كانسارها مانند كانسارهای هوازدگی به سن سنگ مادر ارتباط ندارد ولی اغلب آنها قدیمی‌تر از زمان ترشیر نمی‌باشند. به همین دلیل سنگهای مادر خیلی قدیمی‌تر از خود كائولن هستند. معدن فعال موجود در دره كوچك آنتی لوب كالیفرنیا در آمریكا تنها كانسار كائولن از این نوع گزارش شده است.
{mospagebreak}
ذخایر کائولن ثانویه :
كانسارهای ثانویه پس از حمل و نقل و رسوب كردن معمولاً در آبهای دور از محل اصلی خود تشكیل می‌شوند. كائولن‌های ثانویه نیز به سه گروه تقسیم می‌شوند.
الف ـ‌ كائولن‌های رسوبی
ب ـ ماسه‌های كائولینیتی
ج ـ بال كلی، خاك نسوز و رس دیر گداز
ارتباط گروههای فوق بصورت تدریجی بوده و شبیه سه زنجیر پیوسته به شرح زیر است:
• كائولن‌های رسوبی - رسهای كائولینیتی
• كائولن‌های رسوبی- بال كلی، خاك نسوز، رس دیر گداز
• بال كلی، خاك نسوز و رس دیر گداز

كائولن‌های رسوبی :
1. كائولن‌ها در سنگهای رسوبی كه معمولاً‌دارای درجه خلوص بالا هستند به یكی از اشكال زیر تشكیل می‌گردند:
كائولن‌های اولیه كه بطور برجا تشكیل شده‌اند بر اثر فرآیندهای هوازدگی از محل خود حمل شده و به صورت كانی آواری در حوضچه‌ها و گودالها رسوب می‌كنند.
2. قطعات و اجزاء‌سنگها‌ (كه معمولاً‌بصورت خاك رس هستند) از منطقه اصلی خود حمل شده و در نقاط دیگر ته‌نشین می‌گردند. قطعات مزبور چه در حین حمل و چه در بعد از ته‌نشینی تحت تاثیر پدیده دگرسانی و تجزیه (بوسیله فرآیندهای هوازدگی سطحی، دگرسانی در محیط‌های آبی كم عمق مانند دریاچه‌ها و تالاب‌ها و تغییرات دیاژنیكی بعدی) قرار می‌گیرند و به كائولن تبدیل می‌شوند. برای مثال هوازدگی در نواحی استوائی می تواند رس‌ها با كیفیت پایین را به كانسارهای كائولن قابل بهره‌برداری تبدیل نماید.
شرایط دگرسانی و تغییرات دیانیكی بعدی كانی‌های رسی نسبت به دیگر فرآیندهای مزبور پیچیدگی بیشتری دارد. تغییرات قابل توجه مجموعه كانی‌های رسی در جریان دیاژنز وقتی قابل توجه است كه شرایط رسوبگذاری آن آرام و بطئی بوده و عناصر متشكله رسوبی كاملاً ناپایدار باشند و یا هنگامی كه غلظت یونی محیط دریائی و بین ذره‌ای در آن خیلی بالا باشد.
در محیط‌های رسوبی عادی كه سرعت رسوبگذاری آن بیش از 1 سانتیمتر در هر هزار سال است،‌تغییرات دیاژنتیك زود هنگام رسوبهای رسی فقط منجر به مبادله یونی در سطح و در فضاهای بین لایه‌های ورقه‌ها می‌شود. بخصوص یون 2+Ca كه روی رس تخریبی تثبیت شده است،‌غالباً استخلاف شده و به وسیله كاتیونهای 2+Na+ , K+ , Mg گرفته شده از آب دریا جایگزین می‌شود. از همین جابجایی یك نظام بندی جدید و بلورهای مخفی نیز نتیجه می‌گردد.
در بعضی از رسوبهای احیا كننده مانند ساپروپل‌های دوران چهارم مدیترانه شرقی، پدیده اضمحلال و فساد رس‌ها نیز ظاهر می‌شود. در این محیط‌‌های اسیدی و آلی سبب تجزیه انتخابی كانی‌هایی نظیر پلی گورسكیت كه بسیار ظریف ضربه‌پذیر است. بیشتر از كائولینیت كه مقاوم‌ترین كانیهای رسی است، در معرض تجزیه قرار می‌گیرند. در مرحله دیاژنز تاخیری فشردگی رسوبهای رسی كه با پیدایش نظام جدیدی در ساختمان آنها همراه است، سبب از دست رفتن تخلخل و جذب سریع سطحی و گسترده كاتیونهای دو ظرفیتی در اولینمرحله دفن شدگی این كانی‌ها می‌شود. این پدیده در اعماق بیشتر دنبال شده و منجر به تشكیل آرژیلت از رس‌های اولیه می‌گردد و سپس به تشكیل شیست‌های در هنگام ظهور عوارض ساختمانی ختم می‌گردد.
رسهای برجا از نظر رایز (Ries) بشرح زیر تقسیم بندی شده است.
كائولن: به رنگ سفید با سوخت سفید رنگ
• رگه‌ای (Vein) كه معمولاً از هوازدگی دایكها تشكیل شده است.
• بالشی (Blanket) كه معمولاً‌ در مناطق سنگهای آذرین و دگرسانی دیده می‌شوند.
• جایگزینی (Replacement) نظیر ایندیانیت
• لایه‌ای كه از ماسه سنگهای فلدسپات‌دار تشكیل شده‌اند.
3. تشكیل كائولن رسوبی نیز می‌تواند بصورت تلفیق و تركیبی از روش‌های قبلی انجام می‌شود.
‌در این صورت كائولن‌های ثانویه دارای خاستگاه متعددی می‌باشند. خاستگاه برخی كانسارهای كائولن نیز می‌تواند هم اولیه و ثانویه باشد. نظیر رسوبهای با كیفیت پائین كه در اثر هوازدگی در نواحی استوائی به كائولن‌های قابل بهره‌برداری تبدیل می‌شوند.
در ذخایر نوع رسوبی، فرآیندهای جور شدگی رسوبی عاملاصلی و مهم تشكیل نهشته‌های كاملاً‌متمركز و با عیار بالا و در نتیجه با ارزش اقتصادی زیادی می‌باشند. درجه خلوص كائولن به عوامل زیر بستگی دارد:
• خلوص سنگ مادر
• میزان تجزیه و تخریب
• مقدار ناخالصی‌های افزوده شده از سایر منابع
یكی از مهمترین خصوصیات كائولن‌های رسوبی داشتن حدود 60 درصد كانی كائولینیت بعد از شستشو و رنگ سفید است. همچنین وجود هماهنگی و یكنواختی شكل و ابعاد آن در سطح نسبتاً گسترده، لایه‌ای مانند و همراه داشتن كانی‌های مانند موسكوویت، ‌بیوتیت، كوارتز، اكسیدهای آهن و روتیل از خصوصیات بارز كائولن‌های رسوبی است. مهمترین ذخایر این تیپ كائولن‌های رسوبی، كانسارهای كمربند كائولن جورجیا در جنوب كارولینا در ایالات متحده امریكا است. این نهشته‌ها در محیط جزر و مدی فلات دریاها در زمان كرتاسه پسین و ترشیری آغازین تشكیل یافته‌اند كه از فرسایش سنگهای متبلور كوهپایه‌های و حمل قطعات فرسایش یافته در شرایط محیطی و هوازدگی لاتریتی عمیق حاصل می‌شود. رس‌های ته‌نشین شده دارای محتویات آهنی زیادی بوده كه در مراحل بعدی (هوازدگی و شستشو) مقدار آهن كاهش و مقدار تیتان افزایش می‌یابد. تغییرات دیاژنیكی بعدی روی این رسوبات منجر به تشكیل كائولن گردیده است.
برخی بوكسیت‌های نیز بر اثر پدیده سیلیسی شدن دوباره به كائولن و رسهای بوكسیتی تبدیل شده‌اند. از دیگر كائولن‌های رسوبی می‌توان كائولن‌های موجود در حوضه آمازون در برزیل را نام برد. این نهشته‌های را كه متعلق به زمان ترشیری پسین گزارش نموده‌اند دارای یك افق بوكسیتی هوازده در قسمتهای فوقانی می‌باشد. این افق بوكسیتی در بعضی نواحی ارزش اقتصادی خوبی دارند.

ماسه‌های كائولینیتی :
در برخی نواحی دنیا نیز كائولن از ماسه‌های حاوی كمتر از 20 درصد كائولن در حال استخراج می‌باشد. این ماسه‌های كائولینیتی از دگرسانی فلدسپات موجود رد آركوز توسط آبهای سطحی تشكیل شده‌اند. نمونه تیپیك این نهشته‌ها در غرب آلمان غربی و اسپانیا، لهستان و چك و اسلواكی گزارش شده‌اند. متأسفانه بر روی اغلب معادن كائولن ایران عملیات علمی و سیستماتیك انجام نشده و به همین دلیل در مورد ژنز كانه در ایران اطلاعات كافی و قابل اعتمادی وجود ندارد. ولی براساس گزارشات و مطالعات پراكنده‌ایی كه انجام گرفته است ژنز ذخایر كائولن ایران بصورت هر دو نوع اصلی اولیه و ثانویه گزارش شده است.
از جمله ذخایر اولیه كائولن می‌توان به كانی سازی فراوان در باتولیت شیركوه در ناحیه یزد و همچنین معادن معروف زنوز، آبگرم هشترود و معادن كائولن بوئین زهرا،‌ ساوه، ‌كمربند آتشفشانی ناحیه البرز- آذربایجان، معادن ایسی سو قرآغاج در تبریز، كوشك نصرت در قم، گرانیت دوران در زنجان، ذخایر رباط ترك اصفهان و ناحیه گناباد،‌ اشاره نمود. عموماً‌معادن مزبور در سنگهای آذرین قرار داشته و از نظر زمانی از پركامبرین تا ائوسن و حتی جوانتر تعلق دارند.
ذخایر كائولن ثانویه در ایران نیز وجود دارد. از جمله می‌توان به آبرفتهای مربوط به گرانودیوریت های شیركوه ناحیه تفت در یزد، ذخایر رسوبی قابل توجه ناحیه آباده (در افق‌های دونین و كربونیفر- پرمین)، خاور ایران و البرز مركزی (در افق پرمو- تریاس) و ذخایر كرتاسه بالائی ناحیه زاگرس در ناحیه شهرضا، اشاره نمود.

{mospagebreak}
شرایط تشکیل و ژنز کانسار:چنانچه در طبقه‌بندی كانسارهای كائولن خاستگاه آنها منظور باشد، می‌توان آنها را به سه گروه برجای مانده، رسوبی و گرمابی تقسیم كرد. كانسارهای اقتصادی كائولن را از زاویه ویژگیهای كانی‌شناسی، تركیب شیمیایی و چگونگی زایش می‌توان به دو گروه دسته‌بندی كرد:
1. كانسارهای نوع رسوبی در پیوند با فرآیندهای فرسایشی و رسوب‌گذاری
2. كانسارهای نوع گرمابی در پیوند با فرآیندهای ولکانیسم ترسیر
عوامل مؤثر و شرایط تشكیل انواع مختلف كانی كائولینیت بشرح زیر است:
1. تركیب شیمیایی سنگ مادر:
معمولاً سنگهای آذرین اسیدی كه عمدتاً‌ از كانی‌های آلومینوسیلیكات تشكیل شده‌اند در اثر تجزیه و دگر سانی به كائولن تبدیل می‌شوند. در این میان كانی‌های فیلوسیلیكات ها و فلدسپات ها بویژه پلاژیوكلازها بدلیل داشتن انرژی پیوندی ضعیف در بوجود آوردن چنین ذخایری بسیار مناسب هستند. در اثر تجزیه، شبكه‌های كانیهای فلدسپات توسط محلول های یونی، هیدراسیون و هیدرولیز شكسته شده و یونهای , Na+, K+ +2Ca آزاد شده وAl واكنش Si با OH باعث تشكیل كائولینیت می‌گردد.
2. درجهPH :
عامل PH در تحرك و توان مهاجرت یونها در محیط‌هایی كه تحت تاثیر واكنشهای دگرسانی سوپرژن قرار می‌گیرند نقش مهمی دارند. عناصر قلیائی خاكی بیش از عناصر قلیایی توانائی تحرك دارند، در حالیكه آهن و آلومینیوم از توانائی كمتری برخوردارند. از این رو یونهای قلیایی از محیط‌های اسیدی به آسانی بیرون می‌روند و یونهای آهن و آلومینیوم در محیط بصورت تركیبات سیلیكاتی و اكسیدی بر جا می‌مانند و تشكیل كانی‌های كائولینیت وبوكسیت را همراه كانیهایی از اكسید آهن را می‌دهد.
در پدیده كائولن زائی یونهای نظیر كلسیم، منیزیم،‌ سدیم و بخش اعظم پتاسیم موجود در سنگهای اصلی باید از محیط خارج گردند و تنها به مقدار بسیار كمی یون پتاسیم نیاز دارد.
در محیط اسیدی با 7/5-5/3 = PH به شكل هالوئیزیت و در PH بالاتر از آن به شكل مونتموریونیت ظاهر می‌شود.
سیلیس نیز دارای تحرك كمی است و در محیط دارای خاصیت قلیائی و مقدار كم 2CO،‌ انحلال بیشتر می‌شود. لذا در محیط‌های گرم انحلال آن بعلت وجود محلولهای قلیایی بیشتر است.
بنابراین زمان تشكیل كائولینیت هنگامی تسریع می‌گردد كه سیلیس به میزان قابل توجهی بصورت محلول از محیط خارج و موجب افزایش آلومینیوم در مواد باقیمانده شود.
3. درجه حرارت:
از دیگر عوامل كنترل كننده و مؤثر در تشكیل كائولینیت دما می‌باشد. براساس مطالعاتی كه مك‌لاگین (1995) در بعضی از نواحی زلاندنو انجام داده‌، مشاهده نمود كه با بالا رفتن دما، مقدار كائولینیت افزایش می‌یابد و برعكس در نواحی دیگر، كاهش دما موجب گسترش هیدرومیكاها می‌شود.
محلولهای گرمابی یكی از مهمترین عوامل افزایش دما بوده و باعث ایجاد تغییرات شیمیایی و كانی‌شناسی می‌شوند. با توجه به نوع سنگهای در برگیرنده و درجه حرارت محلولهای گرمابی زون‌های مختلفی كه هر یك با كانی‌های شاخص شناخته می‌شوند، تشكیل می‌گردد.
پدیدة كائولینیت‌زائی معمولاً بین آلتراسیونهای نوع سریسیتیك نظیر سنگهای آذرین سرشار از آلومینیم و آرژیلیتیك نظیر شیل‌ها و مارن‌ها می‌باشد. كانی‌های مهم آلتراسیون سریسیتیك عبارت است از سریسیت، كوارتز، پیریت، پیروفیلت، دیکیت، آندالوزیت و كائولینیت كه در آنها مقدار درصد سریسیت از بقیه بیشتر است.
4. عوامل ساختمانی (بستر مناسب):
شرایط ژئومورفولوژی، لایه‌بندی، ‌ضخامت واحدهای سنگی، شكستگی،خلل و فرج، كارست و موارد دیگر مشابه از مهمترین عوامل كنترل كننده در تشكیل و گسترش كائولن بویژه نوع هوازده آن می‌باشند.
5. رایط اقلیمی:
بهترین شرایط اقلیمی برای تشكیل كانسارهای پس مانده نظیر كانسارهای رسی و كانسارهای بوكسیت، مناطق استوائی (كه با دمای زیاد و پیوسته در طول سال و دوره‌‌های دراز مدت بارندگی مشخص می‌گردند) می‌باشد.
در این مناطق بعلت بارندگی‌های مداوم عمل شستشو بخوبی انجام گرفته و یونهای قلیائی بوسیله عمل هیدرولیز و با جریان آب از محیط خارج سبب ایجاد 3O2Al و 2SiO به مقدار لازم جهت تشكیل كائولینیت می‌شود.
در مناطق مردابی نیز به دلیل تاثیر اسیدهای آلی عمل شستشو تسریع گشته و می‌توان باعث تشكیل كائولینیت گردد.
6. زمان:
طول مدت تاثیر عوامل بیرونی و درونی تشكیل دهنده كانسار، عامل مهمی در نوع،حجم و مرغوبیت كائولینیت خواهد بود. برای مثال مقدار متوسط دامنه گسترش كائولینیتی شدن بر اثر عوامل بیرونی در یك محیط مناسب برای كانسارهای رسوبی بین 01/0 تا 1/0 میلیمتر در سال، یعنی حدود 10 تا 100 متر در یك میلیون سال است.
اگر چه فرآیندهای كائولینیتی شدن به علت كاهش PH با افزایش عمق كاهش می‌یابد، اما ضخامت افق‌های دگرسانی شده عموماً‌ ارتباط مستقیم بطول زمان دارد.کائولینیت در زون های هوازده و آلتراسیون سنگ های آذرین و دگرگونی به ویژه فلدسپارها تشکیل می شود.
براساس تقسیم بندی دیگری ذخایر كائولین به انواع زیر تقسیم می شوند: ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده، ذخایر دیاژنزی.
از كانسارهای برجا مانده كائولن می‌توان به كانسارهای كارولینای شمالی (آمریكا) كه از هوازدگی شیمیایی نامنظم استوك پگماتیتی بوجود آمده و همچنین كانسار غرب استرالیا در ناحیه Coabbin محدود به یك توده بزرگ گرانیتی اشاره كرد. در ایران نیز كانسار كائولن شابلاق در جنوب زنجان در پیوند با دگرسانی سطحی گرانیت شابلاق مشابه كانسار غرب استرالیا نمونه بارزی از كانسارهای نوع بر جا مانده می‌باشد.
كانسارهای رسوبی كائولن فراوانی بیشتر و كیفیت بهتری نسبت به نوع در جازا دارند. چنین كانسارهایی در ایران بیشتر در منطقه آباده و طبس تمركز دارند، یك نمونه از این كانسار، كانسار كائولن كارولینای جنوبی و جورجیا (آمریكا) می‌باشد.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:48 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

مرغوبترين كائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا مي‌باشند كه به منظور كاهش اين ناخالصي‌ها بطرق مختلف فرآوري مي‌گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل مي‌شود و هر كدام مصرف ويژه خود را دارد كه علاوه بر صفات خاص ژنتيكي، نوع فرآوري نيز محصول را از يكديگر متمايز مي‌نمايد. كائولن كلسينه شده، كائولن شيته شده توسط آب، حرارت نخورده،‌پودر شده، دانه بندي شده و كائولن پر كننده و طبقه‌بندي‌هاي مختلف كائولن از نقطه نظر نوع فرآوري مي‌باشند.
كائولن در صنايع مختلف به عنوان ماده اوليه اصلي و در برخي ديگر به عنوان ماده جنبي در كنار ساير مواد بكار مي‌رود. قيمت مناسب و ويژگي‌هاي اين ماده معدني در هر صنعت جلوه‌هاي خاص خود را دارد.
دليل كاربرد فراوان كائولن در صنعت، دارا بودن ويژگي هاي زير است:
•پركننده 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 كه 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 كننده سطح و غيرسايشي بودن آن.
•قابليت اندک هدايت جريان الکتريسيته و گرما.
•ارزاني قيمت آن.
بيشترين مصارف كائولن در پر كننده، پوشش دهنده با جلاي خاص و سفيد كننده، منبسط كننده، ايجاد كننده مقاومت در مقابل سايش، رقيق كننده، سخت كننده در صنايع پتروشيمي، نرم كننده سطح و به عنوان كاتاليزور در صنايع مختلف،كاغذسازي، سراميك، مركب و رنگ سازي، ديرگداز، پلاستيك، لاستيك، دارويي، فايبرگلاس، صنايع نسوز، مصالح ساختماني، حشره كش، جذب كننده، مواد پاك كننده، مواد غذايي، تهيه داروها، صنايع کشاورزي و تهيه كودهاي شيميايي است.
در ايران از اين ماده معدني در آجرهاي شاموتي، پوشش داخلي كوره ها، ديگ هاي گرمايي و كاشي استفاده مي شود.
حدود 50 درصد از كائولن در كاغذسازي به عنوان پركننده و روكش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنايع سراميك و ديرگداز، 10 درصد در لاستيك سازي به عنوان پركننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيك استفاده مي شود.قدرت جذب مركب و پوشش دهندگي خوب و پر كردن سطوح ناهموار كاغذ از خمير سلولز و ايجاد شفافيت در كاغذاز مزاياي استفاده از كائولن در صنعت كاغذسازي مي‌باشد.
قيمت مناسب كائولن طي سال هاي اخير سبب شده است تا صنايع مصرف كننده اين محصول علاقه مند به استفاده از كائولن شوند. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. كاربردهاي عمده كائولن در صنعت در جدول 11 آورده شده است.


جدول 11- كاربردهاي عمده كائولن در صنعت

سنگ کائولن برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود:
مصارف سنگ کائولن با پيوند نرم عمدتاً در صنايع کاشي، چيني و سراميک سازي است.
مصارف سنگ کائولن با پيوند سخت در صنايع لاستيک سازي و کاغذ سازي مي باشد.
رنگدانه:
كائولن كه به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار مي‌گيرد به نوع پركننده و پوشش كاغذ تقسيم مي‌شود كه اين تقسيم‌بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسكوزيته آن است. كائولن كاني پركنندة ارزان، سفيد يا نزديك به سفيد است كه در يك دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات كوچك ولي فابل كنترل، هدايت گرمايي و الكتريكي كم و درخشندگي خوب است، در كاغذ، پلاستيك، رنگ، لاستيك، چسب، بتونه و... كاربرد دارد.
تركيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينكه در رنگ تاثير مي‌گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيك مهم است. خواص فوق به همراه شكل دانه‌ها، ويسكوزيته و PH به آن اجازه مي‌دهد تا به‌عنوان رنگدانة پوششي كاغذ بكار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در كاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است.
در پلاستيك، كائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف مي‌شود (PVC، پلي‌استر ترموپلاستيك، نايلون و...).
كاغذسازي :
استفاده از كائولن در كاغذسازي باعث نرمي كاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از كائولن در صنايع كاغذسازي است.
كاغذ حتي اگر خلل وناهمواري هاي بين الياف سلولزي آن بوسيله پر كننده معدني پر شده باشد به منظور استفاده در فرآيندهاي كارهاي چاپي مدرن، تا زماني كه پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نيست. استفاده از پر كننده در خمير كاغذ بخشي از شكاف ها و درزهاي بين الياف سلولز را پر كرده، لذا بسياري از نقاط ريز مركب چاپ در اين نقاط بدرستي قرار نگرفته و كيفيت كار چاپ كاهش مي‌يابد. پوشش سطحي در روي كاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مركب چاپ مي‌شود. پوشش مناسب باعث افزايش كاربرد كاغذ مي‌گردد.
كائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراكنده شده و به وسيله ماشين‌هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازك به كاغذ داده مي‌شود. كائولن پوششي مناسب براي كاغذهاي پرجلا، كاغذهاي سبك با پوشش LWC و كاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) مي‌باشد.
در صنعت توليد كاغذ،كائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندي از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. درجه رواني (ويسكوزيته) و درصد ذرات با ابعاد كمتر از 2 ميكرون داراي اهميت بيشتر هستند.
كائولن پوششي درجه يك 92 درصد ذرات آن كمتر از 2 ميكرون و درخشندگي آن حداقل 87 درصد است. كائولن پوششي درجه دو 80 درصد ذرات آن كمتر از 2 ميكرون ودرخشندگي آن حداقل 5/85 درصد مي‌باشد.
بطور خلاصه مي‌توان خواص زير را براي كائولن جهت مصرف در صنايع كاغذسازي در نظر گرفت:
الف ـ شفافيت: حداقل شفافيت براي مصرف كائولن بعنوان پر كننده 80 درصد و براي رس بعنوان پوشش 85 درصداست كه اين عمل در مقايسه با استاندارد شفافيت مشخص مي‌شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق‌ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراكندگي آنها به اصل استوك استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته‌نشين شدن در سيال قطر ذرات كنترل مي‌شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام مي‌گردد.
ج ـ ويسكوزيته: درجه رواني كائولن در پوشش اكغذ بسيار مهم است. در صنايع كائولن دو آزمايش ويسكوزيته انجام مي‌گردد كه عبارتند از HSV و LSV،‌كه براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسكازيمترهاي هركولس و فيلد براك استفاده مي‌شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح مي‌باشد. طريقه عملي بدين صورت است كه 100 گرم نمونه را كوبيده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شيميايي پراكنده مي نمايند. سپس وزين درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه‌گيري نموده،‌ مجموع باقيمانده روي سرند را وزن كرده و درصد آن را محاسبه مي‌نمايند.
رنگ سازي :
استفاده از كائولن در رنگ سازي پلاستيك سبب كنترل ويسكوزيته مي شود. 10 % كائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهي، روان كنندگي و پخش‌كردن رنگ مي‌شود. در رنگ سازي از كائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ‌هايي كه با آب شسته مي‌شِوند نيز انواع كائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع كائولن ريزدانه نوع شيشه‌اي را ايجاد مي‌كنند.
جايگاه صنعت رنگ سازي در مصرف كائولن، همچون صنعت لاستيك سازي در طي ساليان اخير بوده است. افزايش رقابت بين كربنات كلسيم و كائولن، باعث كاهش سهم مصرف كائولن بعنوان پر كننده در صنعت رنگ سازي بوده است. بيشترين ميزان رشد مصرف كائولن در صنعت رنگ سازي در كشورهاي ايالات متحده امريكا و اروپا بوده كه حدود دو درصد در سال برآورد گرديده است. پيش بيني مي‌شود كه بطور كلي و در آينده نزديك ميزان رشد مصرف كائولن در اين صنعت، يك درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادي در كشورهاي آسيائي همچون گذشته، اين رشد به 5/1 درصد خواهد رسيد.
مصرف كائولن در صنايع رنگ سازي در ايالات متحده امريكا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسيد و در سال 1998 به 268 هزار تن كاهش يافت. از آنجايي كه توليد رنگ در ايالات متحده امريكا حدود 30 درصد از كل توليد جهاني است. بنابراين مصرف كائولن در صنايع رنگسازي در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گرديده است.
اصولاً‌ كائولن بعنوان يك بسط دهنده و ماده اصلي رنگ سفيد بصورت جايگزين اكسيد تيتانيوم در توليد رنگ مورد استفاده قرار مي‌گيرد. كائولن كلسينه شده اصلي‌ترين كائولن بكار برده شده در صنايع رنگسازي است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصيات كائولن مصرفي در صنايع رنگ سازي است و مشابهت خاصي با كائولن مصرفي در صنايع كاغذ دارد. سطوح صاف كائولينيت، بويژه در صنايع رنگ سازي با آرايشي خاص بر روي يكديگر قرار گرفته كه موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولاني مي‌دهد. بزرگترين تقاضا براي كائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ هاي مات داخلي ساختمان است. اداره استانداردهاي ايالات متحده امريكا توصيه نموده كه براي رنگ هاي خانگي حداقل 20 درصد نسبت از كائولن استفاده گردد.
معمولاً‌ تا 10 درصد وزني رنگ هاي براق را مي‌توان كائولن اضافه نمود. كائولني كه در رنگ سازي مصرف مي‌گردد بايد از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصي برخوردار باشد. ضريب تعليق بالايي در آب داشته و نمك هاي محلول آن پايين باشد. از نظر درخشندگي بين 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زير 2 ميكرون باشد.
لاستيك سازي :
در صنعت لاستيک سازي نيز كائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. كائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش مي‌دهد.از كائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و كائولن ناخالص در تهيه در لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود.
مصرف كائولن در صنايع لاستيك‌سازي در سال 1998 معادل 08/1 ميليون تن بوده است. در طي سالهاي 1990 الي 1998 مصرف جهاني لاستيك 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 راسكيل رشد ساليانه 1 درصد براي آينده‌اي نه چندان دور جهت مصرف كائولن در اين صنعت پيش‌بيني مي‌شود. مصرف كائولن در صنايع پلاستيك‌سازي موجب كاهش قيمت لاستيك مي‌گردد. چون كائولن از لاستيك طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. كائولن مصرفي در صنايع لاستيك از نوع كائولن مرغوب نمي‌باشد. در ايالات متحده امريكا، كائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا مي‌باشد. در صنايعي كه ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيك كه بوسيله اكستروژن شكل داده مي‌شوند. از كائولن كلسينه شده هم در صنايع لاستيك سازي بعنوان پوشش استفاده مي‌گردد. از خصوصيات عمده كائولن مصرف در صنعت لاستيك سازي اين است كه 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميكرون باشند.
سراميك‌سازي:
20 % کائولن به عنوان يكي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميك‌سازي است. كائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است كه ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع كم آلومينا كائولن تكليس‌شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، كيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمي‌ترين وشايد متداول ترين روش كاربرد كائولن در صنعت، استفاده از اين كانه در ساخت انواع محصولات سراميكي مي‌باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است كه در ساخت سراميك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. درصنعت سراميك سازي از مجموعه روش‌هاي فرمول سازي مواد،‌ شكل دادن و روش‌هاي حرارت دادن و پخت استفاده مي‌شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع كائولن مصرفي وسيع مي‌باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع كائولن را تعيين مي‌نمايد.
كائولن بدليل تركيب خاص شيميايي در صنعت سراميك مورد استفاده قرار مي‌گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه‌اي آن تغيير نمي‌كند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد مي‌نمايد. در تهيه سراميك مهمترين عامل نسبت اختلاط كائولن، سيليس و كمك ذوب (Flux) در بدنه سراميك‌ها مي‌باشد. ويژگي كائولن مصرفي در صنعت سراميك عموماً مربوط به ناخالصي‌هاي زيان‌آور موجود در آن است كه باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت مي‌گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصي‌ها اكسيد آهن مي‌باشد. از ديگر عناصر مضر مي‌توان از مس، كروم و منگنز نام برد. اين مشكل زماني نمود پيدا مي‌شودكه اين مواد بصورت ريزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اينصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گرديده و در پخت بيسكويت چنانچه مقدار اكسيژن كوره پايين بيايد. اطراف لكه حفره‌هايي بوجود مي‌آيد. مقدار 3O2Fe مجاز در سراميك بين 6/0 تا 7/0 درصداست. اكسيد آهن در كائولن جهت ساخت پرسلان بايد كمتر از 5/0 درصد باشد زيرا تيتانيوم با آهن در بدنه سراميك عكس‌العمل نشان مي‌دهد و موجب كاهش شفافيت مي‌گردد.درجه آلكالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه‌اي بودن محصول دارد،‌زيرا بدنه سراميك را متخلخل مي‌نمايد. كائولني كه در پرسلان بكار مي‌رود پتاس آن بايد كمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از كاني‌ها در كائولن مضر است،‌رس‌هاي طبيعي متورم كننده مانند مونت موريونيت كه آب را در شبكه خود نگهداري مي‌نمايند در رواني و شكل‌گيري قالب اثر مي‌گذارد.در صنعت سراميك كائولن ريز دانه ترجيح داده مي‌شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام مي‌گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن كائولن درجه ريخته‌گري را كاهش مي‌دهد ولي در طول پخت موجب انقباض مي‌گردد. به منظور استفاده كائولن در صنايع سراميك سازي، آزمايشات مدول شكست، ميزان شكل پذيري، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، ميزان قالب پذيري و تعيين ويسكوزيته بر روي كائولن انجام مي‌پذيرد.
جدول شماره 12 مشخصات كائولن مصرفي در سراميك سازي توسط توليدكنندگان مهم را نشان مي‌دهد و جدول شماره 13 ميزان مصرف كائولن در صنايع سراميك سازي توسط تعدادي از توليد كنندگان عمده سراميك را نشان مي‌دهد.


جدول شماره 12: مشخصات كائولن مصرفي در سراميك سازي توسط تعدادي از توليد كنندگان مهم سراميك



جدول شماره13 : مصرف كائولن در صنايع سراميك سازي در طي سالهاي 1998-1974 (هزار تن)



نسوز:
كائولن كاني است كه مصرف گسترده‌اي در صنايع نسوز دارد.اين كاني حاوي 20 تا 9/45 درصد آلومينا (3O2Al) بوده و همين امر استفاده آن را در صنايع نسوز امكان‌پذير مي‌سازد.
نسوزها موادي هستند كه در مقابل حرارت مقاوم بوده و تركيب شيميايي، شكل ظاهري و خواص مكانيكي آنها تغيير نمي‌كند. كائولن و خاك هاي كائولن دار كاربردهاي وسيعي بعنوان نسوز دارند و مهمترين بازار استفاده آن در صنايع آهن و فولاد است،‌ليكن مصرف رس صنعتي بعنوان نسوز بعلت دسترسي آسان و قيمت مناسب نيز بسيار گسترده مي‌باشد. ميزان مصرف كائولن در صنايع نسوز در سال 1999 حدود 4 ميليون تن بوده است. صنايع شيشه سازي نيز از ديگر صنايع مهم مصرف كننده كائولن بعنوان نسوز مي‌باشد.
ميزان مصرف كائولن در صنايع نسوز در ايالات متحده آمريكا از دهه 1980 تقريباً‌ثابت بوده و مقدار آن بين 8/0 ميليون تن در سال 1980 تا 2 /1 ميليون تن در سال 1998 در حال تغيير بوده است. جدول شماره 14 ميزان مصرف كائولن در صنايع نسوز در ايالات متحده امريكا از سال 1980 اكي 1998 را نشان مي‌دهد.


جدول شماره14: مصرف كائولن در صنايع نسوز در ايالات متحده امريكا در طي سالهاي 1998-1980



جدول شماره14:



جدول شماره14

پلاستيک :
مصرف كائولن در صنايع پلاستيك‌سازي در سال 1999 معادل 135 هزار تن بوده است. صنايع پلاستيك ايالات متحده امريكا در طي سالهاي 1995 تا 1998 بي 36 الي 40 هزار تن كائولن مصرف نموده است. اين نشان دهنده اين امر است كه مصرف كائولن در اين صنعت در طي اين دوره تقريباً‌ ثابت و كمتر دستخوش تغييرات بوده است.
مصرف كائولن در صنايع پلاستيك‌ساز ي كاملاً شبيه مصرف در صنايع لاستيك است و نقش كائولن بعنوان پركننده و بسط دهنده مي‌باشد. كائولن در اين صنعت با ديگر مواد خام به رقابت پرداخته است. با افزايش قيمت نفت در دهه 1970، بازار مصرف كائولن و ساير پر كننده‌ها گسترش چشمگيري يافت و با استفاده از پر كننده‌هاي ارزان قيمت نظير كائولن، در مصرف رزين‌هاي گران قيمت صرفه‌جويي شد.
كائولن بعنوان بسط دهنده ارزان قيمت در صنعت ساخت PVC (پلي وينيك كلرايد) نيز مصرف مي‌گردد. كائولن همچنين در ساخت نايلون، پلي‌استر و ساير پلاستيك‌ها، تهيه رنگينه‌ها (بجاي رنگي اكسيد تيتانيوم) نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
در جدول شماره 15 مشخصات كائولن مصرفي در صنعت پلاستيك‌سازي توسط شركت اينگلهارد كه يكي از شركتهاي معتبر در اين صنعت مي‌باشد، آورده شده است.


جدول شماره 15: مشخصات كائولن مصرفي توسط شركت اينگلهارد در صنعت پلاستيك‌سازي



جدول شماره 15:



جدول شماره 15

كاربرد شيميايي:
كائولن داراي آلومينا و سيليكا است (افزودني سيمان، توليد زئوليت و سولفات آلومينيوم، توليد فايبرگلاس، كاتاليزور و عمل كننده‌هاي كاتاليزور، ظروف دارويي، حشره‌كش‌ها، غذاي حيوانات).
يكي از پرارزش‌ترين مصارف كائولن، ‌مصرف در صنايع شيميايي و بويژه بعنوان كاتاليزور مي‌باشد. در ايالات متحده امريكا حدود 5 درصد كل مصرف كائولن در اين زمينه صورت مي‌پذيرد. خصوصيات كائولن مصرفي محدود به شركت‌هايي مي‌شود كه از تكنولوژي خاص و پيشرفته برخوردار هستند و از مصارف عمده كائولن، استفاده بعنوان كاتاليزوز FCC در صنايع نفت و ساخت زئوليت مصنوعي است. تركيبات آلومينيوم از جمله سولفات آلومينيوم كه در صنعت كاغذ سازي و در تصفيه آب مصرف عمده دارند، از ديگر مصارف عمده كائولن در اين بخش مي‌باشد.
اصولاً مصرف كائولن در كاتاليست‌ها در ايالات متحده امريكا،‌كشورهاي اروپاي غربي و برخي از كشورهاي آسيايي از قبيل ژاپن، كره جنوبي صورت مي‌گيرد. ميزان مصرف كائولن در كاتاليست‌ها در سال 1997 توسط ايالات متحده امريكا بالغ بر 227 هزار تن بوده است كه در سال 1998 با كمي كاهش به 200 هزار تن رسيده است.
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 برود.
مصالح ساختماني :
كائولن در ساخت انواع مصالح ساختماني بكار مي‌رود. در برخي از اين مصالح بعنوان ماده اصلي و در برخي بعنوان ماده كم اهميت‌تر صرف مي‌گردد. عموماً‌در اين صنايع از كائولن نامرغوب استفاده مي‌شود. از موارد مصرف كائولن در ساختمان سازي مي‌توان از ساخت آجر، آجرنما، اتصالات لوله ساخته شده (از انواع رس‌ها) كاشي كف و ديواري، محصولات بهداشتي، پوشش سقف و استفاده در نماي ساختمانها نام برد. همچنين از كائولن در ساخت بعضي از آسفالت‌ها و موزائيك سقفي و نوعي كف پوش بنام لينوليوم، ساخت سيمان هاي سفيد استفاده مي‌گردد وليکن در ساخت سيمان معمولي كاربردي ندارد.
كائولن بعنوان پر كننده و افزايش دهنده مقاومت مكانيكي در صنايع فيبر شيشه، پشم سنگ و ساير توليدات عايق كننده بكار مي‌رود. حجم كمي از كائولن نيز بعنوان پر كننده و تقويت كننده در صنايع ديوارهاي پيش ساخته گچي و ساير توليدات پيش ياخته بكار مي‌رود.
استانداردها:
بهترين كائولن‌ها 20 درصدناخالصي دارند. از اين رو بايد كائولن را تغليظ كرد و مواد قليائي (O2Na + O2K + CaO) آن را به كمتر از 5/1 درصد رسانيد.
وجود عدسي هاي آهن‌دار و سنگهاي ولكانيك آندزيتي تا بازالتي و فلدسپات هاي دگرسان نشده باعث پائين آمدن كيفيت كائولن مي‌شود. سولفات كلسيم (گچ) نقطه ذوب كائولن را پائين مي‌آورد.
حداكثر انقباض كائولن 12 درصد است و براي بالا بردن آن مي‌توان به آن مونت موريونيت افزود. كائولن مصرفي در كاشي‌سازي، در روند گامه‌هاي گوناگون شكل دادن و گرم كردن، ‌شكل‌پذري و تحمل حرارت، نبايد با از دست دادن آب نقصان حجم پيدا كند،‌در غير اينصورت براي اين گونه صنايع كار آمد نيست. اين پديده كه بعنوان چروك خوردن همراه با ايجاد ترك (Sherinkage) نام دارد، در صنايع كاشي‌سازي از اهميتي ويژه برخوردار است.
كائولن مصرفي در صنعت بايد داراي مشخصات عمومي زير باشد :
1- درصد آلومين (3O2Al) آن بايستي از 30 درصد به بالا باشد تا مرغوبيت پيدا كند.
2- ميزان اكسيدهاي آهن (3O2Fe) نبايد از 1 درصد بيشتر باشد.
3- ميزان اكسيد تيتانيوم (2TiO) بايد به 2/0 درصد كاهش يابد.
4- جمع اكسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد فراتر باشد.
5- حداكثر ميزان CaO، 2/0 درصد و MgO، 3/0 درصد باشد.
6- افزايش ميزان كائولينيت نسبت به ساير كانيهاي موجود باعث مرغوبيت كائولن مي‌شود. بطور معمول درصد اين ماده خاكي بايد از 70 درصد بيشتر باشد.
7- ديرگذاري كائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد.
8- مدل گسيختگي(Modulus of Rupture)آن مي بايست بيش از 2kg/cm 10 باشد.
اگر كائولن آنقدر گرما بپذيرد تا پيوندش بشكند، 3O2Al،2SiO بدست خواهد آمد كه به آن موليت و شاموت گويند (فرآورده‌اي كه در توليد آجر نسوز بكار مي‌رود).
نقطه گداز بالا،‌ظرفيت كم آب و پايداري در برابر دماي بالا سبب مي‌شود تا كائولن ماده‌اي مهم در بين خاكهاي رس نسوز بشمار آيد. كائولن در صنايع چيني و سراميك‌سازي به كنترل خواص شكل‌پذيري ماده خام كمك مي‌كند و استحكام فرآورده را در برابر دما و گرما و خشكي بالا مي‌برد و به صيقل‌پذيري سطح پوشيده شده كمك مي‌كند.
كائولن مطلوب براي پوشش كاغذ بايد سفيد باشد و در آب به سرعت معلق شود. درجه غلظت پائين داشته باشد و داراي دانه‌بندي ريزي باشد. مقدار كوارتز كائولن بايد كم باشد تا فرسايش ماشين‌آلات را كاهش دهد. كائولن شسته شده مرغوب بيشتر خواص بالا را دارد. يك راه ارزشيابي كائولن مرغوب در پوشش كاغذ، شفافيت آن است.
كائولن در لاستيك‌سازي وقتي به اندازه كمتر از 18 درصد حجم بكار گرفته شود قدرت كشش لاستيك را بالا مي‌برد و درجه از هم پاشيدن آن را كم مي‌كند.
كيفيت مطلوب در كائولن مورد مصرف در صنعت سراميك، درخشندگي خوب بعد از پخته شدن، مقاومت و شكل‌پذيري و درجه غلظت است.
رنگ سفيد،خاصيت پوشش خوب، نرم بودن، نداشتن ويژگي سايندگي،‌ ضريب هدايت حرارتي و الكتريكي پايين و قيمت به نسبت ارزان محسنات كائولن است.
صنعت كاغذ:
50 % کائولن در صنعت کاغذ سازي استفاده مي شود که در آن كائولن به اندازه ريز (90% ذرات كوچكتر از 2 ميكرومتر) و درشت (50% كوچكتر از 2 ميكرومتر) تقسيم شده و مي‌بايست رس‌هاي با ويسكوزيته كم مورد استفاده قرار گيرند. در صنعت کاغذ سازي کائولن به عنوان ماده پرکننده و روکش استفاده مي شود. درخشندگي بر اساس استاندارد متغير است، محتوي باكتري و قارچ محلول آن مي‌بايست به دقت كنترل شود.
با كاربري پركننده:
كائولينيت بيشتر از 90%، Fe2O3 و TiO2 كمتر از 1%، كوارتز ساينده كم (2-1%)، درخشندگي بالاي 80%، اندازه ذرات 50 تا 70% زير 2 ميكرومتر.
با كاربري در پوشاننده‌ها:
كائولينيت 100-90%، Fe2O3 كم (8/1-5/0%)، تقريبا بدون كوارتز ساينده، درخشندگي 85%، اندازه ذرات 80 تا 100% آنها كمتر از 2 ميكرومتر، ويسكوزيته بروك‌فيلد كمتر از cpe 7000، خواص رئولوژيكي نقش مهمي دارند، مي‌بايست توانايي پخش در آب و تشكيل يك مايع آبكي با ويسكوزيته كم را داشته باشد.
با كاربري درسراميك:
85-75% كائولينيت توليد شده در صنايع سراميك به مصرف مي رسد، چراكه ديگر كاني‌ها در رنگ، ويسكوزيته و سايندگي تاثير مي‌گذارند. كائولن مورد استفاده در چيني استخواني مي‌بايست درخشندگي 91-83% در دماي 1180C و كمتر از9/0% Fe2O3 داشته باشد. اندازه دانه در مقاومت و سختي موثر است، لذا انواع ريزتر براي چيني استخواني، حدواسط براي ظروف سفالي و انواع درشت براي سرويس بهداشتي كاربرد دارد.
باكاربري نسوز:
انواع نسوز كائولينيت بايد تا دماي 1500 C صلابت خود را حفظ كند، برپايه مناسب بودن و درجه آن به 4 دسته تقسيم مي‌شوند. آزمايشات مختلفي براي سنجش درجه نسوزي و مقاومت دربرابر حرارت، فرسايش و تخلخل آن انجام مي‌شود. رس‌هاي مورد استفاده در نسوز ممكن است براساس مقدار Al2O3 تقسيم‌بندي شوند كه نوع كم آهن و كم‌آلكالي ارجحيت دارد.
درفايبرگلاس:
به عنوان منشاء Al2O3 و SiO2 شناخته مي‌شود، در حالت معمول 37% Al2O3 و 44% SiO2 با حداكثر 1% Fe2O3، 2% Na2O و 1% آب.
مواد آرايشي:
حداكثر 2 ppm آرسنيك، 20 ppm فلزات سنگين، 250 ppm كلريدها، 15% وزني نقصان در اثرحرارت دادن، PH 5/0 ± 5/7.
بازيافت:
بازيافت روزافزون كاغذ بيش از هرچيز در بازار خميره كاغذ موثر است تا در بازار انواع كاني‌هاي پركننده يا پوشاننده. بعلاوه بيشتر كاغذ بازيافت شده در چاپ روزنامه مصرف شده كه هرچند كم به كائولن نيازمند است.
بعد از بازيافت كاغذ، هركاني پركننده آن يا رنگدانه پوششي به‌ صورت يك مايع مخلوط جداشده كه درحال حاضر دفع مي‌شود. بنابراين در حال حاضر چنين كاغذي وقتي بازيافت مي‌شود براي كاربردهاي مجدد به كائولن تازه محتاج است. فايبرگلاس به مقدار كمي بازيافت مي‌شود. سفال‌هاي شكسته در موارد محدودي مصرف مي‌شوند و نسوزها براي چند مرتبه بازيافت مي‌شوند كه در استفاده مجدد، ساخت نسوزهاي رسي در نظر نيست.
جايگزين‌ها:
كائولن داراي خواصي چون دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب، داشتن رنگ سفيد،ثابت بودن خواص فيزيكي با تغييرات PH، كم بودن قابليت هدايت گرمايي و الكتريكي، نرم بودن و ساينده بودن و ارزاني قيمت مي‌باشد. اين ويژگيها باعث شده است كه از نظر كاني و يا تركيبات جايگزيني براي اين ماده معدني در صنعت دچار محدوديت شويم.
جايگزيني تركيبات ديگر به جاي كائولن نياز به مطالعات وسيعي در زمينه‌هاي خواص كاربردي و شاخص‌هاي اقتصادي دارد. اين مطالعات بايد به صورت موردي در بخش‌هاي مختلف صنعت صورت پذيرد.
رنگ سازي
كائولن اصولاً بعنوان يك رنگدانه،‌با رنگ سفيد كه به طور جزئي جايگزين دي‌اكسيد تيتانيم مي‌شود، در رنگ‌ها بكار مي‌رود. كائولن همچنين پايداري رنگها را افزايش مي‌دهد زيرا ذرات پهن كائولن تمايل به همپوشاني دارند و بدين ترتيب پوسته رنگ تقويت مي‌شود. در اين نقش كائولن با ميكا، تالك و ديگر كانيهاي سيليكاتي رقابت مي‌كند.
ماده ضد بلوكه‌شدن:
دياتوميت، سيليس‌ته‌نشستي، تالك.
جذب‌كننده، حمل كننده:
آتاپولگيت، بنتونيت، دياتوميت، پيت، پوميس، پيروفيليت، سپيوليت، تالك، ورميكوليت، زئوليت.
سراميك:
فايبرگلاس، مشابه‌هاي پلاستيكي.
پركننده و پوشش دهنده
كائولن عموماً‌بعنوان بهترين كاني پركننده و پوشش دهنده در دسترس براي كاغذ شناخته شده و در آينده نيز چنين پيش‌بيني مي‌شود.
كربنات كلسيم در صنعت كاغذسازي رقيب كائولن بوده و كانيهاي گروه تالك نيز اگر مشخصات فني لازم را داشته باشند، ممكن است جانشين كائولن گردند.
در توليد سموم دفع آفات، كائولن به عنوان يك حامل و پر كننده معدني براي سم به كار گرفته مي‌شود. به جز كائولن مناسبترين پركنندگان معدني كه بعنوان حامل و رقيق كننده استفاده مي‌شوند عبارتند از دولوميت، فولرزارت، تالك، ژيپس، آهك،‌پرليت و پيروفيليت.
تري‌هيدرات‌آلومينيم، باريت، كربنات كلسيم، فلدسپار، ميكا، نفلين‌سينيت، پرليت، پيروفيليت، تالك، سيليس ميكروكريستالين، پودر سيليس و سيليس سنتز‌شده، ولاستونيت.
ريخته‌گري:
بوكسيت و آلومينا، كروميت، اليوين، پرليت، پيروفيليت، ماسه‌سليسي، ورميكوليت، زيركن.
نسوز:
آندالوزيت، بوكسيت، كروميت، كيانيت، دولوميت، گرافيت، منيزيت، اليوين، پيروفيليت، سيليس، سيليمانيت، زيركن.
اصلاح خاك:
بنتونيت، دياتوميت، ژيپس، پرليت، ورميكوليت، زئوليت.
پلاستيك
در پلاستيكها كاربرد اصلي كائولن در پر كردن PVC،‌ نايلون ها و پلي‌استرهاست كه رقباي عمده‌اش كربنات كلسيم و كانيهاي سيليكاتي هستند.
از نظر مصرف کائولن، رتبه اول را کاغذسازي و بعد از آن سراميک سازي، صنعت ديرگدازها و لاستيك‌سازي رتبه‌هاي دوم تا چهارم را در جهان به خود اختصاص داده اند.
بزرگترين صنعت مصرف كننده كائولن در اين سال، صنعت كاغذسازي بوده است بطوري كه 45 دصد كائولن مصرفي، در اين صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. اصولاً بزرگترين مناطق توليد كننده كاغذ در جهان، عمده‌ترين مصرف كننده كائولن در جهان هستند (مناطق امريكاي شمالي و اروپاي غربي) در آسيا از ديرباز در صنايع سراميك‌سازي مصرف شده است و اين در حاليست كه مصرف اين كانه در صنعت كاغذسازي در اين قاره با افزايش كارخانه‌هاي سازنده انواع كاغذ و تغييرات در تكنولوژي ساخت در حال افزايش مي‌باشد. صنعت كاغذسازي، بزرگترين مصرف كننده اين كانه در ايالات متحده آمريكا، ژاپن و آلمان بوده است، در حاليكه در كره جنوبي و تايوان صنعت سراميك سازي، بعنوان بازار اصلي مصرف اين كانه اعلام گرديده است.
بزرگترين مصرف كننده كائولن در سال 1998، ايالات متحده امريكا با 05/7 ميليون تن بوده است. از ديگر كشورهاي مهم مصرف كننده كائولن در اين سال مي‌توان از كره جنوبي با 4/2 ميليون تن، ژاپن با 5/1 ميليون تن، تايوان با 1 ميليون تن را نام برد. مصرف كننده عمده ديگر كشور آلمان است كه ميزان مصرف ظاهري آن در سال 1997 معادل 4/2 ميليون تن بوده است.


جدول شماره16: ميزان مصرف كائولن در صنايع مختلف در جهان در سال 1999

حدود سه درصد از مصارف نهائي كائولن در سال 1999 در صنعت رنگسازي بوده است. در اين صنعت از خصوصيات ويژه كائولن در زمينه سهولت در پخش معلق ماندن، قدرت كنترل ويسكوزيته و رنگ سفيد آن استفاده مي‌شود.
در صنايع لاستيك‌سازي در طي سال 1999 معادل 4 درصد مصرف جهاني (08/1 ميليون تن) كائولن مورد استفاده قرار گرفته است. كائولن مورد استفاده در اين صنعت عمدتاً از نوع بسيار نرم و در لاسيتك‌هاي سخت نظير پاشنه كفش و پوشش كابل از نوع كائولن با دانه‌بندي درشت‌تر از 2 ميكرون است.
در صنايع پلاستيك كائولن جانشين پلي‌مرهاي گران قيمت شده و موجب ارزاني محصول گرديده است. مصرف نهائي در اين صنعت طي سال 1999 معادل 5/0 درصد مصرف جهاني و برابر با 135 هزار تن بوده است. بعد از صنعت كاغذسازي و مصارف كاربردي كائولن بعنوان پركننده، بزرگترين مصرف كننده كائولن صنايه ساختماني مي‌باشند. 12 درصد كائولن مصرفي در سال 1999 بعنوان ماده اصلي دريك طيف گسترده صنايع ساختماني بكار رفته است. اين طيف شامل صنايع آجر،‌سيمان،‌فايبرگلاس، پوشش‌هاي سقف و ديوارهاي گچي مي‌باشد.
صنعت سراميك‌سازي در بين مصرف كنندگان كائولن مقام دوم را بخود اختصاص داده است. حدود 16 درصد مصرف نهائي كائولن جهان درسال 1999 مربوط به اين صنعت بوده است.
صنعت دير گدازها از ديگر مصرف كننده عمده كائولن در سال 1999 بوده است. ميزان مصرف كائولن در اين صنعت در اين سال معادل 4050 هزار تن بوده است.
مصرف كائولن بعنوان كاتاليزور در صنايع مختلف و ديگر صنايع منجمله صنايع شيميايي و داروئي از ديگر مصارف اين كانه در جهان در سال 1999 بوده كه معادل 3 درصد مصرف جهاني را شامل مي‌شده است.
كائولن در تهيه نوارهاي مغناطيسي به منظور افزايش كيفيت و جلوگيري از ورم و چروكيدگي، در داروها بعنوان پركننده و در توليد حشره‌كش‌ها بعنوان حامي سم، در صنايع بهداشتي و آرايشي بعنوان پاك كننده و پر كننده و در صنايع گچ بعنوان كنترل زمان گيرايش گچ كاربرد دارد.
يكي از مصرف كائولن كه اخيراً‌ بر روي آن كار شده و هنوز هم تحقيق و بررسي بر روي آن ادامه دارد، استفاده از آن در توليد آلومينا در صنايع آلومينيوم سازي و تهيه زئوليت مي‌باشد.
ميزان مصرف ظاهري کائولن در جهان در طي اين دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 26/0-%، از 23309 هزار تن در سال 1997 به 22789 هزار تن در سال 1999 و 23081 هزار تن در سال 2001 کاهش يافته است(جدول 17).


جدول 17- ميزان مصرف ظاهري کائولن در جهان طي سال‌هاي 2001ـ1997 (هزار تن)



شکل 7- ميزان مصرف ظاهري کائولن در جهان در طي سالهاي 2001-1997

مصرف کائولن در سال هاي 1997-2001 با يک کاهش نسبي 26/0 % همراه بوده است. عامل اصلي آن افزايش جايگزين هاي کائولن در سطح جهاني مي باشد. نکته جالب توجه افزايش چشمگير مصرف کائولن در صنايع سراميک و نسوز، ثابت بودن نسبي در صنعت کاغذسازي و کاهش قابل ملاحظه مصرف کائولن در ساير صنايع در سال 2001 نسبت به سال 1993 بوده است. اين امر عمدتاً به علت مصرف ديگر كاني ها به عنوان جايگزين كائولن در بعضي از صنايع مصرف كننده از قبيل كاغذسازي، لاستيك سازي، رنگ سازي و غيره مي‌باشد. تلاش در يافتن جايگزين مناسب تر و ارزانتر و كاهش ذخاير كاني هاي نسوز و مصرف تركيبات كائولن در اين بخش و ادامه رشد فعاليتهاي ساختماني، توجيهات فرض شده براي پيش‌‌بيني در آينده مي‌باشد. اطلاعات موجود تا سال 2001 حاكي از كاهش تدريجي مصرف اين ماده در سطح جهاني مي‌باشد. بدين ترتيب مصرف اين كانه در سال 2005 ميلادي بالغ بر 8/36 ميليون تن خواهد رسيد. مصرف كائولن در سال 2001 بيش از 23 ميليون تن بوده است. جدول 18 و شکل 8 مقدار مصرف ظاهري كائولن در جهان را نشان مي‌دهند.


جدول 18 - ميزان مصرف کائولن در صنايع مختلف دز سال 2003



شکل8 - درصد مصرف کائولن درجهان در سال 2003

جدول شماره 19 مصرف كائولن در سالهاي 1988، 1993، 1999 و برآورد آن در سال 2005 ميلادي را نشان مي‌دهد.


جدول شماره19: مصرف كائولن در سالهاي 1988، 1993، 1999 و برآورد آن در سال 2005 ميلادي

همانطور كه ملاحظه مي‌گردد مصرف كائولن در سال 1999 نسبت به سال 1993 اندكي كاهش داشته است (حدود 3 درصد). نكته جالب توجه افزايش چشمگير مصرف كائولن در صنايع سراميك و نسوزها، ثابت بودن نسبي در صنعت كاغذسازي و كاهش قابل ملاحظه مصرف اين كانه در ديگر صنايع در سال 1999 نسبت به سال 1993 بوده است. اين امر عمدتاً‌بعلت مصرف ديگر كاني‌ها بعنوان جايگزين كائولن در بعضي از صنايع مصرف كننده از قبيل كاغذسازي،‌لاستيك‌سازي، رنگسازي و... مي‌باشد. از طرفي رشد فعاليت‌هاي ساختماني و نيز رشد مصرف نسوزها در صنايعي از قبيل فولاد،‌ باعث تغيير الگوي مصرف و بالا رفتن مصرف كائولن در اين صنايع در سال 1999 نسبت به سال 1993 شده است.
پيش‌بيني مي‌شود كه الگوي مصرف فوق همچنان بر مصرف كائولن تا سال 2005 ميلادي حاكم باشد. تلاش در يافتن جايگزيني مناسب تر و ارزان تر، كاهش ذخاير كاني‌هاي نسوز و مصرف تركيبات كائولن در اين بخش و ادامه رشد فعاليت‌هاي ساختماني،توجيهات فرض شده براي پيش‌بيني فوق‌الذكر مي‌باشند. بدين ترتيب مصرف اين كانه در سال 2005 ميلادي بالغ بر 8/36 ميليون تن خواهد رسيد.
مصرف كائولن در سال 1999 براساس گزارش راسكيل در سال 2000، بيش از 27 ميليون تن بوده است. اين برآورد براساس مقدار كائولن توليد شده و نيز مصرف ظاهري آن صورت پذيرفته است. از اين مقدار 31 درصد آن متعلق به امريكاي شمالي، 27 درصد اروپاي غربي، 26 درصد آسيا، 6 درصد اروپاي شرقي، 4 درصد خاورميانه، 3 درصد امريكاي جنوبي، 2 درصد افريقا و 1 درصد اقيانوسيه مي‌باشد. بنابراين امريكاي شمالي با مصرف حدود 9 ميليون تن بزرگترين مصرف كننده كائولن در جهان در سال 1999 بوده است. درصد مصرف کائولن در جهان در سال 1999 در جدول 20 آورده شده است.


جدول20- ميزان مصرف کائولن در جهان در سال 1999 (هزارتن)

ميزان مصرف کائولن براساس نوع مصرف در جهان در سال 1999در جدول 21 آورده شده است.


جدول21- ميزان مصرف کائولن براساس نوع مصرف در جهان در سال 1999(هزارتن)
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:44 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کائولن خارجی

کائولن AKC30  به عنوان خاک کائولن در ساخت بدنه های چینی آلات بهداشتی ویتروس و فایرکلی به کار میرود. این خاک علاوه بر اینکه از پلاستیسیته بسیار بالایی برخوردار است استحکام پس از پخت آن نیز به دلیل غنی بودن این خاک از ترکیبات آلومینا بسیار قابل توجه بوده و همه اینها در حالیست که قیمت آن در مقایسه با  کائولنهای مشابه خارجی بسیار پایین است. در زیر آنالیز این خاک آورده شده است:

آنالیز اکسیدی کائولن AKC30

28%-32%

Al2O3

55%-60%

SiO2

0.8%

Fe2O3

0.4%-0.6%

TiO2

0.16%

CaO

0.1%

Na2O

0.35%

K2O

11.2%

L.O.I (1200 C)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 خواص فیزیکی کائولن AKC30

باقیمانده روی الک 45 میکرون

استحکام خمشی (N/mm2)

انقباض در دمای 1410 درجه سانتیگراد

رنگ پس از پخت

پرت حرارتی در دمای 1200 درجه سانتیگراد

0.5%>

0.8%

18%

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:42 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کائولین چیست:

    كائولن یك اصطلاح اقتصادی است كه برای كانسارهای رسی تقریباً سفید به كار می رود. این كانسارها اغلب شامل كانی كائولینیت و یا فرآورده های بدست آمده از آن می باشند. در گذشته اصطلاح خاك چینی به عنوان مترادف كائولن استفاده می شد. نام كائولن از كلمه كائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاك كائولن استخراج می شده است. كائولن یا خاك چینی به رنگ سفید بیشترین كاربرد را در تولید چینی و سرامیك دارد. آمریكا، روسیه، جمهوری چك و برزیل بزرگ ترین تولید كنندگان كائولن می باشند.




    سنگ کائولین برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود. یكی از مهم ترین خصوصیات صنعتی كائولن ماهیت شیمیایی خنثی آن می باشد. كائولن تحت شرایط شیمیایی صنعتی و در محدوده PH بین 3 تا 9 پایدار می باشد. بنابراین می تواند به راحتی به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با سایر تركیبات استفاده شود.
  

از جمله خصوصیات اقتصادی مهم كائولن اندازه ریز ذرات آن می باشد. اغلب دیگر موادی كه به عنوان رنگدانه، پركننده ، پوشش دهنده و روان ساز استفاده می شوند، باید به وسیله عملیات هزینه بر خردایش و آسیا كردن، كاهش اندازه داده و به پودر تبدیل شوند.
    صفحات بلوری نازك قدرت پوشش دهی خوبی را فراهم می آورد و برای پوشش روی كاغذ و رنگ بهتر است. كائولن اغلب در فرآینده های صنعتی به عنوان سوسپانسیون پلیمر مایع یا آب به كار می رود. ویسكوزیته یا گرانروی این اسلاری های مایع نكته ای مهم می باشد. اساساً ارزش كائولن به علت گرانروی خیلی كم آن در درصدهای جامد بالا می باشد. این خصوصیت بر خلاف ویژگی بنتونیت است.
    مرغوبترین کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصی را دارا می‌باشند که به منظور کاهش این ناخالصی‌ها بطرق مختلف فرآوری می‌گردد و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل می‌شود و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می‌نماید. ذخایر كائولین به انواع زیر تقسیم می شوند: ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده، ذخایر دیاژنزی

    سنگ کائولین برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود. یكی از مهم ترین خصوصیات صنعتی كائولن ماهیت شیمیایی خنثی آن می باشد. كائولن تحت شرایط شیمیایی صنعتی و در محدوده PH بین 3 تا 9 پایدار می باشد. بنابراین می تواند به راحتی به عنوان رنگدانه، پوشش و پركننده با سایر تركیبات استفاده شود.
  

كانی های مهم كائولن:

    كانیهای این گروه عبارتند از : كائولینیت، دیكیت، ناكریت و هالوزیت. كائولینیت فراوانترین كانی این گروه است. ترکیب شیمیایی تمامی آنها یکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2O است. كائولینیت فراوانترین كانی گروه کائولن است و در سیستم تری کلینیک متبلور می شود و دیكیت و ناكریت در سیستم مونوکلینیک متبلور می شوند.

    • کائولینیت Kaolinit :
    کائولن با نام کانی شناسی کائولینیت با فرمول شیمیایی (OH)8 (Si4O10) Al4 در سیستم تری کلینیک و سختی حدود 5/2-1 ، دارای 5/39 درصد Al2O3 ،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتی مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفید مایل به زرد و گاهی هم کمی سبز یا آبی رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب ، بوی شدید خاک می دهد. این کانی اغلب دارای پلاستیسیته بوده و عملاً در آب ، اسیدهای سرد و رقیق ، اسید کلریدریک و اسید سولفوریک گرم و غلیظ و ئیدروکسیدهای قلیایی نامحلول حل می شود.
    اغلب ذخایر کائولینی در اثر هوازدگی و تجزیه سنگهای ولکانیکی حاوی سیلکات آلومینیوم بوجود می آیند. سنگها گرانیتی، گنایس ها، کوارتز، پورفیری ها و همچنین رسوبات حاوی فلدسپاتها، میکا و زئولیت جهت ایجاد کائولینیت مناسب می باشند که در اثر هوازدگی و تجزیه شیمیائی مواد قلیائی و مقداری از SO2 خارج شده و کوارتز و سایر کانی های همراه بصورت ترکیب باقی می مانند.
    کائولن ممکن است نتیجه آلتراسیون هیدروترمال باشد. در این صورت، محلول هیدروترمال سردتر از 300 درجه سانتی گراد در داخل سنگهای با فلدسپات بالا، سبب شستن یونهای Ca++,K+, Na+ و سایر کاتیون ها و رسوب آنها با H+ بیشتر می شود. اغلب این گونه ذخایر در ارتباط با سیستم متئوریک هیدروترمال، که حرارت از سنگهای ولکانیکی مشتق می شود، می باشند.
    ذخایر بزرگی از کائولینیت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجی ترین قسمتهای سیستم هیدروترمالی، مرتبط با باتولیت های گرانیتی وجود دارند که به عمق چندین کیلومتر تشکیل شده اند.
    کائولینیت در مقایسه با ناكریت – دیكیت از نظم کمتری برخوردار است و به همین دلیل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزیت در مقایسه با بقیه کوچکتر است. کائولینیت در زون های هوازده و آلتراسیون سنگ های آذرین و دگرگونی به ویژه فلدسپارها تشکیل می شود.

    • رس توپی:
    رس توپی یك نوع سنگ رسوبی است كه حاوی كائولینیت و مقدار جزئی ایلیت، كلریت، كوارتز و مونتموریونیت است. ذرات كائولینیت در رس توپی در مقایسه با سایر منابع رس دار كوچكتر است. مقدار كائولینیت رس توپی 20 تا 95 درصد، كوارتز آن 10 تا 70 درصد و ایلیت و كلریت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلی، مونتموریونیت، تركیبات اهن، اكسید تیتان و نمكهای محلول از جمله ناخالصیهای رس توپی هستند. رس توپی بیشتر همراه با لایه های زغال دار است و از آن جا كه ذرات ریز كانیهای رسی را به همراه دارد، خاصیت شكل پذیری آن بسیار خوب است. رنگ رس توپی قهوه ای مایل به سیاه است و مصارف آن عبارتند از : سرامیكهای بهداشتی، چینی های الكتریكی، انواع كاشیها، ظروف غذاخوری، صنایع دستی و دیرگدازها.


• هالوزیت:
هالوزیت نوعی كائولین است که به دو حالت آب دار و بدون آب یافت می شود و ترکیب نوع آب دار آن مشابه بقیه است و تنها دو مولکول اضافی آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخیص هالوزیت به كمك پراش اشعه ایكس امكان پذیر است. هالوزیت بیشتر در زونهای آلتراسیون و بندرت در زونهای هوازده ساپرولیت یافت می گردد. عمده مصارف آن در تهیه سیمان پورتلند و تهیه نسوزها و سرامیك است.

• دیکیت:
دیكیت نوعی كائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود و عمدتاً در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.

• ناكریت :
ناکریت نوعی كائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود. نحوه قرار گیری ورقه های کائولینیت در ناکریت منظم است و بر همین اساس بلورهای آنها بزرگترند و به سمت هالوزیت کاملاً بی نظم است (ناكریت - دیكیت - كائولینیت - هالوزیت ). ناکریت کمیاب بوده و در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.

• خاك رس آتشخوار :
بیشتر خاك رس آتشخوار از كائولینیت تشكیل گردیده، كائولین در آن به خوبی متبلور می شد و نظم مطلوبی در شبكه آن وجود دارد. خاك رس آتشخوار ، علاوه بر كائولین حاوی اكسید و هیدروكسیدهای آلومینیوم نیز هست. هر نوع خاكی كه دمای بیش از 1500 درجه سانتی گراد را تحمل کند و میزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاك رس آتشخوار معروف است. خاك رس آتشخوار به انواع شكل پذیر ، نیمه شكل پذیر و بی شكل تقسیم می گردد. خاك رس آتشخوار، بیشتر در افقهای پایین لایه های زغال دار پیدا می شود.
مصرف عمده این خاك در تهیه آجرهای آتشخوار است كه به شاموت معروفند. دیگر مصارف آن در ساخت قطعات كوره ها، دیگهای گرمابی و كاشی های نسوز است.
◄ انواع ذخایر کائولن:

ذخایر كائولین به انواع زیر تقسیم می شوند: ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده، ذخایر دیاژنزی. ذخایر کائولن براساس نحوه تشکیل به دوصورت اولیه و ثانویه تشکیل می شوند :
· ذخایر کائولن اولیه : هوازدگی ، کرمابی و سولفاته.
· ذخایر کائولن ثانویه : رسوبی ، کائولینیتی ، بال کلی و خاک نسوز

ذخیره کائولن دارای گستردگی لازم جهت تأمین نیازهای این ماده معدنی در طی سالیان آینده می باشد و مقدار آن در حدود 20 میلیارد تن در جهان تخمین زده شده است. ذخایر کمربند جورجیا ، کارولینای جنوبی در ایالات متحده امریکا بین 5 تا 10 میلیارد تن برآورد شده است. کشورهای هندوستان ، برزیل ، چین ، انگلستان و اکراین دارای ذخایر عظیم کائولن می باشند.
ایران در بین کشورهای جهان با دارا بودن ذخیره ای در حدود 40 میلیون تن ، کمتر از 1% از کل ذخایر کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخایر احتمالی کائولن در کشور بیش از 230 میلیون تن تخمین زده شده است و در سنگ های آذرین اسیدی از پرکامبرین تا میوسن در استان های فارس ، اصفهان ، آذربایجان ، زنجان ، خراسان ، مرکزی ، قزوین و تهران پراکنده شده اند. مصرف عمده ایران در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی كوره ها، دیگ های گرمایی و كاشی می باشد.
کانسارهای کائولن و رس های کائولینی در 4 گروه زیر براساس موقعیت جغرافیایی تقسیم بندی می شوند :
الف ) ذخایر رس های کائولینی در بخش های مرکزی ایران
ب ) ذخایر رس های کائولینی در بخش های خاور ایران
ج ) رس های کائولینی در بخش های شمال و شمال باختر ایران
د) ذخایر کائولینی در بخش های جنوب و جنوب باختر ایران

• ذخایر هوازده:
سنگهای غنی از آلومینیوم نظیر شیلها، آرکوزهای غنی از الکالی فلدسپات ، آذرین فلدسپاتوئید دار ( نفلین سینیت ) ، بازالت كالك آلكالن و آلكالن، گرانیتهای فوق آلومینیوم و... در شرایط آب و هوایی گرم و مرطوب در سطح زمین تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و تغییرات زیادی در تركیب شیمیایی و كانی شناختی آنها ایجاد می شود. آب كافی و دمای مناسب موجب رویش گیاهان شده و در نتیجه PH آب كاهش می یابد. پایداری كانیهای متشكله سنگها متفاوت بوده و نوع تغییرات آنها نیز یكسان نیست.
عوامل مهم و مؤثر در تشكیل ذخایر كائولین هوازده عبارتند از :
آب و هوای گرم و مرطوب، كاهش PH آب، سنگ مادر غنی از آلومینیوم ، بالا بودن خلل و فرج و درزه و شكستگی در سنگ، پایین بودن سطح آبهای زیرزمینی ، زمان كافی، بالابودن میزان آبی كه در سنگ جریان داشته است و شست و شو و حمل كاتیونها.
در شرایط مناسب یاد شده اكثر كانیهای سنگ به استثنای كوارتز تحت تأثیر هوازدگی شیمیایی واقع شده و به تركیبات دیگر تغییر می كنند. پتاسیم فلدسپات با كاهش PH به كائولینیت و یا ایلیت تبدیل می شود:
پتاسیم فلدسپات + كاهش PH آب كائولینیت + SiO2+KOH
در صورتی كه تمامی KOH شسته شود ، كائولینیت تشكیل خواهد شد (پایین بودن سطح آبهای زیر زمینی موجب شست و شوی كامل بیشتر كاتیونها می شود). اگر سطح آب زیرزمینی بالا باشد تمامی K، Na، Ca شسته نخواهد شد و در این حالت ایلیت و اسمكتیت تشكیل می شود.

• ذخایر گرمابی:
از تأثیر محلولهای گرمابی( كه PH آنها اسیدی است) بر سنگهای حاوی كانیهای آلومین سیلیكات (نظیر فلدسپاتها، فلدسپاتوئیدها، میكاها و... ) در شرایط مناسب كائولینیت تشكیل می شود. ذخایر كائولینیت گرمابی غالباً در زون های گسلی قرار دارند، مگر دركانسارهای پورفیری (نوع قلع- مولیبدن و تنگستن) كه منطقه گسترده ای را شامل می شوند. كائولینیت بخشی از زونهای آلتراسیون كانسارهای گرمابی را تشكیل می دهد.
در اكتشاف كانسارهای گرمابیAu, Ag, Sb, As,Hg, F ، زون كائولینیت راهنمای مناسبی برای تعیین موقعیت این ذخایر محسوب می شود.
خاستگاه کانسارهای كائولین به سه گروه برجا ، رسوبی و گرمابی طبقه بندی می شوند. عمده ذخایر کائولن ایران در اثر دگرسانی سنگ های آذرین ( ریولیت و آندزیت ) و عمدتاً در کمربندهای آتشفشانی دوران سوم به ویژه در ائوسن جای دارند. معادن کائولن زنوز ، کوشک نصرت و قازان راغی از این نوع معادن می باشد.

◄ روشهای فرآوری:
كائولن ابتدا بهصورت خشك فرآوری میشود كه شامل خردكن، خشككردن و نرمكردن است، كه محصول آن كائولن با كاربری در سرامیك، رنگ و لاستیك است. فرآوری تر، یا شستشو با آب كانیهای غیركائولن را از مایع رسدار جدا میكند، كه در این مرحله كائولن با كاربری به عنوان پركننده و پوشش حاصل میشود. در انواع سرندها، هیدروسیكلونها و... مایع رسی را میتوان تا حد 30% جامد در مخزن تهنشینی غلیظ كرد و با سانتریفوژ كردن، 75% ذرات با اندازه 2 میكرومتری را از آن جدا كرد، ذرات درشت با اولترافلوتاسیون ریزشده و بعد مراحل تورق زدایی، غربال كردن، *****كردن و خشك كردن و گاهی تكلیس برروی آن انجام میشود.
در حالت دیگر مایع كائولندار به دو دسته ریز و درشت با استفاده از سانتریفوژ، هیدروسیكلون یا جداسازی با آب بطور ممتد تقسیم شده و بعد تركیبات آهندار رنگزا از آن شسته میِشود. بعد از آبگیری با تبخیر، ***** مكش چرخان یا فشاری، كیك كائولنی را میتوان خارج كرد و خشك نمود و یا به صورت ماده با 70% جامد برای دادوستد منتقل كرد.
درتورقزدایی، ذرات كائولن به صورت مكانیكی به ذرات روشن و نازكی جدا شده و در دما C °500 تكلیس میشوند تا ساختار بلوری مجزایی در آن بوجود آید. این عمل سبب افزایش درخشندگی و كدری كائولن می شود.
حتی بهترین کائولن های دنیا هم در حدود 20 % ناخالصی دارند. بنابراین بایستی آنها را تغلیظ کرد و مواد قلیایی آن را به کمتر از 5/1 % رساند.
کائولن مصرفی باید دارای مشخصات ذیل باشد :
1- درصد Al2O3 باید از 30 % بیشتر باشد.
2- میزان اکسیدهای آهن Fe2O3 نباید از 1 درصد بیشتر شود.
3- میزان اکسید تیتانیوم TiO2 باید به 2/0 درصد کاهش یابد.
4- اکسیدهای قلیایی نباید از 2 درصد بیشتر شود.
5- حداکثر میزان CaO ، 2/0 درصد و MgO ، 3/0 درصد باشد.
6- افزایش میزان کائولینیت نسبت به سایر کانی های موجود باعث مرغوبیت کائولن می شود.
7- دیر گدازی کائولن باید در حدود 1700 درجه سانتیگراد باشد.
8- مدول گسیختگی آن باید بیش از 10 کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد.


◄ کاربرد کائولن در صنعت:
بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.


• پرکننده و پوشش دهنده مناسب
• از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات pH بدون تغییر باقی می ماند.
• به عنوان جذب کننده مناسب مرکب و رنگ ها.
• به عنوان سخت کننده در صنایع پتروشیمی.
• داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
• جلای خاص و قابلیت سفیدکنندگی.
• خواص کاتالیزوری.
• دارا بودن خاصیت پرکنندگی و پوششی بسیار خوب.
• نرم کننده سطح و غیرسایشی بودن آن.
• قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما.

در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره ها، دیگ های گرمایی و کاشی استفاده می شود. حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، 10 درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازی پلاستیک استفاده می شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذاز مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی می‌باشد.
قیمت مناسب کائولن طی سال های اخیر سبب شده است تا صنایع مصرف کننده این محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:42 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

اتفاقی به نام کائولن

تاریخ ایجاد در سه شنبه, 24 بهمن 1391 09:52
دسته: فرهنگی و اجتماعی
بازدید: 70
  • پرینت

اختصاصی/ نام «کوه بلند» را به خاطر بسپارید، این نام در زبان چینی «کائولینگ» خوانده می‌شود و «کائولن» مشتقی از این واژه چینی است.

صنعت کائولن و اصولا کائولن‌شناسی جهان را به چینی‌ها نسبت می‌دهند؛ نخستین‌بار چینی‌ها ۲۰۰ سال قبل از میلاد مسیح «کائولن» را به صورت کوهی بلند در منطقه‌ای به نام «جائوجائو» واقع در شمال چین کشف کردند.
در قرون گذشته سنگ‌های این منطقه کوهستانی برای ساختن ظروف چینی استفاده می‌شد و از این‌روست که واژه خاک چینی (china clay)  درباره آن به‌کار می‌رود، اما امروز فقط به کائولینی که در منطقه «کورن‌وال» انگلستان یافت می‌شود، خاک چینی می‌گویند!


  کائولن چیست؟
قبل از هر چیز لازم است بدانیم که کائولن اساسا چیست و چگونه به‌وجود می‌آید؟
«کائولن» سنگی نرم، خاکی، شکل‌پذیر و معمولا سفید یا تقریبا سفید است که عمدتا از کائولینیت تشکیل شده (۵۰ تا ۹۵درصد) و معمولا حاوی کانی‌های رسی، Fe، Ti، SiO۲ و... است. کائولن از دگرسانی سنگ‌های حاوی کانی‌های آلومینیوم‌دار مانند فلدسپات به همراه دیگر کانی‌ها مثل «میکا» یا «کوارتز» به‌وجود می‌آید. کائولن ممکن است علاوه بر کائولینیت، کوارتز و فلدسپات، کانی‌های دیگری نظیر اکسید‌آهن (Fe۲O۳)، هیدروکسید‌آهن(FeOOH)، پیریت (FeS۲)‌، روتایل (TiO۲) و ترکیبات کربناتی یا مواد آلی داشته باشد. وجود این ناخالصی‌ها در کائولن رفتار فیزیکی فرآیند تولید را شدیدا تحت تاثیر قرار می‌دهد.


  شکل‌گیری شیمیایی کائولن
کائولن یکی از مهمترین رس‌های رسوبی کشور انگلستان است که بر اثر تاثیر عوامل اپی‌ژنیک و هیپوژنیک روی سنگ‌های گرانیتی ایجاد می‌شود. سنگ‌های گرانیتی در اثر فشار لایه‌های زیرین زمین به پوسته زمین راه یافته و در پایان دوره کربونیفر و همچنین در بین دوره‌های کربونیفر و کرتاسه، تغییر شکل یافته و به کائولن تبدیل شده‌اند. بیشترین عواملی که در تبدیل سنگ‌های گرانیتی به کائولن دخالت دارد، عامل هیپوژنیک است؛ بخارات آب فوق‌العاده داغ و گازهای اسیدی داغ که شامل ترکیبات برم و فلوئور هستند، از مرکز زمین منتشر شده، از بین ترک‌ها و شکاف‌های سنگ‌های گرانیتی عبور کرده و باعث تبدیل این سنگ به کائولن شده‌اند.
واکنش‌های شیمیایی که در این فرآیند صورت می‌پذیرد، کاملا شناخته شده نیستند. اما واکنش‌هایی که در همین زمان روی فلدسپات‌پتاسیک صورت می‌گیرد و آن را تبدیل به کائولینیت، سیلیس و پتاس آزاد می‌کند، تا حدی شناخته شده هستند. از اجزای سنگ‌های گرانیتی علاوه بر فلدسپات پتاسیک می‌توان به میکا و کوارتز اشاره کرد که ظاهرا تاثیر این مینرال‌ها روی تبدیل گرانیت به کائولن بسیار ناچیز است. همچنین، در تبدیل شدن گرانیت به کائولن مقدار کمی CaF۲ و تورمالین که شامل برم و فلوئور است، ایجاد می‌شود.


  استخراج کائولن
از ویژگی‌های بارز کائولن این است که از تجزیه سنگ‌های گرانیتی ایجاد شده و همراه با این سنگ‌ها یافت می‌شود. در مورد استخراج این رس، روش مخصوص و ویژه‌ای اتخاذ شده است. لازم به ذکر است که در انگلستان کائولن جزو رس‌های اولیه محسوب می‌شود، اما در ایران این رس‌ها از محل تشکیل خود جابه‌جا شده‌اند؛ شاید بتوان گفت که کائولن ایران جزو رس‌های ثانویه است. در ایران، استخراج به روش روباز انجام می‌شود و بعد از بهره‌برداری، رس به کارخانه شست‌وشو و تخلیص در نزدیکی معدن حمل‌ می‌شود. پس از شست‌وشو و تخلیص، آب اضافی توسط فیلتر پرس گرفته شده و کیک‌های اصل به وسیله اکسترود به ذرات ریز تبدیل شده و بعد از خشک شدن، کائولن وارد بازار مصرف می‌شود.
برای استخراج از دستگاهی استفاده می‌شود که آب را با فشار به دیواره‌های دره پاشیده و رس‌های تشکیل شده را می‌شوید؛ سنگ گرانیت در پشت رس نمایان می‌شود. مخلوط آب و رس شسته شده به داخل کانالی هدایت می‌شود و به وسیله این کانال، مخلوط رس و آب به یک مخزن آبگیرمانند می‌رسد. درون این آبگیر بیشتر میکاها و ذرات کوارتزی که همراه با کائولن وجود دارد، ته‌نشین شده سپس این سوسپانسیون نیمه‌تصفیه‌شده به ترتیب به داخل تانک‌ها و مخزن‌هایی پمپ می‌شود. در داخل هر مخزن یک همزن قرار دارد که سرعت آنها با یکدیگر متفاوت است. سوسپانسیون از مخزن با همزن سرعت بالا به مخزنی با همزن سرعت پایین، پمپ می‌شود. در این تانک‌ها، کوارتز و میکای موجود، از طریق رسوب‌گذاری جدا می‌شود. سوسپانسیونی که باقی می‌ماند شامل مقدار زیادی آب است. ابتدا مقداری از این آب در حوضچه‌های سرباز تبخیر می‌شود (عمل هم زدن در اینجا هم ادامه دارد) و وقتی سوسپانسیون به حد کافی غلیظ شد، با استفاده از فیلتر پرس، آب آن گرفته می‌شود. کیک‌های حاصله را درون کوره مخصوص حرارت داده و به‌صورت یک پودر خشک درمی‌آورند که همان کائولن است.
کائولن فرآوری‌شده در استانداردهای گوناگون در جهان دادوستد می‌شود؛ این ماده براساس اندازه ذرات ‌تر به خشک طبقه‌بندی می‌شود. کارخانه‌های تولید‌کننده کائولن ادعا دارند محصول آنها هر روز آنالیز شده و همیشه دارای ترکیب ثابت است.


  ذخایر کائولن
کارشناسان معدن ذخایر کائولین را به انواع زیر تقسیم کرده‌اند: هوازده، گرمابی، حمل شده، دیاژنزی. ذخایر کائولن براساس نحوه تشکیل به دوصورت اولیه و ثانویه تقسیم می‌شوند:
* ذخایر کائولن اولیه: هوازدگی، کرمابی و سولفاته.
* ذخایر کائولن ثانویه: رسوبی، کائولینیتی، بال‌کلی و خاک‌نسوز.
ذخیره کائولن دارای گستردگی لازم جهت تامین نیازهای این ماده معدنی در سال‌های آینده است و مقدار آن حدود ۲۰میلیارد تن در جهان تخمین زده شده است. برآورد ذخایر کمربند جورجیا، کارولینای‌جنوبی در ایالات متحده امریکا بین ۵ تا ۱۰میلیارد تن است. کشورهای هندوستان، برزیل، چین، انگلستان و اوکراین نیز دارای ذخایر عظیم کائولن هستند.
ایران در بین کشورهای جهان با دارا بودن ذخیره‌ای در حدود ۴۰میلیون تن، کمتر از یک‌درصد از کل ذخایر کائولن جهان را به خود اختصاص داده است. در حال حاضر ذخایر احتمالی کائولن در کشور بیش از ۲۳۰میلیون‌تن تخمین‌زده شده است و در سنگ‌های آذرین اسیدی از پرکامبرین تا میوسن در استان‌های فارس، اصفهان، آذربایجان، زنجان، خراسان، مرکزی، قزوین و تهران پراکنده شده‌اند. مصرف عمده کشور از این ماده در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره‌ها، دیگ‌های گرمایی و کاشی است.
به گفته کارشناسان، کانسارهای کائولن و رس‌های کائولینی در چهار گروه زیر براساس موقعیت جغرافیایی تقسیم‌بندی می‌شوند:
الف- ذخایر رس‌های کائولینی در بخش‌های مرکزی
ب- ذخایر رس‌های کائولینی در بخش‌های خاور
ج- ذخایر رس‌های کائولینی در بخش‌های شمال و شمال باختر
د- ذخایر کائولینی در بخش‌های جنوب و جنوب باختر


  کاربرد کائولن در صنایع
بیشترین مصارف کائولن در پر‌کننده، پوشش‌دهنده با جلای خاص و سفید‌کننده، منبسط‌کننده، ایجاد‌کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق‌کننده، سخت‌کننده در صنایع پتروشیمی، نرم‌کننده سطح، به‌عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ‌سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره‌کش، جذب‌کننده، مواد پاک‌کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.
کارشناسان معتقدند کائولن پرکننده و پوشش‌دهنده مناسبی است و از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات PH بدون تغییر باقی می‌ماند و در صنایع پتروشیمی به‌عنوان جذب‌کننده مناسب مرکب و رنگ‌ها و سخت‌کننده قابل استفاده است. همچنین این ماده دارای جلای خاص و قابلیت سفیدکنندگی، خواص کاتالیزوری، خاصیت پرکنندگی و پوششی بسیار خوب، نرم‌کنندگی سطح، غیرسایشی بودن و قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرماست.
در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره‌ها، دیگ‌های گرمایی و کاشی استفاده می‌شود. حدود ۵۰درصد از کائولن در کاغذسازی به‌عنوان پرکننده و روکش (پوشش‌دهنده سطح)،۲۰درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، ۱۰درصد در لاستیک‌سازی به‌عنوان پرکننده و ۲۰درصد در رنگ‌سازی پلاستیک استفاده می‌شود. قدرت جذب مرکب و پوشش‌دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذ، از مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی است.
قیمت مناسب کائولن در سال‌های اخیر سبب شده تا صنایع مصرف‌کننده این محصول علاقه‌مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.


  مصرف در صنایع داروسازی
کائولن در صنعت داروسازی با ترکیب سیلیکات آلومینیوم آبدار شناخته شده است؛ این کانی در تهیه داروهای ضداسهال کاربرد دارد. از این ماده برای تهیه پمادهای مسکن درد، کاهش دردهای التهابی و معالجه بیماری‌های معده و روده نیز استفاده می‌شود.
داروهای مرکب از کائولن عبارتند از: شربت کائولن پکتن، شربت کائولن کودکان، شربت کائولن و مرفین، شربت کائولن و پماد کائولن.
داروهای حاوی کائولن ممکن است عوارض جانبی از قبیل حساسیت مفرط با علائم افت فشارخون، کهیر، تب، درد مفاصل، تاول‌های سرخک مانند، ناراحتی‌های گوارشی، تهوع و سردرد داشته باشد که با قطع دارو از بین می‌رود
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:41 توسط مهندس ایمان رستگار  | 


    ساعت ٥:٤۸ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۳۱ امرداد ۱۳۸٩  کلمات کلیدی: سموم ، دفع آفات    
   

انارکائولن فرآوری شده جهت کنترل عوامل خسارت زای انار توسط موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور ثبت شد.

به گزارش سرویس «پژوهشی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دکتر حسن عسکری ــ رییس موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور ــ گفت: با توجه به میزان خسارت زایی آفات و بیماری‌های گیاهی، علف‌های هرز و دیگر عوامل طبیعی در فرایند تولید محصولات کشاورزی، بهره‌گیری از دانش فنی کارشناسان و نتایج تحقیقات و پژوهش‌های علمی می‌تواند ضمن افزایش سطح کمی و کیفی تولید، سلامت محصولات غذایی را تضمین کند.

وی افزود: از آنجایی که یکی از موثرترین روش‌ها برای کاهش خسارت آفت کرم گلوگاه انار، دور کردن آفت از درخت و ممانعت از تخم ریزی آن بر روی میوه های انار است، به این منظور کائولن فرآوری شده با هدف کاهش خسارت زایی آفات درخت انار طراحی و تولید شد.

دکتر عسکری در ادامه خاطرنشان کرد: کائولن فرآوری شده از سنگ‌های خام معادن کائولن کشور تهیه شده که ضمن ایجاد تغییرات در کائولن خام و افزودن ترکیبات چسبیده و امولسیفایر، ترکیب حاصل به صورت پودر قابل تعمیق در آب در آمده و جهت پوشش بافت‌های درختان انار قابل استفاده است.

دکتر حسین فرازمند ــ طراح و مجری پروژه - هم در خصوص نحوه کارکرد این ترکیب خاطرنشان کرد: این ترکیب با ایجاد پوشش سفید رنگ بر روی درختان، باعث دور شدن حشرات، کرم گلوگاه انار از درخت و در نتیجه عدم تخم گذاری حشره روی میوه‌ها می‌شود.

عضو هیات علمی موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، کاهش ترکیدگی و ریزش میوه‌های باغات انار و سایر درختان میوه و محصولات زراعی را از مزایای استفاده از کائولن فرآوری شده دانست و خاطرنشان کرد: کائولن فرآوری شده با ایجاد پوشش سفید رنگ، ضمن ایجاد ممانعت از تغذیه آفات مکنده از قبیل شته‌ها و کنه‌ها از شیره گیاهی از آفتاب سوختگی میوه‌ها نیز محافظت کرده و موجبات کاهش میزان خسارت وارده می‌شود.

رییس موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور در پایان ضمن ابراز خرسندی از نتایج تحقیقات و پژوهش‌های صورت گرفته، تصریح کرد: به طور حتم توجه به نیروهای کارشناسی و نخبگان نیز به عنوان مصادیق پیشرفت و توسعه در بخش کشاورزی برای پیشبرد برنامه‌های راهبردی غیر قابل انکار است و نیز با شناخت ظرفیت‌های علمی و بهره‌گیری از توان کارشناسی اساتید و محققین بیشتر می‌توان به آینده‌ای روشن و مدیریتی کارا در بخش گیاه پزشکی امیدوار بود.

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:38 توسط مهندس ایمان رستگار  | 


    ساعت ٥:٤۸ ‎ب.ظ روز یکشنبه ۳۱ امرداد ۱۳۸٩  کلمات کلیدی: سموم ، دفع آفات    
   

انارکائولن فرآوری شده جهت کنترل عوامل خسارت زای انار توسط موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور ثبت شد.

به گزارش سرویس «پژوهشی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دکتر حسن عسکری ــ رییس موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور ــ گفت: با توجه به میزان خسارت زایی آفات و بیماری‌های گیاهی، علف‌های هرز و دیگر عوامل طبیعی در فرایند تولید محصولات کشاورزی، بهره‌گیری از دانش فنی کارشناسان و نتایج تحقیقات و پژوهش‌های علمی می‌تواند ضمن افزایش سطح کمی و کیفی تولید، سلامت محصولات غذایی را تضمین کند.

وی افزود: از آنجایی که یکی از موثرترین روش‌ها برای کاهش خسارت آفت کرم گلوگاه انار، دور کردن آفت از درخت و ممانعت از تخم ریزی آن بر روی میوه های انار است، به این منظور کائولن فرآوری شده با هدف کاهش خسارت زایی آفات درخت انار طراحی و تولید شد.

دکتر عسکری در ادامه خاطرنشان کرد: کائولن فرآوری شده از سنگ‌های خام معادن کائولن کشور تهیه شده که ضمن ایجاد تغییرات در کائولن خام و افزودن ترکیبات چسبیده و امولسیفایر، ترکیب حاصل به صورت پودر قابل تعمیق در آب در آمده و جهت پوشش بافت‌های درختان انار قابل استفاده است.

دکتر حسین فرازمند ــ طراح و مجری پروژه - هم در خصوص نحوه کارکرد این ترکیب خاطرنشان کرد: این ترکیب با ایجاد پوشش سفید رنگ بر روی درختان، باعث دور شدن حشرات، کرم گلوگاه انار از درخت و در نتیجه عدم تخم گذاری حشره روی میوه‌ها می‌شود.

عضو هیات علمی موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور، کاهش ترکیدگی و ریزش میوه‌های باغات انار و سایر درختان میوه و محصولات زراعی را از مزایای استفاده از کائولن فرآوری شده دانست و خاطرنشان کرد: کائولن فرآوری شده با ایجاد پوشش سفید رنگ، ضمن ایجاد ممانعت از تغذیه آفات مکنده از قبیل شته‌ها و کنه‌ها از شیره گیاهی از آفتاب سوختگی میوه‌ها نیز محافظت کرده و موجبات کاهش میزان خسارت وارده می‌شود.

رییس موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور در پایان ضمن ابراز خرسندی از نتایج تحقیقات و پژوهش‌های صورت گرفته، تصریح کرد: به طور حتم توجه به نیروهای کارشناسی و نخبگان نیز به عنوان مصادیق پیشرفت و توسعه در بخش کشاورزی برای پیشبرد برنامه‌های راهبردی غیر قابل انکار است و نیز با شناخت ظرفیت‌های علمی و بهره‌گیری از توان کارشناسی اساتید و محققین بیشتر می‌توان به آینده‌ای روشن و مدیریتی کارا در بخش گیاه پزشکی امیدوار بود.

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:38 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معدن كائولن زنوز

بيشترين مصارف كائولن در كاغذسازي، سراميك، رنگسازي، ديرگداز، پلاستيك، لاستيك سازي، دارويي، حشره كش، جذب كننده، مواد پاك كننده، مواد غذايي، تهيه داروها و تهيه كودهاي شيميايي است. حدود 50 درصد از كائولن در كاغذسازي به عنوان پركننده و روكش، 20 درصد در صنايع سراميك و ديرگداز، 10 درصد در لاستيك سازي به عنوان پركننده و 20 درصد در رنگ سازي پلاستيك استفاده مي شود. كائولن يا خاك چيني به رنگ سفيد بيشترين كاربرد را در توليد چيني و سراميك دارد. سنگ کائولن برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت طبقه بندي مي شود. مصارف سنگ کائولن با پيوند نرم عمدتاً در صنايع کاشي سازي، چيني و سراميک سازي لستفاده مي شود و مصارف سنگ کائولن با پيوند سخت در صنايع لاستيک سازي و کاغذ سازي استفاده مي شود .

 رنگدانه:  كائولن كه به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار مي گيرد به نوع پركننده و پوشش كاغذ تقسيم مي شود كه اين تقسيم بندي براساس درخشندگي، اندازة ذرات و ويسكوزيته آن است. كائولن كاني پركنندة ارزان، سفيد يا نزديك به سفيد است كه در يك دامنه وسيع از PH خنثي است. غير ساينده و اندازه ذرات كوچك ولي فابل كنترل، هدايت گرمايي و الكتريكي كم و درخشندگي خوب است، در كاغذ، پلاستيك، رنگ، لاستيك، چسب، بتونه و... كاربرد دارد.  تركيب شيميايي آن بحراني نيست به جز اينكه در رنگ تاثير ميگذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيك مهم است. خواص فوق به همراه شكل دانه ها، ويسكوزيته و PH به آن اجازه ميدهد تا به عنوان رنگدانة پوششي كاغذ بكار رود. درخشندگي، صافي و پذيرش جوهر در كاغذهاي چاپ و نوشتاري، هنري و... از خواص آن است. در پلاستيك، كائولن براي ايجاد سطح صاف، پايداري در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شيميايي مصرف ميشود (PVC، پلي استر ترموپلاستيك، نايلون و...).

 كاغذسازي: استفاده از كائولن در كاغذسازي باعث نرمي كاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگي، ارزاني و پوشش مناسب از ديگر مزيت هاي استفاده از كائولن در صنايع كاغذسازي است.

 رنگ سازي:  استفاده از كائولن در رنگ سازي پلاستيك سبب كنترل ويسكوزيته مي شود.  10 % كائولن در رنگ سازي مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوششدهي، روان كنندگي و پخش كردن رنگ ميشود. در رنگ سازي از كائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگهايي كه با آب شسته مي شِوند نيز انواع كائولن درشت دانه نوع مات و انواع كائولن ريزدانه نوع شيشه اي را ايجاد مي كنند.

لاستيك سازي: در صنعت لاستيک سازي نيز كائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار مي برند. كائولن مقاومت در برابر سايش و صلبيت آن را افزايش ميدهد. از كائولن خالص و نرم در لاستيک هاي نرم نظير کاشي هاي لاستيکي و كائولن ناخالص در تهيه لاستيک هاي سخت نظير پاشنه و کف در کفش ها و لاستيک خودرو ها استفاده مي شود

 سراميك سازي:  20 % کائولن به عنوان يكي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميك سازي است. كائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است كه ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع كم آلومينا كائولن تكليس شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، كيانيت و سيليمانيت (60-40%).

 كاربرد شيميايي ديگر:  كائولن داراي آلومينا و سيليكا است (افزودني سيمان، توليد زئوليت و سولفات آلومينيم، توليد فايبرگلاس، كاتاليزور و عمل كنندههاي كاتاليزور، ظروف دارويي، حشره كشها، غذاي حيوانات).

 معدن كائولن زنوز:

 معدن كائولن زنوز (آق داغ) در 20 كيلومتري شمال شرقي شهرستان مرند در مجاورت شهر زنوز قرار دارد. كائولينيزاسيون سنگهاي آتشفشاني موجب ايجاد ذخاير مناسبي در منطقه زنوز در محدوده‌ اي به وسعت 250 كيلومتر مربع و عمق حدود 60 متر شده است. معدن كائولن زنوز در اين منطقه قرار دارد. كوه آق داغ با ارتفاع 244 متر از قاعده بشكل هرم است كه طول آن 700 و عرض آن 350 متر است. پديده كائولينيزاسيون سنگهاي فوق ممكن است با دگرساني گرمابي به بخش مركزي محدوده فوق مربوط باشد. قسمت اصلي كائولن زنوز از كانيهاي رسي (كائولنيت)، بيوتيت و كوارتز و كانيهاي فرعي مانند هالويزيت، ايليت و اسمكتيت تشكيل شده است. براساس مطالعات صورت گرفته بر روي نمونه‌هاي مختلف كانسار، مشخص شده كه ناخالصي عمده‌اي كه خواص تكنولوژيكي اين كانسار را خدشه دار نموده، كوارتز مي‌باشد براساس مطالعاتي كه بر روي كائولن زنوز صورت گرفته، ‌مشخص شد كه امكان جدايش كوارتز كه به علت خاصيت سايندگي سبب محدوديت مصرف آن در صنايع كاغذسازي مي‌گردد از طريق فلوكولاسيون انتخابي وجود دارد. وزن مخصوص كائولن زنوز 2.24 گرم بر سانتي متر مكعب است.

 اين معدن داراي ذخيره قطعي 33 ميليون تن ،‌ذخيره مطمئن 48 ميليون تن وذخيره احتمالي 90 ميليون تن كائولن بوده و بزرگترين معادن كائولن كشور است.  همچنين در مجاورت اين معدن معدن ديگري تحت عنوان " بلوولوق "وجود دارد كه داراي ذخيره كائولن بالائي است و هم اكنون از اين معدن نيز جهت تامين كارخانه كائولن شويي استفاده مي گردد. همچنين بر اساس مطالعات اكتشافي در روستاي زنوزق نيز معدن كائولن ديگري كشف شده است. با توجه به خصوصيات زمين شناسي منطقه و نيز امتداد زون كائولنيزه شده احتمال  وجود ذخاير ديگري از كائولن در منطقه وجود دارد.

تاريخچه معدن:

 روسها براي اولين بار معدن كائولن زنوز را كشف و از آن بصورت پلكاني استخراج نموده اند. شروع استخراج كائولن از معدن به صورت روباز در سال 1337 صورت گرفت. در سال 1364 شركت صنايع خاك چيني ايران در 12 كيلومتري معدن كائولن زنوز با مشاركت شركت سرمايه گذاري تأمين اجتماعي و با هدف توليد كائولن شسته شده و ميكرونيز تاسيس شد.كارخانه صنايع خاك چيني ايران در 12 كيلومتري معدن كائولن زنوز و تأمين كائولن مصرفي صنايع چيني ظروف و بهداشتي کاشی و سرامیک و لعاب كه از منابع خارجي تأمين مي شد.  کسب سهم عمده بازار كائولن ایران در سال 1379. شروع صادرات به کشور پاکستان1381 و صادرات به کشورهای امارات،عمان و بنگلادش... در سال 1383

 كارخانه كائولن شويي زنوز:

اولين و تنهاترين کارخانه فرآوري کائولن در ايران کارخانه زنوز بوده که ظرفيت توليد ساليانه آن در دو خط تر و خشک 90000 تن و ظرفيت توليد کائولن براي درجه کاشي 76000 تن در سال ميباشد

ميزان توليد هر يك از سه خط توليد آنها در سال بشرح زير است:

خط‌ تر درجه يك : 33000 تن، خط خشك درجه يك، 16000 تن
خط ‌تر درجه دو ‌: 12000 تن، خط خشك درجه دو‌، 29000 تن
ميزان توليد كائولن درجه كاشي: 76000 تن

كارخانه شرکت صنایع خاک چینی ایران با ظرفیت سالانه 100000 تن تولید کننده انواع كائولن شسته شده و فرآوری شده ، فلدسپار،بال کلی، سیلیس ودیگر محصولات مرتبط است واستخراج مواد عمدتا از معدن زنوز با33 میلیون تن ذخیره قطعي میباشد. روش معدن كاري در معدن زنوز به صورت خشك و روباز ميباشد. سنگ هاي  كائولن توسط انفجار و يا بلدوزر استخراج و دپو شده و پس از تعيين درجه بندي توسط كاميون به كارخانه حمل مي شود.

 منابع:

- ارزاني، كاوه (1366)، معدن كائولن زنوز ، دانشگاه آخن آلمان

- گزارشات اكتشافي كائولن در آذربايجان، سازمان زمين شناسي كشور

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:37 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کائولن یک اصطلاح اقتصادی است که برای کانسارهای رسی تقریبا سفید به کار می رود. این کانسارها اغلب شامل کانی کائولینیت و یا فرآورده های بدست آمده از آن می باشند. در گذشته اصطلاح خاک چینی به عنوان مترادف کائولن استفاده می شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می شده است. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد. آمریکا، روسیه، جمهوری چک و برزیل بزرگ ترین تولید کنندگان کائولن می باشند.

سنگ کائولین برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود. یکی از مهم ترین خصوصیات صنعتی کائولن ماهیت شیمیایی خنثی آن می باشد. کائولن تحت شرایط شیمیایی صنعتی و در محدوده PH بین 3 تا 9 پایدار می باشد. بنابراین می تواند به راحتی به عنوان رنگدانه، پوشش و پرکننده با سایر ترکیبات استفاده شود.

از جمله خصوصیات اقتصادی مهم کائولن اندازه ریز ذرات آن می باشد. اغلب دیگر موادی که به عنوان رنگدانه، پرکننده، پوشش دهنده و روان ساز استفاده می شوند، باید به وسیله عملیات هزینه بر خردایش و آسیا کردن، کاهش اندازه داده و به پودر تبدیل شوند.

صفحات بلوری نازک قدرت پوشش دهی خوبی را فراهم می آورد و برای پوشش روی کاغذ و رنگ بهتر است. کائولن اغلب در فرآینده های صنعتی به عنوان سوسپانسیون پلیمر مایع یا آب به کار می رود. ویسکوزیته یا گرانروی این اسلاری های مایع نکته ای مهم می باشد. اساسا ارزش کائولن به علت گرانروی خیلی کم آن در درصدهای جامد بالا می باشد. این خصوصیت بر خلاف ویژگی بنتونیت است.

مرغوبترین کائولن ها تا حدود 20 درصد ناخالصی را دارا می باشند که به منظور کاهش این ناخالصی ها بطرق مختلف فرآوری می گردد و در هر روش نوعی خاص از این ماده حاصل می شود و هر کدام مصرف ویژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتیکی، نوع فرآوری نیز محصول را از یکدیگر متمایز می نماید. ذخایر کائولین به انواع زیر تقسیم می شوند: ذخایر هوازده، ذخایر گرمابی، ذخایر حمل شده، ذخایر دیاژنزی

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:35 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

  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 کائولن‌ها تا حدود 20 درصد ناخالصي را دارا مي‌باشند که به منظور کاهش اين ناخالصي‌ها بطرق مختلف فرآوري مي‌گردد و در هر روش نوعي خاص از اين ماده حاصل مي‌شود و هر کدام مصرف ويژه خود را دارد که علاوه بر صفات خاص ژنتيکي، نوع فرآوري نيز محصول را از يکديگر متمايز مي‌نمايد.  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 مي‌باشد.
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 مي‌گيرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسيم مي‌شود که اين تقسيم‌بندي 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 مي‌گذارد، همچنين جذب روغن يا نفت آن بويژه براي رنگ يا لاستيک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ويسکوزيته و PH به آن اجازه مي‌دهد تا به‌عنوان 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 مي‌شود (PVC، پلي‌استر 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 مي‌يابد. پوشش سطحي در روي کاغذ بعث نرمي، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ مي‌شود. پوشش مناسب باعث افزايش کاربرد کاغذ مي‌گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتي در آبهاي سخت) پراکنده شده و به وسيله ماشين‌هاي مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده مي‌شود. کائولن پوششي مناسب براي کاغذهاي پرجلا، کاغذهاي سبک با پوشش LWC و کاغذهاي مناسب گراور به روش غلتگي (افست) مي‌باشد.
در صنعت توليد کاغذ،کائولن مورد استفاده بايد به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندي از اهميت ويژه‌اي 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 مي‌باشد.
بطور خلاصه مي‌توان 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 مي‌شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقيق‌ترين روش براي تعيين اندازه ذرات و پراکندگي آنها به اصل استوک استوار است بعبارت ديگر از روي سرعت ته‌نشين شدن در سيال قطر ذرات کنترل مي‌شود. تعيين اندازه ذرات از روي زمان نشست آنها انجام مي‌گردد.
ج ـ ويسکوزيته: درجه رواني کائولن در پوشش اکغذ بسيار مهم است. در صنايع کائولن دو آزمايش ويسکوزيته انجام مي‌گردد که عبارتند از HSV و LSV،‌که براي تعيين اين دو مورد به ترتيب از ويسکازيمترهاي هرکولس و فيلد براک استفاده مي‌شود.
د ـ باقيمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساينده يا باقيمانده سرند مصطلح مي‌باشد. 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 اندازه‌گيري نموده،‌ مجموع باقيمانده روي سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه مي‌نمايند.
 

◄  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 پوشش‌دهي، روان کنندگي و پخش‌کردن رنگ مي‌شود. در رنگ سازي از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگي و پرکننده بهره مي گيرند. در رنگ‌هايي که با آب شسته مي‌شِوند نيز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ريزدانه نوع شيشه‌اي را ايجاد مي‌کنند.
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 مي‌شود 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 مي‌گيرد. کائولن کلسينه شده اصلي‌ترين 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 مي‌دهد. 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 مي‌توان کائولن اضافه نمود. کائولني که در رنگ سازي مصرف مي‌گردد 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 مي‌دهد.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 لاستيک‌سازي 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 اينده‌اي نه چندان دور جهت مصرف کائولن در اين صنعت پيش‌بيني مي‌شود. مصرف کائولن در صنايع پلاستيک‌سازي موجب کاهش قيمت لاستيک مي‌گردد. چون کائولن از لاستيک طبيعي و يا الاستومر بسيار ارزانتر است. کائولن مصرفي در صنايع لاستيک از نوع کائولن مرغوب نمي‌باشد. در ايالات متحده امريکا، کائولن مصرفي در اين صنعت از نوع تغليظ شده بوسيله هوا مي‌باشد. در صنايعي که ذرات درشت مزاحم است مانند صنايع لاستيک که بوسيله اکستروژن شکل داده مي‌شوند. از کائولن کلسينه شده هم در صنايع لاستيک سازي بعنوان پوشش استفاده مي‌گردد. از خصوصيات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستيک سازي اين است که 5/99 درصدذرات بايد زير 44 ميکرون باشند.
 

◄  مصرف در صنايع سراميک‌سازي:
20 % کائولن به عنوان يکي از مواد اوليه و اساسي در صنايع کاشي، چيني و سراميک‌سازي است. کائولن از انواع نسوزهاي آلومينيايي است که ميزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغير است. انواع کم آلومينا کائولن تکليس‌شده، فلينت (45-35%) و انواع پرآلومينا مانند آندالوزيت، کيانيت و سيليمانيت (60-40%). قديمي‌ترين وشايد متداول ترين روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از اين کانه در ساخت انواع محصولات سراميکي مي‌باشد. گل چيني بيش از چهار هزار سال است که در ساخت سراميک مورد استفاده قرار مي‌گيرد. درصنعت سراميک سازي از مجموعه روش‌هاي فرمول سازي مواد،‌ شکل دادن و روش‌هاي حرارت دادن و پخت استفاده مي‌شود.بنابراين دامنه تغييرات نوع کائولن مصرفي وسيع مي‌باشد بعبارت ديگر نوع محصول و روش توليدنوع کائولن را تعيين مي‌نمايد.
کائولن بدليل ترکيب خاص شيميايي در صنعت سراميک مورد استفاده قرار مي‌گيرد در مقابل حرارت حالت شيشه‌اي آن تغيير نمي‌کند و درخشندگي و شفافيت خاصي در محصول ايجاد مي‌نمايد. در تهيه سراميک مهمترين عامل نسبت اختلاط کائولن، سيليس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سراميک‌ها مي‌باشد. ويژگي کائولن مصرفي در صنعت سراميک عموماً مربوط به ناخالصي‌هاي زيان‌آور موجود در آن است که باعث تغيير رنگ محصول بعد از پخت مي‌گردد. مهمترين و مضرترين ناخالصي‌ها اکسيد آهن مي‌باشد. از ديگر عناصر مضر مي‌توان از مس، کروم و منگنز نام برد. اين مشکل زماني نمود پيدا مي‌شودکه 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 حفره‌هايي بوجود مي‌ايد. 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 عکس‌العمل نشان مي‌دهد و موجب کاهش شفافيت مي‌گردد.درجه آلکالي بودن اثر خاصي بر روي شيشه‌اي بودن محصول دارد،‌زيرا بدنه سراميک را متخلخل مي‌نمايد. کائولني که در پرسلان بکار مي‌رود پتاس آن بايد کمتر از 5/1 درصد و مقدار تيتانيوم و سيليس آن حداقل باشد.
وجود بعضي از کاني‌ها در کائولن مضر است،‌رس‌هاي طبيعي متورم کننده مانند مونت موريونيت که آب را در شبکه خود نگهداري مي‌نمايند در رواني و شکل‌گيري قالب اثر مي‌گذارد.در صنعت سراميک کائولن ريز دانه ترجيح داده مي‌شود. زيرا ريزدانه بودن موجب افزايش پلاستيسيته و افزايش مقاومت بدنه خام مي‌گردد. انتخاب نوع دانه بندي بسيار مهم است، اگر چه ريز و نرمه بودن کائولن درجه ريخته‌گري را کاهش مي‌دهد ولي در طول پخت موجب انقباض مي‌گردد. 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 مي‌پذيرد.
 

◄  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

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:35 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

کائولن (تاریخچه، مشخصات و کانی ها)

کانی و سنگ 0 نظر

واژه کائولن از سلسله جبال بلند کائولینگ به معنی قله مرتفع در ناحیه جیان کسی در کشور چین گرفته شده است که از خاک چینی سفید رنگ تشکیل شده است. 

 تاریخچه:
در اواسط دوران تانگ، قبل از میلاد مسیح، صنعتگران چینی قدمهای نخستین را در تصفیه و پاک نمودن مواد اولیه جهت تولید کالاهایی برتر و عاری از نقص برداشته بودند. این تحولات ابتدا منجر به ساخت برخی ظروف سفالین با سنگ‌نما به رنگ سفید شد که در تهیه آنها از خاک کائولن استفاده می‌گردید. آمیختن فلاسپاتها با کائولن منجر به تهیه ظروف مزبور گردید. که نوع بدنه آنها از استحکام، سفیدی متمایل به زرد و شفافیت متوسطی برخوردار بوده است.

بعلت استقبال فراوان از این ظروف، عرضه آنها در بازارهای جهانی افزایش پیدا کرد. اولین کارخانجات صنعتی ظروف پرسیلن یا چینی در چینگ ـ ته ـ چن تأسیس شد که صدها سال در این زمینه فعالیت می‌کردند. یکی از کشفیات قابل توجهی که در آن زمان حاصل گردید و بعدها مورد تقلید و دوباره سازی سایر صنعتگران قرار گرفت. استفاده از کبالت بخاطر رنگ آبی حاصل از آن در ترسیم نقوش بر روی ظروف مزبور بود. کبالت قبلاً بوسیله ایرانیان بر روی ظروف سفالین مورد استفاده قرار گرفته و از طریق آنها نیز به صنعتگران چین منتقل شده بود. بطور کلی تمام مراحل ساخت، اصول اولیه و فرمول چگونگی تهیه چینی آلات همیشه نزد چینیان مخفی نگهداشته می‌شد و آنها همواره این اسرار را بصورت گنجی پاسداری می‌کردند.
کشور ژاپن را نیز از دیر زمان می‌توان جزء یکی از اولین و بزرگترین تولید کنندگان کالاهای پرسیلن
(چینی‌آلات) محسوب نمود. محصولات این کشور همیشه به تعداد فراوان و با مرغوبیتی متوسط در سطح جهان عرضه می‌شده است. فرآورده‌های ژاپن اغلب از نقوش و فرمهای تقلیدی برخوردار بودند و گرچه از جهات تکنیکی در سطح عالی قرار داشتند ولی به لحاظ عدم ابتکار تولیدات نامحدود، محصولات چینی این کشور به لحاظ اهمیت در دوره دوم جهانی قرار دارد.
در چین سفرهای مارکوپلوو دیگران قطعاتی از چینی‌های ساخت وارد اروپا گردید. در آن زمان اروپائیان ظروفی خشن و ابتدائی تولید می‌کردند که پس از مشاهده قطعات چینی کوشش فراوانی در ساختن ظروف چینی بکار بردند. صنعتگران اروپائی با اضافه کردن گرد شیشه به خاکهای سفید رنگ سعی نمودند که محصولات چینی مشابه محصولات کشور چین را تولید نمایند ولی این کشف تا سال 1709 که مقارن با شروع تحولات صنعتی در اروپا می‌باشد، بوقوع نپیوست.
در آن زمان یعنی اواخر قرن 18 میلادی سفالگران با تجربه پی می‌بردند که تمام رازها در ترکیب کائولن، سیلیس و فلدسپات نهفته است و گفته می‌شود که این کشف برای اولین بار توسط بانگر که شاگرد یک دوافروش آلمانی بود انجام گرفته است، ولی امروزه این کشف را به گرافونت شرینهاس نسبت می‌دهند. در برخی نوشته‌ها به چگونگی روش ساخت چینی و ورود آن بصورت مخفیانه به اروپا توسط میسیونرهای مذهبی اروپائی اشاره شده است. این کشف به سرعت در تمام اروپا اشاعه پیدا کرد و کارخانجات چینی سازی در سرتاسر این قاره احداث گردید.
در انگلستان خاک سفیدی که از منطقه کورنوال استخراج می‌شود پرسیلن ادت به معنی خاک چینی می‌نامند. در طی سالهای اخیر همراه با گسترش دانش و کشف خواص گوناگون کائولن، این ماده جایگاه خاصی در صنعت کسب کرده و امروزه بعنوان ماده اولیه اصلی یا جنبی و کاتالیزور در بسیاری از صنایع استفاده می‌گردد.
کائولن در ایران نیز از دیر باز مورد توجه بوده و آثار حفریات قدیمی از قبیل تونل و گودالهای متعدد، حکایت بر شناخت آن نزد پیشینیان ایران زمین دارد. تاریخ معدنکاری بر روی کائولن در ایران به درستی معلوم نیست. در قرن نهم این اشیاء در بین ایرانیان بسیار رایج بوده و سفالگران سلاجقه و صفویه سعی فراوان در بازسازی آنها کردند. در عصر صفویان تعدادی از صنعتگران چینی نیز جهت تعلیم و آموزش به ایران آمدند ولی از این آموزش نتایج مطلوبی حاصل نشد. بجز آنکه ایرانیان بشدت تحت تأثیر نقوش و رنگهای هنرمندان چینی قرار گرفتند. از آن به بعد بتدریج پی به اهمیت و خواص کائولن بردند و در صنایع مختلف از آن استفاده کردند.

مشخصات کائولن:
کائولن یک اصطلاح اقتصادی است که برای کانسارهای رسی تقریباً سفید به کار می رود و از نظر صنعتی به رسی هایی که دارای مقدار قابل توجهی کائولینیت باشند،اطلاق می‌شود.
این کانسارها اغلب شامل کانی کائولینیت و یا فرآورده های بدست آمده از آن می باشند. در گذشته اصطلاح خاک چینی به عنوان مترادف کائولن استفاده می شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می شده است.
کائولن از مجموعة کانیهای رسی بوده و فرمول شیمیایی آن H4Al2Si2O9 می باشد.کانی های کائولن شامل کائولینیت، دیکیت، ناکریت و هالوزیت می باشد. فراوان ترین کانی این گروه کائولینیت می باشد. همه این کانی ها جزء کانی های آلومینو- سیلیکات می باشند که در سیستم مونوکلینیک و یا تری کلینیک متبلور می شوند. از مهم ترین خصوصیات کانی شناسی رس های کائولن نرمی و عدم سایندگی آنها می باشد. سختی کائولن در مقیاس موهر در حدود 2-5/2 می باشد. این نرمی در کاربردهای صنعتی آن یک مزیت محسوب می شود.
رس های کائولن اکثراً از آلتراسیون کانی های آلومینیوم سیلیکات در نواحی گرم و مرطوب بوجود می آیند. فلدسپات ها از جمله کانی های عمومی منشاء پیدایش آنها می باشد. پلاژیوکلاز فلدسپارها (سدیم یا پتاسیم) معمولاً در ابتدا کائولینه می شوند. فلدسپارهای پتاسیک به کندی آلتره شده و تولید کائولن های مخلوط با سریسیت دانه ریز، ایلیت یا هیدروموسکویت می کند.
کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.
آمریکا، روسیه، جمهوری چک و برزیل بزرگ ترین تولید کنندگان کائولن می باشند.
به طور خلاصه خصوصیات مهم کائولن، که مصارف متعدد آن را سبب شده است می توان به صورت زیر نام برد:
1. از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات PH بدون تغییر می ماند.
2. داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می سازد.
3. دارا بودن خاصیت پوششی بسیار خوب
4. نرمی و غیر سایشی بودن آن
5. قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما
6. قیمت ارزان

کانی های کائولن:

• کائولینیت Kaolinit :
کائولن با نام کانی شناسی کائولینیت با فرمول شیمیایی (OH)8 (Si4O10) Al4 در سیستم تری کلینیک و سختی حدود 5/2-1، دارای 5/39 درصد Al2O3،5/46 درصد SiO2 و 14 درصد آب بوده و وزن مخصوص 6/2 – 1/2 گرم بر سانتی مترمکعبو نقطه ذوب آن °C 1785 است. رنگ آن سفید مایل به زرد و گاهی هم کمی سبز یا آبی رنگ بوده وطعم خاک دارد و به صورت مرطوب، بوی شدید خاک می دهد. این کانی اغلب دارای پلاستیسیته بوده و عملاً در آب، اسیدهای سرد و رقیق، اسید کلریدریک و اسید سولفوریک گرم و غلیظ و ئیدروکسیدهای قلیایی نامحلول حل می شود.
اغلب ذخایر کائولینی در اثر هوازدگی و تجزیه سنگهای ولکانیکی حاوی سیلکات آلومینیوم بوجود می آیند. سنگهای گرانیتی، گنایس ها، کوارتز، پورفیری ها و همچنین رسوبات حاوی فلدسپات ها، میکا و زئولیت جهت ایجاد کائولینیت مناسب می باشند که در اثر هوازدگی و تجزیه شیمیائی مواد قلیائی و مقداری از SO2 خارج شده و کوارتز و سایر کانی های همراه بصورت ترکیب باقی می مانند.
کائولن ممکن است نتیجه آلتراسیون هیدروترمال باشد. در این صورت، محلول هیدروترمال سردتر از 300 درجه سانتی گراد در داخل سنگهای با فلدسپات بالا، سبب شستن یونهای Ca++,K+, Na+ و سایر کاتیون ها و رسوب آنها با H+ بیشتر می شود. اغلب این گونه ذخایر در ارتباط با سیستم متئوریک هیدروترمال، که حرارت از سنگهای ولکانیکی مشتق می شود، می باشند.
ذخایر بزرگی از کائولینیت در منطقه CORNWALL انگلستان در خارجی ترین قسمت های سیستم هیدروترمالی، مرتبط با باتولیت های گرانیتی وجود دارند که به عمق چندین کیلومتر تشکیل شده اند.
کائولینیت در مقایسه با ناکریت- دیکیت از نظم کمتری برخوردار است و به همین دلیل اندازه بلور و ذرات اندازه بلور و ذرات هالوزیت در مقایسه با بقیه کوچکتر است. کائولینیت در زون های هوازده و آلتراسیون سنگ های آذرین و دگرگونی به ویژه فلدسپارها تشکیل می شود.
• رس توپی:
رس توپی یک نوع سنگ رسوبی است که حاوی کائولینیت و مقدار جزئی ایلیت، کلریت، کوارتز و مونتموریونیت است. ذرات کائولینیت در رس توپی در مقایسه با سایر منابع رس دار کوچکتر است. مقدار کائولینیت رس توپی 20 تا 95 درصد، کوارتز آن 10 تا 70 درصد و ایلیت و کلریت آن 5 تا 45 درصد است. مواد آلی، مونتموریونیت، ترکیبات اهن، اکسید تیتان و نمک های محلول از جمله ناخالصی های رس توپی هستند. رس توپی بیشتر همراه با لایه های زغال دار است و از آن جا که ذرات ریز کانی های رسی را به همراه دارد، خاصیت شکل پذیری آن بسیار خوب است. رنگ رس توپی قهوه ای مایل به سیاه است و مصارف آن عبارتند از : سرامیکهای بهداشتی، چینی های الکتریکی، انواع کاشی ها، ظروف غذاخوری، صنایع دستی و دیرگدازها.
• هالوزیت:
هالوزیت نوعی کائولین است که به دو حالت آب دار و بدون آب یافت می شود و ترکیب نوع آب دار آن مشابه بقیه است و تنها دو مولکول اضافی آب دارد (2SiO2.Al2O3.4H2O ).
تشخیص هالوزیت به کمک پراش اشعه ایکس امکان پذیر است. هالوزیت بیشتر در زون های آلتراسیون و بندرت در زون های هوازده ساپرولیت یافت می گردد. عمده مصارف آن در تهیه سیمان پورتلند و تهیه نسوزها و سرامیک است.
• دیکیت:
دیکیت نوعی کائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود و عمدتاً در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.
• ناکریت :
ناکریت نوعی کائولین است که در سیستم مونوکلینیک متبلور می شود. نحوه قرار گیری ورقه های کائولینیت در ناکریت منظم است و بر همین اساس بلورهای آنها بزرگترند و به سمت هالوزیت کاملاً بی نظم است (ناکریت- دیکیت- کائولینیت- هالوزیت). ناکریت کمیاب بوده و در زون های آلتراسیون تشکیل می شود.
• خاک رس آتشخوار :
بیشتر خاک رس آتشخوار از کائولینیت تشکیل گردیده، کائولین در آن به خوبی متبلور می شد و نظم مطلوبی در شبکه آن وجود دارد. خاک رس آتشخوار، علاوه بر کائولین حاوی اکسید و هیدروکسیدهای آلومینیوم نیز هست. هر نوع خاکی که دمای بیش از 1500 درجه سانتی گراد را تحمل کند و میزان AL2O3 موجود در آن قابل توجه باشد، به خاک رس آتشخوار معروف است. خاک رس آتشخوار به انواع شکل پذیر، نیمه شکل پذیر و بی شکل تقسیم می گردد. خاک رس آتشخوار، بیشتر در افقهای پایین لایه های زغال دار پیدا می شود.
مصرف عمده این خاک در تهیه آجرهای آتشخوار است که به شاموت معروفند. دیگر مصارف آن در ساخت قطعات کوره ها، دیگهای گرمابی و کاشی های نسوز است.

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:34 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

 مقدمه:
   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 از مجموعة كانيهاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد .كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
   رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
   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.
  
  
   1- ژئوشيمي:
   كائولن از نظر صنعتي به مجموعة كانيهاي رسي اطلاق مي شود که داراي مقدار قابل توجهي کائولينيت باشد و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد . كائولن از نظرکاني شناسي جزء کاني هاي سيليکاته آلومينيوم آبدار است .
   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 .
   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.
   خصوصيات نوري كائولن بسيار حائز اهميت هستند كه از جمله آنها سفيدي، رنگ و اپسيتي مي باشد. سفيدي مقداري از انعكاس دهندگي كائولن مي باشد و 6 اسپيتي از خصوصيات مهم كاني هاي رنگدانه است و بر اساس توانايي پنهان سازي الگوها و مرزهاي انعكاس دهنده پشت آن از ديد تعريف مي 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. علاوه بر هزينه بري، تقليل اندازه آنها نيز تصادفي بوده و به طور غيرمنظم شكسته مي شوند. كائولن از مجموعه هاي سستي از بلورهاي ريز كه بيشتر شكل و اندازه ثابتي دارند، تشكيل شده است و نيز اندازه مورد استفاده در صنعت كمتر از دو ميكرون بوده و اين يك مزيت اقتصادي براي آن محسوب مي شود. بنابراين در صنعت نيز اندازه ذرات كائولن را بر حسب درصد وزني ذرات كوچك تر از دو ميكرون بيان مي كند.
   شكل ذرات نيز يكي ديگر از خصوصيات مهم كائولن بوده و تعيين كننده ويسكوزيته و اپسيتي آن مي باشد.
   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.
   به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد :
   1- از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
   2- داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
   3- دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
   4- نرمي و غير سايشي بودن آن
   5- قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
   6- قيمت ارزان

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:33 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

كائولن چیست؟

کائولن در صنایع مختلف ‌به‌عنوان ماده اولیه اصلی یا ماده جانبی در کنار دیگر مواد به کار می‌رود.
کائولن دارای خواصی چون خاصیت پوششی بسیار خوب، داشتن رنگ سفید، ثابت بودن خواص فیزیکی با تغییرات PH، کم بودن قابلیت هدایت گرمایی و الکتریکی، نرم بودن، سایندگی و قیمت ارزان است.
مهم‌ترین کاربردهای کائولن ‌به‌عنوان رنگدانه در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، پلاستیک‌سازی، کاغذ‌سازی، رنگ‌سازی، لاستیک‌سازی، سرامیک‌سازی، صنایع نسوز، در صنایع شیمیایی به‌عنوان کاتالیزور، افزودنی سیمان، تولید زئولیت و سولفات آلومینیوم، فایبرگلاس، ظروف دارویی و حشره‌کش‌ها را می‌توان نام برد.
کائولن که برای کانسارهای رسی تقریبا سفید به‌کار می‌رود و از نظر صنعتی به رسی‌هایی که دارای مقدار قابل توجهی کائولینیت باشند، اطلاق می‌شود. این کانسارها اغلب شامل کانی کائولینیت یا فرآورده‌های به‌دست آمده از آن هستند. در گذشته اصطلاح خاک چینی ‌به‌عنوان مترادف کائولن استفاده می‌شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می‌شد.

تاریخچه:

در اواسط دوران تانگ، قبل از ميلاد مسيح، صنعتگران چيني قدم هاي نخستين را در تصفيه و پاك نمودن مواد اوليه جهت توليد كالاهايي برتر و عاري از نقص برداشته بودند. اين تحولات ابتدا منجر به ساخت برخي ظروف سفالين با سنگ‌نما به رنگ سفيد شد كه در تهيه آنها از خاك كائولن استفاده مي‌گرديد. آميختن فلدسپات ها با كائولن منجر به تهيه ظروف مزبور گرديد. كه نوع بدنه آنها از استحكام، سفيدي متمايل به زرد و شفافيت متوسطي برخوردار بوده است.
به علت استقبال فراوان از اين ظروف، عرضه آنها در بازارهاي جهاني افزايش پيدا كرد. اولين كارخانجات صنعتي ظروف پرسيلن يا چيني در چينگ ـ ته ـ چن تأسيس شد كه صدها سال در اين زمينه فعاليت مي‌كردند. يكي از كشفيات قابل توجهي كه در آن زمان حاصل گرديد و بعدها مورد تقليد و دوباره سازي ساير صنعتگران قرار گرفت. استفاده از كبالت بخاطر رنگ آبي حاصل از آن در ترسيم نقوش بر روي ظروف مزبور بود. كبالت قبلاً بوسيله ايرانيان بر روي ظروف سفالين مورد استفاده قرار گرفته و از طريق آنها نيز به صنعتگران چين منتقل شده بود. بطور كلي تمام مراحل ساخت، اصول اوليه و فرمول چگونگي تهيه چيني آلات هميشه نزد چينيان مخفي نگهداشته مي‌شد و آنها همواره اين اسرار را بصورت گنجي پاسداري مي‌كردند.

مشخصات کائولن:
كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار مي رود و از نظر صنعتي به رسي هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند،اطلاق مي‌شود.
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 از مجموعة كاني هاي رسي بوده و فرمول شيميايي آن H4Al2Si2O9 مي باشد.كاني هاي كائولن شامل كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت مي باشد. فراوان ترين كاني اين گروه كائولينيت مي باشد. همه اين كاني ها جزء كاني هاي آلومينو- سيليكات مي باشند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري كلينيك متبلور مي شوند. از مهم ترين خصوصيات كاني شناسي رس هاي كائولن نرمي و عدم سايندگي آنها مي باشد. سختي كائولن در مقياس موهر در حدود 2-5/2 مي باشد. اين نرمي در كاربردهاي صنعتي آن يك مزيت محسوب مي شود.
رس هاي كائولن اكثراً از آلتراسيون كاني هاي آلومينيوم سيليكات در نواحي گرم و مرطوب بوجود مي آيند. فلدسپات ها از جمله كاني هاي عمومي منشاء پيدايش آنها مي باشد. پلاژيوكلاز فلدسپارها (سديم يا پتاسيم) معمولاً در ابتدا كائولينه مي شوند. فلدسپارهاي پتاسيك به كندي آلتره شده و توليد كائولن هاي مخلوط با سريسيت دانه ريز، ايليت يا هيدروموسكويت مي كند.
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.
به طور خلاصه خصوصيات مهم كائولن، كه مصارف متعدد آن را سبب شده است مي توان به صورت زير نام برد:
1. از نظر شيميايي در گستره وسيعي از تغييرات PH بدون تغيير مي ماند.
2. داشتن رنگ سفيد كه آن را به صورت ماده رنگي قابل استفاده مي سازد.
3. دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب
4. نرمي و غير سايشي بودن آن
5. قابليت اندك هدايت جريان الكتريسيته و گرما
6. قيمت ارزان
کانی های کائولن:

• کائولينيت Kaolinit :
کائولن با نام کاني شناسي کائولينيت با فرمول شيميايي  Al4(  Si4O10 ) ( OH)8  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. سنگهاي گرانيتي، گنايس ها، کوارتز، پورفيري ها و همچنين رسوبات حاوي فلدسپات ها، 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 يون هاي + 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 قسمت هاي 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 نمك هاي محلول از جمله ناخالصي هاي رس توپي هستند. رس توپي بيشتر همراه با لايه هاي زغال دار است و از آن جا كه ذرات ريز كاني هاي 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 كاشي ها، 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 زون هاي آلتراسيون و بندرت در زون هاي 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.

برگرفته از سایت زیر:

http://www.parsidoc.com

 بیشترین مصارف کائولن در پر کننده، پوشش دهنده با جلای خاص و سفید کننده، منبسط کننده، ایجاد کننده مقاومت در مقابل سایش، رقیق کننده، سخت کننده در صنایع پتروشیمی، نرم کننده سطح و به عنوان کاتالیزور در صنایع مختلف،کاغذسازی، سرامیک، مرکب و رنگ سازی، دیرگداز، پلاستیک، لاستیک، دارویی، فایبرگلاس، صنایع نسوز، مصالح ساختمانی، حشره کش، جذب کننده، مواد پاک کننده، مواد غذایی، تهیه داروها، صنایع کشاورزی و تهیه کودهای شیمیایی است.
در ایران از این ماده معدنی در آجرهای شاموتی، پوشش داخلی کوره ها، دیگ های گرمایی و کاشی استفاده می شود.

كاربرد شيميايي:
كائولن داراي آلومينا و سيليكا است (افزودني سيمان، توليد زئوليت و سولفات آلومينيوم، توليد فايبرگلاس، كاتاليزور و عمل كننده‌هاي كاتاليزور، ظروف دارويي، حشره‌كش‌ها، غذاي حيوانات).
يكي از پرارزش‌ترين مصارف كائولن، ‌مصرف در صنايع شيميايي و بويژه بعنوان كاتاليزور مي‌باشد. در ايالات متحده امريكا حدود 5 درصد كل مصرف كائولن در اين زمينه صورت مي‌پذيرد. خصوصيات كائولن مصرفي محدود به شركت‌هايي مي‌شود كه از تكنولوژي خاص و پيشرفته برخوردار هستند و از مصارف عمده كائولن، استفاده بعنوان كاتاليزوز FCC در صنايع نفت و ساخت زئوليت مصنوعي است. تركيبات آلومينيوم از جمله سولفات آلومينيوم كه در صنعت كاغذ سازي و در تصفيه آب مصرف عمده دارند، از ديگر مصارف عمده كائولن در اين بخش مي‌باشد.
اصولاً مصرف كائولن در كاتاليست‌ها در ايالات متحده امريكا،‌كشورهاي اروپاي غربي و برخي از كشورهاي آسيايي از قبيل ژاپن، كره جنوبي صورت مي‌گيرد. ميزان مصرف كائولن در كاتاليست‌ها در سال 1997 توسط ايالات متحده امريكا بالغ بر 227 هزار تن بوده است كه در سال 1998 با كمي كاهش به 200 هزار تن رسيده است.
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 برود.
مصالح ساختماني :
كائولن در ساخت انواع مصالح ساختماني بكار مي‌رود. در برخي از اين مصالح بعنوان ماده اصلي و در برخي بعنوان ماده كم اهميت‌تر صرف مي‌گردد. عموماً‌در اين صنايع از كائولن نامرغوب استفاده مي‌شود. از موارد مصرف كائولن در ساختمان سازي مي‌توان از ساخت آجر، آجرنما، اتصالات لوله ساخته شده (از انواع رس‌ها) كاشي كف و ديواري، محصولات بهداشتي، پوشش سقف و استفاده در نماي ساختمانها نام برد. همچنين از كائولن در ساخت بعضي از آسفالت‌ها و موزائيك سقفي و نوعي كف پوش بنام لينوليوم، ساخت سيمان هاي سفيد استفاده مي‌گردد وليکن در ساخت سيمان معمولي كاربردي ندارد.
كائولن بعنوان پر كننده و افزايش دهنده مقاومت مكانيكي در صنايع فيبر شيشه، پشم سنگ و ساير توليدات عايق كننده بكار مي‌رود. حجم كمي از كائولن نيز بعنوان پر كننده و تقويت كننده در صنايع ديوارهاي پيش ساخته گچي و ساير توليدات پيش ياخته بكار مي‌رود.
استانداردها:
بهترين كائولن‌ها 20 درصدناخالصي دارند. از اين رو بايد كائولن را تغليظ كرد و مواد قليائي (Na2O + K2O + CaO) آن را به كمتر از 5/1 درصد رسانيد.
وجود عدسي هاي آهن‌دار و سنگهاي ولكانيك آندزيتي تا بازالتي و فلدسپات هاي دگرسان نشده باعث پائين آمدن كيفيت كائولن مي‌شود. سولفات كلسيم (گچ) نقطه ذوب كائولن را پائين مي‌آورد.
حداكثر انقباض كائولن 12 درصد است و براي بالا بردن آن مي‌توان به آن مونت موريونيت افزود. كائولن مصرفي در كاشي‌سازي، در روند گامه‌هاي گوناگون شكل دادن و گرم كردن، ‌شكل‌پذري و تحمل حرارت، نبايد با از دست دادن آب نقصان حجم پيدا كند،‌در غير اينصورت براي اين گونه صنايع كار آمد نيست. اين پديده كه بعنوان چروك خوردن همراه با ايجاد ترك (Sherinkage) نام دارد، در صنايع كاشي‌سازي از اهميتي ويژه برخوردار است.
كائولن مصرفي در صنعت بايد داراي مشخصات عمومي زير باشد :
1- درصد آلومين (Al2O3) آن بايستي از 30 درصد به بالا باشد تا مرغوبيت پيدا كند.
2- ميزان اكسيدهاي آهن (Fe2O3) نبايد از 1 درصد بيشتر باشد.
3- ميزان تيتانيوم اكسيد  (TiO2) بايد به 2/0 درصد كاهش يابد.
4- جمع اكسيدهاي قليايي نبايد از 2 درصد فراتر باشد.
5- حداكثر ميزان  کلسیم اکسید  ،  2/0درصد و منیزیم اکسید ،  3/0درصد باشد.
6- افزايش ميزان كائولينيت نسبت به ساير كانيهاي موجود باعث مرغوبيت كائولن مي‌شود. بطور معمول درصد اين ماده خاكي بايد از 70 درصد بيشتر باشد.
7- ديرگذاري كائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد.
8- مدل گسيختگي(Modulus of Rupture)آن مي بايست بيش از 2kg/cm 10 باشد.
اگر كائولن آنقدر گرما بپذيرد تا پيوندش بشكند، Al2O3SiO2 بدست خواهد آمد كه به آن موليت و شاموت گويند (فرآورده‌اي كه در توليد آجر نسوز بكار مي‌رود).
نقطه گداز بالا،‌ظرفيت كم آب و پايداري در برابر دماي بالا سبب مي‌شود تا كائولن ماده‌اي مهم در بين خاكهاي رس نسوز بشمار آيد. كائولن در صنايع چيني و سراميك‌سازي به كنترل خواص شكل‌پذيري ماده خام كمك مي‌كند و استحكام فرآورده را در برابر دما و گرما و خشكي بالا مي‌برد و به صيقل‌پذيري سطح پوشيده شده كمك مي‌كند.
كائولن مطلوب براي پوشش كاغذ بايد سفيد باشد و در آب به سرعت معلق شود. درجه غلظت پائين داشته باشد و داراي دانه‌بندي ريزي باشد. مقدار كوارتز كائولن بايد كم باشد تا فرسايش ماشين‌آلات را كاهش دهد. كائولن شسته شده مرغوب بيشتر خواص بالا را دارد. يك راه ارزشيابي كائولن مرغوب در پوشش كاغذ، شفافيت آن است.
كائولن در لاستيك‌سازي وقتي به اندازه كمتر از 18 درصد حجم بكار گرفته شود قدرت كشش لاستيك را بالا مي‌برد و درجه از هم پاشيدن آن را كم مي‌كند.
كيفيت مطلوب در كائولن مورد مصرف در صنعت سراميك، درخشندگي خوب بعد از پخته شدن، مقاومت و شكل‌پذيري و درجه غلظت است.
رنگ سفيد،خاصيت پوشش خوب، نرم بودن، نداشتن ويژگي سايندگي،‌ ضريب هدايت حرارتي و الكتريكي پايين و قيمت به نسبت ارزان محسنات كائولن است.
صنعت كاغذ:
50 % کائولن در صنعت کاغذ سازي استفاده مي شود که در آن كائولن به اندازه ريز (90% ذرات كوچكتر از 2 ميكرومتر) و درشت (50% كوچكتر از 2 ميكرومتر) تقسيم شده و مي‌بايست رس‌هاي با ويسكوزيته كم مورد استفاده قرار گيرند. در صنعت کاغذ سازي کائولن به عنوان ماده پرکننده و روکش استفاده مي شود. درخشندگي بر اساس استاندارد متغير است، محتوي باكتري و قارچ محلول آن مي‌بايست به دقت كنترل شود.
با كاربري پركننده:
كائولينيت بيشتر از 90%، Fe2O3 و TiO2 كمتر از 1%، كوارتز ساينده كم (2-1%)، درخشندگي بالاي 80%، اندازه ذرات 50 تا 70% زير 2 ميكرومتر.
با كاربري در پوشاننده‌ها:
كائولينيت 100-90%، Fe2O3 كم (8/1-5/0%)، تقريبا بدون كوارتز ساينده، درخشندگي 85%، اندازه ذرات 80 تا 100% آنها كمتر از 2 ميكرومتر، ويسكوزيته بروك‌فيلد كمتر از cpe 7000، خواص رئولوژيكي نقش مهمي دارند، مي‌بايست توانايي پخش در آب و تشكيل يك مايع آبكي با ويسكوزيته كم را داشته باشد.
با كاربري درسراميك:
85-75% كائولينيت توليد شده در صنايع سراميك به مصرف مي رسد، چراكه ديگر كاني‌ها در رنگ، ويسكوزيته و سايندگي تاثير مي‌گذارند. كائولن مورد استفاده در چيني استخواني مي‌بايست درخشندگي 91-83% در دماي 1180C و كمتر از9/0% Fe2O3 داشته باشد. اندازه دانه در مقاومت و سختي موثر است، لذا انواع ريزتر براي چيني استخواني، حدواسط براي ظروف سفالي و انواع درشت براي سرويس بهداشتي كاربرد دارد.
باكاربري نسوز:
انواع نسوز كائولينيت بايد تا دماي 1500 C صلابت خود را حفظ كند، برپايه مناسب بودن و درجه آن به 4 دسته تقسيم مي‌شوند. آزمايشات مختلفي براي سنجش درجه نسوزي و مقاومت دربرابر حرارت، فرسايش و تخلخل آن انجام مي‌شود. رس‌هاي مورد استفاده در نسوز ممكن است براساس مقدار Al2O3 تقسيم‌بندي شوند كه نوع كم آهن و كم‌آلكالي ارجحيت دارد.
درفايبرگلاس:
به عنوان منشاء Al2O3 و SiO2 شناخته مي‌شود، در حالت معمول 37% Al2O3 و 44% SiO2 با حداكثر 1% Fe2O3، 2% Na2O و 1% آب.
مواد آرايشي:
حداكثر 2 ppm آرسنيك، 20 ppm فلزات سنگين، 250 ppm كلريدها، 15% وزني نقصان در اثرحرارت دادن، PH 5/0 ± 5/7.
بازيافت:
بازيافت روزافزون كاغذ بيش از هرچيز در بازار خميره كاغذ موثر است تا در بازار انواع كاني‌هاي پركننده يا پوشاننده. بعلاوه بيشتر كاغذ بازيافت شده در چاپ روزنامه مصرف شده كه هرچند كم به كائولن نيازمند است.
بعد از بازيافت كاغذ، هركاني پركننده آن يا رنگدانه پوششي به‌ صورت يك مايع مخلوط جداشده كه درحال حاضر دفع مي‌شود. بنابراين در حال حاضر چنين كاغذي وقتي بازيافت مي‌شود براي كاربردهاي مجدد به كائولن تازه محتاج است. فايبرگلاس به مقدار كمي بازيافت مي‌شود. سفال‌هاي شكسته در موارد محدودي مصرف مي‌شوند و نسوزها براي چند مرتبه بازيافت مي‌شوند كه در استفاده مجدد، ساخت نسوزهاي رسي در نظر نيست.
جايگزين‌ها:
كائولن داراي خواصي چون دارا بودن خاصيت پوششي بسيار خوب، داشتن رنگ سفيد،ثابت بودن خواص فيزيكي با تغييرات PH، كم بودن قابليت هدايت گرمايي و الكتريكي، نرم بودن و ساينده بودن و ارزاني قيمت مي‌باشد. اين ويژگيها باعث شده است كه از نظر كاني و يا تركيبات جايگزيني براي اين ماده معدني در صنعت دچار محدوديت شويم.
جايگزيني تركيبات ديگر به جاي كائولن نياز به مطالعات وسيعي در زمينه‌هاي خواص كاربردي و شاخص‌هاي اقتصادي دارد. اين مطالعات بايد به صورت موردي در بخش‌هاي مختلف صنعت صورت پذيرد.
رنگ سازي
كائولن اصولاً بعنوان يك رنگدانه،‌با رنگ سفيد كه به طور جزئي جايگزين دي‌اكسيد تيتانيم مي‌شود، در رنگ‌ها بكار مي‌رود. كائولن همچنين پايداري رنگها را افزايش مي‌دهد زيرا ذرات پهن كائولن تمايل به همپوشاني دارند و بدين ترتيب پوسته رنگ تقويت مي‌شود. در اين نقش كائولن با ميكا، تالك و ديگر كانيهاي سيليكاتي رقابت مي‌كند.
ماده ضد بلوكه‌شدن:
دياتوميت، سيليس‌ته‌نشستي، تالك.
جذب‌كننده، حمل كننده:
آتاپولگيت، بنتونيت، دياتوميت، پيت، پوميس، پيروفيليت، سپيوليت، تالك، ورميكوليت، زئوليت.
سراميك:
فايبرگلاس، مشابه‌هاي پلاستيكي.
پركننده و پوشش دهنده
كائولن عموماً‌بعنوان بهترين كاني پركننده و پوشش دهنده در دسترس براي كاغذ شناخته شده و در آينده نيز چنين پيش‌بيني مي‌شود.
كربنات كلسيم در صنعت كاغذسازي رقيب كائولن بوده و كانيهاي گروه تالك نيز اگر مشخصات فني لازم را داشته باشند، ممكن است جانشين كائولن گردند.
در توليد سموم دفع آفات، كائولن به عنوان يك حامل و پر كننده معدني براي سم به كار گرفته مي‌شود. به جز كائولن مناسبترين پركنندگان معدني كه بعنوان حامل و رقيق كننده استفاده مي‌شوند عبارتند از دولوميت، فولرزارت، تالك، ژيپس، آهك،‌پرليت و پيروفيليت.
تري‌هيدرات‌آلومينيم، باريت، كربنات كلسيم، فلدسپار، ميكا، نفلين‌سينيت، پرليت، پيروفيليت، تالك، سيليس ميكروكريستالين، پودر سيليس و سيليس سنتز‌شده، ولاستونيت.
ريخته‌گري:
بوكسيت و آلومينا، كروميت، اليوين، پرليت، پيروفيليت، ماسه‌سليسي، ورميكوليت، زيركن.
نسوز:
آندالوزيت، بوكسيت، كروميت، كيانيت، دولوميت، گرافيت، منيزيت، اليوين، پيروفيليت، سيليس، سيليمانيت، زيركن.
اصلاح خاك:
بنتونيت، دياتوميت، ژيپس، پرليت، ورميكوليت، زئوليت.
پلاستيك
در پلاستيكها كاربرد اصلي كائولن در پر كردن PVC،‌ نايلون ها و پلي‌استرهاست كه رقباي عمده‌اش كربنات كلسيم و كانيهاي سيليكاتي هستند.
از نظر مصرف کائولن، رتبه اول را کاغذسازي و بعد از آن سراميک سازي، صنعت ديرگدازها و لاستيك‌سازي رتبه‌هاي دوم تا چهارم را در جهان به خود اختصاص داده اند.
بزرگترين صنعت مصرف كننده كائولن در اين سال، صنعت كاغذسازي بوده است بطوري كه 45 دصد كائولن مصرفي، در اين صنعت مورد استفاده قرار گرفته است. اصولاً بزرگترين مناطق توليد كننده كاغذ در جهان، عمده‌ترين مصرف كننده كائولن در جهان هستند (مناطق امريكاي شمالي و اروپاي غربي) در آسيا از ديرباز در صنايع سراميك‌سازي مصرف شده است و اين در حاليست كه مصرف اين كانه در صنعت كاغذسازي در اين قاره با افزايش كارخانه‌هاي سازنده انواع كاغذ و تغييرات در تكنولوژي ساخت در حال افزايش مي‌باشد. صنعت كاغذسازي، بزرگترين مصرف كننده اين كانه در ايالات متحده آمريكا، ژاپن و آلمان بوده است، در حاليكه در كره جنوبي و تايوان صنعت سراميك سازي، بعنوان بازار اصلي مصرف اين كانه اعلام گرديده است.
بزرگترين مصرف كننده كائولن در سال 1998، ايالات متحده امريكا با 05/7 ميليون تن بوده است. از ديگر كشورهاي مهم مصرف كننده كائولن در اين سال مي‌توان از كره جنوبي با 4/2 ميليون تن، ژاپن با 5/1 ميليون تن، تايوان با 1 ميليون تن را نام برد. مصرف كننده عمده ديگر كشور آلمان است كه ميزان مصرف ظاهري آن در سال 1997 معادل 4/2 ميليون تن بوده است.

حدود 50 درصد از کائولن در کاغذسازی به عنوان پرکننده و روکش (پوشش دهنده سطح)،20 درصد در صنایع سرامیک و دیرگداز، 10 درصد در لاستیک سازی به عنوان پرکننده و 20 درصد در رنگ سازی پلاستیک استفاده می شود.قدرت جذب مرکب و پوشش دهندگی خوب و پر کردن سطوح ناهموار کاغذ از خمیر سلولز و ایجاد شفافیت در کاغذاز مزایای استفاده از کائولن در صنعت کاغذسازی می‌باشد.
قیمت مناسب کائولن طی سال های اخیر سبب شده است تا صنایع مصرف کننده این محصول علاقه مند به استفاده از کائولن شوند. کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد.

سنگ کائولن برحسب نوع پیوندهایش به دو گروه پیوند نرم و سخت طبقه بندی می شود:
مصارف سنگ کائولن با پیوند نرم عمدتاً در صنایع کاشی، چینی و سرامیک سازی است.
مصارف سنگ کائولن با پیوند سخت در صنایع لاستیک سازی و کاغذ سازی می باشد.
رنگدانه:
کائولن که به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می‌گیرد به نوع پرکننده و پوشش کاغذ تقسیم می‌شود که این تقسیم‌بندی براساس درخشندگی، اندازة ذرات و ویسکوزیته آن است. کائولن کانی پرکنندة ارزان، سفید یا نزدیک به سفید است که در یک دامنه وسیع از PH خنثی است. غیر ساینده و اندازه ذرات کوچک ولی فابل کنترل، هدایت گرمایی و الکتریکی کم و درخشندگی خوب است، در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، بتونه و... کاربرد دارد.
ترکیب شیمیایی آن بحرانی نیست به جز اینکه در رنگ تاثیر می‌گذارد، همچنین جذب روغن یا نفت آن بویژه برای رنگ یا لاستیک مهم است. خواص فوق به همراه شکل دانه‌ها، ویسکوزیته و PH به آن اجازه می‌دهد تا به‌عنوان رنگدانة پوششی کاغذ بکار رود. درخشندگی، صافی و پذیرش جوهر در کاغذهای چاپ و نوشتاری، هنری و... از خواص آن است.
در پلاستیک، کائولن برای ایجاد سطح صاف، پایداری در جهات مختلف و مقاوت در برابر مواد شیمیایی مصرف می‌شود (PVC، پلی‌استر ترموپلاستیک، نایلون و...).
کاغذسازی :
استفاده از کائولن در کاغذسازی باعث نرمی کاغذ خواهد شد و جذب جوهر، درخشندگی، ارزانی و پوشش مناسب از دیگر مزیت های استفاده از کائولن در صنایع کاغذسازی است.
کاغذ حتی اگر خلل وناهمواری های بین الیاف سلولزی آن بوسیله پر کننده معدنی پر شده باشد به منظور استفاده در فرآیندهای کارهای چاپی مدرن، تا زمانی که پوشش سطح را نداشته باشد مناسب نیست. استفاده از پر کننده در خمیر کاغذ بخشی از شکاف ها و درزهای بین الیاف سلولز را پر کرده، لذا بسیاری از نقاط ریز مرکب چاپ در این نقاط بدرستی قرار نگرفته و کیفیت کار چاپ کاهش می‌یابد. پوشش سطحی در روی کاغذ بعث نرمی، جلاء و قدرت جذب مرکب چاپ می‌شود. پوشش مناسب باعث افزایش کاربرد کاغذ می‌گردد.
کائولن به سرعت در آب (حتی در آبهای سخت) پراکنده شده و به وسیله ماشین‌های مدرن پوشش دهنده، پوشش نازک به کاغذ داده می‌شود. کائولن پوششی مناسب برای کاغذهای پرجلا، کاغذهای سبک با پوشش LWC و کاغذهای مناسب گراور به روش غلتگی (افست) می‌باشد.
در صنعت تولید کاغذ،کائولن مورد استفاده باید به سرعت در آب معلق گردد. اندازه ذرات و دانه‌بندی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. درجه روانی (ویسکوزیته) و درصد ذرات با ابعاد کمتر از 2 میکرون دارای اهمیت بیشتر هستند.
کائولن پوششی درجه یک 92 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون و درخشندگی آن حداقل 87 درصد است. کائولن پوششی درجه دو 80 درصد ذرات آن کمتر از 2 میکرون ودرخشندگی آن حداقل 5/85 درصد می‌باشد.
بطور خلاصه می‌توان خواص زیر را برای کائولن جهت مصرف در صنایع کاغذسازی در نظر گرفت:
الف ـ شفافیت: حداقل شفافیت برای مصرف کائولن بعنوان پر کننده 80 درصد و برای رس بعنوان پوشش 85 درصداست که این عمل در مقایسه با استاندارد شفافیت مشخص می‌شود.
ب ـ اندازه ذرات: دقیق‌ترین روش برای تعیین اندازه ذرات و پراکندگی آنها به اصل استوک استوار است بعبارت دیگر از روی سرعت ته‌نشین شدن در سیال قطر ذرات کنترل می‌شود. تعیین اندازه ذرات از روی زمان نشست آنها انجام می‌گردد.
ج ـ ویسکوزیته: درجه روانی کائولن در پوشش اکغذ بسیار مهم است. در صنایع کائولن دو آزمایش ویسکوزیته انجام می‌گردد که عبارتند از HSV و LSV،‌که برای تعیین این دو مورد به ترتیب از ویسکازیمترهای هرکولس و فیلد براک استفاده می‌شود.
د ـ باقیمانده سرند: 325 مش بعنوان مواد ساینده یا باقیمانده سرند مصطلح می‌باشد. طریقه عملی بدین صورت است که 100 گرم نمونه را کوبیده و خوب مخلوط نموده توسط مواد شیمیایی پراکنده می نمایند. سپس وزین درصد مواد جامد را در مخلوط اندازه‌گیری نموده،‌ مجموع باقیمانده روی سرند را وزن کرده و درصد آن را محاسبه می‌نمایند.
رنگ سازی :
استفاده از کائولن در رنگ سازی پلاستیک سبب کنترل ویسکوزیته می شود. 10 % کائولن در رنگ سازی مورد مصرف دارد و باعث بالا رفتن قدرت پوشش‌دهی، روان کنندگی و پخش‌کردن رنگ می‌شود. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پرکننده بهره می گیرند. در رنگ‌هایی که با آب شسته می‌شِوند نیز انواع کائولن درشت‌دانه نوع مات و انواع کائولن ریزدانه نوع شیشه‌ای را ایجاد می‌کنند.
جایگاه صنعت رنگ سازی در مصرف کائولن، همچون صنعت لاستیک سازی در طی سالیان اخیر بوده است. افزایش رقابت بین کربنات کلسیم و کائولن، باعث کاهش سهم مصرف کائولن بعنوان پر کننده در صنعت رنگ سازی بوده است. بیشترین میزان رشد مصرف کائولن در صنعت رنگ سازی در کشورهای ایالات متحده امریکا و اروپا بوده که حدود دو درصد در سال برآورد گردیده است. پیش بینی می‌شود که بطور کلی و در آینده نزدیک میزان رشد مصرف کائولن در این صنعت، یک درصد باشد. البته در صورت وجود رشد اقتصادی در کشورهای آسیائی همچون گذشته، این رشد به 5/1 درصد خواهد رسید.
مصرف کائولن در صنایع رنگ سازی در ایالات متحده امریکا از 228 هزار تن در سال 1991 به 329 هزار تن در سال 1997 رسید و در سال 1998 به 268 هزار تن کاهش یافت. از آنجایی که تولید رنگ در ایالات متحده امریکا حدود 30 درصد از کل تولید جهانی است. بنابراین مصرف کائولن در صنایع رنگسازی در جهان در سال 1998 معادل 840 هزار تن برآورد گردیده است.
اصولاً‌ کائولن بعنوان یک بسط دهنده و ماده اصلی رنگ سفید بصورت جایگزین اکسید تیتانیوم در تولید رنگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. کائولن کلسینه شده اصلی‌ترین کائولن بکار برده شده در صنایع رنگسازی است روشن بودن رنگ ضمن ناشفاف بودن،‌از خصوصیات کائولن مصرفی در صنایع رنگ سازی است و مشابهت خاصی با کائولن مصرفی در صنایع کاغذ دارد. سطوح صاف کائولینیت، بویژه در صنایع رنگ سازی با آرایشی خاص بر روی یکدیگر قرار گرفته که موجب استقامت ورقه رنگ شده و به آن عمر طولانی می‌دهد. بزرگترین تقاضا برای کائولن در صنعت رنگ، ساخت رنگ های مات داخلی ساختمان است. اداره استانداردهای ایالات متحده امریکا توصیه نموده که برای رنگ های خانگی حداقل 20 درصد نسبت از کائولن استفاده گردد.
معمولاً‌ تا 10 درصد وزنی رنگ های براق را می‌توان کائولن اضافه نمود. کائولنی که در رنگ سازی مصرف می‌گردد باید از نظر رنگ روشن و از حداقل ناخالصی برخوردار باشد. ضریب تعلیق بالایی در آب داشته و نمک های محلول آن پایین باشد. از نظر درخشندگی بین 90-80 درصد و ذرات آن 80-70 درصد زیر 2 میکرون باشد.
لاستیک سازی :
در صنعت لاستیک سازی نیز کائولن را به عنوان ماده پرکننده به کار می برند. کائولن مقاومت در برابر سایش و صلبیت آن را افزایش می‌دهد.از کائولن خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و کائولن ناخالص در تهیه در لاستیک های سخت نظیر پاشنه و کف در کفش ها و لاستیک خودرو ها استفاده می شود.
مصرف کائولن در صنایع لاستیک‌سازی در سال 1998 معادل 08/1 میلیون تن بوده است. در طی سالهای 1990 الی 1998 مصرف جهانی لاستیک از 02/5 میلیون تن در سال 1991 به 61/6 میلیون تن در سال 1998 رسید و این نشاندهنده رشد متوسط سالیانه 9/3 درصد در طی دهه 90 میلادی بوده است. بر اساس گزارش راسکیل رشد سالیانه 1 درصد برای آینده‌ای نه چندان دور جهت مصرف کائولن در این صنعت پیش‌بینی می‌شود. مصرف کائولن در صنایع پلاستیک‌سازی موجب کاهش قیمت لاستیک می‌گردد. چون کائولن از لاستیک طبیعی و یا الاستومر بسیار ارزانتر است. کائولن مصرفی در صنایع لاستیک از نوع کائولن مرغوب نمی‌باشد. در ایالات متحده امریکا، کائولن مصرفی در این صنعت از نوع تغلیظ شده بوسیله هوا می‌باشد. در صنایعی که ذرات درشت مزاحم است مانند صنایع لاستیک که بوسیله اکستروژن شکل داده می‌شوند. از کائولن کلسینه شده هم در صنایع لاستیک سازی بعنوان پوشش استفاده می‌گردد. از خصوصیات عمده کائولن مصرف در صنعت لاستیک سازی این است که 5/99 درصدذرات باید زیر 44 میکرون باشند.
سرامیک‌سازی:
20 % کائولن به عنوان یکی از مواد اولیه و اساسی در صنایع کاشی، چینی و سرامیک‌سازی است. کائولن از انواع نسوزهای آلومینیایی است که میزان Al2O3 در آنها بسته به نوع آنها متغیر است. انواع کم آلومینا کائولن تکلیس‌شده، فلینت (45-35%) و انواع پرآلومینا مانند آندالوزیت، کیانیت و سیلیمانیت (60-40%). قدیمی‌ترین وشاید متداول ترین روش کاربرد کائولن در صنعت، استفاده از این کانه در ساخت انواع محصولات سرامیکی می‌باشد. گل چینی بیش از چهار هزار سال است که در ساخت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. درصنعت سرامیک سازی از مجموعه روش‌های فرمول سازی مواد،‌ شکل دادن و روش‌های حرارت دادن و پخت استفاده می‌شود.بنابراین دامنه تغییرات نوع کائولن مصرفی وسیع می‌باشد بعبارت دیگر نوع محصول و روش تولیدنوع کائولن را تعیین می‌نماید.
کائولن بدلیل ترکیب خاص شیمیایی در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می‌گیرد در مقابل حرارت حالت شیشه‌ای آن تغییر نمی‌کند و درخشندگی و شفافیت خاصی در محصول ایجاد می‌نماید. در تهیه سرامیک مهمترین عامل نسبت اختلاط کائولن، سیلیس و کمک ذوب (Flux) در بدنه سرامیک‌ها می‌باشد. ویژگی کائولن مصرفی در صنعت سرامیک عموماً مربوط به ناخالصی‌های زیان‌آور موجود در آن است که باعث تغییر رنگ محصول بعد از پخت می‌گردد. مهمترین و مضرترین ناخالصی‌ها اکسید آهن می‌باشد. از دیگر عناصر مضر می‌توان از مس، کروم و منگنز نام برد. این مشکل زمانی نمود پیدا می‌شودکه این مواد بصورت ریزدانه در رس قرار گرفته باشند، در اینصورت بصورت بدنه محصول پس از پخت ظاهر گردیده و در پخت بیسکویت چنانچه مقدار اکسیژن کوره پایین بیاید. اطراف لکه حفره‌هایی بوجود می‌آید. مقدار 3O2Fe مجاز در سرامیک بین 6/0 تا 7/0 درصداست. اکسید آهن در کائولن جهت ساخت پرسلان باید کمتر از 5/0 درصد باشد زیرا تیتانیوم با آهن در بدنه سرامیک عکس‌العمل نشان می‌دهد و موجب کاهش شفافیت می‌گردد.درجه آلکالی بودن اثر خاصی بر روی شیشه‌ای بودن محصول دارد،‌زیرا بدنه سرامیک را متخلخل می‌نماید. کائولنی که در پرسلان بکار می‌رود پتاس آن باید کمتر از 5/1 درصد و مقدار تیتانیوم و سیلیس آن حداقل باشد.
وجود بعضی از کانی‌ها در کائولن مضر است،‌رس‌های طبیعی متورم کننده مانند مونت موریونیت که آب را در شبکه خود نگهداری می‌نمایند در روانی و شکل‌گیری قالب اثر می‌گذارد.در صنعت سرامیک کائولن ریز دانه ترجیح داده می‌شود. زیرا ریزدانه بودن موجب افزایش پلاستیسیته و افزایش مقاومت بدنه خام می‌گردد. انتخاب نوع دانه بندی بسیار مهم است، اگر چه ریز و نرمه بودن کائولن درجه ریخته‌گری را کاهش می‌دهد ولی در طول پخت موجب انقباض می‌گردد. به منظور استفاده کائولن در صنایع سرامیک سازی، آزمایشات مدول شکست، میزان شکل پذیری، رنگ پس از حرارت و انقباض در طول حرارت، میزان قالب پذیری و تعیین ویسکوزیته بر روی کائولن انجام می‌پذیرد.

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:33 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معدن کائولن دوسنگان


این معدن در فاصله 30 کیلومتری شهرستان زنجان روبروی شهرستان سلطانیه و در جوار روستای دوسنگان میباشد و در حال حاضر در مرحله صدور گواهی کشف میباشد .





آنالیز شیمیایی




آنالیز کانی شناسی

DK-10:Quart2 + Kaolinite

DK-9:Quart2 – Kaolinite - Alkalanfeldespat

DK-8 : Quart2 – Kaolinite - Alkalanfeldespat




موارد مصرف

مورد مصرف در صنایع کاشی و سرامیک ، چینی بهداشتی ، سیمان سفید ، کاغذ سازی ، لاستیک سازی ، لعاب سازی و انواع پرکننده ها میباشد
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:31 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

مشخصات بلورشناسي کائولن
  صفحه 1
 




 
  كائولن ماده‌اي نيمه بلوري و تا حدي بي‌شكل است. خمير آن با آب شكل‌پذير مي‌شود و در اثر پخته شدن شكل و رنگ آن تغيير نمي‌كند. ذرات كائولينيت معمولاً‌بصورت ورقه‌هاي شبه هگزاگونال است كه ابعاد آن از 5/0 تا 15 ميكرون تغيير مي‌كند و قطر متوسط آن5/0 ميكرون است. سيستم تبلور كائولن مونوكلينيك و سيستم تبلور كائولينيت تري‌كلينيك است.
اجتماع بلوري آن غالباً‌ پودري تا پولكي است و يا متراكم ريزدانه و در حالت خلوص سفيد ولي اغلب خاكستري و متمايل به زرد تا بي‌رنگ با علامت نوري دو محوره منفي مي‌باشد. كليواژ آن در سطح (001) كامل است و در يك جهت رخ كامل دارد و رليف آن كم و بي‌‌رفرنژانس آن ضعيف مي‌باشد. سطح كليواژ آن داراي علامت مثبت مي‌باشد.
واحد ساختاري گروه كائولن از انطباق صفحه وجهي بر روي صفحه هشت وجهي بوجود مي‌آيد. به چنين كانيهايي سيليكات هاي I : I لايه نام نهاده‌اند. اكسيژن رأس صفحه چهار وجهي با صفحه هشت وجهي مشاركت مي‌كند و در داخل واحد ساختاري تشكيل صفحه مشتركي از يون‌هاي اكسيژن مي‌دهد و در صفحه مشترك دو سوم يون‌هاي اكسيژن بين Si و Al شركت كرده‌اند و يك سوم بقيه يون‌هاي اكسژن بارهاي الكتريكي خود را به وسيله H+ در جهت تشكيل H خنثي و آن را تكميل مي‌كنند.
سطح فوقاني كائولن يك ورقه از گروههاي OH- نزديك بهم است، اما سطح زيرين از اكسيژنهاي دو از هم و گروههاي OH- تشكيل شده است.
كائولينيت]8(OH)10O4Si4[Al يك كاني سيليكاته ورقه‌اي و معرفي از كائولنهاست. ظاهراً‌سيلسيوم تنها كاتيون موجود در صفحه چهار وجهي كائولينيت است. اما ممكن است +3Al و يا +2Mg مكان هاي هشت وجهي را اشغال كنند هنگامي كه +3Al در هم آرايي هشت وجهي باشد، آنگاه نوع كاني، كائولينيت يا يكي از پلي مورف هاي با درجه پايين تبلوري نظير ويكيت يا ناكريت است. اما اگر +2Mg درهم آرايي هشت وجهي باشد، كاني آنتي گوريت 2]4(HO)5O2Si3[Mg است.
هالويزيت نوعي كائولينيت است كه بين واحدهاي ساختماني پايه‌اي آن آب قرار دارد و هنگامي كه كاملاً‌ هيدراته شده باشد، اندازه فضاي C برابر 10 است. اغلب واحدهاي ساختاري كائولن، درصفحه پايه‌اي و توسط پيوند ئيدوژني بين يونهاي اكسيژن صفحات چهار وجهي و بين يونهاي هيدوركسيد صفحات هشت وجهي به يكديگر متصل شده‌اند.
خصوصيات نوري كائولن بسيار حائز اهميت هستند كه از جمله آنها سفيدي رنگ و اپسيتي مي باشد که مقداري از انعكاس دهندگي كائولن مي باشد و 6 اسپيتي از خصوصيات مهم كاني هاي رنگدانه است و بر اساس توانايي پنهان سازي الگوها و مرزهاي انعكاس دهنده پشت آن از ديد تعريف مي شود. شكل ذرات نيز يكي ديگر از خصوصيات مهم كائولن بوده و تعيين كننده ويسكوزيته و اپسيتي آن مي باشد.
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.
+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:31 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معادن

معدن کائولن خراسانلو 2


در سال 1380 پس از انجام عملیات پی جویی و اکتشاف موفق به اخذ گواهی کشف گردیده ایم و درهمان سال با اخذ پروانه بهره برداری از معدن با ظرفیت اسمی 10000 تن در سال پس از استخراج از سه سینه کار موجود با آنالیزهای متفاوت و خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب سالانه با بهره برادری و فروش 15 الی 20 هزار تن در سال افتخار همکاری با کارخانجات کاشی و سرامیک سعدی ، بهسرام ، تکسرام ، حافظ ، اصفهان و راک سرامیک را داشته ایم .




آنالیز شیمیایی




آنالیز کانی شناسی

SK1:Quartz+Kaolinite

SK2:Quartz+Kaolinite+AlkalanFeldespat

SK3 : Quartz +Kaolinite + AlkalanFeldespat




موارد مصرف

مورد مصرف در صنایع کاشی و سرامیک ، لعاب سازی ، سیمان سفید ، چینی بهداشتی ، کاغذ سازی ، لاستیک سازی و انواع پرکننده ها

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:31 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معادن

معدن کائولن خراسانلو 2


در سال 1380 پس از انجام عملیات پی جویی و اکتشاف موفق به اخذ گواهی کشف گردیده ایم و درهمان سال با اخذ پروانه بهره برداری از معدن با ظرفیت اسمی 10000 تن در سال پس از استخراج از سه سینه کار موجود با آنالیزهای متفاوت و خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب سالانه با بهره برادری و فروش 15 الی 20 هزار تن در سال افتخار همکاری با کارخانجات کاشی و سرامیک سعدی ، بهسرام ، تکسرام ، حافظ ، اصفهان و راک سرامیک را داشته ایم .




آنالیز شیمیایی




آنالیز کانی شناسی

SK1:Quartz+Kaolinite

SK2:Quartz+Kaolinite+AlkalanFeldespat

SK3 : Quartz +Kaolinite + AlkalanFeldespat




موارد مصرف

مورد مصرف در صنایع کاشی و سرامیک ، لعاب سازی ، سیمان سفید ، چینی بهداشتی ، کاغذ سازی ، لاستیک سازی و انواع پرکننده ها

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:31 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معادن

معدن کائولن خراسانلو 2


در سال 1380 پس از انجام عملیات پی جویی و اکتشاف موفق به اخذ گواهی کشف گردیده ایم و درهمان سال با اخذ پروانه بهره برداری از معدن با ظرفیت اسمی 10000 تن در سال پس از استخراج از سه سینه کار موجود با آنالیزهای متفاوت و خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب سالانه با بهره برادری و فروش 15 الی 20 هزار تن در سال افتخار همکاری با کارخانجات کاشی و سرامیک سعدی ، بهسرام ، تکسرام ، حافظ ، اصفهان و راک سرامیک را داشته ایم .




آنالیز شیمیایی




آنالیز کانی شناسی

SK1:Quartz+Kaolinite

SK2:Quartz+Kaolinite+AlkalanFeldespat

SK3 : Quartz +Kaolinite + AlkalanFeldespat




موارد مصرف

مورد مصرف در صنایع کاشی و سرامیک ، لعاب سازی ، سیمان سفید ، چینی بهداشتی ، کاغذ سازی ، لاستیک سازی و انواع پرکننده ها

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:30 توسط مهندس ایمان رستگار  | 

معادن

معدن کائولن خراسانلو 2


در سال 1380 پس از انجام عملیات پی جویی و اکتشاف موفق به اخذ گواهی کشف گردیده ایم و درهمان سال با اخذ پروانه بهره برداری از معدن با ظرفیت اسمی 10000 تن در سال پس از استخراج از سه سینه کار موجود با آنالیزهای متفاوت و خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب سالانه با بهره برادری و فروش 15 الی 20 هزار تن در سال افتخار همکاری با کارخانجات کاشی و سرامیک سعدی ، بهسرام ، تکسرام ، حافظ ، اصفهان و راک سرامیک را داشته ایم .




آنالیز شیمیایی




آنالیز کانی شناسی

SK1:Quartz+Kaolinite

SK2:Quartz+Kaolinite+AlkalanFeldespat

SK3 : Quartz +Kaolinite + AlkalanFeldespat




موارد مصرف

مورد مصرف در صنایع کاشی و سرامیک ، لعاب سازی ، سیمان سفید ، چینی بهداشتی ، کاغذ سازی ، لاستیک سازی و انواع پرکننده ها

+ نوشته شده در سه شنبه سوم اردیبهشت ۱۳۹۲ ساعت 0:30 توسط مهندس ایمان رستگار  | 
مطالب جدیدتر مطالب قدیمی‌تر