زمين شناسي کائولن
  صفحه 1
 




 
  چنانچه در طبقه‌بندي كانسارهاي كائولن خاستگاه آنها منظور باشد، مي‌توان آنها را به سه گروه برجاي مانده، رسوبي و گرمابي تقسيم كرد. كانسارهاي اقتصادي كائولن را از زاويه ويژگيهاي كاني‌شناسي، تركيب شيميايي و چگونگي زايش مي‌توان به دو گروه دسته‌بندي كرد.
1-كانسارهاي نوع رسوبي در پيوند با فرآيندهاي فرسايشي و رسوب‌گذاري
2- كانسارهاي نوع گرمابي در پيوند با فرآيندهاي ولکانيسم ترسير
ذخاير كائولن بر اساس نحوه تشكيل به دو صورت اوليه و ثانويه مي‌باشد (جدول 2).


جدول 2- دسته بندي ذخاير كائولن بر حسب نحوه تشكيل

عوامل مؤثر و شرايط تشكيل انواع مختلف كاني كائولينيت بشرح زير است:
1-تركيب شيميايي سنگ مادر:
معمولاً سنگهاي آذرين اسيدي كه عمدتاً‌ از كاني‌هاي آلومينوسيليكات تشكيل شده‌اند در اثر تجزيه و دگر ساني به كائولن تبديل مي‌شوند. در اين ميان كاني‌هاي فيلوسيليكات ها و فلدسپات ها بويژه پلاژيوكلازها بدليل داشتن انرژي پيوندي ضعيف در بوجود آوردن چنين ذخايري بسيار مناسب هستند. در اثر تجزيه، شبكه‌هاي كانيهاي فلدسپات توسط محلول هاي يوني، هيدراسيون و هيدروليز شكسته شده و يونهاي , Na+, K+ +2Ca آزاد شده وAl واكنش Si با OH باعث تشكيل كائولينيت مي‌گردد.
2- درجهPH :
عامل PH در تحرك و توان مهاجرت يونها در محيط‌هايي كه تحت تاثير واكنش هاي دگرساني سوپرژن قرار مي‌گيرند نقش مهمي دارند. عناصر قليائي خاكي بيش از عناصر قليايي توانائي تحرك دارند، در حاليكه آهن و آلومينيوم از توانائي كمتري برخوردارند. از اين رو يونهاي قليايي از محيط‌هاي اسيدي به آساني بيرون مي‌روند و يونهاي آهن و آلومينيوم در محيط بصورت تركيبات سيليكاتي و اكسيدي بر جا مي‌مانند و تشكيل كاني‌هاي كائولينيت وبوكسيت را همراه كاني هايي از اكسيد آهن را مي‌دهد.
در پديده كائولن زائي يونهاي نظير كلسيم، منيزيم،‌سديم و بخش اعظم پتاسيم موجود در سنگهاي اصلي بايد از محيط خارج گردند و تنها به مقدار بسيار كمي يون پتاسيم نياز دارد.
در محيط اسيدي با 7/5-5/3 = PH به شكل هالوئيزيت و در PH بالاتر از آن به شكل مونتموريونيت ظاهر مي‌شود.
سيليس نيز داراي تحرك كمي است و در محيط داراي خاصيت قليائي و مقدار كم 2CO،‌ انحلال بيشتر مي‌شود. لذا در محيط‌هاي گرم انحلال آن بعلت وجود محلولهاي قليايي بيشتر است.
بنابراين زمان تشكيل كائولينيت هنگامي تسريع مي‌گردد كه سيليس به ميزان قابل توجهي بصورت محلول از محيط خارج و موجب افزايش آلومينيوم در مواد باقيمانده شود.
3- درجه حرارت:
از ديگر عوامل كنترل كننده و مؤثر در تشكيل كائولينيت دما مي‌باشد. براساس مطالعاتي كه مك‌لاگين (1995) در بعضي از نواحي زلاندنو انجام داده‌، مشاهده نمود كه با بالا رفتن دما، مقدار كائولينيت افزايش مي‌يابد و برعكس در نواحي ديگر، كاهش دما موجب گسترش هيدروميكاها مي‌شود.
محلولهاي گرمابي يكي از مهمترين عوامل افزايش دما بوده و باعث ايجاد تغييرات شيميايي و كاني‌شناسي مي‌شوند. با توجه به نوع سنگهاي در برگيرنده و درجه حرارت محلول هاي گرمابي زون‌هاي مختلفي كه هر يك با كاني‌هاي شاخص شناخته مي‌شوند، تشكيل مي‌گردد.
پديدة كائولينيت‌زائي معمولاً بين آلتراسيونهاي نوع سريسيتيك نظير سنگهاي آذرين سرشار از آلومينيم و آرژيليتيك نظير شيل‌ها و مارن‌ها مي‌باشد. كاني‌هاي مهم آلتراسيون سريسيتيك عبارت است از سريسيت، كوارتز، پيريت، پيروفيلت،ديگيت، آندالوزيت و كائولينيت كه در آنها مقدار درصد سريسيت از بقيه بيشتر است.
4- عوامل ساختماني (بستر مناسب):
شرايط ژئومورفولوژي، لايه‌بندي،‌ضخامت واحدهاي سنگي، شكستگي،خلل و فرج، كارست و موارد ديگر مشابه از مهمترين عوامل كنترل كننده در تشكيل و گسترش كائولن بويژه نوع هوازده آن مي‌باشند.
5- شرايط اقليمي:
بهترين شرايط اقليمي براي تشكيل كانسارهاي پس مانده نظير كانسارهاي رسي و كانسارهاي بوكسيت، مناطق استوائي (كه با دماي زياد و پيوسته در طول سال و دوره‌‌هاي دراز مدت بارندگي مشخص مي‌گردند) مي‌باشد.
در اين مناطق بعلت بارندگي‌هاي مداوم عمل شستشو بخوبي انجام گرفته و يونهاي قليائي بوسيله عمل هيدروليز و با جريان آب از محيط خارج سبب ايجاد 3O2Al و 2SiO به مقدار لازم جهت تشكيل كائولينيت مي‌شود.
در مناطق مردابي نيز به دليل تاثير اسيدهاي آلي عمل شستشو تسريع گشته و مي‌توان باعث تشكيل كائولينيت گردد.
6- زمان:
طول مدت تاثير عوامل بيروني و دروني تشكيل دهنده كانسار، عامل مهمي در نوع،حجم و مرغوبيت كائولينيت خواهد بود. براي مثال مقدار متوسط دامنه گسترش كائولينيتي شدن بر اثر عوامل بيروني در يك محيط مناسب براي كانسارهاي رسوبي بين 01/0 تا 1/0 ميليمتر در سال، يعني حدود 10 تا 100 متر در يك ميليون سال است.
اگر چه فرآيندهاي كائولينيتي شدن به علت كاهش PH با افزايش عمق كاهش مي‌يابد، اما ضخامت افق‌هاي دگرساني شده عموماً‌ ارتباط مستقيم بطول زمان دارد. کائولينيت در زون هاي هوازده و آلتراسيون سنگ هاي آذرين و دگرگوني به ويژه فلدسپارها تشکيل مي شود.
براساس تقسيم بندي ديگري ذخاير كائولين به انواع زير تقسيم مي شوند: ذخاير هوازده، ذخاير گرمابي، ذخاير حمل شده، ذخاير دياژنزي.
از كانسارهاي برجا مانده كائولن مي‌توان به كانسارهاي كاروليناي شمالي (آمريكا) كه از هوازدگي شيميايي نامنظم استوك پگماتيتي بوجود آمده و همچنين كانسار غرب استراليا در ناحيه Coabbin محدود به يك توده بزرگ گرانيتي اشاره كرد. در ايران نيز كانسار كائولن شابلاق در جنوب زنجان در پيوند با دگرساني سطحي گرانيت شابلاق مشابه كانسار غرب استراليا نمونه بارزي از كانسارهاي نوع بر جا مانده مي‌باشد.
كانسارهاي رسوبي كائولن فراواني بيشتر و كيفيت بهتري نسبت به نوع در جازا دارند. چنين كانسارهايي در ايران بيشتر در منطقه آباده و طبس تمركز دارند، يك نمونه از اين كانسار، كانسار كائولن كاروليناي جنوبي و جورجيا (آمريكا) مي‌باشد.

ميزان و روند توليد کائولن در جهان
  صفحه 1
 




 
  ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 1997-2001) با نرخ رشد 01/0%، 21780 هزار تن بوده که از 21400 هزار تن در سال 1997 به 21800 هزارتن در سال 1999 و 22000 هزار تن در سال 2001 افزايش يافته است (جدول27 ). بخش اعظم کائولن توليدي جهان توسط كشورهاي چين، آمريكا، انگلستان، برزيل و کره جنوبي توليد مي شود(جدول27 ).
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.


جدول 27ـ ميزان توليد جهاني کائولن طي سال‌هاي 2001ـ1997 (هزار تن)



شکل 10- نمودار توليد کائولن در جهان طي سالهاي 2001-1997

ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 2001-2004) 42325 هزار تن بوده که از 44100 هزار تن در سال 2001 به 41000 هزارتن در سال 2004 کاهش يافته است (جدول28 ).


جدول 28-ميزان توليد کائولن در جهان درسالهاي 2001- 2004 (هزار تن)



شکل 11-ميزان توليد کائولن در جهان درسالهاي 2001- 2004 (هزار تن)

ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 1997-2003) 14/26219429 تن بوده که از 24144610 تن در سال 1997 به 26996552 تن در سال 1999 و 26471802 تن در سال 2003 افزايش يافته است (جدول29 ).


جدول 29- ميزان کائولن توليد شده در جهان درسالهاي(1997-2003)( تن)



شکل 12- ميزان کائولن توليد شده در جهان درسالهاي(1997-2003)

ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 1994-2000) 57/21728 هزار تن بوده که از 21000 هزار تن در سال 1994 به 21400 هزارتن در سال 1997 و 22300 هزارتن در سال 2000 افزايش يافته است (جدول30 ).


جدول30 -ميزان توليد کائولن در جهان در سال هاي 1994-2000 (هزارتن)



شکل13 -ميزان توليد کائولن در جهان در سال هاي 1994-2000

ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 1990-1998) 55/29067 هزار تن بوده که از 25389 هزار تن در سال 1990 به 30815 هزارتن در سال 1994 و 33550 هزارتن در سال 1998 افزايش يافته است (جدول31).


جدول31- ميزان توليد کائولن در جهان در سال هاي 1990- 1998( هزارتن)



شکل14- ميزان توليد کائولن در جهان در سال هاي 1990- 1998

براساس گزارشات منتشره توسط سازمان زمين‌شناسي آمريكا توليد اين ماده معدني از 14 ميليون در سال 1970 به 3/22 ميليون تن در سال 1998 رسيده است كه ساليانه داراي رشدي بطور متوسط حدود 5/2 درصد بوده است. علت اصلي اين رشد، افزايش تقاضا در صنعت كاغذسازي، در كشورهاي توسعه يافته‌تر منطقه آسيا بخصوص كشورهاي جنوب شرق آسيا و نيز كشورهاي امريكاي لاتين از دهه 1980 ميلادي بوده است. تقاضا در ديگر صنايعي كه كائولن را بعنوان پركننده مصرف مي‌نمايند، از قبيل صنايع پلاستيك و لاستيك سازي نيز طي دهه 1990 ميلادي رشد فرآينده‌اي داشته‌اند (جدول شماره 32).
ميزان توليد جهاني كائولن در سال 1998 معادل 55/33 ميليون تن بوده كه ايالات متحده امريكا با 9450 هزار تن بزرگترين توليد كننده اين ماده معدني بوده است. منطقه امريكاي شمالي با 9789 هزار تن رتبه اول،‌آمريكاي مركزي و جنوبي 9561 هزار تن رتبه دوم و اروپاي غربي با 5807 هزار تن سومين توليد كننده بزرگ كائولن در سال در جهان بوده‌اند. رشد اصلي توليد كائولن در طي دهه 90 ميلادي در آسيا و كشورهاي امريكاي مركزي و جنوبي اتفاق افتاده است. در امريكاي جنوبي ميزان توليد كائولن كشور برزيل همواره داراي رشدي ثابت و استوار بوده كه جهت تأمين نياز صنايع كاغذسازي به كشورهاي امريكاي شمالي و اروپاي غربي صادر شده است. رشد توليد آسيا عمدتاً‌بخاطر افزايش تقاضا صنايع سراميك و سيمان در كشورهاي منطقه بوده است.


جدول شماره 32: ميزان توليد كائولن در جهان بر حسب مناطق جغرافيايي در طي سالهاي 1998- 1994

در طي اين دوره ميزان توليد در امريكاي شمالي و امريكاي جنوبي رشد داشته است. در امريكاي جنوبي رشد توليد عمدتاً‌ ناشي از افزايش توليد كائولن مرغوب توسط كشور برزيل و صدور آن به كشورهاي امريكاي شمالي و اروپاي غربي بوده است. ميزان توليد در آسيا نيز در طي اين دوره بعلت افزايش تقاضاي صنايع سراميك و نيز سيمان سازي داراي رشد بوده است.
بررسي اطلاعات مربوط به توليد جهاني كائولن نشان مي‌دهد كه اين كانه در سال 1998 توسط بيش از 60 كشور توليد گرديده كه اكثر آنها از نظر كمي قابل توجه نبوده‌اند. توليد در اين كشورها بجز ايالات متحده امريكا،‌انگلستان، كره‌جنوبي، آلمان،‌ برزيل،چين و احتمالاً‌ كلمبيا كمتر از يك ميليون تن در سال بوده است. از بين كشورهاي فوق ايالات متحده امريكا بزرگترين توليد كننده بشمار مي‌رود. كشورهاي انگلستان و برزيل و چين در رتبه‌هاي دوم تا چهارم قرار دارند (جدول شماره 33).
ميزان توليد توسط شركتهاي عمده توليد كننده كائولن در كشورهاي ايالات متحده امريكا و انگلستان در طي دهه 90 ميلادي كاهش يافته، اما در مقابل توليد كشورهايي از قبيل برزيل و چين بمنظور برآوردن نياز داخلي و يا صادرات به ديگر كشورها بسرعت افزايش نشان مي‌دهد.


جدول 33- توليد كائولن توسط كشورهاي مختلف جهان در سال هاي 1998-1994 (برحسب تن)






.



.



.



,



,



جدول شماره34: توليد كائولن به ترتيب توليد طي سالهاي 2002-1996 (تن)

ـ در سال 2002 از نظر توليد كائولن كشورهاي ايالات متحده به انگلستان وبرزيل بيشترين توليد كائولن را در جهان دارا هستند.
ـ توليد ايالات متحده از سال 96 تا 98 با نرخ متوسط 5/2% رشد كرده و از سال 99 به بعد شاهد افت توليد هستيم.
ـ توليد انگلستان از سال 96 تا 98 با نرخ متوسط 5/4% رشد داشته و از سال 99 به بعد شاهد افت توليد هستيم.
ـ توليد برزيل از سال 96 تا سال 2001 با نرخ متوسط 8/9% رشد داشته و در سال 2002 شاهد يك افت 100000 تني هستيم.
ـ توليد ايران از سال 96 تا 2002 داراي نوسان بوده و از روند ثابتي پيروي نكرده است.
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 :
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.
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.
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.

بررسي وضعيت کائولن در جهان و ايران  .....[1ص شرح]

    بررسي صادرات کائولن  .....[1ص شرح]


   ميزان صادرات کائولن جهان  .....[1ص شرح]
   ميزان صادرات کائولن در ايران  .....[1ص شرح]
    بررسي قيمت کائولن


   بررسي قيمت‌هاي جهاني کائولن  .....[1ص شرح]
   بررسي قيمت‌هاي داخلي کائولن  .....[1ص شرح]
    بررسي واردات کائولن


   ميزان واردات کائولن در ايران  .....[1ص شرح]
   ميزان واردات کائولن جهان   .....[1ص شرح]
    توليد کائولن  .....[1ص شرح]


   شركتها و صنايع عمدة توليد كننده کائولن در جهان   .....[1ص شرح]
   كشور‌هاي عمدة توليد كننده کائولن  .....[1ص شرح]
   ميزان و روند توليد کائولن در جهان   .....[1ص شرح]
   وضعيت توليد و فرآوري کائولن در ايران   .....[7ص شرح]
    ذخاير کائولن


   ذخاير عمده کائولن در جهان   .....[1ص شرح]
   ذخاير و پتانسيلهاي عمده کائولن در ايران  .....[1ص شرح]
   گواهينامه‌هاي اكتشافي صادره و طرحهاي اكتشافي  .....[1ص شرح]
    روش‌هاي اكتشاف ، استخراج و فرآوري ُکائولن


   روش‌هاي عمده استخراج کائولن  .....[1ص شرح]
   روش‌هاي عمده اكتشاف کائولن  .....[1ص شرح]
   روشهاي متداول فرآوري کائولن  .....[1ص شرح]
    مصارف عمده کائولن  .....[1ص شرح]


   صنايع مصرف كننده کائولن در ايران  .....[1ص شرح]
   موافقت‌هاي اصولي صادره، طرح‌هاي در دست اجرا  .....[1ص شرح]

  بيولوژي و تأثيرات زيست محيطي
     تأثيرات زيست محيطي  .....[1ص شرح]


    بيولوژي



  جمع بندي  .....[1ص شرح]
    اشتغال زايي  .....[1ص شرح]


    بررسي عرضه و تقاضا  .....[1ص شرح]


   بررسي عرضه و تقاضا در ايران  .....[1ص شرح]
   بررسي قيمتهاي جهاني و داخلي   .....[1ص شرح]
   پيش بيني عرضه و تقاضا در آينده (جهان)  .....[1ص شرح]
   تغييرات مصرف، توليد و بالانس آن در گذشته  .....[1ص شرح]
   مقايسه تغييرات قيمت با تغييرات مصرف  .....[1ص شرح]
    تعيين ميزان سرمايه گذاري، مدت و حجم عمليات


    مطالعات اقتصادي


    مطالعات اكتشافي  .....[1ص شرح]


    مطالعات بهره برداري


    مطالعات فرآوري


    مقايسه وضعيت جايگاه معادن كشور با وضعيت جهاني



  زمين شناسي کائولن  .....[1ص شرح]
    انواع كانسارهاي کائولن  .....[1ص شرح]


   كانسارهاي اوليه كائولن  .....[1ص شرح]
   كانسارهاي ثانويه كائولن  .....[1ص شرح]
    زمين شناسي و پراكندگي كانه در ايران  .....[1ص شرح]


    شرايط تشكيل وژنزکائولن  .....[1ص شرح]



  مشخصات عمومي و كلي کائولن  .....[1ص شرح]
    تاريخچه  .....[1ص شرح]


    مشخصات کائولن  .....[1ص شرح]


   مشخصات بلورشناسي کائولن  .....[1ص شرح]
   مشخصات شيميايي کائولن  .....[1ص شرح]
   مشخصات فيزيكي و مكانيكي  .....[1ص شرح]
    کاني هاي کائولن  .....[1ص شرح]



  منابع
    منابع انگليسي   .....[1ص شرح]


    منابع فارسي  .....[1ص شرح]

Medicine Kaolin  ( کائولن دارویی)

Kaolinor 1C، کائولن ویژه لعاب های ترانس

كائولن يك اصطلاح اقتصادي است كه براي كانسارهاي رسي تقريباً سفيد به كار ميرود. كائولن شامل كانيهاي رسي كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت ميباشد.  فراوانترين كاني اين گروه كائولينيت است. همه ی اين كانيها جزء كانيهاي آلومينوسيليكات هستند كه در سيستم مونوكلينيك و يا تري‌‌كلينيك متبلور ميشوند.

کائولن مناسب جهت استفاده در لعاب کاشی 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 کانيهاي موجود باعث مرغوبيت کائولن ميشود.

7)      ديرگدازي کائولن بايد در حدود 1700 درجه سانتيگراد باشد.

8)      مدول گسيختگي آن بايد بيش از 10 کيلوگرم بر سانتيمتر مربع باشد.

با توجه به اهمیت حیاتی نقش کائولن در کیفیت لعاب، استفاده از کائولن مرغوب در فرمولاسیون لعاب ضروری می باشد.

با توجه به تمایل بازار کاشی و سرامیک به طرح های لعاب ترانس، بسیاری از کارخانه ها بخشی از حجم تولیدات خود را  به کاشی های با لعاب ترانس اختصاص داده اند. اما تولید لعاب ترانس همواره مشکلات فراوانی را در پی داشته و با توجه به سه مشکل عمده یعنی Pin-hole ، سوراخ های درشت و عیب پوست پرتغالی، کنترل کیفیت در تولید لعاب های ترانس به یکی از معضل های مهندسین سرامیک بدل گشته است. یکی از موثرترین راه حل ها برای کاهش عیوب و ارتقاء کیفیت در لعاب های ترانس استفاده از کائولن مناسب می باشد که شناخته شده ترین کائولن در این مورد  Kaolinor 1C می باشد. طی 30 سال اخیر، Kaolinor 1C که در واحد تولید Imerys Ceramics France بریتانی استخراج و فرآوری می شود، توانسته است به عنوان مرغوب ترین کائولن در سراسر دنیا به شهرت برسد. به دلیل فرآیند منحصر به فرد تولید، میزان ذرات زبر در Kaolinor 1C به حداقل رسیده است (PPM300 > )   و با دارا بودن بیش از 98% مینرال کائولینیت، این محصول راه حلی موثر جهت حذف Pine-hole، نقاط سیاه و سایر عیوب به شمار می رود.

 Kaolinor 1C  به دلیل ایجاد سطحی شیشه ای و بی عیب، زیبایی سطح را ارتقا داده و با کاهش عیوب آن، منجر به افزایش بهره وری می شود. به دلیل تاثیر چشمگیر مصرف Kaolinor 1C در کاهش عیوب سطحی لعاب های ترانس، این کائولن به Medicine Kaolin  ( کائولن دارویی) شهرت یافته است.

خاصیت تعلیق پذیری بالا، سفیدی خیره کننده، ویسکوزیته ی مناسب، وسعت دامنه ی پخت و سازگاری با شرایط مختلف اعمال، Kaolinor 1C را مبدل به موثرترین کائولن در رفع عیوب و بهبود ارتقاء کیفی لعاب های ترانس نموده است.

مصرف 5 تا 10%  Kaolinor 1C در فرمول لعاب تنها 1% از هزینه لعاب را به خود اختصاص خواهد داد!!!

.

Azar Refractory Company

 

 

تاریخ دریافت نمونه : 1/3/81

 

  آزمایشگاه شیمی  

 

 کد نمونه : کائولن 1

 

                                        

 

 

نوع اکسید

%

آنالیز خشک (XRF)

آنالیز کلاسیک

1

L . O . I

٭٭٭٭٭

٭٭٭٭٭

2

203Al

11.83

٭٭٭٭٭

3

203Fe

0.64

٭٭٭٭٭

4

2Sio

76.88

٭٭٭٭٭

                                                              

      مرکز تحقیقات و آزمایشگاه نسوز

       

       -A 2033- F      

 

    

فروش خاک معدنی کائولن  بارگیری و تحویل در معدن  فردوس

 

مقدار دپو:۱۰ هزار تن

مقدار ذخیره:۱ میلیون تن

قیمت: تنی ۲۰ هزار تومان

آناليز خاك کائولن

 

 

آزمایشگاه شیمی

 

تاریخ دریافت نمونه : 13/9/81

کد نمونه :کائولون

درخواست کننده :

 

نوع اکسید

%

آنالیز خشک (XRF)

آنالیز کلاسیک

1

L.O.I

*****

 

2

Al2O3

34.52

*****

3

MgO

0.35

*****

4

CaO

0.12

*****

5

Fe2O3

0.17

*****

6

TiO2

1.18

*****

7

Sio2

50.15

*****

8

Na2o

9.70

*****

9

K2O

0.02

*****

10

MnO

*****

*****

11

SO3

0.07

*****

 

شرکت فرآورده های نسوز (سهامی عام) شماره: ............ NO

AZAR REFRACTORIES CO. تاریخ : ..........DATE ..

روشهاي متداول فرآوري کائولن
  صفحه 1
 




 
  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 مي شود. 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.
هدف از آرايش كائولن جدا كردن ناخالصيهاي موجود در آن است. به طور كلي عمل جدا كردن ناخالصي‌هايي نظير زاج، گچ، پيريت و فلدسپات‌ها تجزيه نشده از كائولن را كانه‌آرايي كائولن مي‌گويند و اصطلاحاً به عمل جدا كردن عناصر مزاحم نظير سديم، پتاسيم و كلسيم توسط آب، كائولن‌شويي گفته مي‌شود.
مبناي آرايش كائولن در بيشتر موارد طبقه بندي آن از نظر ابعاد است، زيرا با توجه به قابليت خرد شدن بيشتر كائولن نسبت به ناخالصي‌هاي همراه آن مثل كوارتز، ميكا و همچنين توجه به اين نكته كه كائولن داراي خاصيت جذب آب شديدي مي‌باشد و در وقت كم بصورت خميري با شكل‌پذيري زياد و نيز در وقت زياد بصورت ذرات دانه ريز در آب معلق مي‌شود، مي‌توان آن را از ناخالصي هاي همراه جدا كرد. مراحل آرايش كائولن بسته به كيفيت ماده معدني و مشخصات مورد نظر در محصول آراسته ممكن است بسيار ساده يا پيچيده باشد. در بسياري از موارد بافت كانسنگ به نحوي است كه در تماس با آب در ابعاد طبيعي يا پس از خرد شدن تنها در مرحله سنگ‌شكني، ذرات كائولن از ناخالصي هاي همراه جدا شده بصورت دانه ريز در محيط پراكنده مي‌شوند. بالطبع آرايش اين نوع مواد ساده‌تر است، زيرا ناخالصي هاي همراه كائولن بصورت ذرات دانه درشت وجود دارند. برعكس در بعضي موارد ديگر، بافت ماده اوليه كائولن بسيار دانه ريز و متراكم است و تنها در تماس با آب ذرات كائولن نمي‌توانند از ناخالصي ها جدا شوند در اين موارد گاهي لازم است كه ماده معدني تا ابعاد دانه ريزتري آسيا شود.
آسيا كردن ماده معدني از يك طرف هزينه عمليات را بشدت افزايش مي‌دهد و از طرف ديگر باعث خرد شدن بخشي از ناخالصي ها تا ابعاد ميكروني مي‌شود. در نتيجه اين قبيل ناخالصي ها نيز همراه محصول آراسته كائولن باقي مانده و كيفيت آن را كاهش خواهند داد.
ذكر اين نكته ضروريست كه در بسياري از موارد ساختار كانسار وضيعت لايه‌ها و رگه‌ها به نحوي است كه امكان استخراج انتخابي كائولن براي رسيدن به كيفيت بهتر وجود دارد، براي اين منظور لازم است از كانسار بطور منظم نمونه برداري شود و مورد آزمايش قرار گيرد و بر مبناي نتايج حاصله روش استخراج انتخاب شود.
امروزه پيشرفت هاي زيادي كه در زمينه فرآوري كائولن صرت گرفته، كه به اقتضاي خواص مورد نظر صنايع مصرف كننده بوده است. بخصوص صنعت كاغذ‌سازي كه مصرف كننده عمده كائولن بعنوان پوشش دهنده مي‌باشد.
پيشرفت هاي ويژه در اين زمينه عبارتند از:
1-استفاده از سانتريفوژ پيوسته جهت طبقه‌بندي مواد از ابعاد ميكروني
2-كاربرد همزه‌هاي قوي و بزرگ جهت تفرق كائولن در كارگاه مستقر در معدن
3-حمل و نقل كائولن بصورت پالپ
4-جايگزيني فيلتر پرسهاي صفحه‌اي و قابي با صافيهاي خلاء‌استوانه‌اي،دوار و پيوسته.
5-بكارگيري خشك كن‌هاي افشانگي
6-نصب تكليش كنند‌ه‌ها جهت توليد رنگدانه با درخشندگي زياد
7-گسترش تكنيكهاي فلوتاسيون جهت حذف ناخالصيهاي بسيار ريز آهن و تيتانيم.
8-توسعه تكنيكهاي متورق سازي كه صفحات انباشته شده ذرات را به صفحات مجزا و بزرگ با خواص پر كنندگي و پوششي خوب جدا كنند.
9- توسعه جدا كننده‌هاي مغناطيسي با شدت زياد.
روش فرآوري سنگ معدني كائولن به نوع مصرف محصول بستگي دارد اساساً‌ دو فرآيند كلي متفاوت در صنايع توليد كائولن بكار مي‌رود،‌فرآيند خشك و فرآيند تر.
الف) روش خشك
هر چند امروزه در اكثر معادن،‌روشهاي خشك بعلت بازدهي و دقت كمتر به تدريج جاي خود را به روشهاي تر داده‌اند. با اين وصف ممكن است بعلت كيفيت ماده اوليه، استفاده از روشهاي خشك امكان‌پذير باشد و با كمبود آب در ناحيه معدني و يا هزينه زياد تهيه آب مورد نياز، استفاده از روش هاي خشك را ضروري مي‌سازد.
در صورت استفاده از روش هاي خشك رطوبت ماده اوليه بايستي كمتر از 1 تا 2 درصد باشد و در صورتي كه بيشتر از اين مقدار باشد خشك كردن آن در كوره (معمولاً‌ كوره‌هاي دوار) الزاميست. عمليات خشك كردن را مي توان در حين آسيا كردن مواد‌، ‌با دميدن هواي گرم بداخل آسيا انجام داد. تلاطم هوا و ذرات در داخل آسيا و توجه به اين نكته كه قسمتهاي سطحي قطعات ماده اوليه بلافاصله پس از خشك شدن بصورت ذرات ريز در هوا متفرق مي‌شوند، باعث مي‌شود كه قسمت هاي مياني قطعات در تماس با هواي گرم قرار گيرد و با ايجاد سيستم تبادل حرارت بسيار خوب در محيط، عمليات خشك كردن تقريباً‌فوري انجام گيرد. خرد كردن كائولن به روش خشك را مي‌توان با آسياهاي گلوله‌اي، چكشي و غلطكي انجام داد. طبقه‌بندي مواد خرد شده توسط كلاسيفايرهاي هوايي انجام مي‌شود.
كلاسيفاير مناسب براي كائولن با تركيبي از جريان هواي رو به بالا و نيروي گريز از مركز كار مي‌كند و از دو مخروط، كه يكي در داخل ديگري قرار گرفته است تشكيل شده است. جريان هوا بين اين دو مخروط داخلي را يك و نتيلاتو تامين مي‌كند. براي آنكه هوا بتواند در مسيري بسته جريان داشته باشد، برشي در جداره مخروط داخلي ايجاد شده است. مواد اوليه از طريق يك محور توخلي وارد كلاسيفاير مي‌شود و به توسط يك صفحه گردان در داخل كلاسيفاير توزيع مي‌شوند. اولين طبقه‌بندي در اثر جريان هواي رو به بالا و طبقه‌بندي دوم بتوسط پره‌هاي جرخان كه در بالاي كلاسيفاير نصب شده‌اند انجام مي‌شود. ذرات دانه درشت در اثر نيروي گريز از مركز به بدنه مخروطي داخلي بر مي‌خورد و در امتداد آن به طرف پايين حركت مي‌كند و از دهانه مخروط خارج مي‌شود مخروط خارجي نقش يك سيكلون گردگير را ايفا مي‌كند. ذرات كائولن در امتداد جدار مخروط خارجي به طرف پايين حركت مي‌كنند و هواي تميز شده از طريق برش مخروط مياني به مسير برگردانده مي‌شود. حد جدايش اين وسيله را مي‌توان با تنظيم تعداد تيغه‌هاي و انتيلاتور و چرخان و سرعت گردش آن كنترل كرد.
محصول اين روش عموماً‌ بعنوان پر كننده‌هاي ارزان در لاسيتك، پلاستيك و صنعت كاغذ (در جايگاه درخشندگي حساسيت زيادي ندارد) استفاده مي‌شود.
ب) روش تر
در اين روش كائولن با افزودن مواد شيميايي متفرق سازي در يك همزن بالنجر به صورت يك پالپ در مي‌آيد. آنگاه پالپ مزبور توسط كلاسيفايرهاي جامي يا سيكلونها از سن و ماسه عاري شده و سپس به دو بخش دانه درشت و دانه ريز با استفاده از سانتريفوژهاي پيوسته، هيدروسيكلون ها، جداكننده‌هاي آبي يا سرندهاي لرزان طبقه بندي مي‌گردد.
بخش دانه ريز از اين كلاسيفايرها در معرض جدا كننده‌هاي مغناطيسي با شدت زياد جهت حذف اوليه آناتاز قرار داده مي‌شود. و نيز بار حذف اكسيد آهن مورد فروشوئي قرار مي‌گيرد. اما وقتي يك رس درخشندگي كافي و خصوصيات پوششي خوبي دارد،‌ مي‌تواند مستقيماً‌ به مرحله فروشوئي وارد شود، بدون اينكه تحت فرآيند جدايش مغناطيسي و يا متورق سازي قرار گيرد.


شكل شماره 4 : نمودار ساده شده طبقه بندي كائولن بروش تر

فرآيند فروشوئي در 3 تا 4 = PH (با استفاده از محلول اسيد سولفوريك) و در حضور يك عامل احيا كننده نظير هيدروسولفيت سديم يا روي (3O2ZnS يا 3O2S2Na) جهت حفظ انحلال آهن و جلوگيري از تشكيل هيدروكسيد آهن سه ظرفيتي انجام مي‌شود. زاج نيز جهت لخته شده رس به آن اضافه مي‌شود تا به آبكشي كمك كند رس شسته شده با استفاده از سانتريفوژ با سرعت زياد،‌صافيهاي خلاء دوار يا فيلتر پرس آبكشي مي‌شود.
بدون استفاده از جدا كننده مغناطيسي محصول نهائي مي‌توان درخشندگي در حدود 85-75 ISO داشته باشد. رسهائي با درخشندگي بالاي 90ISO از تلفيق جدا كننده مغناطيسي و فلوتاسيونو يا فلوكولاسيون انتخابي در خط توليد بدست مي‌آيند. هر يك از اين روشها مزايا و محدوديت هاي خاص خود را دارند و بنابراين تركيبي از دو يا سه روش فوق در صنعت جهت رسيدن به بهترين كائولن از ماده خام متداول است.
روشهاي زيادي براي فرآوري كائولن در دنيا به كار مي‌رود. يكي از روشهاي قديمي روش سنگ جوري دستي است كه شامل انتخاب و جدا كردن قطعات نسبتاً‌درشت ناخالصي هاي كائولن (در حد بزرگتر از چند سانتيمتر) روي نوار نقاله توسط تعدادي كارگر است.


شكل شماره 3 : نمودار ساده شده طبقه بندي كائولن بروش تر

با توجه به قابليت خرد شدن بيشتر كائولن نسبت به اكثر ناخالصي هاي همراه آن، درصورتي كه ابعاد ناخالصي ها پس از آزاد شدن كائولن بزرگتر از چند ميليمتر باشد، مي‌توان آنها را توسط سرند از ناخالصي ها جدا كرد. سرند كردن ممكن است به طريقه خشك يا تر انجام شود.
روش كانالهاي طويل،روش قديمي است كه در آن از كانال طويلي با شيب كم استفاده مي‌شود كه در مسير آن حفره‌هائي پيش‌بيني شده است. ناخالصي‌هاي موجود در كائولن با توجه به ابعاد بزرگتري كه دارند و همچنين ناخالصيهايي كه داراي جرم مخصوص بيشتري هستند عمدتاً‌در داخل حفره‌ها سقوط مي‌كنند. كائولن آراسته پس از عبور از كانال خارج مي‌شود. اشكال اين روش طولاني بودن مسير و زمان بيشتر مورد نياز براي آرايش و همچنين احتياج داشتن به تعداد زيادي كارگر است.

جدا كردن فازهاي جامد از مايع در روش فرآوري مرطوب
اكثر روشهاي آرايشي معدني، در محيطي كه محتوي مقدار قابل توجهي آب است انجام مي‌شود. در اينجا محصول پر عيار شده، به صورت گل آبي بوده كه گاهي داراي رقت خيلي زيادي است و بايد با آبكشي كردن آن (جدا كردن فازهاي جامداز مايع) رطوبت آن را تا حدي كاهش داد كه براي حمل يا عمليات صنعتي ديگر مناسب باشد. همچنين در اكثر موارد، قسمت عمده آب همراه باطله خارج مي‌شود كه به منظور انبار كردن باطله و جلوگيري از آلوده شدن محيط توسط آب همراه آن و سرانجام بازيابي و استفاده مجدد از آب، جدا كردن آب موجود در باطله از ذرات جامد نيز ضروريست. در مراحل مختلف آرايش نيز ممكن است آبگيري جزئي پالپ جهت تنظيم غلظت آن لازم باشد سرانجام در بعضي از روشهاي آرايش، مانند روشن هيدرومتالوژي نيز پس از انحلال كاني يا عنصر مورد نظر در حلال مورد استفاده جدا كردن فازهاي جامد باقيمانده از محلول غني شده ضروريست. روشهاي آبگيري را بطور كلي مي‌توان به سه دسته تقسيم كرد:
٭ ته‌نشين كردن
٭ فيلتر كردن
٭ خشك كردن
1- ته‌نشين كردن
معمولاً ‌آبكشي كردن تركيبي از دو روش اول و دوم فوق‌الذكر است. قسمت عمده آب ابتدا به روش ته‌نشين كردن از بقيه جدا مي‌شود، در نتيجه توليد پالپ غليظ شده‌اي شامل 55 تا 60 درصد وزني جامد مي‌كند. در اين مرحله مي‌توان حدود 80% آب موجود در پالپ را جدا كرد. سپس با فيلتر كردن پالپ غليظ شده، كيكي بدست مي‌آيد كه شامل 80 نا 90% جامد است و در صورت لزوم مي‌توان در يك مرحله ديگر با خشك كردن حرارتي ميزان جامد آن را به 95 تا 99% رساند. كائولن نيز نه تنها از اين قاعده مستثني نيست. بلكه مرحله آبگيري بدليل كائولن در غلظت هاي پايين و دانه ريز بودن آن اهميت ويژه‌اي دارد. همان طور كه قبلاً‌ اشاره شد، كائولن بروشهاي مختلفي از جمله با استفاده از جدا كننده آبي، ‌جداسازي مغناطيسي، فلوتاسيون و يا فلوكولاسيون انتخابي و بعضاً در حضور اسيد سولفوريك،‌ هيدروسولفيت سديم يا روي و زاج شسته مي‌شود.
اين مواد افزودني بشدت توسط سانتريفوژ مخلوط شده و پالپ حاصل در مخازن ويژه‌اي حداقل 6 تا 8 ساعت نگهداري مي‌شود. PH مخلوط در حدود 3 تا 4 كه نزديك به نقطه تماس صفر (Z.P.C) كائولينيت است، حفظ مي‌شود. لذا ذرات رس بهم مي‌چسبند. زاج نيز جهت كمك به چسبيدن ذرات رس به يكديگر تسهيل در امر آبكشي افزوده مي‌شود. در روش معمولي خشك كردن، ‌ابتدا رس به تيكنرهاي معمولي جهت ته‌نشيني و افزايش انتفال پيدا مي‌كند،‌ رس تخليه شده تا 20% جامد تغليظ شده است. سپس به مرحله فيلتراسيون منتقل مي‌گردد.
2) فيلتراسيون
در اين مرحله آبگير، تجهيزات اصلي مورد استفاده عبارتند از: فيلت پرس ها، سانتريفوژهاي با سرعت زياد، فيلترها خلاء گردان و فيلترهاي لوله‌اي، فيلتر پرس هاي صفحه‌اي پالپي را كه درصد جامد كمي دارد، با اعمال فشار تغليظ كرده به حدود 70% جامد مي‌رسانند. اين عمل در فشاري درحدود 8 تا 9 باز انجام مي‌شود. كيك فشرده شده رد حاليكه هنوز بخاطر رطوبت خود چسبنده است بايد بطور دستي از دستگاه پرس تخليه شود.
با استفاده از فيلت استوانه‌اي گردان غلظت پالپ به 65-55 درصد جامد افزايش مي‌يابد. يك فيلتر بزرگ (با حدود 4 متر قطر و 11 متر طول) مي‌تواند 12 تا 15 تن بر سرعت رس از درجه پوشش و 30 تن بر ساعت رس از درجه پر كننده توليد كند. يكي از وظايف مهم فرآيند فيلتراسيون حذف مواد شيميايي از رس است. جهت تسهيل در اين كار از دوش آب استفاده مي‌شود.
قابل ذكر است كه انتخب فيلتر تا اندازه زيادي به نوع خشك‌كن مورد استفاده در مرحله بعدي بستگي دارد. فيلترهاي خلاء گردان مي‌توانند ظرفيتهاي توليد بالايي داشته باشند (و كاهش درهزينه كارگر)، اما كيكي را شامل 35% رطوبت توليد مي‌كنند. انواع جديد فيلتر پرس هاي با فشار زياد مي‌توانند محصولي شامل 24% رطوبت و فيلترهاي لوله‌اي نيز محصولي با 18-16% رطوبت مي‌دهند. در مورد فيلترهاي لوله‌اي،‌كيكي حاصل مي‌شود كه براي بيشتر مشتريان قابل قبول است (بخصوص براي پر كردن كاغذ) و بنابراين مرحله خشك كن حذف مي‌گردد.
3- عمليات خشك كردن و خشك كن‌ها
انواع تجهيزات متداول جهت خشك كردن كائولن عبارتند از : خشك كن‌هاي نواري (Converyer Dryers)، خشك كن‌هاي آپرون (Apron Dryers)،‌خشك كن‌هاي گردان،‌خشك كن‌هاي استوانه‌اي و خشك كن‌هاي با بستر معلق، ‌در سالهاي اير دو نوع جديد خشك كن‌هاي افشانگي و خشك كن‌هاي سريع بوئل محبوبيت فراواني كسب كرده‌اند. خشك كن‌هاي گردان با حرارت غير مستقيم بطور تيپيك 23 متر طول و 3 متر قطر دارد و، ظرفيت تبخيري آنها در حدود 2 تن بر ساعت و ظرفيت توليدي آنها 10 تن بر ساعت مي‌باشد. مراحل اساسي كار عبارتند از : پخش كردن پالپ بصورت قطرات كوچك، ‌اختلاط قطرات با گازهاي گرم، خشك كردن قطرات و بازيابي مواد جامد. پخش مواد جامد. براي پخش كردن پالپ مي‌توان با هر يك از انواع اين خشك كن‌، از افشانك ديسكي يا انژكتوري استفاده كرد. گفته مي‌شود كه خشك كردن بصورت افشانگي احتمال بوجود آمدن ذرات سختي كه ضمن فرآيند خشك كردن شكل مي‌گيرد را كاهش مي‌دهد جدول (6) ارقامي را براي مقايسه،‌چهار نوع خشك‌كن ارائه مي‌دهد.


شكل شماره 4 : فرآوري كائولن به روش تر همراه با جدا كننده مغناطيسي و فروشويي

مقايسه هزينه در مورد چهار نوع خشك‌كن مذكور در جدول 7 نشان مي‌دهد كه خشك كردن بصورت افشانكي در امريكا اقتصادي‌ترين روش بوده است. خشك كردن افشانكي روش برتر خشك كردن در سالهاي اخير شناخته شده است.
در صنايع معدني، عمده‌ترين كاربرد خشك‌كن‌هاي افشانكي در مورد كائولن است كه معمولاً‌متشكل از ذراتي عمدتاً‌كوچكتر از 2 ميكرون است. كيك فيلتر با افزايش مقدار كمي پلي فسفات سديم (بعنوان عامل متفرق كننده) بصورت پالپ درمي‌آيد و توسط پمپ به خشك‌كن منتقل مي‌شود خشك كن‌هاي افشانگي انعطاف پذيري ساير خشك‌كن‌ها را ندارند و براي خشك كردن مواد بصورت كيك فيلتر مناسب نيستند، بلكه بايد مواد را به حالت پالپ به آنها منتقل كرد.
خشك‌كن‌هاي سريع بوئلي شامل سيستمي از قفسه‌بندي حلقوي است كه كائولن از قفسه‌اي به قفسه ديگر توسط بازوهاي اسكرپيري منتقل مي‌شود. سيستم‌هاي بوئل كه امروزه معمولاً‌ بكار مي‌روند متشكل از 30 قفسه خشك كن سريع بوده ظرفيت تبخيري آنها 4 تن بر ساعت آب و ظرفيت توليد آنها 20 تن بر ساعت مي‌باشد.
جذب آب = 3-7 درصد
مقاومت خمش = 2Kp/cm 300-400
ميزان پلك كدر = خيلي كم
رنگ بعد از پخت = قرمزط نارنجي
درصد تجزيه شيميايي: (اعداد به درصد)


جدول شماره 6 : مقايسه چهار نوع خشك كن






جدول شماره 7 : مقايسه هزينه‌هاي چهار نوع خشك‌كن

نوع ديگر تجهيزات خشك كردن كه در صنعت استفاده مي‌شود، خشك كن‌هاي «بابستر سيال» هستند كه مخصوصاً براي خشك كردن محصول بصورت پلت مناسبند و نيز آسياي ساينده هربرتؤ كه در آن ذرات رس بوسيله تيغه‌هاي گردان درون اتاقكي كه چرخه هواي گرم در آن وجود دارد به پودر دانه‌ريزي تبديل مي‌شود.
اگر يك مشتري رس پودر شده لازم داشته باشد، محصول خشك كن مي‌تواند به داخل آسيا كه با هواي گرم جاروب مي‌شود وارد گشته كه در آنجا هم آسيا شده و هم رطوبت آن به 1% تقليل مي‌يابد. محصولي با 1% رطوبت كاملاً‌بصورت گرد و غبار قابل پراكنده شدن است و لذا بايد بسته‌بندي شود. در مورد خشك كردن نكات زير قابل اشاره است:
٭ رس خشك با كيك فشرده شده،‌جهت دستيابي به محصولي با 25% رطوبت و يا با پالپ براي افزايش غلظت آن از 65-55% به 80-70% جهت كاربرد در صنعت كاغذ مخلوط مي‌گردد.
٭ كيك فيلتر همچنين مي‌تواند به شكل نودول بيرون داده شود، سپس خشك شده آن آسيا مي‌گردد تا محصولي كه رس اسيدي ناميده مي‌شود بدست آيد.
٭ اكثر كاخانجات بزرگ، بيشتر از يك روش خشك كردن در اختيار دارند و مي‌توانند خط توليد را به تناسب نياز مشتري به نوع خاصي از محصول تمام شده تنظيم كنند.

تجهيزات عمده مورد استفاده در فرآوري كائولن به روش تر
1) كالاسيفايرهاي جامي
2) روشي كه براي آرايش كائولن در غرب كاروليناي شمالي، جورجيا و فلوريدا بيشتر بكار رفته است استفاده از كلاسيفاير جامي است. اين كلاسيفاير از طرفي به شكل جام تشكيل شده است. كائولن به حالت پالپ از قسمت مركزي جام وارد مي‌شود و در اين قسمت ذرات درشت ته‌نشين مي‌شوند و كائولن آرايش يافته به آرامي از پيرامون جام سرازي مي‌شود.
ابعاد جام بستگي به حجم پالپ اوليه و ابعاد كوچكترين ذراتي كه بايد ته‌نشين شوند دارد. ذرات ته‌نشين شده توسط تيغه‌هايي كه به كمك تعدادي بازو به آرامي دوران مي‌كنند. به طرف مركز جام هدايت شده و از دريچه ته ريز خارج مي‌شوند. سپس براي بازيابي كائولن باقيمانده در بين اين ذرات،‌آنها را با آب صافي شستشو مي‌دهند و با عبور مواد از زير تعدادي دوش آب عمليات شستشو را كامل مي‌كنند، بدين ترتيب مي‌توان به دو محصول قابل استفاده،‌يكي كائولن عاري از ماسه و ديگري ماسه عاري از كائولن دست يافت.

2)هيدروسيکلون ها
چنانچه آزاد كردن كائولن از ناخالصي هاي همراه، مستلزم خرد كردن ماده اوليه تا ابعاد كوچكتر باشد، به منظور تسريع در جدا شدن ابعادي ذرات، از وسايلي استفاده مي‌شود كه براساس نيروي گريز از مركز كار مي‌كنند. رايج‌ترين وسيله از اين نوع هيدروسيكلون است. اين وسيله از ظرفي استوانه‌اي - مخروطي تشكيل شده است كه مواد به حالت پالپ به طور مماسي از قسمت استوانه وارد آن مي‌شوند و در نتيجه حركت استوانه‌اي درشت‌ترين ذرات كه معمولاً‌ ناخالصي هاي همراه كائولن هستند،‌ به جداره مخروطي شكل ظرف چسبيده و خروج آنها از دهانه زيرين ظرف كه در رأس مخروط قرار گرفته است (ته ريز هيدروسيكلون) خارج مي‌شوند. بسته به نوع ماده اوليه و مشخصات مورد نظر در محلول آراسته نهائي مي‌توان سرريز هيدروسيكلون رابراي بهتر كردن كيفيت آن طي يك يا چند مرحله ديگر توسط هيدروسيكلون آرايش داد و يا براي بازيابي كائولن باقيمانده در ته ريز هيدروسيكلون، اين بخش را در هيدروسيكلون ديگر آرايش داد. كوچكترين حد جدايش قابل دستيابي در هيدروسيكلون‌ها در حدود 5 ميكرون است.

3) دستگاه گريز از مركز (سانتريفوژ)
دستگاههاي گريز از مركز به عكس هيدروسيكلون ها كه دستگاه هايي ساكن هستند، از ظرفي به شكل جام، استوانه و يا مخلوط كه با سرعتي زياد (در حدود rpm 3500) حول محور خود گردش مي‌كند. تشكيل شده‌اند. در دستگاه گريز از مركز،‌ به علت نيروي گريز از مركز شديدي كه بر ذرات وارد مي‌شود، سرعت ته‌نشين شدن ذرات افزايش پيدا مي‌كند و مي‌توان ضمن صرفه‌جويي قابل توجه در فضا و دستمزد، كائولن را در ابعاد خيلي كوچك طبقه‌بندي كرد. رايج‌ترين نوع اين وسيله از ظرفي لوله‌اي شكل تشكيل شده است كه در داخل آن مارپيچي با سرعت كمي متفاوت با مخروط دوران مي‌كند.
ماده اوليه به حالت پالپ از قسمت مركزي وارد مي‌شود. ذرات دانه درشت تحت نيروي گريز از مركز به طرف جدار داخلي ظرف هرايت و توسط مارپيچ از قسمت رأس مخروط خارج مي‌شوند ذرات دانه ريز هم كه عمدتاً‌متشكل از كائولن هستند از قسمت قاعده مخروط بيرون مي‌آيند. كوچكترين حد جدايش قابل دستيابي در دستگاههاي گريز از مركز در حدود چند ميكرون است. اين وسيله كم حجم و با ظرفيت زياد است. انواع بزرگ آن كه تنها سطحي معادل 14 متر مربع را اشغال مي‌كنند، مي‌توانند 100 تن ماده اوليه در ساعت آرايش دهند.
هدف از روشهاي فوق‌الذكر در حقيقت طبقه بندي مواد خصوصاً در دانه‌بندي خيلي كوچك است. با توجه به طبيعت كائولن و خاكهاي رسي كه بسيار ريزدانه‌اند، مي‌توان با جدا كردن ذرات درشت كيفيت كائولن را افزايش داد.
4) جدا كننده مغناطيسي با شدت زياد
ناخالصي‌هاي رنگي در كائولن نظير آناتاز، روتيل، گوتيت،‌هماتيت، ميكا و پيريت خاصيت مغناطيسي ضعيفي دارند، لذا اين ناخالصي ها را بايد توسط جدا كننده‌هاي مغناطيسي با شدت زياد حذف كرد. جدا كننده‌اي كه براي آرايش مواردي با ابعاد در حد ميكرون (مشابه كائولن) قابل استفاده است،‌جدا كننده مغناطيسي با گراديان زياد است كه فيلتر مغناطيسي نام گرفته است. در اين جدا كننده در يك ميدان مغناطيسي يكنواخت مقداري رشته‌هاي باريك فرو مغناطيسي كه حدود 5 تا 10 درصد فضا را اشغال مي‌كنند، قرار داده شده است.
رشته‌هاي مورد نظر در محفظه‌اي كه بطور تيپيك 211 سانتيمتر قطر و 50 سانتيمتر عمق دارند تعبيه شده‌اند. در اطراف لبه‌هاي تيز اين رشته‌‌هاي بسيار طريف ميدان مغناطيسي شديدي در حدود يك كيلو گوس را مي‌توان بدست آورد، محفظه مذكور توسط 16 سيم پيچ‌هاي توخالي كه هر يك شامل يك تن مس مي‌باشند، احاطه شده است. و ميداني مغناطيسي باشدت 15 تا 20 كيلو گوس را ايجاد مي‌نمايد. توان الكتريكي مصرفي 270 تا 500 كيلو وات مي‌باشد. واحدبزرگتر آن با قطر 301 سانتيمتر قابليت فرآوري 130 تن بر ساعت كائولن را با 30 ثانيه زمان توقف دارد و 400 كيلو وات توان مصرفي آن است.
هنگام عبور ماده اوليه كائولن به حالت پالپ از فضاي موجود در بين اين رشته‌ها ذرات پارامغناطيسي فوق‌الذكر جذب آنها مي‌شوند و محصول خارج شده عاري از آهن خواهد بود،‌كار اين وسيله متناوب است،‌زيرا به تدريج سطح رشته‌ها از ذرات جذب شده پوشيده مي‌شود، لذا بايستي پالپ ورودي و همچنين ميدان مغناطيسي را قطع و با عبور آب صاف از داخل دستگاه،‌ ذرات پارامغناطيسي را خارج كرد. اين عمليات طي يك سيكل تقريباً‌20 دقيقه‌اي انجام مي‌شود. تكنيك جدايش مغناطيسي پيشرفت قابل ملاحظه‌اي در صنعت كائولن بوجو آورده و فرآوري كائولنهايي با عيارهاي پايين‌تر را ممكن ساخته است. در نتيجه اين عمليات ذخاير اقتصادي كائولن رد جنوب شرقي ايالات متحده به بيش از دو برابر افزايش يافته است.

عوامل موثر روي بازدهي اين عملي
شدت ميدان، تراكم با رشته‌اي ماتريكس، سرعت جريان سيكل عمليات و غيره، تكنيك جدايش مغناطيسي در مورد ذرات خيلي ريز مي‌تواند مشكل باشد مگر اينكه گراديان ميدان بطور اصولي با كاهش قطر الياف افزايش يابد. ليكن محدوديتهاي فني در ساخت الياف ظريف‌تر وجود دارد. هنگامي كه قطر الياف كوچكتر از 50 ميكرون مي‌شود، سقوط ذرات و جذب آنها با اشكال مواجه است. ذرات بسيار ريز بدون به خدمت گرفتن ديگر فرآيندها نظير فلوتاسيون و فلوكولاسيون انتخابي درخط توليد مشكل ايجاد مي‌كنند. جدول شماره 8 تاثير جدا كننده ‌ مغناطيسي با شدت زياد بر روي سه نمونه كائولن را نشان مي‌دهد


جدول شماره 8 : تاثير جدا كننده ‌ مغناطيسي با شدت زياد بر روي سه نمونه كائولن

مقاومت فلزات و اغلب آلياژها با كاهش درجه حرارت كاهش مي‌يابد. ليكن همين كه درجه حرارت به نزديك صفر مطلق مي‌رسد مقاومت بطور ناگهاني به صفر تنزل مي‌كند اين دماي بحراين از يك ماده به ماده ديگر متفاوت است اما عموماً در محدوده 15/0 تا 25 درجه كلوين است.
مشخص شده است كه انواع آلياژهايي نظير Sn 3Nb Al , 3Nb Si ,3V خاصيت فوق هادي را دارند. اين امر صنعت را به سوي گسترش مغناطيسي‌هاي فوق هادي رهنمون نموده است. اولين مغناطيس فوق هادي برودتي در«ورنزجورجيا» قبل از پايان سال 1985 نصب شد. اين واحد مغناطيسي ساخت «شركت ارايز» است.
جدا كننده‌هاي مغناطيسي فوق هادي طي يك سيكل 20 تا 30 دقيقه‌اي شبيه جدا كننده مغناطيسي معمولي كار مي‌كنند. اين سيستم هاي به گونه‌اي طراحي شده‌اند كه به سرعت و ظرف 60 ثانيه به حداكثر شدت ميدان مغناطيسي خود (بالاي 50 كيلوگوس) رسيده و حتي در كمتر از اين زمان خاصيت خود را از دست مي‌دهند، به همين افت زماني دستگاه جهت خارج كردن ناخالصي هاي مغناطيسي به حداقل مي‌رسد.
مزيت بزرگ جدا كننده‌هاي مغناطيسي برودتي اين است كه توان مصرفي آنها كمتر از جدا كننده‌هاي مغناطيسي معمولي است براي مثال در 20 كيلوگوس دستگاه انواع ارايز، ميزان KW007/0 جهت مغناطيس نمودن بعلاوه KW 20 براي سرد كردن هليم و ازت نياز دارد كه جمعاً 80% كاهش در توان مصرفي نسبت به نوع معمولي را نشان مي‌دهد. بعلاوه با راندمان جدب بيشتر بخاطر ميدان مغناطيسي 5/2 برابر قويتر و حداقل افت زماني مي‌تواند ظرفيت كاري بيشتر داشته باشد.
مشاورين «سي سي ال» بريتانيا و كارخانجات رس انگليسي « لاورينگ پاچين» يك مغناطيسي فوق هادي سولنوئيدي متقابل را بمورد آزمايش گذاشته‌اند. طرح مزبور شبيه فيلترهاي مغناطيسي معمولي است اما عملكرد ويژه‌اي دارد كه به مغناطيس فوق هادي امكان مي‌دهد كه انرژي بيشتري موقع قطع و وصل شدن مغناطيس حين عمليات دوره‌اي داشته باشد. اين امر بوسيله دو محفظه صورت مي‌گيرد، كه توسط محفظه متحرك ديگري مجزا شده‌اند. محفظه اخير سوار بر ريلي است كه از ميان فضاي خالي بين دو دستگاه جدا كننده كشيده شده است.
5) فلوتاسيون
ذف ناخالصيهاي تيتانيم- آهن از رس بوسيله فرآيند فلوتاسيون معمولي كاري مشكل است. قطر اين ناخالصيها معمولاً كوچكتر از 2 ميكرون بوده و مقادير كمي از آنها در رس وجود دارند. در صنعت مدت زيادي است كه دشوار فلوتاسيون ذرات كمتر از 10-5 ميكرون توسط سلولهاي فلوتاسيون مشخص شده است و يك دليل ارائه شده براي اين امر است كه حباب هاي توليد شده در سلولهاي فلوتاسيون معمولي براي جذب ذرات ريز، بسيار بزرگ هستند و بنابراين سرعت فلوتاسيون پايين است. غيرعادي نيست. هر آزمايش كامل فلوتاسيون در آزمايشگاه 45 تا 200 دقيقه جهت حذف ناخالصي هاي تيتانيم - آهن از رس طول طول بكشد، فرآيند فلوتاسيون حامل تكنيكي است كه براي شناور كردن ذرات ريز آناتاز از رس با استفاده از يك سلول فلوتاسيون معمولي طراحي شده است، در اين تكنيك ذرات حامل كه قبلاً آماده شده‌اند، در اندازه‌هاي بهينه (نظير كلسيت زير 325 مش) به خط فلوتاسيون اضافه مي‌شوند و بدين ترتيب آنها مي‌توانند ذرات آناتاز حامل بوسيله يك كلكتور مناسب نظير اسيدهاي چرب، روغن تال (Tail oil) آماده شده و در يك مخرن جداگانه با گل آب رس مخلوط ميگردند. بدين ترتيب ذرات آناتاز آبران (هيدورفوب) طي يك مكانيزم جذب هيدروفوبيكي به ذرات كلسيت مي‌چسبند و مزيت ديگر اين فرآيند (بهبود سينيتيك فلوتاسيون) را نشان مي‌دهد. به اين دليل است كه درخشندگي كائولن مورد عمل را در بازيابي بالاتر بهبود مي‌بخشد.


جدول شماره 9- مواد مورد استفاده جهت آماده سازي گل آب رس

پترونات كلسيم نيز در اين فرآيند استفاده مي‌شود كه نقش اول آن ممكن است فعال كردن آناتاز باشد اين ماده شامل 41% كمپلكس سولفونات كلسيم و 59% نفت است و همچنين بعنوان يك امولسيون ساز براي كلكتور نفتي انجام وظيفه مي‌كند. مقدار زيادي نيز سولفات آمونيوم (Kg/ton 27/2) بكار مي‌رود اما نقش آن در اين فرآيند مشخص نيست. اضافه كردن كفساز نيز لازم نيست زيرا هم اسيد چرب و هم سولفونات نفت كف كافي را توليد مي‌كنند.
آماده‌سازي حامل كلسيتي كلكتور بسيار ساده‌تر است. كاني كلسيت (325 مش) با روغن تال (Kg/ton 8/1) در حضور سرد سوز آور (Kg/ton 113/0) آماده مي‌شود. مقدار كاني حاصل مورد استفاده از30 تا 200 درصد وزني رس متغير است. قسمتي از اين كاني حامل بازيابي شده دوباره وارد خط مي‌شود. كانيهاي ديگري مثل كوارتز. باريت، سيليس، گوگرد، فلوريت و... نيز ممكن است بعنوان كاني حامل مورد استفاده قرار گيرند، اما كلسيت به علت ارزانتر بودن و وفور بيشتر مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
پالپ آماده شده وارد سلولهاي فلوتاسيون اوليه مي‌شود و بخش شناور شده طي سه مرحله ديگر شسته مي‌شود كه محصول شناور شده نهايي عمدتاً‌ آناتاز است. نمودار ساده نشده‌اي از فرايند فلوتاسيون كائولن با استفاده ازكلكتور كلسيتي در شكل آورده شده است.


شكل شماره5 : نمودار ساده شده فلوتاسيون كائولن با استفاده از كلكتور كلسيتي حامل

همانطور كه در دياگرام نشان داده شده است،‌بخشهاي شناور شده سلولهاي اوليه و شستشو مجموعاً به سلولهاي فلوتاسيون ثانفويه منتقل مي‌شوند. بخش شناور نشده در اين سلول ها، محصول نهائي كائولن است.
فلوتاسيون حامل بطور موفقيت آميزي بوسيله شركت معدني و شيميايي « انگلهارد» از سال 1961 جهت توليد كائولن مورد استفاده در پوشش كاغذ با درخشندگي 90 + بكار گرفته شده است. ليكن اين فرآيند معايب زير را نيز دارد:
1- مصرف مواد زيادي براي آماده سازي كاني حامل مورد نياز است.
2-فرآيند فلوتاسيون در غلظت هاي پائيني از پالپ (كمتر از 20% جامد) موثر است كه طبعاً‌ هزينه آبكشي را افزايش مي‌دهد.
3- كاني حامل اضافه شده بايد اساساً‌ از محصول رس حذف شده و جهت برگشتن به خط بازيابي گردد.
4- حضور كاني حامل و مواد شيميايي باقيمانده در رس اثرات زيان آوري روي محصول نهائي دارد.
جهت مطالعه مكانيزم فلوتاسيون حامل،‌پتانسيلهاي سطحي آناتاز، كائولينيت كلسيت در 1/10 = PH اندازه‌گيري شد. محققين دريافتند كه آنها همه منفي و داراي مقادير تقريباً مشابه هستند به همين دليل امكان جاذبه الكتروستاتيكي بين آناتاز و كلسيت رد شد. نتيجه اينكه چسبندگي مزبور بوسيله واكنش هيدروفوبيك بين كانيهاي موجود در كلكتور فراهم مي‌شود. از آنجايي كه كلكتور روي هر سه كاني جذب سطحي دارد، هيچ دليل مشخصي براي فرآيند چسبندگي انتخابي بين آناتاز و كلسيت وجود ندارد. ولي محققين نشان داده‌اند كه پتانسيل‌هاي سطحي كائولينيت پس از يك همزدن شديد كاهش مي يابند. در حاليكه در مورد آناتاز تغييري در پتانسيل‌هاي سطحي صورت نمي‌گيرد. لذا پژوهشگران حدس زدند كه جذب كلكتور بر روي كائولينيت در مقايسه با آناتاز ضعيف مي‌باشد. همان گونه كه عنوان شده است،‌همزدن شديد ممكن است نقش مهم ديگري در فلوتاسيون حامل داشته باشد. ممكن است كه همزدن شديد توسط فلوكولاسيون برشي را براي ذراتي كه توسط كلكتور پوشانده شده‌اند فراهم كند. اين اثر اولين بار در سال 1975 توسط «وارن» مشاهده شد. بطور ساده فلوكولاسين مزبور موقعي رخ مي‌دهد كه انرژي همزدن شديد بر انرژي مانع چسبندگي غلبه كند.
«كاندي» (1969) فرآيندهاي فلوتاسيوني را كه گسترش داد كه نياز به كاني حامل ندارند. روال ساده اين فرآيند دو قسمتي است، ابتدا گل آب كائولن توسط همزدنشديد با حداقل HP/ton 25 انرژي لازم آماده مي‌شود، «كاندي» فهميد كه اين بهم ردنباعث از بين رفتن آلودگي سطحي كه اختلاف اثر كلكتور بر روي ذرات متفاوت دو كاني را كاهش مي‌دهد، موثر است. در بخش دوم خمير رس درحضور فعال كننده‌اي كه محلول در آب يك فلز قليايي خاكي يا يك فلز سنگين است، آماده مي‌شود.
«يانگ و ديگران» (1985)، فرآيند فلوتاسيوني را توسعه داده‌اند كه براي پرعيار سازي رس در غلظت هاي بالا طراحي شده است. مزيت هاي اين فرآيند عبارتند از: هزينه آبكشي كمتر و بازدهي بيشتر. اصول اصلي اين فرآيند شبيه به فرآيند فعالسازي «كاندي» است،‌جز آنكه گل آب رسي قبل از آماده‌سازي در معرض يك رنگزدائي اكسيداسيون قرار مي‌گيرند و يك پلي اكريلات محلول در آب قبل از فلوتاسيون بعنوان متفرق ساز به رس اضافه مي‌شود.
فرآيند فلوتاسيون ديگري كه بايد در اينجا به آن اشاره شود فلوتاسيون روغني است اين فرآيند شبيه فلوتاسيون معمولي است فقط در يك موردتفاوت دارند و آن اين است كه در فلوتاسيون معمولي، بجاي جمع‌آوري ناخالصيهاي رنگي (آناتاژ) با استفاده از حباب هوا، از مايعات غير محلول در آب استفاده مي‌شود،‌بعد از آماده سازي و افزودن شيميايي به رس مقداري نفتا يا مايعات غيرقابل حل در آب به پالپ افزوده مي‌شود و با همزدن زياد آن يك امولسيوني روغني در آب بوجود مي‌آيد. وقتي همزدن متوقف مي‌شود قطرات روغنهاي آناتاز بر روي سطح مي‌آيند كه مي‌توان آنها را جمع‌اوري نمود. در مرحله بعد مايع روغني يا ميع نامحلول در آب براي استفاده مجدد بازيابي مي‌شود. نمودار ساده شده اين فرآيند در شكل نمايش داده شده است. از فرآيند فلوتاسيون روغني براي ذرات خيلي ريز رس كه فلوتاسيون معمولي عملكرد خوبي روي آنها ندارند، استفاده مي‌شود ميزان درخشندگي 92 تا 93 شامل رسهايي است كه 95% آنها كمتر از 2 ميكرون هستند. مهمترين عيب فلوتاسيون روغني كنترل دقيقي است كه بايد روي آن انجام شود تا بازيابي خوب محلول حفظ شود، در ضمن بايستي مايع غير محلول بخوبي بازيابي شده بطور كه به اقتصادي بودن پروژه لطمه نزند.


شكل شماره 6 : فرآيند فلوتاسيون روغني كائولن با استفاده از نفتا

7)كواگولاسيون ـ فلوكولاسيون انتخابي
اگر چه فرآيندهاي فلوتاسيون مختلف در حذف ناخالصي تيتانيم- آهن از رسهي نسبتاً درشت دانه موفق بوده‌اند،‌ليكن توفيق كمي در مورد درسهاي دانه ريز داشته‌اند. بعنوان مثال فرآيندهاي مختلف فلوتاسيون در مورد رس هاي نسبتاً‌ درشت دانه جورجيا مركزي موفق و در مورد رس هاي بسيار دانه ريز جورجياي شرقي تقريباً ناموفق بوده‌اند. كائولن جورجياي شرقي معمولاً بطور تقريبي به ميزان 90% ازذرات كمتر از 2 ميكرون و در حدود 50% كمتر از 25/0 ميكرون در حالت خام تشكيل يافته است. فرآيندهايي از كواگولاسيون و فلوكولاسيون انتخابي وجود دارند، كه از اواخر دهه 60 گسترش يافته‌اند. شكرت «جي. ام. ام هابر» با استفاده از اين روشها، رسي با درخشندگي 90 + از ماده خام جورجياي شرقي از اوايل دهه 70 توليد مي‌كرده است.
با كنترل دقيقي محيط يوني در يك سوسپانسيون كائولن اين مكان وجود دارد كه كائولن را در حالت پراكنده نگهداشته و اجازه دهيم كه ناخالصي هاي رنگي لخته شوند (فلوكولاسيون).
محيط مناسب يوني براي فلوكولاسيون آناتاز ممكن است از راههاي مختلف مهيا شده باشد. شايد ساده‌ترين حالت، ايجاد تفرق بيش از حد ذرات كائولن باشد كه اين عمل توسط متفلق ساز‌هاي شيميايي مي‌تواند انجام شود از جمله اين متفرق سازها مي‌توان به پلي فسفات تتراسديم و هگزامتافسفات سديم اشاره كرد. وقتي مقدار مناسبي مواد شيميايي وارد محلول شوند. ذرات ريز كائولن كاملاً متفرق شده و در اين حالت ذرات آناتاز بهم چسبيده و لخته مي‌شوند، ذرات لخته شده رش مي‌كنند تا جائي كه اندازه آنها نسبت به ذرات كائولن قابل توجه مي‌شود. در اين حالت لخته‌هاي آناتاز در ميان سوسپانسيون قابل تميز است. لايه بالايي كه كائولن خالص شده را در بر مي‌گيرد و لايه پائيني كه شامل آناتاز لخته شده است. شمايي از تغليظ كائولن بوسيله روش فلوكولاسيون انتخابي (Selection Flaccmlation) درشكل آورده شده است.

به وضوح مشخص شده است كه با اضافه كردن مقادير زيادي متفرق ساز به يك پالپ رس، ويسكوزيته بطور فزاينده‌اي به سمت حداقل مقدار كاهش يافته و از آن طرف افزودن بيش از حد معيني ماده متفرق ساز سبب افزايش دوباره گرانروي مي‌گردد. «مينارد و ديگران»‌(1969 و 1968) كشف كردند كه وقتي يك گل آب رس به حالت تفرق بيش از حد مي‌رسد، ذراتي نظير آناتاز بهتر از وقتي كه ويسكوزيته گرانروي حداقل باشد، آزاد مي‌شوند و ذرات آناتاز آزاد شده به يكديگر مي‌چسبند. دليل اين امر احتمالاً بخاطر قدرت يوني بالاي متفرق ساز افزوده شده براي به تفرق بيش از حد است و هنگامي كه سوسپانسيون رس سفيد مي‌شود، ته‌نشيني صورت مي‌گيرد.سرعت ته‌نشيني پايين است اما مي‌توان آن را در حضور يك نمك طبيعي (الكتروليت مشابه) مثل نمك طعام تسهيل كرد (مينارد و ديگران 1978) دريافته است كه سرعت ته‌نشيني با افزودن يك پليمر آنيوني پس از استفاده از محلول نمك طعام،‌ مي‌تواند باز هم بهبوديابد.
كواگولاسيون انتخابي ناخالصيهاي تيتانيم- آهن در صورتي كه هيدروكسيدهاي نمك هاي فلزات قليائي خاكي نظير Mg, Ba, Ca و Sr بداخل گل آب كائولن در 11 تا 8 = PH افزوده شوند نيز ديده شده است (اوليور، سنت،‌1969). «مركاد»‌(1975 و 1972) فرآيندي را توسعه داد كه در آن آناتاز بوسيله كاتيون هاي چند ظرفيتي (نظير 2CaCl) فعال شده است. با بكارگيري پلي الكتروليت آنيوني ضعيف (نظير پلي هال 59M) بطور انتخابي لخته مي‌شود. اين فرآيند در 5/9 – 8 = PH انجام شده و غلظت يون كلسيم از 10 تا 200 ppm تغيير مي‌كند.
در فرآيندهاي مختلفي كه در بالا شرح داده شده، مقدار كمي از ناخالصيهاي موجود در رس بطور انتخابي بهم چسبيده و لخته مي‌شوند.
«مينارد» (1979) فرآيندي را گزارش كرد كه در آن كائولينيت توسط يك پليمر آنيوني با مولكول سنگين و پايدار، ‌لخته مي‌شود و ناخالصي هاي آهن و تيتانيم در سوسپانسيون باقي مي‌مانند. ليكن مقاديري از ناخالصي هاي در رس گير كرده، به همراه آن ته‌نشين مي‌شوند. لذا بايد اين لخته‌ها را با مخلوط‌كن قوي دوباره متفرق كرده، چند بار شست.
اگر چه فرآيندهاي كواگولاسيون- فلوكولاسيون موفقيت خود را در حذف ناخالصي ها از رس هاي جورجياي شرقي كه شامل ذرات بسيار ريز هستند ثابت كرده‌اند، ولي معايبي بشرح زير از اين روش گزارش شده است:
1- عموماً‌براي اين فرآيند نياز است كه غلظت پالپ كمتر از 20% باشد، لذا مقادير قابل ملاحظه‌اي آب بايد جدا گردد.
2- بازيابي محصول معمولاً بخاطر درگير شدن رس در لخته‌هاي ته‌نشين شده، پايين است.
3- پليمر لخته ساز باقيمانده در محصول نهائي تاثيرات زيان آوري دارد.
4- از آنجايي كه رسها داراي منشاء‌هاي گوناگوني هستند، لذا بايد آزمايشات زيادي براي ايجاد محيط يوني مناسب جهت فلوكولاسيون انتخابي انجام داد. ‌

7) روشهاي بيولوژيكي
ميكروارگانيسم‌ها مي‌توانند با تاثير بيولوژيكي كه منجر به ايجاد محيطي اكسيد كننده يا احيا كننده مي‌شود، مواد خالصي را به حالت محلول در آورند. لازم به تذكر است كه در نتيجه عوامل بيولوژيكي، عملي عكس نيز ممكن است انجام شود، يعني ممكن است عناصر محلول تبديل به تركيبات غير محلول شده ته‌نشين شوند. كمتر ماده‌اي مي‌تواند تحت تاثير عوامل بيولوژيكي قرار نگيرد. تاثير اين عوامل بر روي ذخاير ذغالسنگ، گوگرد و فسفات از دير زمان شناخته شده است، در سالهاي اخير نيز بررسي هاي انجام شده نشان داده است كه سيليكات ها نيز تحت تاثير عوامل بيولوژيكي به حالت محلول در مي‌آيند حتي كانيهايي كه به عنوان غير محلول شناخته شده بودند نمي‌توانند در مقابل اين عوامل مقاومت كنند.
ميكروارگانيسم‌هاي هتروتروپيك مختلفي قادر به انحلال آهن از كانيهاي اكسيده آهن (ليمونيت،‌گوتيت و هماتيت) هستند. انحلال با تشكيل اسيدهاي آلي و ساير متابوليت‌ها به صورت عوامل كمپلكس و همچنين احياي آهن به طريقه آنزيمي و غير آنزيمي است.با پرورش نوعي قارچ در 30 درجه سانتيگراد در محيطي مغذي حاوي ملاس چغندر به عنوان منبع كربن و انرژي و استفاده از آن مي‌توان آهن موجود در كائولن را كاهش داد.

8) الكترواسمز
يكي از روشهايي كه در دهه دوم و سوم قرن حاضر در اروپاي غربي بكار مي‌رفت، روش الكترواسمز است. اين روش با توجه به هزينه‌هاي زيادي كه دارد (معادل Kwh 88 به ازاي هر تن ماده اوليه)، تنها در صورت در اختيار داشتن انرژي ارزان قابل استفاده است.
در اين روش از باردار شدن مواد جامد در آب و جذب آنها روي الكترودهايي با بار مخالف استفاده مي‌شود. نخست تصور مي‌شد كه در شرايطي از محيط كه ذرات كائولن با منفي دارند،‌ ناخالصي هاي همراه آن مثل كوارتز،‌ ميكا و كانيهاي آهن بار مثبت دارند، بنابراين ذرات كائولن روي كاتد جمع مي‌شوند. حال آنكه چنين نيست بنابراين اين روش مي‌تواند براي فيلتراسيون الكتريكي ذرات خيلي دانه ريز بكار رود.
بر مبناي اين روش، واحدهايي هنوز در انگلستان در حال كار هستند در اين واحدها ماده اوليه كائولن، پس از به تعليق در آمدن در آب، ابتدا از حوضچه‌هايي عبور داده مي‌شود و بدين ترتيب ذرات دانه درشت آن جدا مي‌شودن و بدين ترتيب ذرات دانه درشت آن جدا مي شوند سپس به داخل كانالهاي طويلي بطور 160 متر، عرض 3/1 متر و عمق 5/0 متر هدايت مي‌شود. در اين كانال ها كه مدت توقف مواد در آنها 70 دقيقه است، بخشي از كائولن با غلظت وزني 31% ته‌نشين مي‌شود كه پس از خشك شدن به عنوان محصول درجه 2 در صنايع كاغذسازي مصرف مي‌شود. سرريز كانال ها كه داراي محصول دانه ريز و با عيار بسيار زياد است، به دستگاه الكترواسمز هدايت مي‌شود. اين وسيله تشكيل شده است از بدنه‌اي از جنس شبكه‌اي فلزي به شكل نيم استوانه در نقش كاتد و محوري گردان در داخل آن بطول 5/1 متر و قطر 6/0 متر در نقش آند.
اين وسيله با جرياني يك سو بشدت 70 آمپر و ولتاژ 10 ولت تغذيه مي‌شود. ذرات كائولن روي آند مي‌چسبند و لايه‌اي به ضخامت 3 ميليمتر تشكيل مي‌دهند كه از روي آند تراشيده مي‌شود. در اين روش تنها 9% كائولن در آب خروجي باقي مي‌ماند.

روش هاي افزايش درخشندگي كائولن
روش هايي جهت كمبود كيفيت نوري كائولن خصوصاً در دو دهه‌ گذشته براي افزايش درخشندگي كائولن گسترش يافته‌اند. نظر به اين كه روش هاي فوق (روش هاي افزايش درخشندگي خود نيز نوعي از متدهاي فرآوري كائولن مي‌باشد لذا مي‌توان روش هاي افزايش درخشندگي را در زمره روش هاي فرآوري آورد). بطور طبيعي و بدون فرآوري،‌رسي با كيفيت خوب مي‌تواند درخشندگي در دود 75 تا 85 ISO داشته باشد. مقادير درخشندگي 90 و بالاتر از آن با استفاده از چند تكنيك پر عيار سازي ويژه قابل دسترسي است. اين تكنيك ها بقرار زيرند:
1- آسانترين اين روش ها رنگ زدايي است. فرايند شستشويي كه در آن كانيهاي آهن‌دار بوسيله افزودن يك ماده احيا كننده (معمولاً‌هيدروسولفيت سديم) در PH پايين (كه مي‌توان با افزودن اسيد سولفوريك و يا سولفات آمونيوم به آن رسيد) حذف مي‌شوند.
2- از طريق توسعه اولترا فلوتاسيون، جداسازي كانيهاي فوق‌العاده ريز امكان پذير شده است. در اين روش، يك كاني حامل را براي حمل ذرات بسيار دانه ريز كانه‌هاي آهن و تيتانيم بكار مي‌برند كه با فلوته شدن آنها درخشندگي محصول به حدود 90 مي‌رسد.
3- متورق سازي فرآيند ديگري است كه طي آن ذرات بزرگ كائولن (كه شامل توده‌هايي انباشته از صفحات شش گوش هستند) به ذرات نازك اما با صفحات مجزاي عريض مي‌شكنند. اين ذرات با ايجاد صفحات جديد تمايل به سفيدي بيشتري نسبت به يك رس طبيعي پيدا مي‌كنند. صفحات نازك بدست آمده از متورق سازي، يك پوشش عالي را براي كاغذ با وزن كمتر فراهم مي‌كنند.
4- تكليس: اگر چه تكليس كائولن‌هاي درشت و رس هاي كائولينيتي عمل متداول براي توليد شاموتها و كلوخه‌هاي نسوز (براي مثال بعنوان فرايندي جهت افزايش خواص نسوزندگي) مي‌باشد، ولي اين فرايند مي‌تواند همچنين بر روي ذرات ريز و سفيدتر كائولن جهت بهبود و افزايش درخشندگي و نيز بهبود سختي، ماتي و... اعمال گردد. اين كائولن جهت بهبود و افزايش درخشندگي و نيز بهبود سختي، ماتي و... اعمال گردد. اين كائولنها بطور فزاينده‌اي در لاستيك، رنگ هاي كائوچويي و پلاستيك ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.
دو نوع كائولن كه اعمال حرارتي بر روي آنها انجام كه است براي دستيابي به خواص پوشش ويژه گسترش يافته‌اند. اين دو نع كائولنها عبارتند از :
1- كائولن هايي كه بطور ناقص تكليس شده‌اند.
2- كائولن هايي كه بطور كامل تكليس شده‌اند.
دسته اول تا جايي حرارت داده مي‌شوند كه گروه‌هاي هيدروكسيلي كه در ساختمان بلور كائولينيت وجود دارند، بصورت بخار آب خارج شوند. درجه حرارت مزبور عموماً در حدود 650 تا 700 درجه سيليس (بسته به ميزان ماده‌اي كه مورد تكليس قرار مي‌گيرد) مي‌باشد. اين فرايند حرارتي رنگدانه را توليد مي‌كند، كه هنگام مخلوط شدن با پوشش دهنده‌ها وزن مخصوص موثر كمتري دارد. بعلاوه، قدرت پراكندگي نور اين محصول نسبت به رسهاي پوششي عادي بيشتر است. هنگاميكه اين كائولن بعنوان ماده‌اي افزودني به پوشش دهنده، كاغذ بكار مي‌روند تا كشساني و ماتي را در برگه‌هايي كه وزن اوليه كمي دارند افزايش دهند،‌حجيم بودن آنها يك مزيت بشمار مي‌رود. اين محصول گرانروي بالائي داشته و لذا نمي‌تواند به تنهايي بعنوان پوشش دهنده در ماشين‌هاي چاپ باعث سرعت بالا استفاده شود، ولي مي‌تواند تا حد 40% كل رنگدانه را در تركيب با ديگر انواع كائولن‌ها تشكيل دهد. افزودن اين كائولن هاي ناقص تكليس شده به تركيب پوشش دهنده سبب افزايش ضخامت پوشش، افزايش ماتي، كاهش عمده‌اي درافت درخشندگي و ماتي هنگام نورد كردن، بهبود پذيرش جوهر و يكنواخت‌تر شدن چاپ هاي چهار رنگ مي‌شود. كائولن ها كاملاً‌ تكليس شده، تا دمايي بين 1000 تا 1050 درجه سانتيگراد حرارت ديده‌اند. تلفيق دانه‌بندي ريز و فرآوري هاي خاص به كاهش سايندگي آنها تا حدي قابل قبول كمك مي‌كنند. اگر چه خواص فيزيكي محصول تكليس شده ظاهراً‌تغيير عمده‌اي نمي‌كنند، اما تكليس و فرآوري، درخشندگي و مشخصات پراكندگي نور را افزايش مي‌دهند.

5- فيلتراسيون مغناطيسي با نوع جديد جدا كننده‌هاي مغناطيسي، بحث هاي زيادي را در سالهاي اخير برانگيخته است و اين فرآيند بخصوص در حذف ذرات ريز آهن، تيتانيم و ميكا و... موثر است و مي‌تواند هم براي توليد رس هاي فوق‌العاده سفيد از ماده خام معمولي و هم براي افزايش عيار رس هاي حاشيه‌اي كم عيار معدني استفاده شود. با اين روش مقدار مواد شيميايي بكار رفته جهت درخشان كردن محصور مي‌تواند بطور عمده‌اي كاهش يابد.

6- فرآيندهاي آينده: پيش‌بيني در مورد فرآيندهايي كه ممكن است امروز فقط در مرحله ترسيم بر روي كاغذ باشند، مشكل است. وليكن جستجو و پژوهش براي يافتن فرآيندهاي موثر جهت افزايش درخشندگي و ديگر مشخصات رس ادامه خواهد داشت.
تكنيك هاي فعلي بهبودخواهند يافت (براي مثال فيلتراسيون مغناطيسي بعنوان يك فرآيند تجارتي هنوز در مرحله، رشد خود بسر مي‌برد و براي توسعه فلوتاسيون نيز جاي بيشتري وجود دارد). فرآيند درو مايعي در حال توسعه بوسيله «شركت اقتصادي Ecc» يكي از فرآيندهاي بالقوه است كه مي‌تواند در آينده بكار گرفته شود.


جدول شماره 10 : دانه‌بندي و درخشندگي رسهاي پوششي



جدول شماره 10 :



جدول شماره 10

روش هاي كاهش هزينه انرژي در فرآوري كائولن
در روش هاي آماده سازي رس انرژي زيادي مصرف مي‌شود، لذا در سال هاي اخير تحقيقات قابل ملاحظه‌اي جهت يافتن روش هايي كه هزينه‌هاي انرژي را كاهش دهد، انجام شده است. برخي از آنها به قرار زيرند:
1-اولين و آسانترين روش، فروش رس بصورت پالپ مي‌باشد كه در نتيجه مرحله خشك كردن محصول ضروري نخواهد بود. اين كار بايد باري مشترياني انجام گيرد كه آمادگي پذيرش پالپ را دارند البته در اين صورت اگر چه ميزان هزينه به لحاظ عدم صرف انرژي جهت خشك كردن كاهش مي‌يابد، وليكن هزينه حمل آب اضافي را بايد در قيمت تمام شده منظور كرد.
در اينجا مسيري كه پالپ طي مي‌كند شبيه مسير خشك كردن است و شامل آسيا كردن نيز مي‌باشد. مقدار كمي متفرق ساز به رس افزوده مي‌شود كه در ادامه كار در يك مخلوط‌كن با سرعت زياد مخلوط مي‌گردد. سپس كمي آب افزوده شده و نتيجتاً‌ پالپي با 70 – 65% جامد ساخته مي‌شود. پالپ حاصل به محل مورد نظر خريدار از طريق جاده يا راه آهن با توسط كشتي حمل مي‌گردد.
2- روش دوم كاهش هزينه‌هاي خشك كردن استفاده از تكنيك هاي فشرده كردن با فشار بالا مي‌باشد كه در نتيجه نيازي به خشك كردن متداول نخواهد بود.
اساس كار فشرده كردن با فشار بالا شبيه پرس معمولي است با اين تفاوت كه فشار در حدود70 باز است و توسط پرس هاي پيستوني سريع به اجرا در مي‌آيد. كيك ها سخت بوده به سهولت تخليه مي‌شوند و لذا سيستم مي‌تواند خود كار عمل كند. رطوبت كيك 25% (قابل مقايسه با 35 – 30%‌ براي پرس هاي با فشار معمولي) است و بنابراين مي‌توان بعنوان خوراك مستقيماً‌ به خشك كن منتقل شود.
خط توليد بدون بار برگشتي ساده‌تر بوده و نيز گرد و غبار محصول داخل واحد خشك كننده را كاهش مي‌دهند. يك مقايسه انرژي با مراحل فيلتراسيون، مخلوط كردن و خشك كردن معمولي نشان مي‌دهد كه سيستم فشار بالا در حدود 53 درصد انرژي براي سيستم فشار پايين را بكار مي‌برد.
3- سومين پيشرفت در شركت اقتصادي Ecc كاربرد پرس لوله‌اي است. همانطور كه از نامش پيدا است اين پرس شامل يك لوله بيروني است كه با يك لايه لاستيكي قابل انعطاف در سطح داخلي آن جفت شده است. لوله‌اي با قطر كوچكتر بصورت هم محور با لوله بيروني سوار شده است. بر روي لوله اخير روزنه‌هائي فيلتر دار تعبيه شده و توسط نگهدارنده‌ها و پارچه، فيلتر روي سطح خارجي ثابت شده است. لوله داخلي يا شمع قادر است درون لوله بيروني بطور قائم حركت كند.پالپ رس با حدود 25 درصدجامد بداخل فضاي حلقوي بين پارچه، فيلتر و جدار لاستيكي هدايت مي‌شود. وقي چرخه پرس كردن تمام مي‌شود يك انفجار هوا در پشت پارچه فيلتر رخ مي‌دهد. كيك فيلتر كه در حدود 18 درصد رطوبت دارد و متورم شده بطرف خارج حركت مي‌كند، رس در اينحالت سخت، قابل حمل و عاري از گرد و غبار است زمان پرس كردن بسته به دانه‌بندي رس متفاوت است اما اگر فرايندتمام اتوماتيك باشد تغييرات مناسب در زمان چرخه به راحتي مي‌تواند اعمال گردد.
4- فكري نو در مورد فيلتراسيون با استفاده ازاصل الكتروفورزي (مهاجرت بارهاي الكتريكي) در يك محيط الكتريكي ارائه شده است (چاپك و ديگران 1974) ذرات كائولينيت كه در PH بالاتر از 3 داراي بار منفي هستند توسط فضاي يوني بارهاي مخالف احاطه شده يك دو لايه‌اي اكتريكي تشكيل مي‌شود. در يك محيط الكتريكي، ذرات رس بسمت آند حركت مي‌كنند در حاليكه يونهاي با بار مخالف در اين فضاي يوني بطرف كاتد مي‌رود. وقتي ذرات به آند مي‌رسند روي سطح جدار آند كه براي محافظت از آند نصب شده يك كيك فيلتر شكل مي‌گيرد. كيك آندي مزبور مجدداً بوسيله، فشار الكترواسمز آبكشي مي‌شود اين عمل طي مكانيزمي رخ مي‌دهد كه در آن آب اضافي از طريق لوله‌هاي موئين كيك با بار منفي به بيرون پمپاژ مي‌شود. طبق نظر «بولينگر» فشار الكترواسمزي توليد شده در كيك فيلتر ممكن است بسيار بالا باشد، طوري كه مي‌تواند به فشار موثري در حدود 70 بار برسد. اتاقك كاتد كه با پارچه،‌فيلتر پوشيده شده جهت كمك به فيلتراسيون تحت خلاء قرار دارد.
ناخالصيهاي کائولن و ضرورت فرآوري آن
مرغوبترين كائولن، نوعي است كه حداكثر داراي 20 درصد ناخالصي باشد، به همين جهت بايد به منظور استفاده در صنايع مصرف كننده، كائولن بطور معمول داراي 48 درصد سيليس و 37 درصد آلومين و حدود 46/0 درصد اكسيد آهن، 06/0 درصد اكسيد كلسيم و 5/1 درصد اكسيد سديم و پتاسيم است. وجود لنزهاي آهن دار و سنگهاي ولكانيكي آندزيتي تا بازالتي فلدسپات تجزيه نشده سبب كاهش كيفيت كائولن مي‌گردد.
از آنجايي كه كائولن موارد مصرف متعددي دارد و صنايع مختلف براي توليد محصولات خود نياز به كائولن‌هايي با مشخصات متفاوت دارند،‌لذا اين كانه بايد در طي مراحل مختلف و در جهت اهداف و تأمين خوراك مورد نياز صنعت فرآوري گردد.
فرآوري يا كيفيت كائولن، ‌بستگي مستقيم به ميزان درصد آلومين دارد. يعني هر چه آلومين آن بالاتر باشد. كائولين مرغوبتر و برعكس هر اندازه سيليس آن بيشتر باشد، از اهميت كمتري برخوردار است. بطور كلي در تغليظ كائولن توجه به نكات زير حائز اهميت است.
٭ ناخالصي‌هايي كه مقادير آنها نبايد از حد معيني كمتر يا بيشتر باشد. بطور مثال حد قليايي كائولن در حالت عمومي نبايد بيشتر از 5/1 درصد باشد.
٭ ناخالصي هايي كه مصرف آنها در بعضي از صنايع مضر و در صنايع ديگر چندان اهميتي ندارند نظير ناخالصي‌هايي رنگ و ميكا كه در مصارف نسوز اهميت ندارند.
٭ اندازه ذرات و دانه‌بندي آنها، شفافيت،‌مقدار انقباض، ميزان نسوزي و مقاومت گسيختگي ويسكوزيته، مقاومت الكتريكي، ميزان شكل‌پذيري، مقدار آلومينيوم، كوارتز، اكسيد آهن و تيتان از موارد قابل توجه در مصرف كائولن در صنايع مختلف هستند.
بديهي است ميزان ناخالصي در معادن مختلف متفاوت مي‌باشند، لذا نحوه فرآوري و حذف اين ناخالصي‌ها نيز متفاوت خواهد بود.
تغليظ كائولن عبارتست از جدا كردن ناخالصي‌ها از قبيل زاج، گچ، پيريت و فلدسپات هاي تخريب نشده و... كه اين ناخالصي را اصولاً‌به دو روش خشك و مرطوب مي‌توان خارج نمود.
بعضي از عناصر مزاحم بصورت ناخالصي همراه كائولن براي صنايع مختلف بشرح زير هستند:
٭ صنعت لاستيك‌سازي: زاج، ‌هوموس به عنوان ماده همراه
٭ صنعت كاغذسازي: هوموس و كوارتز، زاج به عنوان ماده همراه
٭ صنعت سراميك و چيني سازي: زاج و اكسيد آهن
٭ صنعت پلاستيك سازي: ساير اكسيد آهن و دانه‌هاي كائوليني غيرفلسي
همچنين وجود پيريت اضافي در كائولن مضر بوده كه از طريق اضافه كردن اسيد سولفوريك PH محيط را به حدود 3 رسانده و آن را جدا مي‌كنند.
عمل جدا كردن مواد مزاحم (مثل سديم، پتاسيم، آهك) را كائولن‌شوئي گويند. كائولني كه خوب شسته شده باشد تنها 49/0-32/0% = 3O2Fe و 08/0-05/0% = 2TiO دارد.
تغليظ كائولن در جدا كردن ناخالصي هايي مانند زاج، آلونيت،‌گچ، ‌پيريت، فلدسپات هاي دگرسان نشده تجلي مي‌يابد. كل ناخالصي‌ها را مي‌توان به دو روش خشك و مرطوب از كائولن جدا كرد. در تصفيه كائولن همه ناخالصي‌ها از جمله ريگ و ميكا بايد حذف شوند. مگر در مواردي كه كائولن براي مواد نسوز بكار مي‌رود.

موارد استفاده کائولن

kaolin1

کائولن در صنایع مختلف ‌به عنوان ماده اولیه اصلی یا ماده جانبی در کنار دیگر مواد به کار می‌رود. مهم‌ترین کاربردهای کائولن ‌به عنوان رنگدانه در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، پلاستیک‌سازی، کاغذ‌سازی، رنگ‌سازی، لاستیک‌سازی، سرامیک‌سازی، صنایع نسوز، در صنایع شیمیایی به عنوان کاتالیزور، افزودنی سیمان، تولید زئولیت و سولفات آلومینیوم، فایبرگلاس، ظروف دارویی و حشره‌کش‌ها را می‌توان نام برد.

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 ‌به عنوان رنگدانه در کاغذ، پلاستیک، رنگ، لاستیک، چسب، پلاستیک‌سازی، کاغذ‌سازی، رنگ‌سازی، لاستیک‌سازی، سرامیک‌سازی، صنایع نسوز، در صنایع شیمیایی به عنوان 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 ‌به عنوان مترادف کائولن استفاده می‌شد. نام کائولن از کلمه کائولینگ چینی به معنای تپه سفید مشتق شده است که از آن خاک کائولن استخراج می‌شد.
از مهم‌ترین خصوصیات کانی‌شناسی رس‌های کائولن نرمی و عدم سایندگی آنهاست. این نرمی در کاربردهای صنعتی آن یک مزیت محسوب می‌شود.
کائولن یا خاک چینی به رنگ سفید بیشترین کاربرد را در تولید چینی و سرامیک دارد. آمریکا، روسیه، جمهوری چک و برزیل بزرگ‌ترین تولیدکنندگان کائولن هستند.
کائولن از نظر شیمیایی در گستره وسیعی از تغییرات PH بدون تغییر می‌ماند و داشتن رنگ سفید که آن را به صورت ماده رنگی قابل استفاده می‌کند. دارا بودن خاصیت پوششی بسیار خوب، نرمی و غیر سایشی بودن آن، قابلیت اندک هدایت جریان الکتریسیته و گرما و قیمت ارزان از جمله خصوصیات بارز این ماده معدنی است.
کشورهای عمده تولید‌کننده کاغذ، مهم‌ترین مصرف‌کنندگان کائولن را تشکیل می‌دهد.
در آسیا کائولن عمدتا توسط صنایع سرامیک‌سازی به مصرف می‌رسد. هرچند که صنایع کاغذسازی درحال افزایش سهم خود در مصرف کائولن با متنوع‌تر کردن محصولات از طریق تغییرات تکنولوژیکی هستند.

سیماهای ژئوشیمیایی ذخیره کائولن کجل، شمال غرب هشتجین، استان اردبیل

علی عابدینی, رحيم معصومي, علي اصغر کلاگري

چکیده
ذخیره کائولن کجل، در 20 کیلومتری شمال غرب هشتجین، جنوب غرب استان اردبیل واقع گردیده است. شواهد صحرایی و بررسیهای آزمایشگاهی نشان می دهند که این ذخیره محصول دگرسانی ایگنمبرایت ها، توف ها و تراکی آندزیت های ائوسن می باشد. بر اساس یافته های کانی شناسی، کانیهای سنگ ساز اصلی این ذخیره شامل کائولینیت، مونت موریلونیت، پالی گورسکیت، ارتوکلاز، زئولیت (استیلبیت)، کوارتز و کلسدونی هستند. محاسبات تغییرات جرم عناصر با فرض Ti به عنوان عنصر مانیتور بی تحّرک نشان می دهد که شست وشو و تثبیت، دو تنظیم کننده عمده برای تمرکز عناصر اصلی، فرعی، جزئی و نادر خاکی در این ذخیره می باشند. الگوی توزیع REEبه هنجار شده به ایگنمبرایت در نمونه های کائولن، بیان کننده تفریق ضعیف LREEها از HREEها همراه با رخداد آنومالی-های منفی شدید Eu در طی تکوین ذخیره می باشند. محاسبه ضرایب همبستگی بین عناصر نشان می دهند که همبستگی درونی بالایی بین HREEها در بین نمونه های مورد مطالعه وجود دارد. با توجه به شاخصهای زمین شیمیایی می توان استدلال کرد که دگرسانیهای هیپوژن توسط دگرسانیهای سوپرژن در طی توسعه این ذخیره همپوشانی شده اند. با توجه به نحوه توزیع عناصر در ذخیره، به نظر می رسد که رفتار عناصر در طی کائولینیتی شدن ایگنمبرایت ها، تحت تأثیر عواملی چون pH، پتانسیل احیاء، تغییرات دمایی، نسبت بالای فلوئید به سنگ، جذب سطحی و ترجیحی توسط رسها و اکسیدهای آهن، اختلاف در میزان پایداری کانیها، فراوانی یونهای کمپلکس ساز ( CO32-، Fˉ، Clˉ، PO34- و SO42-) و جانشینی ایزومورفی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده حکایت از آن دارند که محلولهای اسید سولفاتی وراگرمایی همراه با محلولهای اسیدی سوپرژن نشأت گرفته از اکسیداسیون پیریت-های هیپوژن نقش ارزنده ای در توسعه این ذخیره ایفا نموده اند. ملاحظات زمین شیمیایی بیشتر نشان می دهند که کانیهای رسی همراه با فسفات های ثانویه ای نظیر مونازیت، رابدوفان، و زینوتایم میزبانان احتمالی برای عناصر نادر خاکی در این ذخیره به شمار می روند.


کلمات کلیدی
ذخیره کائولن; توزیع عناصر; تغییرات جرم; ایگنمبرایت; کجل; هشتجین

تمام متن:
PDF

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


کائولن خراسان

کائولن بعنوان ماده اولیه در صنایع سرامیک، و بعنوان پر کننده (Filler) در صنایع کاغذ سازی، رنگ سازی، لاستیک سازی، دارو سازی، شیمیائی و غیره از مصرف عمده ای برخوردار است. شرکت کائولین و خاکهای نسوز خراسان در راستای سیاستهای خودکفائی نظام جمهوری اسلامی ایران، با هدف عمده استخراج و فرآوری این کانی در داخل کشور تآسیس گردید و فعالیت خود را جهت دستیابی به اصول صحیح علمی و آخرین تکنولوژی مربوط به این صنعت، در سال 1364 و با سرمایه اولیه 20000000 ریال آغاز نمود.

در نخستین گام، راه اندازی یک واحد تحقیقاتی نیمه صنعتی (Pilot Plant) با انگیزه مطلق دستیابی به دانش فنی و تجربه لازم، مورد نظر قرار گرفت. این واحد بعنوان نخستین طرح نیمه صنعتی فرآوری کائو لین در کشور و صرفآ با استفاده از تکنولوژی داخلی در سال 1368 در شهرستان تربت حیدریه (محل فعلی کارخانه) آغاز به کار نمود.

پروژه

پس از کسب دانش فنی لازم وهمزمان با آغاز عملیات سازه ای و ساختمانی پروژه در سال 1372، شرکت انتخاب و خرید نهائی ماشین آلات و تکنولوژی فرآوری کائولین از سازندگان معتبر جهانی را انجام داد.

قرارداد اصلی با شرکت AKW که خود بزرگترین تولید کننده کائولن در آلمان میباشد، با حجم سرمایه بیش از ده میلیون مارک منعقد گردید. شرکتهائی نظیر Alpine، Pfeiffer، Netzsch و... نیز دانش فنی و پیشرفته ترین ساخته های خود را در این طرح ارائه نمودند. شرکت Fritz Werner تدارک بقیه ماشین آلات و هماهنگی کل مجموعه را عهده دار بود.

عملیات نصب و راه اندازی مجموعه و ساخت برخی تجهیزات و ماشین آلات توسط چند شرکت داخلی و بخش طراحی و مهندسی شرکت انجام و در سال 1375 به اتمام رسید. پس از راه اندازی اولیه و با تکیه بر تجارب مفید و مربوطه گروه مهندسین شرکت یک دوره آموزشی کامل فنی و فرایندی را در کشور آلمان گذراندند و نهایتآ در پایان سال 1375، شرکت کائولین خراسان با تولید خود موفق گردید وابستگی صنایع کاغذ سازی کشور را برای اولین بار به کائو لن خارجی قطع نماید. این شرکت در حال حاضر نخستین تولید کننده کائولن مورد نیاز صنایع کاغذ سازی و دومین تولید کننده عمده کائولین فرآوری شده در ایران میباشد.

ظرفیت، انواع و ویژگیهای محصولات

ظرفیت نامی کارخانه بیست هزار تن در سال بوده که با اعمال تغییرات و انجام اصلاحات در روشهای تولید و بهینه سازی ماشین آلات، اکنون قادر به تولید سی هزار تن انواع کائولین فرآوری شده در سال میباشد.

این شرکت با بیش از 12 سال مطالعه و تحقیق بر روی معادن کائولن استان خراسان و نیز معادن متعلق به خود و انجام آزمایشهای متعدد در پایلوت پلنت، در حال حاضر علاوه بر تولید کائولن KCC کائولنهای دیگری با نام های تجاری KC-Super و KSB را در برنامه تولید خود دارد که هر یک از ویژگیهای فنی متفاوتی مناسب با نیازهای صنایع مختلف، برخوردار میباشد.

اهداف

شرکت کائولین و خاکهای نسوز خراسان که با انگیزه های اولیه خود کفائی و صرفه جوئی ارزی آغاز به فعالیت نمود، در حال حاضر مجموعه ای از اهداف عالی را با تمام توان پی میگیرد که اهم آنها عبارتند از:

- اکتساب و انتقال پیشرفته ترین تکنولوژی فرآوری کائولین.

- تربیت کارشناسان خبره و ورزیده در این طیف صنعتی.

- کیفیت هرچه مطلوب تر.

- تلاش در جهت افزایش ظرفیت.

- ایجاد زمینه اشتغال، آموزشی و رشد فنی و حرفه ای برای نیروهای ساده و بومی.

- انجام فعالیتهای علمی و کاربردی در زمینه فرآوری کائولن در قالب واحد تحقیق و توسعه (R & D).

- تدوین و انتشار مقالات علمی و بولتن های تخصصی در زمینه فرآوری کانی های

استفاده از كائولن جهت كاهش خسارت داركوب در درخت خرمالو عليرضا محمدزاده – عبدالرسول گندمي – عليرضا چراغي كازروني
داركوب ها پرندگان كوچكي با طول تقريبي بين 40-17 سانتي متر و معمولا داراي رنگ هاي براق هستند (اغلب مشكي ، سفيد و قرمز ).
وضعيت پاها و بدن آن ها طوري است كه آن ها را قادر مي سازد كه به تنه و شاخه ي درختان و حتي ساختمان هاي چوبي بچسبند.
اين پرندگان داراي نوك هاي محكم براي سوراخ كردن چوب و همچنين زبان دراز براي بيرون آوردن حشرات از حفره ها هستند.
اين پرندگان اگر چه براي دوست داران محيط زيست جذاب هستند  و از طريق خوردن آفات موجود در چوب و حشرات مضر موجود در بدنه گياهان خدمت بزرگي را براي انسان انجام مي دهند اما گاهي موجب بروز مشكلاتي مي شوند. اين مشكلات مي توانند ناشي از آسيب آن ها به ساختمان ها و نماد هاي چوبي ، تيرك هاي برق چوبي و درختان جنگلي و باغي باشد. محدود و ناكافي بودن زيستگاه اين پرنده مي تواند در تشديد خسارت آن ها موثر باشد.
اگرچه خود داركوب خطري براي درخت نمي باشد اما جراحات ناشي از فعاليت اين پرنده بر روي تنه درختان مي تواند باعث بروز آلودگي ها و بيماري هايي از طريق اين جراحات شده كه معمولا مي توانند تا مرگ درخت پيش بروند.
دلايل ايجاد حفره در بدنه درختان و ساختمان هاي چو بي توسط داركوب ها:
- مهمترين دليل حفر يك محفظه براي نگهداري جوجه ها يا آشيانه مي باشد.
- جستجو براي غذا
- در بهار داركوب ها يك نوك زدن ريتميك كه به نام drumming ناميده مي شود را براي ايجاد قلمرو و جذب جفت به كار مي برند.
داركوب ها اغلب درخت يا خانه را براساس قاعده و يا دليل انتخاب نمي كنند . پرندگان معمولا چند ناحيه مناسب را انتخاب و مكررا در آن نواحي رفت و آمد داشته و به ندرت به ساير نقاط ديگر مي روند.
را ه هاي كنترل خسارت داركوب ها:
داركوب ها مانند انسان وقتي به كاري عادت كردند شكستن ان عادت مشكل است بنابراين هر گونه مقابله اي بايد بلافاصله پس از شروع آسيب زدن صورت گيرد.
تكنيك هايي كه بو سيله آن ها مي توان از آسيب رساني به وسيله داركوب ها ممانعت و يا ميزان خسارت را كاهش داد عبارتند از :
- استفاده از دور كننده هاي بصري
- استفاده از توليد كننده هاي صدا هاي بلند
- جلوگيري از دسترسي داركوب به موضع مورد نظر
- تعويض مواد مورد استفاده در ساختمان سازي
- تعيبه جعبه هاي آشيانه
- و آخرين چاره كشتن
آسيب ناشي از فعاليت داركوب ها در باغات شهرستان :
متاسفانه در چند سال اخير مرتبا از سوي باغداران شهرستان مشكل آسيب رساني داركوب ها به در ختان ميوه و حتي در بعضي از نقاط شهرستان آسيب رساني آن ها به لوله هاي سيستم هاي آبياري قطره اي در باغ ها گزارش شده است اين مشكل به ويژه در مناطقي كه باغ هاي احداث شده در حريم مناطق جنگلي احداث شده اند چشمگير تر بوده است . اگرچه در حال حاضر باغ داران با استفاده از ابزار ايجاد صدا و يا حتي به كار گيري نيروي انساني براي مقابله با اين مشكل اقدام مي نمايند اما به نظر مي رسد كه يافتن يك راه مناسب و كم هزينه مي تواند نقش قابل توجهي را كاهش خسارت ناشي از آسيب رساني داركوب ها به درختان باغي در شهرستان كه در بسياري از موارد به خشك شدن كامل در خت مي انجامد داشته باشد .
كائولن فرآوري شده يكي از محدود تركيبات مجاز غير شيميايي قابل استفاده در كشاورزي ار گانيك بوده كه نقش قابل توجهي در دور كردن حشرات آفت از گياهان و درختان دارد. اين تركيب همچنين مي تواند به عنوان يك لايه پوششي بر روي ميوه ها و حتي درختان به كار رفته و خسارت ناشي از آفتاب سوختگي را به ميزان قابل توجهي كاهش دهد. از آن جهت كه يكي از راه هاي مهم در مقابله با خسارت ناشي از داركوب در نقاط مختلف جهان استفاده از دور كنند ه هاي بصري مي باشد بر آن شديم تا با اندود كردن بدنه درختان در يكي از باغ هاي مورد هجوم توسط اين پرنده نقش اين ماده را در كاهش خسارت مورد ارزيابي قرار دهيم .
روش كار:
ابتدا با استفاده از پودر كائولن و آب يك دوغ آب غليظ تهيه مي نماييم . غلظت دوغ آب تهيه شده بايد به گونه اي باشد كه بتوان آن را براحتي با استفاده از برس هاي مخصوص رنگ هاي پلاستيكي بر روي بدنه درخت ماليده و پس از خشك شده بتواند پوشش مناسب سفيد رنگي را همانطور كه در عكس هاي ادامه مشاهده مي شود ايجاد نمايد . معمولا هر يك كيلوگرم كائولن مي تواند دوغ آبي را براي پوشش حدود بيست درخت در اندازه درخت هاي موجود در تصاوير ايجاد نمايد . بديهي است با افزايش اندازه درختان اين تعداد كاهش خواهد يافت . پس از تهيه دوغ آب اندود كردن درختان در فصل هجوم داركوب ها صورت گرفته و در صورت شسته شدن پوشش از روي درخت تحت تاثير هر عاملي بايد اندود كردن تا زمان حضور داركوب ها در باغ تجديد شود. با توجه به عدم وجود بارندگي در فصل حضور داركوب ها و در صورت مناسب بودن وضعيت سيستم آبياري درخت معمولا اندود كردن در يك مرحله كافي مي باشد.
نتيجه:
نتايج حاصل از اين بررسي نشان داد كه با اندود كردن تنه درختان خرمالو  در باغ مورد بررسي حمله داركوب ها به درختان مزبور تقريبا به طور كامل متوقف گرديد. همچنين همانطور كه در تصاوير نيز ديده مي شود اندود كردن خسارتي را متوجه تنه درختان ننموده و رويش جوانه ها از بدنه درختان  پس از اندود كردن به خوبي انجام شده است. با توجه به اينكه هزينه تهيه هر اصله نهال خرمالو بالغ بر 50000 ريال مي باشد و همچنين هزينه حدود 60000 ريالي براي نگه داري هر درخت در سال ، لذا بروز خسارت ناشي از حمله داركوب در سال در صورت شديد بودن مي تواند حداقل مبلغ110000 ريال زيان اقتصادي به ازاي هر درخت را بر باغ دار تحميل نمايد و اين در حالي است كه با اندود كردن تنه نهال خرمالو با حداكثر مقدار 100گرم كائولن ( قيمت هر كيلوگرم كائولن مبلغ 12000 ريال مي باشد. ) و با هزينه كارگري بسيار ناچيز( حداكثر 3800 ريال به ازاي هر درخت )  مي تواند ضمن جلوگيري از بروز خسارت  ، بيش از 95 درصد صرفه جويي اقتصادي را بدنبال داشته باشد.  اين برآورد ارزش اقتصادي استفاده از روش اندود كردن تنه درختان به منظور جلوگيري از بروز خسارت ناشي از حمله داركوب ها را به خوبي نشان مي دهد.  از ديگر مزاياي اين روش مي توان به وادار كردن داركوب ها جهت باز گشت به عرصه هاي طبيعي زندگي خود  كه مي تواند در حفظ اكوسيستم هاي طبيعي مؤ ثر باشد، اشاره نمود.

کائولن

 
 [صفحه 1 از 2] [1] [2]  بعدي 
[فهرست مطالب]
  شرح 1 تا 10 از 13
 
آخرينبعدي

  پيش بيني عرضه،تقاضا
  ميزان عرضه جهاني كائولن در سال 1998 معادل 5/33 ميليون تن بوده است
   ميزان تقاضاي كائولن در جهان در سال 1999 بين 28-27 ميليون تن بوده است. الگوي مصرف جهاني كائولن، انعكاسي از تقاضاي صنايع كاغذسازي براي اين ماده معدني است كه حدود 45 درصد از مجموع تقاضاي كائولن را تشكيل مي‌دهد. بطور كلي مي‌توان گفت كه  ... [شرح]
  توليد ايران
  ميانگين توليد کائولن در ايران در اين دوره ( 1997-2003)با نرخ رشد 56/43-%، 71/757524 تن بوده که از 860000 تن در سال 1997 به 860000 تن در سال 2000 و 484501 تن در سال 2003 کاهش يافته است ايران در سال 2000، مقام 8 و در سال های 2001 و 2002، مقام 9 و در سال 2003، مقام 11 از نظر ميزان توليد کائولن در جه ... [شرح]
  توليد جهان
  ميانگين توليد جهاني کائولن در اين دوره ( 1997-2001) با نرخ رشد 01/0%، 21780 هزار تن بوده که از 21400 هزار تن در سال 1997 به 21800 هزارتن در سال 1999 و 22000 هزار تن در سال 2001 افزايش يافته است .بخش اعظم کائولن توليدي جهان توسط كشورهاي چين، آمريكا، انگلستان، برزيل و کره جنوبي توليد مي شود
   توليد  ... [شرح]
  ذخائر ايران
  ايران در بين كشورهاي جهان با دارا بودن ذخيره اي در حدود 40 ميليون تن، كمتر از يك درصد از كل ذخاير كائولن 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 كه مي‌تواند ذخائر بالقوه‌اي از كائ ... [شرح]
  ذخاير جهان
  ميزان در دنيا بسيار زياد است ذخايرکائولن داراي گستردگي لازم جهت تأمين نيازهاي اين ماده معدني در طي ساليان آينده مي باشد وليکن مقدار عددي آن با قطعيت مشخص نشده است و تنها مقدار آن را در حدود 20 ميليارد تن در جهان تخمين زده اند. ذخاير جهاني كائولن بنحوي است كه كليه مصرف‌كنندگان اين كانه در مدت زمان ط ... [شرح]
  صادرات ايران
  ميانگين صادرات كائولن در ايران در اين دوره ( 1376-1380) با متوسط نرخ رشد 28/2161%، 69/74 هزارتن بوده که از 38/0 هزارتن در سال 1376 به 12/92 هزارتن در سال1378 و 49/175 هزارتن در سال 1380 افزايش يافته است
   ميزان صادرات ايران از سال 1376 در مدت 5 سال 5/21 برابر شده است كه اين رشد بالا ناشي از احداث چن ... [شرح]
  صادرات جهان
  ميانگين ميزان صادرات جهاني کائولن در اين دوره ( 1997-2001) با متوسط نرخ رشد 1 %، 2/10467 هزار تن بوده که از 9803 هزار تن در سال 1997 به 10399 هزارتن در سال 1999 و 10519 هزارتن در سال 2001 افزايش نشان مي دهد. بخش اعظم صادرات جهاني کائولن توسط كشورهاي ايالات متحده امريکا، انگلستان، برزيل، ژاپن، فنلا ... [شرح]
  صنايع مصرف كننده
  کائولن در ايران در صنايع کاشي سازي، کاغذ سازي، لعاب سراميک و کاشي، چيني بهداشتي، ظروف چيني و سراميک صنعتي مورد استفاده دارد.
   در ميان واحدهاي مصرف كننده، صنايع توليد كاشي ديواري با مصرف 125000 تن در سال 73 درصد كائولن مصرفي در صنايع مصرف كننده را بخود اختصاص داده است و حائز رتبه اول مي‌باشد
   ميزان ... [شرح]
  قيمت ايران
  ميزان قيمت کائولن در ايران در اين دوره (1376-1380) با نرخ رشد 56/15%، از 05/36 هزار ريال بر تن در سال 1376 به 04/38 هزار ريال بر تن در سال 1378 و 47/59 هزار ريال بر تن در سال 1380 افزايش نشان مي دهد. بررسي تغييرات قيمت كائولن در سال هاي 1376 تا 1381 نشان مي دهد كه قيمت كائولن در سال هاي 1376 تا 1 ... [شرح]
  قيمت هاي جهان
  ميزان قيمت جهاني صادرات کائولن در اين دوره (1997-2001) با نرخ رشد 5/3-%، از 128 دلار بر تن در سال 1997 به 119 دلار بر تن در سال 1999 و 111 دلار بر تن در سال 2001 کاهش نشان مي دهد
   مهمترين عوامل مؤثر در قيمت کائولن جدا از عرضه و تقاضا، هزينه فرآوري اين کانه و رقابت آن با کاني هاي جايگزين مي باشد. ... [شرح]
آخرين

مدیر جهادکشاورزی شهرستان آذرشهر گفت: باتوجه به شرایط آب وهوایی استان واختلاف زیاددمای شبانه روزی بخصوص در فصل سرما، جهت جلوگیری از خسارت سرما روی تنه درختان استفاده از پودر کائولن بصورت پوششی می تواند خسارات ناشی از این امر را بصورت قابل توجهی تقلیل دهد و بدین منظور، کائولن فرآوری شده با هدف رنگ آمیزی تنه درختان برای کاهش خسارت زایی آفات و سرما روی درختان، در اختیار بهره برداران باغی این شهرستان قرار گرفته است.

مهر:
فیروز طلوع حیات، اضافه نمود: 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 تولیدی را تضمین و در کنار آن ضمن حمایت مستقیم از بهره برداران برای کاهش خسارات ناشی از آفات، در صیانت از سرمایه ملی نیز نقش اساسی دارد و اجرای طرح پوشش دهی درختان با کائولن در سطح 10 هکتار از باغات این شهرستان، در راستای تحقق این هدف انجام می پذیرد.
وی با اشاره به اینکه کائولن فرآوری شده از سنگ‌های خام معادن کائولن کشور تهیه شده که ضمن ایجاد تغییرات در کائولن خام وافزودن ترکیبات چسبنده وامولسیفایر، ترکیب حاصل به صورت پودر قابل تعلیق در آب در آمده و جهت پوشش بافت‌های درختان گردو قابل استفاده است، اضافه نمود: این ترکیب با ایجاد پوشش سفید رنگ بر روی درختان، باعث دور شدن حشرات، و آفات از درخت و در نتیجه عدم تخم گذاری حشره روی میوه‌ها می‌شود.

مدیر جهادکشاورزی شهرستان آذرشهر گفت: باتوجه به شرایط آب وهوایی استان واختلاف زیاددمای شبانه روزی بخصوص در فصل سرما، جهت جلوگیری از خسارت سرما روی تنه درختان استفاده از پودر کائولن بصورت پوششی می تواند خسارات ناشی از این امر را بصورت قابل توجهی تقلیل دهد و بدین منظور، کائولن فرآوری شده با هدف رنگ آمیزی تنه درختان برای کاهش خسارت زایی آفات و سرما روی درختان، در اختیار بهره برداران باغی این شهرستان قرار گرفته است.

مهر:
فیروز طلوع حیات، اضافه نمود: 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 تولیدی را تضمین و در کنار آن ضمن حمایت مستقیم از بهره برداران برای کاهش خسارات ناشی از آفات، در صیانت از سرمایه ملی نیز نقش اساسی دارد و اجرای طرح پوشش دهی درختان با کائولن در سطح 10 هکتار از باغات این شهرستان، در راستای تحقق این هدف انجام می پذیرد.
وی با اشاره به اینکه کائولن فرآوری شده از سنگ‌های خام معادن کائولن کشور تهیه شده که ضمن ایجاد تغییرات در کائولن خام وافزودن ترکیبات چسبنده وامولسیفایر، ترکیب حاصل به صورت پودر قابل تعلیق در آب در آمده و جهت پوشش بافت‌های درختان گردو قابل استفاده است، اضافه نمود: این ترکیب با ایجاد پوشش سفید رنگ بر روی درختان، باعث دور شدن حشرات، و آفات از درخت و در نتیجه عدم تخم گذاری حشره روی میوه‌ها می‌شود.

کائولن

کائولن یا خاک چینی ، سیلیکات قلیائی آلومینیوم است که دارای چند ملکول آب است و تقریباً خالص میباشد. گردی است بسیار نرم ، سفید، مایل بخاکستری کمی قابض و در آب و اسیدهای رقیق و سرد غیرمحلول است . دیاستازهای گوارشی و مایعهای مختلف بدن در روی آن بلاتاثیر میباشد. کائولن بعلت غیرمحلول بودنش یک طبقه محافظ و عایقی در روی مخاط معده تشکیل میدهد و بدین طریق زخمهای معده در زیر آن به آسانی التیام می پذیرد. کائولن بوی مدفوع را نیز از بین می برد، و تا اندازه ای دفع آن را تنظیم میکند. به همین علت آن را برای درمان اسهال و همچنین برای مداوای یبوست هایی که علتشان خراش و زخم مخاط روده باشد در تورم حادّ روده و در اسهال ها و بعنوان پانسمان داخلی در روده ها و معده و در خارج در روی زخمها بکار می برند. در تمام موارد استعمال ماده مزبور باید کائولن سترون شده باشد.در داخل ممکن است در حیوانات کوچک بمقدار 2 تا 10 گرم در روز داد، ارژیل یا گل رس مخلوطی است از پلی سیلیکات قلیایی آلومینیم و شن و اکسید دوفرو نسبةً دارای خاصیت قابض میباشد. (از درمان شناسی تالیف احمد عطائی ج 1 صص 455 - 456).

اشتباه تایپی این کلمه: ;hm,gk

جستجوی بیشتر برای کائولن

  جستجو در وب برای کائولن
  جستجو در وب سایتهای فارسی زبان برای کائولن
  جستجو در تصاویر برای کائولن
  جستجو در تصاویر وب سایتهای فارسی زبان برای کائولن
  جستجو در فیلم ها برای کائولن
  جستجو در لینکها برای کائولن
  جستجو در اخبار برای کائولن
  جستجو در دیکشنری برای کائولن
  جستجو در لغتنامه فارسی برای کائولن
  پیشنهادهای جستجوی جس جو برای کائول

کائولن

کائولن

[ویرایش]

کائولن (Kaolin) ابتدا در سرزمن چین شناخته شد و لغت آن از کلمه چینی کائولینگ Kao-ling به معنی کوه بلند، منشا گرفته است. 200 سال قبل از میلاد مسیح کائولن به صورت کوهی بلند در منطقه جائوجائو واقع در شمال چین کشف شده است. در قرون گذشته سنگ های این منطقه برای ساختن ظروف چینی مورد استفاده قرار گرفته است، از این رو واژه خاک چینی (china clay) نیز در مورد آن به کار می رود. اما، امروزه فقط به کائولینی که در منطقه کورن وال (Cornwall) انگلستان یافت می شود، خاک چینی گویند.

کائولن سنگی نرم، خاکی، شکل پذیر و معمولا سفید تا تقریبا سفید که عمدتا از کائولینیت تشکیل شده است (50 تا 95 درصد) و معمولا حاوی سایر کانی های رسی، Fe، Ti، SiO2 و غیره می باشد. کائولن از دگرسانی سنگ های حاوی کانی های آلومینیم دار مانند فلدسپات به همراه سایر کانی ها مثل میکا یا کوارتز به وجود می آید. کائولن ممکن است علاوه بر کائولینیت، کوارتز و فلدسپات، کانی های دیگری نظیر اکسید آهن (Fe2O3)، هیدروکسید آهن (FeOOH)، پیریت (FeS2) روتایل (TiO2) و ترکیبات کربناتی یا مواد آلی در بر داشته باشد. وجود این ناخالصی ها در کائولن رفتار فیزیکی فرآیند تولید را شدیدا تحت تاثیر قرار می دهد.

  کائولن

کائولن یکی از مهمترین رس های رسوبی کشور انگلستان به شمار می رود که بر اثر تاثیر عوامل اپی ژنیک و هیپوژنیک روی سنگ های گرانیتی ایجاد می شود. سنگ های گرانیتی در اثر فشار لایه های زیرین زمین به پوسته زمین راه یافته و در پایان دوره کربونیفر و هم چنین در بین دوره های کربونیفر و کرتاسز، تغییر شکل یافته و به کائولن تبدیل شده اند.

کائولن  

بیشترین عواملی که در تبدیل سنگ های گرانیتی به کائولن دخالت دارد، عامل هیپوژنیک است. به این صورت که، بخارات آب فوق العاده داغ و گازهای اسیدی داغ که شامل ترکیبات برم و فلوئور هستند، از مرکز زمین منتشر شده و این گاز ها از بین ترک ها و شکاف های سنگ های گرانیتی عبور کرده و باعث تبدیل این سنگ به کائولن شده اند. واکنش های شیمیایی که در طی این فرآیند صورت می پذیرد، کاملا شناخته شده نیستند. اما واکنش هایی که در همین زمان روی فلدسپات پتاسیک صورت می گیرد و آن را تبدیل به کائولینیت، سیلیس و پتاس آزاد می کند تا حدی شناخته شده هستند. از اجزای سنگ های گرانیتی علاوه بر فلدسپات پتاسیک می توان به میکا و کوارتز اشاره نمود که ظاهرا تاثیر این مینرال ها روی تبدیل گرانیت به کائولن بسیار ناچیز است، هم چنین، در طی تبدیل گرانیت به کائولن مقدار کمی CaF2 و تورمالین که شامل برم و فلوئور می باشد، ایجاد می شود.

 

استخراج کائولن

[ویرایش]

یکی از مشخصه های کائولن این است که از تجزیه سنگ های گرانیتی ایجاد شده و همراه با سنگ های گرانیتی یافت می شود و در مورد استخراج این رس، روش مخصوص و ویژه ای اتخاذ شده است، البته لازم به ذکر است که در انگلستان کائولن جزء رس های اولیه محسوب می شود، اما، در ایران این رس ها از محل تشکیل خود جا به جا شده و شاید بتوان گفت که کائولن ایران جزء رس های ثانویه باشد. در ایران، استخراج به روش روباز انجام می شود و بعد از بهره برداری، رس به کارخانه شستشو و تخلیص در نزدیکی معدن حمل شده و بعد از شستشو و تخلیص، آب اضافی توسط فیلتر پرس گرفته شده و کیک های اصل به وسیله اکسترود به ذرات ریز تبدیل شده و بعد از خشک شدن کائولن وارد بازار مصرف می شود.

برای استخراج از دستگاهی استفاده می شود که آب را با فشار به دیواره های دره پاشیده و رس های تشکیل شده را می شوید و سنگ گرانیت در پشت رس نمایان می شود. مخلوط آب و رس شسته شده به داخل کانالی هدایت شده و به وسیله این کانال، مخلوط رس و آب به یک مخزن آبگیر مانند، هدایت می شود که در درون این آبگیر بیشتر میکاها و ذرات کوارتزی که همراه با کائولن وجود دارد ته نشین شده سپس این سوسپانسیون نیمه تصفیه شده به ترتیب به داخل تانک ها و مخزن هایی پمپ شده که در داخل هر مخزن یک همزن قرار دارد و سرعت همزن مخزن ها با یکدیگر تفاوت دارد و سوسپانسیون از مخزن با همزن سرعت بالا به مخزنی با همزن سرعت پایین، پمپ می شود. در این تانک ها، کوارتز و میکای موجود از طریق رسوب گذاری جدا می شود.

 

سوسپانسیونی که باقی می ماند شامل مقدار زیادی آب است؛ لذا، ابتدا مقداری از آب آن از طریق حوضچه های سرباز تبخیر شده (عمل هم زدن در این جا هم ادامه دارد) و وقتی سوسپانسیون به حد کافی غلیظ شد، با استفاده از فیلتر پرس آب آن را گرفته و کیک های حاصله را درون کوره مخصوص حرارت داده و به صورت یک پودر خشک در می آورند که همان کائولن است. کائولن فرآوری شده در استانداردهای گوناگون در جهان داد و ستد می شود. کائولن بر اساس اندازه ذرات و انقاض تر به خشک طبقه بندی می شود و کارخانه جات تولید کننده کائولن ادعا دارند که آنالیز کائولن آن ها هر روز انجام شده و همیشه دارای ترکیب ثابت است.

 

ترکیبات کائولن

[ویرایش]

به علت روش خاصی که در تولید کائولن در انگلستان قرار دارد این ماده می تواند به عنوان یک منبع مهم در تهیه کائولینیت مورد استفاده قرار بگیرد، چرا که عمده مینرال موجود در کائولن، کائولینیت است. بر طبق آنالیز های انجام شده میزان SiO2 و Al2O3 موجود در رس کائولن، باید مطابق اندازه آن ها در کائولینیت باشد (39.5  درصد Al2O3 و 46.5 درصد SiO2 و اگر تطابق برقرار باشد نشان دهنده خلوص بالای کائولن فرآوری شده است.

میزان یون های قلیایی در کائولن کمتر از 2 درصد است و میزان اکسید آهن (Fe2O3) بین 0.15 و 1.2 درصد است. بر طبق آنالیز مینرالی که روی کائولن اگلستان انجام شده است میزان کائولینیت آن 85% یا حتی گاهی بیشتر است و حدود 12 درصد میکا و باقی آن به کوارتز تعلق دارد. البته گاهی اکسیدهای گوناگون هم در کائولن دیده می شود. هر چند از طریق آنالیزهایی که امروزه انجام می شود وجود تقریبا یک درصد مینرال مونت موریلونیت هم اثبات شده است اما به جرات می توان گفت که کائولن انگلستان عاری از مواد آلی است. اندازه ذرات کائولن مانند بالکلی ها یک محدوده وسیع را در بر نمی گیرند. کوچکترین ذراتی که در کائولن دیده شده است ذرات کوچک تر از 0.02 میکرون است، اما با این حال، وجود ذرات کوچکتر از 0.3 میکرون در کائولن غیر معمول است و معمولا ذرات از 0.3 میکرون بزرگترند.

 

خواص کائولن

[ویرایش]

پلاستیسیته کائولن:

مقدار ذرات ریز در کائولن کمتر از بالکلی است و در نتیجه میزان پلاستیسیته کائولن کمتر از بالکلی ها است، به عبارت دیگر، نیروی اتصال کائولن در حالت تر، کمتر است. از مطالب فوق می توان این مطلب را توجیه نمود که چرا بدنه هایی که شامل کائولن هستند (میزان بالکلی در آن ها کم است یا اصلا وجود ندارد) از لحاظ شکل پذیری در حالت پلاستیک کارایی کمتری دارند.

تعویض کاتیونی:

در کائولن نسبت به بقیه رس ها میزان تعویض کاتیونی کمتر است. عمده یون های تعویضی در کائولن مانند بالکلی بوده و عبارت است از: K+، Na+، Mg+، Ca2+ و H+.

دفلوکولاسیون:

از آنجا که میزان تعویض کاتیونی در کائولن نسبت به بالکلی بسیار کمتر است، لذا دوغاب کائولن نسبت به دوغاب بالکلی احتیاج به دفلوکولانت کمتری دارد و نسبت به اوردفلوکوله هم حساس می باشد و به راحتی می تواند اوردفلوکوله شود. در مورد این رس، سیلیکات سدیم به تنهایی نمی تواند کاملا دوغاب را دفلوکوله نماید. طبق گزارشات، پلی فسفات ها بیشترین تاثیر را در دفلوکوله کردن دارند اما دفلوکولاسیونی که به وسیله آنها ایجاد می شود پایدار نیست و دوغاب تمایل دارد تا با گذشت زمان دوباره فلوکوله شود.

انقباض تر به خشک:

مقدار آب کارپذیری که کائولن به آن نیازمند است در مقایسه با بالکلی بسیار کمتر است، از این رو، طبق تحقیقات انجام شده، انقباض تر به خشک به میزان قابل توجهی کمتر از بالکلی ها است.

استحکام خام:

میزان استحکام خام کائولن، هنگامی که این خاک کاملا در دمای 110 درجه خشک شده باشد، به مراتب کمتر از بالکلی ها است. علت این امر، شاید این باشد که میزان ذرات ریز و مواد آلی کائولن خیلی کمتر از بالکلی ها است.

رنگ بعد از پخت:

از آنجا که کائولن شامل کمترین ناخالصی ها در مقایسه با دیگر رس ها است (خصوصا از لحاظ اکسیدهای آهن)؛ لذا جزء سفید پخت ترین رس ها به حساب می آید.

انقباض پخت:

میزان انقباض خطی در مورد خاک کائولنی که در دمای 1280 درجه سانتی گراد پخت شده است حدود 10ال 13 درصد است. رس های کائولن از آن جا که شامل مقادیر کمی از اکسیدهای فلاکس هستند تا دمای 1200 درجه سانتی گراد، ایجاد فاز شیشه در آن ها دیده نشده است.

 

مصارف کائولن

[ویرایش]

بیشترین بخش کائولن تولید شده پیش از این در صنایع سرامیک به مصرف می رسید. اینک در حدود 50 درصد کائولن در کاغذ سازی، 20 درصد در سرامیک و دیرگداز ها، 10 درصد در لاستیک سازی و 20 درصد در صنایع رنگ و پلاستیک به مصرف می رسد. در صنعت کاغذ سازی از کائولن به عنوان ماده پر کننده و روکش استفاده می شود. در صنعت لاستیک سازی نیز کائولن را به عنوان ماده پر کننده به کار می برند. از کائولن خالص و نرم در لاستیک های نرم نظیر کاشی های لاستیکی و از کائولن ناخالص در تهیه ساخته های سرامیکی نیز کائولن مصرف فراوانی دارد. در رنگ سازی از کائولن مرغوب و خالص به صورت ماده رنگی و پر کننده بهره می گیرند.

مصارف کائولن

 

منابع و پیوندها

[ویرایش]

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

دبلیو.ای.ورال، مواد اولیه سرامیک، ترجمه مهندس رضا پور عزت، نشر حاذق، 1384.

حسین پایدار، مواد اولیه مصرفی در صنایع سرامیک، انتشارات غزل، 1384.

محمد حسن کریم پور، کانی ها و سنگ های صنعتی، انتشارت دانشگاه فردوسی مشهد، 1385.

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

 

کائولن از دید gostareshonline.com

[ویرایش]

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. از مهم‌ترین خصوصیات کانی‌شناسی رس‌های کائولن نرمی‌و عدم سایندگی آنهاست. این نرمی‌در کاربردهای صنعتی آن یک مزیت محسوب می‌شود...ادامه

 

کائولن از دید ngdir.ir

[ویرایش]

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...ادامه
 

 

کائولن از دید britannica.com

[ویرایش]

kaolin, also called china clay,  soft white clay that is an essential ingredient in the manufacture of china and porcelain and is widely used in the making of paper, rubber, paint, and many other products. Kaolin is named after the hill in China (Kao-ling) from which it was mined for centuries. Samples of kaolin were first sent to Europe by a French Jesuit missionary around 1700 as examples of the materials used by the Chinese in the manufacture of porcelain. In its natural state kaolin is a white, soft powder consisting principally of the mineral kaolinite, which, under the electron microscope, is seen to consist of roughly hexagonal, platy crystals ranging in size from about 0.1 micrometre to 10 micrometres or even larger. These crystals may take vermicular and booklike forms, and occasionally macroscopic forms approaching millimetre size are found. Kaolin as found in nature usually contains varying amounts of other minerals such as muscovite, quartz, feldspar, and anatase. In addition, crude kaolin is frequently stained yellow by iron hydroxide pigments. It is often necessary to bleach the clay chemically to remove the iron pigment and to wash it with water to remove the other

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.

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.

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

  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

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.

کاني هاي کائولن
  صفحه 1
 




 
  •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.


مشخصات فيزيكي و مكانيكي
  صفحه 1
 




 
  كائولن از نظر صنعتي به رس‌هايي كه داراي مقدار قابل توجهي كائولينيت باشند اطلاق مي‌گردد. كائولينيت، يك كاني رسي صفحه اي به رنگ هاي سفيد (در حالت خالص) و خاكستري متمايل به زرد بصورت خاك رس بسيار نرم و ظريفي است كه در اثر فشردن بين انگشتان خرد شده و پودر مي‌گردد. سختي آن يك (در مقياس موس) و در حالت متبلور به 5/2- 2 مي‌رسد. وزن مخصوص آن 3cm/gr6/2 و نقطه ذوب oC 1785 مي‌باشد.
كائولن از نظر كاني شناسي جزء گروه كاني هاي سيليكات آلومينيوم آبدار است. فرمول عمومي كائولن 4(OH)5O2Si2Al مي‌باشد كه داراي 5/39 درصد 3O2Al، 5/46 درصد 2SiO و 14 درصد آب است.
اين کاني به سهولت در آب و عموماً‌ در مايعات پراكنده مي‌شود، نفود ناپذير بوده و در حالت خشك مقدار زيادي آب از دست مي دهد اما منبسط نمي‌گردد. همين خاصيت كائولن را از گروه اسمكتيت متمايز مي‌نمايد. خمير آن با آب، شكل پذير بوده و با پختن، شكل و رنگ آن تغيير نمي كند. در اثر دميدن بر روي آن بوي خاك مي‌دهد. شكستگي و كليواژ آن قاعده‌اي كامل دارد و جلاي آن تيره (خاكي) تا مرواريدي تيره مي‌باشد. داراي لمس چوب و صابوني است و مزه خاك رسي دارد. قابليت هدايت جريان الكتريسته و گرماي آن اندك است. انقباض طولي آن در 1300 درجه سانتيگراد از 6 درصد تا 17 درصد متغير مي‌باشد و در شيشه‌سازي اين مقدار حتي به 20 درصد هم مي‌رسد. هنگام پخت به شدت منقبض مي‌شود و رفتار آن در برابر دما عموماً‌ مرتبط به آب موجود در آن، خصوصاً‌ آب بشكه‌اي، بسيار قابل توجه است. بي آب شدن كانه‌هاي رسي از جمله كائولينيت عموماً در برابر دما، دگرگوني هايي را در ساختمان اين كانه پديد مي‌آورد.
چسبندگي يكي ديگر از خواص مهم فيزيكي كائولن است زيرا اين ويژگي با درجه خلوص آن نسبت مستقيم دارد، يعني هرچه درجه و ميزان چسبندگي در كائولن بيشتر باشد به همان نسبت درجه خلوص كائولن نيز افزايش مي‌يابد. كائولن مرغوب كائولني است كه اگر يك تكه از آن را به زبان بزنيم روي زبان بچسبد و اين خود يكي از بهترين و ساده‌ترين روشهاي تشخيص كائولن است. کائولن از نظرکاني شناسي جزء کاني هاي سيليکاته آلومينيوم آبدار است.
كانيهاي اين گروه عبارتند از : كائولينيت، ديكيت، ناكريت و هالوزيت و همچنين متاهالويزيت و خاك نسوز مي‌باشد. ترکيب شيميايي تمامي آنها يکسان و شامل 2SiO2.Al2O3.2H2Oاست.
جدول شماره 1 كاني‌هاي گروه كائولينيت را نشان مي‌دهد.


جدول شماره 1: كاني‌هاي گروه كائولينيت

كائولينيت فراوانترين كاني گروه کائولن با فرمول شيميايي H4Al2Si2O9 مي باشد که در سيستم تري کلينيک متبلور مي شود و ديكيت و ناكريت در سيستم مونوکلينيک متبلور مي شوند.

مشخصات شيميايي کائولن
  صفحه 1
 




 
  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.
كائولينيت اصطلاحاً به رس‌هايي كه از نظر فيزيكي و شيميايي داراي اكتيويته كم باشند، اطلاق مي‌گردد. از نظر شيميايي يك نوع سيليكات آبدار آلومينيوم است كه ميزان آلوميناي آن (3O2Al) 5/39 درصد، سيليس (2SiO) 46/5 درصد، و آب 14 درصد مي‌باشد. معمولاً‌همراه با CaO، O2Na، MgO، 3O2Fe، O2K، 2TiO، ميكا، بعلاوه فلدسپات هاي تخريب نشده و تركيبات محتوي كربناتها و يا مواد آلي مي‌باشد. اكسيد آهن، رنگ كائولن را قرمز يا زرد آجري مي‌كند و اكسيد منگنز سبب سياه شدن آن مي‌شود. كائولن در اثر هوازدگي رنگ اصلي خود را از دست داده و رفته رفته قهوه‌اي مي‌گردد.
از خصوصيات شيميائي ديگر كائولينيت آن است كه در گستره وسيعي از تغييرات PH تغيير نمي‌كند ولي در اسيد سولفوريك غليظ حل شده، ژل سيليسي از خود بجا مي‌گذارد. گداخته آن در اسيد كلريدريك نيز حل مي‌شود.
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.
كائولينيت در دماي 300-253 درجه سانتيگراد بخش زيادي از آب خود را از دست مي‌دهد و در دماي 650 درجه سانتيگراد تمامي ملكولهاي آب موجود در شبكه ساختماني آن بخار مي‌شود. در دماي 800 درجه سانتيگراد اين عمل پايان مي‌يابد و يك كاني بشكل نيمه بلورين بنام متاكائولن به فرمول 2SiO4,3O2Al2 پديد مي‌آيد. مجموعه واكنش هاي فوق تا پايان اين مرحله از نوع حرارت‌گير است. چنانچه دما از 800 درجه سانتيگراد بالاتر رود، ساختمان لايه‌اي كانه شكسته شد و ديگر توان جذب آب دوباره را ندارد. در دماي 925 درجه سانتيگراد واكنش حرارت زايي آن آغاز مي‌شود و در اين مرحله با خارج شدن سيليس از متاكائولينيت مازاد، تركيب بصورت يك فاز شبكه اسپينل (2SiO3 ,3O2Al2) درمي‌آيد. سيليس آزاد شده بصورت بي‌شكل (آمورف) و يا نيمه بلورين پديدار مي‌شود. به گونه‌اي كه شناسايي آن با آزمايش ديفراكسيون اشعه ايكس امكان‌پذير نمي‌باشد. در دماي حدود 1100-950 درجه سانتيگراد اين فاز شبه اسپينل شروع به شكسته شدن كرده و بخش زيادتري از سيليس خود را آزاد مي‌كند.
فرآورده پاياني اين مرحله موليتي است كه احتمالاً‌ مقدار سيليسي آن از تركيب طبيعي موليت بيشتر و سيليس پديد آمده بصورت كريستوباليت مي‌باشد كه امكان شناسائي آن با اشعه ايكس وجود دارد.
كاني‌هاي بدست آمده بصورت كريستوباليت مي‌باشد كه امكان شناسائي آن با اشعه ايكس وجود دارد.
كاني‌هاي بدست آمده از واكنش‌هاي ياد شده با بالا رفتن دما ناپايدار مي‌شوند و در اين راستا همواره بسوي نوعي ناپايداري بيشتر مي‌روند. از اين رو در دماهاي بالاتر از 1300 درجه سانتيگراد يا بيشتر از اين مسير تعادلي كاني‌هاي كامل شده و به مرحله پايداري مي‌رسند. در اين مرحلكه كاني موليت بدون سيليس مازاد پديد مي‌آيد. بنابر اين فاز پاياني اين فرآيندهاي حرارتي شيميايي، موليت و كريستوباليت مي‌باشد كه مقدار كمي كوارتز و بندرت تريديميت آنها را همراهي مي‌كنند.
سنگ کائولين برحسب نوع پيوندهايش به دو گروه پيوند نرم و سخت تقسيم مي‌شوند:
1- كائولن داراي پيوندهاي نرم كه عمدتاً در صنايع كاشي‌سازي و چيني‌سازي و سراميك‌سازي و مجمسه‌سازي مورد استفاده قرار ميگيرند. پيوند در اين كائولن فقط با هيدرات ميسر است.
2- كائولن داراي پيوندهاي سخت كه عمدتاً در صنايع لاستيك‌سازي و كاغذ‌سازي مصرف دارند. پيوند در اين نوع فقط با كلسيم امكان‌پذير است و اصطلاحاً‌ در چنين حالتي شبكه پر مي‌باشد.

شركتها و صنايع عمدة توليد كننده کائولن در جهان
  صفحه 1
 




 
  1) منطقه امريكاي شمالي
ايالات متحده امريكا با توليد حدود 10 ميليون تن بزرگترين توليد كننده كائولن در جهان است و بازار اين ماده معدني را در ژاپن و اروپا در كنترل خود دارد. در طول كمربند كائولن اين كشور كه از كاروليناي جنوبي تا آلاباما امتداد دارد، بيش از 13 توليد كننده وجود دارند كه اغلب با ظرفيتي حدود 1-5/0 ميليون تن در سال در حال فعاليت هستند.

2) منطقه اروپا
كشورهاي اروپائي (غربي و شرقي) با توليد حدود 7/7 ميليون تن كائولن در سال 1998 سومين كشورهاي توليد كننده كائولن در جهان بوده‌اند در اين ميان انگلستان با 75/2 ميليون تن سومين توليد كننده كائولن پس از ايالات متحده امريكا و كلمبيا در جهان بوده است. آلمان ديگر توليد كننده عمده در اروپا طي سال 1998 بوده كه ميزان توليد آن در اين سال معادل 8/1 ميليون تن بوده است. اين كشور در طي سال 98 صادرات نداشته و در مقابل، معادل 740 هزار تن از ديگر كشورها مانند امريكا، انگلستان، برزيل،‌جمهوري چك واردات داشته است و اين بخاطر نياز صنايع كاغذسازي اين كشور به كائولن بوده است. البته ميزان واردات كائولن آلمان در سال 1998 نسبت سال 90 بطور متوسط 8/3 درصد كاهش داشته كه اين امر عمدتاً بخاطر افزايش سهم مصرف كربنات كلسيم در صنايع كاغذسازي بوده است.
كشورهاي بلژيك با 300 هزار تن، دانمارك با 300 هزار تن،‌ يونان با 60 هزار تن،پرتغال با 180 هزار تن،اسپانيا با 300 هزار تن،‌جمهوري چك با 750 هزار تن از توليد كنندگان عمده در اروپا در سال 1998 ميلادي بوده‌اند.اگر كشورهاي تازه استقلال يافته شوروي سابق را جزء‌ اروپا قلمداد كنيم، كشور ازبكستان با 500 هزار تن و اوكراين با 250 هزار تن از توليد كنندگان عمده اين ماده معدني بوده‌اند. اين در حاليست كه بر طبق آمارهاي منتشره توسط راسكيل، شوروي كه در سال 92،‌ 2 ميليون تن توليد نموده بود، پس از فروپاشي، ميزان توليد آن در سال 98 به 40 هزار تن رسيد.

3) منطقه امريكاي مركزي و جنوبي
توليد كائولن در اين منطقه توسط 9 كشور صورت مي‌پذيرد كه در اين ميان كلمبيا 8 ميليون تن در سال 1998 دومين توليد كننده جهان و اولين توليد كننده در اين منطقه مي‌باشد. در طي سالهاي 1988 الي1998 سريعتريم رشد توليد كائولن در جهان در اين منطقه اتفاق افتاد. بطوري كه، ‌رشد متوسط ساليانه آن 7/15 درصد بوده است. ميزان توليد كائولن در اين منطقه از 7/2 ميليون تن در سال 1989 به 5/9 رشد چشمگير يافت و اين امر بخاطر فعال شدن شركت Rio Capim Caulim & Para Pigmentos در توليد و صدور اين ماده معدني به امريكاي شمالي و اروپاي غربي جهت مصرف در صنايع كاغذسازي بوده است. پاراگوئه با 67 هزارتن و اكوادور با 50 هزارتن توليد كائولن در سال 1998، از ديگر توليد كنندگان اين كانه بوده‌اند.

4) منطقه آسيا و اقيانوسيه
كره جنوبي بزرگترين توليد كننده كائولن در منطقه آسيا و اقيانوسيه با توليد2/2 ميليون تن در سال 1998 بوده است. پس از آن چين با يك ميليون تن، هندوستان با 76/0 ميليون تن، ايران و تركيه هر يك با 5/0 ميليون تن، تايلند با 35/0 ميليون تن، مالزي با 17/0 ميليون تن از توليد كنندگان عمده اين كانه بوده‌اند. در منطقه اقيانوسيه توليد كشور استراليا 100 هزار تن و زلاندنو 26 هزارتن بوده است.
در اين منطقه ميزان توليد كائولن در طي دهه 90 ميلادي رشد چشمگيري داشته و از 3 ميليون تن در سال 1989 به 3/5 ميليون تن در سال 1997 رسيد. بحران مالي و اقتصادي جنوب شرق آسيا باعث شد كه توليد در سال 1998 كاهش يافته و به 82/4 ميليون تن برسد. عمده رشد در توليد كشورهاي چين و كره جنوبي اتفاق افتاده است.

5) منطقه افريقا
بزرگترين توليد كننده كائولن در افريقا در سال 1998، كشور مصر با 26/0 ميليون تن بوده است. ديگر توليد كننده عمده در اين قاره كشورهاي نيجريه با 100 هزار تن و افريقاي جنوبي با 140 ميليون تن بوده است. اين منطقه جز منطقه اقيانوسيه، كمترين توليد كننده كائولن در جهان است و اين امر نه بخاطر وضعيت ذخاير آن، بلكه بعلت كمبود تقاضا براي كائولن توليدي توسط اين كشورها است. با تمام اوصاف ميزان توليد در اين قاره در طي دهه 90 ميلادي روند صعودي داشته و از 288 هزارتن در سال 1989 به 529 هزار تن در سال 1998 رسيد كه بيانگر رشد متوسط ساليانه 1/3 درصد مي‌باشد.

کاني هاي کائولن
  صفحه 1
 




 
  •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.

تاريخچه
  صفحه 1
 




 
  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.
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.