خصوصيات مهم كائولن
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
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
+ نوشته شده در دوشنبه هفدهم بهمن ۱۳۹۰ ساعت 22:35 توسط مهندس ایمان رستگار
|