علم سرامیک

توليدكنندگان کائولن در ايران
تنها كارخانه كانه‌آرائي كائولن در ايران متعلق به شركت خاك چيني ايران است. اين كارخانه در بخش زنوز از شهرستان مرند آذربايجان شرقي واقع است.
در تاريخ 30/5/72 اين كارخانه شروع به فعاليت نموده است، ظرفيت توليد در سال 72 برابر با 75 هزار تن در سال بوده است كه از سال 74 به بعد به 150 هزار تن افزايش يافته است.
دراين كارخانه كائولن در دو خط توليد (روش خشك- روش مرطوب) تغليظ مي‌گردد. محصول خط توليد با روش مرطوب، كائولن رشته‌اي با مقدار 25 درصد 3O2Al و با روش خشك براساس سفارش مشتري توليد مي‌گردد كه در آن ميزان 3O2Al حدود 20 درصد است، اين كارخانه مي‌تواند انواع كائولن براي مصارف مختلف عمدتاً‌ نظير مصارف پوششي و پركننده و همچنين ظروف سراميك و چيني را توليد نمايد.
تجهيزات خط توليد كارخانه از شركتهاي آلماني خريداري شده است. طراحي و ساخت توسط شركت PSP از كشور چك صورت گرفته است. ميزان سرمايه‌گذاري ارزي اين كارخانه 12 ميليون دلار بوده كه در سال 1364 اولين گشايش آن انجام گرفته است. كل ميزان سرمايه‌گذاري (ريالي و ارزي) انجام شده 120000 ميليون ريال برآورد و ذكر شده است كه توسط سازمان صنايع ملي و شركتهاي تابعه،‌شركت سرمايه‌گذاري تامين اجتماعي و اهالي مرند تامين 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. گرچه كوارتز كانيه همراه اكثر كائولن هاي موجود در طبيعت مي‌باشد، اما بخاطر طبيعت سخت آن در مقايسه با رس‌ها، در بخش‌هاي دانه درشت كائولنها تجمع دارند و در بخشهاي ريز دانه يعني كمتر از 5 ميكرون بندرت يافت مي‌شود. بطور مثال نتايج كاني شناسي كائولن كورن وال در انگلستان نشان مي‌دهد كه كوارتز در ذرات درشت‌تر از 20 ميكرون يافت مي‌شود و در بخش ريزتر در قسمت عمده‌اي از آن وجود ندارد. بهمين جهت با يك جدايش فيزيكي در دانه‌بندي آن، كوارتز را از كائولن جدا مي‌نمايند. اين امر در خصوص كائولن زنوز صادق نيست و ذرات كوارتز تا دانه‌بنديهاي ريز حتي زير 20 ميكرون همراه كائولينيت يافت مي‌شوند.
براساس مطالعاتي كه بر روي كائولن زنوز ورت گرفته، ‌مشخص شده كه امكان جدايش كوارتز كه به علت خاصيت سايندگي سبب محدوديت مصرف آن در صنايع كاغذسازي مي‌گردد از طريق فلوكولاسيون انتخابي وجود دارد.
1)كارخانه كائولن شويي زنوز
عمليات اكتشافي معدن زنوز كه در شهريور ماه سال 1364 آغاز شده بود در خرداد ماه سال 1364 با 1606 متر حفاري اكتشافي بكار خود خاتمه داد. بنا به گزارش «شركت صنايع خاك چيني» عمق ماده معدني 220 متر و تعداد 7 پله باز شده اعلام شده است. شروع عمليات استخراج در اين مرحله و حمل به كارخانه در نيمه دوم 1369 صورت گرفته است.
ماشين‌آلات نصب شده براي احداث كارخانه 1676 تن وزن داشت كه 1312 تن آن ساخت چكسلواكي (PSP) و 116 تن آن ساخت آلمان غربي و 248 تن ساخت داخل است.
براي كارخانه سه خط توليد رد نظر گرفته شده است كه عبارت از خطوط تر و خشك و درجه كاشي مي‌باشد خطوط تر و خشك هر يك دو محصول تر و خشك دارند. ميزان توليد هر يك از سه خط توليد آنها در سال بشرح زير است:
خط‌تر درجه يك : 33000 تن، خط خشك درجه يك، 16000 تن
خط‌تر درجه دو ‌: 12000 تن، خط خشك درجه دو‌، 29000 تن
ميزان توليد كائولن درجه كاشي: 76000 تن
الف ـ فرآيند توليد
جهت شستشو و تغليظ كائولن، سنگهاي معدني بايد از مراحل مختلفي بگذرند تا خواص شيميايي و فيزيكي مورد نظر را پيدا كنند. اين مراحل بطور پيوسته انجام گرفته و هر مرحله مكمل مرحله قبلي مي‌باشد. مراحل گوناگون فرآيند تغليظ سنگ معدن زنوز عبارتند از:
1- استخراج مواد خام از معدن
2- ذخيره سازي مواد خام
3- خرد كردن سنگ توسط سنگ شكن‌هاي اوليه و ثانويه
4- همگن سازي
5- خرد كردن ثانويه توسط آسياها
6- تغليظ
ب ـ مراحل شستشو كائولن درخط توليد
شكل 19 فلوشيت خط توليد كارخانه كائولن شويي زنوز را نشان مي‌دهد.


ج ـ مراحل مختلف توليد كائولن تغليظ نشده معدن زنوز
مراحل مختلف توليد كائولن دركارخانه زنوز به صورت فهرست وار عبارتند از:
1- استخراج و محل از معدن
2- سنگ شكن فكي
3- سنگ شكن مخروطي
4- خط توليد كائولنهاي 2ZK – 1ZK – 1ZHK
5- گالري ارسال كائولن به بخش هموژنيزاسيون
6- بخش هموژنيزاسيون (دستگاههاي انباشد و برداشت).
7- سيلوي ذخيره خط خشك
8- آسيای غلطكي خط خشك
9- سيستم توليد هواي گرم براي آسيا غلطكي
10- سيكلون اوليه
11- فيلتر
12- سيكلون ثانويه
13- كلاسيفاير
14- فيلتر جدا كننده
15- سيلوي ذخيره كائولن زير 20 ميكرون خط خشك
16- سيلوي ذخيره كائولن زير 50 ميكرون خط خشك
17- سيلوي ذخيره كائولن زير 100 ميكرون خط خشك
18- سيلوی ذخيره خط تر
19- آسياي چكشي خط تر (دو عدد)
20- سرند
21- بلانجز استوانه‌اي
22- سرند حلزوني
23- محل جدايش اولين باطله
24- تانك ذخيره دو غالب كائولن
25- مرحله اول هيدروسيكلون ها به قطر 350 ميليمتر
26- مرحله دوم هيدروسيكلون ها به قطر 150 ميليمتر
27- مرحله سوم هيدروسيكلون ها به قطر 10/50 ميليمتر
28- مرحله چهارم هيدروسيكلون ها به قطر 5/50 ميليمتر
29- تانك جمع آوري ته ريز هيدروسيكلون ها
30- هيدروسيكلون هاي بازيافت به قطر 150 ميليمتر
31- مرحله دوم جدايش باطله‌ها (2ZS)
32- تانك لاملايري (lamlayers) بازيافت كائولن درجه دو
33- استخر ته‌نشيني و تزريق پلي الكتروليت و بازيافت آب
34- تانك همگن كننده (سه عدد)
35- فيلتر پرس (دو عدد)
36- توليد كيك از ته ريز هيدروسيكلون هاي مرحله اول
37- دستگاه رشته ساز
38- خشك كن مرحله اول
39- سيستم توليد هواي گرم براي خشك كن‌ها
40- خشك كن مرحله دوم
41- آسيا و جدا كننده براي كائولن ميكرونيزه تر
(Zonoz Wet Micronized Kaolin) (ZWMK)
42- تهيه كائولن رشته‌اي
43- سيلوي ذخيره كائولن
44- سيلوي ذخيره كائولن رشته‌اي
45- گالري و محل انبار كائولن كيك درجه دو
46-ارسال براي واحد توزيع و بسته بندي
47- خط بسته‌بندي در كيسه‌هاي يك تني
48- خط كيسه پركني 30 كيلوگرم ZWMK – 2ZMK – 1ZMK
49- خط بسته‌بندي پالت هاي يك تني
50- بارگيري به تريلر
51- بارگيري به بونگر
52- بارگيري فله به كمپرسي اتاق دار سر پوشيده
د- مصارف گوناگون كائولن فرآوري شده كارخانه زنوز
مصارف گوناگون كائولن فرآوري شده در جدول 41 درج گرديده است. همانطور كه ملاحظه مي‌گردد اين كارخانه 10 نوع كائولن توليد مي‌كند كه در كارخانجات بي‌شماري قابل مصرف مي‌باشد.


2- كارخانه كائولن شويي گناباد
جهت شستشوي كائولن گناباد شركت كائولينيت با شركت آلماني AKW قرار داد ساخت يك كارخانه كائولن شوئي را منعقد كرده است ظرفيت كارخانه براي محصول اصل و در جه يك 15000 تن در سال است كه جهت پركننده9 كاغذ درنظر گرفته شده است. كارخانه داراي دو خط تر و خشك مي‌باشد. مراحل خطوط توليد درنمودار شماره 20 آمده است. محصولات درجه دوم اين كارخانه براي بدنه و بيسكويت كاشي و نيز كاستهاي نسوز مناسب است.


3- كارخانه معدن فرآور
كارخانه نسبتاً كوچكي در مشهد به فرآوري كائولن مشغول است كه در سال 1371 راه اندازي شده است. ظرفيت اسمي آن 20000 تن در سال است كه فعلاً‌ميزان توليد آن 10000 تن در سال است و محصول توليدي خود را با اختلاط با كائولن شركت WBB جهت لعاب به فروش مي‌رساند.