Il caolino è un comune minerale argilloso presente in natura. È il minerale utilizzato per la produzione di pigmenti bianchi, pertanto la bianchezza è un indice importante che influenza il valore del caolino. Il caolino può contenere ferro, materia organica, sostanze scure e altre impurità. Queste impurità possono conferire al caolino diverse colorazioni, influenzandone la bianchezza. Pertanto, è necessario purificare il caolino da queste impurità.
I metodi di purificazione più comuni del caolino includono la separazione per gravità, la separazione magnetica, la flottazione, il trattamento chimico, ecc. Di seguito sono elencati alcuni dei metodi di purificazione più comuni del caolino:
1. Separazione per gravità
Il metodo di separazione per gravità sfrutta principalmente la differenza di densità tra i minerali di ganga e il caolino per rimuovere le impurità ad alta densità, quali materia organica leggera, quarzo, feldspato ed elementi contenenti ferro, titanio e manganese, riducendo così l'influenza delle impurità sulla bianchezza. Per la rimozione delle impurità ad alta densità si utilizzano solitamente concentratori centrifughi. È possibile utilizzare anche un gruppo idrociclonico per completare il lavaggio e la vagliatura del caolino durante il processo di selezione, ottenendo così non solo il lavaggio e la classificazione, ma anche la rimozione di alcune impurità, il che lo rende particolarmente vantaggioso dal punto di vista applicativo.
Tuttavia, è difficile ottenere prodotti di caolino di qualità con il metodo di riseparazione, e i prodotti finali di qualità devono essere ottenuti mediante separazione magnetica, flottazione, calcinazione e altri metodi.
2. Separazione magnetica
Quasi tutti i minerali di caolino contengono una piccola quantità di minerale di ferro, generalmente dallo 0,5% al 3%, principalmente magnetite, ilmenite, siderite, pirite e altre impurità coloranti. La separazione magnetica sfrutta principalmente la differenza di campo magnetico tra il minerale di ganga e il caolino per rimuovere queste impurità colorate.
Per la magnetite, l'ilmenite e altri minerali fortemente magnetici o limatura di ferro mescolati nel processo di lavorazione, l'utilizzo del metodo di separazione magnetica per separare il caolino risulta più efficace. Per i minerali debolmente magnetici, esistono due metodi principali: uno consiste nel tostarli, trasformandoli in minerali di ossido di ferro fortemente magnetici, per poi procedere alla separazione magnetica; l'altro metodo prevede l'utilizzo di un campo magnetico ad alto gradiente. Poiché la separazione magnetica non richiede l'uso di agenti chimici, non inquina l'ambiente e pertanto è ampiamente utilizzata nel processo di lavorazione dei minerali non metallici. Il metodo di separazione magnetica ha risolto efficacemente il problema dello sfruttamento e dell'utilizzo del caolino di bassa qualità, che non ha valore commerciale a causa dell'elevato contenuto di minerale di ferro.
Tuttavia, è difficile ottenere prodotti di caolino di alta qualità mediante la sola separazione magnetica, e sono necessari trattamenti chimici e altri processi per ridurre ulteriormente il contenuto di ferro nei prodotti di caolino.
3. Galleggiamento
Il metodo di flottazione sfrutta principalmente le differenze fisiche e chimiche tra i minerali di ganga e il caolino per trattare il minerale di caolino grezzo, che presenta un elevato contenuto di impurità e una minore bianchezza, e per rimuovere le impurità contenenti ferro, titanio e carbonio, al fine di realizzare un utilizzo completo delle risorse di caolino di bassa qualità.
Il caolino è un tipico minerale argilloso. Impurità come ferro e titanio sono spesso incorporate nelle particelle di caolino, quindi il minerale grezzo deve essere macinato fino a raggiungere un certo grado di finezza. I metodi di flottazione comunemente utilizzati per la caolinite includono la flottazione a particelle ultrafini, la flottazione a doppio strato fluido e la flottazione a flocculazione selettiva, ecc.
La flottazione può aumentare efficacemente la bianchezza del caolino, ma lo svantaggio è che richiede reagenti chimici e ha costi elevati, oltre a essere un facile fattore di inquinamento.
4. Trattamento chimico
Lisciviazione chimica: alcune impurità presenti nel caolino possono essere disciolte selettivamente mediante acido solforico, acido cloridrico, acido nitrico e altri agenti liscivianti. Questo metodo può essere utilizzato per rimuovere ematite, limonite e siderite dal caolino di bassa qualità.
Sbiancamento chimico: le impurità presenti nel caolino possono essere ossidate in sostanze solubili tramite sbiancamento, che possono poi essere lavate e rimosse per migliorare la bianchezza dei prodotti a base di caolino. Tuttavia, lo sbiancamento chimico è relativamente costoso e viene solitamente utilizzato sul concentrato di caolino, che necessita di un'ulteriore purificazione dopo la decontaminazione.
Purificazione tramite tostatura: la differenza nella composizione chimica e nella reattività tra le impurità e il caolino può essere sfruttata per la tostatura magnetizzante, la tostatura ad alta temperatura o la tostatura con clorurazione per rimuovere impurità come ferro, carbonio e solfuri presenti nel caolino. Questo metodo può migliorare la reattività chimica dei prodotti calcinati, aumentare notevolmente la bianchezza del caolino e ottenere prodotti di caolino di alta qualità. Tuttavia, lo svantaggio della purificazione tramite tostatura è l'elevato consumo energetico e il rischio di inquinamento ambientale.
È difficile ottenere concentrati di caolino di alta qualità utilizzando una sola tecnologia. Pertanto, nella produzione effettiva, consigliamo di scegliere un produttore qualificato di apparecchiature per la lavorazione dei minerali. Eseguire esperimenti di lavorazione dei minerali e applicare diverse tecnologie di processo permette di migliorare la qualità del caolino.
Data di pubblicazione: 6 aprile 2020