Kaolinit

Kaolinit adalah mineral non-logam, terutama terdiri dari kaolinit, halloysite, hidromika, illite, montmorillonite dan kuarsa, feldspar dan mineral lainnya, yang sering dicampur dengan pirit, limonit, anatase, kuarsa, kalsedon, tawas, dan lain-lain.
Kaolin banyak digunakan dalam industri keramik, kertas, karet, plastik, dan industri refraktori karena kemampuan prosesnya yang sangat baik seperti plastisitas, kekompakan, sinterabilitas, dan ketahanan terhadap api.
Ada tiga jenis utama asal mula terbentuknya endapan kaolin: pelapukan, sedimen, dan perubahan hidrotermal.

Pengolahan bijih kaolin tergantung pada sifat bijih dan penggunaan akhir produk. Ada dua proses yang digunakan dalam produksi industri: proses kering dan proses basah. Biasanya, kaolin keras dihasilkan melalui proses kering, dan kaolin lunak dihasilkan melalui proses basah.

Proses penambangan kering kaolinit adalah proses yang sederhana dan ekonomis. Bijih dihancurkan hingga 25,4 mm dengan penghancur palu dan dimasukkan ke dalam cage mill untuk mengurangi ukuran partikel menjadi 6,35 mm. Udara panas di dalam cage mill mengurangi kelembaban kaolin dari sekitar 20% menjadi 10%.
Bijih yang dihancurkan selanjutnya digiling dengan tipe tiup Pabrik Raymond dilengkapi dengan pemisah sentrifugal dan siklon. Proses ini menghilangkan sebagian besar pasir dan produk ini biasanya digunakan sebagai bahan pengisi berbiaya rendah dalam industri karet, plastik dan kertas. Ketika digunakan dalam industri kertas, produk ini dapat digunakan sebagai pengisi pada lapisan pengisi dengan kadar abu kurang dari 10% atau 12%. Saat ini, kecerahan produk tidak tinggi.

Ketika metode benefisiasi kering membutuhkan tingkat keputihan yang tinggi pada produk, maka produk yang dihasilkan oleh pabrik Raymond harus dihilangkan zat besinya. Proses kering memiliki keuntungan menghilangkan proses dehidrasi dan pengeringan, mengurangi hilangnya bubuk abu, aliran proses yang pendek, biaya produksi yang rendah, dan cocok untuk daerah kekeringan dan kekurangan air. Namun, perlu mengandalkan proses benefisiasi basah untuk mendapatkan kaolin dengan kemurnian tinggi.

Proses basah meliputi tiga tahap yaitu persiapan bijih, pengolahan bijih, dan pengolahan produk.
Tahap pemberian manfaat dapat meliputi penilaian hidrolik, flotasi, flokulasi selektif, pemisahan magnetik, perawatan kimia (pemutihan), dll. untuk menghilangkan kotoran yang berbeda-beda.

Bubur bubur yang telah disiapkan pertama-tama disaring dengan kotak pencucian tipe penggaruk, pengklasifikasi tangki apung atau siklon, dan kemudian dibagi menjadi dua tingkat kasar dan halus dengan sentrifus kontinu, siklon hidraulik, pemisah hidraulik, atau saringan halus bergetar (325 mesh).

Grade halus dari pengklasifikasi dimasukkan ke dalam HGMS (pemisah magnetik bergradien tinggi) untuk menghilangkan pengotor besi-titanium. Produk dipisahkan dengan cara diaduk dan digosok, kemudian dilindi dengan oksida besi. Tanah liat yang memiliki kecerahan yang cukup tinggi dan memiliki sifat pelapisan yang baik dapat dihilangkan secara magnetis. Dilucuti dan dikirim langsung ke operasi pelindian. Setelah pelindian, tawas ditambahkan ke dalam bubur untuk menggumpalkan mineral lempung untuk memfasilitasi dehidrasi.

Tanah liat yang telah diputihkan dikeringkan dengan menggunakan centrifuge berkecepatan tinggi, filter vakum putar, atau mesin penyaring. Pengurasan air dengan filter atau filter press. Filter cake disebarkan kembali menjadi bubur 55% hingga 65% padatan dan kemudian dikeringkan dengan semprotan untuk menghasilkan produk kering yang longgar. Sebagian dari produk kering dicampur ke dalam bubur yang terdispersi untuk membuat padatan 70% dan dikirim ke pabrik kertas.

Produk akhir, yang tidak dipilih, memiliki kecerahan yang rendah dan hanya dapat diperoleh dengan pemisahan magnetik, flotasi buih, atau flokulasi selektif dalam prosesnya. Namun, operasi independen ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, sehingga industri biasanya menggunakan proses gabungan dari dua atau tiga proses ini untuk pemanfaatan sumber daya tanah liat secara komprehensif.

Pemisahan magnetik gradien tinggi kaolin

Pos terkait: Apa itu Pemisah Magnetik Gradien Tinggi?
Pengotor yang dicelup dalam kaolin (seperti hematit, dll.) memiliki sifat magnetik yang lemah dan dapat dihilangkan dengan pemisah magnetik gradien tinggi. Di Amerika Serikat, pemisah magnetik gradien tinggi basah PEM-84 dapat mengurangi Fe2O3 dalam bijih kaolin dari 0,9% menjadi 0,6%, dan Ti2O3 dari 1,8% menjadi 2,0% menjadi 0,8%. Pemisah magnetik gradien tinggi ini menggunakan wol baja tahan karat sebagai media. Ketika kekuatan medan 1,5 hingga 2,0T, ia mengkonsumsi 270-500kw.

China telah melakukan penelitian basah pada tanah asam Hunan, Lingyang, Boluo dan Hengling, dan semuanya telah memperoleh hasil pengujian yang baik, terutama penghilangan besi dan titanium dalam kaolin dengan pemisahan magnetik gradien tinggi getaran. Indikator pengujian yang sangat bagus. Dari hasil uji komparatif pemisah magnetik gradien tinggi bergetar CLY500 China dan pemisah magnetik gradien tinggi PEM-84 AS, magnetik gradien tinggi China terlihat dari pengotor besi dan titanium serta keputihan. Performa mesin lebih baik dari Amerika Serikat.

Karena beberapa pengotor besi di beberapa tambang kaolin ada dalam bentuk silikat, sifat magnetiknya sangat lemah, dan titanium ada dalam bentuk rutil, maka metode pemisahan magnetik sulit dilakukan, sehingga prosesnya biasanya disertai dengan flotasi, flokulasi selektif, dan operasi lainnya. Untuk meningkatkan kualitas produk.

Dalam beberapa tahun terakhir, pemisah magnetik superkonduktor telah berhasil diterapkan pada pemilahan kaolin, yang tidak hanya mengurangi konsumsi energi, tetapi juga sangat meningkatkan kekuatan medan, dan kualitas konsentrat kaolin juga lebih tinggi. Pemisah magnetik superkonduktor Eriez memiliki fitur pengangkatan magnetik yang cepat, mencapai kekuatan medan desain tertinggi (5T) dalam 60 detik, sementara waktu degaussing singkat, yang sangat mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk membersihkan kotoran magnetik dari magnet selama siklus beban. Konsumsi energinya rendah, sekitar 80% lebih rendah dari pemisah magnetik konvensional, dan kapasitas pemrosesannya besar, hingga 100t / jam.

Inggris telah menguji sistem magnet superkonduktor heliks bolak-balik yang desainnya mirip dengan filter magnet kaleng konvensional, kecuali bahwa sistem ini mempertahankan magnet superkonduktor dalam keadaan tereksitasi selama siklus kerja tanpa mengganti kontrol. Operasi berkelanjutan. Pemisah magnetik superkonduktor gradien tinggi 3048mm yang dirancang oleh Humboldt dari Jerman memiliki struktur sederhana, biaya pengoperasian dan pemeliharaan yang rendah, serta stabilitas yang baik.

Proses flotasi buih kaolin

Tujuan dari operasi flotasi adalah untuk mengapungkan pengotor titanium dari kaolin. Karena partikel pengotornya sangat halus, proses flotasi pembawa biasanya digunakan. Mineral pembawa dapat berupa pasir kalsit atau silika (-325 mesh), dan jumlah mineral pembawa umumnya 10% hingga 20% menurut berat kaolin, dan sebagian dari pembawa dapat digunakan kembali setelah didaur ulang.

Bahan-bahan yang digunakan dalam proses flotasi termasuk dispersan natrium silikat, pengatur pH amina hidroksida dan pengumpul soda kaustik minyak Tal, asam lemak dan kalsium petroleum sulfonat. Namun, flotasi memiliki banyak kelemahan. Hidrofobisasi pembawa membutuhkan sejumlah besar bahan kimia. Proses flotasi hanya bisa efektif pada konsentrasi bubur yang lebih rendah, sehingga meningkatkan biaya pengeringan. Tubuh yang dimuat harus dikeluarkan dari produk tanah liat sebanyak mungkin. Mendaur ulang produk untuk didaur ulang.

Bahan kimia dan mineral pembawa yang tersisa di dalam tanah liat dapat merusak produk akhir. Cundy dan Yong dkk. mempelajari proses flotasi yang tidak memerlukan pembawa dan mengapungkan anatase langsung dari kaolin, yang dicirikan dengan adanya dispersan (seperti natrium silikat) dan pengatur pH (biasanya amina hidroksida). Dalam kondisi tinggi, konsentrasi pulp yang tinggi (padatan 40% hingga 60%) digosok untuk menghilangkan kontaminan permukaan. Pada saat yang sama, penggosokan juga menghancurkan anatase dan hematit dari mineral kaolin, dan kemudian menjebak sejumlah kecil aktivator dan asam lemak. Bubur ditambahkan bersama dengan bubur, dan anatase yang ditutupi oleh pengumpul membentuk aglomerasi selektif di bawah kondisi pengadukan geser tinggi, sehingga ukuran partikel meningkat secara signifikan, dan bubur setelah pengadukan geser tinggi dan bubur diencerkan menjadi 15% ~ Flotasi dilakukan dengan padatan 20%, dan tawas dalam kaolin juga dapat dihilangkan dengan flotasi.
Anda mungkin tertarik dengan membeli mesin flotasi, 7 Faktor yang Mempengaruhi Flotasi Buih

Flokulasi kaolinit selektif

Pada pH 8 ~ 11, aglomerasi selektif pengotor besi-titanium diamati dengan menambahkan ion logam alkali tanah seperti Ca2 + dan Mg2 + ke dalam bubur kaolin, dan kemudian flokulasi selektif dilakukan dengan polielektrolit anionik yang lemah. Proses ini membutuhkan konsentrasi bubur kurang dari 20%, sehingga sejumlah besar uap air harus dihilangkan pada operasi selanjutnya, dan sisa flokulan juga mempengaruhi kualitas produk akhir.

Flokulasi selektif kaolin dengan flokulan molekul tinggi, partikel kaolin terflokulasi ke bagian bawah, dan pengotor besi-titanium berwarna coklat kemerahan pada suspensi di bagian atas karena partikel-partikel halus, dan suspensi bagian atas dapat dihilangkan. Sebagian besar pengotor besi-titanium dihilangkan dan diproses dengan operasi lain (seperti pemisahan magnetik) untuk mendapatkan kaolin berkualitas tinggi. Suzhou Kaolin Company telah mencapai indikator yang baik dengan menggunakan proses baru flokulasi selektif. Penggunaan flokulasi selektif dan pemisahan magnetik gradien tinggi untuk mengolah kaolin juga memperoleh indikator yang memuaskan.

Pencucian kaolin

Pencucian dilakukan dengan adanya larutan asam lemah (pH 3 sampai 4) dengan adanya zat pereduksi (NaS2O4) untuk menjaga besi terlarut dalam keadaan Fe2+ , menghindari pembentukan Fe(OH)3, dan mencucinya dengan air untuk memisahkannya dari kaolin. Untuk menghilangkan bahan organik gelap, dapat diputihkan dengan zat pengoksidasi kuat (hidrogen peroksida, natrium hipoklorit, dll.), Dan Perusahaan Kaolin Suzhou telah memperoleh produk kaolin berkualitas tinggi dengan pemutihan oksidatif. Telah dilaporkan bahwa pengolahan kaolin dengan mikroorganisme dapat secara signifikan meningkatkan kualitas produk.

dehidrasi

Tanah liat yang dipilih disimpan dalam tangki bubur selama 6-8 jam, dan pH disesuaikan menjadi 3-4, yang mendekati titik nol tanah liat, sehingga partikel tanah liat mudah digumpalkan. Penambahan tawas ke bubur kertas membantu aglomerasi partikel tanah liat dan meningkatkan dehidrasi. Filter silinder adalah perangkat pengurasan yang umum digunakan yang meningkatkan konsentrasi bubur menjadi 55% hingga 60%. Salah satu fungsi penting dari operasi penyaringan adalah untuk menghilangkan bahan kimia dari tanah liat.

Untuk menyempurnakan pekerjaan ini, semprotan air sering digunakan. Pengeringan semprotan telah menjadi proses yang sangat efektif dalam industri tanah liat, tetapi biayanya mahal. Dalam beberapa tahun terakhir, sebuah proses penyaringan baru yang memanfaatkan sifat elektroforesis partikel bermuatan dalam medan listrik telah muncul. Partikel-partikel kaolin bermuatan negatif pada pH> 3 dan dikelilingi oleh kabut ion yang bermuatan berlawanan untuk membentuk lapisan ganda listrik.

Dalam medan listrik, partikel tanah liat bergerak menuju anoda, dan counterion dalam kabut ion bergerak menuju katoda. Ketika partikel mencapai anoda, partikel-partikel tersebut digunakan untuk melindungi kue filter yang terbentuk pada film anoda elektroda. Kue filter anoda selanjutnya didehidrasi oleh elektroosmosis, dan kelebihan air dipompa keluar melalui kapiler kue filter bermuatan negatif dengan prinsip elektroosmotik.

Agen dehidrasi digunakan untuk menggumpalkan partikel kaolin menjadi partikel besar, yang dapat mempercepat laju pengendapan partikel, memfasilitasi dehidrasi, dan mengurangi kehilangan kaolin dari partikel halus. Oleh karena itu, pengembangan agen dehidrasi efisiensi tinggi baru untuk kaolin juga merupakan salah satu arah penelitiannya.

Teknologi pengolahan mineral kaolin yang komprehensif di negara ini memiliki karakteristik sebagai berikut:

1 Bijih mentah yang ditambang dari tambang dipilih secara kasar di lokasi, dan sejumlah besar tailing dibuang ke dalam tambang. Hal ini tidak hanya menyelesaikan pengisian goaf, tetapi juga mengurangi penimbunan dan pengangkutan bijih di pabrik pembalut bijih. Konsentrat dari setiap pabrik pengasaran;

2 Transportasi melalui pipa umumnya digunakan antara tambang dan pabrik tertentu. Sejak tahun 1939, bubur kaolin telah diangkut melalui pipa;

3 pembuatan pulp konsentrasi tinggi, zat pendispersi ditambahkan ke pulp selama proses penyortiran, zat flokulasi ditambahkan selama proses dehidrasi, dan produk filter press atau filter vakum dapat dijual sebagai produk tanpa pengeringan;

4 Selain klasifikasi hidrosiklon, operasi benefisiasi juga menggunakan pengklasifikasi sentrifugal, gilingan pasir, pemisah magnetik dengan gradien tinggi, dan mesin flotasi untuk meningkatkan kehalusan produk dan mengurangi pengotor seperti besi, titanium, dan sulfur;

5 Proses pemutihan kimiawi umumnya digunakan di negara-negara penghasil kaolin utama seperti Amerika Serikat, Inggris, dan bekas Uni Soviet untuk menghasilkan produk kaolin dengan tingkat keputihan yang tinggi, tetapi biayanya tinggi;

6 Produk kaolin dijual dalam bentuk curah, bubuk kasar, bubuk halus, dan pasta. Produsen memasok produk yang berbeda sesuai dengan kebutuhan pengguna. Ada banyak jenis peralatan pengeringan untuk produk, tetapi sebagian besar aplikasi adalah pengeringan semprot, karena biayanya relatif rendah;

7 Konsentrator tidak hanya memiliki kapasitas produksi yang besar, tetapi juga banyak variasi, dan merupakan produk standar. Ini dapat memenuhi kebutuhan pengguna yang berbeda. China Kaolin Company memiliki empat kategori dan 34 varietas. Produk-produk ini banyak digunakan dalam pengisi dan pelapis kertas, bahan baku industri keramik, pengisi dan penguat karet dan plastik, kempa minyak semen putih, pelapis atap dan bahan anti air, bahan fiberglass, pigmen tinta, kosmetik dan sabun. Bahan pengisi, pembawa pestisida dan pupuk, pengikat bahan abrasif, saringan molekul sintetis, katalis minyak bumi, reaktor energi atom, dll.

1 Proses flotasi pembawa memungkinkan untuk memilih kaolin berbutir halus. Keuntungannya adalah energi kinetik partikel meningkat, tetapi konsumsi agen tinggi, dan biaya penggunaan dan pemrosesan mineral pembawa semakin meningkat.

2 Aktivasi kation polivalen tanpa pembawa juga dapat menyebabkan anatase mengapung, tetapi konsumsi kolektor yang cocok dengan asam lemak lebih tinggi daripada mineral industri lainnya, yang mungkin disebabkan oleh luas permukaan partikel yang besar.

3 Agitasi geser tinggi memainkan peran ganda dalam flotasi. Salah satunya adalah untuk memisahkan anatase dari kaolinit, dan yang lainnya adalah untuk menginduksi flokulasi geser antara partikel anatase yang ditutupi oleh kolektor.

4 Teknologi pemisahan magnetik gradien tinggi telah sangat mengubah penampilan industri kaolin. Terutama getaran pemisahan magnetik gradien tinggi getaran dapat secara efektif menghilangkan pengotor besi-titanium dalam kaolin, tetapi memiliki sedikit efek pada komposisi ukuran partikel dan sifat fisik dan kimia produk. Menghasilkan produk kaolin berkualitas tinggi. Perlakuan pemisahan magnetik gradien tinggi kering dari kaolin keras dapat menghilangkan dehidrasi produk dan mengurangi kehilangan produk, yang cocok untuk daerah kering dan rendah air. Pemisah magnetik gradien tinggi superkonduktor memiliki konsumsi energi yang rendah dan kapasitas pemrosesan yang besar. Kemurnian produknya tinggi dan akan banyak digunakan dalam industri kaolin.

5 pencucian oksidatif dan pengolahan mikroba produk kaolin dapat sangat meningkatkan kualitas produk.

6 Proses dehidrasi elektroforesis / elektroosmosis untuk meningkatkan konsentrasi bubur menjadi sekitar 70%, dan biaya produksi jauh lebih rendah daripada pengeringan semprot.

Kombinasi dari 7 jenis operasi dan produk akhir adalah fitur utama dari proses pengolahan mineral kaolin.