El caolín a base de carbón se usa ampliamente en diversos campos industriales debido a su composición mineral simple, composición química pura, resistencia a altas temperaturas, buena dispersabilidad, propiedades químicas estables y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Para el desarrollo y aplicación del caolín duro a base de carbón, se harán introducciones específicas a su aplicación en los siguientes campos industriales:
Industria química
(1) En la producción de compuestos de aluminio, el contenido de Al2O3 en el caolín a base de carbón es generalmente alto, principalmente entre 35% y 39%. Después de un procesamiento industrial químico en profundidad, se pueden producir diversos productos de sal de aluminio de alto valor agregado, como alúmina y nanoescala: óxido de aluminio.
① AlCl3- sirve como agente endurecedor en el campo de la fundición de precisión; Utilizado como agente de hidrocraqueo en la industria petrolera; Servir como agente de apresto y precipitación en la industria papelera; Además, también se utiliza como conservante de la madera, agente separador de aguas residuales, etc.
② El sulfato de aluminio se utiliza principalmente como relleno en la industria papelera y también se utiliza en la conservación de la madera, extinción de incendios con espuma, floculantes, mordientes, astringentes médicos y otros campos.
③ Al (OH) 3- utilizado como relleno retardante de llama sin humo en plásticos y polímeros de cloruro de polivinilo; Se utiliza como catalizador y relleno retardante de llama para sintetizar productos de caucho; Como agente blanqueador y abrillantador, se utiliza en la fabricación de papel y como relleno para alfombras artificiales.
④ Nanoescala: Al2O3 se utiliza en la industria electrónica para producir sustratos de circuitos integrados, lámparas de cerámica transparentes, cintas magnéticas y polvos fluorescentes como materia prima para cerámicas estructurales de alto rendimiento y materiales láser.
(2) Producción de silicona, vidrio soluble y negro de humo blanco.
Durante la producción química de sales de aluminio a partir de caolín a base de carbón, se genera una gran cantidad de residuos de reacción, compuestos principalmente de SiO2, que pueden usarse como materia prima para procesar y producir silicato de sodio y negro de humo blanco. Disolver el residuo de lixiviación ácida en sosa cáustica, filtrar y eliminar el residuo, luego agregar un electrolito a la solución de silicato de sodio y, mediante tratamiento de acidificación, precipitar el SiO2 hidratado. Después del tratamiento, el producto se filtra, se lava y se seca para obtener negro de carbón blanco.
(3) Zeolita sintética
En los últimos años, los académicos han llevado a cabo exploraciones en profundidad sobre la aplicación de suelo calcinado a base de carbón para preparar zeolita. El caolín a base de carbón de alta calidad tiene una proporción molecular de Al2O3/SiO2 similar al tamiz molecular 4A, lo que lo hace adecuado para la producción de zeolitas. El método de cristalización hidrotermal puede generar diferentes tipos de zeolitas como A, X, Y, etc. Entre ellas, la zeolita 4A se utiliza como aditivo detergente y puede reemplazar al tripolifosfato de sodio en la producción de detergentes y detergentes para ropa sin fósforo, reduciendo así el impacto ambiental. contaminación.
Aplicación en el campo de los materiales de construcción.
(1) Cemento geopolímero
Como nuevo tipo de material cementante, el cemento geopolímero se compone principalmente de minerales amorfos y la composición mineral del cemento geopolímero es significativamente diferente de la del cemento Portland. Los principales enlaces de valencia del cemento geopolímero son enlaces iónicos y enlaces covalentes, donde los enlaces de van der Waals solo desempeñan un papel auxiliar, mientras que el cemento tradicional utiliza enlaces de van der Waals y enlaces de hidrógeno como enlaces de valencia principales, lo que da como resultado un rendimiento superior del cemento geopolímero en comparación. al cemento Portland tradicional.
(2) Aditivos para hormigón
Después de la calcinación a alta temperatura, el producto calcinado del caolín (principalmente metacaolín) exhibe una disposición irregular de átomos en su interior y termodinámicamente se encuentra en un estado metaestable, lo que lo hace propenso a reacciones químicas de hidratación con agua. Los productos hidratados incluyen gel CSH, aluminato de calcio hidratado, aluminato de calcio con azufre hidratado, etc., que pueden reemplazar el humo de sílice y, en general, rellenar aditivos para concreto.
(3) Recubrimientos de pintura
En la actualidad, los revestimientos de pintura son el principal área de aplicación del caolín calcinado en China, y el caolín sirve principalmente como relleno y sustituto del color en revestimientos de pintura. Para aplicaciones en revestimientos de pintura, el caolín a base de carbón calcinado tiene ventajas obvias. Además de tener la inercia química del caolín ordinario, alta capacidad de cobertura, fluidez de suspensión ideal, bajo costo, color blanco y reducir la necesidad de tintes costosos, también tiene ventajas tales como excelentes propiedades ópticas, forma irregular y alta tasa de absorción de aceite. , alta concentración de volumen de pigmento, envejecimiento difícil, resistencia al desgaste y fácil emulsificación en medios acuosos o oleosos.
Aplicación en la industria del caucho y el plástico.
Después de la modificación de la superficie, el caolín a base de carbón calcinado tiene una polaridad superficial similar a la del material de caucho, es fácil de humedecer por el material de caucho, tiene una rápida eficiencia de alimentación de polvo, puede mejorar el efecto de dispersión del material de caucho y lograr un buen efecto de refuerzo. de las partículas de caucho.
(1) Aplicación en caucho
Después de la modificación, se puede agregar caolín calcinado convencional al caucho para lograr un efecto de semireforzamiento o más. Además, puede promover la reticulación y dispersión de coloides hasta cierto punto, mejorar la eficiencia de la vulcanización, mejorar el rendimiento del procesamiento y aumentar la cantidad de relleno y los beneficios económicos.
(2) Aplicaciones en plásticos
El caolín calcinado se utiliza como relleno en plásticos de ingeniería y en general, con una cantidad de relleno que generalmente oscila entre el 20% y el 40%. El caolín calcinado a base de carbón utilizado para plásticos puede mejorar y mejorar eficazmente los parámetros de rendimiento, como la temperatura de transición vítrea, la resistencia a la tracción y el módulo. Además, el caolín calcinado a base de carbón se utiliza a menudo como aditivo en películas plásticas para invernaderos agrícolas debido a su capacidad para bloquear eficazmente la radiación infrarroja lejana. Tiene las funciones de mantener una temperatura diurna y nocturna relativamente apropiada dentro del invernadero, mejorar el efecto libre de niebla de las películas agrícolas y mejorar la uniformidad de la iluminación. Es un auxiliar ideal para el aislamiento de películas agrícolas.
Material de relleno de papel
El caolín calcinado se aplica en la industria papelera, principalmente como carga en la industria papelera. Después de modificar la superficie y recubrirla con dióxido de titanio, el caolín calcinado a base de carbón tiene funciones similares al dióxido de titanio. Debido a su alto poder colorante y cubriente, es especialmente adecuado para su uso en máquinas de recubrimiento por rascador de alta velocidad.
Porcelánico industrial
(1) Cerámica
La cerámica para estructuras de alta temperatura se ha desarrollado rápidamente en los últimos años, reemplazando ampliamente los materiales metálicos tradicionales en el campo de los materiales de ingeniería de alta temperatura. Este tipo de material cerámico tiene buena resistencia a la corrosión química, resistencia sísmica térmica y estabilidad a altas temperaturas. Utilizando un flujo de gas argón para el control de la atmósfera, se preparó polvo cerámico de SiCw/Al2O3 combinando caolín natural y negro de humo a nanoescala a alta temperatura. Los bigotes de SiC generados tenían un diámetro inferior a 200 nm y una longitud superior a 5 um. El polvo cerámico producido mediante este método tiene propiedades significativamente mejoradas, como la tenacidad a la fractura, la resistencia al choque térmico y la resistencia a la flexión.
(2) Porcelana eléctrica
En la investigación sobre el desarrollo y utilización de materias primas de caolín en la región occidental de la provincia de Heilongjiang, se producen cerámicas eléctricas de alto y bajo voltaje que cumplen con los estándares industriales nacionales de China a partir de materias primas cerámicas de sitios industriales, complementadas con materias primas. de nuestra provincia y otras regiones.
(3) Esmalte
Como material compuesto, el principio fundamental del esmalte es fundir y condensar materiales vítreos inorgánicos sobre la estructura metálica de la matriz, uniéndolos así firmemente. El caolín se utiliza para el esmalte y está relleno de materiales vítreos inorgánicos. Los productos esmaltados son seguros, no tóxicos y fáciles de limpiar. Son muy utilizados como utensilios de comida y utensilios de lavado en la vida diaria. Existe una gran variedad de variedades de esmalte, y según sus diferentes usos, sus campos industriales incluyen principalmente arte, uso diario, higiene, arquitectura, industria, especiales y otras categorías de esmaltes diferentes.
Materiales poliméricos
(1) Materiales electrónicos aislantes
El caolín calcinado a base de carbón, después de su modificación, puede mejorar eficazmente su resistencia de aislamiento y es inofensivo para el medio ambiente. Por ello, ha sido ampliamente estudiado como sustituto de los retardantes de llama orgánicos que antes eran perjudiciales para el medio ambiente. Hoy en día, se han aplicado retardantes de llama de caolín calcinado a base de carbón modificado a laminados revestidos de cobre retardantes de llama de tipo resina fenólica y sus tableros aislantes laminados.
(2) Materias primas para productos de fibra de vidrio.
La fibra de vidrio, como tipo de material inorgánico no metálico, es el miembro principal del sistema de materiales actual con un rendimiento excelente. Exploración de la aplicación de caolín ultrafino en la producción de fibra de vidrio para hornos de tanque sin álcalis y caucho butílico clorado en función de la composición química y las características del mineral del caolín. Los resultados de la exploración muestran que este tipo de caolín en serie de carbón tiene amplias perspectivas de desarrollo en los campos de fibra de vidrio y caucho.
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