کائولن چیست چه کاربردی دارد و قیمت خرید و فروش آن

کائولن یا خاک چینی نام رایج برای محصولات معدنی است که کاملاً یا اساساً از کائولنیت معدنی یا سیلیکات آلومینیوم تشکیل شده است. گریدهای آسیاب شده و طبقه بندی شده کائولن خام ممکن است حاوی مقادیر کمی از سیلیکات مربوطه (میکا ، ایلیت ، کلریت ، اسمکتیت) و کوارتز باشند.

بیشترین کاربرد این ترکیب در صنعت روکش است و برای حذف ناخالصی ها با آب شستشو داده می شود. کائولن دارای ساختار سفالی است  اما بر خلاف تالک و میکا ، ارزش آن در تولید پوشش ها بیشتر از سهم آن در خواص نوری است. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.

ساختار کائولن

ساختار کائولینیت را می توان به صورت لایه ای از حلقه های سیلیکا که از طریق اکسیژن های مشترک به لایه ای از هشت ضلعی آلومینا متصل شده اند به تصویر کشید. در طبیعت  این صفحات در دسته هایی قرار می گیرند که درجات مختلفی از نظم انباشته شدن را نشان می دهند.

از آنجا که یک ذره کائولینیت مجزا دارای یک سطح اکسیژن در یک طرف و یک سطح هیدروکسیل در طرف دیگر است ، به شدت هیدروژن به صفحات بالا و پایین آن متصل شده است. این مسئله لایه برداری را نسبت به سایر پرکننده های سیلیکات ، طلق و میکا دشوارتر می کند. کائولین آب دوست است بنابراین به راحتی در آب پراکنده می شود. برای کاربردهای غیر آبی ، سازگاری ماتریس با عملیات سطحی بهبود می یابد.

منشاء زمين شناسی کائولن

کائولن زمانی شکل می گیرد که سیلیکات آلومینیوم بی آب موجود در سنگ های فلدسپاتیک مانند گرانیت ، در اثر هوازدگی یا فرآیندهای گرمابی تغییر می کند. فرآیندی که گرانیت سخت را به ماتریس نرم موجود در چاله های کائولن تبدیل می کند ، به عنوان “کائولنیزاسیون” شناخته می شود.

کوارتز و میکا نسبتاً بدون تغییر باقی می مانند در حالی که فلدسپات به کائولینیت تبدیل می شود. اسمکتیت همچنین ممکن است در مقادیر کمی در برخی رسوبات ایجاد شود. تصفیه و پردازش بخش خوب گرانیت کائولنیزه عمدتاً کائولینیت با مقادیر جزئی میکا ، فلدسپات و  کوارتز و بسته به منشاء ، مواد آلی و یا مواد معدنی سنگین به دست می دهد.

انواع کائولن

بر اساس اصطلاحات اقتباس شده از صنعت لاستیک ، رس کائولن معمولاً به عنوان رس “سخت” یا “نرم” متمایز می شود. رس سخت نسبتاً ضعیف متبلور شده  و حاوی کائولن بسیار دانه ریز  با اندازه ذرات حدود ۰.۲ تا ۰.۴ میکرومتر است.

این ترکیب باعث تقویت لاستیک می شود و در نتیجه ترکیبات سخت و پخت نشده ایجاد می کند. رس نرم کائولن دارای کریستال متخلخل و درشت تری است و اندازه متوسط ذرات آن حدود ۱.۳ میکرومتر است که به وسیله رسوب دهی ایجاد می شود. این خاک اثر تقویت کننده کمی در لاستیک دارد و در نتیجه ترکیبات نرم تری ایجاد می کند.

روش تولید گریدهای کائولن

تمایز اساسی کائولن های گرید پوششی  رس های آبدار و کلسینه شده است. رس های آبدار از نظر ساختاری تغییر نکرده و هیدروکسیل های سطحی آب دوست خود را که به اصطلاح آب تبلور نامیده می شود ، حفظ کرده اند. بیشتر رس های آبدار که در پوشش ها استفاده می شود با آب شستشو می شود.

گریدهای شسته شده توسط آب با دوغاب شدن رس در آب و سپس سانتریفیوژ یا هیدروسیکلون شدن آن برای حذف ناخالصی ها و تولید کسری از اندازه ذرات خاص ، ساخته می شوند. دوغاب تصفیه شده یا آبگیری می شود (برای کاهش ناخالصی های محلول) و خشک می شود ، یا تا ۷۰٪  تغلیظ شده و به شکل دوغاب فروخته می شود. رس های شسته شده در آب اغلب برای بهبود روشنایی تصفیه می شوند. این روند شامل سفید کردن شیمیایی ویا جداسازی مغناطیسی با شدت بالا برای حذف ناخالصی های آهن و تیتانیوم است.

خاک رس متورق با آسیاب سایشی  خاک درشت حاصل از شستشو با آب رس نرم ساخته می شود. این روند کائولینیت را به صفحات جداگانه و پهن تبدیل می کند و باعث افزایش روشنایی ، کدورت و خواص سد کنندگی می شود.

خاک رس ایرفلوات شناور  یک کائولن آبدار خشک است که برای کاهش ناخالصی ها و کنترل توزیع اندازه ذرات جدا سازی شده است. صنعت روکش به دلیل رنگ ضعیف تر و ساییدگی بیشتر ناشی از ناخالصی های معدنی ، در مقایسه با گریدهای شستشو شده با آب ، فقط از مقدار کمی رس شناور استفاده می کند.

رس کلسینه شده با عملیات حرارتی از کائولین آب شسته و سفید شده ساخته می شود. کلسیناسیون در دمای پایین ، در دمای ۶۵۰-۷۰۰ درجه سانتی گراد ، هیدروکسیل های ساختاری را حذف کرده و متاکائولن بی شکل ایجاد می کند. وزن مخصوص از ۲.۵۸ به حدود ۲.۵۰ کاهش می یابد ، در حالی که سختی و تخلخل و در نتیجه روشنایی ، کدورت و خاصیت جذب افزایش می یابد.

رس های کاملاً کلسینه شده  با حداکثر روشنایی و کدورت ، در محدوده ۱۰۰۰-۱۱۵۰ درجه سانتی گراد تولید می شوند. این  دما مقدار به اندازه کافی گرم است که ساختار بی شکل را به طور کامل فرو ریزد  و در نتیجه وزن مخصوص به ۲.۶-۲.۷ افزایش می یابد ، بدون این که باعث تغییر شکل کانی به مولیت شود (وزن مخصوص ۳.۲ ، سختی ۶-۷). تعادل کدورت و درخشندگی حاصل از رس های کلسینه شده را می توان با دما ، میزان گرمایش و شارهایی که در فرایند کلسیناسیون استفاده می شود ، دستکاری کرد.

خواص کاربردی کائولن

به دلیل اهمیت تأثیر کائولن بر خواص نوری پوشش ها ، این رس ها در انواع بیشتری نسبت به سایر پرکننده های کاربردی سیلیکات ارائه می شوند تا طیفی از بلوریت و شکل پذیری ، کسرهای اندازه ذرات کنترل شده ، روشنایی و کدورت را به نمایش بگذارند.

این رس ها که از طریق اصلاح شیمیایی تولید می شوند بیشترین کاربرد دارند. گریدها با پوشش های پراکندگی برای پراکندگی آسان در آب و همچنین تصفیه سطحی استئارات یا سیلان برای بهبود سازگاری با ماتریس های آلی موجود است.

محصولات رس ساختار یافته که در برخی موارد SAMS (آلومینو-سیلیکات های قلیایی مصنوعی) نیز نامیده می شوند ، با واکنش کائولن با قلیاها ، مانند سیلیکات قلیایی در دما و فشارهای بالا ساخته می شوند. محصولات قلیایی حاصله اساساً صفحات کائولن با لبه های واکنشی بی شکل هستند. واکنش و تجمع بعدی می تواند برای ارائه محصولات با افزایش ، اما کنترل شده ، سطح تخلخل ، جذب روغن ، روشنایی ، کدورت ، استحکام رنگ آمیزی و مسطح شدن باشد.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی کائولن

کائولن یا خاک رس چینی تقریباً سفید رنگ است. بر اساس اندازه ذرات ریز و رنگ خالص از سایر رس های صنعتی متمایز می شود. قابلیت پخش شدن آن در آب آن را به رنگدانه ای ایده آل تبدیل کرده است. ترکیب اصلی کائولن کائولینیت معدنی است ، سیلیکات آلومینیوم آبدار که از تجزیه مواد معدنی مانند فلدسپات تشکیل شده است.

نام کائولن از زبان چینی گرفته شده است و به معنی خط الراس بلند است که اشاره ای به تپه ای در جنوب شرقی چین است که در ابتدا خاک رس کشف و مورد استفاده قرار گرفته است. در قرن های ۷ و ۸ ، چینی ها اولین کسانی بودند که از کائولن برای ساختن پرسلن استفاده کردند. قرن ها بعد دیگر مناطق جهان توانستند این روند را تکرار کنند.

رنگ سفید کانی می تواند به طور طبیعی وجود داشته باشد  یا می تواند پس از پردازش ایجاد شود که مواد معدنی و سایر ترکیبات رنگی را حذف می کند. اندازه ذرات کوچک این کانی به پراکندگی نور سفید آن کمک می کند.

کاربردهای کائولن در صنایع

کائولین ها به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی منحصر به فرد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. شکل ، اندازه ذرات ، رنگ ، نرمی و عدم سایندگی خواص فیزیکی هستند که اهمیت ویژه ای دارند. خواص شیمیایی ، مانند ظرفیت تبادل باز نسبتاً پایین ، و دیگر خواص شیمیایی سطح ی و نامحلول بودن نسبی ، در بسیاری از کاربردها حاکم است.

در سال ۱۹۶۰ ، بیش از ۲،۰۰۰،۰۰۰ تن کائولین در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت که بیش از نیمی از آن توسط صنعت کاغذ مصرف می شد. خواص فیزیکی و شیمیایی در استفاده از این ترکیب روی کاغذ ، لاستیک ، سرامیک ، پلاستیک ، جوهر ، کاتالیزور ، حشره کش ها و موارد دیگر بسیار موثر است.

اگرچه این خاک در سراسر جهان یافت می شود ولی رسوبات با سفیدی مناسب ، ویسکوزیته و سایر خصوصیات مطلوب نادر است. از قضا ، بهترین ذخایر در چین قرار ندارند بلکه ایالات متحده دارای ذخایر با کیفیت بالا در جنوب شرقی است. این ماده معدنی از زمان استعمار در جورجیا و کارولینای جنوبی استخراج شده است. سایر ذخایر ارزشمند در برزیل و انگلستان واقع شده است.

صنعت کاغذ

استفاده اولیه از این ماده در صنعت کاغذ است. این ترکیب به عنوان یک پوشش کاغذی عمل می کند که با کمک به روشنایی ، صافی،  براقی ظاهر و همچنین قابلیت چاپ را بهبود می بخشد. علاوه بر این ، در صنعت کاغذ به عنوان پرکننده ای استفاده می شود که باعث کاهش هزینه ها و استفاده از منابع درختی می شود.

ظروف چینی و ظروف

بسیاری از مردم این تصور اشتباه را دارند که تنها استفاده از کائولن در تولید چینی است. این درست نیست و استفاده از آن در صنعت کاغذ بسیار بیشتر از سایر مصارف آن است. با این حال این ترکیب هنوز به عنوان یک جزء ارزشمند در چین یو سایر ظروف مورد استفاده قرار می گیرد. رنگ ، براقیت و سختی ویژگی های ایده آل برای چنین محصولاتی است.

صنایع آرایشی- بهداشتی

این ترکیب برای پوست نیز حاوی فواید زیادی است. رس و پودر خاک رس کائولن را می توان به تنهایی در ترکیب با آب یا سایر مواد طبیعی برای ایجاد پاک کننده های پوست ، ماسک ها ، اسکراب ها و موارد دیگر بدون کاربرد مواد شیمیایی استفاده کرد.

این ترکیب برای پاکسازی ملایم پوست، کاهش چربی پوست ، تسکین دهنده پوست های حساس ، درمان هفتگی موثر آکنه ، لایه برداری پوست و از بین بردن سلول های مرده و پوست خشک و پوسته پوسته، بهبود خاصیت ارتجاعی پوست و به تأخیر انداختن علائم پیری ، کاهش تحریکات پوستی مانند گزش حشرات ، بثورات ، پیچک سمی و موارد دیگر موثر است .

کاربردهای دیگر

این ماده در انواع مختلفی محصولات از جمله رنگ ، لاستیک ، عایق کابل ، فیلم های مخصوص و کودها به کار می رود. مصارف جدید به طور مکرر کشف می شود و اطمینان حاصل می شود که این ماده معدنی برای مدت طولانی  تقاضای بالایی داشته باشد.

قیمت خرید و فروش کائولین

قیمت خرید و فروش کائولین بر اساس گرید آن متفاوت است و شما می توانید بر اساس نیاز خودتان انواع آن را در بسته بندی های مختلف به صورت حضوری یا اینترنتی خریداری کنید.

کائولن در کشاورزی

کائولن یک خاک رس سفید بسیار خالص است که از تجزیه سنگ های فلدسپات که یک سیلیکات آلومینیوم هیدراته است به دست می آید. رطوبت گیری و انعطاف پذیری آن کم تا متوسط ​​است. این ترکیب قدرت پوشش دهی و جذب عالی و همچنین ویسکوزیته پایین در درصد بالایی از مواد جامد دارد. در اوایل دهه نود، فیلم های محافظ با منشاء معدنی به عنوان یک اقدام محافظتی پیشگیرانه شروع به آزمایش کردند، همیشه با توجه به اینکه آنها فعالیت فتوسنتزی گیاه را محدود نمی کردند، کائولن پرمصرف ترین ماده معدنی است.

طیف گسترده ای از کائولن با خلوص بالا را برای کشاورزی در بازار موجود است. کائولن میکرونیزه در محلول پاشی گلابی، زیتون، پرتقال و غیره استفاده می شود. کائولن بسیار خالص برای کاربرد در کشاورزی ارگانیک به عنوان تقویت کننده گیاهی استفاده می شود. کاربردهای کائولن شسته و میکرونیزه در کشاورزی به دلیل خواصی که دارد به گیاه اجازه می دهد تا در برابر بیماری های مختلف دفاع کند و همچنین وضعیت عمومی آن را تقویت کند. ضخامت ذرات ریز کائولن ما، سطح ویژه بزرگ، قدرت پنهان بالا، ظرفیت های جاذب و چسبندگی، آن را در کشاورزی ارگانیک و غیر ارگانیک ارزشمند می کند. در کشاورزی، استفاده از آن رو به گسترش است و نتایج بسیار مثبتی در کنترل اکولوژیکی مگس میوه در مرکبات، مگس و دعا در درختان زیتون و پسیل در درختان گلابی و برخی آفات مانند برگ خوار (پشه سبز)، تریپس، لپیدوپترا دارد. نسبت های مورد استفاده برای حل کردن کائولن با غلظتی بین ۳ تا ۵ درصد حجم آب، بسته به نوع گیاه متفاوت است. این به شما امکان می دهد آن را با انواع دیگر محصولات در یک مخزن مخلوط کنید و آنها را به طور همزمان اعمال کنید و یک لایه نازک و همگن ایجاد کنید که درختان را می پوشاند.