Kaolinit
Generał | |
---|---|
Kaolinitu | |
Kategoria |
Krzemiany warstwowe Kaolinit- grupa serpentyn |
Formuła (powtarzająca się jednostka) |
Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , lub w notacji tlenkowej: Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O |
Symbol IMA | Kln |
Klasyfikacja Strunza | 9.ED.05 |
Układ kryształów | trójklinika |
Kryształowa klasa |
Pedał (1) (ten sam symbol HM ) |
Grupa kosmiczna | P 1 |
Komórka elementarna |
a = 5,13 A , b = 8,89 A, c = 7,25 A; α = 90° β = 104,5°, γ = 89,8°; Z = 2 |
Identyfikacja | |
Kolor | Białe do kremowych, czasem czerwone, niebieskie lub brązowe odcienie zanieczyszczeń i bladożółte; również często barwił różne odcienie, powszechne były podpalania i brązy. |
Kryształowy zwyczaj | Rzadko w postaci kryształów, cienkich płytek lub ułożonych w stos. Częściej jako mikroskopijne płytki pseudoheksagonalne i skupiska płytek, skupione w zwarte, przypominające glinę masy |
Łupliwość | Idealny na {001} |
Wytrwałość | Elastyczny, ale nieelastyczny |
Twardość w skali Mohsa | 2–2,5 |
Połysk | Perłowy do matowego ziemistego |
Pasemko | Biały |
Środek ciężkości | 2,16–2,68 |
Właściwości optyczne | Dwuosiowy (–) |
Współczynnik załamania światła |
n α = 1,553–1,565, n β = 1,559–1,569, n γ = 1,569–1,570 |
kąt 2V | Zmierzone: 24° do 50°, Obliczone: 44° |
Bibliografia |
Kaolinit | |||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Tradycyjne chińskie | 高嶺石 | ||||||||||
Chiński uproszczony | 高岭石 | ||||||||||
Dosłowne znaczenie | „Kamień więzienny” | ||||||||||
|
Kaolinit ( / O k eɪ . ə l ə ˌ n aɪ t , - l ɪ - / KAY -ə -lə-nyte , -lih- ) to minerał ilasty o składzie chemicznym Al 2 Si 2 5 ( OH ) 4 . Jest to minerał krzemianowy warstwowy , z jednym czworościennym arkuszem krzemionki ( SiO 4 ) połączony poprzez atomy tlenu z oktaedrycznym arkuszem tlenku glinu ( AlO 6 ) oktaedrów.
glina krzemianu dwuoktaedrycznego ), wytwarzany przez chemiczne wietrzenie minerałów glinokrzemianowych , takich jak skaleń . Ma niską zdolność do kurczenia się i pęcznienia oraz niską zdolność wymiany kationów (1–15 meq/100 g).
Skały bogate w kaolinit i haloizyt / są k eɪ . ə l ɪ n / znane jako kaolin ( ) lub glinka biała . W wielu częściach świata kaolin jest zabarwiony na różowo-pomarańczowo-czerwono przez tlenek żelaza , nadając mu wyraźny rdzawy odcień. Niższe stężenia dają białe, żółte lub jasnopomarańczowe kolory. Czasami można znaleźć naprzemienne warstwy, jak w Providence Canyon State Park w Georgii w Stanach Zjednoczonych.
Kaolin jest ważnym surowcem w wielu gałęziach przemysłu i zastosowaniach. Komercyjne gatunki kaolinu są dostarczane i transportowane w postaci proszku, bryłek, półsuszonego makaronu lub zawiesiny . Globalną produkcję kaolinu w 2021 r. oszacowano na 45 mln ton, a łączna wartość rynkowa wyniosła 4,24 mld USD.
Etymologia
Nazwa kaolin pochodzi od Gaoling ( chiń .: 高嶺 ; pinyin : Gāolǐng ; dosł. „High Ridge”), chińskiej wioski niedaleko Jingdezhen w prowincji Jiangxi w południowo-wschodnich Chinach . Nazwa pojawiła się w języku angielskim w 1727 roku z francuskiej wersji tego słowa: kaolin , zgodnie z raportami François Xaviera d'Entrecollesa na temat wytwarzania porcelany Jingdezhen .
Kaolin jest czasami określany przestarzałym terminem lithomarge , pochodzącym ze starożytnej Grecji lito- i łacińskiej marga , oznaczającej „kamień margla ”; obecnie nazwa lithomarge może odnosić się do zwartej, masywnej formy kaolinu.
Chemia
Notacja
Wzór chemiczny kaolinitu stosowany w mineralogii to Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , jednak w zastosowaniach ceramicznych wzór jest zwykle zapisywany w kategoriach tlenków, dlatego wzór kaolinitu to Al 2 O 3 ·2SiO 2 · 2H2O _ _ .
Struktura
W porównaniu z innymi minerałami ilastymi kaolinit jest chemicznie i strukturalnie prosty. Jest opisywany jako minerał ilasty 1:1 lub TO , ponieważ jego kryształy składają się z ułożonych warstw TO . Każda TO składa się z arkusza tetraedrycznego ( T ) złożonego z jonów krzemu i tlenu związanego z arkuszem oktaedrycznym ( O ) złożonym z tlenu, glinu i jonów hydroksylowych. Arkusz T jest tak zwany, ponieważ każdy jon krzemu jest otoczony czterema jonami tlenu tworzącymi czworościan. O _ arkusz jest tak zwany, ponieważ każdy jon glinu jest otoczony przez sześć jonów tlenu lub jonów hydroksylowych rozmieszczonych w rogach ośmiościanu. Dwa arkusze w każdej warstwie są silnie związane ze sobą przez wspólne jony tlenu, podczas gdy warstwy są połączone przez wiązania wodorowe między tlenem na zewnętrznej powierzchni arkusza T jednej warstwy i hydroksylem na zewnętrznej powierzchni arkusza O następnej warstwy.
Warstwa kaolinitu nie ma ładunku elektrycznego netto, więc nie ma dużych kationów (takich jak wapń, sód lub potas) między warstwami, jak w przypadku większości innych minerałów ilastych. To odpowiada za stosunkowo niską zdolność wymiany jonowej kaolinitu. Bliskie wiązania wodorowe między warstwami utrudniają również przenikanie cząsteczek wody między warstwami, co odpowiada za niepęczniejący charakter kaolinitu.
Po zwilżeniu maleńkie płytkowate kryształy kaolinitu nabierają warstwy cząsteczek wody, które powodują przyleganie kryształów do siebie i nadają glince kaolinowej spoistość. Wiązania są wystarczająco słabe, aby płytki mogły ślizgać się po sobie podczas formowania gliny, ale wystarczająco mocne, aby utrzymać płytki na miejscu i pozwolić uformowanej glinie zachować swój kształt. Kiedy glina wysycha, większość cząsteczek wody jest usuwana, a płytki wiążą się bezpośrednio ze sobą wodorem, dzięki czemu wysuszona glina jest sztywna, ale wciąż krucha. Jeśli glina zostanie ponownie zwilżona, znów stanie się plastyczna.
Przemiany strukturalne
Iły z grupy kaolinitowej pod wpływem obróbki termicznej w powietrzu pod ciśnieniem atmosferycznym przechodzą szereg przemian fazowych.
Przemiał
Wysokoenergetyczne mielenie kaolinu prowadzi do powstania mechanochemicznie amorficznej fazy podobnej do metakaolinu , chociaż właściwości tego ciała stałego są zupełnie inne. Wysokoenergetyczny proces mielenia jest wysoce nieefektywny i pochłania duże ilości energii.
Wysuszenie
Poniżej 100°C wystawienie na działanie powietrza o niskiej wilgotności spowoduje powolne odparowywanie wody w stanie ciekłym z kaolinu. Przy niskiej zawartości wilgoci masa może być opisana jako skóra sucha , a przy wilgotności bliskiej 0% jest określana jako sucha jak kość .
Powyżej 100°C cała pozostała wolna woda jest tracona. Powyżej około 400°C jony hydroksylowe (OH - ) są tracone ze struktury krystalicznej kaolinitu w postaci wody: materiał nie może być teraz plastyfikowany przez wchłanianie wody. Jest to nieodwracalne, podobnie jak późniejsze przemiany; nazywa się to kalcynacją .
Metakaolin
Endotermiczne odwodnienie kaolinitu rozpoczyna się w temperaturze 550–600 ° C, powodując powstanie nieuporządkowanego metakaolinu , ale ciągłą utratę hydroksylu obserwuje się do 900 ° C (1650 ° F). Chociaż historycznie istniało wiele rozbieżności co do natury fazy metakaolinowej, szeroko zakrojone badania doprowadziły do ogólnego konsensusu, że metakaolin nie jest prostą mieszaniną amorficznej krzemionki (SiO 2 ) i tlenku glinu ( Al 2 O 3 ), ale raczej złożonym amorficznym struktura, która zachowuje pewien porządek o większym zasięgu (ale nie ściśle krystaliczny ) ze względu na nakładanie się jego sześciokątnych warstw.
Spinel
Dalsze ogrzewanie do 925–950 ° C przekształca metakaolin w spinel aluminiowo-krzemowy , który jest czasami określany również jako struktura typu gamma-tlenek glinu:
Mulit płytkowy
Po kalcynacji powyżej 1050 ° C faza spinelowa zarodkuje i przekształca się w mulit płytkowy i wysoce krystaliczny krystobalit :
Mulit igłowy
mulit w postaci „igły” , oferując znaczny wzrost wytrzymałości strukturalnej i odporności na ciepło. Jest to przemiana strukturalna, ale nie chemiczna. Zobacz kamionkę , aby uzyskać więcej informacji na temat tego formularza.
Występowanie
Kaolinit jest jednym z najpowszechniejszych minerałów; jest wydobywany jako kaolin w Australii , Brazylii , Bułgarii , Chinach , Czechach , Francji , Niemczech , Indiach , Iranie , Malezji , RPA , Korei Południowej , Hiszpanii , Tanzanii , Tajlandii , Wielkiej Brytanii , Stanach Zjednoczonych i Wietnamie .
Płaszcze kaolinitu są powszechne w zachodniej i północnej Europie. Wiek tych płaszczy to mezozoik do wczesnego kenozoiku.
Glinka kaolinitowa występuje obficie w glebach , które powstały w wyniku chemicznego wietrzenia skał w gorącym, wilgotnym klimacie ; na przykład w tropikalnych lasów deszczowych . Porównując gleby wzdłuż gradientu w kierunku coraz chłodniejszego lub bardziej suchego klimatu, udział kaolinitu spada, podczas gdy udział innych minerałów ilastych, takich jak illit (w chłodniejszym klimacie) lub smektyt (w suchszym klimacie) wzrasta. Takie związane z klimatem różnice w zawartości minerałów ilastych są często wykorzystywane do wnioskowania o zmianach klimatycznych w przeszłości geologicznej, gdzie starożytne gleby zostały zakopane i zachowane.
W systemie klasyfikacji Institut National pour l'Étude Agronomique au Congo Belge (INEAC) gleby, w których frakcja gliny składa się głównie z kaolinitu, nazywane są kaolisolem (z kaolinu i gleby).
W Stanach Zjednoczonych główne złoża kaolinu znajdują się w centralnej Georgii , na odcinku linii opadania wybrzeża Atlantyku między Augusta i Macon . Ten obszar trzynastu hrabstw nazywany jest pasem „białego złota”; Sandersville jest znane jako „Światowa Stolica Kaolinu” ze względu na obfitość kaolinu. Pod koniec XIX wieku w południowo-wschodnim krańcu Pensylwanii, w pobliżu miast Landenberg i Kaolin , istniał aktywny przemysł odkrywkowy kaolinu oraz na terenach dzisiejszego rezerwatu White Clay Creek. Produkt został przywieziony pociągiem do Newark, Delaware , na linii Newark-Pomeroy , wzdłuż której wciąż można zobaczyć wiele kopalni odkrywkowych gliny. Osady powstały między późną kredą a wczesnym paleogenem , około 100 do 45 milionów lat temu, w osadach pochodzących ze zwietrzałych skał magmowych i metakaolinowych. Produkcja kaolinu w USA w 2011 roku wyniosła 5,5 miliona ton.
Podczas paleoceńsko-eoceńskiego maksimum termicznego osady zdeponowane w rejonie Esplugafreda w Hiszpanii zostały wzbogacone kaolinitem ze źródła detrytycznego w wyniku denudacji .
Synteza i geneza
Trudności napotyka się przy próbie wyjaśnienia powstawania kaolinitu w warunkach atmosferycznych poprzez ekstrapolację danych termodynamicznych z bardziej udanych syntez wysokotemperaturowych. La Iglesia i Van Oosterwijk-Gastuche (1978) uważali, że warunki, w których kaolinit będzie ulegał zarodkowaniu, można wywnioskować z diagramów stabilności, opartych na danych dotyczących rozpuszczania. Z powodu braku przekonujących wyników we własnych eksperymentach, La Iglesia i Van Oosterwijk-Gastuche (1978) musieli jednak dojść do wniosku, że istnieją inne, wciąż nieznane czynniki zaangażowane w zarodkowanie kaolinitu w niskich temperaturach. Ze względu na obserwowane bardzo powolne tempo krystalizacji kaolinitu z roztworu w temperaturze pokojowej Fripiat i Herbillon (1971) postulowali istnienie wysokich energii aktywacji w niskotemperaturowym zarodkowaniu kaolinitu.
Równowagowe modele termodynamiczne wydają się wystarczające do opisu rozpuszczania i zarodkowania kaolinitu w wysokich temperaturach , ponieważ energia cieplna wystarcza do pokonania barier energetycznych zaangażowanych w proces zarodkowania . Znaczenie syntez w temperaturze otoczenia i ciśnieniu atmosferycznym dla zrozumienia mechanizmu zarodkowania minerałów ilastych polega na pokonaniu tych barier energetycznych. Jak wskazali Caillère i Hénin (1960), związane z tym procesy będą musiały zostać zbadane w dobrze zdefiniowanych eksperymentach, ponieważ praktycznie niemożliwe jest wyizolowanie zaangażowanych czynników poprzez zwykłą dedukcję ze złożonych naturalnych układów fizykochemicznych, takich jak glebowe . Fripiat i Herbillon (1971) w przeglądzie dotyczącym powstawania kaolinitu postawili fundamentalne pytanie, w jaki sposób nieuporządkowany materiał ( tj. amorficzna frakcja gleb tropikalnych) może kiedykolwiek zostać przekształcony w odpowiednią uporządkowaną strukturę. Wydaje się, że przemiana ta zachodzi w glebach bez większych zmian środowiskowych, w stosunkowo krótkim czasie iw temperaturze (i ciśnieniu ) otoczenia.
Niskotemperaturowa synteza minerałów ilastych (na przykładzie kaolinitu) ma kilka aspektów. Po pierwsze, kwas krzemowy dostarczany do rosnącego kryształu musi być w postaci monomerycznej, tj. krzemionka powinna być obecna w bardzo rozcieńczonym roztworze (Caillère i in., 1957; Caillère i Hénin, 1960; Wey i Siffert, 1962). ; Millot, 1970). Aby zapobiec tworzeniu się bezpostaciowych żeli krzemionkowych wytrącających się z przesyconych roztworów bez reakcji z kationami glinu lub magnezu w celu utworzenia krystalicznych krzemianów , kwas krzemowy musi być obecny w stężeniach poniżej maksymalnej rozpuszczalności bezpostaciowej krzemionki. Zasadę tego warunku wstępnego można znaleźć w chemii strukturalnej: „Ponieważ jony polikrzemianowe nie mają jednolitej wielkości, nie mogą ułożyć się wraz z jonami metali w regularną sieć krystaliczną”. (Iler, 1955, s. 182)
Drugim aspektem niskotemperaturowej syntezy kaolinitu jest to, że kationy glinu muszą być sześciokoordynacyjne względem tlenu (Caillère i Hénin, 1947; Caillère i in., 1953; Hénin i Robichet, 1955). Gastuche i in. (1962) oraz Caillère i Hénin (1962) doszli do wniosku, że kaolinit może powstać tylko wtedy, gdy wodorotlenek glinu ma postać gibsytu . W przeciwnym razie utworzony osad będzie „mieszanym żelem glinowo-krzemowym” (jak ujął to Millot, 1970, s. 343). Gdyby to był jedyny wymóg, duże ilości kaolinitu można by zebrać po prostu przez dodanie proszku gibbsytu do roztworu krzemionki. Niewątpliwie nastąpi wyraźny stopień adsorpcji krzemionki w roztworze przez powierzchnie gibbsytu, ale jak stwierdzono wcześniej, sama adsorpcja nie tworzy sieci warstwowej typowej dla kryształów kaolinitu.
Trzecim aspektem jest to, że te dwa początkowe składniki muszą być włączone do jednego mieszanego kryształu o strukturze warstwowej. Z następującego równania (podanego przez Gastuche i DeKimpe, 1962) dla tworzenia kaolinitu
widać, że na każdą utworzoną cząsteczkę kaolinitu trzeba usunąć z reakcji pięć cząsteczek wody. Dowody terenowe ilustrujące znaczenie usuwania wody z reakcji kaolinitu dostarczyli Gastuche i DeKimpe (1962). Badając tworzenie się gleby na bazaltowej skale w Kivu ( Zair ), zauważyli, jak występowanie kaolinitu zależało od „stopnia drenażu” danego obszaru. Stwierdzono wyraźne rozróżnienie między obszarami o dobrym drenażu (tj. obszary z wyraźną różnicą między porą deszczową i suchą) oraz obszary o słabym drenażu (tj. obszary wiecznie podmokłe ). Kaolinit został znaleziony tylko na obszarach z wyraźnymi sezonowymi przemianami między mokrymi i suchymi. Możliwe znaczenie naprzemiennych warunków wilgotnych i suchych dla przejścia allofanu w kaolinit zostało podkreślone przez Tamura i Jackson (1953). Rolę przemian zwilżania i suszenia w powstawaniu kaolinitu zauważył również Moore (1964).
Syntezy laboratoryjne
Syntezy kaolinitu w wysokich temperaturach (powyżej 100 ° C [212 ° F]) są stosunkowo dobrze znane. Są na przykład syntezy Van Nieuwenberga i Pietersa (1929); Noll (1934); Noll (1936); Nortona (1939); Roy i Osborn (1954); Roy (1961); Hawkins i Roy (1962); Tomura i in. (1985); Satokawa i in. (1994) oraz Huertas i in. (1999). Znanych jest stosunkowo niewiele syntez niskotemperaturowych (por. Brindley i DeKimpe (1961); DeKimpe (1969); Bogatyrev i in. (1997)).
Laboratoryjne syntezy kaolinitu w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym zostały opisane przez DeKimpe i in. (1961). Z tych testów rola okresowości staje się przekonująco jasna. DeKimpe i in. (1961) stosowali codzienne dodatki tlenku glinu (jako AlCl 3 · 6 H 2 O ) i krzemionki (w postaci krzemianu etylu ) przez co najmniej dwa miesiące. Ponadto codziennie dokonywano regulacji pH poprzez dodawanie kwasu solnego lub wodorotlenku sodu . Takie codzienne dodawanie Si i Al do roztworu w połączeniu z codziennym miareczkowaniem kwasem solnym lub wodorotlenkiem sodu przez co najmniej 60 dni wprowadzi niezbędny element okresowości. Dopiero teraz faktyczna rola tego, co zostało opisane jako „starzenie się” ( Alterung ) bezpostaciowych glinokrzemianów (jak na przykład zauważył Harder, 1978) można w pełni zrozumieć. Jako taki, czas nie powoduje żadnych zmian w systemie zamkniętym w stanie równowagi; ale seria zmian okresowo zmieniających się warunków (z definicji zachodzących w systemie otwartym) spowoduje tworzenie się w niskich temperaturach coraz większej ilości stabilnej fazy kaolinitu zamiast (źle zdefiniowanych) amorficznych glinokrzemianów.
Aplikacje
Główny
papieru używano do 70% kaolinu . W związku ze zmniejszonym popytem ze strony przemysłu papierniczego, wynikającym zarówno z konkurencyjnych surowców mineralnych, jak i efektu mediów cyfrowych, w 2016 roku udział w rynku wyniósł: papier, 36%; ceramika, 31%; farby, 7% i inne, 26%. Według USGS w 2021 roku światową produkcję kaolinu oszacowano na około 45 mln ton.
- papierowe wymagają wysokiej jasności, niskiej ścieralności i rozwarstwionych kaolinów. W przypadku powłok papierowych jest stosowany w celu zwiększenia połysku, blasku, gładkości i podatności na farby; może stanowić 25% masy papieru. Jako wypełniacz do papieru jest stosowany jako wypełniacz masy celulozowej oraz w celu zwiększenia nieprzezroczystości; może stanowić 15% masy.
- Z białej ceramiki ciał, kaolin może stanowić do 50% surowców. W niewypalonych korpusach wpływa na wytrzymałość, plastyczność i właściwości reologiczne, takie jak szybkość odlewania. Podczas wypalania reaguje z innymi składnikami korpusu tworząc fazę krystaliczną i szklistą. Przy odpowiednich harmonogramach wypalania jest kluczem do powstania mulitu . Najbardziej cenione gatunki mają niską zawartość tlenków chromoforowych, dzięki czemu wypalany materiał ma wysoką białość. W szkliwach jest stosowany przede wszystkim jako środek kontrolujący reologię, ale także przyczynia się do pewnej wytrzymałości w stanie zielonym. Zarówno w glazurach, jak i we frytach wnosi trochę SiO2 jako środek tworzący sieć szklaną, oraz Al2O3 zarówno jako środek tworzący sieć, jak i modyfikator .
Inne przemysłowe
- Jako surowiec do produkcji materiału izolacyjnego o nazwie Kaowool (forma wełny mineralnej ).
- Dodatek do niektórych farb wydłużający biały pigment dwutlenku tytanu ( TiO 2 ) i modyfikujący stopień połysku.
- Dodatek modyfikujący właściwości gumy po wulkanizacji .
- Dodatek do klejów modyfikujący reologię .
- Jako adsorbenty w oczyszczaniu wody i ścieków.
- W zmienionej postaci metakaolinu , jako pucolan ; metakaolin dodany do mieszanki betonowej przyspiesza hydratację cementu portlandzkiego oraz bierze udział w reakcji pucolanowej z portlandytem powstającym podczas hydratacji głównych minerałów cementu (np. alitu ).
- Metakaolin jest również podstawowym składnikiem związków geopolimerowych .
Medyczny
- Aby złagodzić rozstrój żołądka , podobnie jak pierwotnie używały go papugi (a później ludzie) w Ameryce Południowej (ostatnio produkowane przemysłowo preparaty na bazie kaolinu są stosowane w leczeniu biegunki .
- Składnik kremów ochronnych i barierowych przed pracą .
- Aby wywołać i przyspieszyć krzepnięcie krwi. W kwietniu 2008 roku Instytut Badań Medycznych Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych ogłosił pomyślne zastosowanie naparu z glinokrzemianu pochodzącego z kaolinitu w tradycyjnej gazie . który nadal jest hemostatem z wyboru dla wszystkich gałęzi armii USA. Patrz czas krzepnięcia kaolinu
- Jako łagodny środek ścierny w paście do zębów .
Kosmetyki
- Jako wypełniacz w kosmetykach .
- Do maseczek na twarz lub mydła.
- do zabiegów spa na ciało, takich jak okłady na ciało, kokony lub zabiegi punktowe.
Archeologia
- Jako wskaźnik w datowaniu radiologicznym , ponieważ kaolinit może zawierać bardzo małe śladowe ilości uranu i toru .
Geofagia
- Ludzie czasami jedzą kaolin dla przyjemności lub w celu stłumienia głodu, co jest praktyką znaną jako geofagia . W Afryce kaolin używany do takich celów znany jest jako kalaba (w Gabonie i Kamerunie ), calaba i calabachop (w Gwinei Równikowej ). Konsumpcja jest większa wśród kobiet, zwłaszcza w czasie ciąży, a kobiety z tego regionu czasami określają jej używanie jako nawyk analogiczny do palenia papierosów wśród mężczyzn. Praktyka ta została również zaobserwowana w niewielkiej populacji kobiet afroamerykańskich w Południowe Stany Zjednoczone , zwłaszcza Gruzja , prawdopodobnie przywiezione z tradycjami wspomnianych wcześniej Afrykanów poprzez niewolnictwo . Tam kaolin nazywany jest białym brudem , kredą lub białą glinką .
Inżynieria geotechniczna
- Wyniki badań wskazują, że wykorzystanie kaolinitu w geotechnice można alternatywnie zastąpić bezpieczniejszym illitem, zwłaszcza jeśli jego udział w masie skalnej jest mniejszy niż 10,8%.
Zastosowania na małą skalę
- Jako materiał rozpraszający światło w białych żarówkach .
- W rolnictwie ekologicznym jako oprysk na uprawy w celu powstrzymania szkód spowodowanych przez owady , aw przypadku jabłek w celu zapobieżenia oparzeniom słonecznym.
- Jako wybielacz w tradycyjnych domach murowanych w Nepalu.
- Jako wypełniacz w Edison Diamond Discs .
Wydajność produkcyjna
Oszacowano, że światowa produkcja kaolinu według krajów w 2012 r. Wyniosła:
Globalny - łącznie | 26651 |
---|---|
Egipt | 275 |
Nigeria | 100 |
Algieria | 80 |
Tanzania | 45 |
Sudan | 35 |
Uganda | 30 |
Afryka Południowa | 15 |
Etiopia | 2 |
Kenia | 1 |
Afryka - łącznie | 583 |
Chiny | 3950 |
Korea Południowa | 800 |
Wietnam | 650 |
Malezja | 450 |
Tajlandia | 180 |
Indonezja' | 175 |
Indie | 75 |
Bangladesz | 20 |
Tajwan | 17 |
Pakistan | 15 |
Sri Lanka | 11 |
Japonia | 3 |
Filipiny | 2 |
Azja - łącznie | 6348 |
Niemcy | 4800 |
Wielka Brytania | 1000 |
Republika Czeska | 650 |
Włochy | 625 |
Francja | 350 |
Portugalia | 325 |
Hiszpania | 300 |
Bośnia-H'gowina | 250 |
Bułgaria | 225 |
Rosja | 170 |
Polska | 125 |
Ukraina | 100 |
Serbia | 90 |
Austria | 65 |
Dania | 3 |
Europa - łącznie | 9078 |
USA | 5900 |
Meksyk | 120 |
Ameryka Północna - łącznie | 6020 |
Iranu | 1500 |
Indyk | 725 |
Jordania | 100 |
Arabia Saudyjska | 70 |
Irak | 3 |
Bliski Wschód - łącznie | 2398 |
Australia | 40 |
Nowa Zelandia | 11 |
Oceania - łącznie | 51 |
Brazylia | 1900 |
Argentyna | 80 |
Paragwaj | 66 |
Chile | 60 |
Kolumbia | 20 |
Peru | 20 |
Ekwador | 15 |
Wenezuela | 10 |
Gwatemala | 2 |
Ameryka Południowa i Południowa - razem | 2173 |
Typowe właściwości
Niektóre wybrane typowe właściwości różnych kaolinów ceramicznych to:
Nazwa produktu | SSP | Premia | Longyan 325# | Zetlitz 1A | OK |
---|---|---|---|---|---|
Kraj | Wielka Brytania | Nowa Zelandia | Chiny | Republika Czeska | Niemcy |
Producent | Imerys | Imerys | Logian | Sedlecki | AKW |
% < 2 μm | 85 | 97 | 25 | 56 | 82 |
% <1 μm | 50 | 88 | 15 | 41 | 50 |
SiO2 , % | 48,0 | 49,5 | 49,3 | 48,0 | 49,5 |
Al2O3 , % _ _ | 37,0 | 35,5 | 35,5 | 37,0 | 35,5 |
Fe2O3 , % _ _ | 0,44 | 0,29 | 0,22 | 0,68 | 0,43 |
TiO 2 , % | 0,01 | 0,09 | 0,01 | 0,20 | 0,17 |
CaO,% | 0,10 | - | 0,03 | 0,08 | 0,20 |
MgO, % | 0,25 | - | 0,25 | 0,23 | 0,02 |
K2O , % | 1,25 | - | 1,90 | 0,92 | 0,30 |
Na2O , % | 0,15 | - | 0,09 | 0,07 | 0,01 |
LOI, % | 12.8 | 13.8 | 11.9 | 12.9 | 13.4 |
Kaolinit, % | 95 | - | 40 | 89 | 86 |
haloizyt, % | - | 92 | 40 | - | - |
Mika, % | 4 | - | - | - | - |
kwarc, % | 1 | 4 | 3 | 1 | 8 |
smektyt, % | - | - | - | 1 | 6 |
Krystobalit, % | - | 4 | - | - | - |
Bezpieczeństwo
Ognisty diament NFPA 704 | |
---|---|
Kaolin jest ogólnie uznawany za bezpieczny , ale może powodować lekkie podrażnienie skóry lub błon śluzowych. Produkty kaolinowe mogą również zawierać śladowe ilości krzemionki krystalicznej , znanej substancji rakotwórczej .
W Stanach Zjednoczonych Urząd ds. Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (OSHA) ustalił prawny limit ( dopuszczalny limit narażenia ) narażenia na kaolin w miejscu pracy na 15 mg/m 3 całkowitego narażenia i 5 mg/m 3 narażenia dróg oddechowych w ciągu 8 godzin dzień roboczy. Narodowy Instytut Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH) ustalił zalecaną wartość graniczną narażenia (REL) na 10 mg/m 3 całkowitego narażenia TWA 5 mg/m 3 narażenia dróg oddechowych w ciągu 8-godzinnego dnia pracy.
Zobacz też
- Kamień chiński - Rodzaj zmienionego granitu
- Kopalnia gliny - Wydobycie odkrywkowe do wydobywania minerałów ilastych
- Dickite - minerał krzemianu warstwowego
- Haloizyt – minerał ilasty glinokrzemianowy
- Kaolin Deposits of Charentes Basin, Francja - osadowe osady gliny we Francji
- Kaolin spray – zwalczanie szkodników na bazie kaolinu
- Glinka lecznicza – Stosowanie glinki ze względów zdrowotnych
- Nakryt – minerał krzemianu warstwowego: grupa kaolinitów
Cytaty
Ogólne odniesienia
- Jeleń WA, Howie RA, Zussman J (1992). Wprowadzenie do minerałów skałotwórczych (wyd. 2). Harlow: Longman. ISBN 0582300940 .
- Hurlbut CS, Klein C (1985). Podręcznik mineralogii - za JD Dana (wyd. 20). Wiley'a. s. 428–429 . ISBN 0471805807 .
- Breck DW (1984). Sita molekularne zeolitu . Malabar, Floryda: RE Krieger Publishing Co., s. 314–315. ISBN 0898746485 .
- Schroeder, Paul A.; Erickson, Gary, wyd. (czerwiec 2014). „Kaolin” (PDF) . Elementy . 10 (3) . Źródło 14 września 2022 r .