石炭ベースのカオリンは、その単純な鉱物組成、純粋な化学組成、高温耐性、良好な分散性、安定した化学的性質、および優れた電気絶縁特性により、さまざまな産業分野で広く使用されています。 石炭ベースの硬質カオリンの開発と応用について、以下の産業分野での応用について具体的に紹介します。
化学工業
(1) アルミニウム化合物の製造において、石炭ベースのカオリン中の Al2O3 の含有量は一般に高く、ほとんどの場合 35% から 39% の間です。 徹底的な化学工業処理を経て、アルミナやナノスケールなどのさまざまな高付加価値アルミニウム塩製品、つまり酸化アルミニウムを製造できます。
① AlCl3- は精密鋳造の分野で硬化剤として機能します。 石油産業で水素化分解剤として使用されます。 製紙業界でサイジング剤および沈殿剤として機能します。 その他、木材の防腐剤、下水分離剤などとしても使用されています。
② 硫酸アルミニウムは主に製紙業界の充填剤として使用され、木材保存、泡消火、凝集剤、媒染剤、医療用収斂剤などの分野でも使用されます。
③ Al (OH) 3- は、ポリ塩化ビニルプラスチックおよびポリマーの無煙難燃性充填剤として使用されます。 ゴム製品を合成するための触媒および難燃性充填剤として使用されます。 増白剤および光沢剤として、製紙や人工カーペットの充填剤として使用されます。
④ ナノスケール - Al2O3 は電子産業で、高性能構造セラミックスやレーザー材料の原料として集積回路基板、透明セラミックランプ、磁気テープ、蛍光粉末を製造するために使用されます。
(2) シリコーン、水ガラス、ホワイトカーボンブラックの製造
石炭ベースのカオリンからアルミニウム塩を化学的に製造する際、主に SiO2 からなる大量の反応残留物が生成され、これはケイ酸ナトリウムやホワイトカーボンブラックの加工および製造の原料として使用できます。 酸浸出残渣を苛性ソーダに溶解し、濾過して残渣を除去した後、ケイ酸ナトリウム溶液に電解質を加え、酸性化処理により水和SiO2を析出させます。 処理後、生成物を濾過、洗浄、乾燥して白色のカーボンブラックを得る。
(3) 合成ゼオライト
近年、学者たちは石炭ベースの焼成土壌をゼオライトを調製するために利用することについて徹底的な研究を行っています。 高品質の石炭ベースのカオリンは、Al2O3/SiO2 の分子比が 4A モレキュラーシーブと同様であり、ゼオライトの製造に適しています。 水熱結晶化法では、A、X、Yなどのさまざまな種類のゼオライトを生成できます。その中で、4Aゼオライトは洗剤添加物として使用され、リンを含まない洗濯用洗剤や洗剤の製造においてトリポリリン酸ナトリウムの代わりに使用され、それによって環境を削減します。汚染。
建材分野への応用
(1) ジオポリマーセメント
新しいタイプのセメント材料であるジオポリマー セメントは、主に非晶質鉱物で構成されており、ジオポリマー セメントの鉱物組成はポルトランド セメントとは大きく異なります。 ジオポリマー セメントの主な原子価結合はイオン結合と共有結合であり、ファン デル ワールス結合は補助的な役割を果たすだけですが、従来のセメントはファン デル ワールス結合と水素結合を主な原子価結合として使用するため、ジオポリマー セメントは優れた性能を発揮します。伝統的なポルトランドセメントへ。
(2) コンクリート混和剤
カオリン（主にメタカオリン）の焼成物は、高温焼成後、内部の原子配列が不規則になり、熱力学的に準安定状態となり、水と化学水和反応を起こしやすくなります。 水和製品には、CSH ゲル、水和アルミン酸カルシウム、水和硫黄アルミン酸カルシウムなどが含まれ、シリカフュームの代わりに使用でき、一般にコンクリート混和剤の充填に使用できます。
(3) 塗装コーティング
現在、中国における焼成カオリンの主な応用分野はペイントコーティングであり、カオリンは主にペイントコーティングの充填剤および色の代替品として機能します。 ペイントコーティングへの応用では、焼成石炭ベースのカオリンには明らかな利点があります。 通常のカオリンの化学的不活性性、高い被覆能力、理想的な懸濁液の流動性、低コスト、白色、高価な染料の必要性を減らすことに加えて、優れた光学特性、不規則な形状、高い吸油率などの利点もあります。 、顔料の体積濃度が高く、老化が難しく、耐摩耗性があり、水または油媒体中で容易に乳化します。
ゴムおよびプラスチック業界での応用
表面改質後、焼成石炭ベースのカオリンはゴム材料と同様の表面極性を持ち、ゴム材料に濡れやすく、粉末供給効率が速く、ゴム材料の分散効果を高め、良好な補強効果を達成できます。ゴム粒子のこと。
(1) ゴムへの応用
改質後、従来の焼成カオリンをゴムに添加して、半強化以上の効果を得ることができます。 さらに、コロイドの架橋と分散をある程度促進し、加硫効率を向上させ、加工性能を高め、充填量と経済性を向上させることができます。
(2) プラスチックへの応用
焼成カオリンはエンジニアリングプラスチックや一般プラスチックの充填剤として使用されており、充填量は一般に20%～40%の範囲です。 プラスチックに使用される石炭ベースの焼成カオリンは、ガラス転移温度、引張強さ、弾性率などの性能パラメーターを効果的に改善および強化できます。 さらに、石炭ベースの焼成カオリンは、遠赤外線を効果的に遮断する能力があるため、農業用プラスチック温室フィルムの添加剤としてよく使用されます。 温室内の昼夜温度を比較的適切に維持し、農業用フィルムの無霧効果を高め、照明の均一性を向上させる機能があります。 農業用フィルムの断熱助剤として最適です。
紙充填材
焼成カオリンは、主に製紙業界の充填剤として製紙業界に応用されています。 表面を改質し、二酸化チタンでコーティングすると、石炭ベースの焼成カオリンは二酸化チタンと同様の機能を持ちます。 発色性、隠蔽力が高いため、特に高速スクレーパー塗装機での使用に適しています。
工業用磁器
(1) セラミックス
高温構造用セラミックスは近年急速に発展し、高温工学材料の分野で従来の金属材料に広く取って代わりました。 このタイプのセラミック材料は、優れた耐化学腐食性、耐熱耐震性、および高温安定性を備えています。 雰囲気制御にアルゴンガスを流しながら、天然カオリンとナノスケールのカーボンブラックを高温で混合することにより、SiCw/Al2O3 セラミック粉末を調製しました。 生成したSiCウィスカーは直径200nm未満、長さは5umを超えていました。 この方法で製造されたセラミック粉末は、破壊靱性、耐熱衝撃性、曲げ強度などの特性が大幅に向上しています。
(2) 電気磁器
黒竜江省西部地域におけるカオリン原料の開発と利用に関する研究では、工業用地からのセラミック原料をベースに、原料を補充して中国の国家工業基準を満たす高電圧および低電圧の電気セラミックスを生産しています。私たちの州や他の地域から。
(3) エナメル
複合材料としてのエナメルの主な原理は、無機ガラス状材料をマトリックスの金属骨格上に溶融および凝縮させ、それによってそれらを強固に結合することです。 カオリンはエナメルに使用され、無機ガラス状物質が充填されています。 エナメル製品は安全、無毒で、お手入れも簡単です。 日常生活の中で食器や洗い物として広く使われています。 琺瑯にはさまざまな種類があり、用途に応じてその産業分野は主に美術、日用、衛生、建築、工業、特殊などさまざまな分野に分かれています。
高分子材料
(1) 電子材料の絶縁
石炭ベースの焼成カオリンは、改質後、絶縁抵抗を効果的に向上させることができ、環境に無害です。 したがって、これまで環境に有害であった有機難燃剤の代替品として広く研究されてきました。 現在では、変性石炭をベースとした焼成カオリン系難燃剤がフェノール樹脂系難燃性銅張積層板やその積層絶縁板に応用されています。
(2) グラスファイバー製品の原料
ガラス繊維は、無機非金属材料の一種であり、優れた性能を備えた今日の材料システムの主要メンバーです。 カオリンの化学組成と鉱石の特性に基づいて、無アルカリタンクキルンガラス繊維と塩素化ブチルゴムの製造における超微粒子カオリンの応用を探ります。 探査結果は、このタイプの石炭系カオリンがガラス繊維およびゴムの分野で広範な発展の可能性を持っていることを示しています。
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