Kaolin auf Kohlebasis wird aufgrund seiner einfachen Mineralzusammensetzung, reinen chemischen Zusammensetzung, hohen Temperaturbeständigkeit, guten Dispergierbarkeit, stabilen chemischen Eigenschaften und hervorragenden elektrischen Isolationseigenschaften häufig in verschiedenen Industriebereichen verwendet. Für die Entwicklung und Anwendung von Hartkaolin auf Kohlebasis werden spezifische Einführungen in seine Anwendung in den folgenden Industriebereichen gegeben:
Chemieindustrie
(1) Bei der Herstellung von Aluminiumverbindungen ist der Gehalt an Al2O3 in Kaolin auf Kohlebasis im Allgemeinen hoch, meist zwischen 35 % und 39 %. Nach einer umfassenden chemischen Industrieverarbeitung können verschiedene hochwertige Aluminiumsalzprodukte wie Aluminiumoxid und nanoskaliges Aluminiumoxid hergestellt werden.
① AlCl3- dient als Härter im Bereich des Präzisionsgusses; Wird als Hydrocrackmittel in der Erdölindustrie verwendet; Dienen als Leimungs- und Fällungsmittel in der Papierindustrie; Darüber hinaus wird es auch als Holzschutzmittel, Abwassertrennmittel usw. verwendet.
② Aluminiumsulfat wird hauptsächlich als Füllstoff in der Papierindustrie verwendet und wird auch in der Holzkonservierung, Schaumfeuerlöschung, Flockungsmittel, Beizmittel, medizinischen Adstringens und anderen Bereichen eingesetzt.
③ Al (OH) 3- wird als rauchfreier flammhemmender Füllstoff in Polyvinylchlorid-Kunststoffen und -Polymeren verwendet; Wird als Katalysator und flammhemmender Füllstoff für die Synthese von Gummiprodukten verwendet. Als Weißmacher und Aufheller wird es bei der Papierherstellung und als Füllstoff für Kunstteppiche verwendet.
④ Nanoskalig – Al2O3 wird in der Elektronikindustrie zur Herstellung von Substraten für integrierte Schaltkreise, transparenten Keramiklampen, Magnetbändern und fluoreszierenden Pulvern als Rohstoffe für Hochleistungsstrukturkeramik und Lasermaterialien verwendet.
(2) Herstellung von Silikon, Wasserglas und weißem Ruß
Bei der chemischen Herstellung von Aluminiumsalzen aus kohlebasiertem Kaolin fallen große Mengen an Reaktionsrückständen an, die hauptsächlich aus SiO2 bestehen und als Rohstoffe für die Verarbeitung und Herstellung von Natriumsilikat und weißem Ruß verwendet werden können. Lösen Sie den Säurelaugungsrückstand in Natronlauge, filtern und entfernen Sie den Rückstand, geben Sie dann einen Elektrolyten zur Natriumsilikatlösung hinzu und fällen Sie durch eine Ansäuerungsbehandlung das hydratisierte SiO2 aus. Nach der Behandlung wird das Produkt filtriert, gewaschen und getrocknet, um weißen Ruß zu erhalten.
(3) Synthetischer Zeolith
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler die Verwendung von auf Kohle basierender kalzinierter Erde zur Herstellung von Zeolith eingehend untersucht. Hochwertiges Kaolin auf Kohlebasis hat ein Molekularverhältnis von Al2O3/SiO2, das dem eines 4A-Molekularsiebs ähnelt, und eignet sich daher für die Herstellung von Zeolithen. Durch die hydrothermale Kristallisationsmethode können verschiedene Arten von Zeolithen wie A, Verschmutzung.
Anwendung im Bereich Baustoffe
(1) Geopolymerzement
Als neuartiger zementhaltiger Werkstoff besteht Geopolymerzement hauptsächlich aus amorphen Mineralien, und die Mineralzusammensetzung von Geopolymerzement unterscheidet sich deutlich von der von Portlandzement. Die wichtigsten Valenzbindungen von Geopolymerzement sind Ionenbindungen und kovalente Bindungen, wobei Van-der-Waals-Bindungen nur eine Nebenrolle spielen, während herkömmlicher Zement Van-der-Waals-Bindungen und Wasserstoffbrückenbindungen als Hauptvalenzbindungen verwendet, was zu einer überlegenen Leistung von Geopolymerzement im Vergleich führt zu traditionellem Portlandzement.
(2) Betonzusatzmittel
Nach der Kalzinierung bei hoher Temperatur weist das kalzinierte Kaolinprodukt (hauptsächlich Metakaolin) eine unregelmäßige Anordnung der Atome im Inneren auf und befindet sich thermodynamisch in einem metastabilen Zustand, wodurch es anfällig für chemische Hydratationsreaktionen mit Wasser ist. Zu den hydratisierten Produkten gehören CSH-Gel, hydratisiertes Calciumaluminat, hydratisiertes Schwefelcalciumaluminat usw., die Silicastaub ersetzen und im Allgemeinen Betonzusatzmittel einfüllen können.
(3) Farbbeschichtungen
Derzeit sind Farbbeschichtungen das Hauptanwendungsgebiet von kalziniertem Kaolin in China, und Kaolin dient hauptsächlich als Füllstoff und Farbersatz in Farbbeschichtungen. Für Anwendungen in Farbbeschichtungen bietet kalziniertes Kaolin auf Kohlebasis offensichtliche Vorteile. Neben der chemischen Inertheit von gewöhnlichem Kaolin, hoher Deckfähigkeit, idealer Fließfähigkeit der Suspension, niedrigen Kosten, weißer Farbe und der Reduzierung des Bedarfs an teuren Farbstoffen bietet es auch Vorteile wie hervorragende optische Eigenschaften, unregelmäßige Form und hohe Ölabsorptionsrate , hohe Pigmentvolumenkonzentration, schwierige Alterung, Verschleißfestigkeit und einfache Emulgierung in Wasser- oder Ölmedien.
Anwendung in der Gummi- und Kunststoffindustrie
Nach der Oberflächenmodifikation hat das auf kalzinierter Kohle basierende Kaolin eine ähnliche Oberflächenpolarität wie das Gummimaterial, lässt sich leicht vom Gummimaterial benetzen, weist eine schnelle Pulverzufuhreffizienz auf, kann den Dispersionseffekt des Gummimaterials verbessern und eine gute Verstärkungswirkung erzielen der Gummipartikel.
(1) Anwendung in Gummi
Nach der Modifizierung kann dem Gummi herkömmliches kalziniertes Kaolin zugesetzt werden, um einen halbverstärkenden Effekt oder mehr zu erzielen. Darüber hinaus kann es bis zu einem gewissen Grad die Kolloidvernetzung und -dispersion fördern, die Vulkanisationseffizienz verbessern, die Verarbeitungsleistung steigern sowie die Füllmenge und den wirtschaftlichen Nutzen erhöhen.
(2) Anwendungen in Kunststoffen
Kalzinierter Kaolin wird als Füllstoff in technischen und allgemeinen Kunststoffen verwendet, wobei die Füllmenge im Allgemeinen zwischen 20 % und 40 % liegt. Kalzinierter Kaolin auf Kohlebasis, der für Kunststoffe verwendet wird, kann Leistungsparameter wie Glasübergangstemperatur, Zugfestigkeit und Modul effektiv verbessern und verbessern. Darüber hinaus wird kalziniertes Kaolin auf Kohlebasis aufgrund seiner Fähigkeit, Ferninfrarotstrahlung wirksam zu blockieren, häufig als Zusatzstoff in landwirtschaftlichen Gewächshausfolien aus Kunststoff verwendet. Es hat die Aufgabe, eine relativ angemessene Tag- und Nachttemperatur im Gewächshaus aufrechtzuerhalten, den beschlagfreien Effekt von Agrarfolien zu verstärken und die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung zu verbessern. Es ist ein ideales Hilfsmittel zur Isolierung von Agrarfolien.
Füllmaterial aus Papier
Kalzinierter Kaolin wird in der Papierindustrie hauptsächlich als Füllstoff in der Papierindustrie eingesetzt. Nach der Oberflächenmodifizierung und Beschichtung mit Titandioxid hat kalziniertes Kaolin auf Kohlebasis ähnliche Funktionen wie Titandioxid. Aufgrund seiner hohen Färbe- und Deckkraft eignet es sich besonders für den Einsatz in schnelllaufenden Rakelstreichmaschinen.
Industrieporzellan
(1) Keramik
Keramik für Hochtemperaturstrukturen hat sich in den letzten Jahren rasant weiterentwickelt und traditionelle Metallwerkstoffe im Bereich der technischen Hochtemperaturwerkstoffe weitgehend ersetzt. Diese Art von Keramikmaterial weist eine gute chemische Korrosionsbeständigkeit, thermische Erdbebenbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität auf. Unter Verwendung von strömendem Argongas zur Atmosphärenkontrolle wurde SiCw/Al2O3-Keramikpulver durch Compoundieren von natürlichem Kaolin und nanoskaligem Ruß bei hoher Temperatur hergestellt. Die erzeugten SiC-Whisker hatten einen Durchmesser von weniger als 200 nm und eine Länge von mehr als 5 µm. Das mit diesem Verfahren hergestellte Keramikpulver weist deutlich verbesserte Eigenschaften wie Bruchzähigkeit, Thermoschockbeständigkeit und Biegefestigkeit auf.
(2) Elektrisches Porzellan
Bei der Forschung zur Entwicklung und Nutzung von Kaolin-Rohstoffen in der westlichen Region der Provinz Heilongjiang werden Hochspannungs- und Niederspannungs-Elektrokeramiken, die den nationalen Industriestandards Chinas entsprechen, auf der Basis von keramischen Rohstoffen aus Industriestandorten hergestellt, ergänzt durch Rohstoffe aus unserer Provinz und anderen Regionen.
(3) Emaille
Als Verbundwerkstoff besteht das Hauptprinzip von Zahnschmelz darin, anorganische glasartige Materialien zu schmelzen und auf dem Matrixmetallgerüst zu kondensieren und sie dadurch fest zu verbinden. Kaolin wird für Zahnschmelz verwendet und ist mit anorganischen glasartigen Materialien gefüllt. Emaille-Produkte sind sicher, ungiftig und leicht zu reinigen. Sie werden im täglichen Leben häufig als Ess- und Waschutensilien verwendet. Es gibt eine Vielzahl von Emaille-Sorten, und entsprechend ihrer unterschiedlichen Verwendung umfassen ihre industriellen Bereiche hauptsächlich Kunst, täglichen Gebrauch, Hygiene, Architektur, Industrie, Spezial- und andere verschiedene Emaille-Kategorien.
Polymermaterialien
(1) Isolierende elektronische Materialien
Kalziniertes Kaolin auf Kohlebasis kann nach der Modifizierung seinen Isolationswiderstand wirksam verbessern und ist unschädlich für die Umwelt. Daher wurde es umfassend als Ersatz für organische Flammschutzmittel untersucht, die zuvor umweltschädlich waren. Heutzutage werden modifizierte kohlebasierte kalzinierte Kaolin-Flammschutzmittel auf flammhemmende kupferkaschierte Laminate vom Phenolharztyp und deren laminierte Dämmplatten angewendet.
(2) Rohstoffe für Glasfaserprodukte
Glasfaser ist als eine Art anorganisches, nichtmetallisches Material das Hauptelement des heutigen Materialsystems mit hervorragender Leistung. Untersuchung der Anwendung von ultrafeinem Kaolin bei der Herstellung von alkalifreien Tankofen-Glasfasern und chloriertem Butylkautschuk basierend auf der chemischen Zusammensetzung und den Erzeigenschaften von Kaolin. Die Explorationsergebnisse zeigen, dass diese Art von Kaolin der Kohlereihe breite Entwicklungsaussichten in den Bereichen Glasfaser und Gummi hat.
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