高岭土是中国著名的白粘土,其化学和物理性质独特。它在矿物学和形态上也很独特,因此可用于各种商业和工业用途。高岭土的灭菌方式将决定该原料矿物的质量水平。

在本文中,我们将简要探讨高岭土的用途,为什么必须对高岭土进行灭菌,以及如何对这种粘土矿物进行灭菌的方法和材料。 

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高岭土粘土矿物的简要用途。

高岭土是一种软质白粘土,是工业粘土配料的基本原料,尤其适用于不同的制造商。人们还称之为中国粘土,以中国的高灵山命名,数百年来人们一直在那里开采粘土。

在自然状态下,这种白粘土主要含有高岭石(Al2Si2O5(OH)4)——一种水合硅酸铝矿物。高岭土中的其他矿物包括地开石、钠长石和埃洛石。

高岭土灭菌的原因和方式与其工业和商业用途密切相关。高岭土在陶瓷、瓷器或瓷器中的应用历史悠久。

后来,由于其独特的规格,它已成为一种多用途的造纸原料(涂料和填料),橡胶 以及塑料、玻璃纤维和涂料行业。其他用途包括药品、化妆品、肥料、药品、农药、洗涤剂、墨水、蜡笔和其他产品。

为什么高岭土必须消毒

在回答高岭土如何灭菌的问题之前,最好先了解一下为什么我们必须对这种粘土矿物进行灭菌。最重要的因素涉及其商业价格。

自然界中发现的粗高岭土通常包括各种数量的其他矿物,长石, 莫斯科人, 和 锐钛矿。此外,氧化铁/氢氧化物颜料的存在通常会对这种原始粘土矿物造成负面污染。

三价铁颜料可以是红色(赤铁矿)、红棕色(磁赤铁矿)、棕黄色(针铁矿)、橙色(鳞铁矿)、棕红色(铁氢化物)等等。 

即使少量的氧化物、氢氧化物或其他水合氧化物(0.4%)也会导致高岭土沉积物出现红色到黄色的色素沉着。这种着色可能会降低高岭土的亮度。

同样,铁矿石的存在可能对高岭土造成不利污染,并降低其耐火度(耐热性和其他处理)。例如,赤铁矿在使用高炉或窑炉(熔炉)时可能会产生问题。 

所有这些都可能导致其商业价格大幅下降,因为高质量高岭土的含铁矿物含量较低。 

因此,经常需要对粘土进行化学漂白以消除氧化铁颜料。此外,还需要用水洗涤粘土以去除其他矿物质,从而提炼粘土。这样,高岭土更适合商业用途。 

但是,高岭土是如何消毒的?我们需要什么方法和材料?

高岭土的灭菌方法和材料

Illustration about how kaolin is sterilized

如前所述,白度或亮度是决定高岭土经济价值和商业应用的最重要因素之一。所以,下一个问题是高岭土是如何消毒的。以下是从白土中提炼或去除杂质的一些方法和材料。

1.物理分离

我们可以通过浮选或磁选来减少高岭土中的杂质。 

2.化学浸出工艺

这些工艺使用化学物质,如Na2SO3、HCL、C12、连二亚硫酸钠等。提取率可达60%至70%。然而,它的除铁效率较低。

3.生物浸出工艺

一些研究人员利用所谓的异养细菌和真菌进行最新的研究。不幸的是,该方法在工业应用方面仍然存在一些尚未解决的问题。

4.氢亚硫酸盐

许多工业使用氢亚硫酸盐(例如,氢亚硫酸钠和氢亚硫酸锌)作为还原漂白剂。目的是提高高岭土的亮度水平。 

这种方法有几个缺点。使用氢化亚硫酸盐漂白高岭土需要特定的酸性条件。不幸的是,它要求相对较高的运营成本并造成环境影响。此外,被认为化学上不稳定的氢亚硫酸盐可能会导致工艺效率降低。 

5.硫脲

硫脲(NH2CSNH2)广泛用于摄影,是一种定影剂,用于去除底片上的污渍。硫脲具有良好的化学稳定性,也是一种强还原剂,例如,在金(Au)和银(Ag)等贵重金属的湿法精炼中。对于高岭土,硫脲作为漂白剂去除铁,提取率约为94%。

Those are some methods and materials of how kaolin is sterilized. Some of them are better than others in giving good extraction yields. Why must we sterilize this clay mineral? It is to remove the impurities from other minerals or even iron ferric pigments thus obtaining high-quality kaolin products.