Kaolīns ir nemetālisks minerāls, kas ir māla un māla iežu veids, kas galvenokārt sastāv no kaolinīta grupas māla minerāliem. Baltā un smalkā izskata dēļ to sauc arī par Baijuņas augsni. Nosaukts Gaolinas ciema vārdā Dzjindedžeņā, Dzjansji provincē.

Tā tīrais kaolīns ir balts, smalks un mīksts pēc tekstūras, ar labām fizikālām un ķīmiskām īpašībām, piemēram, plastiskumu un ugunsizturību. Tā minerālu sastāvs galvenokārt sastāv no kaolinīta, halloizīta, hidromikas, illīta, montmorilonīta, kā arī tādiem minerāliem kā kvarcs un laukšpats. Kaolīnam ir plašs pielietojums, galvenokārt to izmanto papīra ražošanā, keramikā un ugunsizturīgos materiālos, kam seko pārklājumi, gumijas pildvielas, emaljas glazūras un baltā cementa izejvielas. Nelielos daudzumos to izmanto plastmasā, krāsās, pigmentos, slīpripās, zīmuļos, ikdienas kosmētikā, ziepēs, pesticīdos, farmācijā, tekstilizstrādājumos, naftas, ķīmijas, būvmateriālu, valsts aizsardzības un citās rūpniecības nozarēs.

Procesa raksturojums
Salokāms baltums Spilgtums

Baltums ir viens no galvenajiem kaolīna tehnoloģiskās veiktspējas parametriem, un augstas tīrības pakāpes kaolīns ir balts. Kaolīna baltumu iedala dabiskajā baltumā un kalcinētajā baltumā. Keramikas izejvielām svarīgāks ir kalcinētā baltuma līmenis, un jo augstāks ir kalcinētā baltuma līmenis, jo labāka kvalitāte. Keramikas process nosaka, ka dabiskā baltuma šķirošanas standarts ir žāvēšana 105 ℃ temperatūrā, bet kalcinētā baltuma šķirošanas standarts ir kalcinēšana 1300 ℃ temperatūrā. Baltumu var izmērīt, izmantojot baltuma mērītāju. Baltuma mērītājs mēra spilgtumu 3800–7000 Å. Tas ir ierīce gaismas atstarošanas mērīšanai viļņa garumā (t.i., 1 angstrēms = 0,1 nanometrs). Baltuma mērītājā testa parauga atstarošanās spēja tiek salīdzināta ar standarta parauga (piemēram, BaSO4, MgO utt.) atstarošanās spēju, iegūstot baltuma vērtību (piemēram, baltums 90, kas atbilst 90% no standarta parauga atstarošanās spējas).

Spilgtums ir procesa īpašība, kas ir līdzīga baltumam, un tā ir līdzvērtīga 4570 Å baltumam (Å) viļņa garuma gaismas apstarošanā.

Kaolīna krāsa galvenokārt ir saistīta ar tajā esošajiem metālu oksīdiem vai organiskajām vielām. Parasti, saturot Fe2O3, tas ir rožaini sarkans un brūni dzeltens; saturot Fe2+, tas ir gaiši zils un gaiši zaļš; saturot MnO2, tas ir gaiši brūnā krāsā; ja tas satur organiskās vielas, tas ir gaiši dzeltenā, pelēkā, zilā, melnā un citās krāsās. Šie piemaisījumi samazina kaolīna dabisko baltumu. Starp tiem dzelzs un titāna minerāli var ietekmēt arī kalcinēto baltumu, izraisot krāsas plankumus vai kausējuma rētas uz porcelāna.

Saliekamo daļiņu izmēru sadalījums
Daļiņu izmēra sadalījums attiecas uz dabīgā kaolīna daļiņu īpatsvaru noteiktā nepārtrauktā dažādu daļiņu izmēru diapazonā (izteikts milimetros vai mikrometru sietos), kas izteikts procentos. Kaolīna daļiņu izmēra sadalījuma raksturlielumiem ir liela nozīme rūdu selektivitātei un procesu pielietošanai. Tā daļiņu izmēram ir būtiska ietekme uz tā plastiskumu, dūņu viskozitāti, jonu apmaiņas spēju, formēšanas veiktspēju, žāvēšanas veiktspēju un apdedzināšanas veiktspēju. Kaolīna rūdai nepieciešama tehniska apstrāde, un tas, vai to ir viegli apstrādāt līdz vajadzīgajai smalkumam, ir kļuvis par vienu no rūdas kvalitātes novērtēšanas standartiem. Katrai rūpniecības nodaļai ir īpašas prasības attiecībā uz kaolīna daļiņu izmēru un smalkumu dažādiem mērķiem. Ja Amerikas Savienotās Valstis pieprasa, lai kaolīnam, ko izmanto kā pārklājumu, būtu jābūt mazākam par 2 μm, tad m saturs veido 90–95%, bet papīra pildījuma materiālam, kas ir mazāks par 2 μm, tas veido 78–80%.

Locījuma iesiešana
Adhēzija attiecas uz kaolīna spēju savienoties ar neplastmasas izejvielām, veidojot plastisku māla masu un nodrošinot noteiktu žūšanas stiprību. Saistīšanas spējas noteikšanai kaolīnam jāpievieno standarta kvarca smiltis (ar masas sastāvu 0,25–0,15 daļiņu izmēra frakcija veido 70% un 0,15–0,09 mm daļiņu izmēra frakcija veido 30%). Tā augstumu nosaka, pamatojoties uz tā augstāko smilšu saturu, kad tas joprojām spēj saglabāt plastisku māla masu, un tā lieces stiprību pēc žāvēšanas, jo vairāk smilšu pievieno, jo spēcīgāka ir šī kaolīna saistīšanas spēja. Parasti kaolīnam ar spēcīgu plastiskumu ir arī spēcīga saistīšanas spēja.

Locāmā līme
Viskozitāte attiecas uz šķidruma īpašību, kas iekšējās berzes dēļ kavē tā relatīvo plūsmu. Tās lielumu (iedarbojoties uz 1 iekšējās berzes laukuma vienību) izsaka viskozitāte, mērot Pa · s. Viskozitāti parasti nosaka, izmantojot rotācijas viskozimetru, kas mēra rotācijas ātrumu kaolīna dūņās, kas satur 70% cietvielu. Ražošanas procesā viskozitātei ir liela nozīme. Tā ir svarīgs parametrs ne tikai keramikas rūpniecībā, bet tai ir arī būtiska ietekme uz papīra ražošanas nozari. Saskaņā ar datiem, lietojot kaolīnu kā pārklājumu ārvalstīs, viskozitātei ir jābūt aptuveni 0,5 Pa · s zema ātruma pārklāšanai un mazākai par 1,5 Pa · s ātrgaitas pārklāšanai.

Tiksotropija attiecas uz īpašībām, ka suspensija, kas sabiezējusi želejā un vairs neplūst, pēc sprieguma kļūst šķidra un pēc tam pakāpeniski sabiezē atgriežas sākotnējā stāvoklī. Biezuma koeficients tiek izmantots, lai attēlotu tās izmēru, un to mēra, izmantojot izplūdes viskozimetru un kapilāro viskozimetru.

Viskozitāte un tiksotropija ir saistītas ar dūņu minerālu sastāvu, daļiņu izmēru un katjonu tipu. Parasti dūņām ar augstu montmorilonīta, smalku daļiņu un nātrija saturu kā galveno apmaināmo katjonu ir augsta viskozitāte un sabiezēšanas koeficients. Tāpēc procesā parasti izmanto tādas metodes kā ļoti plastiska māla pievienošana un smalkuma uzlabošana, lai uzlabotu viskozitāti un tiksotropiju, savukārt tādas metodes kā atšķaidīta elektrolīta un ūdens satura palielināšana, lai to samazinātu.