Caolín (caolín)

El caolín es un tipo de arcilla o roca arcillosa compuesta principalmente por mineral arcilloso caolinita. Los minerales de arcilla caolinita incluyen caolinita, halloysita, dikaiita y arcilla perlada. El tipo mineral de caolín se puede dividir en caolín de suelo y caolín masivo según su apariencia. Según la composición principal del mineral arcilloso, se puede dividir en caolín masivo caolinita y caolín masivo halloysita. Se puede dividir en tres tipos según su textura, plasticidad y contenido de arena: caolín duro: duro, no plástico, plástico después de una molienda fina; caolín blando: blando, plástico, contenido de arena inferior a 50; plasticidad, el contenido de arena es superior a 50. Debido a sus excelentes propiedades tecnológicas, el caolín se utiliza ampliamente en la fabricación de papel, cerámica, caucho, plásticos, materiales refractarios, productos químicos, pesticidas, medicinas, textiles, petróleo, materiales de construcción, defensa nacional y otros campos.

2. Propiedades minerales

La fórmula química de la caolinita es Al4 [Si4O10](OH)8, y su composición química teórica es: Al2O3 39,5, SiO2 46,54, H2O 13,96. Sistema cristalino monoclínico o triclínico, tamaño de partícula fina, generalmente entre 0,2-5 μm, blanco puro, mate, terroso o mate, dureza cercana a 1. Se pulveriza fácilmente cuando está mojado y es plástico, con una densidad de aproximadamente 2,6 g/cm3. Generalmente, la distribución del tamaño de partícula de la caolinita es de 2 a 0,25 micras; la halloysita es de 2 a 0,062 micras; la montmorillonita es de 2 a 0,25 micras, la hidromica se distribuye entre 0,125 y < 0,062 micras. Fe2O3, TiO2, MnO, materia orgánica y elementos raros influyen en la blancura de la arcilla caolín. La lechada de caolín tiene un rendimiento estable, un tamaño de partícula fino y un buen rendimiento de suspensión. Cuanto mayor sea el coeficiente de relación de finura y espesor (relación diámetro-espesor), mayor será la tixotropía. El intercambio iónico del caolín está relacionado con el tipo de mineral. Generalmente, el volumen de intercambio catiónico es de 3 a 15 mmol y el volumen de intercambio aniónico es de 7 a 20 mmol. Según el índice de plasticidad, la plasticidad del caolín y su lodo se puede dividir en cuatro niveles: plasticidad fuerte (> 15), plasticidad media (7 ~ 15), plasticidad débil (1 ~ 7) y no plasticidad (< 1) . El límite de resistencia al fuego del caolín es generalmente de 1700 °C, que es una arcilla refractaria general. El límite de resistencia al fuego del caolín de alta calidad alcanza los 1800 °C.

En tercer lugar, uso

El caolín es conocido por su color primario blanco, alta dispersión y plasticidad, alta resistividad y resistencia al fuego, buena adsorción, sinterización, intercambio iónico y propiedades físicas y químicas. Estable, se utiliza ampliamente en muchos sectores industriales y se ha convertido en uno de los recursos minerales importantes de la economía nacional.

1) Industria cerámica: debido a la plasticidad, cohesión, suspensión y capacidad de unión del caolín, la arcilla cerámica es propicia para el torneado y la lechada, y es fácil de moldear.

2) Industria de fabricación de papel: utilizado como recubrimiento y relleno, puede mejorar el rendimiento de ocultación y el brillo del recubrimiento del papel, y aumentar la blancura, opacidad, suavidad y adaptabilidad de impresión del papel.

3) Industria de materiales refractarios: se utiliza para producir materiales refractarios, cuyos productos tienen la capacidad de soportar altas temperaturas y no deformarse.

4) Industria del caucho: utilizado como relleno, puede mejorar la resistencia mecánica de los productos de caucho, mejorar la resistencia al desgaste y la estabilidad química y retrasar el tiempo de endurecimiento del caucho.

5) Industria del recubrimiento: se utiliza principalmente como carga y sustituto de pigmentos.

6) Industria del plástico: como relleno, la superficie del producto es lisa, lo que reduce el agrietamiento térmico y la contracción, lo que resulta beneficioso para el pulido, la precisión dimensional y la resistencia a la corrosión química.

7) Industria del esmalte: agregue caolín al esmalte para que la capa de esmalte pueda adherirse firmemente al cuerpo de hierro después de ser calcinada.

8) Medio ambiente: se puede utilizar para filtrar agua química y doméstica, eliminar contaminantes catiónicos de metales pesados ​​en el agua y adsorber NH3-N en aguas residuales. También se puede utilizar para la purificación de la contaminación del aire y la autopurificación del suelo.

9) Fabricación de fibra de vidrio en hornos de piscina: La fabricación de fibra de vidrio utiliza arcilla de caolín con un bajo contenido en hierro, que proporciona una fuente de aluminio y silicio y además le quita brillo.

10) Otros usos: El caolín también se puede utilizar para producir cemento blanco y el caolín con bajo contenido de hierro y azufre se puede utilizar en la producción de catalizadores. Además, también es muy utilizado en fertilizantes químicos, pesticidas, cosméticos, etc.

Cuatro.

Características Geológicas

Los depósitos de caolín se encuentran ampliamente distribuidos en rocas de alteración hidrotermal, meteorización y sedimentarias. Según las características geológicas y la mineralización de los depósitos de caolín, los depósitos de caolín generalmente se dividen en tipo de meteorización, tipo de alteración hidrotermal y tipo sedimentario.

(1) Depósitos de caolín eluviales meteorizados

Existen dos subtipos: depósitos de caolín eluviales meteorizados y depósitos de caolín eluviales meteorizados.

1. Depósitos de caolín residual meteorizado

El caolín residual meteorizado se forma mediante una intensa meteorización química in situ de rocas ricas en minerales de aluminosilicato. Los cuerpos minerales tienen forma de casquete, de capas, de cubeta, de lente, de saco, de cuña y de vena, y se producen en la parte superior de la zona de estancamiento freático. El depósito mineral tiene una zonificación vertical obvia y se divide de arriba a abajo en zona completamente meteorizada, zona semi-meteorizada, zona ligeramente meteorizada y roca fresca. El depósito de caolín Jiepai en Hengyang, Hunan, es un depósito típico de este tipo.

El depósito de caolín Jiepai en Hengyang, Hunan, está ubicado en el cruce del condado de Hengyang y el condado de Hengshan, en la zona de contacto entre el granito de mica Baishifeng, la pizarra tobácea y la limolita arcillosa en la Formación Wuqiangxi del Grupo Banxi de el sistema presiniano. Se pueden observar migmatitas sódicas rayadas, gneis de plagioclasa de sericita, esquistos moscovitas y albita estacional, con vetas de pegmatitas intercaladas entre ellas. Estas rocas han sufrido alteración, intensa meteorización y una corteza de meteorización vertical pronunciada. El caolín es principalmente el producto de caolinización de varios feldespatos en la roca madre y se convierte parcialmente a partir de moscovita. Los principales componentes minerales son caolinita, halloysita e illita. El yacimiento está estratificado, con tendencia noreste e inclinación noroeste, con un ángulo de inclinación de 30° a 40°. El yacimiento tiene un espesor de 25 a 30 m y se extiende de 70 a 150 m a lo largo del buzamiento. disminuir gradualmente. Los pisos son de migmatita sódica y el techo de cuarcita. Residuos como pizarra, filita y esquisto se encuentran comúnmente en yacimientos minerales. La composición química de la arcilla de caolín Jie de alta calidad se muestra en la Tabla 2-40-1.

Tabla 2-40-1 Composición química del caolín Jiepai de alta calidad (wB/)

2. Depósitos de caolín residual erosionado

Este tipo de depósito es producido verticalmente por agua subterránea Se forma infiltrándose o intruyendo entre la roca de mineralización original y la piedra caliza subyacente. La roca de mineralización original se descompone con la participación de ácido sulfúrico y los minerales arcillosos se lixivian en la cavidad de solución de la piedra caliza. Los cuerpos minerales generalmente tienen fenómenos de zonificación vertical obvios, que se pueden dividir aproximadamente de arriba a abajo: cinturones de caolín abigarrados y de capa de hierro; cinturones de caolín blancos, densos y masivos con rayas blancas y negras, que suelen ser muy delgados; El depósito de halloysita de Xuyong en Sichuan es un depósito típico de este tipo.

El depósito de halloysita de Xuyong en Sichuan se distribuye en la depresión de Xuyongtai en el borde sur del sinclinal de Sichuan. El yacimiento está ubicado en la discordancia entre la serie de carbón de Longtan y la piedra caliza de Maokou. Las estructuras dentro del área minera son principalmente anticlinales compuestos planos. Los depósitos de halloysita se distribuyen principalmente en las partes elevadas del eje y las alas del anticlinal y, a menudo, aparecen en las laderas de las montañas a mayores altitudes. Los yacimientos individuales tienen forma de nido, gallinero, embudo, etc., con formas complejas. El área de un solo yacimiento es generalmente de varios metros cuadrados o docenas de metros cuadrados, y el espesor varía mucho, generalmente de 0 a 3 m. La arcilla arcillosa caolinita que contiene pirita de la Formación Longtan es la principal fuente de minerales. La halloysita se distribuye principalmente en la parte inferior del perfil residual erosionado. El mineral es principalmente blanco, seguido de colores azul claro, amarillo-blanco, amarillo-marrón y abigarrados. El mineral de color marrón amarillento se distribuye principalmente en la parte superior del yacimiento, el mineral blanco o azul claro se encuentra en la parte inferior, a menudo en forma de capas, y la parte inferior del yacimiento suele ser mineral negro o blanco y negro. El principal componente mineral del mineral es la halloysita. El perfil de intemperismo y lixiviación del depósito mineral se puede dividir en cinco zonas de arriba a abajo: zona de lixiviación de intemperismo débil, zona de oxidación de lixiviación, zona de sedimentación de lixiviación, zona de lixiviación desecante y zona de intemperismo y disolución de piedra caliza.

(2) Depósitos de caolín alterados hidrotermalmente

Este tipo de depósito está estrechamente relacionado con la actividad volcánica, y la roca original que forma el depósito es generalmente roca volcánica ácida y roca piroclástica. Los cuerpos minerales generalmente se distribuyen a lo largo del lecho y se producen en cinturones de caolín silicificado. Son estratificados, laminares y con forma de lente, y su aparición es consistente con zonas de alteración. El depósito de caolín Guanshan en Suzhou, provincia de Jiangsu, es un depósito típico de este tipo.

El depósito de caolín Guanshan en Suzhou, provincia de Jiangsu, está ubicado en el borde oriental del bloque de falla Huzhou-Suzhou en el levantamiento Taihu en la depresión del Yangtze, en la intersección del sinclinal corto de Mudu y la extensión noreste. de la falla Tandong-Guangfu-Tongan. La lutita arenisca de la Formación Pérmica Gufeng-Formación Longtan, la Formación Pérmica Changxing-Formación Qinglong del Triásico, la roca volcánica de la Formación Longwangshan del Jurásico y la piedra caliza de la Formación Qinglong-Formación Changxing están expuestas en el área. En la zona minera se desarrollan fallas y entre ellas se intercalan vetas ígneas.

Las actividades de alteración hidrotermal de temperatura media y baja son comunes en el área minera, principalmente relacionadas con las actividades hidrotermales en las últimas etapas de la actividad volcánica. Las intrusiones posteriores de diques de roca han superpuesto alteraciones, formando varias combinaciones de minerales alterados: ① Se ubica la zona de franjas de mármol. en la parte inferior del yacimiento, principalmente el piso del yacimiento. (2) La zona de siderita es una lente aislada producida de forma intermitente entre la zona de mármol y la zona de caolín, y la superficie suele ser limonita. (3) La zona de caolinización tiene capas irregulares, en forma de lente o de veta, con un espesor promedio de 20 metros. Los principales minerales son caolinita y haloisita. (4) La zona de alunitización suele tener la forma de capas o lentes discontinuas, y el mineral principal es la alunita, que incluye caolinita, haloisita, pirita y pirita. ⑤La zona silicificada de sericita es el techo del yacimiento. Los minerales son principalmente minerales estacionales secundarios, seguidos de sericita, acompañados de una pequeña cantidad de pirita y alunita. La parte inferior de la zona presenta incremento de sericita y una pequeña cantidad de caolinita.

(3) Depósitos sedimentarios de caolín

Según el tipo de estructuras sedimentarias, se pueden dividir en dos subcategorías: estructuras sedimentarias clásticas y estructuras sedimentarias carboníferas.

1. Depósitos sedimentarios clásticos de caolín

Los tipos de mineral se dividen en arcilla blanda y caolín arenoso. El primero tiene un bajo contenido de arena, obleas rotas, poca permeabilidad al agua de la capa mineral y el hierro no es fácil de lixiviar ni migrar. Por ejemplo, las minas de caolín en Qingyuan, Guangdong y Fraxinus manchus en Jilin pertenecen a esta categoría y se utilizan principalmente como arcilla refractaria. Estos últimos son en su mayoría capas de feldespato, arena de cuarzo o grava que contienen caolín. Tiene buena permeabilidad al agua y se deposita en la cuenca donde se erosiona y lixivia aún más. Si hay un ambiente reductor ácido causado por el humus, se puede producir caolinita en escamas con buena cristalinidad, bajo contenido de hierro y titanio y alta blancura, que es un recubrimiento de papel de alta calidad. Las minas de caolín en Maoming, Guangdong y Hepu, Guangxi entran en esta categoría. Tomando como ejemplo la mina de caolín en Maoming, Guangdong, la descripción es la siguiente.

La mina de caolín Guangdong Maoming está ubicada en los suburbios del norte de la ciudad de Maoming. Producido en la cuenca Paleógeno-Neógeno. La parte inferior de la cuenca es la Formación Paleógena Youganwo, que es un conjunto de depósitos de conglomerado arenoso, arenisca y esquisto bituminoso intercalados con finas capas de lignito y lodo. Por encima está la Formación Huangniuling del Neógeno y Mioceno, que es un conjunto de depósitos de conglomerado arenoso, arenisca, arcilla arenosa y lutita. Debajo se encuentra la capa principal que contiene minerales de caolín. Luego está la Formación Laohuling del Mioceno, que es un conjunto de depósitos de conglomerados arenosos, lutitas y arcilla, cuya parte inferior contiene depósitos de caolín. Los depósitos minerales de caolín están estratificados y cuasi estratificados. La litología de la capa que contiene mineral es arenisca estacional de feldespato con guijarros, la mayor parte de la cual se ha convertido en caolinita, y la estructura del mineral está suelta. Los minerales son principalmente caolinita y caolinita, con sólo una pequeña cantidad de illita. El contenido de caolinita en el mineral en bruto es bajo, representando alrededor del 20 al 40%, y el contenido estacional es alrededor del 50 al 80%. Los depósitos minerales están formados por gneis, migmatita, granito y rocas volcánicas ácidas alrededor de la cuenca, que se formaron por una fuerte erosión bajo las condiciones climáticas cálidas y húmedas del Paleógeno y Neógeno.

2. Depósitos sedimentarios de caolín carboníferos.

Es un depósito de caolín formado por sedimentación en series de rocas carboníferas. Es un tipo importante de caolín en mi país. Está ampliamente distribuido en la cuenca del río Taizi en Liaoning y la parte sur de la península de Liaodong, así como en las vastas cuencas de carbón de la llanura del norte de China y del este de China. por 2/3 de la cantidad total de varios tipos de arcilla en mi país. El caolín tiene una amplia gama de correlaciones en las capas y está estrechamente relacionado con estratos de diversas edades de formación de carbón en mi país. A menudo coexiste con arcilla refractaria y bauxita.

El depósito típico es el depósito de caolín sedimentario que contiene carbón de Datong, que es un depósito de caolín duro formado por diagénesis sedimentaria. El área minera está ubicada en el suroeste de la ciudad de Datong, provincia de Shanxi, distribuida en dirección NE-SW, cubriendo un área de aproximadamente 2.000 km2, y su ubicación estructural pertenece a la cuenca estructural Yungang-Pinglu. La serie de rocas que contienen mineral es la Formación Taiyuan del Carbonífero Superior, seguida por la Formación Shanxi del Pérmico Inferior. Las vetas de caolinita están estrechamente relacionadas con las vetas de carbón. Hay 9 capas de carbón en la Formación Taiyuan y 11 capas de caolín. Entre ellos, la veta de carbón No. 4 está más desarrollada en Tongjialiang y Kouquan en el norte, con un espesor de una sola capa de casi 1 my un espesor máximo de 2 m. El mineral es de caolinita de grano grueso y fino, con estabilidad. Capas y buena calidad. La veta de carbón número 5 se desarrolla desde la montaña Zhifu hasta Efeokou en el medio de la yacimiento de carbón, con un espesor promedio de 2,25 metros. El mineral es caolinita coloidal de color gris oscuro a negro, que a menudo contiene una pequeña cantidad de diáspora. La veta de carbón número 6 tiene buena calidad, una posición y espesor de capa estables y una amplia área de distribución. Se encuentra desde Yinshan, Maying, Huairen, Zhifengshan, Wujiayao hasta Datongkouquan. Es el principal depósito de caolín para la fabricación de porcelana en esta zona.

La veta de carbón se divide en dos capas, la capa superior es caolinita de grano fino y la capa inferior es caolinita de grano grueso, con un espesor de capa única de 0,2 a 0,5 m; la veta de carbón número 8 está ampliamente distribuida en el; toda el área y el mineral es caolinita coloidal con un espesor promedio de 0.34 m, de buena calidad. Las costuras restantes tienen poca importancia económica. Los tipos naturales de minerales se pueden dividir en caolinita de grano grueso, caolinita de grano fino, caolinita criptocristalina, caolinita criptocristalina que contiene diáspora y caolinita detrítica. La composición química del mineral es baja en silicio y alta en aluminio.

Distribución de depósitos minerales del verbo (abreviatura de verbo)

El caolín está ampliamente distribuido en mi país, abarcando 21 provincias (regiones autónomas y municipios) en seis regiones principales de todo el país. En China se formó un período de 70 años, nueva generación. La provincia de Guangdong tiene las mayores reservas probadas de caolín, seguida de Shaanxi, Fujian, Jiangxi, Guangxi, Hunan y Jiangsu. Otras provincias con reservas de caolín son Hebei, Shanxi, Mongolia Interior, Liaoning, Jilin, Zhejiang, Anhui, Shandong, Henan, Hubei, Hainan, Sichuan, Guizhou y Yunnan. La distribución de las principales áreas mineras se muestra en la Figura 2-40-1.

Figura 2-40-1 Mapa de distribución de las principales áreas mineras de caolín en China

Los depósitos de caolín residuales erosionados están ampliamente distribuidos en el sur de China. La era de la mineralización es relativamente nueva y se formó principalmente en el Neógeno-Plioceno-Cuaternario. El depósito de caolín residual erosionado se produce entre el sistema de carbón de Longtan del sistema Pérmico Leping y la superficie de erosión kárstica de piedra caliza de Maokou del sistema Yangxin del Pérmico Temprano. Los depósitos de caolín alterados hidrotermalmente en el este están relacionados principalmente con la actividad volcánica de la Era Mesozoica media y tardía. La mayoría de los depósitos se producen en rocas volcánicas del Jurásico superior. Los depósitos sedimentarios clásticos de caolín se producen principalmente en ríos, lagos y bahías del Paleógeno, Neógeno o Cuaternario, y se producen principalmente en cuencas de fallas, depresiones de valles o bahías adyacentes. Los depósitos de caolín sedimentarios que contienen carbón se distribuyen en los estratos carboníferos del Carbonífero-Pérmico.

Recursos disponibles para verbos intransitivos

A finales de 2005, había 232 minas de caolín en todo el país, distribuidas principalmente en Guangdong, Shaanxi, Fujian, Guangxi, Jiangxi, Hunan, Provincia de Jiangsu, etc. Las reservas de recursos probadas del país son 182995×104t, de las cuales la provincia de Guangdong representa el 29,63 de las reservas de recursos probadas del país; las reservas de recursos probadas de Shaanxi representan el 24,54 de las reservas de recursos probadas del país; las reservas de recursos probadas de Fujian representan el 10,96 de los recursos probados del país; reservas; las reservas probadas de recursos de Guangxi representan el 7,83% de las reservas probadas de recursos del país. La distribución de los recursos de caolín en las principales áreas mineras de caolín en China se muestra en la Tabla 2-40-2.

Tabla 2-40-2 Distribución de reservas probadas de recursos en las principales áreas mineras de caolín en China

(Según el "Aviso del Ministerio de Tierras y Recursos sobre Reservas Nacionales de Recursos Minerales ", 2005)