Kaolin, esas olarak kaolinit grubu kil minerallerinden oluşan bir tür kil ve kil kayası olan metalik olmayan bir mineraldir. Beyaz ve narin görünümü nedeniyle Baiyun toprağı olarak da bilinir. Adını Jiangxi eyaletinin Jingdezhen şehrindeki Gaoling köyünden almıştır.

Saf kaolin beyaz, narin ve yumuşak dokulu olup, plastiklik ve ateşe dayanıklılık gibi iyi fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir. Mineral bileşimi esas olarak kaolinit, halloysit, hidromika, illit, montmorillonit ve kuvars ve feldspat gibi minerallerden oluşur. Kaolin, başta kağıt üretimi, seramik ve refrakter malzemeler olmak üzere geniş bir kullanım alanına sahiptir; kaplamalar, kauçuk dolgu maddeleri, emaye sırları ve beyaz çimento hammaddelerinde kullanılır. Az miktarda ise plastik, boya, pigmentler, taşlama diskleri, kalemler, günlük kozmetik ürünleri, sabun, böcek ilaçları, ilaçlar, tekstil, petrol, kimya, inşaat malzemeleri, ulusal savunma ve diğer sanayi sektörlerinde kullanılır.

Proses özellikleri
Katlama Beyazlık Parlaklık

Kaolinin teknolojik performansının ana parametrelerinden biri beyazlıktır ve yüksek saflıktaki kaolin beyazdır. Kaolinin beyazlığı doğal beyazlık ve kalsinasyon beyazlığı olmak üzere ikiye ayrılır. Seramik hammaddeleri için kalsinasyondan sonraki beyazlık daha önemlidir ve kalsinasyon beyazlığı ne kadar yüksekse kalite o kadar iyidir. Seramik işleminde, doğal beyazlık için 105 ℃'de kurutma, kalsinasyon beyazlığı için ise 1300 ℃'de kalsinasyon standardı esas alınır. Beyazlık, beyazlık ölçer kullanılarak ölçülebilir. Beyazlık ölçer, 3800-7000 Å dalga boyundaki ışığın yansıtıcılığını ölçen bir cihazdır (yani, 1 angstrom = 0,1 nanometre). Beyazlık ölçerinde, test numunesinin yansıma değeri, standart numunenin (örneğin BaSO4, MgO, vb.) yansıma değeriyle karşılaştırılır ve sonuç olarak bir beyazlık değeri elde edilir (örneğin 90 beyazlık değeri, standart numunenin yansıma değerinin %90'ına eşdeğerdir).

Parlaklık, beyazlığa benzer bir işlem özelliğidir ve 4570 Å (angstrom) dalga boylu ışık altında elde edilen beyazlığa eşdeğerdir.

Kaolinin rengi esas olarak içerdiği metal oksitler veya organik maddelerle ilgilidir. Genellikle Fe2O3 içeriyorsa gül kırmızısı ve kahverengi sarı renkte; Fe2+ içeriyorsa açık mavi ve açık yeşil renkte; MnO2 içeriyorsa açık kahverengi renkte; organik madde içeriyorsa açık sarı, gri, mavi, siyah ve diğer renklerde görünür. Bu safsızlıklar, kaolinin doğal beyazlığını azaltır. Bunlar arasında demir ve titanyum mineralleri, kalsinasyon beyazlığını da etkileyerek porselen üzerinde renk lekelerine veya erime izlerine neden olabilir.

Katlanmış parçacık boyutu dağılımı
Parçacık boyutu dağılımı, doğal kaolinin belirli bir sürekli aralıktaki farklı parçacık boyutları (milimetre veya mikrometre mesh cinsinden ifade edilir) içindeki parçacıkların oranını, yüzde içerik olarak ifade eder. Kaolinin parçacık boyutu dağılımı özellikleri, cevherlerin seçiciliği ve işleme uygulamaları için büyük önem taşır. Parçacık boyutu, plastisitesi, çamur viskozitesi, iyon değişim kapasitesi, şekillendirme performansı, kurutma performansı ve pişirme performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Kaolin cevheri teknik işleme gerektirir ve gerekli inceliğe işlenmesinin kolay olup olmadığı, cevher kalitesini değerlendirme standartlarından biri haline gelmiştir. Her endüstriyel bölümün, farklı amaçlar için kaolinin parçacık boyutu ve inceliği için özel gereksinimleri vardır. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde kaplama olarak kullanılan kaolinin 2 μm'den küçük olması gerekirken, bu oran %90-95 arasındadır ve kağıt dolgu malzemesi için bu oran %78-80 arasındadır.

Katlanır ciltleme
Yapışma, kaolinin plastik olmayan ham maddelerle birleşerek plastik çamur kütleleri oluşturma ve belirli bir kuruma dayanımına sahip olma yeteneğini ifade eder. Bağlanma yeteneğinin belirlenmesi, kaoline standart kuvars kumu (kütle bileşiminde %70'i 0,25-0,15 mm partikül boyutu fraksiyonu ve %30'u 0,15-0,09 mm partikül boyutu fraksiyonu olan) eklenmesini içerir. Plastik kil kütlesini koruyabildiği zamanki en yüksek kum içeriğine ve kuruduktan sonraki eğilme dayanımına göre yüksekliği değerlendirilir; ne kadar çok kum eklenirse, bu kaolinin bağlanma yeteneği o kadar güçlü olur. Genellikle, güçlü plastisiteye sahip kaolin aynı zamanda güçlü bağlanma yeteneğine de sahiptir.

Katlanabilir yapıştırıcı
Viskozite, bir sıvının iç sürtünme nedeniyle göreceli akışını engelleyen bir özelliğidir. Büyüklüğü (1 birim alan üzerindeki iç sürtünme etkisi), Pa·s biriminde viskozite ile ifade edilir. Viskozite ölçümü genellikle, %70 katı madde içeriğine sahip kaolin çamurunda dönme hızını ölçen bir döner viskozimetre kullanılarak yapılır. Üretim sürecinde viskozite büyük önem taşır. Sadece seramik endüstrisinde önemli bir parametre olmakla kalmayıp, kağıt endüstrisinde de önemli bir etkiye sahiptir. Verilere göre, yabancı ülkelerde kaolin kaplama malzemesi olarak kullanıldığında, düşük hızlı kaplama için viskozitenin yaklaşık 0,5 Pa·s, yüksek hızlı kaplama için ise 1,5 Pa·s'den az olması gerekmektedir.

Tiksotropi, jel haline gelmiş ve artık akmayan bulamacın, gerilime maruz kaldıktan sonra akışkan hale gelmesi ve daha sonra hareketsiz kaldıktan sonra kademeli olarak orijinal haline geri dönmesi özelliğini ifade eder. Kalınlık katsayısı, bu özelliğin büyüklüğünü temsil etmek için kullanılır ve bir çıkış viskozimetresi ve bir kılcal viskozimetre kullanılarak ölçülür.

Çamurun viskozitesi ve tiksotropisi, mineral bileşimi, parçacık boyutu ve katyon türüyle ilişkilidir. Genellikle, yüksek oranda montmorillonit, ince parçacıklar ve ana değiştirilebilir katyon olarak sodyum içeren çamurlar yüksek viskoziteye ve koyulaştırma katsayısına sahiptir. Bu nedenle, işlem sırasında viskozitesini ve tiksotropisini iyileştirmek için yüksek plastisiteye sahip kil ekleme ve inceliği artırma gibi yöntemler yaygın olarak kullanılırken, azaltmak için seyreltilmiş elektrolit ve su içeriğini artırma gibi yöntemler kullanılır.