Kaolin je nekovinski mineral, vrsta gline in glinene kamnine, sestavljene predvsem iz glinenih mineralov kaolinitne skupine. Zaradi belega in nežnega videza je znan tudi kot zemlja Baiyun. Poimenovan je po vasi Gaoling v Jingdezhenu v provinci Jiangxi.

Njegov čisti kaolin je bele, nežne in mehke teksture, z dobrimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi, kot sta plastičnost in ognjevarna odpornost. Njegova mineralna sestava je sestavljena predvsem iz kaolinita, halojzita, hidrosljude, ilita, montmorilonita, pa tudi iz mineralov, kot sta kremen in glinenec. Kaolin ima široko paleto uporabe, uporablja se predvsem v proizvodnji papirja, keramike in ognjevzdržnih materialov, sledijo pa mu premazi, gumijasta polnila, emajlirane glazure in surovine za beli cement. V majhnih količinah se uporablja v plastiki, barvah, pigmentih, brusnih ploščah, svinčnikih, vsakodnevni kozmetiki, milu, pesticidih, farmacevtskih izdelkih, tekstilu, nafti, kemikalijah, gradbenih materialih, nacionalni obrambi in drugih industrijskih sektorjih.

Značilnosti procesa
Zložljiva belina Svetlost

Belina je eden glavnih parametrov za tehnološko delovanje kaolina, visoko čist kaolin pa je bel. Belina kaolina se deli na naravno belino in kalcinirano belino. Pri keramičnih surovinah je belina po kalcinaciji pomembnejša in višja kot je kalcinirana belina, boljša je kakovost. Keramični postopek določa, da je standard za naravno belino sušenje pri 105 ℃, kalcinacija pa pri 1300 ℃. Belino je mogoče izmeriti z merilnikom beline. Merilnik beline meri svetlost v območju 3800-7000 Å, kar je naprava za merjenje odbojnosti svetlobe pri valovni dolžini (tj. 1 angstrom = 0,1 nanometra). V merilniku beline se odbojnost preskusnega vzorca primerja z odbojnostjo standardnega vzorca (kot je BaSO4, MgO itd.), kar povzroči vrednost beline (na primer belina 90, kar ustreza 90 % odbojnosti standardnega vzorca).

Svetlost je procesna lastnost, podobna belini, ki je enakovredna 4570 Å beline pod obsevanjem s svetlobo valovne dolžine (angstrom).

Barva kaolina je v glavnem povezana s kovinskimi oksidi ali organskimi snovmi, ki jih vsebuje. Če vsebuje Fe2O3, je običajno rožnato rdeč in rjavo rumen; če vsebuje Fe2+, je svetlo moder in svetlo zelen; če vsebuje MnO2, je svetlo rjave barve; če vsebuje organske snovi, je svetlo rumene, sive, modre, črne in drugih barv. Prisotne so te nečistoče, ki zmanjšujejo naravno belino kaolina. Med njimi lahko tudi železovi in ​​titanovi minerali vplivajo na kalcinirano belino in povzročijo barvne madeže ali brazgotine od taljenja na porcelanu.

Porazdelitev velikosti delcev pri zlaganju
Porazdelitev velikosti delcev se nanaša na delež delcev v naravnem kaolinu znotraj danega neprekinjenega območja različnih velikosti delcev (izraženih v milimetrih ali mikrometrskih mrežah), izraženo v odstotkih. Značilnosti porazdelitve velikosti delcev kaolina so zelo pomembne za selektivnost in uporabo v procesu rud. Velikost delcev ima pomemben vpliv na plastičnost, viskoznost blata, sposobnost ionske izmenjave, zmogljivost oblikovanja, učinkovitost sušenja in učinkovitost žganja. Kaolinska ruda zahteva tehnično obdelavo, zato je enostavna obdelava do zahtevane finosti postala eden od standardov za ocenjevanje kakovosti rude. Vsak industrijski oddelek ima posebne zahteve glede velikosti delcev in finosti kaolina za različne namene. Če Združene države Amerike zahtevajo, da je kaolin, ki se uporablja kot premaz, manjši od 2 μ, potem vsebnost M predstavlja 90–95 %, polnilni material papirja pa je manjši od 2 μ, M pa predstavlja 78–80 %.

Zložena vezava
Adhezija se nanaša na sposobnost kaolina, da se veže z neplastičnimi surovinami in tvori plastično glineno maso, pri čemer ima določeno stopnjo trdnosti pri sušenju. Določanje vezivne sposobnosti vključuje dodajanje standardnega kremenčevega peska (z masno sestavo 0,25-0,15 mm delcev, kar predstavlja 70 %, in 0,15-0,09 mm delcev, kar predstavlja 30 %) kaolinu. Višino kaolina ocenjujemo na podlagi najvišje vsebnosti peska, ko še vedno lahko ohrani plastično glineno maso, in njegove upogibne trdnosti po sušenju. Več kot je dodanega peska, močnejša je vezivna sposobnost kaolina. Običajno ima kaolin z močno plastičnostjo tudi močno vezivno sposobnost.

Zložljivo lepilo
Viskoznost se nanaša na lastnost tekočine, ki zaradi notranjega trenja ovira njen relativni pretok. Njena velikost (ki deluje na 1 enoto površine notranjega trenja) je predstavljena z viskoznostjo, v enotah Pa·s. Določanje viskoznosti se običajno meri z rotacijskim viskozimetrom, ki meri hitrost vrtenja kaolinskega blata, ki vsebuje 70 % trdnih snovi. V proizvodnem procesu je viskoznost zelo pomembna. Ni pomemben parameter le v keramični industriji, temveč ima tudi pomemben vpliv na papirno industrijo. Po podatkih mora biti pri uporabi kaolina kot premaza v tujih državah viskoznost približno 0,5 Pa·s za premazovanje pri nizki hitrosti in manj kot 1,5 Pa·s za premazovanje pri visoki hitrosti.

Tiksotropija se nanaša na lastnost, da se zmes, ki se je zgostila v gel in ne teče več, po obremenitvi spremeni v tekočino, nato pa se po statičnem stanju postopoma zgosti v prvotno stanje. Koeficient debeline se uporablja za predstavitev njegove velikosti in se meri z iztočnim viskozimetrom in kapilarnim viskozimetrom.

Viskoznost in tiksotropija sta povezani z mineralno sestavo, velikostjo delcev in vrsto kationov v blatu. Na splošno imajo blata z visoko vsebnostjo montmorilonita, drobnih delcev in natrija kot glavnega izmenljivega kationa visoko viskoznost in koeficient zgoščevanja. Zato se v tem procesu za izboljšanje viskoznosti in tiksotropije običajno uporabljajo metode, kot sta dodajanje visoko plastične gline in izboljšanje finosti, za zmanjšanje pa metode, kot sta povečanje vsebnosti razredčenega elektrolita in vode.