Kaolien is een niet-metallisch mineraal, een soort klei en kleigesteente dat voornamelijk bestaat uit kleimineralen van de kaolinietgroep. Vanwege zijn witte en delicate uiterlijk staat het ook bekend als Baiyun-grond. De naam is afgeleid van het dorp Gaoling in Jingdezhen, provincie Jiangxi.

Zuivere kaolien is wit, fijn en zacht van textuur, met goede fysische en chemische eigenschappen zoals plasticiteit en brandwerendheid. De minerale samenstelling bestaat voornamelijk uit kaoliniet, halloysiet, hydromica, illiet, montmorilloniet, evenals mineralen zoals kwarts en veldspaat. Kaolien heeft een breed scala aan toepassingen, voornamelijk in de papierindustrie, keramiek en vuurvaste materialen, gevolgd door coatings, rubbervullers, emaille en als grondstof voor wit cement. In kleinere hoeveelheden wordt het gebruikt in kunststoffen, verf, pigmenten, slijpschijven, potloden, cosmetica, zeep, pesticiden, farmaceutische producten, textiel, aardolie, chemicaliën, bouwmaterialen, defensie en andere industriële sectoren.

Proceskenmerken
Vouwen Witheid Helderheid

Witheid is een van de belangrijkste parameters voor de technologische prestaties van kaolien, en hoogzuivere kaolien is wit. De witheid van kaolien wordt onderverdeeld in natuurlijke witheid en witheid na calcinatie. Voor keramische grondstoffen is de witheid na calcinatie belangrijker, en hoe hoger de witheid na calcinatie, hoe beter de kwaliteit. Het keramische proces schrijft voor dat drogen bij 105 ℃ de norm is voor natuurlijke witheid, en calcineren bij 1300 ℃ de norm voor witheid na calcinatie. De witheid kan worden gemeten met een witheidsmeter. Een witheidsmeter meet de helderheid van licht met een golflengte van 3800-7000 Å (d.w.z. 1 Ångström = 0,1 nanometer). Bij een witheidsmeter wordt de reflectie van het testmonster vergeleken met die van een standaardmonster (zoals BaSO4, MgO, enz.), wat resulteert in een witheidswaarde (bijvoorbeeld een witheid van 90, wat overeenkomt met 90% van de reflectie van het standaardmonster).

Helderheid is een proceseigenschap vergelijkbaar met witheid, equivalent aan 4570 Å. De witheid onder bestraling met licht van (angstrom) golflengte.

De kleur van kaolien hangt voornamelijk samen met de metaaloxiden of organische stoffen die het bevat. Kaolien dat over het algemeen Fe2O3 bevat, heeft een rozerode of bruingele kleur; kaolien dat Fe2+ bevat, heeft een lichtblauwe of lichtgroene kleur; kaolien dat MnO2 bevat, heeft een lichtbruine kleur; en kaolien met organische stoffen heeft een lichtgele, grijze, blauwe, zwarte of andere kleur. Deze onzuiverheden verminderen de natuurlijke witheid van kaolien. Bovendien kunnen ijzer- en titaniummineralen de witheid na calcineren beïnvloeden, waardoor kleurvlekken of smeltplekken op porselein ontstaan.

Deeltjesgrootteverdeling bij vouwen
Deeltjesgrootteverdeling verwijst naar het aandeel deeltjes in natuurlijke kaolien binnen een bepaald continu bereik van verschillende deeltjesgroottes (uitgedrukt in millimeters of micrometers), uitgedrukt als percentage. De kenmerken van de deeltjesgrootteverdeling van kaolien zijn van groot belang voor de selectiviteit en verwerkingsmogelijkheden van ertsen. De deeltjesgrootte heeft een aanzienlijke invloed op de plasticiteit, de viscositeit van de modder, het ionenuitwisselingsvermogen, de vormbaarheid, de droogprestaties en de bakprestaties. Kaolienerts vereist technische verwerking, en de mate waarin het tot de vereiste fijnheid kan worden verwerkt, is een van de criteria geworden voor de beoordeling van de ertskwaliteit. Elke industriële sector heeft specifieke eisen aan de deeltjesgrootte en fijnheid van kaolien voor verschillende toepassingen. In de Verenigde Staten is bijvoorbeeld een deeltjesgrootte van minder dan 2 µm vereist voor kaolien met een gehalte van 90-95%, terwijl voor vulmateriaal voor papier een deeltjesgrootte van minder dan 2 µm geldt voor 78-80%.

Vouwbinding
Hechting verwijst naar het vermogen van kaolien om zich te binden aan niet-plastische grondstoffen tot plastische kleimassa's met een bepaalde droogsterkte. Het bepalen van het bindvermogen gebeurt door standaard kwartszand (met een massasamenstelling van 70% deeltjesgrootte 0,25-0,15 mm en 30% deeltjesgrootte 0,15-0,09 mm) toe te voegen aan kaolien. De hoogte van de kaolien wordt beoordeeld op basis van het hoogste zandgehalte waarbij de kleimassa nog steeds plastisch is, en de buigsterkte na drogen. Hoe meer zand er wordt toegevoegd, hoe sterker het bindvermogen van de kaolien. Over het algemeen geldt dat kaolien met een hoge plasticiteit ook een sterk bindvermogen heeft.

Vouwlijm
Viscositeit verwijst naar een eigenschap van een vloeistof die de relatieve stroming belemmert als gevolg van interne wrijving. De grootte van deze wrijving (ingewerkt op 1 eenheidsoppervlakte) wordt weergegeven door viscositeit, in eenheden van Pa·s. De viscositeit wordt doorgaans gemeten met een rotatieviscometer, die de rotatiesnelheid meet in kaolienslib met een vaststofgehalte van 70%. Viscositeit is van groot belang in het productieproces. Het is niet alleen een belangrijke parameter in de keramische industrie, maar heeft ook een aanzienlijke impact op de papierindustrie. Volgens gegevens is in het buitenland, bij gebruik van kaolien als coating, een viscositeit van ongeveer 0,5 Pa·s vereist voor coatings met lage snelheid en minder dan 1,5 Pa·s voor coatings met hoge snelheid.

Thixotropie verwijst naar de eigenschap dat een suspensie die is ingedikt tot een gel en niet meer vloeit, vloeibaar wordt onder invloed van spanning, en vervolgens geleidelijk weer indikt tot de oorspronkelijke consistentie wanneer deze in rust is. De diktecoëfficiënt wordt gebruikt om de grootte ervan weer te geven en wordt gemeten met behulp van een uitstroomviscometer en een capillaire viscometer.

De viscositeit en thixotropie zijn gerelateerd aan de minerale samenstelling, de deeltjesgrootte en het type kation in de modder. Over het algemeen hebben modders met een hoog gehalte aan montmorilloniet, fijne deeltjes en natrium als belangrijkste uitwisselbare kation een hoge viscositeit en verdikkingscoëfficiënt. Daarom worden in het proces vaak methoden gebruikt zoals het toevoegen van zeer plastische klei en het verbeteren van de fijnheid om de viscositeit en thixotropie te verhogen, terwijl methoden zoals het verhogen van het verdunde elektrolyt- en watergehalte worden gebruikt om deze te verlagen.