Penggunaan kecil kaolin

Penggunaan kaolin tertumpu dalam industri kertas, getah, seramik, refraktori, gentian kaca dan simen. Industri penggunaan yang lebih kecil tetapi masih penting ialah cat, plastik, pelekat dan pengedap serta penyokong pemangkin. Di luar industri ini, kaolin digunakan dalam kuantiti yang kecil oleh beberapa industri. Roskill menganggarkan penggunaan kaolin di luar industri yang disebutkan di atas adalah sekitar 720,000t pada tahun 2002.

 

1.1Aplikasi Kaolin dalam bahan kimia

 

Kaolin digunakan dalam pengeluaran aluminium sulfat, juga dikenali sebagai tawas, dan dahulunya digunakan dalam pengeluaran logam aluminium. Penggunaan kaolin sebagai sumber alumina untuk pembuatan kimia merosot berikutan pertumbuhan pesat pasaran logam aluminium membawa kepada ketersediaan meluas alumina trihidrat (ATH). Alumina trihidrat kedua-duanya lebih tulen daripada kaolin dan mengandungi bahagian alumina yang lebih tinggi begitu juga bahan suapan yang lebih cekap.

 

1.1.1Aluminium sulfat

 

Aluminium sulfat berlaku sebagai jenis terhidrat atau anhydrous. Aluminium sulfat terhidrat, atau tawas (Al2[SO4]3.18H2O), dipasarkan dalam bentuk industri, besi rendah dan bebas besi. Aluminium sulfat adalah luar biasa kerana ia boleh dihasilkan daripada bauksit, tanah liat asli, alumina trihidrat dan produk sampingan atau bahan mentah alumina yang ditolak.

 

Gred industri biasanya dihasilkan daripada bauksit gred kimia, yang dicerna dalam asid sulfurik pada suhu 110oC sehingga dua puluh jam. Gred besi rendah dan bebas besi yang lebih tulen dihasilkan dengan cara yang serupa dengan gred industri, kecuali alumina trihidrat dan asid sulfurik biasanya digunakan. Aluminium sulfat bebas besi, bahan gred paling tulen, digunakan terutamanya dalam pengeluaran kertas berkualiti tinggi untuk menjelaskan air proses, mengawal pH buburan pulpa, menetapkan pewarna dan dalam saiz kertas. Untuk melakukan ini dan menghasilkan produk bebas noda, aluminium sulfat mesti mengandungi kurang daripada 0.005% Fe2O3.

  

1.1.1.1Penggunaan aluminium sulfat dalam rawatan air

 

Penggunaan paling biasa untuk aluminium sulfat adalah dalam rawatan air dengan kuantiti yang lebih kecil digunakan dalam pembuatan kertas dan kegunaan akhir kecil yang lain. Pengeluaran aluminium sulfat AS sebahagian besarnya bergantung kepada permintaan untuk koagulan dalam pasaran rawatan air. Di Amerika Syarikat, penggunaan aluminium sulfat dalam rawatan air telah mengalami tekanan daripada beberapa faktor:

 

· Kebimbangan telah dibangkitkan mengenai pelupusan enap cemar hasil daripada penggunaan aluminium sulfat yang diperbuat daripada bauksit

· Perkembangan teknologi telah membenarkan pemulihan dan penggunaan semula aluminium sulfat

· Persaingan dengan garam aluminium lain seperti polialuminium klorida (PAC) dan bahan lain termasuk ferik klorida dan flokulan polimer organik

·Kebimbangan tentang kemungkinan sambungan antara aluminium dalam bekalan air dan penyakit Alzheimer

 

1.1.1.2Penggunaan aluminium sulfat dalam pembuatan kertas

 

Dalam pembuatan kertas, aluminium sulfat digunakan bersama-sama dengan rosin sebagai agen saiz untuk mengekang penyebaran dakwat dan air ke dalam kertas dan meningkatkan kualiti cetakannya. Rosin juga digunakan, dengan atau tanpa aluminium sulfat, sebagai agen saiz dalaman dalam pembuatan kertas asid dan neutral dan sebagai agen saiz permukaan dalam pembuatan kertas asid, neutral dan alkali. Peningkatan kandungan pengisi dan penggunaan komputer dan mesin penyalin yang semakin pesat mendorong penggunaan pengisi mineral dalam pasaran saiz kertas dunia.

 

Penggunaan aluminium sulfat sebagai agen penentu saiz di Amerika Syarikat telah menurun kerana beralih kepada penggunaan agen saiz neutral, terutamanya alkilketedimer dan alkenil suksinik anhidrida. Ini mengikuti peralihan daripada pembuatan kertas asid kepada beralkali. Apabila kilang pulpa bertukar kepada saiz beralkali, penggunaan aluminium sulfat berkurangan antara 85% dan 90%. Perubahan ini kini sebahagian besarnya telah selesai jadi kejatuhan pesat dalam penggunaan aluminium sulfat dalam pembuatan kertas AS telah berhenti.

  

1.1.2Aluminium klorida

 

Aluminium klorida dipasarkan sebagai AlCl3 atau Al2Cl6 kontang, aluminium klorida heksahidrat AlCl3.6H2O dan sebagai larutan akueus 27.82%, 1.28g/cm3 (32o Baume). Pengeluaran komersil dilakukan dengan bertindak balas klorin dengan sama ada aluminium cair atau alumina dalam bahan alumin, seperti tanah liat atau lebih biasa bauksit, dengan kehadiran reduktor. Karbon, karbon monoksida, fosgen atau tetraklorometana digunakan sebagai reduktor tetapi dalam kes dua bahan terakhir, reduktor gas membekalkan kedua-dua reduktor karbon dan sebahagian daripada klorin untuk halogenasi alumina.

1.2Aplikasi Kaolin dalam zeolit

 

Kaolin adalah titik permulaan untuk pembuatan zeolit ​​sintetik melalui proses penukaran tanah liat. Dalam proses ini, kaolin dibentuk menjadi pelet tanpa pengikat yang kemudiannya dikalsinkan pada suhu antara 500oC dan 600oC untuk membentuk metakaolin. Pelet kemudiannya dirawat dengan larutan alkai hidroksida untuk membentuk zeolit ​​A. Proses ini memerlukan penggunaan kaolinit ketulenan tinggi sebagai bahan suapan. Hanya Mizusawa Industrial Chemical dari Jepun dilaporkan telah menggunakan proses ini sejak kebelakangan ini dan tidak jelas sama ada ia masih melakukannya. Semua pengeluar lain menggunakan proses hidrogel yang menggunakan natrium aluminat.

  

1.3Aplikasi Kaolin dalam pertanian

 

Sebilangan kecil kaolin dan bahan lain digunakan dalam aplikasi pertanian. Kegunaan utama adalah sebagai pembawa dan pelarut dalam makanan haiwan, baja, racun perosak dan produk berkaitan. Spesifikasi untuk mineral yang digunakan dalam pertanian tidaklah seketat untuk aplikasi yang lebih canggih. Atas sebab ini, pemilihan mineral cenderung sangat bergantung pada harga.

 

1.4Aplikasi Kaolin dalam racun perosak dan biosid lain

 

Pengisi mineral digunakan sebagai pembawa dan pelarut untuk racun perosak dan biosid lain. Sebelum digunakan, biosid terlebih dahulu dicampur dengan pembawa untuk membuat pekatan yang mudah disimpan dan diangkut. Pembawa mestilah mempunyai daya serap tinggi, boleh tersebar dalam cecair, supaya ia boleh disembur, dan lengai secara kimia berkenaan dengan bahan aktif biosid. Saiz zarah yang kecil dan kesat yang rendah juga diperlukan untuk mengelakkan tersumbat dan haus berlebihan pada muncung dan peralatan aplikasi lain.

 

Saiz zarah pembawa biasanya antara 0.5 mikron dan 4 mikron. Kepekatan bahan aktif dalam formulasi mungkin serendah 0.1% dalam beberapa kes tetapi ia biasanya antara 5% dan 10% mengikut berat. Pilihan pembawa yang hendak digunakan bergantung pada faktor teknikal, seperti saiz zarah dan kos.

 

Mineral yang paling biasa digunakan sebagai pembawa dan pelarut ialah diatomit, fuller's earth, kaolin, talc, gypsum, kapur, perlit dan pirofilit. Mineral dengan struktur plat sangat sesuai kerana ia membantu pengekalan formulasi pada tumbuhan. Mineral yang mempunyai daya serap tinggi, seperti bentonit dan fuller's earth, lebih kerap digunakan dalam biosid.

 

1.6Aplikasi Kaolin dalam baja

 

Pelbagai jenis mineral digunakan dalam baja dengan cara yang sama seperti ia digunakan dalam racun perosak dan biosid. Yang paling biasa digunakan termasuk diatomit, fuller's earth, talc, gypsum, kapur, perlite, pyrophyllite, sepiolite dan attapulgite. Daripada mineral ini, diatomit adalah yang paling lengai secara kimia jadi mungkin yang paling banyak digunakan.

 

Kaolin boleh digunakan dalam pengeluaran baja ammonium nitrat dan urea, kerana bahan ini adalah hidroskopik dan juga sangat larut. Ini bermakna bahan-bahan akan melekat bersama jika hanya terdapat sedikit air. Untuk mengelakkan ini, agen anti-caking, seperti kaolin, ditambah dalam jumlah antara dua dan tiga peratus mengikut berat.

 

Jumlah kaolin yang digunakan dalam baja di seluruh dunia mungkin dalam lingkungan beberapa puluh ribu tan setahun. Penggunaan kaolin AS dalam aplikasi ini dilaporkan sebagai 3,580t pada tahun 2001.

 

1.7Aplikasi Kaolin dalam farmaseutikal dan kosmetik

 

Kaolin telah digunakan dalam aplikasi perubatan dan kosmetik selama bertahun-tahun dalam formulasi lisan dan topikal.

 

1.7.1Farmaseutikal

 

Dalam sektor farmaseutikal, kaolin digunakan sebagai pelarut dan pengisi dalam sesetengah ubat, dalam tuam dan dalam campuran dengan morfin yang digunakan untuk merawat keadaan gastro-usus. Sifat penyerap kaolin boleh mengurangkan kadar pelepasan ubat dalam badan dan juga jumlah sebenar yang diserap oleh badan.

 

1.7.2Kosmetik

 

Kegunaan utama kaolin dalam kosmetik adalah dalam serbuk muka di mana ia ditambah untuk menyerap rembesan kulit. Serbuk muka ialah campuran serbuk berwarna dan wangi yang digunakan untuk meningkatkan penampilan kulit. Sebilangan bahan, termasuk titanium dioksida, zink oksida dan magnesium oksida digunakan untuk sifat penutupnya. Talc, stearat dan kanji membantu dalam penyebaran produk dan juga memberikan rasa licin pada permukaan kulit. Pengisi yang digunakan termasuk kapur, kalsium karbonat (PCC), magnesium karbonat, kanji dan kaolin yang menyerap rembesan kulit. Sabun dan talkum metalik meningkatkan lekatan serbuk manakala kapur dan PCC bertindak sebagai pemutih.