Каолинит
Каолинит | |
---|---|
Общий | |
Категория | Филлосиликаты Каолинит- серпентиновая группа |
Формула (повторяющаяся единица) | Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , или в обозначениях оксидов: Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O |
Имеет символ IMA. | кл [1] |
Классификация Штрунца | 9.ED.05 |
Кристаллическая система | Триклиника |
Кристаллический класс | Педаль (1) (тот же символ HM ) |
Космическая группа | PП1 |
Элементарная ячейка | а = 5,13 Å , b = 8,89 Å в = 7,25 Å; α = 90° β = 104,5°, γ = 89,8°; Z = 2 |
Идентификация | |
Цвет | От белого до кремового, иногда красного, синего или коричневого оттенков от примесей и бледно-желтого; также часто окрашивались в различные оттенки, обычно коричневые и коричневые. |
Кристальная привычка | Редко в виде кристаллов, тонких пластинок или стопок. Чаще всего это микроскопические псевдошестиугольные пластинки и скопления пластинок, собранные в плотные глинистые массы. |
Расщепление | Идеально подходит для {001} |
упорство | Гибкий, но неэластичный |
шкала Мооса твердость | 2–2.5 |
Блеск | От жемчужного до матового землистого |
Полоса | Белый |
Удельный вес | 2.16–2.68 |
Оптические свойства | Двухосный (–) |
Показатель преломления | n α = 1,553–1,565, n β = 1,559–1,569, n γ = 1,569–1,570 |
угол 2В | Измерено: от 24° до 50°, рассчитано: 44°. |
Ссылки | [2] [3] [4] |
Каолинит ( / ˈ k eɪ . ə l ə ˌ n aɪ t , -l ɪ - / KAY -ə-lə-nyte, -lih- ; также называемый каолином ) [5] [6] [7] — глинистый минерал химического состава: Al 2 Si 2 O 5 ( OH ) 4 . Это слоистый силикатный минерал с одним тетраэдрическим слоем кремнезема ( SiO 4 ), связанный через кислорода атомы с одним октаэдрическим листом оксида алюминия ( АлО 6 ). [8]
Каолинит — это мягкий, землистый, обычно белый минерал (диоктаэдрическая слоистая силикатная глина ), полученный в результате химического выветривания алюмосиликатных минералов, таких как полевой шпат . Он имеет низкую способность к усадке-набуханию и низкую емкость катионного обмена (1–15 мэкв/100 г).
Породы, богатые каолинитом и галлуазитом , известны как каолин ( / ˈ k eɪ . ə l ɪ n / ) или фарфоровая глина . [9] Во многих частях мира каолин окрашен в розово-оранжево-красный цвет под действием оксида железа , что придает ему отчетливый ржавый оттенок. Более низкие концентрации оксида железа дают каолин белого, желтого или светло-оранжевого цвета. Иногда встречаются чередующиеся более светлые и темные слои, как, например, в государственном парке Провиденс-Каньон в Джорджии, США.
Каолин является важным сырьем во многих отраслях промышленности и применениях. Товарные сорта каолина поставляются и транспортируются в виде порошка, кусков, полусухой лапши или суспензии . Мировое производство каолина в 2021 году оценивается в 45 миллионов тонн. [10] с общей рыночной стоимостью 4,24 миллиарда долларов США. [11]
Имена
[ редактировать ]Английское французского название каолин было заимствовано в 1727 году из Франсуа Ксавье д'Антреколя 1712 года отчета о производстве цзиндэчжэньского фарфора . [12] Д'Антреколь переписывал китайский термин 高嶺土 , который сейчас латинизируется как gāolongtǔ в пиньинь , взятый из названия деревни Гаолин («Высокий хребет») недалеко от Эху в уезде Фулян , ныне являющемся частью Цзянси провинции префектуры Цзиндэчжэнь . [13] [14] Территория вокруг деревни стала основным источником каолина Цзиндэчжэня во времена династии Цин . [14] Позже был добавлен минералогический чтобы суффикс -ит, обобщить название и охватить почти идентичные минералы из других мест.
Каолинит также иногда обсуждается под архаичными названиями «литомардж» и «литомарга» от латинского «lithomarga» , комбинации лито- ( греч . λίθος , líthos , «камень») и марги (« мергель »). В более правильном современном использовании литомарж теперь относится конкретно к уплотненной и массивной форме каолина. [15]
Химия
[ редактировать ]Обозначения
[ редактировать ]Химическая формула каолинита, записанная в минералогии : Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 , [4] однако в керамике та же формула обычно записывается в терминах оксидов, что дает Al 2 O 3 2SiO 2 2H 2 O . [16]
Структура
[ редактировать ]По сравнению с другими глинистыми минералами каолинит химически и структурно прост. Его описывают как глинистый минерал 1:1 или TO , поскольку его кристаллы состоят из сложенных друг на друга слоев TO . Каждый слой TO состоит из тетраэдрического ( T ) листа, состоящего из ионов кремния и кислорода, связанных с октаэдрическим ( O ) листом, состоящим из ионов кислорода, алюминия и гидроксила. Т - лист называется так потому, что каждый ион кремния окружен четырьмя ионами кислорода, образующими тетраэдр. Лист О называется так потому, что каждый ион алюминия окружен шестью ионами кислорода или гидроксила, расположенными по углам октаэдра. Два листа в каждом слое прочно связаны друг с другом посредством общих ионов кислорода, в то время как слои связаны посредством водородных связей между кислородом на внешней стороне Т -листа одного слоя и гидроксилом на внешней стороне О -листа следующего слоя. [17]
-
Вид на строение тетраэдрического ( Т ) листа каолинита.
-
Вид на строение октаэдрического ( О ) листа каолинита.
-
Кристаллическая структура каолинита, смотрящая вдоль слоев
Слой каолинита не имеет суммарного электрического заряда, поэтому между слоями нет крупных катионов (таких как кальций, натрий или калий), как в большинстве других глинистых минералов. Это объясняет относительно низкую ионообменную емкость каолинита. Тесные водородные связи между слоями также препятствуют проникновению молекул воды между слоями, что объясняет ненабухающий характер каолинита. [17]
При увлажнении крошечные пластинчатые кристаллы каолинита приобретают слой молекул воды, которые заставляют кристаллы слипаться друг с другом и придают каолиновой глине связность. Связи достаточно слабы, чтобы позволить пластинам скользить друг по другу во время формования глины, но достаточно прочны, чтобы удерживать пластины на месте и позволять формованной глине сохранять свою форму. Когда глина высыхает, большая часть молекул воды удаляется, а пластины связываются водородом непосредственно друг с другом, так что высушенная глина остается жесткой, но все же хрупкой. Если глину снова увлажнить, она снова станет пластичной. [18]
Структурные преобразования
[ редактировать ]Глины каолинитовой группы при термической обработке на воздухе при атмосферном давлении претерпевают ряд фазовых превращений.
Фрезерование
[ редактировать ]Высокоэнергетическое измельчение каолина приводит к образованию механохимически аморфизованной фазы, подобной метакаолину , хотя свойства этого твердого вещества совершенно иные. [19] Процесс высокоэнергетического фрезерования крайне неэффективен и потребляет большое количество энергии. [20]
Сушка
[ редактировать ]При температуре ниже 100 °C воздействие воздуха с низкой влажностью приведет к медленному испарению жидкой воды в каолине. При низком содержании влаги массу можно назвать « сухой как кожа» , а при влажности около 0% ее называют « сухой как кость» .
При температуре выше 100 °C вся оставшаяся свободная вода теряется. При температуре выше 400 ° C гидроксильные ионы (OH - ) теряются из кристаллической структуры каолинита в виде воды: материал теперь не может быть пластифицирован путем поглощения воды. [21] Это необратимо, как и последующие трансформации; это называется кальцинированием .
Метакаолин
[ редактировать ]Эндотермическая дегидратация каолинита начинается при 550–600 ° C с образованием неупорядоченного метакаолина , но непрерывная потеря гидроксила наблюдается до 900 ° C (1650 ° F). [22] Хотя исторически существовало много разногласий относительно природы фазы метакаолина, обширные исследования привели к общему мнению, что метакаолин не является простой смесью аморфного кремнезема. SiO 2 ) и оксид алюминия ( Al 2 O 3 ), а скорее сложная аморфная структура, сохраняющая некоторый дальний порядок (но не строго кристаллический ) за счет укладки своих гексагональных слоев. [22]
Шпинель
[ редактировать ]Дальнейшее нагревание до 925–950 ° C превращает метакаолин в алюминиево-кремниевую шпинель , которую иногда также называют структурой типа гамма-глинозема:
Тромбоцитарный муллит
[ редактировать ]При прокаливании выше 1050 °C шпинельная фаза зарождается и превращается в пластинчатый муллит и высококристаллический кристобалит :
Игольчатый муллит
[ редактировать ]Наконец, при 1400 °C появляется «игольчатая» форма муллита , обеспечивающая существенное увеличение структурной прочности и термостойкости. Это структурное, а не химическое превращение. См. керамогранит для получения дополнительной информации об этой форме.
возникновение
[ редактировать ]Каолинит — один из наиболее распространенных минералов; добывают, как и каолин, в Австралии , Бразилии , Болгарии , Китае , Чехии , Франции , , Германии , Индии , Иране , Малайзии , Южной Африке , Южной Корее его Испании , Танзании , Таиланде , Великобритании , США и Вьетнаме . [2]
Мантии каолинита распространены в Западной и Северной Европе. Возраст этих мантий от мезозоя до раннего кайнозоя. [23]
Каолинитовая глина в изобилии встречается в почвах , образовавшихся в результате химического выветривания горных пород в жарком и влажном климате ; например, в районах тропических лесов . Сравнивая почвы по градиенту в сторону более прохладного или более сухого климата, доля каолинита уменьшается, в то время как доля других глинистых минералов, таких как иллит (в более прохладном климате) или смектит (в более сухом климате), увеличивается. Такие климатические различия в содержании минералов глины часто используются для вывода об изменениях климата в геологическом прошлом, когда древние почвы были захоронены и сохранились. [24]
В системе классификации Национального института агрономических исследований Бельгийского Конго (INEAC) почвы, в которых глинистая фракция преимущественно представляет собой каолинит, называются каолизолами (от каолина и почвы). [25]
В США основные месторождения каолина находятся в центральной Джорджии , на участке линии падения Атлантического побережья между Огастой и Мейконом . Эту территорию из тринадцати графств называют поясом «белого золота»; Сандерсвилл известен как «Мировая столица каолина» из-за обилия каолина. [26] [27] [28] В конце 1800-х годов активная промышленность по добыче каолина существовала в крайнем юго-восточном углу Пенсильвании, недалеко от городов Ланденберг и Каолин , а также на территории современного заповедника Уайт-Клэй-Крик. Продукт был доставлен поездом в Ньюарк, штат Делавэр , на линию Ньюарк-Помрой , вдоль которой до сих пор можно увидеть множество открытых глиняных рудников. Отложения образовались между поздним мелом и ранним палеогеном , примерно от 100 до 45 миллионов лет назад, в отложениях, образовавшихся из выветрившихся магматических и метакаолиновых пород. [13] Производство каолина в США в 2011 году составило 5,5 миллионов тонн. [29]
Во время палеоцен-эоценового термического максимума отложения, отложившиеся в районе Эсплугафреда в Испании, были обогащены каолинитом из обломочного источника в результате денудации . [30]
Синтез и генезис
[ редактировать ]Трудности возникают при попытке объяснить образование каолинита в атмосферных условиях путем экстраполяции термодинамических данных более успешных высокотемпературных синтезов. [31] Ла Иглесия и Ван Остервейк-Гастуч (1978) [32] считал, что условия, при которых будет зарождаться каолинит, можно определить из диаграмм стабильности, основанных на данных о растворении. Однако из-за отсутствия убедительных результатов в собственных экспериментах Ла Иглесиа и Ван Остервейк-Гастуч (1978) были вынуждены заключить, что существуют и другие, пока неизвестные факторы, участвующие в низкотемпературном зародышеобразовании каолинита. Из-за наблюдаемых очень медленных скоростей кристаллизации каолинита из раствора при комнатной температуре Фрипиат и Эрбийон (1971) постулировали существование высоких энергий активации при низкотемпературном зародышеобразовании каолинита.
При высоких температурах равновесные термодинамические модели оказываются удовлетворительными для описания растворения и зародышеобразования каолинита , поскольку тепловой энергии достаточно для преодоления энергетических барьеров, участвующих в процессе зародышеобразования . Важность синтеза при температуре окружающей среды и атмосферном давлении для понимания механизма зарождения глинистых минералов заключается в преодолении этих энергетических барьеров. Как указали Кайер и Энен (1960) [33] задействованные процессы придется изучать в четко определенных экспериментах, поскольку практически невозможно изолировать участвующие факторы простым выводом из сложных природных физико-химических систем, таких как почвенная среда. Фрипиат и Эрбийон (1971), [34] в обзоре об образовании каолинита поставил фундаментальный вопрос, как неупорядоченный материал (т. е. аморфная фракция тропических почв) мог когда-либо превратиться в соответствующую упорядоченную структуру. Эта трансформация, по-видимому, происходит в почвах без серьезных изменений окружающей среды, за относительно короткий период времени и при температуре (и давлении ) окружающей среды.
Низкотемпературный синтез глинистых минералов (на примере каолинита) имеет несколько аспектов. Во-первых, кремниевая кислота, подводимая к растущему кристаллу, должна находиться в мономерной форме, т. е. кремнезем должен присутствовать в очень разбавленном растворе (Caillère et al., 1957; [35] Кайер и Энен, 1960 год; [33] Вей и Зифферт, 1962 г.; [36] Милло, 1970 год. [37] ). Чтобы предотвратить образование аморфных силикагелей , осаждающихся из перенасыщенных растворов без реакции с алюминия или магния катионами с образованием кристаллических силикатов , кремниевая кислота должна присутствовать в концентрациях ниже максимальной растворимости аморфного кремнезема. Принцип, лежащий в основе этой предпосылки, можно найти в структурной химии: «Поскольку полисиликат-ионы не имеют одинакового размера, они не могут располагаться вместе с ионами металлов в правильную кристаллическую решетку». (Илер, 1955, с. 182 [38] )
Второй аспект низкотемпературного синтеза каолинита состоит в том, что катионы алюминия должны быть гексакоординированы по отношению к кислороду (Кайер и Энен, 1947; [39] Кайер и др., 1953; [40] Энен и Робише, 1955 год. [41] ). Гастуч и др. (1962) [42] а Кайер и Энен (1962) пришли к выводу, что каолинит может образовываться только тогда, когда гидроксид алюминия находится в форме гиббсита . В противном случае образовавшийся осадок будет представлять собой «смешанный алюмосиликатный гель» (как выразился Милло, 1970, стр. 343). Если бы это было единственное требование, большие количества каолинита можно было бы получить, просто добавив порошок гиббсита в раствор кремнезема. Несомненно, будет иметь место заметная степень адсорбции кремнезема в растворе поверхностями гиббсита, но, как говорилось выше, простая адсорбция не создает слоистой решетки, типичной для кристаллов каолинита.
Третий аспект заключается в том, что эти два исходных компонента должны быть объединены в один смешанный кристалл со слоистой структурой. Из следующего уравнения (данного Гастюшем и ДеКимпе, 1962 г.) [43] для образования каолинита
видно, что на каждую образовавшуюся молекулу каолинита из реакции необходимо удалить пять молекул воды. Полевые данные, иллюстрирующие важность удаления воды из реакции каолинита, были предоставлены Гастучом и ДеКимпе (1962). Изучая почвообразование на базальтовой скале в Киву ( Заир ), они заметили, как появление каолинита зависит от «степени дренажа» рассматриваемой территории. Было обнаружено четкое различие между территориями с хорошим дренажем (т.е. территориями с заметной разницей между влажными и засушливыми сезонами) и территориями с плохим дренажем (т.е. вечно заболоченными территориями). Каолинит был обнаружен только в районах с отчетливыми сезонными чередованиями влажной и сухой погоды. Возможное значение чередования влажных и сухих условий для перехода аллофана в каолинит подчеркивали Тамура и Джексон (1953). [44] Роль чередования смачивания и высыхания в образовании каолинита отмечала также Мур (1964). [45]
Лабораторные синтезы
[ редактировать ]Синтез каолинита при высоких температурах (более 100 °C [212 °F]) относительно хорошо известен. Есть, например, синтезы Ван Ньювенберга и Питерса (1929); [46] Нолл (1934); [47] Нолл (1936); [48] Нортон (1939); [49] Рой и Осборн (1954); [50] Рой (1961); [51] Хокинс и Рой (1962); [52] Томура и др. (1985); [53] Сатокава и др. (1994) [54] и Уэртас и др. (1999). [55] Стало известно сравнительно немного способов низкотемпературного синтеза (ср. Brindley и DeKimpe (1961); [56] ДеКимпе (1969); [57] Bogatyrev et al. (1997) [58] ).
Лабораторный синтез каолинита при комнатной температуре и атмосферном давлении был описан DeKimpe et al. (1961). [59] Благодаря этим тестам роль периодичности становится убедительно ясной. ДеКимпе и др. (1961) использовали ежедневные добавки глинозема (как AlCl 3 ·6 H 2 O ) и кремнезема (в виде этилсиликата ) в течение не менее двух месяцев. Кроме того, каждый день осуществлялась корректировка pH путем добавления соляной кислоты или гидроксида натрия . Такие ежедневные добавки Si и Al в раствор в сочетании с ежедневным титрованием соляной кислотой или гидроксидом натрия в течение не менее 60 дней введут необходимый элемент периодичности. Только теперь реальная роль того, что было описано как «старение» ( Alterung ) аморфных алюмосиликатов (как, например, Harder, 1978), [60] уже заметил) можно полностью понять. Таким образом, время не вызывает каких-либо изменений в закрытой системе, находящейся в равновесии; но серия чередований периодически меняющихся условий (по определению происходящих в открытой системе) приведет к низкотемпературному образованию все большего и большего количества стабильной фазы каолинита вместо (неточно определенных) аморфных алюмосиликатов.
Приложения
[ редактировать ]Основной
[ редактировать ]использовалось до 70% каолина В 2009 году при производстве бумаги . После снижения спроса со стороны бумажной промышленности, вызванного как конкуренцией полезных ископаемых, так и влиянием цифровых медиа, в 2016 году доля рынка составила: бумага — 36%; керамика – 31%; краска - 7% и прочее - 26%. [61] [62] По данным Геологической службы США , в 2021 году мировое производство каолина оценивается примерно в 45 миллионов тонн. [63]
- Для производства бумаги требуются каолины с высокой степенью белизны, низкой истираемостью и расслаивающимися каолинами. Для покрытий бумаги его используют для повышения глянца, блеска, гладкости и восприимчивости к чернилам; он может составлять 25% массы бумаги. В качестве наполнителя бумаги он используется как наполнитель целлюлозы и для увеличения непрозрачности; он может составлять 15% массы. [64] [65] [66]
- В белых керамических изделиях каолин может составлять до 50% сырья. В необожженных изделиях он способствует повышению прочности, пластичности и реологических свойств сырца, таких как скорость разливки. Во время обжига он вступает в реакцию с другими компонентами тела, образуя кристаллическую и стеклянную фазы. При правильном режиме обжига это является ключом к образованию муллита . Наиболее ценные сорта имеют низкое содержание хромофорных оксидов, поэтому обожженный материал имеет высокую белизну. [67] [65] [68] [69] В глазурях он в основном используется в качестве агента, регулирующего реологические свойства, но также придает некоторую прочность в сыром виде. И в глазури, и во фритты он вносит некоторое количество SiO 2 в качестве сеткообразователя стекла, а Al 2 O 3 - как сеткообразователя и модификатора. [70]
Другое промышленное
[ редактировать ]- В качестве сырья для производства изоляционного материала под названием Kaowool (разновидность минеральной ваты ).
- Добавка к некоторым краскам для увеличения содержания диоксида титана ( TiO 2 ) белый пигмент и изменение уровня блеска.
- Добавка для изменения свойств резины при вулканизации .
- Добавка к клеям для изменения реологии . [71]
- В качестве адсорбентов при очистке воды и сточных вод. [72]
- В измененной форме метакаолина , как пуццолан ; при добавлении в бетонную смесь метакаолин ускоряет гидратацию портландцемента и принимает участие в пуццолановой реакции с портландитом, образующимся при гидратации основных минералов цемента (например, алита ).
- Метакаолин также является базовым компонентом геополимерных компаундов.
Медицинский
[ редактировать ]- Чтобы успокоить расстройство желудка , аналогично тому, как попугаи (а позже и люди) в Южной Америке. его первоначально использовали [73] (в последнее время производятся промышленным способом).
- Препараты на основе каолина применяют для лечения диареи .
- Ингредиент в составе защитных и барьерных кремов для предварительной работы . [74]
- Для стимуляции и ускорения свертывания крови. США В апреле 2008 года Медицинский научно-исследовательский институт ВМС настоя на основе каолинита объявил об успешном использовании алюмосиликатного в традиционной марле . [75] который до сих пор является предпочтительным кровоостанавливающим средством для всех родов войск США. См. Время свертывания каолина.
- В качестве мягкого абразива в зубной пасте .
Косметика
[ редактировать ]- В качестве наполнителя в косметике .
- Для масок для лица или мыла.
- для спа-процедур для тела, таких как обертывания, коконы или точечные процедуры.
Археология
[ редактировать ]- В качестве индикатора при радиологическом датировании каолинит может содержать очень небольшие следы урана и тория .
Геофагия
[ редактировать ]- Люди иногда едят каолин ради удовольствия или для подавления голода. [76] практика, известная как геофагия . В Африке каолин, используемый для таких целей, известен как калаба (в Габоне [77] и Камерун [76] ), калаба и калабахоп (в Экваториальной Гвинее ). Потребление выше среди женщин, особенно во время беременности. [78] и женщины региона иногда называют его употребление привычкой, аналогичной курению сигарет среди мужчин. Эта практика также наблюдалась среди небольшой популяции афроамериканских женщин на юге Соединенных Штатов , особенно в Джорджии , вероятно, принесенной с традициями вышеупомянутых африканцев через рабство . [79] [80] Там каолин называют белой грязью , мелом или белой глиной . [79]
Геотехническая инженерия
[ редактировать ]- Результаты исследований показывают, что использование каолинита в инженерно-геологических работах может быть альтернативно заменено более безопасным иллитом, особенно если его присутствие составляет менее 10,8% от общей массы породы. [81]
Мелкомасштабное использование
[ редактировать ]- В качестве светорассеивающего материала в лампах накаливания белого цвета .
- В органическом сельском хозяйстве наносится в виде спрея на посевы для предотвращения повреждения насекомыми , а в случае яблок — для предотвращения солнечных ожогов.
- В качестве побелки в традиционных каменных домах в Непале.
- В качестве наполнителя в Edison Diamond Discs . [82]
Объем производства
[ редактировать ]По оценкам, мировое производство каолина по странам в 2012 году составило: [83]
Глобальный - всего | 26,651 |
---|---|
Египет | 275 |
Нигерия | 100 |
Алжир | 80 |
Танзания | 45 |
Судан | 35 |
Уганда | 30 |
ЮАР | 15 |
Эфиопия | 2 |
Кения | 1 |
Африка - всего | 583 |
Китай | 3,950 |
Южная Корея | 800 |
Вьетнам | 650 |
Малайзия | 450 |
Таиланд | 180 |
Индонезия' | 175 |
Индия | 75 |
Бангладеш | 20 |
Тайвань | 17 |
Пакистан | 15 |
Шри-Ланка | 11 |
Япония | 3 |
Филиппины | 2 |
Азия – всего | 6,348 |
Германия | 4,800 |
Великобритания | 1,000 |
Чешская Республика | 650 |
Италия | 625 |
Франция | 350 |
Португалия | 325 |
Испания | 300 |
Босния и Герцеговина | 250 |
Болгария | 225 |
Россия | 170 |
Польша | 125 |
Украина | 100 |
Сербия | 90 |
Австрия | 65 |
Дания | 3 |
Европа - всего | 9,078 |
олень | 5,900 |
Мексика | 120 |
Северная Америка – всего | 6,020 |
Иран | 1,500 |
Турция | 725 |
Иордания | 100 |
Саудовская Аравия | 70 |
Ирак | 3 |
Ближний Восток - всего | 2,398 |
Австралия | 40 |
Новая Зеландия | 11 |
Океания - всего | 51 |
Бразилия | 1,900 |
Аргентина | 80 |
Парагвай | 66 |
Чили | 60 |
Колумбия | 20 |
Перу | 20 |
Эквадор | 15 |
Венесуэла | 10 |
Гватемала | 2 |
Ю. и Ц. Америка – всего | 2,173 |
Типичные свойства
[ редактировать ]Некоторые избранные типичные свойства каолинов различных керамических сортов: [61]
Название продукта | ССП | Премиум | Лунъянь 325# | Цеттлиц 1А | ПРИЧИНА |
---|---|---|---|---|---|
Страна | Великобритания | Новая Зеландия | Китай | Чешская Республика | Германия |
Производитель | Имерис | Имерис | Логян | Седлецкий | КАВ |
% < 2 мкм | 85 | 97 | 25 | 56 | 82 |
% <1 мкм | 50 | 88 | 15 | 41 | 50 |
SiO 2 , % | 48.0 | 49.5 | 49.3 | 48.0 | 49.5 |
Al2O3 2% , | 37.0 | 35.5 | 35.5 | 37.0 | 35.5 |
Fe2O3 2% , | 0.44 | 0.29 | 0.22 | 0.68 | 0.43 |
ТиО 2 , % | 0.01 | 0.09 | 0.01 | 0.20 | 0.17 |
Высокий, % | 0.10 | - | 0.03 | 0.08 | 0.20 |
MgO, % | 0.25 | - | 0.25 | 0.23 | 0.02 |
К 2 О, % | 1.25 | - | 1.90 | 0.92 | 0.30 |
Na2O , % | 0.15 | - | 0.09 | 0.07 | 0.01 |
ЗАКОН, % | 12.8 | 13.8 | 11.9 | 12.9 | 13.4 |
Каолинит, % | 95 | - | 40 | 89 | 86 |
Галлуазит, % | - | 92 | 40 | - | - |
Слюда, % | 4 | - | - | - | - |
Кварц, % | 1 | 4 | 3 | 1 | 8 |
Смектит, % | - | - | - | 1 | 6 |
Кристобалит, % | - | 4 | - | - | - |
Безопасность
[ редактировать ]НФПА 704 площадь безопасности | |
---|---|
Каолин обычно считается безопасным , но может вызвать легкое раздражение кожи или слизистых оболочек. Каолиновые продукты также могут содержать следы кристаллического кремнезема , известного канцерогена при вдыхании. [84]
В США Управление по охране труда (OSHA) установило законный предел ( допустимый предел воздействия ) воздействия каолина на рабочем месте в размере 15 мг/м. 3 общее воздействие и 5 мг/м 3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт охраны труда (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 10 мг/м. 3 общее воздействие TWA 5 мг/м 3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. [85]
См. также
[ редактировать ]- Китайский камень - вид измененного гранита.
- Глиняный карьер - Добыча глинистых минералов открытым способом.
- Диккит - слоистый минерал.
- Галлуазит – минерал алюмосиликатной глины.
- Залежи каолина в бассейне Шаранты, Франция – Отложения осадочной глины во Франции.
- Каолиновый спрей – средство борьбы с вредителями на основе каолина.
- Лекарственная глина – Использование глины для здоровья.
- Накрит – Филосиликатный минерал: группа каолинита.
- Cornish China Clay Branches - Железнодорожные ветки в Англии
Ссылки
[ редактировать ]Цитаты
[ редактировать ]- ^ Уорр, Л.Н. (2021). «Утвержденные IMA–CNMNC символы минералов» . Минералогический журнал . 85 (3): 291–320. Бибкод : 2021MinM...85..291W . дои : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID 235729616 .
- ^ Перейти обратно: а б Каолинит , Mindat.org , получено 5 августа 2009 г.
- ^ Данные о минералах каолинита , WebMineral.com , получены 5 августа 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б Энтони Дж.В., Бидо Р.А., Блад К.В. и др., ред. (1995). «Каолинит» (PDF) . Справочник по минералогии: Кремнезем, силикаты . Тусон, Аризона: Издательство Mineral Data Publishing. ISBN 9780962209734 . OCLC 928816381 .
- ^ «каолинит» . Dictionary.com Полный (онлайн). nd
- ^ «каолинит» . Lexico Британский словарь английского языка . Издательство Оксфордского университета . Архивировано из оригинала 25 января 2021 года.
- ^ «каолинит» . Словарь английского языка американского наследия (5-е изд.). ХарперКоллинз.
- ^ Дир, Хоуи и Зуссман (1992) .
- ^ Пол В.Л. (2011). Экономическая геология: принципы и практика: металлы, полезные ископаемые, уголь и углеводороды – введение в формирование и устойчивую эксплуатацию месторождений полезных ископаемых . Чичестер, Западный Суссекс: Уайли-Блэквелл. п. 331. ИСБН 9781444336627 .
- ^ «Геологическая служба США, сводки минеральных ресурсов, январь 2022 г.» Геологическая служба США, 2022 г.
- ^ «Отчет об анализе размера, доли и тенденций рынка каолина по приложениям, регионам и сегментам, 2022–2030 гг. Исследование Grand View, 2022 г.
- ^ Харпер, Дуглас. «каолин» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ Перейти обратно: а б Шредер П.А. (31 июля 2018 г.). «Каолин» . Энциклопедия Новой Джорджии (онлайн) . Проверено 14 марта 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Нидэм и др. (2004) , с. 220 .
- ^ «Литомарж» . www.mindat.org . Проверено 23 февраля 2022 г.
- ^ Перри Д.Л. (2011). Справочник неорганических соединений (2-е изд.). Бока-Ратон: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 9781439814611 . OCLC 587104373 .
- ^ Перейти обратно: а б Нессе, Уильям Д. (2000). Введение в минералогию . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр. 254–255. ISBN 9780195106916 .
- ^ Брейер, Стивен (июль 2012 г.). «Химия гончарного дела» (PDF) . Химическое образование : 17–20 . Проверено 8 декабря 2020 г.
- ^ Каса Э, Сабадос М, Баан К, Конья З, Куковец А, Кутус Б, Палинко И, Сипос П (2021). «Кинетика растворения сырых и механохимически обработанных каолинитов в промышленных отработанных щелоках – Влияние физико-химических свойств твердых веществ» . Прил. Клей Науч. 203 : 105994. Бибкод : 2021ApCS..20305994K . дои : 10.1016/j.clay.2021.105994 . hdl : 21.11116/0000-0008-06AA-2 .
- ^ Балаж, Питер (2008). «Высокоэнергетическое фрезерование». Механохимия в нанонауке и горнодобывающей промышленности . стр. 103–132. дои : 10.1007/978-3-540-74855-7_2 . ISBN 978-3-540-74854-0 .
- ^ «Керамика - это больше, чем просто глина - сырье, продукты, применение» П. Борманс. Кембриджское международное научное издательство, 2004. стр. 180
- ^ Перейти обратно: а б Беллотто М., Гуальтьери А., Артиоли Г. и др. (1995). «Кинетическое исследование последовательности реакций каолинита-муллита. Часть I: дегидроксилирование каолинита». Физ. хим. Шахтер. 22 (4): 207–214. Бибкод : 1995PCM....22..207B . дои : 10.1007/BF00202253 . S2CID 95897543 .
- ^ Мигонь П. , Лидмар-Бергстрем К. (2002). «Глубокое выветривание во времени в Центральной и Северо-Западной Европе: проблемы датировки и интерпретации геологических данных». Катена . 49 (1–2): 25–40. Бибкод : 2002Caten..49...25M . дои : 10.1016/S0341-8162(02)00015-2 .
- ^ Жирар, Жан-Пьер; Фрейсине, Филипп; Шазо, Жиль (1 февраля 2000 г.). «Раскрытие климатических изменений в результате внутрипрофильных изменений изотопного состава кислорода и водорода гетита и каолинита в латеритах: комплексное исследование из Яу, Французская Гвиана» . Geochimica et Cosmochimica Acta . 64 (3): 409–426. Бибкод : 2000GeCoA..64..409G . дои : 10.1016/S0016-7037(99)00299-9 . ISSN 0016-7037 .
- ^ Молодой А (1980). Тропические почвы и почвенное обследование . Кембриджские географические исследования. Том. 9. Архив КУБКА. п. 132. ИСБН 9780521297684 .
- ^ «Каолиновая столица мира» . Город Сандерсвилл, Джорджия . Проверено 27 августа 2018 г.
- ^ Рис К. «Примириться с вековой практикой поедания белой грязи» . Горький южанин . Проверено 27 августа 2018 г.
- ^ Смотерс, Рональд (12 декабря 1987 г.). «Глина Белого Джорджа превращается в деньги» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 19 января 2021 г.
- ^ Вирта Р (2012). Краткое описание минерального сырья (PDF) (Технический отчет). Геологическая служба США. стр. 44–45.
- ^ Адатте Т., Хозем Х., Спангенберг Дж.Э. и др. (2014). «Реакция земной среды на палеоцен-эоценовый термический максимум (PETM), новые идеи из Индии и северо-восточной Испании» . Rendiconti Online della Società Geologica Italiana . 31 : 5–6. дои : 10.3301/ROL.2014.17 .
- ^ Мейер Э.Л., ван дер Плас Л. (1980). Относительная устойчивость почвенных минералов . Объявления Вагенингенского сельскохозяйственного колледжа. Том. 80. Вагенинген: Винман. п. 18.
- ^ Ла Иглесия А., Ван Остервик-Гастуч MC (1978). «Синтез каолинита. I. Условия кристаллизации при низких температурах и расчет термодинамических равновесий. Приложение к лабораторным и полевым наблюдениям» . Глины и глинистые минералы . 26 (6): 397–408. Бибкод : 1978CCM....26..397L . дои : 10.1346/CCMN.1978.0260603 .
- ^ Перейти обратно: а б Кайер С., Энен С. (1960). «Обзоры по проблеме синтеза глинистых минералов при низких температурах». Бюллетень French Clay Group (на французском языке). 12 (7): 63. дои : 10.3406/argil.1960.969 .
- ^ Фрипиат Джей-Джей, Эрбийон Эй-Джей (1971). «Образование и превращения глинистых минералов в тропических почвах». Почвы и тропическое выветривание: материалы Бандунгского симпозиума, проходившего с 16 по 23 ноября 1969 г. Исследования природных ресурсов. Том. 11. Париж: ЮНЕСКО . стр. 15–24. OCLC 421565 .
- ^ Кайер С., Энен С., Эскевен Ж (1957). «Синтез глинистых минералов». Бюллетень French Clay Group (на французском языке). 9 (4): 67–76. дои : 10.3406/argil.1957.940 .
- ^ Вей Р., Зифферт Б. (1961). «Реакции мономолекулярного кремнезема в растворах с ионами Al3+ и Mg2+». Международные конференции (на французском языке). 105 . Национальный центр научных исследований: 11–23.
- ^ Милло Дж. (1970). Геология глин Перевод Packet H, Фарранд В.Р. Нью-Йорк: Springer-Publishing. дои : 10.1007/978-3-662-41609-9 . ISBN 9783662416099 . S2CID 128831318 .
- ^ Илер Р.К. (1955). Коллоидная химия кремнезема и силикатов . Итака, Нью-Йорк: Издательство Корнельского университета.
- ^ Кайер С., Энен С. (1947). «Образование филлита каолинового типа при обработке монтмориллонита». Доклады Парижской академии наук . 224 (1): 53–55.
- ^ Кайер С., Энен С., Эскевен Ж. (1953). «Исследования по синтезу глинистых минералов». Бюллетень Французского общества минералогии и кристаллографии (на французском языке). 76 (7): 300–314. дои : 10.3406/bulmi.1953.4841 .
- ^ Энен С., Робише О (1955). «Результаты, полученные при новых попытках синтеза глинистых минералов». Бюллетень French Clay Group (на французском языке). 6 (1): 19–22. дои : 10.3406/argil.1955.1257 .
- ^ Гастуч MC, Фрипиат JJ, ДеКимпе С (1962). «Генезис глинистых минералов семейства каолинов I. – Коллоидный аспект». Конференция CNRS . 105 : 57–65.
- ^ Гастуч MC, ДеКимпе С (1962). «Генезис глинистых минералов семейства каолинов. II. Кристаллический облик». Конференция CNRS . 105 : 75–88.
- ^ Тамура Т., Джексон М.Л. (1953). «Структурные и энергетические взаимосвязи при образовании оксидов, гидроксидов и силикатов железа и алюминия». Наука . 117 (3041): 381–383. Бибкод : 1953Sci...117..381T . дои : 10.1126/science.117.3041.381 . ПМИД 17749950 .
- ^ Мур Л.Р. (1964). «Формирование и развитие некоторых макрокристаллов каолинита in situ» . Глинистые минералы . 5 (31): 338–352. Бибкод : 1964ClMin...5..338M . дои : 10.1180/claymin.1964.005.31.02 .
- ^ ван Ньювенбург CJ, Питерс Х.А. (1929). «Исследования гидратированных силикатов алюминия: I. Регидратация метакаолина и синтез каолина». Рек. Трав. Хим. Платит-Бас . 48 (1): 27–36. дои : 10.1002/recl.19290480106 .
- ^ Нолл В. (1934). «Гидротермальный синтез каолина». Журнал кристаллографии, минералогии и петрографии (на немецком языке). 45 (2–3): 175–190. Стартовый код : 1934ЗКМП...45..175Н . дои : 10.1007/BF02943371 . S2CID 96869398 .
- ^ Нолл В. (1936). «Об условиях образования каолина, монтмориллонита, серицита, пирофиллита и анальцима». Журнал кристаллографии, минералогии и петрографии (на немецком языке). 48 (3–4): 210–247. Стартовый код : 1936ЗКМП...48..210Н . дои : 10.1007/BF02939458 . S2CID 128744123 .
- ^ Нортон Ф.Х. (1939). «Гидротермальное образование глинистых минералов в лаборатории» . Являюсь. Минерал. 24 (1): 1–17.
- ^ Рой Р., Осборн Э.Ф. (1954). «Система Al 2 O 3 -SiO 2 -H 2 O» . Являюсь. Минерал. 39 (11–12): 853–885.
- ^ Рой Р. (1962). «Получение и свойства синтетических глинистых минералов». Коллок CNRS . 105 : 83–98.
- ^ Хокинс Д.Б., Рой Р. (1962). «Электролитический синтез каолинита в гидротермальных условиях». Дж. Ам. Керам. Соц. 45 (10): 507–508. дои : 10.1111/j.1151-2916.1962.tb11044.x .
- ^ Томура С., Сибасаки Ю., Мизута Х. и др. (1985). «Условия роста и генезис сферического и пластинчатого каолинита» . Глины и глинистые минералы . 33 (3): 200–206. Бибкод : 1985CCM....33..200T . дои : 10.1346/CCMN.1985.0330305 .
- ^ Сатокава С., Осаки Ю., Самедзима С. и др. (1994). «Влияние структуры алюмосиликатного геля на гидротермальный синтез каолинита» . Глины и глинистые минералы . 42 (3): 288–297. Бибкод : 1994CCM....42..288S . дои : 10.1346/CCMN.1994.0420307 .
- ^ Уэртас Ф.Дж., Фиоре С., Уэртас Ф. и др. (1999). «Экспериментальное изучение гидротермального образования каолинита». Химическая геология . 156 (1–4): 171–190. Бибкод : 1999ЧГео.156..171Х . дои : 10.1016/S0009-2541(98)00180-6 .
- ^ Бриндли Г.В., Де Кимпе С. (1961). «Попытка низкотемпературного синтеза каолиновых минералов» . Природа . 190 (4772): 254. Бибкод : 1961Natur.190..254B . дои : 10.1038/190254a0 . S2CID 4149442 .
- ^ Де Кимпе CR (1969). «Кристаллизация каолинита при низкой температуре из алюмосиликатного геля» . Глины и глинистые минералы . 17 (1): 37–38. Бибкод : 1969CCM....17...37D . дои : 10.1346/CCMN.1969.0170107 .
- ^ Богатырев Б.А., Матеева Л.А., Жуков В.В. и др. (1997). «Низкотемпературный синтез каолинита и галлуазита в системе гиббсит – раствор кремниевой кислоты». Труды (Доклады) РАН . Разделы наук о Земле. 353 А: 403–405.
- ^ ДеКимпе CR, Гастуч MC, Бриндли GW (1961). «Ионная координация в алюмо-кремниевых кислотах в связи с образованием глинистых минералов» (PDF) . Являюсь. Минерал. 46 (11–12): 1370–1381.
- ^ Хардер Х (1978). «Синтез глинистых минералов с особым учетом континентальных условий». Серия публикаций для геологических наук (Берлин) (на немецком языке). 11 :51–78.
- ^ Перейти обратно: а б «Позитивный прогноз для каолина в керамике» Ф. Харт, И. Уилсон. Industrial Minerals, апрель 2019. Стр. 28.
- ^ Кинг, Р.Дж. (март 2009 г.). «Каолинит». Геология сегодня . 25 (2): 75–78. дои : 10.1111/j.1365-2451.2009.00711.x . S2CID 242917623 .
- ^ Геологическая служба США, Обзоры минерального сырья, январь 2022 г.
- ^ «Промышленные минералы и их использование - справочник и формуляр. П. А. Чулло. Уильям Эндрю, 1996. Стр. 43
- ^ Перейти обратно: а б «Каолин – глобальные рынки и обзор отрасли», 13-е издание. Информационные службы Роскилла, 2013. Стр. 332
- ^ Мюррей Х.Х., Лион, Южная Каролина (1955). «Взаимосвязь качества бумажного покрытия со степенью кристаллического совершенства каолинита» . Глины и глинистые минералы . 4 (1): 31–40. Бибкод : 1955CCM.....4...31M . дои : 10.1346/CCMN.1955.0040105 .
- ^ «Промышленные минералы и их использование - справочник и формула» П. А. Чулло. Уильям Эндрю, 1996. Стр. 43
- ^ «Словарь керамической науки и техники» Л.С. О'Бэннон. Пленум Пресс / Спрингер. 1984. Стр.146.
- ^ «Словарь керамической науки и техники», 3-е издание. И. Макколм. Спрингер, 2013 г.
- ^ «Технология глазури керамики». Дж. Р. Тейлор и А. С. Булл. Институт керамики/Pergamon Press986
- ^ Чулло П.А. (1996). Промышленные минералы и их использование: справочник и формуляр . Вествуд, Нью-Джерси: Публикации Нойеса. стр. 41–43. ISBN 9780815518082 .
- ^ Лейвишке Т., Гехор С., Эйярви Э. и др. (2012). «Характеристики и возможности применения крупных глинистых фракций из Пуоланки, Финляндия» . Открыть англ. 2 (2): 239–247. Бибкод : 2012CEJE....2..239L . дои : 10.2478/s13531-011-0067-9 .
- ^ Даймонд Дж. М. (1999). «Грязная еда для здорового образа жизни» . Природа . Эволюционная биология. 400 (6740): 120–121. Бибкод : 1999Natur.400..120D . дои : 10.1038/22014 . ПМИД 10408435 .
- ^ «Стокодерм Protect PURE» (PDF) . debgroup.com (буклет о продукте). Деб США, Инк. 2017 . Проверено 12 апреля 2018 г.
- ^ Роу А (24 апреля 2008 г.). «Наночастицы помогают марле остановить кровоточащие раны» . Проводной . Конде Наст. Архивировано из оригинала 6 июля 2009 года . Проверено 5 августа 2009 г.
- ^ Перейти обратно: а б Камче Ф (2012). «Баленгу: autour des mines» [Баленгу: вокруг шахт]. Ле Жур (на французском языке). Архивировано из оригинала 4 марта 2012 года . Проверено 22 марта 2019 г.
- ^ Карин Буше, Сюзанна Лафаж. «Французский лексикон Габона: К.» Французы в Африке: обзор сети обсерваторий современного французского языка в Африке . 2000.
- ^ Джеральд Н. Каллахан. «Ешь грязь». Новые инфекционные заболевания . 9.8 (август 2003 г.).
- ^ Перейти обратно: а б Григсби РК (3 февраля 2004 г.). «Поедание глины» . Энциклопедия Новой Джорджии (онлайн). Наука и медицина . Проверено 20 октября 2019 г.
- ^ Чен Л (2 апреля 2014 г.). «Раскрыта старая и загадочная практика поедания грязи» . Соль . ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР.
- ^ Супанди, Супанди; Захария, Зуфиальди; Сукия, Эмили; Судраджат, Аджат (29 августа 2019 г.). «Влияние каолинита-иллита на механические свойства аргиллита» . Открытые геонауки 11 (1): 440–446. Бибкод : 2019OGeo...11... 35S дои : 10.1515/geo-2019-0035 .
- ^ Грацик Т. (2006). «Даймондовые диски Эдисона: 1912 – 1929» . Фонографы, певцы и старые пластинки Тима Грасика . Проверено 22 марта 2019 г.
- ^ «Каолин - глобальные рынки и обзор отрасли», 13-е издание. Информационные службы Роскилла, 2013. Стр. 28-30
- ^ Перейти обратно: а б «Паспорт безопасности материала: каолин» (PDF) . Колледж Коннектикута . Группа пигментов и добавок Imerys . Проверено 11 ноября 2021 г.
- ^ «Каолин» . Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям . CDC . Проверено 6 ноября 2015 г.
Общие ссылки
[ редактировать ]- Брек, Д.В. (1984). Цеолитовые молекулярные сита . Малабар : RE Krieger Publishing Co., стр. 314–315. ISBN 0898746485 .
- Дир, Вашингтон; Хауи, РА; Зуссман, Дж. (1992). Введение в породообразующие минералы (2-е изд.). Харлоу: Лонгман. ISBN 0582300940 .
- Херлбат, CS; и др. (1985). Руководство по минералогии... (20-е изд.). Уайли. стр. 428–429 . ISBN 0471805807 .
- Нидэм, Джозеф ; и др. (2004), «Китайский фарфор и город Цзин-дэ-чен» , Наука и цивилизация в Китае, Том. 5: Химия и химическая технология, Часть XII: Керамическая технология , Кембридж : Издательство Кембриджского университета, стр. 184–240 , ISBN. 0-521-83833-9 .
- Шредер, Пол А.; и др., ред. (июнь 2014 г.). «Каолин» (PDF) . Элементы . 10 (3) . Проверено 14 сентября 2022 г.