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CARACTERÍSTICAS
GENERALES DEL MINERAL
PRODUCTORES DE CAOLIN EN
CHINA
PRODUCCION DE CAOLIN EN
MEXICO
CARACTERISTICAS
GENERALES DEL CAOLIN
Ficha Técnica
El caolín es un
silicato de aluminio
hidratado, producto de
la descomposición de
rocas feldespáticas
principalmente. El
término caolín se
refiere a arcillas en
las que predomina el
mineral caolinita; su
peso específico es de
2.6; su dureza es 2; de
color blanco, puede
tener diversos colores
debido a las impurezas;
brillo generalmente
terroso mate; es
higroscópico (absorbe
agua); su plasticidad es
de baja a moderada.
Otras propiedades
importantes son su
blancura, su inercia
ante agentes químicos,
es inodoro, aislante
eléctrico, moldeable y
de fácil extrusión;
resiste altas
temperaturas, no es
tóxico ni abrasivo y
tiene elevada
refractariedad y
facilidad de dispersión.
Es compacto, suave al
tacto y difícilmente
fusible. Tiene gran
poder cubriente y
absorbente y baja
viscosidad en altos
porcentajes de sólidos. |
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Especificaciones para
caolín grado recubrimiento para papel
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Tipo de producto |
Blancura |
Tamaño de la partícula
%-2µ |
Viscosidad @
10 RPM, disco No. 3 |
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No. 1 Recubrimiento
Standard
Premium |
87-88
89-91 |
90-94%
90-94% |
500 cpe @ 70% sol
500 cpe @ 70% sol |
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No. 2 Recubrimiento
Standard
Premium |
86-87
88-90 |
80-84%
80-84% |
400 cpe @ 70% sol
400 cpe @ 70% sol |
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Alto brillo
Standard
Premium |
86-88
89-90 |
95-98%
98-100% |
700 cpe @ 70% sol
700 cpe @ 70% sol |
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Delaminado
Standard
Premium |
87-89
89-90 |
78-82% *
78-82% * |
300 cpe @ 67% sol
300 cpe @ 67% sol |
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Calcinado **
Alta opacidad
Standard
Premium |
80-85
90-92
92-94 |
78-80%
84-86%
90-94% |
500 cpe @ 50% sol
500 cpe @ 50% sol
500 cpe @ 50% sol |
* Tamaño de la partícula delaminada inexacto
debido al aspecto de la proporción
* * También usado para relleno de papel, pintura
y pigmento plástico
Especificaciones para caolín grado relleno para
papel
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Tipo de producto |
Blancura |
Tamaño de la partícula
%-2µ |
Viscosidad @
10 RPM, disco No. 3 |
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Relleno lavado en agua
Standard
Premium |
82-84
84-85 |
60-70%
60-65% |
400 cpe @ 70% sol
400 cpe @ 70% sol |
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Relleno flotado en aire
Standard
Premium |
76-79
79-83 |
50-60%
50-60% |
400 cpe @ 70% sol
400 cpe @ 70% sol |
Especificaciones para caolín grado cerámico
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Tipo de producto |
Blancura
sin hornear |
Tamaño de la partícula
%-2µ |
Azul de metileno
C.E.C. o
% de óxido de fierro |
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Alta resistencia
Loza para baño
Fibra de vidrio |
78-83
75-80
Ninguno |
55-65%
menos de 60%
menos de 70% |
9-12 meq
menos de 0.5%
menos de 0.5% |
Existen otras especificaciones que no son tan
estrictas en usos tales como:
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PINTURAS |
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REFRACTARIOS |
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CEMENTO |
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Blancura y brillo superior a 83%
Granulometría (100% pasando la malla
325)
Abrasividad muy baja
Tamaño de partícula que le de alto
poder cubriente |
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Alto contenido de sílice
Bajo contenido de impurezas (óxidos
de fierro, compuestos alcalinos y
alcalinotérreos)
Cono pirométrico superior a 35 |
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Se requiere que al quemar de color
blanco
Gran cantidad de caolín destinado al
cemento se usa tal cual es extraído
y simplemente molido |
PROCESOS DE OBTENCIÓN
Básicamente se clasifican en
dos procesos de acuerdo a la calidad del caolín:
seco y húmedo. El primero es utilizado en
caolines con un mayor contenido de sílice y el
segundo en caolines con contenidos superiores de
alúmina. En el seco sólo se remueve la arena, se
clasifica el caolín por tamaño y se seca; en el
húmedo se realizan además otros pasos que
involucran agua para realizar el lavado
obteniendo un producto más fino y de mayor
calidad y pureza; este último se usa sólo para
el caolín papelero. Además se presenta un
proceso con tecnología reciente: tecnología
estándar.
EXTRACCIÓN
El caolín se explota a cielo abierto y de las
minas se transporta en greña, con un contenido
de humedad promedio de 10 a 18%, a la planta
procesadora.
TRITURACIÓN
Después de tener la materia prima, se procede
a reducir el tamaño de la roca por medio de una
quebradora de quijada dando por resultado una
roca de menor tamaño que la original y casi
uniforme.
SECADO
El caolín ya triturado es conducido por un
transportador de cangilones para ser descargado
en la tolva de alimentación del secador de tipo
rotativo y a contra corriente. Lo anterior es
con el fin de eliminar la humedad.
MOLIENDA
El caolín seco cae a un trasportador de banda
que lo lleva a la tolva de alimentación del
molino de rodillos para reducir su tamaño entre
200 y 325 mallas. El material previamente
pulverizado ascenderá hasta donde se encuentra
el clasificador.
CLASIFICACIÓN
En el clasificador, será separado el producto
deseado y el sobretamaño caerá para ser
procesado nuevamente en la molienda.
COLECTOR
El caolín seleccionado es transportado en
forma neumática mediante un compresor centrífugo
a un sistema de colección de caolín, de donde se
saca una muestra para su control de calidad,
determinando su humedad y granumelometría, si
cumple con las especificaciones se conduce al
almacén de producto terminado listo para el
mercado, en caso contrario se vuelve a procesar.
MICRONIZACIÓN
En el caso que el mineral esté dirigido a la
industria papelera u otras que requieran una
mayor finura, será necesario que pase por el
proceso de micronización donde el mineral es
pulverizado a diferentes mallajes superiores a
325, al pasar por los molinos micronizadores de
donde se obtendrá un producto mínimo de 400
mallas o más fino.
ENVASE Y EMBARQUE
Los productos obtenidos de la micronización
serán depositados en tolvas para su envasado y
posteriormente se procederá a su embarque.
EXTRACCIÓN Y TRITURACIÓN
El caolín se explota a cielo abierto y de las
minas se transporta en greña, con un contenido
de humedad promedio de 10 a 18%, a la planta
procesadora.
Después de tener la materia prima, se procede
a reducir el tamaño de la roca por medio de una
quebradora de quijada dando por resultado una
roca de menor diámetro que la original y casi
uniforme.
ATRICIONADO
El atricionado es un proceso mediante el cual
se libera el caolín de la roca enajenante. Este
consiste en un batido enérgico que da un trabajo
mecánico al mineral dejando la caolinita
prácticamente libre de la roca enajenante. El
material posteriormente alimenta por gravedad a
un agitador.
AGITADO
Con el fin de dar la consistencia necesaria
para que el mineral pueda ser procesado en el
hidrociclón, se agita agregándole agua formando
con esto una mezcla homogénea que alimenta por
gravedad al hidrociclón.
CLASIFICACIÓN
Pasa enseguida a un clasificador que por
medio de agua, en proporción de 20% de sólidos,
efectúa la clasificación. La clasificación por
hidrociclones es en serie, haciendo un corte por
cada paso de hidrociclonado y con sus tanques de
paso intermedios dan las características de
flujo y presión requeridas para cada paso. El
residuo denominado �colas� es desechado por
medio de una purga que tiene el mismo
clasificador.
ESPESADO
Para reducir el contenido de agua y
concentrar más el material, la lechada pasa a
través de una máquina centrífuga que elimina
parte del agua y concentra al caolín.
El producto obtenido en este paso ofrece
dos alternativas a seguir:
Caso A. Si las impurezas de color,
producidas por lo general con óxidos de hierro,
no afectan a los fines que se desea el producto,
se continúa el proceso con un filtro prensa,
enseguida pasa a una tolva que alimenta un
secador rotatorio saliendo el producto deseado
en un transportador metálico a la tolva de
almacenaje y envasado, posteriormente se procede
a su embarque.
Caso B. Si hay necesidad de someterlo
a un proceso de blanqueo, se conduce a las pilas
de lavado donde se efectúa el blanqueo por medio
de soluciones diluidas de ácido sulfúrico,
agitación y asentamiento, por un periodo de 5 a
6 horas, para después seguir con los mismos
pasos que en el caso A.
PROCESO
STANDARD
(Tecnología
reciente)
EXTRACCIÓN Y TRITURACIÓN
El caolín se explota a cielo abierto y de las
minas se transporta en greña, con un contenido
de humedad promedio de 10 a 18%, a la planta
procesadora.
Después de tener la materia prima, se procede
a reducir el tamaño de la roca por medio de una
quebradora de quijada dando por resultado una
roca de menor diámetro que la original y casi
uniforme.
MEZCLA Y DESARENADO
Después que el caolín es minado, es
alimentado a un mezclador, donde se agrega agua
y dispersante. La función del dispersante es
suspender al caolín en la fase de agua.
En la salida del mezclador la pulpa es
bombeada a dragas, donde las arenas son
asentadas por gravedad y empujadas hacia afuera
por un extremo a cajas de arrastre por una serie
continua de barras de rastrillos inclinados.
CRIBADO
Las arenas relativamente libres fluyen y se
deslizan hacia el otro extremo de la caja de
arrastre y se envían a las cribas, donde la
arena residual, mica y material orgánico son
removidos.
CLASIFICACIÓN
El deslizamiento de la arena libre a menudo
asemeja una especie de "tubería", es mezclada en
proporciones necesarias de acuerdo a las normas
de calidad que requiera el producto a
elaborarse. Este producto es bombeado a la
planta de beneficio para su clasificación. El
flujo de sólidos es retirado en forma continua
por decantadores centrífugos, donde el
sobrederrame es clasificado por tamaño de
partícula diseñada específicamente a un
porcentaje más fino a dos micras.
El derrame inferior centrifugado es regresado
al proceso para deslamar la arcilla después de
varios pasos a través del centrifugado hasta
obtener la calidad deseada y el material inerte
es descargado a las colas.
SEPARACIÓN MAGNÉTICA
El flujo decantado es transferido a un
separador magnético de alto gradiente donde una
combinación paramagnética de titanio y óxido de
fierro se extrae bajo un campo cargado
electromagnéticamente que resiste hasta 50,000
Gauss.
La producción de magneto, aun en un estado
disperso, es precipitado bajo condiciones
ácidas, a un pH de 2-4, por la introducción de
un químico reductor del fierro (usualmente
hidrosulfito de sodio). El químico convierte una
porción importante del fierro remanente al
estado de agua soluble.
FILTRACIÓN ROTARIA AL VACÍO
La arcilla precipitada contiene entre 15 y
30% de sólidos secos, la cual es introducida a
un filtro de vacío de tambor rotario. El labio
de deslizamiento del filtro es calentado entre
110-125°F para facilitar el deshidratado. El
deslizador de arcilla, no debe ser calentado a
más de 125°F ya que puede ocasionar incendios
dentro del filtro y dañarlo. Posteriormente, el
caolín precipita pesadamente, con un contenido
de sólidos secos de entre 50 y 60%, en un estado
que no es líquido ni sólido y tiene consistencia
de arcilla húmeda. Esta masa pseudoplástica es
transportada para redispersión.
REDISPERSIÓN Y SECADO
La redispersión es semejante al procedimiento
original de mezclado, excepto que no desprende
polvo al envasarlo. La arcilla es relicuada bajo
intensa agitación mecánica con la adición de un
dispersante químico y agente alcalino para tener
un pH neutro.
SECADO DE SPRAY
Posterior al paso anterior, la arcilla
beneficiada es pasada al secado y enviada al
secador de spray, el producto acabado está listo
para el embarque. Una cantidad significativa de
la capacidad del secador de spray es dedicada a
producir pulpa para los embarques en carros
tanque.
FABRICACIÓN DE SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN
Para preparar de esta manera el producto de
la pulpa, la arcilla seca por el spray es
mecánica o pneumáticamente transportada a los
sistemas productores de pulpas que generalmente
consisten de tanques y zonas de mezcla de alta
intensidad para facilitar la incorporación de
polvo seco dentro de la pulpa con altos sólidos.
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Papel |
Como carga y
recubrimiento del papel. En el
acabado de papel de arte y tapiz y
en papel corrugado. Reduce la
porosidad y da suavidad y brillo a
la superficie. |
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Refractarios |
En la elaboración de
perfiles, bloques y ladrillos
refractarios, así como en ladrillos
de alta alúmina. En la elaboración
de cemento refractario y resistente
a los ácidos. En cajas de arcilla
refractaria para cocer alfarería
fina. |
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Cerámica |
En la fabricación de
sanitarios, comedores, porcelana
eléctrica y tejas de alto grado,
vajillas, objetos de baño,
refractarios y cajas de arcilla
refractaria para cocer alfarería
fina. |
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Vidrio |
En la formulación de
placas de vidrio. |
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Pinturas |
En la elaboración de
pigmentos de extensión para pinturas
y en la fabricación de tintas. Se
usa como dilatador por su inercia
química, suave fluidez, facilidad de
dispersión y por no ser abrasivo. En
pinturas de agua con liga de aceite,
a base de silicato y al temple; en
pinturas para moldes de fundición;
en pigmentos para el color
ultramarino. Da suavidad y brillo a
la superficie, mejora la durabilidad
de la misma y reduce la cantidad de
pigmento necesario. |
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Plásticos |
Es usado como relleno
en hules y plásticos y auxiliar en
procesos de filtración. En
revestimientos plásticos para ductos
y tejas plásticas. Se mezcla bien
con oleoresinas en plásticos y
mejora la rigidez y dureza del
mismo. |
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Agroquímicos |
Forma parte de los
componentes de insecticidas y
pesticidas. |
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Farmacéutica |
En la elaboración de
medicamentos por ser químicamente
inerte y libre de bacterias. (No se
tiene en México este tipo de caolín) |
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Cosméticos |
Es uno de los
principales componentes de los
cosméticos. Absorbe humedad, mejora
las bases blancas para colores, se
adhiere a la piel y tiene textura
suave. |
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Construcción |
Usado como terraplén
y como material crudo en la
formulación de crisolita y placas de
vidrio. Usado para producir arcillas
pesadas. En pistas para aterrizaje
de aviones y en mezclas
termoplásticas para techar. Como
relleno en linóleo y en cementos
resistentes a los ácidos y
refractarios. En cojines de fieltro
para páneles o tableros de metal. En
revestimientos plásticos para ductos,
ladrillos para pisos y para sellar
mezclas. En mezclas termoplásticas
para techar. En el concreto mejora
la durabilidad, remueve el hidróxido
de calcio químicamente activo,
mejora la porosidad y la adhesión
entre el cemento, la arena y la
grava. |
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Material eléctrico |
Es usado en la
fabricación de cable eléctrico, en
recubrimientos y aislantes
eléctricos. Da resistencia térmica. |
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Caucho |
Para reforzar el
caucho y hacerlo más rígido. |
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Hule |
En la industria del
hule es usado como carga y por su
resistencia a la humedad y ataque
químico. Mezcla bien con el hule, le
incrementa la dureza y durabilidad. |
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Metales |
En ruedas abrasivas,
para soldar cubiertas en varillas y
en material de adherencia en
fundición |
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Química |
En la elaboración de
productos como sulfato de aluminio,
alúmina y alumbre; en catalizadores
y absorbentes; en el acabado de
textiles; en jabón, recubrimientos,
curtiduría y productos de asbesto;
en ruedas abrasivas, como material
de adherencia en fundición y para
soldar cubiertas en varillas. |
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Forraje |
Para forraje se usa
molido entre 60 y 80 mallas. |
Fuente: Secretaría de Economía
de la República de México
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disponibilidad de Stock, características
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429 1648
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