Kaolin to minerał niemetaliczny, rodzaj skały ilastej, składającej się głównie z minerałów ilastych z grupy kaolinitu. Ze względu na swój biały i delikatny wygląd, znany jest również jako gleba Baiyun. Nazwa pochodzi od wioski Gaoling w Jingdezhen w prowincji Jiangxi.

Czysty kaolin jest biały, delikatny i miękki w dotyku, o dobrych właściwościach fizycznych i chemicznych, takich jak plastyczność i ognioodporność. Jego skład mineralny składa się głównie z kaolinitu, haloizytu, hydromiki, illitu, montmorylonitu, a także minerałów takich jak kwarc i skaleń. Kaolin ma szerokie zastosowanie, głównie w papiernictwie, ceramice i materiałach ogniotrwałych, a także w powłokach, wypełniaczach gumowych, emaliach i surowcach do produkcji białego cementu. W niewielkich ilościach jest stosowany w produkcji tworzyw sztucznych, farb, pigmentów, ściernic, ołówków, kosmetyków codziennego użytku, mydeł, pestycydów, produktów farmaceutycznych, tekstyliów, ropy naftowej, chemikaliów, materiałów budowlanych, obrony narodowej i innych gałęzi przemysłu.

Charakterystyka procesu
Składana jasność bieli

Biel jest jednym z głównych parametrów technologicznych kaolinu, a kaolin o wysokiej czystości jest biały. Biel kaolinu dzieli się na biel naturalną i biel kalcynowaną. W przypadku surowców ceramicznych biel po kalcynacji jest ważniejsza, a im wyższa biel po kalcynacji, tym lepsza jakość. Proces ceramiczny przewiduje, że suszenie w temperaturze 105 ℃ jest standardem klasyfikacji bieli naturalnej, a kalcynacja w temperaturze 1300 ℃ jest standardem klasyfikacji bieli kalcynowanej. Biel można zmierzyć za pomocą miernika bieli. Miernik bieli mierzy jasność 3800-7000 Å Urządzenie do pomiaru odbicia światła o długości fali (tj. 1 angstrem = 0,1 nanometra). W mierniku bieli współczynnik odbicia próbki testowej jest porównywany ze współczynnikiem odbicia próbki standardowej (takiej jak BaSO4, MgO itp.), co skutkuje wartością białości (np. białość 90, co odpowiada 90% współczynnika odbicia próbki standardowej).

Jasność to właściwość procesu podobna do bieli, równoważna 4570Å. Biel pod wpływem promieniowania świetlnego o długości fali (angstremów).

Kolor kaolinu zależy głównie od zawartych w nim tlenków metali lub substancji organicznych. Zazwyczaj zawierający Fe2O3 ma barwę różowoczerwoną i brązowożółtą; zawierający Fe2+ ma barwę jasnoniebieską i jasnozieloną; zawierający MnO2 ma barwę jasnobrązową; jeśli zawiera materię organiczną, ma barwę jasnożółtą, szarą, niebieską, czarną i inne. Zanieczyszczenia te zmniejszają naturalną biel kaolinu. Wśród nich minerały żelaza i tytanu mogą również wpływać na biel po kalcynacji, powodując plamy lub ślady po stopieniu na porcelanie.

Rozkład wielkości cząstek składanych
Rozkład wielkości cząstek odnosi się do proporcji cząstek w naturalnym kaolinie w danym ciągłym zakresie różnych wielkości cząstek (wyrażonych w milimetrach lub mikrometrach), wyrażonej w zawartości procentowej. Charakterystyka rozkładu wielkości cząstek kaolinu ma ogromne znaczenie dla selektywności i zastosowania procesowego rud. Jego wielkość cząstek ma istotny wpływ na jego plastyczność, lepkość płuczki, pojemność jonowymienną, wydajność formowania, wydajność suszenia i wydajność wypalania. Ruda kaolinu wymaga obróbki technicznej, a to, czy jest łatwa do przetworzenia do wymaganej drobności, stało się jednym ze standardów oceny jakości rudy. Każdy dział przemysłowy ma określone wymagania dotyczące wielkości cząstek i drobności kaolinu do różnych celów. Jeśli Stany Zjednoczone wymagają, aby kaolin używany jako powłoka miał mniej niż 2 μ, zawartość m stanowi 90-95%, a materiał wypełniający papier ma mniej niż 2 μ, M stanowi 78-80%.

Oprawa składana
Adhezja odnosi się do zdolności kaolinu do łączenia się z surowcami nieplastycznymi, tworząc plastyczne masy glinowe i charakteryzując się określoną wytrzymałością na wysychanie. Określenie zdolności wiążącej polega na dodaniu do kaolinu standardowego piasku kwarcowego (o składzie masowym frakcji uziarnienia 0,25–0,15 mm stanowiącej 70% i frakcji uziarnienia 0,15–0,09 mm stanowiącej 30%). Oceniając jego wysokość na podstawie najwyższej zawartości piasku, gdy nadal jest w stanie utrzymać plastyczną masę gliniastą, oraz jego wytrzymałości na zginanie po wyschnięciu, im więcej piasku dodamy, tym silniejsze będą zdolności wiążące tego kaolinu. Zazwyczaj kaolin o dużej plastyczności charakteryzuje się również silnymi zdolnościami wiążącymi.

Składany klej
Lepkość odnosi się do właściwości cieczy, która utrudnia jej względny przepływ z powodu tarcia wewnętrznego. Jej wartość (działająca na 1 jednostkę powierzchni tarcia wewnętrznego) jest reprezentowana przez lepkość w jednostkach Pa·s. Oznaczenie lepkości jest zazwyczaj mierzone za pomocą wiskozymetru rotacyjnego, który mierzy prędkość obrotową w szlamie kaolinowym zawierającym 70% zawartości części stałych. W procesie produkcyjnym lepkość ma ogromne znaczenie. Jest to ważny parametr nie tylko w przemyśle ceramicznym, ale ma również znaczący wpływ na przemysł papierniczy. Według danych, w przypadku stosowania kaolinu jako powłoki w krajach zagranicznych wymagana jest lepkość około 0,5 Pa·s dla powlekania wolnoobrotowego i poniżej 1,5 Pa·s dla powlekania szybkoobrotowego.

Tiksotropia odnosi się do właściwości polegających na tym, że zawiesina, która zagęściła się do postaci żelu i przestała płynąć, staje się płynna po naprężeniu, a następnie stopniowo gęstnieje do stanu pierwotnego po okresie statycznym. Współczynnik gęstości służy do określenia jej rozmiaru i mierzy się go za pomocą wiskozymetru wypływowego i wiskozymetru kapilarnego.

Lepkość i tiksotropia zależą od składu mineralnego, wielkości cząstek i rodzaju kationu w mule. Zazwyczaj muły o wysokiej zawartości montmorylonitu, drobnych cząstek i sodu jako głównego kationu wymiennego charakteryzują się wysoką lepkością i współczynnikiem zagęszczania. Dlatego w procesie tym powszechnie stosuje się metody takie jak dodawanie wysoce plastycznej gliny i zwiększanie rozdrobnienia w celu poprawy lepkości i tiksotropii, a metody takie jak zwiększanie zawartości rozcieńczonego elektrolitu i wody w celu jej zmniejszenia.