El caolín es un mineral importante teniendo numerosos usos y requiriendo especificaciones diversas de mercado. Las arcillas de caolín de buena calidad representan un reto permanente para el productor. Un avance en este campo del tratamiento de caolinita ha sido patentado desarrollado por Chemicals Philipp y se llama llamado Ultra flotación. Los contaminantes que son de un tamaño de 1 micrón y más fino son separados de una alimentación que es virtualmente 100 % más fino que 3 micrones y 48 % más fino que 0.5 micrones. La remoción de las contaminaciones por flotación convencional de espuma nunca ha tenido comercialmente éxito previamente.
Ultra flotación es un concepto nuevo de separación que prolonga el principio de flotación para el rango de tamaño de submicrón más allá de los limites usuales. La clave para la Ultra flotación es la superficie disponible para flotar partículas finas por la adición de un mineral adecuado que actúa como un medio de transporte usualmente menor a – 325 mallas. En la flotación convencional las burbujas solas hacen el trabajo. En la Ultra Flotación el reactivo adicionado coloca las partículas finas a ser flotadas sobre el mineral que actúa como medio de transporte y son fácilmente llevadas a las espumas.
Proceso de Concentración de Caolinita y Proceso de Producción de Caolín
Las ventajas de producción son que el proceso usa equipo convencional y reactivos comunes para flotación. Los minerales como calcita, espato flúor, sílice, baritina, azufre, etc., son medios de trasporte posibles.
Diagrama de Flujo
El primer paso en procesar arcilla de caolín es formar una pulpa con agua y un agente dispersante. Hacer separaciones usando mallas, ciclones y clasificadores hidráulicos es el siguiente paso. La fracción menor a 325 mallas es fraccionada usando equipos centrífugos para producir las fracciones finas exigidos por el mercado. Filtración y secado completan las fases de elaboración.
El diagrama de flujo en este estudio sigue los pasos generales y esbozados anteriormente citados pero la Ultra-flotación es incluida para producir un producto de buena calidad de la fracción fina. El blanqueamiento solo producirá la calidad deseada.
El alimento a la Ultra-flotación (el % 90-94 más fino que 2 micrones) se lleva a un agitador y luego es bombeado a través a una densidad y a un flujo controlado hacia tres acondicionadores colocados en serie. El trasportador (caliza, 200-400 lbs. por tonelada) y el sulfato de amonio (4-8 lbs. por tonelada) son añadidos al primer acondicionador. La descarga del acondicionador final conteniendo 20 % de solidos es alimentada directamente para un Acondicionador de seis celdas. Una emulsión de aceite (3-5 lbs. por tonelada), petronato de calcio (3-5 lbs. por tonelada), amoníaco (2-4 lbs. por tonelada), y el agua son añadidos a la primera celda del acondicionador. La pulpa condicionada tiene un pH de 9.0. Petróleo (6-10 lbs. por tonelada) es añadido a la cuarta celda acondicionadora.
Un total de 24 celdas de flotación mecánicas sirve para la separación por flotación. La pulpa condicionada es primero flotada en una máquina de seis celdas y entonces esta espuma, conteniendo el agente de transporte y los contaminantes de color, es sucesivamente flotada por etapas, primero de seis celdas para la primera etapa y máquinas de cuatro celdas para la segunda y la tercera etapa de limpieza. El agua de dilución es añadida a cada etapa de flotación para mantener condiciones diluidas de la pulpa. El relave de la flotación primaria y los relaves de las etapas de limpieza son combinados y son enviados a un banco de cuatro celdas de flotación. El relave de este paso final de flotación contiene el caolín y es bombeado a un espesador. El ácido sulfúrico es añadido a la bomba para producir un pH de 2.8 para 3.0 para la floculación.
Las espumas de la flotación primaria y la de agotamiento se combinan. El contaminante principal removido en el proceso es un mineral titanifero que no se emblanquece e imparte un color amarillo parduzco al caolín.
En resumen, el caolín espesado es limpiado, filtrado, dispersado y secado. El Blanco Ultra 90 es un producto que es enviado a granel o en bolsas o como una lechada de 70 % en cisternas.
El contenido Fe2O3, que afecta la claridad de las arcillas es controlado por un minado cuidadoso y por la adición de sulfito de cinc. El hierro férrico se reduce al estado ferroso y se hace un lavado para quitar sales solubles.
En general, Ultra flotación mejora la calidad del caolín por más que 5 %. Incorporándose aditivos para la mejora adicional de color se mejora el producto (Ultra Blanco 90) el cual tiene una claridad de 90-92. La claridad es una medida de reflectancia ligera por un método estándar de la Asociación Técnica de la Pulpa y la Industria del Papel.
PROPIEDADES Y USOS DE LA ARCILLA ULTRA BLANCA 90
Brillo …………………………………………………………………………………………….90-92%
Tamaño más fino que 2 micras ………………………………………………………..90-94%
Máximo residuo de la malla 325……………………………………………………….0.005%
Índice de refracción……………………………………………………………………………1.56%
Gravedad especifica……………………………………………………………………………2.58
pH ……………………………………………………………………………………………….6.3-7.0
La arcilla Ultra Blanca 90 es una arcilla pre-dispersa que tiene aplicaciones en el relleno de papeles de alta calidad para reducir los requisitos del contenido de TiO2 para la claridad y en recubrimientos de claridad alta, y en retención de tinta. Está disponible a granel, lechada, o en bolsas y es producido por el proceso de Ultra-flotación.
Resultados de Planta del Proceso de Ultra-Flotación
