Kaolin adalah mineral non-logam, yang merupakan jenis tanah liat dan batuan lempung yang terutama terdiri dari mineral lempung kelompok kaolinit. Karena penampilannya yang putih dan halus, ia juga dikenal sebagai tanah Baiyun. Nama ini diambil dari Desa Gaoling di Jingdezhen, Provinsi Jiangxi.

Kaolin murni berwarna putih, halus, dan bertekstur lembut, dengan sifat fisik dan kimia yang baik seperti plastisitas dan ketahanan api. Komposisi mineralnya terutama terdiri dari kaolinit, halloysit, hidromika, illit, montmorillonit, serta mineral seperti kuarsa dan feldspar. Kaolin memiliki berbagai macam kegunaan, terutama digunakan dalam pembuatan kertas, keramik, dan bahan tahan api, diikuti oleh pelapis, pengisi karet, glasir enamel, dan bahan baku semen putih. Dalam jumlah kecil, digunakan dalam plastik, cat, pigmen, roda gerinda, pensil, kosmetik sehari-hari, sabun, pestisida, farmasi, tekstil, minyak bumi, kimia, bahan bangunan, pertahanan nasional, dan sektor industri lainnya.

Karakteristik proses
Lipatan Putih Kecerahan

Keputihan adalah salah satu parameter utama untuk kinerja teknologi kaolin, dan kaolin dengan kemurnian tinggi berwarna putih. Keputihan kaolin dibagi menjadi keputihan alami dan keputihan hasil kalsinasi. Untuk bahan baku keramik, keputihan setelah kalsinasi lebih penting, dan semakin tinggi keputihan hasil kalsinasi, semakin baik kualitasnya. Proses keramik menetapkan bahwa pengeringan pada suhu 105 ℃ adalah standar penilaian untuk keputihan alami, dan kalsinasi pada suhu 1300 ℃ adalah standar penilaian untuk keputihan hasil kalsinasi. Keputihan dapat diukur menggunakan alat pengukur keputihan. Alat pengukur keputihan mengukur kecerahan cahaya pada panjang gelombang 3800-7000Å (yaitu, 1 angstrom = 0,1 nanometer). Pada alat pengukur keputihan, reflektansi sampel uji dibandingkan dengan reflektansi sampel standar (seperti BaSO4, MgO, dll.), menghasilkan nilai keputihan (misalnya, keputihan 90, yang setara dengan 90% reflektansi sampel standar).

Kecerahan adalah sifat proses yang mirip dengan keputihan, setara dengan keputihan di bawah iradiasi cahaya dengan panjang gelombang 4570Å (angstrom).

Warna kaolin terutama berkaitan dengan oksida logam atau bahan organik yang dikandungnya. Umumnya mengandung Fe2O3, warnanya tampak merah mawar dan kuning kecoklatan; mengandung Fe2+, warnanya tampak biru muda dan hijau muda; mengandung MnO2, warnanya tampak coklat muda; jika mengandung bahan organik, warnanya tampak kuning muda, abu-abu, biru, hitam, dan warna lainnya. Keberadaan pengotor ini mengurangi keputihan alami kaolin. Di antaranya, mineral besi dan titanium juga dapat memengaruhi keputihan hasil kalsinasi, menyebabkan bercak warna atau bekas lelehan pada porselen.

Distribusi ukuran partikel lipatan
Distribusi ukuran partikel mengacu pada proporsi partikel dalam kaolin alami dalam rentang kontinu tertentu dari berbagai ukuran partikel (dinyatakan dalam milimeter atau mikrometer mesh), yang dinyatakan dalam persentase kandungan. Karakteristik distribusi ukuran partikel kaolin sangat penting untuk selektivitas dan aplikasi proses bijih. Ukuran partikelnya memiliki dampak signifikan pada plastisitas, viskositas lumpur, kapasitas pertukaran ion, kinerja pembentukan, kinerja pengeringan, dan kinerja pembakaran. Bijih kaolin memerlukan pemrosesan teknis, dan kemudahan pemrosesannya hingga kehalusan yang dibutuhkan telah menjadi salah satu standar untuk mengevaluasi kualitas bijih. Setiap departemen industri memiliki persyaratan khusus untuk ukuran partikel dan kehalusan kaolin untuk tujuan yang berbeda. Jika Amerika Serikat mensyaratkan kaolin yang digunakan sebagai pelapis memiliki ukuran kurang dari 2 μm, maka kandungan μm mencapai 90-95%, dan bahan pengisi kertas memiliki ukuran kurang dari 2 μm, maka kandungan μm mencapai 78-80%.

Pengikatan lipat
Daya rekat mengacu pada kemampuan kaolin untuk bergabung dengan bahan baku non-plastik untuk membentuk massa lumpur plastis dan memiliki tingkat kekuatan pengeringan tertentu. Penentuan kemampuan pengikatan melibatkan penambahan pasir kuarsa standar (dengan komposisi massa fraksi ukuran partikel 0,25-0,15 mm yang berjumlah 70% dan fraksi ukuran partikel 0,15-0,09 mm yang berjumlah 30%) ke kaolin. Penilaiannya didasarkan pada tinggi kandungan pasir tertinggi yang masih mampu mempertahankan massa lempung plastis dan kekuatan lenturnya setelah pengeringan; semakin banyak pasir yang ditambahkan, semakin kuat kemampuan pengikatan kaolin tersebut. Biasanya, kaolin dengan plastisitas yang kuat juga memiliki kemampuan pengikatan yang kuat.

Perekat lipat
Viskositas mengacu pada karakteristik fluida yang menghambat aliran relatifnya karena gesekan internal. Besarnya (yang bekerja pada 1 satuan luas gesekan internal) diwakili oleh viskositas, dalam satuan Pa·s. Penentuan viskositas umumnya diukur menggunakan viskometer putar, yang mengukur kecepatan putaran dalam lumpur kaolin yang mengandung 70% kandungan padat. Dalam proses produksi, viskositas sangat penting. Ini bukan hanya parameter penting dalam industri keramik, tetapi juga memiliki dampak signifikan pada industri pembuatan kertas. Menurut data, ketika menggunakan kaolin sebagai pelapis di luar negeri, viskositas yang dibutuhkan sekitar 0,5 Pa·s untuk pelapisan kecepatan rendah dan kurang dari 1,5 Pa·s untuk pelapisan kecepatan tinggi.

Tixotropi mengacu pada karakteristik di mana bubur yang telah mengental menjadi gel dan tidak lagi mengalir menjadi cair setelah diberi tekanan, dan kemudian secara bertahap mengental kembali ke keadaan semula setelah diam. Koefisien kekentalan digunakan untuk mewakili ukurannya, dan diukur menggunakan viskometer aliran keluar dan viskometer kapiler.

Viskositas dan tiksotropi berkaitan dengan komposisi mineral, ukuran partikel, dan jenis kation dalam lumpur. Umumnya, lumpur dengan kandungan montmorillonit tinggi, partikel halus, dan natrium sebagai kation utama yang dapat dipertukarkan memiliki viskositas dan koefisien pengentalan yang tinggi. Oleh karena itu, dalam prosesnya, metode seperti penambahan tanah liat yang sangat plastis dan peningkatan kehalusan partikel umumnya digunakan untuk meningkatkan viskositas dan tiksotropinya, sedangkan metode seperti peningkatan elektrolit encer dan kandungan air digunakan untuk menurunkannya.