Studi tentang Tingkat Talc dan Nilai Abrasi: Struktur Mineral Menentukan Kinerja Abrasi

Bubuk talc adalah pengisi fungsional inti dalam industri pembuatan kertas, yang banyak digunakan dalam kertas budaya, kertas kemasan dan kertas khusus,biasanya menyumbang 10% sampai 30% dari berat kering kertasKarena kecepatan operasi mesin kertas modern melebihi 1500 meter per menit dan peralatan pembuatan kertas menjadi semakin canggih,karakteristik abrasi pengisi telah menjadi faktor kritis yang mempengaruhi stabilitas operasi mesin kertas, masa pakai peralatan dan biaya produksi.

Bijih talc adalah deposit mineral kompleks yang terkait dengan beberapa mineral, dan talc murni sangat langka, dengan magnesit berfungsi sebagai kotoran utama yang terkait.Talc dan magnesite sangat berbeda dalam kekerasan, struktur kristal dan morfologi partikel, yang secara langsung mengarah pada kinerja abrasi yang sangat berbeda dari bubuk talc dari berbagai kelas.Makalah ini menganalisis perbedaan sifat inti antara kedua mineral dari perspektif mineralogis dan mengidentifikasi akar penyebab abrasi yang diinduksi oleh talk.

I. Latar Belakang Penelitian dan Masalah Inti

Dalam produksi yang sebenarnya, bubuk talc kelas rendah dengan kandungan magnesit tinggi memiliki nilai abrasi berkisar antara 30 mg dan 45 mg,sedangkan bubuk talc kelas tinggi yang dimurnikan secara mendalam dapat mencapai nilai abrasi di bawah 10 mgPengisi dengan nilai abrasi yang berlebihan mempercepat pembentukan keausan kain, memperpendek umur mesin pemotong kertas dan meningkatkan konsumsi energi peralatan pemurnian.Hal ini tidak hanya meningkatkan biaya pemeliharaan tetapi juga mengurangi kualitas kertas.

Oleh karena itu, memperjelas korelasi internal antara tingkat talk,Kandungan kotoran dan nilai abrasi memiliki arti penting untuk perusahaan pengolahan mineral talc dan produsen kertas dalam pemilihan pengisi.

Berdasarkan data eksperimental dari Pusat R&D Liaoning Xinda Talc Group, penelitian ini secara komprehensif menyelidiki masalah abrasi talc dari empat dimensi: sifat mineral,aturan kuantitatif, dampak peralatan dan rekomendasi aplikasi.

II. Talc vs Magnesite: Struktur Kristal yang Sangat Berbeda

Talc: Struktur Lamellar dengan Lubricity Inherent Talc adalah mineral silikat berlapis 2:1 dengan rumus kimia (ce{Mg3Si4O10(OH) 2}).Strukturnya terdiri dari satu lapisan oktahedra magnesium-oksigen yang disematkan di antara dua lapisan tetrahedra silikon-oksigen, dan lapisan yang berdekatan hanya terikat oleh kekuatan van der Waals yang lemah.

Struktur ini memungkinkan talk untuk dengan mudah membentuk partikel lamellar halus dengan ketahanan geser antar lapisan yang sangat rendah dan kinerja pelumasan diri yang luar biasa.Berfungsi sebagai "laser bola mikroskopis" yang tersebar di antara peralatan dan serat, partikel talk secara efektif mengurangi gesekan.

Magnesit: Struktur prismatik rhombohedral, keras dan rentan terhadap abrasi pemotong

Magnesit adalah mineral karbonat yang memiliki struktur jaringan spasial jenis kalsit dengan pembelahan yang buruk atau tidak ada.

Magnesit sebagian besar ada sebagai kristal rhombohedral dan prismatic.menghasilkan partikel tajam yang bertindak sebagai alat pemotong mikroskopis.

III. Perbandingan Kekerasan: Mineral Lembut vs Kekeruhan Hard

Kekerasan Mohs adalah indeks inti untuk mengukur ketahanan keausan mineral dan ketahanan deformasi:

Talc memiliki kekerasan Mohs hanya 1, peringkat di antara mineral paling lembut di alam dan bisa tergores dengan kuku.permukaan kontak yang hampir abrasif.

Magnesit memiliki kekerasan Mohs 3,5 sampai 4.5Dalam lingkungan operasi kecepatan tinggi dari akhir basah pembuatan kertas,Partikel keras tersebut menyebabkan keausan abrasif yang signifikan pada kain stainless steel dan komponen keramik.

Menariknya, abrasi tidak hanya ditentukan oleh kekerasan. partikel tajam yang terbentuk dari fraktur magnesit memicu konsentrasi stres dan secara drastis memperkuat efek abrasi,sedangkan partikel-partikel lamel talc yang rata mengurangi tekanan kontak pada saat tabrakan.

IV. Paragenesis Talc dan Magnesite & Teknologi Pemisahan Industri

Daerah penghasil talk utama di Cina termasuk Liaoning, Shandong dan Guangxi ditandai dengan pertumbuhan intergrowth butiran halus dan paragenesis talk dan magnesite,membuat disosiasi penuh dari dua mineral sulitEmpat metode pemisahan industri utama saat ini diadopsi:

1Pengelompokan manual: Pengelompokan manual berdasarkan perbedaan tekstur antara talk licin dan magnesit mentah; hanya berlaku untuk bijih berbutir kasar dengan efisiensi rendah dan presisi yang buruk.

2Flotasi: Pemisahan memanfaatkan hidrofobisitas talc dan hidrofilisitas magnesit, mampu menghasilkan konsentrat dengan kandungan talc di atas 90%; proses pemurnian dominan.

3Pemisahan elektrostatik: Pemisahan elektrostatik dengan kekuatan muatan listrik yang berlawanan. Talc membawa muatan negatif dan magnesit membawa muatan positif di bawah medan listrik tegangan tinggi.

4. Selektif Grinding-Sieving: Menggunakan perbedaan kekerasan; soft talc lebih disukai digiling menjadi partikel halus sementara magnesit keras mempertahankan butiran kasar, diikuti dengan pemisahan melalui penyaringan.

Tingkat pemurnian bijih yang lebih tinggi sesuai dengan tingkat talc yang lebih tinggi dan nilai abrasi yang lebih rendah, namun pada saat yang sama menghasilkan hasil yang lebih rendah dan biaya produksi yang lebih tinggi.Keseimbangan antara kinerja abrasif rendah dan efisiensi ekonomi tetap menjadi perhatian utama bagi perusahaan hulu dan hilir.