Il talco in polvere è un riempitivo funzionale di base nell'industria della carta, ampiamente utilizzato nella produzione di carta di coltura, carta da imballaggio e carta speciale,con una massa normale compresa tra il 10% e il 30% del peso a secco della cartaDato che la velocità di funzionamento delle moderne macchine per la carta supera i 1500 metri al minuto e che le apparecchiature per la fabbricazione della carta diventano sempre più sofisticate,la caratteristica di abrasione dei riempitivi è diventata un fattore critico che influenza la stabilità operativa della macchina per la carta, durata di servizio e costi di produzione.
Il talco è un deposito minerale complesso associato a più minerali, e il talco puro è estremamente raro, con la magnesite che ne è la principale impurità associata.Il talco e la magnesite hanno durezze molto diverse., la struttura cristallina e la morfologia delle particelle, il che porta direttamente a prestazioni di abrasione molto divergenti delle polveri di talco di diversi gradi.Questo documento analizza le differenze di proprietà fondamentali tra i due minerali da una prospettiva mineralogico e identifica le cause profonde di abrasione indotta dal talco.
I. Sfondo della ricerca e questioni fondamentali
Nella produzione effettiva, il talco in polvere di basso grado con un elevato contenuto di magnesite ha un valore di abrasione compreso tra 30 mg e 45 mg,mentre il talco in polvere altamente purificato può raggiungere un valore di abrasione inferiore a 10 mgI riempitivi con un valore di abrasione eccessivo accelerano l'usura del tessuto, accorciano la durata di servizio dei tagliatori di carta e aumentano il consumo energetico delle apparecchiature di raffinazione.Questo non solo aumenta i costi di manutenzione, ma compromette anche la qualità della carta.
Pertanto, chiarendo la correlazione interna tra il grado di talco,Il tenore di impurità e il valore di abrasione hanno un'importanza guida importante per le imprese di lavorazione del talco e per i produttori di carta nella selezione dei riempitivi..
Sulla base di dati sperimentali del Centro di ricerca e sviluppo del gruppo Liaoning Xinda Talc, questa ricerca indaga in modo completo i problemi di abrasione del talco da quattro dimensioni: proprietà minerali,norme quantitative, impatti delle attrezzature e raccomandazioni di applicazione.
II. Talco contro magnesite: strutture cristalline straordinariamente distinte
Talco: Struttura lamellare con lubrificazione intrinseca Il talco è un minerale silicato a strati 2:1 con formula chimica (ce{Mg3Si4O10(OH) 2}).La sua struttura è costituita da uno strato di ottaedri magnesio-ossigeno inseriti tra due strati di tetraedri silicio-ossigeno, e strati adiacenti sono legati solo da deboli forze di van der Waals.
Questa struttura consente al talco di formare prontamente particelle sottili lamellari con una resistenza al slittamento estremamente bassa e prestazioni di autolubrificazione eccezionali.con una lunghezza massima di 20 mm o più, ma non superiore a 30 mm, le particelle di talco riducono efficacemente l'attrito.
Magnesite: struttura prismatica romboedrica, dura e soggetta ad abrasione
La magnesite è un minerale di carbonato caratterizzato da una struttura di rete spaziale di tipo calcite con scarsa o assente scissione.
La magnesite esiste per lo piu' come cristalli romboedrici e prismatici.generando particelle dalle punte affilate che agiscono come strumenti di taglio microscopici, il principale colpevole dell'abrasione dell'attrezzatura.
III. Confronto della durezza: minerale morbido contro impurità dura
La durezza di Mohs è un indice di base per misurare la resistenza all'usura e alla deformazione di un minerale:
Il talco ha una durezza di Mohs di solo 1, tra i minerali più morbidi della natura e grattabile con le unghie.a superfici di contatto a malapena abrasive.
La magnesite ha una durezza di Mohs da 3,5 a 4.5In un ambiente di funzionamento ad alta velocità dell'estremità umida della produzione cartacea,tali particelle dure causano un'usura abrasiva significativa dei tessuti in acciaio inossidabile e dei componenti ceramici.
In particolare, l'abrasione non è determinata esclusivamente dalla durezza.considerando che le particelle lamellari di talco appiattite riducono lo stress di contatto in caso di collisione.
IV. Paragenesia del talco e della magnesite e tecnologie di separazione industriale
Le principali regioni produttrici di talco in Cina, tra cui Liaoning, Shandong e Guangxi, sono caratterizzate da intercrescita e paragenesia di talco e magnesite a grana fine.rendendo difficile la completa dissociazione dei due mineraliAttualmente sono stati adottati quattro metodi di separazione industriali:
1. Sortare a mano: Sortire manualmente in base alla differenza di consistenza tra il talco scivoloso e la magnesite grezza; applicabile solo al minerale a grana grossolana con bassa efficienza e scarsa precisione.
2- Flottazione: separazione che sfrutta l'idrofobicità del talco e l'idrofilicità della magnesite, in grado di produrre concentrato con un tenore di talco superiore al 90%; processo di depurazione dominante.
3- Separazione elettrostatica: la separazione elettrostatica in virtù di cariche elettriche opposte il talco porta cariche negative e la magnesite cariche positive sotto campi elettrici ad alta tensione.
4. Scelta di macinazione-sciuga: utilizzando differenze di durezza; il talco morbido è preferibilmente macinato in particelle sottili mentre la magnesite dura conserva i grani grossolani, seguita dalla separazione mediante setaccio.
I gradi di purificazione del minerale più elevati corrispondono a gradi di talco più elevati e a valori di abrasione più bassi, ma allo stesso tempo comportano una riduzione del rendimento e un aumento dei costi di produzione.L'equilibrio tra prestazioni a bassa abrasione ed efficienza economica rimane una preoccupazione fondamentale per le imprese a monte e a valle.
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