El talco en polvo es un relleno funcional básico en la industria de la fabricación de papel, ampliamente utilizado en papel de cultivo, papel de embalaje y papel especial,con un peso en seco de entre el 10% y el 30%A medida que la velocidad de funcionamiento de las máquinas de papel modernas supera los 1500 metros por minuto y los equipos de fabricación de papel se vuelven cada vez más sofisticados, la industria del papel se ha vuelto cada vez más compleja.la característica de abrasión de los rellenos se ha convertido en un factor crítico que afecta a la estabilidad operativa de la máquina de papel, la vida útil del equipo y los costes de producción.
El mineral de talco es un depósito mineral complejo asociado con múltiples minerales, y el talco puro es extremadamente raro, con magnesita como su principal impureza asociada.Talco y magnesita difieren drásticamente en durezaEn el caso de los talcos, la estructura cristalina y la morfología de las partículas son muy diferentes, lo que conduce directamente a un rendimiento de abrasión muy diferente de los polvos de talco de diferentes grados.Este trabajo analiza las diferencias de propiedades centrales entre los dos minerales desde una perspectiva mineralógica e identifica las causas fundamentales de la abrasión inducida por el talco..
I. Antecedentes de la investigación y cuestiones centrales
En la producción real, el talco en polvo de bajo grado con alto contenido de magnesita tiene un valor de abrasión que oscila entre 30 mg y 45 mg,mientras que el talco en polvo de alto grado profundamente purificado puede alcanzar un valor de abrasión inferior a 10 mgLos rellenos con un valor de abrasión excesivo aceleran el desgaste de la tela, acortan la vida útil de los cortadores de papel y aumentan el consumo de energía de los equipos de refinación.Esto no sólo aumenta los costes de mantenimiento, sino que también afecta a la calidad del papel.
Por lo tanto, aclarando la correlación interna entre el grado de talco,El contenido de impurezas y el valor de abrasión tienen una importancia importante para las empresas de procesamiento de talco mineral y los fabricantes de papel en la selección de relleno..
Basándose en datos experimentales del Centro de I+D del Grupo Liaoning Xinda Talc, esta investigación investiga de manera exhaustiva los problemas de abrasión del talco desde cuatro dimensiones: propiedades minerales,reglas cuantitativas, los impactos de los equipos y las recomendaciones de aplicación.
II. Talco contra magnesita: estructuras cristalinas sorprendentemente distintas
Talco: Estructura Lamellar con Lubricidad Inherente El talco es un mineral silicato en capas de 2:1 con la fórmula química (ce{Mg3Si4O10(OH) 2}).Su estructura consiste en una capa de octaedros de magnesio y oxígeno entrelazados entre dos capas de tetraedros de silicio y oxígeno, y las capas adyacentes están unidas solo por fuerzas débiles de van der Waals.
Esta estructura permite que el talco forme fácilmente partículas finas con una resistencia al deslizamiento entre capas extremadamente baja y un rendimiento de autolubricación excepcional.Actuación similar a "cojinetes de bolas microscópicos" distribuidos entre equipos y fibras, las partículas de talco reducen eficazmente la fricción.
Magnesita: estructura prismática romboédrica, dura y propensa a cortar abrasión
La magnesita es un mineral de carbonato con una estructura de red espacial de tipo calcita con escasa o ausente escisión.
La magnesita existe principalmente como cristales romboédricos y prismáticos.generando partículas afiladas que actúan como herramientas de corte microscópicas, el principal culpable de la abrasión del equipo.
III. Comparación de dureza: mineral blando contra impureza dura
La dureza de Mohs es un índice básico para medir la resistencia al desgaste y la resistencia a la deformación de un mineral:
El talco tiene una dureza de Mohs de sólo 1, es uno de los minerales más blandos de la naturaleza y se rasca con las uñas.con un valor de las instalaciones de ensamblaje superior a 20 W.
La magnesita tiene una dureza de Mohs de 3,5 a 4.5En el entorno de funcionamiento de alta velocidad del extremo húmedo de la fabricación de papel, el material se utiliza para la fabricación de papel.Dichas partículas duras causan un desgaste abrasivo significativo en las telas de acero inoxidable y los componentes cerámicos..
En particular, la abrasión no está determinada únicamente por la dureza, las partículas afiladas formadas por la magnesita fracturada activan la concentración de estrés y amplifican drásticamente los efectos de la abrasión.Considerando que las partículas lamellares de talco aplanadas reducen la tensión de contacto en caso de colisión.
IV. Paragénesis del talco y de la magnesita y tecnologías de separación industrial
Las principales regiones productoras de talco en China, incluidos Liaoning, Shandong y Guangxi, se caracterizan por el crecimiento intercalado de granos finos y la paragénesis de talco y magnesita,haciendo difícil la disociación completa de los dos mineralesEn la actualidad se utilizan cuatro métodos de separación industrial:
1. Selección manual: Selección manual basada en la diferencia de textura entre el talco resbaladizo y la magnesita en bruto; sólo aplicable al mineral de grano grueso con baja eficiencia y poca precisión.
2- Flotación: Separación que aprovecha la hidrofobía del talco y la hidrofilidad de la magnesita, capaz de producir concentrado con un contenido de talco superior al 90%; el proceso de purificación dominante.
3Separación electrostática: La separación electrostática en virtud de cargas eléctricas opuestas el talco lleva cargas negativas y la magnesita lleva cargas positivas bajo campos eléctricos de alto voltaje.
4. Moldeado selectivo: Utilizando diferencias de dureza; el talco blando se moldea preferentemente en partículas finas mientras que la magnesita dura retiene granos gruesos, seguido de la separación mediante tamizado.
Los grados más altos de purificación del mineral corresponden a grados de talco más altos y valores de abrasión más bajos, pero al mismo tiempo resultan en un rendimiento reducido y costos de producción elevados.El equilibrio entre el rendimiento de baja abrasión y la eficiencia económica sigue siendo una preocupación clave para las empresas de aguas arriba y abajo.
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