Pó de Feldspato: Usos Essenciais na Fabricação de Vidro e Cerâmica

Na natureza, o feldspato puro é extremamente raro. Mesmo os minerais comumente chamados de "feldspato potássico" podem coexistir ou se misturar com o feldspato sódico. Esses minerais naturais feldspato os minerais são as principais matérias-primas para a produção pó de feldspatoMinerais de feldspato que contêm feldspato potássico e feldspato sódico são chamados de feldspato alcalino. Minerais feitos de feldspato sódico e feldspato cálcico são chamados de plagioclásio. Quando os minerais de feldspato consistem em feldspato cálcico e feldspato bário, nós os chamamos de feldspato alcalino-terroso. A microclina potássica é uma variedade de feldspato potássico com estrutura cristalina triclínica. Se o feldspato sódico for organizado em um padrão regular dentro dele, forma-se o feldspato listrado. Após o processamento, esse mineral pode ser transformado em pó de feldspato com propriedades específicas.

O feldspato é um dos minerais mais abundantes na crosta terrestre. É amplamente distribuído em certas camadas sedimentares e em quase todas as rochas ígneas. Além disso, depósitos de mineração de feldspato, adequados para processamento em pó de feldspato, são encontrados na maioria das regiões do mundo. Como resultado, o potencial de reservas minerais utilizáveis é vasto. Isso garante um suprimento sólido de matéria-prima para a produção de pó de feldspato em larga escala.

Preparação do pó de feldspato

Minérios de feldspato natural (como feldspato potássico, feldspato sódico e feldspato cálcico) são as principais matérias-primas para a preparação do pó de feldspato. Este método é econômico, escalável e adequado para necessidades de pós de nível industrial. O processo principal inclui pré-tratamento do minério → britagem → moagem → purificação → secagem → moagem ultrafina (opcional) → classificação.

Seleção e pré-tratamento de minério

• Operação: Classificar manualmente ou mecanicamente minérios com teor de feldspato ≥80% (as impurezas incluem principalmente quartzo, mica, minerais de ferro, minerais de titânio, etc.). Utilizar água limpa para lavar a lama e a areia aderidas.
• Objetivo: Selecione minérios de feldspato de alta pureza e remova impurezas da superfície, como solo e vegetação.

Esmagamento

• Britagem fina: Use um britador de impacto para triturar até 1-5 mm (preparação para trituração).
• Objetivo: Quebre grandes pedaços de minério em partículas menores para facilitar a moagem.
• Equipamentos e Processos:
• Britagem Grossa: Use um britador de mandíbula para britar o minério até 50-100 mm.
• Britagem média: Use um britador cônico ou um britador de impacto para britar ainda mais até 5-20 mm.

Moagem (Britagem Primária)

Objetivo: Moa as partículas finamente trituradas em pó de nível micrométrico (geralmente 10-100 μm) e disperse inicialmente as partículas.

Equipamento comum:

• Moinho Raymond (adequado para finura média, tamanho de partícula do produto 10-74μm).
• Moinho de bolas (moagem seca ou úmida, usa bolas de aço ou cerâmica para moagem de impacto, o tamanho do produto pode atingir 5-50μm).
• Moinho de vibração (alta eficiência, adequado para minerais quebradiços, pode obter pó primário mais fino).

Purificação (Etapa Chave, Remoção de Impurezas)

Minérios de feldspato contêm naturalmente impurezas como quartzo (SiO₂), mica (contendo K, Al, Si e água), minerais de ferro (Fe₂O₃, Fe₃O₄) e minerais de titânio (TiO₂), que afetam as propriedades do pó (por exemplo, alteração de cor após a queima da cerâmica, redução da transparência do vidro). Essas impurezas devem ser removidas pelos seguintes métodos: separação magnética (remoção de ferro), separação por flotação, lixiviação ácida (remoção de impurezas) e separação pesada (separação por gravidade).

Secagem

A temperatura de secagem é normalmente de 100-150°C, até que o teor de umidade seja ≤1%

• Objetivo: Remova a umidade do pó purificado (especialmente após moagem úmida ou lixiviação ácida).
• Equipamento:
• Secador de caixa (pequena escala).
• Secador de tambor (escala média).
• Secador de spray (grande escala, pode secar e granular simultaneamente).

Moagem ultrafina (opcional, para pó submicrométrico/nanômetro)

Se for necessário um pó mais fino (por exemplo, D50 ≤ 5μm para cerâmicas ou revestimentos de alta qualidade), será necessária uma moagem ultrafina:

Equipamento:

• Moinho de jato de ar (usa fluxo de ar de alta velocidade para impactar partículas, tamanho do produto 1-10μm, alta pureza).
• Moinho Agitado (moagem úmida, pode atingir tamanho de partícula submicrônico).
• Moinho de bolas planetário (moagem seca ou úmida, adequada para laboratório ou produção em pequena escala).

Classificação

Objetivo: Controle a distribuição do tamanho das partículas do pó (por exemplo, remova partículas grossas ou ultrafinas) para atender a diferentes necessidades de aplicação.

Equipamento:

• Classificador de ar (usado com moinhos de jato de ar).
• Máquinas de triagem (para pó grosso, como 200 mesh, 325 mesh).

Principais usos do pó de feldspato

Além de ser uma matéria-prima essencial para a indústria vidreira (respondendo por aproximadamente 50-60% do consumo total), o feldspato também é amplamente utilizado na indústria cerâmica, que representa cerca de 30%. O restante é utilizado em indústrias como química, abrasivos, fibra de vidro e eletrodos.

Fluxo de vidro

O pó de feldspato é um dos principais componentes das misturas de vidro. Ele contém altos níveis de Al₂O₃ e baixos níveis de ferro. Seu ponto de fusão é menor que o do óxido de alumínio, facilitando sua fusão. O feldspato não apenas reduz a temperatura de fusão do vidro, mas também amplia sua faixa de fusão. É usado principalmente para aumentar o teor de alumina em composições de vidro, reduzir as temperaturas de fusão durante a produção do vidro e aumentar o teor de álcali. Isso reduz a quantidade de álcali usada. Além disso, o feldspato funde-se lentamente no vidro e tem baixo potencial de cristalização. Isso evita a formação de cristais durante o processo de fabricação do vidro e evita danos ao produto. Também ajuda a ajustar a viscosidade do vidro. Normalmente, o feldspato potássico ou feldspato sódico é usado em misturas de vidro.

Ingredientes do corpo cerâmico

Antes da queima, o feldspato atua como um agente fundente. Ele reduz a contração e a deformação durante a secagem, melhora o desempenho e encurta o tempo de secagem. Durante a queima, o feldspato atua como um fundente para reduzir a temperatura de queima. Ele promove a fusão do quartzo e do caulim. O vidro feldspato formado no estado fundido difunde-se e penetra na fase líquida. Isso acelera a formação de mulita. O vidro feldspato que preenche os grãos de mulita densifica o corpo. Isso reduz a porosidade e melhora a resistência mecânica e as propriedades dielétricas. Além disso, a formação do vidro feldspato melhora a translucidez do corpo. A quantidade de feldspato adicionada aos corpos cerâmicos varia de acordo com as matérias-primas e os requisitos do produto.

Esmaltes Cerâmicos

Os esmaltes cerâmicos são compostos principalmente de feldspato, quartzo e argila. O teor de feldspato varia de 10 a 35%. Na indústria cerâmica (tanto para massa quanto para esmalte), o feldspato potássico é predominantemente utilizado.

Matérias-primas do esmalte

O feldspato é misturado a outras matérias-primas minerais para produzir esmalte. Em geral, o teor típico de feldspato nessa mistura varia de 20 a 30%.

Abrasivos

O feldspato é frequentemente utilizado como ligante cerâmico na produção de rebolos. Seu teor varia de 28 a 45%.

Outros usos

O feldspato potássico também pode ser usado como matéria-prima para extração de fertilizantes potássicos.

Pó épico

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