Наполнитель

Использование промышленных минералов в бумажной промышленности становится все более важным, так как производители пытаются снизить себестоимость бумаги за счет увеличения содержания в ней наполнителей. Экономия 4-5 фунтов стерлингов (в Европе) или 2,5 долларов (в США) на тонне бумаги при увеличении процентного содержания наполнителя в бумаге на 1% является серьезным стимулом для производителей для увеличения содержания наполнителей с существующего максимального уровня около 15% (в зависимости от типа бумаги) до почти 30%. Разница суммы экономии в регионах обусловлена меньшей разницей в цены на целлюлозу и наполнители в США.

Доля талька среди используемых в качестве наполнителя бумаги минералов уменьшилась за счет его вытеснения более дешевыми природным и осажденным мелом и каолином. С переходом способа производства бумаги с химического на нейтральный и алкидный, мел увеличил свою долю рынка в бумаге. Кроме того, возникли некоторые проблемы с использованием наполненной тальком бумаги для печати на высокоскоростных принтерах. Тем не менее, в Европе и Азии использование талька в качестве наполнителя бумаги остается основной областью его применения в отрасли. Преимущества использования талька в наполнении бумаги включают в себя улучшение мягкости,пористости, матовости, белизны бумаги, уменьшение абразивности.

Покрытие

Основные требования, предъявляемые к покрывающему материалу, - это его плоская структура и белизна. Тальк удовлетворяет этим требованиям, одновременно придавая бумаге глянцевый блеск,пористость, мягкость, меньшую фрикционность и улучшенные качества при печати. В Европе при покрытии бумаги используется в основном тальк, в США предпочтение отдается каолину.

Процентное содержание талька в покрывающей композиции определяется типом бумаги. При покрытии офсетной бумаги используется смесь с 15% содержанием талька, в ротогравюрной бумаге покрывающая смесь содержит 30-40% талька, иногда достигая 50%. Таким образом, будущее потребление талька в покрытии бумаги сильно зависит от спроса на легкую ротогравюрную бумагу.

Последние изменения показали, что спрос на этот тип бумаги сократился после роста в начале 90-х, и в настоящее время спрос на легкую офсетную покрытую бумагу превосходит спрос на аналогичную бумагу ротогравюрного типа.

Абсорбация

Смола и опилки могут представлять серьезную проблему для производителей бумаги. Они представляют собой частицы, состоящие либо из природных смол, либо из веществ, попадающих в бумагу в процессе производства, которые собираются вокруг гидрофобных поверхностей, нанося ущерб оборудованию и качеству бумаги. Крупные частицы довольно легко удаляютсядля абсорбации смол и опилок. В Европе эта доля составляет 25%. Содержание талька в бумаге в этой области применения составляет 1-2%. Для абсорбации используется тальк степенью измельчения d50 3-5μm. Такая степень измельчения делает использование талька одновременно экономически выгодным и технически эффективным.

Абсорбация смол является одной из областей применения, где тальк испытывает минимальную конкуренцию со стороны других промышленных минералов. Кроме талька, в этой области успешно, хотя и менее широко, используется бентонит. Бентонит является больше гидрофильным, чем гидрофобным минералом. Уровень его добавления существенно влияет на общую эффективность. Кроме бентонита, в этой области применяются химические дисперганты.

Переработка бумаги

Неуклонный рост переработки бумаги напрямую влияет на использование минералов в бумажной промышленности. Несмотря на то, что из-за множества входящих переменных величин нельзя однозначно утверждать о положительном или отрицательном влиянии роста переработки бумаги на рынок талька, продолжение этой тенденции будет все более остро ставить этот вопрос перед предприятиями, вовлеченными в бумажную промышленность. Использование переработанного волокна в бумаге имеет три основных результата:

• Уменьшение прочности бумаги
• Снижение белизны бумаги
• Повышение уровня загрязнения бумаги

Уменьшение прочности влияет на рынок наполнителей: увеличение содержания минеральных наполнителей в бумаге само по себе уменьшает ее прочность. Следовательно, для сохранения прочности переработанной бумаги необходимо понижение содержания наполнителя в бумаге. Снижение белизны, однако, требует повышения содержания наполнителя. Повышение уровня загрязнения означает увеличение ущерба для бумажного оборудования, что приводит к росту использования талька в области абсорбации смол.

4. Керамика

Керамическая промышленность является одним из основных потребителей промышленных минералов, хотя тальк и не является u1085 наиболее существенным из них. В Северной Америке керамика является основным потребителем талька. Большая часть из 250-300 тыс. тонн талька, ежегодно потребляемого в Северной Америке, - это тальк с примесями доломита или тремолита. В других регионах с развитым производством талька, например, в Индии, доля потребления талька в керамике значительно ниже. В Европе доля керамической промышленности в общем потреблении талька составляет менее 10%.

Используемый в керамике тальк измельчается до степени 95-99% 200 меш. Для измельчения более мягких руд, например, из месторождений США (Монтана), Австралии или Китая используются барабанные мельницы. Для измельчения более твердых руд с содержанием тремолита используются шаровые мельницы. Основными керамическими продуктами, в производстве которых используется тальк, являются керамическая плитка, катализаторы, керамическая утварь и электрофарфор (см. ниже).

Другой менее важной областью применения талька в керамике является его использование как дешевое сырье для производства магния. Использование талька в качестве флюса в высокой алюминиевой керамике, производстве сантехники и посуды позволяет получить менее пористый материал при меньших температурах обжига.

Традиционная керамика.

В традиционной керамической смеси для производства таких продуктов, как керамическая плиткаили утварь, содержится 30-60% талька. Изделие обжигается при низкой температуре (ниже 11790С) втечение 12 часов для формирования пористого материала, который затем глазуруется и заново обжигается. Предприятия отрасли предпочитают использовать тальк, содержащий тремолит и карбонаты, так как эти минералы повышают прочность и позволяют сохранить форму керамических изделий. Если в керамике используется чистый тальк, то к нему добавляется волластонит для придания этих свойств.

В керамической промышленности существует тенденция перехода к технологии одного обжига (быстрого обжига). Тальк в меньшей степени подходит для этой технологии, поэтому его содержание понижается. Эта тенденция заметна при анализе потребления талька в производстве керамической плитки.

Техническая керамика.

В технической керамике тальк используется как основное составляющее вещество вместо глины и полевого шпата в стеатитовых и кордиеритовых керамических продуктах. Статитовая керамика используется в производстве электроизоляторов. В этой области к тальку предъявляются высокие требования с целью u1089 сохранить его содержание в конечном продукте и уменьшить усадку при обжиге. В производстве стеатитовой керамики к тальку добавляется около 10% каолина и 10% карбоната бария, затем полученная масса обжигается при температуре 1340-13550С для получения высокоплотной керамики.

Кордиеритовая керамика может производится двумя способами: либо путем смешивания талька (44%), каолина (41%) и оксида алюминия (15%), либо в виде 50:50 смеси каолина и хлорита.

Производство кордиеритовой керамики с использованием талька требует больших затрат, так как при этом повышается температура обжига. Однако, в производстве таких продуктов, как автомобильные свечи, предпочтение отдается тальку. В производстве огнеупорных материалов предпочтение отдается хлоритовой керамике, так как она дешевле и обладает более высокой стойкостью на изгиб.

В последнее время наметилась тенденция к более тщательному отбору талька производителямикордиеритовой керамики, так как во многих тальковых продуктах содержатся кристаллы песка. Однако, пока нельзя с уверенностью утверждать, что это ограничение сильно повлияет на уровень использования талька в кордиеритовой керамике. Кроме того, на рынок кордиеритовой керамики оказывает воздействие распространение инженерных термопластмасс с высокой термостойкостью. Тем не менее, ответные новые продукты отрасли, такие как экструдные кордиеритовые массы для производства автомобильных свечей, могут сохранить позиции керамики. В будущем ожидается больший по сравнению с традиционными рынками рост производства подобных экологически чистых продуктов. Однако, развитие производства небольших сложных продуктов может привести к сокращению рынка талька и других материалов в керамической промышленности.