El caolín es un silicato de aluminio hidratado, producto de la descomposición de rocas feldespáticas principalmente. El término caolín se refiere a arcillas en las que predomina el mineral caolinita; su peso específico es de 2.6; su dureza es 2; de color blanco, puede tener diversos colores debido a las impurezas; brillo generalmente terroso mate; es higroscópico (absorbe agua); su plasticidad es de baja a moderada.
Otras propiedades importantes son su blancura, su inercia ante agentes químicos, es inodoro, aislante eléctrico, moldeable y de fácil extrusión; resiste altas temperaturas, no es tóxico ni abrasivo y tiene elevada refractariedad y facilidad de dispersión. Es compacto, suave al tacto y difícilmente fusible. Tiene gran poder cubriente y absorbente y baja viscosidad en altos porcentajes de sólidos.
Especificaciones para caolín grado recubrimiento para papel
Tipo de producto |
Blancura
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Tamaño de la partícula
%-2µ |
Viscosidad @
10 RPM, disco No. 3 |
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No. 1 Recubrimiento
Standard
Premium |
87-88
89-91 |
90-94%
90-94% |
500 cpe @ 70% sol
500 cpe @ 70% sol |
No. 2 Recubrimiento
Standard
Premium |
86-87 88-90 |
80-84% 80-84% |
400 cpe @ 70% sol 400 cpe @ 70% sol |
Alto brillo
Standard
Premium |
86-88 89-90 |
95-98% 98-100% |
700 cpe @ 70% sol 700 cpe @ 70% sol |
Delaminado
Standard
Premium |
87-89 89-90 |
78-82% * 78-82% * |
300 cpe @ 67% sol 300 cpe @ 67% sol |
Calcinado **
Alta opacidad
Standard
Premium |
80-85 90-92
92-94 |
78-80% 84-86%
90-94% |
500 cpe @ 50% sol 500 cpe @ 50% sol
500 cpe @ 50% sol |
* Tamaño de la partícula delaminada inexacto debido al aspecto de la proporción
* * También usado para relleno de papel, pintura y pigmento plástico
Especificaciones para caolín grado relleno para papel
Tipo de producto |
Blancura |
Tamaño de la partícula
%-2µ |
Viscosidad @
10 RPM, disco No. 3 |
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Relleno lavado en agua
Standard
Premium |
82-84 84-85 |
60-70% 60-65% |
400 cpe @ 70% sol 400 cpe @ 70% sol |
Relleno flotado en aire
Standard
Premium |
76-79 79-83 |
50-60% 50-60% |
400 cpe @ 70% sol 400 cpe @ 70% sol |
Especificaciones para caolín grado cerámico
Tipo de producto |
Blancura sin hornear |
Tamaño de la partícula %-2µ
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Azul de metileno C.E.C. o % de óxido de fierro
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Alta resistencia
Loza para baño
Fibra de vidrio |
78-83
75-80
Ninguno |
55-65%
menos de 60%
menos de 70% |
9-12 meq
menos de 0.5%
menos de 0.5% |
Existen otras especificaciones que no son tan estrictas en usos tales como:
PINTURAS |
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REFRACTARIOS |
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CEMENTO |
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Blancura y brillo superior a 83%
Granulometría (100% pasando la malla 325)
Abrasividad muy baja
Tamaño de partícula que le de alto poder cubriente |
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Alto contenido de sílice
Bajo contenido de impurezas (óxidos de fierro, compuestos alcalinos y alcalinotérreos)
Cono pirométrico superior a 35 |
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Se requiere que al quemar de color blanco
Gran cantidad de caolín destinado al cemento se usa tal cual es extraído y simplemente molido |
USOS
Papel |
Como carga y recubrimiento del papel. En el acabado de papel de arte y tapiz y en papel corrugado. Reduce la porosidad y da suavidad y brillo a la superficie. |
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Refractarios |
En la elaboración de perfiles, bloques y ladrillos refractarios, así como en ladrillos de alta alúmina. En la elaboración de cemento refractario y resistente a los ácidos. En cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina. |
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Cerámica |
En la fabricación de sanitarios, comedores, porcelana eléctrica y tejas de alto grado, vajillas, objetos de baño, refractarios y cajas de arcilla refractaria para cocer alfarería fina. |
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Vidrio |
En la formulación de placas de vidrio. |
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Pinturas |
En la elaboración de pigmentos de extensión para pinturas y en la fabricación de tintas. Se usa como dilatador por su inercia química, suave fluidez, facilidad de dispersión y por no ser abrasivo. En pinturas de agua con liga de aceite, a base de silicato y al temple; en pinturas para moldes de fundición; en pigmentos para el color ultramarino. Da suavidad y brillo a la superficie, mejora la durabilidad de la misma y reduce la cantidad de pigmento necesario. |
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Plásticos |
Es usado como relleno en hules y plásticos y auxiliar en procesos de filtración. En revestimientos plásticos para ductos y tejas plásticas. Se mezcla bien con oleoresinas en plásticos y mejora la rigidez y dureza del mismo. |
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Agroquímicos |
Forma parte de los componentes de insecticidas y pesticidas. |
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Farmacéutica |
En la elaboración de medicamentos por ser químicamente inerte y libre de bacterias. (No se tiene en México este tipo de caolín) |
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Cosméticos |
Es uno de los principales componentes de los cosméticos. Absorbe humedad, mejora las bases blancas para colores, se adhiere a la piel y tiene textura suave. |
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Construcción |
Usado como terraplén y como material crudo en la formulación de crisolita y placas de vidrio. Usado para producir arcillas pesadas. En pistas para aterrizaje de aviones y en mezclas termoplásticas para techar. Como relleno en linóleo y en cementos resistentes a los ácidos y refractarios. En cojines de fieltro para páneles o tableros de metal. En revestimientos plásticos para ductos, ladrillos para pisos y para sellar mezclas. En mezclas termoplásticas para techar. En el concreto mejora la durabilidad, remueve el hidróxido de calcio químicamente activo, mejora la porosidad y la adhesión entre el cemento, la arena y la grava. |
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Material eléctrico |
Es usado en la fabricación de cable eléctrico, en recubrimientos y aislantes eléctricos. Da resistencia térmica. |
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Caucho |
Para reforzar el caucho y hacerlo más rígido. |
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Hule |
En la industria del hule es usado como carga y por su resistencia a la humedad y ataque químico. Mezcla bien con el hule, le incrementa la dureza y durabilidad. |
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Metales |
En ruedas abrasivas, para soldar cubiertas en varillas y en material de adherencia en fundición |
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Química |
En la elaboración de productos como sulfato de aluminio, alúmina y alumbre; en catalizadores y absorbentes; en el acabado de textiles; en jabón, recubrimientos, curtiduría y productos de asbesto; en ruedas abrasivas, como material de adherencia en fundición y para soldar cubiertas en varillas. |
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Forraje |
Para forraje se usa molido entre 60 y 80 mallas. |
PANORAMA DEL MERCADO INTERNACIONAL
La producción global de caolín grado revestimiento se estima, según datos de la empresa Imerys, en alrededor de 6.7 millones de toneladas. De éste el estado de Georgia, EU produce cerca de 4.2 millones, del cual el 85% es acuoso y el resto calcinado. Del total de 4.2 millones de toneladas el 75% fue para caolín grado papel. El 90% de las exportaciones americanas son de caolín grado revestimiento de papel y el principal destino es Asia (60%) y Europa (40%), con algunas pequeñas exportaciones a otras regiones.
En la última década Brasil se ha convertido en productor y exportador líder de caolín. La capacidad de producción de la industria brasileña se estimaba en el 2001 superior de 1.8 millones de toneladas. Alrededor del 90% del caolín grado revestimiento de papel producido en Brasil se exporta a Europa, Asia y Norteamérica. La empresa Rio Capim Caulim, SA de Imerys ha construido un complejo en el estado de Pará para producir caolín grado revestimiento para exportación, con una producción estimada en 600,000 ton/año en 2002. Asimismo, Pará Pigmentos, SA también tiene un proyecto en el estado de Pará para producir alrededor 600,000 ton/año.
China representa un mercado cada vez mayor para la industria del papel. Las empresas papeleras occidentales comenzaron a invertir en China a mediados de los años 90 para establecer plantas de papel como Stora Enso Suzhou Paper y UPM-Kymmene-Changsu. Por su lado, el gobierno chino también ha apoyado el establecimiento de compañías nacionales. Se estima que en 2005 la producción de papel revestido será de 2.4 millones de toneladas y 2.8 millones de cartulina revestida. Parte de esta producción de papel se está acercando al estándar mundial de calidad premium. Para resolver este crecimiento, se estima que en 2005 se necesitarán 400,000 toneladas de caolín grado revestimiento. Aquellos que suministren el caolín tendrán que enfrentar una batalla entre productores nacionales nuevos y productores occidentales establecidos, quienes actualmente tienen la superioridad.
En relación al caolín grado cerámico, se han producido una variedad amplia de formulaciones y técnicas de producción para resolver los requerimientos usados en la industria cerámica. Las especificaciones de caolín dependen del producto e incluso de las condiciones de la planta en la cual va a ser utilizada. La variable más importante es la proporción relativa de caolín; el caolín para la cerámica debe tener una composición química consistente de modo que no haya variaciones en las características de ignición y vitrificación del cuerpo de la cerámica.
Una de las especificaciones más importantes del caolín grado cerámico es el nivel de impurezas que pueden afectar el color de la cerámica. La principal impureza que puede causar este problema es el óxido del hierro, aunque contenidos significativos de cobre, cromo y manganeso también son indeseables. Las partículas de metal pueden causar manchas durante la ignición especialmente el hierro, que puede reaccionar con la cerámica para formar un halo alrededor de la mancha si disminuye el contenido de oxígeno del horno.
La producción regional de caolín y arcilla bola han recuperado los volúmenes previos a la recesión en actividades como la construcción en la mayoría de los países asiáticos. La enorme urbanización que ocurre en esta parte del mundo es en gran parte el factor que está asegurando la demanda de materias primas, incluyendo las arcillas cerámicas.
La arcilla bola y el caolín para cerámica son muchos y variados. Sin embargo, en la mayoría de los países, los recursos de alta calidad con adecuada combustión y características físicas satisfactorias son poco comunes. Otro factor es el tamaño de los depósitos, mientras algunos tienen buenas características, muchos son muy pequeños para ser una fuente de suministro a largo plazo para una industria que utiliza grandes volúmenes. Algunos de estos pequeños depósitos pueden ser convenientes como autosuministro para una sola fábrica, pero si una compañía minera pretende venderle a una gama de clientes, el potencial base es a menudo demasiado pequeño.
PRODUCTORES DE CAOLÍN EN CHINA
Los depósitos del caolín se distribuyen extensamente en China, aunque la mayoría se encuentran en las provincias de Guangdong, Fujian, Jiangsu, Guangxi, Jiangxi, Hunan, Sanxi y Neimeng. Las reservas probadas de unos 200 depósitos son aproximadamente de 300 millones de toneladas.
Existen tres clases de depósitos de caolín en China: hidrotermal, intemperismo y sedimentario.
Existe también un cuarto tipo de caolín al norte de China conocido como "caolín de la serie del carbón". Consiste de 170 millones de toneladas de caolín sedimentario, intercrecido con el carbón. Tiene un alto contenido de caolinita y su contenido Al 2 O 3 está en un rango de 36% a 38%. Debido a su alto contenido de materiales orgánicos, el caolín de la serie del carbón se ha utilizado para la cerámica y refractarios durante mucho tiempo. Con la introducción de tecnología de calcinación y de superfinos, se desarrollaron nuevas usos para este tipo de caolín.
Son alrededor de 700 productores de caolín en China, y la mayoría son plantas de pequeños poblados, con métodos simples de extracción y proceso. El caolín refinado se produce en menos de 100 plantas.
La capacidad de producción de caolín en China en el 2000 fue alrededor de 3.25 millones de toneladas, aunque el caolín lavado sumó sólo 700,000 toneladas, es decir, 21.5% de la producción total. El caolín grado revestimiento de papel consideró el 22% del caolín lavado, que representa 4.7% de la producción total.
Principales productores de caolín refinado
En China, la producción de caolín refinado ocurre principalmente en los distritos de Suzhou, Jiangsu, Maoming, Zhanjiang, Guangdong, Longyan, Fujian, Datong, Sanxi, Zhungeer y Neimeng.
