Caolanhvàsựhìnhthànhcủacaolanhtrongtựnhiên
Kháiniệmvềcaolanh
Cao lanh là loại đá sét màu trắng, dẻo, mềm được cấu thành bởi khoáng vật caolinit vàmột số ít khoáng vật illit, montmorillonit, thạch anh sắp xếp thành tập hợp lỏng lẻo, trongđócaolinit quyết định kiểu cấutạo vàcấu trúccủa cao lanh.
Cao lanh hình thành do quá trình phân huỷ khoáng vật felspat và các khoáng vậtalumosilicat giàu nhôm, có trong thành phần của nhiều loại đá sét có nguồn gốc khác nhau.Cao lanhcó màu trắng, dạngđặcsít hoặclànhững khối dạngđất sángmàu,tập vảynhỏ. Trong tự nhiên, cao lanh thường bị nhuộm bẩn bởi oxit sắt, titan, hỗn hợp kiềm, đấthiếm, và các khoáng vật sét khác như halloysit, hydromica, illit, montmorillonit Oxit sắt làtạp chất gây màu, hàm lượng sắt trong cao lanhsẽquyết định việc phânl o ạ i v à s ử d ụ n g caolanh trongcáclĩnh vựccôngnghiệp khácnhau[2].
Theo Phạm Xuân Yên, Nguyễn Văn Dũng [19,17] và các cộng sự, cao lanh là quặngphong hóa tàn dư của các loại đá gốc chứa trường thạch như pecmatit, granit, gabrô, bazanvà rhyolit hoặc các cuội sỏi ở thềm biển thời kỳ đệ tứ trong lịch sử hình thành trái đất hoặcdođáphun trào axit như keratophia, phenzit.
Phonghóatàndưvàbiếnđổichấttraođổinhiệtdịchtạonêncácmỏcaolanhtạimỏđágốc (gọi làmỏ cao lanh nguyên sinh).
Nếutiếptụcbịphonghóanhư:donướcbănghà,gióbãocuốnđirồiđượclắngđọnglại tại chỗ trũng, lâu ngày tạo nên các mỏ cao lanh thứ sinh (trầm tích) Phần lớn những mỏnàylàmỏ đất sét chịu lửa.
Sự hình thành các mỏ cao lanh và đất sét còn phụ thuộc vào yếu tố địa mạo (diện mạocủađịahình),yếu tốmôitrường:như độẩm,nhiệtđộ, khícacbonic, cácaxithữucơ
Sự phong hóa đá gốc để tạo thành các mỏ cao lanh, đất sét bao gồm nhiều quá trình xảyrađồngthời hoặcnối tiếp nhau liên tụctrongmột thời giankéo dài hàngtriệu năm.
Các quá trình phong hóa được chia làm ba loại: phong hóa vật lý, phong hóa hóa học,phonghóasinh học.
Phong hóa vật lý là hình thức phân hủy đất đá bằng những tác động vật lý như tác độngcơ học, nhiệt học mà không làm thay đổi tính chất, thành phần hóa học của đất đá: như tácđộngcủagióbão,mưalụtgâysạtlở,bàomòn,trôidạtvàlắngđọng.Khíhậunónglạnh đột ngột gây co giãn, tạo sự nứt nẻ, vỡ vụn, cứ như vậy trải qua thời gian dài, liên tục tạo racácmỏ nguyên sinh hoặcthứsinh.
Phong hóa hóa học là hình thức phân hủy đất đá về cấu trúc, thành phần hóa học donhữngquátrìnhhóahọcxảyra:nhưquátrìnhhòatan,quátrìnhthủy phânvàquátrìn hoxyhóa.
Trong khí quyển trái đất có nhiều chất như CO2, SO2, O2, N2, NO, N2O3,H2S, O3, hơinước…các chất này thường xuyên tác động và chuyển hóa lẫn nhau, tác động vào đất đálàm cho đất đá thayđổi thành phần vàtính chất. ỞpH=3÷4 đátrườngthạch bị thủyphân vàbiếnđổi như sau:
2KAlSi3O8+8H2O→ 2KOH+ 2Al(OH)3+2H4Si3O8→ Al2(OH)4Si2O5+ K2O
+4SiO2+ 6H2O ỞđiềukiệnpH=8÷9thìkhoángchínhkhôngphảilàcaolanh(Al2(OH)4Si2O5)màlàmontmorill onitcó thànhphần như sau:
Al1,67Mg0,33[(OH)2.Si4O10]0,33.Na0,33(OH)4
Nước,axitH2CO3vàcácaxithữucơkhácđóngvaitròrấtquantrọngtrongviệchìnhthànhcácmỏc ao lanh, đất sét từđágốc.
Cao lanh còn đượctạo thành do phân hủy(thủyphân)felspat:
K2Al2Si6O16+2H2O→H2Al2Si6O16+2KOH (Felspat)
H2Al2Si6O16+ 5H2O→Al2O3.2SiO2.2H2O +4H2SiO3
(caolanh) Khí CO2và nước cũng có thể phân hủy felspat thành cao lanh, cát và muối kali cacbonattheophản ứng:
K2Al2Si6O16+CO2+2H2O→Al2O3.2SiO2.2H2O+4SiO2+K2CO3
Sau những quá trình đó, chúng lại được gió bão, mưa chuyển về đầm, hồ và biển.Những chất không bị hòa tan trong nước tạo ra những mỏ sét ngay tại nơi phong hóa hoặcchuyển đếnchỗ trũnghơn tạo ranhữnglớpsét khádày[12, 17, 19].
Là quá trình phân hủy đá gốc và những dẫn xuất của nó do có sự tham gia của nhữngvikhuẩnsilicat.VídụcóloạitảorútSiO2từfelspatđểhìnhthànhbộxươngcủanó.Rễcâycủanhiều loại câytiết ramột số axit làm phânhủymặt ngoàicủađá.
Ba quá trình phong hóa nói trên xảy ra đồng thời, xen kẽ nhau và nối tiếp nhauthường xuyên tác động vào đá gốc Quá trình đó diễn ra trong nhiều năm đã tạo nên các mỏcao lanhvàđất sét.
Hình1.1 Mỏcao lanhtrong tự nhiên Hình 1.2 Mẫu cao lanh1.1.2.Tiềmnăng quặngcao lanh ởViệt Nam
Quặng cao lanh ở nước ta được phân bố ở nhiều nơi như: Lào Cai, Yên Bái, PhúThọ, Thái Nguyên, Tuyên Quang, Hải Dương,Quảng Ninh, Huế, Quảng Nam, Đà Lạt,Đồng Nai, Bình Dương, Sông Bé Tổng tài nguyên và trữ lượng cao lanh ở 67 tụ khoáng,mỏvà điểm quặngđãđượctìm kiếm thăm dò là267.919.000 tấn trongđó:
Vớisốlượngtàinguyênvàtrữlượngcaolanhđãtìmkiếmthămdònêutrên,thấyrằngViệtNa m lànước có tiềmnănglớn vềnguyên liệu caolanh[2].
Hiệnnaycó một số mỏ quặngcao lanh đãđượcthăm dò, khai thácnhư:
Mỏ Thạch Khoán – Phú Thọ, gồm 4 vùng với tổng trữ lượng đã xác định khoảng 3,2triệu tấn Trong số đó, vùng mỏ cao lanh Hữu Khánh là vùng mỏ có giá trị công nghiệp vớihàm lượngquặngnhư sau:
ThànhPhần Al2O3 SiO2 Fe2O3 Mấtkhi nung
- Mỏ Trại Mật –L â m Đ ồ n g , v ớ i t ổ n g t r ữ l ư ợ n g đ ã t h ă m d ò l à k h o ả n g 1 1 t r i ệ u t ấ n , mỏ có 4 thân quặng,dày trung bình20m Trong tổng trữl ư ợ n g đ ã t h ă m d ò t ạ i m ỏ T r ạ i Mật, có khoảng3 triệu tấn làcó khảnăngkhai tháctốt Hàm lượngtrungbình như sau:
Bảng1.2 Thành phần hóa họccao lanh Trại Mật
ThànhPhần Al2O3 SiO2 Fe2O3 Mấtkhi nung
- Các mỏ cao lanh Tấn Mài (Quảng Ninh), Trúc Thôn (Hải Dương), Tuyên Quang đãđược khai thác dùng làm gạch chịu lửa cho Công ty gang thép Thái Nguyên Cao lanh TấnMàicó thành phần hóahọcnhư sau:
Bảng1.3 Thành phần hóa họccao lanh Tấn Mài
ThànhPhần Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 Na2O K2O MgO+CaO
Ngoài ra, một số mỏ quy mô nhỏ ở các địa phương như Yên Bái, Phú Thọ, HảiDương, Đồng Nai, Sông Bé đã được sử dụng để khai thác cao lanh làm nguyên liệu sảnxuấtgốm sứdân dụng,gốm sứkỹthuật, phèn nhôm [22].
:T h a n h S ơ n , T a m N ô n g , T h a n h T h ủ y , H ạ H ò a … v ớ i t ổ n g t r ữ l ư ợ n g c a o l a n h đ ư ợ c k h ả o sátkhoảng30triệutấn.TrongđócaolanhởvùngThanhSơn(HữuKhánh,mỏNg ọt…)có trữ lượng lớn và thành phần hóa học đặc trưng, hàm lượng khoáng caolinit trong caolanhcao.VùngThanhSơnlànơicóđịahìnhtựnhiênphonghóatrầmtíchdođócaolanhở đây có chất lượng tương đối tốt, ít sắt và các tạp chất vì vậy cao lanh này được dùng đểnghiên cứu trong luận án để sản xuất các hợp chất của nhôm và thu hồi SiO2 Cao lanhhuyệnThanh S ơn t ỉ n h P hú Thọ( Ca ol an h PhúT họ ) dùng đển gh iê nc ứu cót hà nh phần hóahọcsau:
Bảng1.4 Thành phầnhóa họcmẫu caolanh PhúThọ
Từthànhphầntrênthấyrằngcaolanhdùngđểnghiêncứucóchấtlượngtốt,íttạpchất,hà m lượngnhôm lớn thuận lợi cho quátrình tách nhôm và sản xuất muối nhôm.
Thànhphầnchínhvàcấutrúcmạngtinhthểcủacaolanh
Thành phần chính trong cao lanh là SiO2, Al2O3, H2O, có công thức hoá học làAl2O3.2SiO2.2H2O Thành phần hóa không có tạp chất của khoáng caolinit này là SiO2:46,54%;A l2O3: 39,5%; H2O: 13,96% [7, 17, 19, 57, 58] Trong thực tế thành phần lítưởng như trên rất hiếm, vì ngoài ra còn có các thành phần Fe2O3, TiO2, MgO, CaO,
K2O,Na2O và các khoáng khác như hidromica, haloysit, montmorilonit, felspat, limonit, α- quartz, rutil, pyrit có hàm lượngkhônglớn [25].
Như đã nói ở trên do khoáng caolinit chiếm chủ yếu trong cao lanh nên nó quyết địnhcấu trúc của cao lanh Caolinit là khoáng có cấu trúc gồm hai lớp, dạng diocta tạo nên từcác lớp tứ diện [SiO4] 4- (gồm các ion Si 4+ , O 2- chứa cation Si 4+ ở tâm) và lớp bát diện[AlO6] 9- (gồm các ion Al 3+ , O 2- , OH - chứa cation Al 3+ ở t â m ) H a i l ớ p n à y t ạ o t h à n h g ó i hở có chiều dày 7,21 – 7,25 A 0 trong đó các nhóm OH - phân bố về một phía. Tinh thểcaolinitc ó d ạ n g m i ế n g h a y d ạ n g v ả y 6 c ạ n h , g ó c g i ữ a c á c c ạ n h l à 1 0 6 ÷ 1 4 0 0 ,đ ư ờ n g kínhh ạ t c a o l i n i t từ0 , 1 –
0 , 3 à m M ỗ i lớp c ấ u t r ỳ c đ ư ợ c p hỏ t t r i ể n l i ờ n t ụ c tr on gk hụ ng gian theo hướng trục a và b Cỏc lớp cấu trúc được chồng xếp song song với nhau và tựngắtquãngtheohướngtrụcc.Cáctứdiệnquayđỉnhchungvềphíamạngbátdiện.Ởvịt ríđỉnhchungcủatứdiệnvàbátdiệnlàionOH - Giữahaimặtđóxuấthiệnmộtlựcliênkết hydro giữ chặt các lớp lại làm cho mạng tinh thể caolinit ít di động, hấp thụ nước vàkhôngtrươngnở.
Vì bán kính O 2− và OH − đều lớn hơn rất nhiều bán kính Si 4+ , Al 3+ , nên mạng tinh thểcaolinit gồm các anion O 2- và OH - gói ghém chắc đặc, còn các cation Si 4+ và Al 3+ được sắpxếp vào cáchốctrốngcủaphân mạnganion đó.
Trong cấu trúc của caolinit cứ 3 vị trí tâm bát diện thì có hai vị trí bị chiếm giữ bởi ionAl 3+ còn một vị trí bỏtrống[17, 19, 21, 25].
Theo[26]ô mạngcơ sở củacaolinit là a≈5,15 A 0 ; b≈8,95 A 0 ; c≈7,4Å
Như vậy muốn tách nhôm ra khỏi cao lanh cần phải phá vỡ cấu trúc của nó đặc biệt làloại bỏ nhóm OH - t h ì c á c tácnhân tách sẽtiếngần nhôm trongmạnglướitinh thểhơn.
Tínhchấthóalýcủacaolanh
Khoáng caolinit hầu như không trương nở trong nước, độ dẻo kém, khả năng hấp phụtrao đổi ion yếu (thường từ 5 ÷10 mili đương lượng gam đối với 100g cao lanh khô), khốilượngriêngcủakhoángcaolinit khoảng2,41 ÷ 2,60 g/cm 3 [17, 19]. Độ cứng của cao lanh từ 1 đến 2,5 theo thang Mosh Khi ngấm nước, nó có tính dẻo,nhưngkhôngcóhiện tượngcogiãn.Nhiệt độ nóngchảytừ1750 – 1787 o C.
Cao lanh có tính chất trao đổi anion và cation Sự trao đổi cation thường được nghiêncứu nhiều hơn và khả năng ứng dụng rộng hơn so với anion Các cation trao đổi thường làCa 2+ , Mg 2+ , NH4 +, Na + ,K + , H + Các anion trao đổi thường là SO4 2-, Cl - , PO4 3-, NO3 -. Đạilượng đặc trưng cho dung lượng trao đổi được tính bằng mili đương lượng trao đổi trên100g mẫu Dung lượng trao đổi cation (CEC) và anion (AEC) của cao lanh rất nhỏ, thôngthườngCEC chỉkhoảng3÷15 meq/100gvàAEC khoảng20,3 meq/100g.
Bề mặt của cao lanh được chia thành bề mặt trong và bề mặt ngoài CEC ở bề mặtngoài phụ thuộc nhiều vào sự gãy liên kết và sự tăng khuếch tán bề mặt hay sự giảm kíchthước hạt CEC ở bề mặt trong phản ánh toàn bộ điện tích âm chưa cân bằng trong mạnglưới cấu trúc Dung lượng trao đổi ion nói chung và CEC nói riêng là tín hiệu cho biết sốion hoặc cation hấp phụ giữa các lớp trong cấu trúc và số ion hoặc cation hấp phụ lên bềmặtngoàicủacao lanh.
Cao lanh có khả năng hấp phụ kém Độ hấp phụ của cao lanh khoảng từ 1 ÷ 3% và chủyếu làhấp phụ bềmặt Do vậycao lanh ít cógiátrị sử sụnglàm chất hấp phụ [25].
Nhữngbiếnđổitrongcấutrúccủacaolanhkhinung
Nghiên cứu những biến đổi cấu trúc cao lanh khi nung chính là cơ sở cho những ứngdụngcủacao lanh trongnhiều ngành côngnghiệpvật liệu vàhoáchất.
Theo [2, 9] khi nung nóng, cao lanh có hiệu ứng thu nhiệt, pic ở 510-600 o C liên quanđến sự mất nước kết tinh và hình thành pha vô định hình của khoáng vật Hai pic toả nhiệttừ 960 o C đến 1000 o C và 1200 o C liên quan đến quá trình mulit hoá của các sản phẩm caolanhkhôngđịnhhình,vớipic1200 o Clàquátrìnhkếttinhcủaoxytsilicvôđịnhhìnhđ ểtạothành cristobalit Ở nhiệt độ thường cao lanh hay nhiều loại khoáng sét khác đều chứa một lượng nướcnhất định Nhìn chung, nước trong cấu trúc khoáng sét được chia làm 3 loại: loại 1 nướchấpphụtrong lỗxốp,trên bềmặtvà xungquanhcáchạtphân tửkhoáng rờirạc; l oại2nướcởdạnghydrat,nướcởdạngxenkẽgiữacáclớpkhoáng;loại3nướcnằmtrongcác
900 0 C khe, hốc giữa các đơn vị cấu trúc dài (các nhóm OH - cấu trúc) Nếu khoáng chứa loại 1 sẽtốn ít nănglượngnhất khi tiến hành loại bỏ nước[25].
Các phân tử nước trong cao lanh thuộc loại 1, chỉ là nước hấp phụ bề mặt và một sốnằm trong lỗ xốp, do đó sẽ dễ dàng mất đi khi cao lanh bị nung nóng từ 100 – 150 0 C. Khicao lanh bị nung đến khoảng nhiệt độ 550 – 700 0 C, nước trong cấu trúc (nhóm OH - trongmạng lưới) sẽ dần mất hết và kèm theo sự phá vỡ cấu trúc cao lanh Khi nhiệt độ tăng đến900 0 Cthì cấu trúctinh thểcao lanh bị sập hoàn toàn [57].
Quá trình xử lý nhiệt cao lanh còn dẫn tới các pha khuyết tật, tuy nhiên các pha khuyếttật này lại hoạt tính hơn Dưới đây diễn tả quá trình xử lý cao lanh bởi các nhiệt độ khácnhau Các loại sét kiểu cao lanh trải qua mộtc h u ỗ i c á c b i ế n đ ổ i p h a d ư ớ i t á c đ ộ n g c ủ a nhiệttrongkhôngkhí ở điều kiện áp suất thôngthường.
- Sự khử hydroxyl (hay nói cách khác là khử nước của cao lanh) bắt đầu ở 550- 600°Cđểsinh rametacaolanh (Al2Si2O7)khôngcó trật tựtheophươngtrình sau:
2Al2Si2O5(OH)4—>2Al2Si2O7+4H2O (1)
Sự mất hydroxyl (-OH) tiếp diễn được quan sát tới 900°C và góp phần vào sự ôxi hóa dầndần củametacaolanh [37].
- Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng metacaolanh không phải chỉ là hỗn hợp đơn giảncủasilica(SiO2) vô địnhhình vàalumina(Al2O3), mà làmột cấutrúc vôđ ị n h h ì n h p h ứ c tạp trong đó duy trì một số trật tự phạm vi dài hơn do sự chồng đống của các lớp lục giáccủanó[37].
9 5 0 ° C s ẽ c h u y ể n h ó a m e t a c a o l a n h t h à n h m ộ t dạngspinen nhôm-silic (Si3Al4O12) theo phản ứng:
2Al2Si2O7—>Si3Al4O12+SiO2 (2)
- Khi nung nóng tới khoảng 1050°C, pha spinen (Si3Al4O12) kết nhân và chuyển đổithànhmulit(3Al2O3.2SiO2) cùngcristobalit(SiO2) có độ kếttinh cao:
3Si3Al4O12—>2Si2Al6O13+5SiO2 (3) Theo [106] bằng phương pháp nghiên cứu tổng hợp, hoá lý, rơnghen, quang phổhồngngoạicó thể biểu diễn quátrình nhiệt hoá theo sơđồsau:
Al2Si2O5(OH)4 Al2O3.2SiO2+2H2O
(4)Al2O3.2SiO2.Al2O3+ 2SiO2 (5)3(Al2O3)+ 2SiO2 Al2O3.2SiO2 (6)
Năng lượng phá huỷ mạng tinh thể của cao lanh theo phản ứng (4) là
280kJ/mol.Theo [17, 19]cao lanh khi nungnóngxảyracáchiện tượngchính sau đây:
+Biến đổi thểtích kèm theo mất nướclýhọc.
+Biến đổi thành phần khoángbaogồm mất nướchoáhọc, biếnđổi cấu trúctinh thể.
Các cấutửphảnứngvớinhauđểtạora phamới Khinhiệtđộcaosẽxảyrahiệntượngkếtkhối vật liệu Khi phân tích nhiệt caolanh có nhữngbiến đổi sau:
Hình1.4 Giảnđồ phân tíchnhiệt củacaolanhvà cáckhoángsétkhác [17]
- Hiệu ứng tỏa nhiệt thứ nhất nằm trong khoảng 900 - 1000 0 C ứng với quá trình hìnhthành spinen;
- Hiệu ứng tỏa nhiệt thứ hai khoảng trên 1000 0 C ứng với sự hình thành và tăng cườngkhoáng mulit Nếu nung đến nhiệt độ cao hơn thì mulit đầu (dạng vảy nhỏ, nằm xen kẽnhaugiốngnỉ, dạ) sẽtáikết tinh thành mulit thứcấp có dạnh hình kim.
Theo Phan Văn Tường [20] thì cho rằng từ 500 0 C trở lên toàn bộ khung oxit của mạnglưới caolinit vẫn giữ nguyên chỉ có sự chuyển dịch của các cation H + , Al 3+ , Si 4+ Các ionH + ,chuyển dịch vào vùng―cho‖vàxảyraphảnứng:
= H2O+O 2- CáccationA l 3+ ,Si 4+ chuyểnvàovùng―nhận‖tạothànhkhuv ựcgiàunhômvàkhuvực giàu silic Điều này cho thấy khi nung cao lanh từ 500 0 C trở lên sẽ tách nhôm và silicdễdànghơn.KhităngnhiệtđộởcáckhuvựcgiàunhômxuấthiệntinhthểγAlAl2O3trong
3Al2O3.2SiO2(mulit) +SiO2( cristobalit) tP0-600oC t0 – 1000ºC Al2O3.2SiO2 (spinen) + SiO2
Al2O3.2SiO2 (metacaolinit) + H2O Al2O3.2SiO2.2H2O ( caolinit) đó chứa một lượng Si 4+ tạo nên khoáng spinen Al-Si, tiếp tục tăng nhiệt độ lên sẽ xuất hiệnkhoángmulit từspinen.
Theocácnghiêncứu[39,41,52,53,68,100,102]caolanhchuyểnvềdạngmetacaolanh bắt đầu từ 420 0 C và cấu trúc có thể vô định hình, khi dùng nhiễu xạ tia Xkhông phát hiện ra cấu trúc pha của metacaolanh, cho đến nay vẫn chưa có công trìnhnghiêncứunàochỉrachínhxáccấutrúccủametacaolanh.TheoSperinckvàcáccộngsự
[100] khi nung cao lanh ở 600 0 C có thể tách khoảng 80% nhóm OH - trong cao lanh do vậymetacaolanh giàunhôm và dễtách bằngcáctácnhân.
Nhìn chung các công trình nghiên cứu có độ sai khác về nhiệt độ chuyển hóa cao lanhthành metacaolanh và từ metacaolanh thành mulit, tuy nhiên sự sai khác về nhiệt độ cũngkhôngl ớ n S ự c h ê n h l ệ c h n h i ệ t đ ộ ở đ â y cót h ể d o n g u ồ n c a o l a n h k h á c n h a u d ẫ n đ ế n thành phần khoángvàtạp chất khácnhau.
Tacó thể tóm tắtsơđồ cácphản ứnghóahọcxảyrakhi nungcao lanh: t> 1000ºC
Sơđồ 1 Biến đổicủacao lanh khi nung
Ứngdụngcủacaolanh
Cao lanh được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như: công nghiệpgốm sứ, giấy, sơn, cao su, sợi thuỷ tinh, chất dẻo, vật liệu xây dựng, gạch chịu lửa, làm xúctácchocông nghệlọcdầu…
Nhờcókhảnănghấpthụđặcbiệtkhôngchỉcácchấtbéo,chất đạm mà còn có khả năng hấp thụ cả các loại vi-rút và vi khuẩn, vì vậy mà cao lanhđượcứngdụngcảtrongcáclĩnh vựcytế, dượcphẩm, mỹphẩm
Công nghiệp sản xuất giấy: trong công nghiệp giấy, cao lanh được sử dụng làm chấtđộntạochogiấycómặtnhẵnhơn,tăngđộkín,giảmđộthấuquangvàlàmtăngđộngấm mựci n t ớ i m ứ c t ố t n h ấ t L o ạ i g i ấ y t h ô n g t h ư ờ n g c h ứ a 2 0 %c a o l a n h , c ó l o ạ i c h ứ a t ớ i 40 %, một tấn giấy đòi hỏi 250 - 300 kg cao lanh Chất lượng cao lanh dùng làm giấy đượcxácđịnh bởi độ trắng, độphân tán vàmứcđộ đồngđềucủacácnhóm hạt[2, 9].
Công nghiệp sản xuất đồ gốm: công nghiệp sản xuất sứ, gốm sứ dân dụng, sứ mỹnghệ, dụng cụ thí nghiệm, sứ cách điện, sứ vệ sinh… đều sử dụng chất liệu chính là caolanh; chất liệu kết dính là sét chịu lửa dẻo, có màu trắng Chất lượng cao lanh đòi hỏi rấtcao và phải khống chế các oxittạo màu (Fe2O3và TiO2) Hàm lượng Fe2O3k h ô n g đ ư ợ c quá0, 4- 1 , 5 % ; T i O2k h ô n g quá0 ,4 - 1 , 4
Sản xuất vật liệu chịu lửa: trong sản xuất vật liệu chịu lửa, người ta dùng cao lanh đểsản xuất gạch chịu lửa, gạch chịu axit và các đồ chịu lửa khác Trong ngành luyện kim đen,gạch chịu lửa làm bằng cao lanh chủ yếu được dùng để lót lò cao, lò luyện gang, lò giónóng Các ngành công nghiệp khác cần gạch chịu lửa với khối lượng ít hơn, chủ yếu để lótlòđ ố t , n ồ i h ơ i t r o n g luyện k i m m à u v à c ôn g nghiệp h ó a họ c, ở n h à má y lọcd ầ u , t r o n g côngnghiệp thủytinhvàsứ,ở cáccôngtyxi măngvàlò nungvôi.
Sản xuất gạch samốt: Các chỉ tiêu cơ bản đòi hỏi đối với caolanh sản xuất gạch samốtlà Al2O36-39%; hàm lượng Fe2O3
