O caulim é um mineral não metálico, uma argila e rocha argilosa composta principalmente por minerais do grupo da caulinita. Devido à sua aparência branca e delicada, também é conhecido como solo Baiyun. Seu nome deriva da vila de Gaoling, em Jingdezhen, província de Jiangxi.
O caulim puro é branco, delicado e de textura macia, com boas propriedades físicas e químicas, como plasticidade e resistência ao fogo. Sua composição mineral é formada principalmente por minerais como caulinita, haloisita, hidromica, ilita, montmorilonita, além de quartzo e feldspato. O caulim é amplamente utilizado na fabricação de papel, cerâmica e materiais refratários, seguido por revestimentos, cargas de borracha, esmaltes e matéria-prima para cimento branco. Uma pequena quantidade é utilizada em plásticos, tintas, pigmentos, rebolos, lápis, cosméticos, sabonetes, pesticidas, produtos farmacêuticos, têxteis, petróleo, produtos químicos, materiais de construção, defesa nacional e outros setores industriais.
Os minerais presentes no caulim na natureza são divididos principalmente em minerais argilosos e não argilosos. Os minerais argilosos incluem principalmente minerais do grupo da caulinita e pequenas quantidades de montmorilonita, mica e clorita; os minerais não argilosos incluem principalmente feldspato, quartzo e hidratos, além de alguns minerais de ferro, como hematita, siderita e limonita, minerais de titânio, como o rutilo, e matéria orgânica, como fibras vegetais. O principal fator que determina o desempenho do caulim são os minerais argilosos.
O caulim tornou-se uma matéria-prima mineral essencial para dezenas de indústrias, como a de fabricação de papel, cerâmica, borracha, engenharia química, revestimentos, produtos farmacêuticos e defesa nacional.
A indústria cerâmica é a que mais utiliza caulim, tanto na sua origem quanto no uso mais difundido. A dosagem usual varia de 20% a 30% da fórmula. O papel do caulim na cerâmica é introduzir Al₂O₃, que é benéfico para a formação de mulita, melhorando sua estabilidade química e resistência à sinterização. Durante a sinterização, o caulim se decompõe para formar mulita, constituindo a estrutura principal que confere resistência à peça. Isso previne a deformação do produto, amplia a faixa de temperatura de queima e confere à peça um certo grau de brancura. Ao mesmo tempo, o caulim possui plasticidade, adesão, capacidade de suspensão e ligação, proporcionando boa moldabilidade à pasta cerâmica e ao esmalte, tornando a massa cerâmica adequada para carrocerias e rejuntes, facilitando sua moldagem. Quando utilizado em fios elétricos, o caulim aumenta o isolamento e reduz as perdas dielétricas.
A cerâmica não só possui requisitos rigorosos quanto à plasticidade, adesão, retração por secagem, resistência à secagem, retração por sinterização, propriedades de sinterização, resistência ao fogo e brancura pós-queima do caulim, como também envolve propriedades químicas, especialmente a presença de elementos cromogênicos como ferro, titânio, cobre, cromo e manganês, que reduzem a brancura pós-queima e produzem manchas.
A exigência quanto ao tamanho das partículas de caulim é geralmente de que quanto mais finas, melhor, para que a pasta de porcelana tenha boa plasticidade e resistência à secagem. No entanto, para processos de moldagem que exigem moldagem rápida, velocidade de injeção acelerada e alta velocidade de secagem, é necessário aumentar o tamanho das partículas dos ingredientes. Além disso, a diferença na cristalinidade da caulinita no caulim também afetará significativamente o desempenho do processo de produção de tarugos de porcelana. Se a cristalinidade for boa, a plasticidade e a capacidade de ligação serão baixas, a retração por secagem será pequena, a temperatura de sinterização será alta e o teor de impurezas também será reduzido; ao contrário, se a sua plasticidade for maior, a retração por secagem será maior, a temperatura de sinterização será menor e o teor de impurezas correspondente também será maior.
Data da publicação: 20/11/2023

