kaolin

Kaolin , également connu sous le nom d'argile de porcelaine , Pâte Porcelaine ou en pharmacie sous le nom de Bolus Alba est une roche blanche fine, sans fer, dont le composant principal est la kaolinite, un produit altéré du feldspath. Les autres composants sont divers autres minéraux argileux et des particules de feldspath non décomposées.

Le kaolin est principalement utilisé dans la fabrication du papier et de la porcelaine. A côté se trouve Bolus Alba utilisé, entre autres, comme composant de certaines bases de poudre. (voir utilisation)

Entre 2003 et 2005, le prix de la tonne de kaolin a oscillé autour de 70 livres sterling, la consommation (2003 :45 millions de t) n'étant que légèrement inférieure au volume de production (2003 :45,6 millions de t).

Étymologie

Le mot kaolin 高嶺土 est dérivé du nom de lieu chinois 高嶺 Gaoling (du chinois :gāo lĭng =colline blanche). C'est le nom d'un lieu en République populaire de Chine, au nord-ouest de la province de Jiangxi, où la "terre blanche", le kaolin allemand a été trouvé. Le mot est venu en Europe au 18ème siècle par un prêtre jésuite français, où il a remplacé les termes précédents "Weisston" ou "Passauer Erde".

Occurrence et exploitation minière

Dépôts

Deux types de gisements de kaolin peuvent être distingués :

1. Dépôts primaires :une distinction est faite entre les dépôts hydrothermaux et les dépôts résiduels. Les granites ou les rhyolites sont altérés chimiquement sur place, c'est-à-dire in situ, par les eaux de surface, les eaux souterraines en écoulement ou les fluides hydrothermaux.
2. Occurrences secondaires :les kaolins secondaires sont principalement des kaolins primaires réarrangés. Ils ont été érodés au point d'origine, puis transportés et déposés avec d'autres matériaux sous forme de lentilles. Certaines kaolinites secondaires ont été formées par altération hydrothermale, c'est-à-dire altération chimique par les eaux souterraines, des Arkoses. Un sédiment contenant plus de 25 % de feldspath est appelé arkose.

Occurrences mondiales

Les gisements de kaolin sont assez rares. Des gisements notables sont situés en Allemagne, en Angleterre, aux États-Unis, au Japon, en Chine et en Inde. Les réserves mondiales prouvées et probables sont estimées à 14,2 milliards de tonnes. La production annuelle mondiale de kaolin en 2003 était de 45,6 millions de tonnes. Sur la base de ces données, les réserves mondiales de kaolin dureront environ 300 ans jusqu'en l'an 2300.

Les plus grands producteurs sont la Colombie, les États-Unis, le Brésil, l'Ouzbékistan, la CEI et l'Allemagne. Environ les deux tiers de la production annuelle provenaient de ces pays en 2003.

Les plus grandes sociétés minières du monde sont Imerys (F), CADAM/PPSA (Bra), Thiele (USA), Engelhard (USA), Huber (USA) et German Quartz Works. En 2003, les mouvements à quartz détenaient une part de marché mondiale de 1,1 %.

Démantèlement en Allemagne

La principale zone d'extraction de kaolin en Allemagne se situe près de Hirschau dans le Haut-Palatinat. Une autre zone minière est le gisement dans les collines du centre de la Saxe près de Seilitz et Kemmlitz ("Bassin de Börtewitz"), qui est exploité pour la célèbre porcelaine de Meissen et est issu de l'altération kaolinitique du granit là-bas.

Le plus grand producteur allemand est Quarzwerke GmbH guilleret. Les autres producteurs allemands sont les Amberger Kaolinwerke , les frères Dorfner et Omya .

Démantèlement en Autriche

L'Autriche est le sixième producteur mondial après l'Allemagne. Les principales occurrences en Autriche se trouvent à Kriechbaum-Weinzierl (Commune de Tragwein, carrière et mine à ciel ouvert) et Aspang-Zöbern.

En Autriche, le Kamig (Österreichische Kaolin- und Montanindustrie Aktiengesellschaft) à Tragwein est la plus grande des trois sociétés minières existantes. En 2004, 80 personnes étaient employées dans les deux carrières de Basse-Autriche et une de Haute-Autriche et 104 986 tonnes de kaolin brut ont été extraites à ciel ouvert, et dans le Tragwein de Haute-Autriche également à ciel ouvert. Il en est résulté 16 345 tonnes de kaolin pur à Tragwein et 5 832 tonnes de mica muscovite dans les carrières de Basse-Autriche. Par rapport à 2003, cela représente une légère augmentation.

Propriétés

Le kaolin est une roche à grains très fins dont la plasticité (déformabilité) est faible, mais sa résistance au feu est très élevée. Lorsqu'il est cuit, il forme un corps solide et dense.

Utilisation

Le kaolin est principalement utilisé comme base pour la production de porcelaine blanche et pour les masses d'argile à cuisson légère. Un produit fini bien connu est la porcelaine de Meissen. En outre, il est également utilisé dans de nombreux autres domaines industriels :

• En cosmétique, il est utilisé comme base pour la production de poudre.
• Pour la production de carreaux de sol et de mur (plus le carreau est grand, plus la teneur en kaolin est élevée)
• Dans le cas du polyéthylène (HDPE), il est utilisé comme charge pour améliorer le module d'élasticité.
• En tant que pigment blanc, il est utilisé pour fabriquer des couleurs de couchage.
• Dans la fabrication du papier, il a un double rôle de charge et d'aviveur.
• Le kaolin mou est utilisé dans la production de pneus.
• comme coagulant dans des tubes de sérum (pour calculer le PTT, un paramètre de coagulation)

Ses variétés peuvent avoir des noms anglais issus de l'industrie minière et de transformation anglo-saxonne :

• Les "argiles boules" ne contiennent que de petites quantités d'autres minéraux ou matières organiques. La cuisson produit des produits blancs, tels que des sanitaires, mais aussi du carrelage.
• L'argile réfractaire se trouve juste en dessous des filons de charbon et possède des propriétés similaires à l'argile plastique.
• Selon l'environnement de dépôt, les cendres volcaniques peuvent être converties en minéraux ou rester telles quelles. L'eau est nécessaire pour que les cendres s'altèrent. Lorsque l'environnement de dépôt est acide, comme dans les marais houillers, qui contiennent des acides organiques provenant de la décomposition des plantes, la cendre est convertie en kaolinite. Ces roches sont appelées "mudstones". Les anciens "mudstones" qui ont subi une réaction de précipitation sont des "argiles réfractaires".
• Les sous-argiles peuvent ou non contenir de la kaolinite. La « sous-couche » est la zone située immédiatement sous un filon de charbon et était le sol sur lequel poussaient les plantes qui composent le charbon aujourd'hui. Lorsque "underclay" est appelé "fireclay", il est riche en kaolinite. Les briques et ciments réfractaires, par exemple pour le sable de moulage dans les fonderies, sont fabriqués à partir de "underclay", "fireclay" ou "flint clay".
• "L'argile à silex" est dure, lisse et se brise de manière conchoïdale. Il ne développe pas de plasticité (ductilité) lorsqu'il est mélangé avec de l'eau et ne peut pas être éteint. "L'argile à silex" cristallise à partir d'un gel de composition de kaolinite au fond des lacs, éventuellement des lacs karstiques.

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Références

• Prof. docteur Martin Okrush, Prof. Dr. Siegried Matthes :Minéralogie (7e éd.), Springer Verlag Berlin (2005), ISBN 3-540-23812-3