Caolín: Propiedades, características y usos

El caolín es un mineral industrial global utilizado principalmente como: pigmento para mejorar el aspecto y la funcionalidad del papel y la pintura, como un relleno funcional para caucho y plástico, como una materia prima de cerámica y como un componente para productos refractarios, de ladrillo y de fibra de vidrio.

Otros usos de menor volumen para el caolín incluyen la fabricación de productos químicos, en la ingeniería civil, aplicaciones agrícolas y algunos productos farmacéuticos.

La disponibilidad limitada de materia prima adecuada, las condiciones de mercado extremadamente competitivas y la complejidad tecnológica del procesamiento de caolín y la funcionalidad del producto de caolín crean una alta barrera de entrada en la producción de este mineral.

Características y tipos de caolín

Caolín	Propiedades y características
Fórmula Química	Al2 (Si2O5) (OH)4
Color	De blanco a crema y amarillo pálido, a menudo también manchan varios tonos, siendo comunes los morenos y marrones.
Lustre o brillo	Ceroso, perlado, opaco, terroso
Dureza	2 – 2½
Densidad o peso específico	2,63 (Calculado)
Sistema de cristal:	Triclínico
Clase	Subgrupo de caolinita > Grupo de caolinita-serpentina
Polimorfo de:	Dickita, Halloysita, nacrita
Transparencia:	Translúcido, opaco
Color	Blanco a casi blanco (arcilla blanca)
Raya	Blanco o más pálido que la muestra.
Dureza de Mohs	2 – 2½
Tenacidad	Séctil
Clivaje o escote	Perfecto
Fractura	Irregular / desigual, concoide, subconcoide, micáceo
Ocurrencia	Rocas alteradas hidrotermalmente, rocas sedimentarias
Color	Blanco o casi blanco
Minerales asociados	Caolinita, montmorillonita, cuarzo, halloysita, dickita, ilita
Tamaño de grano	Arcilla (más fino que 2 μm) micrómetros
Proceso industrial	Sin procesar, flotador de aire, lavado con agua, de laminado, calcinado
Usos	Pigmentos, cerámicas, refractarios, relleno.

El caolín es una arcilla de origen natura que es blanca o casi blanca que comprende minerales del grupo del caolín.

Se distingue de otras arcillas industriales que contienen altos niveles de minerales de caolín, como las arcillas de bolas y las arcillas de fuego, por su blancura, tamaño de partícula fino y contenido mineral del grupo de caolín.

El color blanco del caolín puede producirse de forma natural, o puede ser el resultado de un procesamiento extenso para eliminar minerales y compuestos orgánicos con color que adsorben ciertas longitudes de onda de luz visible.

Un segundo componente de la apariencia blanca del caolín se deriva de su tamaño de partículas finas, lo que hace que la luz se disperse.

En la mayoría de los productos comerciales, el caolín contiene partículas con un diámetro esférico equivalente que generalmente es más fino que 2 μm (micrómetros), aunque algunos grados de productos de caolín contienen partículas de aproximadamente 10 μm (micrómetros) de tamaño.

El término caolín hidratado generalmente se refiere al producto de caolín procesado que contiene minerales de caolín con su componente estructural de agua o hidróxido.

El caolín calcinado se refiere al caolín procesado térmicamente expuesto a temperaturas superiores a 450 ° C para formar metacaolín, a temperaturas superiores a 1,000 ° C para formar minerales a alta temperatura como mullita, espinela y cristobalita.

Origen y ambiente geológico del caolín

El colin es un mineral muy extendido en la superficie de la tierra, especialmente como un componente importante de los suelos en áreas húmedas subtropicales y tropicales.

Sin embargo, los depósitos de caolín de suficiente pureza, brillo, blancura y viscosidad de la suspensión de agua mineral adecuada son bastante raros.

En general, los depósitos de caolín pueden ocurrir de la siguiente manera:

1. Cuerpos sedimentarios con un tamaño de «grano» de bastante bajo a extremadamente bajo en varias etapas de oxidación y recristalización.
2. Mantos de intemperie residuales (suelos residuales o regolitos)
3. Zonas de alteración hidrotermal en forma de embudo o aureola a lo largo de patrones de fractura de rocas aluminosas mucho más antiguas, como los granitos y pórfidos.
4. Depósitos de alteración de la meteorización de rocas sedimentarias ricas en feldespato potásico

Exploración del caolín

La exploración más efectiva para nuevos depósitos de caolín de grado comercial comienza considerando cómo el mineral se concentró, alteró o depositó originalmente.

Por ejemplo, grandes extensiones de caolín se pueden concentrar alrededor de intrusiones plutónicas (alrededor de batolitos), generalmente relacionados con granitos, granodiorita y tonalitas. Es en este ambiente geológico donde ocurren extensos depósitos de esta arcilla.

También se explora alrededor de depósitos epitermales confirmandos, sin embargo, aquí el target de exploración son los minerales metálicos en las vetas, el caolín es un indicador de alteración hidrotermal.

Usos del caolín

1. Aproximadamente el 40 por ciento del caolín producido se usa en el llenado y recubrimiento de papel. En el relleno, el caolín se mezcla con la fibra de celulosa y forma una parte integral de la hoja de papel para darle cuerpo, color, opacidad y capacidad de impresión. En el recubrimiento, el caolín se chapa junto con un adhesivo en la superficie del papel para dar brillo, color, alta opacidad y mayor capacidad de impresión. El caolín utilizado para el recubrimiento se prepara de modo que la mayoría de las partículas de caolinita tengan menos de dos micrómetros de diámetro.
2. El caolín se usa ampliamente en la industria de la cerámica, donde su alta temperatura de fusión y características de combustión lo hacen particularmente adecuado para la fabricación porcelana y refractarios. La ausencia de hierro, álcalis o tierras alcalinas en la estructura molecular de la caolinita le confiere estas deseables propiedades cerámicas. 
3. También, el caolín se usa generalmente solo en la fabricación de refractarios.
4. Se usan toneladas considerables de caolín para en la industria del caucho para mejorar su resistencia mecánica y resistencia a la abrasión. Para este propósito, la arcilla utilizada debe ser caolinita extremadamente pura y de grano extremadamente fino. 
5. El caolín también se usa como un agente de aplanamiento en pinturas, es decir para que el color de la pintura se disperse homogéneamente en la superficie. 
6. El caolín es un ingrediente importante en la tinta, los plásticos orgánicos, algunos cosméticos y muchos otros productos donde su tamaño de partícula muy fino, blancura, inercia química y propiedades de absorción le dan un valor particular.