विशेष भौतिक र रासायनिक गुणहरूको साथ, काओलिन सिरेमिक, कागज निर्माण, रबर, प्लास्टिक, अपवर्तक, पेट्रोलियम रिफाइनिङ र अन्य औद्योगिक र कृषि र राष्ट्रिय रक्षा अत्याधुनिक प्रविधि क्षेत्रहरूमा एक अपरिहार्य गैर-धातु खनिज स्रोत हो। kaolin को सेतोपन यसको आवेदन मूल्य को एक महत्वपूर्ण सूचक हो।
काओलिनको सेतोपनलाई असर गर्ने कारकहरू
काओलिन एक प्रकारको राम्रो दाना भएको माटो वा माटोको चट्टान हो जुन मुख्यतया काओलिनाइट खनिजहरूले बनेको हुन्छ। यसको क्रिस्टल रासायनिक सूत्र 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O हो। थोरै मात्रामा गैर-माटो खनिजहरू क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार, फलामको खनिज, टाइटेनियम, एल्युमिनियम हाइड्रोक्साइड र अक्साइडहरू, जैविक पदार्थ, आदि हुन्।
काओलिनको क्रिस्टलीय संरचना
काओलिनमा रहेको अशुद्धताको अवस्था र प्रकृति अनुसार, काओलिनको सेतोपन घटाउने अशुद्धतालाई तीन भागमा विभाजन गर्न सकिन्छ: अर्गानिक कार्बन; पिग्मेन्ट तत्वहरू, जस्तै Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, आदि; गाढा खनिजहरू, जस्तै बायोटाइट, क्लोराइट, आदि। सामान्यतया, काओलिनमा V, Cr, Cu, Mn र अन्य तत्वहरूको अंश सानो हुन्छ, जसले सेतोपनमा कम प्रभाव पार्छ। फलाम र टाइटेनियमको खनिज संरचना र सामग्री काओलिनको सेतोपनलाई असर गर्ने मुख्य कारकहरू हुन्। तिनीहरूको अस्तित्वले काओलिनको प्राकृतिक सेतोपनलाई मात्र असर गर्दैन, तर यसको क्याल्साइन सेतोपनलाई पनि असर गर्छ। विशेष गरी, फलामको अक्साइडको उपस्थितिले माटोको रंगमा नकारात्मक प्रभाव पार्छ र यसको चमक र आगो प्रतिरोध कम गर्दछ। र आइरन अक्साइडको अक्साइड, हाइड्रोक्साइड र हाइड्रेटेड अक्साइडको मात्रा ०.४% भए पनि, माटोको तलछटलाई पहेँलो रङ दिन पर्याप्त हुन्छ। यी आइरन अक्साइडहरू र हाइड्रोक्साइडहरू हेमाटाइट (रातो), म्याग्माइट (रातो-खैरो), गोथाइट (खैरो पहेंलो), लिमोनाइट (सुन्तला), हाइड्रेटेड आइरन अक्साइड (खैरो रातो) आदि हुन सक्छन्। kaolin को राम्रो प्रयोग मा kaolin एक अत्यन्त महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।
फलाम तत्व को घटना अवस्था
काओलिनमा फलामको घटना अवस्था फलाम हटाउने विधि निर्धारण गर्ने मुख्य कारक हो। धेरै अध्ययनहरूले विश्वास गर्छन् कि सूक्ष्म कणहरूको रूपमा क्रिस्टलीय फलाम काओलिनमा मिसिन्छ, जबकि अनाकार फलाम काओलिनको सूक्ष्म कणहरूको सतहमा लेपित हुन्छ। हाल, काओलिनमा फलामको घटना अवस्थालाई देश र विदेशमा दुई प्रकारमा विभाजन गरिएको छ: एउटा काओलिनाइट र सहायक खनिजहरू (जस्तै अभ्रक, टाइटेनियम डाइअक्साइड र इलाइट), जसलाई संरचनात्मक फलाम भनिन्छ; अर्को स्वतन्त्र फलामको खनिजको रूपमा छ, जसलाई मुक्त फलाम भनिन्छ (सतह फलाम, फाइन-ग्रेन्ड क्रिस्टलीय फलाम र आकारहीन फलाम सहित)।
फलाम हटाउने र काओलिनलाई सेतो बनाउने फलाम नि:शुल्क फलाम हो, मुख्यतया म्याग्नेटाइट, हेमाटाइट, लिमोनाइट, साइडराइट, पाइराइट, इल्मेनाइट, जारोसाइट र अन्य खनिजहरू; अधिकांश फलाम अत्यधिक फैलिएको कोलोइडल लिमोनाइटको रूपमा अवस्थित छ, र गोलाकार, एकिक्युलर र अनियमित गोथाइट र हेमाटाइटको रूपमा सानो मात्रामा।
काओलिनको फलाम हटाउने र सेतो बनाउने विधि
पानी विभाजन
यो विधि मुख्यतया क्वार्ट्ज, फेल्डस्पार र अभ्रक जस्ता हानिकारक खनिजहरू र चट्टानको मलबे जस्ता मोटो अशुद्धताहरू साथै केही फलाम र टाइटेनियम खनिजहरू हटाउन प्रयोग गरिन्छ। काओलिनसँग समान घनत्व र घुलनशीलता भएका अशुद्ध खनिजहरू हटाउन सकिँदैन, र सेतोपन सुधार अपेक्षाकृत स्पष्ट छैन, जुन अपेक्षाकृत उच्च गुणस्तरको काओलिन अयस्कको फाइदा र सेतो बनाउन उपयुक्त छ।
चुम्बकीय विभाजन
काओलिनमा फलामको खनिज अशुद्धता सामान्यतया कमजोर चुम्बकीय हुन्छ। वर्तमानमा, उच्च ढाँचा बलियो चुम्बकीय पृथक्करण विधि मुख्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ, वा कमजोर चुम्बकीय खनिजहरू भुने पछि बलियो चुम्बकीय फलामको अक्साइडमा रूपान्तरण गरिन्छ, र त्यसपछि साधारण चुम्बकीय विभाजन विधिद्वारा हटाइन्छ।
ठाडो रिंग उच्च ग्रेडियन्ट चुम्बकीय विभाजक
विद्युत चुम्बकीय स्लरी को लागी उच्च ग्रेडियन्ट चुम्बकीय विभाजक
कम तापमान सुपरचालक चुम्बकीय विभाजक
फ्लोटेशन विधि
प्राथमिक र माध्यमिक निक्षेपबाट काओलिनको उपचार गर्न फ्लोटेशन विधि लागू गरिएको छ। फ्लोटेशन प्रक्रियामा, काओलिनाइट र मीका कणहरू अलग हुन्छन्, र शुद्ध उत्पादनहरू धेरै उपयुक्त औद्योगिक ग्रेड कच्चा माल हुन्। kaolinite र feldspar को चयनात्मक फ्लोटेशन पृथक्करण सामान्यतया नियन्त्रित pH संग स्लरी मा गरिन्छ।
घटाउने विधि
घटाउने विधि भनेको काओलिनको त्रिवैलेन्ट अवस्थामा फलामको अशुद्धता (जस्तै हेमाटाइट र लिमोनाइट) लाई घुलनशील बाइभ्यालेन्ट आइरन आयनहरूमा घटाउनको लागि घटाउने एजेन्टको प्रयोग गर्नु हो, जुन निस्पंदन र धुलाई द्वारा हटाइन्छ। औद्योगिक काओलिनबाट Fe3+ अशुद्धता हटाउने कार्य सामान्यतया भौतिक प्रविधि (चुम्बकीय पृथक्करण, चयनात्मक फ्लोकुलेशन) र अम्लीय वा घटाउने अवस्थाहरूमा रासायनिक उपचारको संयोजन गरेर प्राप्त गरिन्छ।
सोडियम हाइड्रोसल्फाइट (Na2S2O4), जसलाई सोडियम हाइड्रोसल्फाइट पनि भनिन्छ, काओलिनबाट आइरन कम गर्न र लीच गर्न प्रभावकारी छ, र हाल काओलिन उद्योगमा प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, यो विधि बलियो अम्लीय अवस्था (pH<3) अन्तर्गत चलाउनै पर्छ, उच्च परिचालन लागत र वातावरणीय प्रभावको परिणामस्वरूप। थप रूपमा, सोडियम हाइड्रोसल्फाइटको रासायनिक गुणहरू अस्थिर छन्, विशेष र महँगो भण्डारण र यातायात व्यवस्था आवश्यक पर्दछ।
Thiourea डाइअक्साइड: (NH2) 2CSO2, TD) एक बलियो घटाउने एजेन्ट हो, जसमा बलियो घटाउने क्षमता, वातावरणीय मित्रता, कम विघटन दर, सुरक्षा र ब्याच उत्पादनको कम लागतका फाइदाहरू छन्। काओलिनमा अघुलनशील Fe3+ लाई TD मार्फत घुलनशील Fe2+ मा घटाउन सकिन्छ।
त्यसपछि, काओलिनको सेतोपन छान्न र धुलाई पछि बढाउन सकिन्छ। TD कोठाको तापक्रम र तटस्थ अवस्थाहरूमा धेरै स्थिर छ। TD को बलियो घटाउने क्षमता बलियो क्षारीयता (pH>10) वा तताउने (T>70 ° C) को अवस्थामा मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ, उच्च सञ्चालन लागत र कठिनाईको परिणामस्वरूप।
ओक्सीकरण विधि
अक्सिडेशन उपचारमा सेतोपन सुधार गर्नको लागि सोखिएको कार्बन तह हटाउन ओजोन, हाइड्रोजन पेरोक्साइड, पोटासियम परम्याङ्गनेट र सोडियम हाइपोक्लोराइटको प्रयोग समावेश छ। गाढा ओभरबर्डन अन्तर्गत गहिरो ठाउँमा काओलिन खैरो हुन्छ, र काओलिनमा फलाम घट्ने अवस्थामा छ। पाइराइटमा अघुलनशील FeS2 लाई घुलनशील Fe2+ मा अक्सिडाइज गर्न ओजोन वा सोडियम हाइपोक्लोराइट जस्ता बलियो अक्सिडाइजिङ एजेन्टहरू प्रयोग गर्नुहोस्, र त्यसपछि प्रणालीबाट Fe2+ हटाउन धुनुहोस्।
एसिड लिचिंग विधि
एसिड लिचिङ विधि भनेको काओलिनमा रहेको अघुलनशील फलामको अशुद्धतालाई अम्लीय समाधान (हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड, अक्सालिक एसिड, आदि) मा घुलनशील पदार्थहरूमा रूपान्तरण गर्नु हो, यसरी काओलिनबाट अलग हुने महसुस हुन्छ। अन्य अर्गानिक एसिडको तुलनामा, अक्सालिक एसिड यसको एसिड बल, राम्रो जटिल गुण र उच्च कम गर्ने क्षमताको कारणले सबैभन्दा आशाजनक मानिन्छ। अक्सालिक एसिडको साथ, घुलनशील फलामलाई फेरस अक्सालेटको रूपमा लिचिंग समाधानबाट अवक्षेपित गर्न सकिन्छ, र क्याल्सिनेसन मार्फत शुद्ध हेमाटाइट बनाउन थप प्रशोधन गर्न सकिन्छ। अक्सालिक एसिड अन्य औद्योगिक प्रक्रियाहरूबाट सस्तोमा प्राप्त गर्न सकिन्छ, र सिरेमिक निर्माणको फायरिङ चरणमा, उपचार गरिएको सामग्रीमा रहेको कुनै पनि अवशिष्ट अक्सलेटलाई कार्बन डाइअक्साइडमा विघटन गरिनेछ। धेरै शोधकर्ताहरूले ओक्सालिक एसिडको साथ आइरन अक्साइड भंग गर्ने परिणामहरू अध्ययन गरेका छन्।
उच्च तापमान क्यालसिनेशन विधि
क्याल्सिनेसन विशेष ग्रेड काओलिन उत्पादनहरू उत्पादन गर्ने प्रक्रिया हो। उपचारको तापक्रम अनुसार, क्याल्साइन्ड काओलिनको दुई फरक ग्रेड उत्पादन गरिन्छ। 650-700 ℃ को तापमान दायरामा क्याल्सिनेशनले संरचनात्मक हाइड्रोक्सिल समूहलाई हटाउँछ, र बाहिर निस्कने पानीको बाफले काओलिनको लोच र अस्पष्टता बढाउँछ, जुन पेपर कोटिंग अनुप्रयोगको एक आदर्श विशेषता हो। थप रूपमा, काओलिनलाई 1000-1050 ℃ मा तताएर, यसले न केवल घृणनीयता बढाउन सक्छ, तर 92-95% सेतोपन पनि प्राप्त गर्न सक्छ।
क्लोरीन क्याल्सिनेसन
फलाम र टाइटेनियम क्लोरिनेशन द्वारा माटो खनिजहरू, विशेष गरी काओलिनबाट हटाइयो, र राम्रो परिणाम प्राप्त भयो। क्लोरिनेशन र क्याल्सिनेसनको प्रक्रियामा, उच्च तापक्रम (700 ℃ - 1000 ℃) मा, kaolinite metakaolinite बनाउनको लागि डिहाइड्रोक्सीलेसन पार गरेको छ, र उच्च तापक्रममा, स्पिनल र मुल्लाइट चरणहरू बन्छन्। यी रूपान्तरणहरूले हाइड्रोफोबिसिटी, कठोरता र कणहरूको साइज सिंटरिङ मार्फत बढाउँछन्। यसरी उपचार गरिएका खनिजहरू कागज, पीवीसी, रबर, प्लास्टिक, चिपकाउने, पालिस गर्ने र टूथपेस्ट जस्ता धेरै उद्योगहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उच्च हाइड्रोफोबिसिटीले यी खनिजहरूलाई जैविक प्रणालीहरूसँग थप उपयुक्त बनाउँछ।
माइक्रोबायोलोजिकल विधि
खनिजहरूको माइक्रोबियल शुद्धिकरण प्रविधि एक अपेक्षाकृत नयाँ खनिज प्रशोधन विषय हो, माइक्रोबियल लिचिंग टेक्नोलोजी र माइक्रोबियल फ्लोटेशन टेक्नोलोजी सहित। खनिजहरूको माइक्रोबियल लिचिंग टेक्नोलोजी एक निकासी प्रविधि हो जसले सूक्ष्मजीवहरू र खनिजहरू बीचको गहिरो अन्तरक्रियालाई खनिजहरूको क्रिस्टल जाली नष्ट गर्न र उपयोगी अवयवहरूलाई विघटन गर्न प्रयोग गर्दछ। काओलिनमा रहेको अक्सिडाइज्ड पाइराइट र अन्य सल्फाइड अयस्कलाई माइक्रोबियल निकासी प्रविधिद्वारा शुद्ध गर्न सकिन्छ। सामान्यतया प्रयोग हुने सूक्ष्मजीवहरूमा थायोबासिलस फेरोअक्सिडन्स र फे-रेड्युसिङ ब्याक्टेरिया समावेश हुन्छन्। माइक्रोबायोलोजिकल विधिमा कम लागत र कम वातावरणीय प्रदूषण छ, जसले काओलिनको भौतिक र रासायनिक गुणहरूलाई असर गर्दैन। यो काओलिन खनिजहरूको विकास सम्भावनाहरूको साथ नयाँ शुद्धीकरण र सेतो गर्ने विधि हो।
सारांश
काओलिनको फलाम हटाउने र सेतो बनाउने उपचारले विभिन्न रङ कारणहरू र विभिन्न अनुप्रयोग उद्देश्यहरूका आधारमा उत्तम विधि चयन गर्न आवश्यक छ, काओलिन खनिजहरूको व्यापक सेतोपन प्रदर्शन सुधार गर्न, र यसको उच्च उपयोग मूल्य र आर्थिक मूल्य हो। भविष्यको विकास प्रवृत्ति रासायनिक विधि, भौतिक विधि र माइक्रोबायोलोजिकल विधिका विशेषताहरूलाई संगठित रूपमा संयोजन गर्नुपर्दछ, ताकि तिनीहरूको फाइदालाई पूर्ण रूपमा खेल्न र तिनीहरूका बेफाइदा र कमजोरीहरूलाई रोक्न, राम्रो सेतो प्रभाव प्राप्त गर्न सकिन्छ। साथै, विभिन्न अशुद्धता हटाउने विधिहरूको नयाँ संयन्त्रको थप अध्ययन गरी फलाम हटाउने र काओलिनलाई सेतो बनाउने प्रक्रियालाई हरियो, प्रभावकारी र कम कार्बनको दिशामा विकास गर्न पनि आवश्यक छ।
पोस्ट समय: मार्च 02-2023