ప్రత్యేకమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలతో, సిరామిక్స్, కాగితం తయారీ, రబ్బరు, ప్లాస్టిక్స్, రిఫ్రాక్టరీలు, పెట్రోలియం శుద్ధి మరియు ఇతర పారిశ్రామిక, వ్యవసాయ మరియు జాతీయ రక్షణ అత్యాధునిక సాంకేతిక రంగాలలో కయోలిన్ ఒక అనివార్యమైన అలోహ ఖనిజ వనరు. కయోలిన్ యొక్క తెల్లదనం దాని వినియోగ విలువకు ఒక ముఖ్యమైన సూచిక.
కయోలిన్ తెల్లదనాన్ని ప్రభావితం చేసే కారకాలు
కయోలిన్ అనేది ప్రధానంగా కయోలినైట్ ఖనిజాలతో కూడిన ఒక రకమైన సూక్ష్మ రేణువుల బంకమట్టి లేదా బంకమట్టి శిల. దీని స్ఫటిక రసాయన సూత్రం 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. ఇందులో క్వార్ట్జ్, ఫెల్డ్‌స్పార్, ఇనుప ఖనిజాలు, టైటానియం, అల్యూమినియం హైడ్రాక్సైడ్ మరియు ఆక్సైడ్‌లు, సేంద్రీయ పదార్థం మొదలైన బంకమట్టియేతర ఖనిజాలు స్వల్ప పరిమాణంలో ఉంటాయి.
కయోలిన్ యొక్క స్ఫటికాకార నిర్మాణం
కయోలిన్‌లోని మలినాల స్థితి మరియు స్వభావం ప్రకారం, కయోలిన్ తెల్లదనాన్ని తగ్గించే మలినాలను మూడు వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: సేంద్రీయ కార్బన్; Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn మొదలైన వర్ణద్రవ్య మూలకాలు; బయోటైట్, క్లోరైట్ మొదలైన ముదురు రంగు ఖనిజాలు. సాధారణంగా, కయోలిన్‌లో V, Cr, Cu, Mn మరియు ఇతర మూలకాల పరిమాణం తక్కువగా ఉంటుంది, ఇది తెల్లదనంపై పెద్దగా ప్రభావం చూపదు. ఇనుము మరియు టైటానియం యొక్క ఖనిజ కూర్పు మరియు పరిమాణం కయోలిన్ తెల్లదనాన్ని ప్రభావితం చేసే ప్రధాన కారకాలు. వాటి ఉనికి కయోలిన్ సహజ తెల్లదనాన్ని మాత్రమే కాకుండా, దాని కాల్చిన తెల్లదనాన్ని కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది. ముఖ్యంగా, ఐరన్ ఆక్సైడ్ ఉండటం బంకమట్టి రంగుపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు దాని ప్రకాశాన్ని, అగ్ని నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది. ఐరన్ ఆక్సైడ్ యొక్క ఆక్సైడ్, హైడ్రాక్సైడ్ మరియు హైడ్రేటెడ్ ఆక్సైడ్ పరిమాణం 0.4% ఉన్నప్పటికీ, అది బంకమట్టి అవక్షేపానికి ఎరుపు నుండి పసుపు రంగును ఇవ్వడానికి సరిపోతుంది. ఈ ఇనుము ఆక్సైడ్‌లు మరియు హైడ్రాక్సైడ్‌లు హెమటైట్ (ఎరుపు), మాగ్హెమైట్ (ఎరుపు-గోధుమ), గోథైట్ (గోధుమ-పసుపు), లైమోనైట్ (నారింజ), హైడ్రేటెడ్ ఐరన్ ఆక్సైడ్ (గోధుమ-ఎరుపు) మొదలైనవిగా ఉంటాయి. కయోలిన్‌ను మెరుగ్గా ఉపయోగించుకోవడంలో, దానిలోని ఇనుము మలినాలను తొలగించడం అత్యంత ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుందని చెప్పవచ్చు.
ఇనుము మూలకం యొక్క లభ్యత స్థితి
కయోలిన్‌లో ఇనుము లభించే విధానమే, ఇనుమును తొలగించే పద్ధతిని నిర్ధారించే ప్రధాన అంశం. అనేక అధ్యయనాల ప్రకారం, కయోలిన్‌లో సూక్ష్మ కణాల రూపంలో స్ఫటికాకార ఇనుము కలిసి ఉంటుందని, అయితే నిరాకార ఇనుము కయోలిన్‌లోని సూక్ష్మ కణాల ఉపరితలంపై పూతలా ఉంటుందని భావిస్తున్నారు. ప్రస్తుతం, దేశ విదేశాలలో కయోలిన్‌లో ఇనుము లభించే విధానాన్ని రెండు రకాలుగా విభజించారు: ఒకటి కయోలినైట్ మరియు అనుబంధ ఖనిజాల (మైకా, టైటానియం డయాక్సైడ్ మరియు ఇల్లైట్ వంటివి) రూపంలో ఉండటం, దీనిని నిర్మాణాత్మక ఇనుము (structural iron) అని పిలుస్తారు; మరొకటి స్వతంత్ర ఇనుము ఖనిజాల రూపంలో ఉండటం, దీనిని స్వేచ్ఛా ఇనుము (free iron) అని పిలుస్తారు (ఉపరితల ఇనుము, సూక్ష్మ-కణ స్ఫటికాకార ఇనుము మరియు నిరాకార ఇనుముతో సహా).
కయోలిన్ నుండి ఇనుమును తొలగించి, తెల్లగా చేసే ప్రక్రియలో తొలగించబడిన ఇనుము స్వేచ్ఛా ఇనుముగా ఉంటుంది. ఇందులో ప్రధానంగా మాగ్నెటైట్, హెమటైట్, లైమోనైట్, సైడరైట్, పైరైట్, ఇల్మెనైట్, జారోసైట్ మరియు ఇతర ఖనిజాలు ఉంటాయి; చాలా వరకు ఇనుము అధికంగా చెల్లాచెదురుగా ఉన్న కొల్లాయిడల్ లైమోనైట్ రూపంలో ఉంటుంది, మరియు స్వల్ప మొత్తంలో గోళాకార, సూది ఆకారపు మరియు క్రమరహిత గోథైట్ మరియు హెమటైట్ రూపంలో ఉంటుంది.
కయోలిన్ యొక్క ఇనుము తొలగింపు మరియు తెల్లబరిచే పద్ధతి
నీటి విభజన
ఈ పద్ధతిని ప్రధానంగా క్వార్ట్జ్, ఫెల్డ్‌స్పార్ మరియు మైకా వంటి శిథిల ఖనిజాలను, రాతి శిధిలాల వంటి ముతక మలినాలను, అలాగే కొన్ని ఇనుము మరియు టైటానియం ఖనిజాలను తొలగించడానికి ఉపయోగిస్తారు. కయోలిన్‌తో సమానమైన సాంద్రత మరియు ద్రావణీయత కలిగిన మలిన ఖనిజాలను తొలగించలేరు, మరియు తెల్లదనంలో మెరుగుదల కూడా అంత స్పష్టంగా ఉండదు. ఇది సాపేక్షంగా అధిక-నాణ్యత గల కయోలిన్ ధాతువు యొక్క శుద్ధి మరియు తెల్లదనం కోసం అనుకూలంగా ఉంటుంది.
అయస్కాంత విభజన
కయోలిన్‌లోని ఇనుప ఖనిజ మలినాలు సాధారణంగా బలహీనమైన అయస్కాంతత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రస్తుతం, ప్రధానంగా అధిక ప్రవణత బలమైన అయస్కాంత వేరుచేసే పద్ధతిని ఉపయోగిస్తున్నారు, లేదా బలహీనమైన అయస్కాంత ఖనిజాలను కాల్చిన తర్వాత బలమైన అయస్కాంత ఇనుప ఆక్సైడ్‌గా మార్చి, ఆపై సాధారణ అయస్కాంత వేరుచేసే పద్ధతి ద్వారా తొలగిస్తారు.
నిలువు రింగ్ అధిక గ్రేడియంట్ అయస్కాంత విభజన
విద్యుదయస్కాంత స్లర్రీ కోసం అధిక గ్రేడియంట్ అయస్కాంత విభజకం
తక్కువ ఉష్ణోగ్రత సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెటిక్ సెపరేటర్
ఫ్లోటేషన్ పద్ధతి
ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ నిక్షేపాల నుండి కయోలిన్‌ను శుద్ధి చేయడానికి ఫ్లోటేషన్ పద్ధతిని ఉపయోగిస్తారు. ఫ్లోటేషన్ ప్రక్రియలో, కయోలినైట్ మరియు మైకా కణాలు వేరు చేయబడతాయి, మరియు శుద్ధి చేయబడిన ఉత్పత్తులు పారిశ్రామిక శ్రేణికి అనువైన అనేక ముడి పదార్థాలుగా లభిస్తాయి. కయోలినైట్ మరియు ఫెల్డ్‌స్పార్‌ల యొక్క ఈ ఎంపిక చేసిన ఫ్లోటేషన్ విభజనను సాధారణంగా నియంత్రిత pH ఉన్న స్లర్రీలో నిర్వహిస్తారు.
తగ్గింపు పద్ధతి
క్షయకరణ పద్ధతిలో, కయోలిన్‌లోని త్రిసంయోజక స్థితిలో ఉన్న హెమటైట్ మరియు లైమోనైట్ వంటి ఇనుము మలినాలను ఒక క్షయకరణ కారకాన్ని ఉపయోగించి, కరిగే ద్విసంయోజక ఇనుము అయాన్లుగా క్షయీకరిస్తారు. ఈ అయాన్లను వడపోత మరియు కడగడం ద్వారా తొలగిస్తారు. పారిశ్రామిక కయోలిన్ నుండి Fe3+ మలినాలను తొలగించడం సాధారణంగా భౌతిక సాంకేతికత (అయస్కాంత వేర్పాటు, ఎంపిక చేసిన ఫ్లాక్యులేషన్) మరియు ఆమ్ల లేదా క్షయకరణ పరిస్థితులలో రసాయన చికిత్సను కలపడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.
సోడియం హైడ్రోసల్ఫైట్ (Na2S2O4), కయోలిన్ నుండి ఇనుమును తగ్గించడానికి మరియు లీచింగ్ చేయడానికి సమర్థవంతంగా పనిచేస్తుంది మరియు ప్రస్తుతం కయోలిన్ పరిశ్రమలో ఉపయోగించబడుతోంది. అయితే, ఈ పద్ధతిని బలమైన ఆమ్ల పరిస్థితులలో (pH<3) నిర్వహించాల్సి ఉంటుంది, దీనివల్ల అధిక నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ ప్రభావం ఏర్పడతాయి. అదనంగా, సోడియం హైడ్రోసల్ఫైట్ యొక్క రసాయన లక్షణాలు అస్థిరంగా ఉంటాయి, దీనికి ప్రత్యేకమైన మరియు ఖరీదైన నిల్వ మరియు రవాణా ఏర్పాట్లు అవసరం.
థియోయూరియా డయాక్సైడ్: (NH2) 2CSO2, TD) ఒక బలమైన క్షయకరణ కారకం, దీనికి బలమైన క్షయకరణ సామర్థ్యం, పర్యావరణ అనుకూలత, తక్కువ విచ్ఛిన్న రేటు, భద్రత మరియు తక్కువ ఖర్చుతో కూడిన బ్యాచ్ ఉత్పత్తి వంటి ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి. కయోలిన్‌లోని కరగని Fe3+ను TD ద్వారా కరిగే Fe2+గా క్షయకరణం చేయవచ్చు.
తదనంతరం, వడపోత మరియు కడగడం ద్వారా కయోలిన్ యొక్క తెల్లదనాన్ని పెంచవచ్చు. TD గది ఉష్ణోగ్రత మరియు తటస్థ పరిస్థితులలో చాలా స్థిరంగా ఉంటుంది. TD యొక్క బలమైన క్షయకరణ సామర్థ్యాన్ని అధిక క్షారత్వం (pH>10) లేదా వేడి చేయడం (T>70 ° C) వంటి పరిస్థితులలో మాత్రమే పొందవచ్చు, దీని ఫలితంగా అధిక నిర్వహణ వ్యయం మరియు కష్టం ఏర్పడతాయి.
ఆక్సీకరణ పద్ధతి
తెల్లదనాన్ని మెరుగుపరచడానికి, అధిశోషిత కార్బన్ పొరను తొలగించడానికి ఆక్సీకరణ చికిత్సలో ఓజోన్, హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్, పొటాషియం పర్మాంగనేట్ మరియు సోడియం హైపోక్లోరైట్‌లను ఉపయోగిస్తారు. మందపాటి పైపొర కింద లోతైన ప్రదేశంలో ఉన్న కయోలిన్ బూడిద రంగులో ఉంటుంది మరియు కయోలిన్‌లోని ఇనుము క్షయకరణ స్థితిలో ఉంటుంది. పైరైట్‌లోని కరగని FeS2ను కరిగే Fe2+గా ఆక్సీకరించడానికి ఓజోన్ లేదా సోడియం హైపోక్లోరైట్ వంటి బలమైన ఆక్సీకరణ కారకాలను ఉపయోగించాలి, ఆపై వ్యవస్థ నుండి Fe2+ను తొలగించడానికి కడగాలి.
ఆమ్ల లీచింగ్ పద్ధతి
ఆమ్ల లీచింగ్ పద్ధతి అంటే కయోలిన్‌లోని కరగని ఇనుము మలినాలను ఆమ్ల ద్రావణాలలో (హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్లం, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం, ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం మొదలైనవి) కరిగే పదార్థాలుగా మార్చడం, తద్వారా కయోలిన్ నుండి వాటిని వేరుచేయడం. ఇతర సేంద్రీయ ఆమ్లాలతో పోలిస్తే, ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం దాని ఆమ్ల బలం, మంచి కాంప్లెక్సింగ్ లక్షణం మరియు అధిక క్షయకరణ సామర్థ్యం కారణంగా అత్యంత ఆశాజనకంగా పరిగణించబడుతుంది. ఆక్సాలిక్ ఆమ్లంతో, కరిగిన ఇనుమును లీచింగ్ ద్రావణం నుండి ఫెర్రస్ ఆక్సలేట్ రూపంలో అవక్షేపించవచ్చు మరియు కాల్సినేషన్ ద్వారా శుద్ధమైన హెమటైట్‌గా మార్చడానికి దీనిని మరింతగా శుద్ధి చేయవచ్చు. ఆక్సాలిక్ ఆమ్లాన్ని ఇతర పారిశ్రామిక ప్రక్రియల నుండి చౌకగా పొందవచ్చు మరియు సిరామిక్ తయారీలో కాల్చే దశలో, శుద్ధి చేసిన పదార్థంలో మిగిలిపోయిన ఏదైనా ఆక్సలేట్ కార్బన్ డయాక్సైడ్‌గా వియోగం చెందుతుంది. ఆక్సాలిక్ ఆమ్లంతో ఐరన్ ఆక్సైడ్‌ను కరిగించడం వల్ల కలిగే ఫలితాలను చాలా మంది పరిశోధకులు అధ్యయనం చేశారు.
అధిక ఉష్ణోగ్రత కాల్షియం పద్ధతి
కాల్సినేషన్ అనేది ప్రత్యేక శ్రేణి కయోలిన్ ఉత్పత్తులను తయారుచేసే ప్రక్రియ. శుద్ధి చేసే ఉష్ణోగ్రతను బట్టి, రెండు వేర్వేరు శ్రేణుల కాల్సినేటెడ్ కయోలిన్ ఉత్పత్తి అవుతుంది. 650-700 ℃ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో కాల్సినేషన్ చేయడం వల్ల నిర్మాణాత్మక హైడ్రాక్సిల్ సమూహం తొలగిపోతుంది, మరియు వెలువడే నీటి ఆవిరి కయోలిన్ యొక్క స్థితిస్థాపకతను మరియు అపారదర్శకతను పెంచుతుంది, ఇది కాగితపు పూత అనువర్తనానికి ఒక ఆదర్శవంతమైన లక్షణం. అదనంగా, కయోలిన్‌ను 1000-1050 ℃ వద్ద వేడి చేయడం ద్వారా, దాని రాపిడి నిరోధకతను పెంచడమే కాకుండా, 92-95% తెల్లదనాన్ని కూడా పొందవచ్చు.
క్లోరినేషన్ కాల్సినేషన్
బంకమట్టి ఖనిజాల నుండి, ముఖ్యంగా కయోలిన్ నుండి, క్లోరినేషన్ ద్వారా ఇనుము మరియు టైటానియంలను తొలగించారు మరియు మంచి ఫలితాలు లభించాయి. క్లోరినేషన్ మరియు కాల్సినేషన్ ప్రక్రియలో, అధిక ఉష్ణోగ్రత (700 ℃ - 1000 ℃) వద్ద, కయోలినైట్ డీహైడ్రాక్సిలేషన్‌కు గురై మెటాకయోలినైట్‌గా ఏర్పడుతుంది, మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద, స్పినెల్ మరియు ముల్లైట్ దశలు ఏర్పడతాయి. ఈ పరివర్తనలు సింటరింగ్ ద్వారా కణాల జలవికర్షణ, కాఠిన్యం మరియు పరిమాణాన్ని పెంచుతాయి. ఈ విధంగా శుద్ధి చేయబడిన ఖనిజాలను కాగితం, PVC, రబ్బరు, ప్లాస్టిక్‌లు, జిగురులు, పాలిషింగ్ మరియు టూత్‌పేస్ట్ వంటి అనేక పరిశ్రమలలో ఉపయోగించవచ్చు. అధిక జలవికర్షణ ఈ ఖనిజాలను సేంద్రీయ వ్యవస్థలతో మరింత అనుకూలంగా చేస్తుంది.
సూక్ష్మజీవ పద్ధతి
ఖనిజాల సూక్ష్మజీవ శుద్ధీకరణ సాంకేతికత అనేది సాపేక్షంగా ఒక కొత్త ఖనిజ శుద్ధి ప్రక్రియ అంశం. ఇందులో సూక్ష్మజీవ లీచింగ్ సాంకేతికత మరియు సూక్ష్మజీవ ఫ్లోటేషన్ సాంకేతికతలు ఉన్నాయి. ఖనిజాల సూక్ష్మజీవ లీచింగ్ సాంకేతికత అనేది ఒక వెలికితీత సాంకేతికత. ఇది ఖనిజాల స్ఫటిక జాలకాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మరియు ఉపయోగకరమైన భాగాలను కరిగించడానికి, సూక్ష్మజీవులు మరియు ఖనిజాల మధ్య జరిగే లోతైన పరస్పర చర్యను ఉపయోగిస్తుంది. కయోలిన్‌లో ఉండే ఆక్సీకరణ చెందిన పైరైట్ మరియు ఇతర సల్ఫైడ్ ధాతువులను సూక్ష్మజీవ వెలికితీత సాంకేతికత ద్వారా శుద్ధి చేయవచ్చు. సాధారణంగా ఉపయోగించే సూక్ష్మజీవులలో థయోబాసిల్లస్ ఫెర్రోఆక్సిడన్స్ మరియు Fe-క్షయకరణ బ్యాక్టీరియా ఉన్నాయి. ఈ సూక్ష్మజీవ పద్ధతికి తక్కువ ఖర్చు మరియు తక్కువ పర్యావరణ కాలుష్యం ఉంటుంది, ఇది కయోలిన్ యొక్క భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలను ప్రభావితం చేయదు. ఇది కయోలిన్ ఖనిజాల కోసం అభివృద్ధి అవకాశాలున్న ఒక కొత్త శుద్ధీకరణ మరియు తెల్లబరిచే పద్ధతి.
సారాంశం
కయోలిన్‌లోని ఇనుమును తొలగించి, తెల్లగా చేసే చికిత్సలో, వివిధ రంగు కారణాలు మరియు విభిన్న వినియోగ లక్ష్యాలకు అనుగుణంగా ఉత్తమ పద్ధతిని ఎంచుకోవాలి. తద్వారా కయోలిన్ ఖనిజాల సమగ్ర తెల్లదనం పనితీరును మెరుగుపరిచి, దానికి అధిక వినియోగ విలువ మరియు ఆర్థిక విలువను కల్పించాలి. భవిష్యత్ అభివృద్ధి ధోరణి ఏమిటంటే, రసాయన పద్ధతి, భౌతిక పద్ధతి మరియు సూక్ష్మజీవ పద్ధతి యొక్క లక్షణాలను సమూలంగా కలపడం. తద్వారా వాటి ప్రయోజనాలను పూర్తిగా వినియోగించుకుంటూ, వాటి ప్రతికూలతలు మరియు లోపాలను అరికట్టి, మెరుగైన తెల్లదనం ప్రభావాన్ని సాధించాలి. అదే సమయంలో, వివిధ మలినాలను తొలగించే పద్ధతుల యొక్క కొత్త యంత్రాంగాన్ని మరింతగా అధ్యయనం చేసి, ఆ ప్రక్రియను మెరుగుపరచడం కూడా అవసరం. తద్వారా కయోలిన్‌లోని ఇనుమును తొలగించి, తెల్లగా చేసే ప్రక్రియ పర్యావరణహితంగా, సమర్థవంతంగా మరియు తక్కువ కార్బన్ ఉద్గారాల దిశగా అభివృద్ధి చెందుతుంది.
పోస్ట్ చేసిన సమయం: మార్చి-02-2023