சிறப்பு இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளுடன், கயோலின் என்பது மட்பாண்டங்கள், காகிதம் தயாரித்தல், ரப்பர், பிளாஸ்டிக்குகள், பயனற்ற நிலையங்கள், பெட்ரோலியம் சுத்திகரிப்பு மற்றும் பிற தொழில்துறை மற்றும் விவசாயம் மற்றும் தேசிய பாதுகாப்பு அதிநவீன தொழில்நுட்ப துறைகளில் தவிர்க்க முடியாத ஒரு உலோகம் அல்லாத கனிம வளமாகும். கயோலின் வெண்மை அதன் பயன்பாட்டு மதிப்பின் முக்கிய குறிகாட்டியாகும்.
கயோலின் வெண்மையை பாதிக்கும் காரணிகள்
கயோலின் என்பது ஒரு வகையான நுண்ணிய களிமண் அல்லது களிமண் பாறை, முக்கியமாக கயோலினைட் தாதுக்களால் ஆனது. அதன் படிக வேதியியல் சூத்திரம் 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O ஆகும். குவார்ட்ஸ், ஃபெல்ட்ஸ்பார், இரும்பு தாதுக்கள், டைட்டானியம், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஆக்சைடுகள், கரிமப் பொருட்கள் போன்றவை சிறிய அளவிலான களிமண் அல்லாத தாதுக்கள்.
கயோலின் படிக அமைப்பு
கயோலினில் உள்ள அசுத்தங்களின் நிலை மற்றும் தன்மையின்படி, கயோலின் வெண்மை குறைவதற்கு காரணமான அசுத்தங்களை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: கரிம கார்பன்; Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn போன்ற நிறமி கூறுகள்; இருண்ட தாதுக்கள், பயோடைட், குளோரைட் போன்றவை. பொதுவாக, கயோலினில் உள்ள V, Cr, Cu, Mn மற்றும் பிற தனிமங்களின் உள்ளடக்கம் சிறியது, இது வெண்மையில் சிறிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இரும்பு மற்றும் டைட்டானியத்தின் கனிம கலவை மற்றும் உள்ளடக்கம் கயோலின் வெண்மையை பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும். அவற்றின் இருப்பு கயோலின் இயற்கையான வெண்மையை மட்டும் பாதிக்காது, ஆனால் அதன் சுண்ணாம்பு வெண்மையையும் பாதிக்கும். குறிப்பாக, இரும்பு ஆக்சைடு இருப்பது களிமண்ணின் நிறத்தில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் அதன் பிரகாசம் மற்றும் தீ எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. மேலும் இரும்பு ஆக்சைட்டின் ஆக்சைடு, ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரேட்டட் ஆக்சைடு ஆகியவற்றின் அளவு 0.4% ஆக இருந்தாலும், களிமண் வண்டலை சிவப்பு நிறத்தில் மஞ்சள் நிறமாக மாற்றினால் போதும். இந்த இரும்பு ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகள் ஹெமாடைட் (சிவப்பு), மாக்மைட் (சிவப்பு-பழுப்பு), கோதைட் (பழுப்பு மஞ்சள்), லிமோனைட் (ஆரஞ்சு), ஹைட்ரேட்டட் அயர்ன் ஆக்சைடு (பழுப்பு சிவப்பு) போன்றவையாக இருக்கலாம். இது இரும்பு அசுத்தங்களை அகற்றுவதாகக் கூறலாம். கயோலின் சிறந்த பயன்பாட்டில் கயோலின் மிக முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
இரும்பு தனிமத்தின் நிகழ்வு நிலை
கயோலினில் இரும்பின் நிகழ்வு நிலை இரும்பு அகற்றும் முறையை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணியாகும். கயோலின் நுண்ணிய துகள்கள் வடிவில் படிக இரும்பு கயோலினில் கலக்கப்படுகிறது, அதே சமயம் உருவமற்ற இரும்பு கயோலின் நுண்ணிய துகள்களின் மேற்பரப்பில் பூசப்பட்டுள்ளது என்று பல ஆய்வுகள் நம்புகின்றன. தற்போது, கயோலினில் இரும்பின் நிகழ்வு நிலை உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒன்று கயோலினைட் மற்றும் துணைத் தாதுக்களில் (மைக்கா, டைட்டானியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் இல்லலைட் போன்றவை), இது கட்டமைப்பு இரும்பு என அழைக்கப்படுகிறது; மற்றொன்று சுதந்திர இரும்பு தாதுக்களின் வடிவத்தில் உள்ளது, இது இலவச இரும்பு (மேற்பரப்பு இரும்பு, நுண்ணிய படிக இரும்பு மற்றும் உருவமற்ற இரும்பு உட்பட).
இரும்பு அகற்றுதல் மற்றும் கயோலின் வெண்மையாக்குதல் ஆகியவற்றால் அகற்றப்படும் இரும்பு இலவச இரும்பு ஆகும், முக்கியமாக மேக்னடைட், ஹெமாடைட், லிமோனைட், சைடரைட், பைரைட், இல்மனைட், ஜரோசைட் மற்றும் பிற தாதுக்கள்; பெரும்பாலான இரும்பு மிகவும் சிதறடிக்கப்பட்ட கூழ் லிமோனைட் வடிவில் உள்ளது, மேலும் ஒரு சிறிய அளவு கோள, அசிகுலர் மற்றும் ஒழுங்கற்ற கோதைட் மற்றும் ஹெமாடைட் வடிவில் உள்ளது.
கயோலின் இரும்பு அகற்றுதல் மற்றும் வெண்மையாக்கும் முறை
நீர் பிரிப்பு
இந்த முறை முக்கியமாக குவார்ட்ஸ், ஃபெல்ட்ஸ்பார் மற்றும் மைக்கா போன்ற தீங்கு விளைவிக்கும் தாதுக்கள் மற்றும் பாறை குப்பைகள் போன்ற கரடுமுரடான அசுத்தங்கள் மற்றும் சில இரும்பு மற்றும் டைட்டானியம் தாதுக்களை அகற்ற பயன்படுகிறது. கயோலினுக்கு ஒத்த அடர்த்தி மற்றும் கரைதிறன் கொண்ட தூய்மையற்ற தாதுக்களை அகற்ற முடியாது, மேலும் வெண்மை மேம்பாடு ஒப்பீட்டளவில் வெளிப்படையாக இல்லை, இது ஒப்பீட்டளவில் உயர்தர கயோலின் தாதுவை மேம்படுத்துவதற்கும் வெண்மையாக்குவதற்கும் ஏற்றது.
காந்தப் பிரிப்பு
கயோலினில் உள்ள இரும்பு தாது அசுத்தங்கள் பொதுவாக பலவீனமான காந்தமாக இருக்கும். தற்போது, உயர் சாய்வு வலுவான காந்தப் பிரிப்பு முறை முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அல்லது பலவீனமான காந்த தாதுக்கள் வறுத்த பிறகு வலுவான காந்த இரும்பு ஆக்சைடாக மாற்றப்படுகின்றன, பின்னர் சாதாரண காந்தப் பிரிப்பு முறை மூலம் அகற்றப்படுகின்றன.
செங்குத்து வளையம் உயர் சாய்வு காந்த பிரிப்பான்
மின்காந்த குழம்புக்கான உயர் சாய்வு காந்த பிரிப்பான்
குறைந்த வெப்பநிலை சூப்பர் கண்டக்டிங் காந்த பிரிப்பான்
மிதக்கும் முறை
முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை வைப்புகளில் இருந்து கயோலின் சிகிச்சைக்கு மிதவை முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. மிதக்கும் செயல்பாட்டில், கயோலினைட் மற்றும் மைக்கா துகள்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பொருட்கள் பல பொருத்தமான தொழில்துறை தர மூலப்பொருட்களாகும். கயோலினைட் மற்றும் ஃபெல்ட்ஸ்பாரின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மிதவை பிரிப்பு பொதுவாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட pH உடன் குழம்பில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
குறைப்பு முறை
வடிகட்டுதல் மற்றும் சலவை மூலம் அகற்றப்படும் கரையக்கூடிய இருவேல இரும்பு அயனிகளாக கயோலின் ட்ரிவலண்ட் நிலையில் உள்ள இரும்பு அசுத்தங்களை (ஹெமாடைட் மற்றும் லிமோனைட் போன்றவை) குறைக்க குறைக்கும் முகவரைப் பயன்படுத்துவதே குறைப்பு முறையாகும். தொழில்துறை கயோலினில் இருந்து Fe3+ அசுத்தங்களை அகற்றுவது பொதுவாக இயற்பியல் தொழில்நுட்பம் (காந்தப் பிரிப்பு, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஃப்ளோகுலேஷன்) மற்றும் அமில அல்லது குறைக்கும் நிலைமைகளின் கீழ் இரசாயன சிகிச்சையை இணைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது.
சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைட் (Na2S2O4), சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது கயோலினில் இருந்து இரும்பைக் குறைப்பதிலும் கசிவு செய்வதிலும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது, மேலும் தற்போது கயோலின் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த முறை வலுவான அமில நிலைமைகளின் கீழ் (pH <3) மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும், இதன் விளைவாக அதிக இயக்க செலவுகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் ஏற்படுகிறது. கூடுதலாக, சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைட்டின் இரசாயன பண்புகள் நிலையற்றவை, சிறப்பு மற்றும் விலையுயர்ந்த சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து ஏற்பாடுகள் தேவைப்படுகின்றன.
தியோரியா டை ஆக்சைடு: (NH2) 2CSO2, TD) ஒரு வலுவான குறைக்கும் முகவர், இது வலுவான குறைக்கும் திறன், சுற்றுச்சூழல் நட்பு, குறைந்த சிதைவு விகிதம், பாதுகாப்பு மற்றும் தொகுதி உற்பத்திக்கான குறைந்த செலவு ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. கயோலினில் கரையாத Fe3+ஐ TD மூலம் கரையக்கூடிய Fe2+ஆகக் குறைக்கலாம்.
பின்னர், வடிகட்டுதல் மற்றும் கழுவுதல் ஆகியவற்றின் பின்னர் கயோலின் வெண்மையை அதிகரிக்கலாம். அறை வெப்பநிலை மற்றும் நடுநிலை நிலைகளில் TD மிகவும் நிலையானது. TD இன் வலுவான குறைப்பு திறனை வலுவான காரத்தன்மை (pH>10) அல்லது வெப்பமாக்கல் (T>70 ° C) ஆகியவற்றின் கீழ் மட்டுமே பெற முடியும், இதன் விளைவாக அதிக செயல்பாட்டு செலவு மற்றும் சிரமம் ஏற்படுகிறது.
ஆக்சிஜனேற்ற முறை
ஆக்ஸிஜனேற்ற சிகிச்சையில் ஓசோன், ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு, பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் சோடியம் ஹைபோகுளோரைட் ஆகியவை உறிஞ்சப்பட்ட கார்பன் அடுக்கை அகற்றுவதன் மூலம் வெண்மையை மேம்படுத்துகிறது. தடிமனான சுமையின் கீழ் ஆழமான இடத்தில் உள்ள கயோலின் சாம்பல் நிறமாகவும், கயோலினில் உள்ள இரும்பு குறைக்கும் நிலையில் உள்ளது. ஓசோன் அல்லது சோடியம் ஹைபோகுளோரைட் போன்ற வலுவான ஆக்சிஜனேற்ற முகவர்களைப் பயன்படுத்தி பைரைட்டில் கரையாத FeS2 ஐ கரையக்கூடிய Fe2+ ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யவும், பின்னர் Fe2+ஐ கணினியிலிருந்து அகற்றவும்.
அமில கசிவு முறை
கயோலினில் உள்ள கரையாத இரும்பு அசுத்தங்களை அமிலக் கரைசல்களில் (ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், சல்பூரிக் அமிலம், ஆக்சாலிக் அமிலம் போன்றவை) கரையக்கூடிய பொருட்களாக மாற்றுவதே அமிலக் கசிவு முறையாகும். மற்ற கரிம அமிலங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், ஆக்ஸாலிக் அமிலம் அதன் அமில வலிமை, நல்ல சிக்கலான பண்பு மற்றும் உயர் குறைக்கும் திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியதாகக் கருதப்படுகிறது. ஆக்ஸாலிக் அமிலத்துடன், கரைந்த இரும்பை இரும்பு ஆக்சலேட் வடிவில் கசிவு கரைசலில் இருந்து விரைவுபடுத்தலாம், மேலும் சுத்திகரிப்பு மூலம் தூய ஹெமாடைட்டை உருவாக்குவதற்கு மேலும் செயலாக்கலாம். ஆக்ஸாலிக் அமிலத்தை மற்ற தொழில்துறை செயல்முறைகளிலிருந்து மலிவாகப் பெறலாம், மேலும் பீங்கான் உற்பத்தியின் துப்பாக்கிச் சூடு கட்டத்தில், சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பொருளில் எஞ்சியிருக்கும் ஆக்சலேட் கார்பன் டை ஆக்சைடாக சிதைந்துவிடும். பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் இரும்பு ஆக்சைடை ஆக்சாலிக் அமிலத்துடன் கரைக்கும் முடிவுகளை ஆய்வு செய்துள்ளனர்.
அதிக வெப்பநிலை கணக்கிடும் முறை
கால்சினேஷன் என்பது சிறப்பு தர கயோலின் தயாரிப்புகளை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறையாகும். சிகிச்சை வெப்பநிலையின் படி, இரண்டு வெவ்வேறு வகைகளில் கால்சின் செய்யப்பட்ட கயோலின் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. 650-700 ℃ வெப்பநிலை வரம்பில் கால்சினேஷன் கட்டமைப்பு ஹைட்ராக்சில் குழுவை நீக்குகிறது, மேலும் வெளியேறும் நீராவி கயோலின் நெகிழ்ச்சி மற்றும் ஒளிபுகாநிலையை அதிகரிக்கிறது, இது காகித பூச்சு பயன்பாட்டின் சிறந்த பண்பு ஆகும். கூடுதலாக, கயோலினை 1000-1050 ℃ இல் சூடாக்குவதன் மூலம், இது அரிப்புத்தன்மையை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், 92-95% வெண்மையையும் பெறலாம்.
குளோரினேஷன் கால்சினேஷன்
களிமண் தாதுக்களில் இருந்து இரும்பு மற்றும் டைட்டானியம் நீக்கப்பட்டது, குறிப்பாக கயோலின் குளோரினேஷன் மூலம், நல்ல பலன்கள் கிடைத்தன. குளோரினேஷன் மற்றும் கால்சினேஷன் செயல்பாட்டில், அதிக வெப்பநிலையில் (700 ℃ - 1000 ℃), கயோலினைட் டீஹைட்ராக்சிலேஷனுக்கு உட்பட்டு மெட்டாகோலினைட்டை உருவாக்குகிறது, மேலும் அதிக வெப்பநிலையில், ஸ்பைனல் மற்றும் முல்லைட் கட்டங்கள் உருவாகின்றன. இந்த மாற்றங்கள் சின்டரிங் மூலம் துகள்களின் ஹைட்ரோபோபிசிட்டி, கடினத்தன்மை மற்றும் அளவை அதிகரிக்கின்றன. இந்த வழியில் சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட தாதுக்கள் காகிதம், பிவிசி, ரப்பர், பிளாஸ்டிக், பசைகள், பாலிஷ் மற்றும் பற்பசை போன்ற பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படலாம். அதிக ஹைட்ரோபோபசிட்டி இந்த தாதுக்களை கரிம அமைப்புகளுடன் மிகவும் இணக்கமாக ஆக்குகிறது.
நுண்ணுயிரியல் முறை
கனிமங்களின் நுண்ணுயிர் சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பம், நுண்ணுயிர் கசிவு தொழில்நுட்பம் மற்றும் நுண்ணுயிர் மிதக்கும் தொழில்நுட்பம் உள்ளிட்ட ஒப்பீட்டளவில் புதிய கனிம செயலாக்க பாடமாகும். கனிமங்களின் நுண்ணுயிர் கசிவு தொழில்நுட்பம் என்பது ஒரு பிரித்தெடுத்தல் தொழில்நுட்பமாகும், இது நுண்ணுயிரிகளுக்கும் தாதுக்களுக்கும் இடையிலான ஆழமான தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தி கனிமங்களின் படிக லேட்டிஸை அழித்து பயனுள்ள கூறுகளைக் கரைக்கிறது. கயோலினில் உள்ள ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட பைரைட் மற்றும் பிற சல்பைட் தாதுக்களை நுண்ணுயிர் பிரித்தெடுத்தல் தொழில்நுட்பம் மூலம் சுத்திகரிக்க முடியும். பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் நுண்ணுயிரிகளில் தியோபாகிலஸ் ஃபெரோஆக்ஸிடன்ஸ் மற்றும் ஃபெ-குறைக்கும் பாக்டீரியா ஆகியவை அடங்கும். நுண்ணுயிரியல் முறை குறைந்த செலவு மற்றும் குறைந்த சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைக் கொண்டுள்ளது, இது கயோலின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை பாதிக்காது. இது ஒரு புதிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் வெண்மையாக்கும் முறையாகும், இது கயோலின் தாதுக்களுக்கான வளர்ச்சி வாய்ப்புகளுடன் உள்ளது.
சுருக்கம்
கயோலின் இரும்பு அகற்றுதல் மற்றும் வெண்மையாக்கும் சிகிச்சையானது வெவ்வேறு வண்ண காரணங்கள் மற்றும் வெவ்வேறு பயன்பாட்டு நோக்கங்களின்படி சிறந்த முறையைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும், கயோலின் தாதுக்களின் விரிவான வெண்மை செயல்திறனை மேம்படுத்தி, அதிக பயன்பாட்டு மதிப்பு மற்றும் பொருளாதார மதிப்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். எதிர்கால வளர்ச்சிப் போக்கு இரசாயன முறை, இயற்பியல் முறை மற்றும் நுண்ணுயிரியல் முறை ஆகியவற்றின் குணாதிசயங்களை கரிமமாக இணைப்பதாக இருக்க வேண்டும், இதனால் அவற்றின் நன்மைகளை முழுமையாக விளையாடவும், அவற்றின் தீமைகள் மற்றும் குறைபாடுகளைக் கட்டுப்படுத்தவும், சிறந்த வெண்மை விளைவை அடைய முடியும். அதே நேரத்தில், பல்வேறு அசுத்தங்களை அகற்றும் முறைகளின் புதிய பொறிமுறையை மேலும் படிப்பது மற்றும் கயோலின் இரும்பு அகற்றுதல் மற்றும் வெண்மையாக்குதல் ஆகியவற்றை பச்சை, திறமையான மற்றும் குறைந்த கார்பன் திசையில் உருவாக்குவதற்கான செயல்முறையை மேம்படுத்துவதும் அவசியம்.
இடுகை நேரம்: மார்ச்-02-2023