சிறப்பு வாய்ந்த இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைக் கொண்ட கயோலின், பீங்கான், காகிதத் தயாரிப்பு, ரப்பர், நெகிழிகள், வெப்பத்தடுப்புப் பொருட்கள், பெட்ரோலிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் பிற தொழில்துறை, விவசாயம் மற்றும் தேசிய பாதுகாப்பு சார்ந்த அதிநவீன தொழில்நுட்பத் துறைகளில் ஒரு இன்றியமையாத அலோகக் கனிம வளமாகத் திகழ்கிறது. கயோலினின் வெண்மை நிறம் அதன் பயன்பாட்டு மதிப்பிற்கான ஒரு முக்கியக் குறியீடாகும்.
கயோலினின் வெண்மை நிறத்தைப் பாதிக்கும் காரணிகள்
கயோலின் என்பது முக்கியமாக கயோலினைட் கனிமங்களால் ஆன ஒரு வகையான நுண்ணிய களிமண் அல்லது களிமண் பாறை ஆகும். இதன் படிக வேதியியல் சூத்திரம் 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O ஆகும். இதில் சிறிதளவு களிமண் அல்லாத கனிமங்களான குவார்ட்ஸ், ஃபெல்ட்ஸ்பார், இரும்பு கனிமங்கள், டைட்டானியம், அலுமினியம் ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஆக்சைடுகள், கரிமப் பொருட்கள் போன்றவை உள்ளன.
கயோலினின் படிக அமைப்பு
கயோலினில் உள்ள அசுத்தங்களின் நிலை மற்றும் தன்மையின் அடிப்படையில், கயோலினின் வெண்மையைக் குறைக்கும் அசுத்தங்களை மூன்று வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: கரிம கார்பன்; Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn போன்ற நிறமித் தனிமங்கள்; பயோடைட், குளோரைட் போன்ற கருமையான கனிமங்கள். பொதுவாக, கயோலினில் V, Cr, Cu, Mn மற்றும் பிற தனிமங்களின் உள்ளடக்கம் குறைவாகவே இருக்கும், இது வெண்மையில் சிறிய தாக்கத்தையே ஏற்படுத்துகிறது. கனிமக் கலவை மற்றும் இரும்பு, டைட்டானியத்தின் உள்ளடக்கம் ஆகியவை கயோலினின் வெண்மையைப் பாதிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும். அவற்றின் இருப்பு கயோலினின் இயற்கையான வெண்மையை மட்டுமல்ல, அதன் சுட்ட வெண்மையையும் பாதிக்கும். குறிப்பாக, இரும்பு ஆக்சைடின் இருப்பு களிமண்ணின் நிறத்தில் எதிர்மறையான தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் அதன் பிரகாசம் மற்றும் தீத்தடுப்புத் திறனைக் குறைக்கிறது. மேலும், இரும்பு ஆக்சைடின் ஆக்சைடு, ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் நீரேற்றப்பட்ட ஆக்சைடின் அளவு 0.4% ஆக இருந்தாலும், அது களிமண் படிவத்திற்கு சிவப்பு முதல் மஞ்சள் நிறத்தைக் கொடுக்கப் போதுமானது. இந்த இரும்பு ஆக்சைடுகள் மற்றும் ஹைட்ராக்சைடுகள் ஹெமடைட் (சிவப்பு), மேக்ஹெமைட் (சிவப்பு-பழுப்பு), கோதைட் (பழுப்பு-மஞ்சள்), லிமோனைட் (ஆரஞ்சு), நீரேற்றப்பட்ட இரும்பு ஆக்சைடு (பழுப்பு-சிவப்பு) போன்றவை ஆகும். கயோலினைச் சிறப்பாகப் பயன்படுத்துவதில், அதிலுள்ள இரும்பு அசுத்தங்களை நீக்குவது மிகவும் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது என்று கூறலாம்.
இரும்பு தனிமத்தின் இருப்பு நிலை
கயோலினில் இரும்பு காணப்படும் நிலையே, அதனை அகற்றும் முறையைத் தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணியாகும். ஏராளமான ஆய்வுகளின்படி, படிக இரும்பு நுண்ணிய துகள்களின் வடிவில் கயோலினில் கலந்திருக்கிறது என்றும், படிகமற்ற இரும்பு கயோலினின் நுண்ணிய துகள்களின் மேற்பரப்பில் பூசப்பட்டிருக்கிறது என்றும் கருதப்படுகிறது. தற்போது, கயோலினில் இரும்பு காணப்படும் நிலை உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: ஒன்று, கயோலினைட் மற்றும் துணை கனிமங்களில் (மைக்கா, டைட்டேனியம் டை ஆக்சைடு மற்றும் இல்லைட் போன்றவை) காணப்படும் இரும்பு; இது கட்டமைப்பு இரும்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. மற்றொன்று, தனித்த இரும்பு கனிமங்களின் வடிவில் காணப்படும் இரும்பு; இது தனி இரும்பு (மேற்பரப்பு இரும்பு, நுண்ணிய படிக இரும்பு மற்றும் படிகமற்ற இரும்பு உட்பட) என்று அழைக்கப்படுகிறது.
கயோலினிலிருந்து இரும்பு நீக்கம் மற்றும் வெண்மையாக்கல் மூலம் அகற்றப்படும் இரும்பு என்பது தனி இரும்பு ஆகும். இதில் முக்கியமாக மேக்னடைட், ஹெமடைட், லிமோனைட், சிடரைட், பைரைட், இல்மனைட், ஜாரோசைட் மற்றும் பிற கனிமங்கள் அடங்கும்; பெரும்பாலான இரும்பு, அதிக அளவில் சிதறடிக்கப்பட்ட கூழ்ம லிமோனைட் வடிவத்திலும், ஒரு சிறிய அளவு கோள, ஊசி வடிவ மற்றும் ஒழுங்கற்ற கோதைட் மற்றும் ஹெமடைட் வடிவத்திலும் காணப்படுகிறது.
கயோலினிலிருந்து இரும்பை அகற்றி வெண்மையாக்கும் முறை
நீர் பிரிப்பு
இந்த முறை முக்கியமாக குவார்ட்ஸ், ஃபெல்ட்ஸ்பார் மற்றும் மைக்கா போன்ற சிதைவுற்ற கனிமங்களையும், பாறைத் துண்டுகள் போன்ற பெரிய அசுத்தங்களையும், அத்துடன் சில இரும்பு மற்றும் டைட்டானியம் கனிமங்களையும் அகற்றப் பயன்படுகிறது. கயோலினைப் போன்ற அடர்த்தி மற்றும் கரைதிறன் கொண்ட அசுத்தக் கனிமங்களை அகற்ற முடியாது, மேலும் வெண்மை மேம்பாடு ஒப்பீட்டளவில் தெளிவாக இருப்பதில்லை. இது ஒப்பீட்டளவில் உயர்தர கயோலின் தாதுவைச் செறிவூட்டுவதற்கும் வெண்மையாக்குவதற்கும் ஏற்றதாகும்.
காந்தப் பிரிப்பு
கயோலினில் உள்ள இரும்புத் தாது அசுத்தங்கள் பொதுவாகக் காந்தத்தன்மை குறைந்தவை. தற்சமயம், உயர் சரிவு வலுவான காந்தப் பிரிப்பு முறை முக்கியமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அல்லது காந்தத்தன்மை குறைந்த தாதுக்கள் வறுக்கப்பட்ட பிறகு வலுவான காந்த இரும்பு ஆக்சைடாக மாற்றப்பட்டு, பின்னர் சாதாரண காந்தப் பிரிப்பு முறை மூலம் அகற்றப்படுகின்றன.
செங்குத்து வளைய உயர் சாய்வு காந்தப் பிரிப்பான்
மின்காந்தக் கூழ்மத்திற்கான உயர் சரிவு காந்தப் பிரிப்பான்
குறைந்த வெப்பநிலை மீக்கடத்தும் காந்தப் பிரிப்பான்
மிதத்தல் முறை
முதன்மை மற்றும் இரண்டாம் நிலை படிவங்களிலிருந்து கயோலினைப் பிரித்தெடுக்க மிதப்பு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த மிதப்புச் செயல்முறையில், கயோலினைட் மற்றும் மைக்கா துகள்கள் பிரிக்கப்படுகின்றன, மேலும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட பொருட்கள் பல பொருத்தமான தொழில்துறை தர மூலப்பொருட்களாகும். கயோலினைட் மற்றும் ஃபெல்ட்ஸ்பாரின் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மிதப்புப் பிரிப்பு, பொதுவாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட pH கொண்ட கூழ்மத்தில் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
குறைப்பு முறை
கயோலினின் மும்மை நிலையில் உள்ள இரும்பு அசுத்தங்களை (ஹெமடைட் மற்றும் லிமோனைட் போன்றவை) ஒரு ஒடுக்கும் காரணியைப் பயன்படுத்தி, கரையக்கூடிய இருமை இரும்பு அயனிகளாக ஒடுக்குவதே ஒடுக்கும் முறையாகும். இந்த அயனிகள் வடிகட்டுதல் மற்றும் கழுவுதல் மூலம் அகற்றப்படுகின்றன. தொழிற்சாலை கயோலினிலிருந்து Fe3+ அசுத்தங்களை அகற்றுவது, பொதுவாக இயற்பியல் தொழில்நுட்பத்தையும் (காந்தப் பிரிப்பு, தேர்ந்தெடுத்த திரட்சி) மற்றும் அமில அல்லது ஒடுக்கும் நிலைமைகளின் கீழ் செய்யப்படும் வேதியியல் சிகிச்சையையும் இணைப்பதன் மூலம் அடையப்படுகிறது.
சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைட் (Na2S2O4), கயோலினிலிருந்து இரும்பைக் குறைப்பதிலும் பிரித்தெடுப்பதிலும் திறம்படச் செயல்படுகிறது, மேலும் தற்போது கயோலின் தொழிற்துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த முறையானது வலுவான அமிலச் சூழல்களில் (pH<3) மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும், இதன் விளைவாக அதிக இயக்கச் செலவுகளும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பும் ஏற்படுகின்றன. மேலும், சோடியம் ஹைட்ரோசல்பைட்டின் வேதியியல் பண்புகள் நிலையற்றவை என்பதால், சிறப்பு மற்றும் விலையுயர்ந்த சேமிப்பு மற்றும் போக்குவரத்து ஏற்பாடுகள் தேவைப்படுகின்றன.
தயோயூரியா டைஆக்சைடு (NH2) 2CSO2, TD) ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணியாகும். இது வலிமையான ஒடுக்கும் திறன், சுற்றுச்சூழல் நேசம், குறைந்த சிதைவு விகிதம், பாதுகாப்பு மற்றும் குறைந்த தொகுதி உற்பத்திச் செலவு போன்ற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. கயோலினில் உள்ள கரையாத Fe3+ அயனிகளை, TD-ஐப் பயன்படுத்தி கரையக்கூடிய Fe2+ ஆக ஒடுக்க முடியும்.
அதன்பிறகு, வடிகட்டுதல் மற்றும் கழுவுதலுக்குப் பிறகு கயோலினின் வெண்மையை அதிகரிக்க முடியும். TD ஆனது அறை வெப்பநிலை மற்றும் நடுநிலைச் சூழல்களில் மிகவும் நிலையானது. TD-யின் வலுவான ஒடுக்கும் திறனை, அதிக காரத்தன்மை (pH>10) அல்லது வெப்பமூட்டும் (T>70 ° C) சூழல்களில் மட்டுமே பெற முடியும், இதன் விளைவாக அதிக செயல்பாட்டுச் செலவும் சிரமமும் ஏற்படுகின்றன.
ஆக்சிஜனேற்ற முறை
வெண்மையை மேம்படுத்துவதற்காக, படிந்துள்ள கார்பன் அடுக்கை அகற்ற ஓசோன், ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு, பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் மற்றும் சோடியம் ஹைப்போகுளோரைட் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி ஆக்சிஜனேற்ற சிகிச்சை அளிக்கப்படுகிறது. தடிமனான மேலடுக்குக்குக் கீழே உள்ள ஆழமான இடத்தில் இருக்கும் கயோலின் சாம்பல் நிறத்தில் உள்ளது, மேலும் அதிலுள்ள இரும்பு ஒடுக்கும் நிலையில் இருக்கிறது. பைரைட்டில் உள்ள கரையாத FeS2-ஐ கரையக்கூடிய Fe2+-ஆக ஆக்சிஜனேற்றம் செய்ய ஓசோன் அல்லது சோடியம் ஹைப்போகுளோரைட் போன்ற வலிமையான ஆக்சிஜனேற்றிகளைப் பயன்படுத்தவும், பின்னர் அமைப்பிலிருந்து Fe2+-ஐ அகற்றக் கழுவவும்.
அமிலக் கசிவு முறை
கயோலினில் உள்ள கரையாத இரும்பு அசுத்தங்களை, ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், சல்பூரிக் அமிலம், ஆக்சாலிக் அமிலம் போன்ற அமிலக் கரைசல்களில் கரையக்கூடிய பொருட்களாக மாற்றி, அதன் மூலம் கயோலினிலிருந்து பிரித்தெடுப்பதே அமிலக் கரைப்பு முறையாகும். மற்ற கரிம அமிலங்களுடன் ஒப்பிடுகையில், ஆக்சாலிக் அமிலம் அதன் அமில வலிமை, நல்ல அணைவுப் பண்பு மற்றும் அதிக ஒடுக்கும் திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக மிகவும் நம்பிக்கைக்குரியதாகக் கருதப்படுகிறது. ஆக்சாலிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்தும்போது, கரைப்புக் கரைசலில் இருந்து கரைந்துள்ள இரும்பை ஃபெரஸ் ஆக்சலேட் வடிவில் வீழ்படிவாக்கலாம். மேலும், அதைச் சுட்டெரித்தல் மூலம் தூய ஹெமடைட்டை உருவாக்கப் பதப்படுத்தலாம். ஆக்சாலிக் அமிலத்தை மற்ற தொழில்துறை செயல்முறைகளிலிருந்து மலிவாகப் பெறலாம். மேலும், பீங்கான் உற்பத்தியின் சூடாக்கும் கட்டத்தில், பதப்படுத்தப்பட்ட பொருளில் எஞ்சியிருக்கும் ஆக்சலேட் கார்பன் டை ஆக்சைடாகச் சிதைக்கப்படும். ஆக்சாலிக் அமிலத்தைக் கொண்டு இரும்பு ஆக்சைடைக் கரைப்பதன் முடிவுகளைப் பல ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஆய்வு செய்துள்ளனர்.
உயர் வெப்பநிலை கால்சினேஷன் முறை
கால்சினேஷன் என்பது சிறப்புத் தர கயோலின் பொருட்களை உற்பத்தி செய்யும் ஒரு செயல்முறையாகும். பதப்படுத்தும் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து, இரண்டு வெவ்வேறு தரங்களிலான கால்சினேஷன் செய்யப்பட்ட கயோலின் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. 650-700 ℃ வெப்பநிலை வரம்பில் செய்யப்படும் கால்சினேஷன், அதன் கட்டமைப்பில் உள்ள ஹைட்ராக்சில் தொகுதியை நீக்குகிறது. மேலும், அதிலிருந்து வெளியேறும் நீராவி, கயோலினின் நெகிழ்ச்சித்தன்மையையும் ஒளிபுகாத் தன்மையையும் மேம்படுத்துகிறது. இது காகிதத்தில் பூச்சுப் பூசுவதற்கு உகந்த ஒரு பண்பாகும். கூடுதலாக, கயோலினை 1000-1050 ℃ வெப்பநிலையில் சூடுபடுத்துவதன் மூலம், அதன் தேய்மானத் தாங்கும் திறனை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், 92-95% வெண்மையையும் பெற முடிகிறது.
குளோரினேற்றம் சுண்ணமாக்கல்
களிமண் தாதுக்களிலிருந்து, குறிப்பாக கயோலினிலிருந்து, குளோரினேற்றம் மூலம் இரும்பு மற்றும் டைட்டானியம் அகற்றப்பட்டு, நல்ல முடிவுகள் பெறப்பட்டன. குளோரினேற்றம் மற்றும் சுட்டெரித்தல் செயல்முறையில், உயர் வெப்பநிலையில் (700 ℃ - 1000 ℃), கயோலினைட், ஹைட்ராக்சில் நீக்கத்திற்கு உள்ளாகி மெட்டாகயோலினைட்டை உருவாக்குகிறது, மேலும் அதிக வெப்பநிலையில், ஸ்பைனல் மற்றும் முல்லைட் கட்டங்கள் உருவாகின்றன. இந்த உருமாற்றங்கள், உருகுதல் மூலம் துகள்களின் நீர் விலக்கும் தன்மை, கடினத்தன்மை மற்றும் அளவை அதிகரிக்கின்றன. இவ்வாறு பதப்படுத்தப்பட்ட தாதுக்களை காகிதம், பிவிசி, ரப்பர், நெகிழிகள், பசைகள், மெருகூட்டிகள் மற்றும் பற்பசை போன்ற பல தொழில்களில் பயன்படுத்தலாம். அதிக நீர் விலக்கும் தன்மை, இந்த தாதுக்களை கரிம அமைப்புகளுடன் மிகவும் இணக்கமானதாக ஆக்குகிறது.
நுண்ணுயிரியல் முறை
கனிமங்களின் நுண்ணுயிரி சுத்திகரிப்பு தொழில்நுட்பம் என்பது, நுண்ணுயிரி கரைத்தல் தொழில்நுட்பம் மற்றும் நுண்ணுயிரி மிதத்தல் தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய, ஒப்பீட்டளவில் ஒரு புதிய கனிம பதப்படுத்தும் துறையாகும். கனிமங்களின் நுண்ணுயிரி கரைத்தல் தொழில்நுட்பம் என்பது, நுண்ணுயிரிகளுக்கும் கனிமங்களுக்கும் இடையிலான ஆழமான இடைவினையைப் பயன்படுத்தி, கனிமங்களின் படிக அமைப்பைச் சிதைத்து, பயனுள்ள கூறுகளைக் கரைக்கும் ஒரு பிரித்தெடுப்புத் தொழில்நுட்பமாகும். கயோலினில் உள்ள ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட பைரைட் மற்றும் பிற சல்பைடு தாதுக்களை நுண்ணுயிரி பிரித்தெடுப்பு தொழில்நுட்பத்தின் மூலம் சுத்திகரிக்க முடியும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் நுண்ணுயிரிகளில் தையோபாசிலஸ் ஃபெரோஆக்சிடான்ஸ் மற்றும் இரும்பு-குறைக்கும் பாக்டீரியாக்கள் அடங்கும். இந்த நுண்ணுயிரியல் முறை குறைந்த செலவு மற்றும் குறைந்த சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டைக் கொண்டது, மேலும் இது கயோலினின் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைப் பாதிக்காது. இது கயோலின் கனிமங்களுக்கான வளர்ச்சி வாய்ப்புகளைக் கொண்ட ஒரு புதிய சுத்திகரிப்பு மற்றும் வெண்மையாக்கும் முறையாகும்.
சுருக்கம்
கயோலினில் உள்ள இரும்பை அகற்றி வெண்மையாக்கும் சிகிச்சையானது, வெவ்வேறு நிறக் காரணங்கள் மற்றும் வெவ்வேறு பயன்பாட்டு நோக்கங்களுக்கு ஏற்ப சிறந்த முறையைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். மேலும், கயோலின் கனிமங்களின் முழுமையான வெண்மை செயல்திறனை மேம்படுத்தி, அதனை அதிக பயன்பாட்டு மதிப்பு மற்றும் பொருளாதார மதிப்புடையதாக மாற்ற வேண்டும். எதிர்கால வளர்ச்சிப் போக்கானது, வேதியியல் முறை, இயற்பியல் முறை மற்றும் நுண்ணுயிரியல் முறை ஆகியவற்றின் சிறப்பியல்புகளை ஒருங்கிணைத்து, அவற்றின் நன்மைகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்தி, தீமைகளையும் குறைபாடுகளையும் கட்டுப்படுத்தி, சிறந்த வெண்மை விளைவை அடைவதாக இருக்க வேண்டும். அதே நேரத்தில், கயோலினில் உள்ள இரும்பை அகற்றி வெண்மையாக்கும் செயல்முறையை பசுமையான, திறமையான மற்றும் குறைந்த கார்பன் உமிழ்வு கொண்ட திசையில் மேம்படுத்துவதற்காக, பல்வேறு அசுத்தங்களை அகற்றும் முறைகளின் புதிய வழிமுறைகளை மேலும் ஆராய்ந்து, செயல்முறையை மேம்படுத்துவதும் அவசியமாகும்.
பதிவிட்ட நேரம்: மார்ச்-02-2023