Maxsus jismoniy va kimyoviy xususiyatlarga ega kaolin keramika, qog'oz ishlab chiqarish, kauchuk, plastmassa, o'tga chidamli materiallar, neftni qayta ishlash va boshqa sanoat, qishloq xo'jaligi va milliy mudofaa sohasidagi ilg'or texnologiyalar sohasida ajralmas metall bo'lmagan mineral manba hisoblanadi. Kaolinning oqligi uni qo'llash qiymatining muhim ko'rsatkichidir.
Kaolin oqligiga ta'sir qiluvchi omillar
Kaolin - asosan kaolinit minerallaridan tashkil topgan nozik taneli loy yoki gil jinslarning bir turi. Uning kristall kimyoviy formulasi 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Loy bo'lmagan minerallarning oz miqdori kvarts, dala shpati, temir minerallari, titan, alyuminiy gidroksidi va oksidlari, organik moddalar va boshqalar.
Kaolinning kristall tuzilishi
Kaolin tarkibidagi aralashmalarning holati va tabiatiga ko'ra, kaolin oqligini pasayishiga olib keladigan aralashmalarni uch toifaga bo'lish mumkin: organik uglerod; Pigment elementlari, masalan, Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn va boshqalar; To'q rangli minerallar, masalan, biotit, xlorit va boshqalar. Umuman olganda, kaolin tarkibidagi V, Cr, Cu, Mn va boshqa elementlarning miqdori kichik bo'lib, bu oqlikka juda oz ta'sir qiladi. Temir va titanning mineral tarkibi va tarkibi kaolin oqligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillardir. Ularning mavjudligi nafaqat kaolinning tabiiy oqligiga, balki uning kalsinlangan oqligiga ham ta'sir qiladi. Xususan, temir oksidi mavjudligi loy rangiga salbiy ta'sir qiladi va uning yorqinligi va yong'inga chidamliligini pasaytiradi. Temir oksidining oksidi, gidroksidi va gidratlangan oksidi miqdori 0,4% bo'lsa ham, loy cho'kmasini qizildan sariq ranggacha berish kifoya. Bu temir oksidi va gidroksidlari gematit (qizil), maggemit (qizil-jigarrang), goetit (jigarrang sariq), limonit (to'q sariq), gidratlangan temir oksidi (jigarrang qizil) va boshqalar bo'lishi mumkin, deyish mumkinki, temir aralashmalarini olib tashlash. kaolinda kaolindan yaxshiroq foydalanishda juda muhim rol o'ynaydi.
Temir elementining paydo bo'lish holati
Kaolindagi temirning paydo bo'lish holati temirni olib tashlash usulini belgilovchi asosiy omil hisoblanadi. Ko'pgina tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, mayda zarrachalar shaklidagi kristalli temir kaolinda aralashtiriladi, amorf temir esa kaolinning nozik zarralari yuzasida qoplanadi. Hozirgi vaqtda kaolindagi temirning paydo bo'lish holati uyda va chet elda ikki turga bo'linadi: biri kaolinitda va tarkibiy temir deb ataladigan yordamchi minerallarda (masalan, slyuda, titan dioksidi va illit); Ikkinchisi erkin temir deb ataladigan mustaqil temir minerallari shaklida (jumladan, sirt temir, nozik taneli kristalli temir va amorf temir).
Temirni olib tashlash va kaolinni oqartirish orqali olib tashlangan temir erkin temir bo'lib, asosan magnetit, gematit, limonit, siderit, pirit, ilmenit, jarosit va boshqa minerallarni o'z ichiga oladi; Temirning katta qismi yuqori darajada disperslangan kolloid limonit shaklida, oz miqdori esa sharsimon, o'tkir va tartibsiz goetit va gematit shaklida mavjud.
Kaolinning temirni olib tashlash va oqartirish usuli
Suvni ajratish
Bu usul asosan kvarts, dala shpati va slyuda kabi detrital minerallarni va tosh qoldiqlari kabi qo'pol aralashmalarni, shuningdek, ba'zi temir va titan minerallarini olib tashlash uchun ishlatiladi. Kaolinga o'xshash zichlik va eruvchanlikka ega bo'lgan nopok minerallarni olib tashlash mumkin emas va oqlikning yaxshilanishi nisbatan aniq emas, bu nisbatan yuqori sifatli kaolin rudasini boyitish va oqartirish uchun javob beradi.
Magnit ajratish
Kaolindagi temir mineral aralashmalari odatda zaif magnitdir. Hozirgi vaqtda yuqori gradyanli kuchli magnit ajratish usuli asosan qo'llaniladi yoki zaif magnit minerallar qovurishdan keyin kuchli magnit temir oksidiga aylanadi va keyin oddiy magnit ajratish usuli bilan chiqariladi.
Vertikal halqali yuqori gradient magnit separator
Elektromagnit atala uchun yuqori gradient magnit separator
Past haroratli supero'tkazuvchi magnit separator
Flotatsiya usuli
Birlamchi va ikkilamchi konlardan kaolinni tozalash uchun flotatsiya usuli qo'llanilgan. Flotatsiya jarayonida kaolinit va slyuda zarralari ajratiladi va tozalangan mahsulotlar bir nechta mos sanoat xom ashyosi hisoblanadi. Kaolinit va dala shpatini selektiv flotatsion ajratish odatda pH nazorat ostida bo'lgan atala ichida amalga oshiriladi.
Qisqartirish usuli
Qaytarilish usuli kaolinning trivalent holatidagi temir aralashmalarini (gematit va limonit kabi) filtrlash va yuvish yo'li bilan olib tashlanadigan eruvchan ikki valentli temir ionlariga kamaytirish uchun qaytaruvchi vositadan foydalanishdir. Sanoat kaolinidan Fe3+ aralashmalarini olib tashlash odatda fizik texnologiya (magnit ajratish, selektiv flokulyatsiya) va kislotali yoki qaytaruvchi sharoitlarda kimyoviy ishlov berishni birlashtirish orqali amalga oshiriladi.
Natriy gidrosulfit (Na2S2O4), shuningdek, natriy gidrosulfit sifatida ham tanilgan, temirni kaolindan kamaytirish va yuvishda samarali bo'lib, hozirda kaolin sanoatida qo'llaniladi. Biroq, bu usul kuchli kislotali sharoitlarda (pH<3) amalga oshirilishi kerak, natijada yuqori operatsion xarajatlar va atrof-muhitga ta'sir qiladi. Bundan tashqari, natriy gidrosulfitning kimyoviy xossalari beqaror bo'lib, maxsus va qimmat saqlash va tashish choralarini talab qiladi.
Tiokarbamid dioksidi: (NH2) 2CSO2, TD) kuchli kamaytiruvchi vosita bo'lib, kuchli pasaytirish qobiliyati, ekologik tozalik, past parchalanish tezligi, xavfsizlik va partiya ishlab chiqarishning arzonligi afzalliklariga ega. Kaolindagi erimaydigan Fe3+ ni TD orqali eriydigan Fe2+gacha kamaytirish mumkin.
Keyinchalik, filtrlash va yuvishdan keyin kaolinning oqligini oshirish mumkin. TD xona haroratida va neytral sharoitda juda barqaror. TD ning kuchli pasayish qobiliyatini faqat kuchli ishqoriylik (pH>10) yoki isitish (T>70 ° C) sharoitida olish mumkin, bu esa yuqori ish haqi va qiyinchilikka olib keladi.
Oksidlanish usuli
Oksidlanish bilan ishlov berish oqlikni yaxshilash uchun adsorbsiyalangan uglerod qatlamini olib tashlash uchun ozon, vodorod periks, kaliy permanganat va natriy gipoxloritdan foydalanishni o'z ichiga oladi. Qalinroq ustki qatlam ostidagi chuqurroq joydagi kaolin kulrang, kaolindagi temir esa qaytaruvchi holatda. Piritda erimaydigan FeS2 ni eruvchan Fe2+ ga oksidlash uchun ozon yoki natriy gipoxlorit kabi kuchli oksidlovchi vositalardan foydalaning va keyin tizimdan Fe2+ ni olib tashlash uchun yuving.
Kislota bilan yuvish usuli
Kislota bilan yuvish usuli kaolindagi erimaydigan temir aralashmalarini kislotali eritmalarda (xlorid kislotasi, sulfat kislota, oksalat kislotasi va boshqalar) eriydigan moddalarga aylantirish, shu bilan kaolindan ajratishni amalga oshirishdir. Boshqa organik kislotalar bilan solishtirganda, oksalat kislotasi kislota kuchi, yaxshi kompleks hosil qilish xususiyati va yuqori qaytaruvchi qobiliyati tufayli eng istiqbolli hisoblanadi. Oksalat kislotasi bilan eritilgan temir temir oksalat shaklida eritma eritmasidan cho'ktirilishi mumkin va kalsinatsiya orqali sof gematit hosil qilish uchun qo'shimcha ishlov berilishi mumkin. Oksalat kislotasini boshqa sanoat jarayonlaridan arzon narxda olish mumkin va keramika ishlab chiqarishning yoqish bosqichida ishlov berilgan materialdagi har qanday qoldiq oksalat karbonat angidridga parchalanadi. Ko'pgina tadqiqotchilar temir oksidini oksalat kislotasi bilan eritish natijalarini o'rganishdi.
Yuqori haroratli kalsinatsiya usuli
Kalsinatsiya - bu maxsus navli kaolin mahsulotlarini ishlab chiqarish jarayoni. Davolash haroratiga ko'ra, kalsinlangan kaolinning ikki xil navi ishlab chiqariladi. 650-700 ℃ harorat oralig'ida kaltsiylash strukturaviy gidroksil guruhini yo'q qiladi va qochib ketadigan suv bug'lari qog'oz qoplamasining ideal atributi bo'lgan kaolinning elastikligi va shaffofligini oshiradi. Bundan tashqari, kaolinni 1000-1050 ℃ haroratda isitish orqali u nafaqat aşınmaya bardoshliligini oshirishi, balki 92-95% oqlikni ham olishi mumkin.
Xlorli kalsinatsiya
Loy minerallaridan, ayniqsa, kaolinni xlorlash orqali temir va titan tozalandi va yaxshi natijalarga erishildi. Xlorlash va kalsinlash jarayonida yuqori haroratda (700 ℃ - 1000 ℃) kaolinit metakaolinit hosil qilish uchun dehidroksillanishdan o'tadi va yuqori haroratda shpinel va mullit fazalari hosil bo'ladi. Ushbu transformatsiyalar sinterlash orqali zarrachalarning hidrofobikligini, qattiqligini va hajmini oshiradi. Shu tarzda ishlov berilgan minerallar qog'oz, PVX, kauchuk, plastmassa, yopishtiruvchi moddalar, polishing va tish pastasi kabi ko'plab sohalarda qo'llanilishi mumkin. Yuqori hidrofobiklik bu minerallarni organik tizimlar bilan ko'proq moslashtiradi.
Mikrobiologik usul
Minerallarni mikrobial tozalash texnologiyasi minerallarni qayta ishlashning nisbatan yangi mavzusi bo'lib, mikrobial yuvish texnologiyasi va mikrobial flotatsiya texnologiyasini o'z ichiga oladi. Minerallarni mikrobial yuvish texnologiyasi - bu minerallarning kristall panjarasini yo'q qilish va foydali komponentlarni eritish uchun mikroorganizmlar va minerallar o'rtasidagi chuqur o'zaro ta'sirdan foydalanadigan ekstraksiya texnologiyasi. Kaolin tarkibidagi oksidlangan pirit va boshqa sulfidli rudalarni mikrobial ekstraksiya texnologiyasi bilan tozalash mumkin. Ko'p ishlatiladigan mikroorganizmlarga Thiobacillus ferrooxidans va Fe-reducing bakteriyalar kiradi. Mikrobiologik usul kam xarajatli va kam atrof-muhit ifloslanishiga ega, bu kaolinning fizik va kimyoviy xususiyatlariga ta'sir qilmaydi. Bu kaolin minerallarining rivojlanish istiqbollari bilan yangi tozalash va oqartirish usulidir.
Xulosa
Kaolinni temirdan tozalash va oqartirish bilan davolash turli xil rang sabablari va turli xil qo'llash maqsadlariga ko'ra eng yaxshi usulni tanlashi, kaolin minerallarining keng qamrovli oqlik ko'rsatkichlarini yaxshilashi va uni yuqori foydalanish qiymati va iqtisodiy qiymatiga ega bo'lishi kerak. Kelajakdagi rivojlanish tendentsiyasi kimyoviy usul, fizik usul va mikrobiologik usulning xususiyatlarini organik ravishda birlashtirish bo'lishi kerak, bu ularning afzalliklarini to'liq o'ynashi va ularning kamchiliklari va kamchiliklarini cheklab qo'yishi, yaxshi oqlash effektiga erishishi kerak. Shu bilan birga, turli xil nopokliklarni olib tashlash usullarining yangi mexanizmini yanada o'rganish va kaolinning temirni olib tashlash va oqartirishni yashil, samarali va kam uglerodli yo'nalishda rivojlantirish jarayonini takomillashtirish kerak.
Xabar vaqti: 2023-yil 2-mart