විශේෂ භෞතික හා රසායනික ගුණාංග සහිත කයෝලින් යනු පිඟන් මැටි, කඩදාසි සෑදීම, රබර්, ප්ලාස්ටික්, පරාවර්තක, ඛනිජ තෙල් පිරිපහදු සහ අනෙකුත් කාර්මික හා කෘෂිකාර්මික සහ ජාතික ආරක්ෂක අති නවීන තාක්ෂණික ක්ෂේත්‍රවල අත්‍යවශ්‍ය ලෝහ නොවන ඛනිජ සම්පතකි. කයෝලින් වල සුදු පැහැය එහි යෙදුම් වටිනාකම පිළිබඳ වැදගත් දර්ශකයකි.
කයෝලින් වල සුදු පැහැයට බලපාන සාධක
Kaolin යනු ප්‍රධාන වශයෙන් kaolinite ඛනිජ වලින් සමන්විත සියුම්-කැටිති මැටි හෝ මැටි පාෂාණ වර්ගයකි. එහි ස්ඵටික රසායනික සූත්‍රය 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O වේ. මැටි නොවන ඛනිජ කුඩා ප්‍රමාණයක් වන්නේ ක්වාර්ට්ස්, ෆෙල්ඩ්ස්පාර්, යකඩ ඛනිජ, ටයිටේනියම්, ඇලුමිනියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සහ ඔක්සයිඩ්, කාබනික ද්‍රව්‍ය යනාදියයි.
කයෝලින් වල ස්ඵටිකරූපී ව්‍යුහය
කයෝලින් වල ඇති අපද්‍රව්‍යවල තත්ත්වය සහ ස්වභාවය අනුව, කයෝලින් වල සුදු පැහැය අඩුවීමට හේතු වන අපද්‍රව්‍ය කාණ්ඩ තුනකට බෙදිය හැකිය: කාබනික කාබන්; Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, වැනි වර්ණක මූලද්‍රව්‍ය; බයෝටයිට්, ක්ලෝරයිට් වැනි අඳුරු ඛනිජ. සාමාන්‍යයෙන්, කයෝලින් වල V, Cr, Cu, Mn සහ අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍යවල අන්තර්ගතය කුඩා වන අතර එය සුදු පැහැයට එතරම් බලපෑමක් ඇති නොකරයි. යකඩ සහ ටයිටේනියම් වල ඛනිජ සංයුතිය සහ අන්තර්ගතය කයෝලින් වල සුදු පැහැයට බලපාන ප්‍රධාන සාධක වේ. ඒවායේ පැවැත්ම කයෝලින් වල ස්වාභාවික සුදු පැහැයට පමණක් නොව, එහි කැල්සින් කළ සුදු පැහැයටද බලපායි. විශේෂයෙන්, යකඩ ඔක්සයිඩ් පැවතීම මැටිවල වර්ණයට අහිතකර ලෙස බලපාන අතර එහි දීප්තිය සහ ගිනි ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි. යකඩ ඔක්සයිඩ් වල ඔක්සයිඩ්, හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සහ හයිඩ්‍රේටඩ් ඔක්සයිඩ් ප්‍රමාණය 0.4% ක් වුවද, මැටි අවසාදිතයට රතු සිට කහ පැහැය ලබා දීමට එය ප්‍රමාණවත් වේ. මෙම යකඩ ඔක්සයිඩ සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් හෙමටයිට් (රතු), මැගමයිට් (රතු-දුඹුරු), ගොතයිට් (දුඹුරු කහ), ලිමොනයිට් (තැඹිලි), හයිඩ්‍රේටඩ් යකඩ ඔක්සයිඩ් (දුඹුරු රතු) යනාදිය විය හැකිය. කයොලින් වල යකඩ අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම කයොලින් වඩා හොඳින් භාවිතා කිරීමේදී අතිශයින් වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන බව පැවසිය හැකිය.
යකඩ මූලද්‍රව්‍යයේ ඇතිවන තත්ත්වය
යකඩ ඉවත් කිරීමේ ක්‍රමය තීරණය කරන ප්‍රධාන සාධකය වන්නේ කයෝලින් වල යකඩ ඇතිවීමේ තත්ත්වයයි. අධ්‍යයනයන් විශාල සංඛ්‍යාවක් විශ්වාස කරන්නේ සියුම් අංශු ස්වරූපයෙන් ස්ඵටිකරූපී යකඩ කයෝලින් වල මිශ්‍ර වී ඇති අතර, කයෝලින් වල සියුම් අංශු මතුපිට අස්ඵටික යකඩ ආලේප කර ඇති බවයි. වර්තමානයේ, කයෝලින් වල යකඩ ඇතිවීමේ තත්ත්වය දේශීය හා විදේශීය වශයෙන් වර්ග දෙකකට බෙදා ඇත: එකක් කයෝලිනයිට් සහ උපාංග ඛනිජ (මයිකා, ටයිටේනියම් ඩයොක්සයිඩ් සහ ලයිට් වැනි) වල වන අතර එය ව්‍යුහාත්මක යකඩ ලෙස හැඳින්වේ; අනෙක නිදහස් යකඩ ලෙස හඳුන්වන ස්වාධීන යකඩ ඛනිජ ස්වරූපයෙන් වන අතර එය (මතුපිට යකඩ, සියුම්-කැටිති ස්ඵටිකරූපී යකඩ සහ අස්ඵටික යකඩ ඇතුළුව) වේ.
කයෝලින් යකඩ ඉවත් කිරීමෙන් සහ සුදු කිරීමෙන් ඉවත් කරන ලද යකඩ නිදහස් යකඩ වන අතර, ප්‍රධාන වශයෙන් මැග්නටයිට්, හෙමාටයිට්, ලිමොනයිට්, සයිඩරයිට්, පයිරයිට්, ඉල්මනයිට්, ජැරොසයිට් සහ අනෙකුත් ඛනිජ ඇතුළත් වේ; බොහෝ යකඩ අධික ලෙස විසිරී ඇති කොලොයිඩල් ලිමොනයිට් ආකාරයෙන් සහ කුඩා ප්‍රමාණයක් ගෝලාකාර, ඇසිකියුලර් සහ අක්‍රමවත් ගොතයිට් සහ හෙමාටයිට් ආකාරයෙන් පවතී.
කයෝලින් වල යකඩ ඉවත් කිරීම සහ සුදු කිරීමේ ක්‍රමය
ජල වෙන් කිරීම
මෙම ක්‍රමය ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා කරනුයේ ක්වාර්ට්ස්, ෆෙල්ඩ්ස්පාර් සහ මයිකා වැනි හානිකර ඛනිජ සහ පාෂාණ සුන්බුන් වැනි රළු අපද්‍රව්‍ය මෙන්ම සමහර යකඩ සහ ටයිටේනියම් ඛනිජ ඉවත් කිරීමට ය. කයෝලින් වලට සමාන ඝනත්වයක් සහ ද්‍රාව්‍යතාවයක් ඇති අපිරිසිදු ඛනිජ ඉවත් කළ නොහැකි අතර, සුදු පැහැය වැඩි දියුණු කිරීම සාපේක්ෂව පැහැදිලි නැත, එය සාපේක්ෂව උසස් තත්ත්වයේ කයෝලින් ලෝපස් ප්‍රතිලාභ සහ සුදු කිරීම සඳහා සුදුසු වේ.
චුම්භක වෙන්වීම
kaolin වල යකඩ ඛනිජ අපද්‍රව්‍ය සාමාන්‍යයෙන් දුර්වල චුම්භක වේ. වර්තමානයේ, ප්‍රධාන වශයෙන් ඉහළ අනුක්‍රමික ශක්තිමත් චුම්භක වෙන් කිරීමේ ක්‍රමය භාවිතා කරනු ලැබේ, නැතහොත් දුර්වල චුම්භක ඛනිජ පුළුස්සා දැමීමෙන් පසු ශක්තිමත් චුම්භක යකඩ ඔක්සයිඩ් බවට පරිවර්තනය කර සාමාන්‍ය චුම්භක වෙන් කිරීමේ ක්‍රමය මගින් ඉවත් කරනු ලැබේ.
සිරස් වළල්ල ඉහළ අනුක්‍රමික චුම්භක බෙදුම්කරු
විද්‍යුත් චුම්භක පොහොර සඳහා ඉහළ අනුක්‍රමික චුම්භක බෙදුම්කරු
අඩු උෂ්ණත්ව සුපිරි සන්නායක චුම්භක බෙදුම්කරු
පාවෙන ක්‍රමය
ප්‍රාථමික සහ ද්විතියික තැන්පතු වලින් කයෝලින් ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා ෆ්ලෝටේෂන් ක්‍රමය යොදාගෙන ඇත. ෆ්ලෝටේෂන් ක්‍රියාවලියේදී, කයෝලිනයිට් සහ මයිකා අංශු වෙන් කරනු ලබන අතර, පිරිසිදු කරන ලද නිෂ්පාදන සුදුසු කාර්මික ශ්‍රේණියේ අමුද්‍රව්‍ය කිහිපයකි. කයෝලිනයිට් සහ ෆෙල්ඩ්ස්පාර් වල තෝරාගත් ෆ්ලෝටේෂන් වෙන් කිරීම සාමාන්‍යයෙන් පාලිත pH අගය සහිත පොහොරවල සිදු කෙරේ.
අඩු කිරීමේ ක්‍රමය
අඩු කිරීමේ ක්‍රමය නම්, කයෝලින් වල ත්‍රිසංයුජ තත්වයේ ඇති යකඩ අපද්‍රව්‍ය (හෙමාටයිට් සහ ලිමොනයිට් වැනි) ද්‍රාව්‍ය ද්විසංයුජ යකඩ අයන බවට අඩු කිරීම සඳහා අඩු කිරීමේ කාරකයක් භාවිතා කිරීමයි, ඒවා පෙරීම සහ සේදීම මගින් ඉවත් කරනු ලැබේ. කාර්මික කයෝලින් වලින් Fe3+ අපද්‍රව්‍ය ඉවත් කිරීම සාමාන්‍යයෙන් සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ භෞතික තාක්ෂණය (චුම්භක වෙන් කිරීම, තෝරාගත් ෆ්ලොක්කුලේෂන්) සහ ආම්ලික හෝ අඩු කිරීමේ තත්වයන් යටතේ රසායනික ප්‍රතිකාර ඒකාබද්ධ කිරීමෙනි.
සෝඩියම් හයිඩ්‍රොසල්ෆයිට් (Na2S2O4), සෝඩියම් හයිඩ්‍රොසල්ෆයිට් ලෙසද හැඳින්වේ, එය කයෝලින් වලින් යකඩ අඩු කිරීමට සහ කාන්දු කිරීමට ඵලදායී වන අතර දැනට කයෝලින් කර්මාන්තයේ භාවිතා වේ. කෙසේ වෙතත්, මෙම ක්‍රමය දැඩි ආම්ලික තත්වයන් (pH<3) යටතේ සිදු කළ යුතු අතර, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ මෙහෙයුම් පිරිවැයක් සහ පාරිසරික බලපෑමක් ඇති වේ. ඊට අමතරව, සෝඩියම් හයිඩ්‍රොසල්ෆයිට් වල රසායනික ගුණාංග අස්ථායී වන අතර, විශේෂ සහ මිල අධික ගබඩා සහ ප්‍රවාහන විධිවිධාන අවශ්‍ය වේ.
තයෝරියා ඩයොක්සයිඩ්: (NH2) 2CSO2, TD) යනු ශක්තිමත් අඩු කිරීමේ කාරකයක් වන අතර, එයට ශක්තිමත් අඩු කිරීමේ හැකියාව, පරිසර හිතකාමීත්වය, අඩු වියෝජන අනුපාතය, ආරක්ෂාව සහ කාණ්ඩ නිෂ්පාදනයේ අඩු පිරිවැය යන වාසි ඇත. කයෝලින් වල දිය නොවන Fe3+, TD හරහා ද්‍රාව්‍ය Fe2+ දක්වා අඩු කළ හැකිය.
පසුව, පෙරීම සහ සේදීමෙන් පසු kaolin වල සුදු පැහැය වැඩි කළ හැක. කාමර උෂ්ණත්වයේ සහ උදාසීන තත්වයන් යටතේ TD ඉතා ස්ථායී වේ. TD හි ශක්තිමත් අඩු කිරීමේ හැකියාව ලබා ගත හැක්කේ ශක්තිමත් ක්ෂාරීයතාව (pH>10) හෝ උණුසුම (T>70 °C) තත්වයන් යටතේ පමණි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඉහළ මෙහෙයුම් පිරිවැයක් සහ දුෂ්කරතා ඇති වේ.
ඔක්සිකරණ ක්‍රමය
ඔක්සිකරණ ප්‍රතිකාරයට ඕසෝන්, හයිඩ්‍රජන් පෙරොක්සයිඩ්, පොටෑසියම් පර්මැන්ගනේට් සහ සෝඩියම් හයිපොක්ලෝරයිට් භාවිතා කිරීම ඇතුළත් වන අතර එමඟින් සුදු පැහැය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අවශෝෂණය කරන ලද කාබන් ස්ථරය ඉවත් කරයි. ඝනකම වැඩි බරක් යටතේ ගැඹුරු ස්ථානයේ ඇති කයෝලින් අළු පැහැයෙන් යුක්ත වන අතර කයෝලින් වල යකඩ අඩු කිරීමේ තත්වයේ පවතී. පයිරයිට් වල දිය නොවන FeS2 ද්‍රාව්‍ය Fe2+ බවට ඔක්සිකරණය කිරීමට ඕසෝන් හෝ සෝඩියම් හයිපොක්ලෝරයිට් වැනි ශක්තිමත් ඔක්සිකාරක කාරක භාවිතා කරන්න, ඉන්පසු පද්ධතියෙන් Fe2+ ඉවත් කිරීමට සේදීම.
අම්ල කාන්දු කිරීමේ ක්‍රමය
අම්ල කාන්දු කිරීමේ ක්‍රමය නම් කයොලින් වල ඇති දිය නොවන යකඩ අපද්‍රව්‍ය ආම්ලික ද්‍රාවණවල (හයිඩ්‍රොක්ලෝරික් අම්ලය, සල්ෆියුරික් අම්ලය, ඔක්සලික් අම්ලය ආදිය) ද්‍රාව්‍ය ද්‍රව්‍ය බවට පරිවර්තනය කිරීමයි, එමඟින් කයොලින් වලින් වෙන්වීම සාක්ෂාත් කර ගැනීමයි. අනෙකුත් කාබනික අම්ල හා සසඳන විට, ඔක්සලික් අම්ලය එහි අම්ල ශක්තිය, හොඳ සංකීර්ණ ගුණය සහ ඉහළ අඩු කිරීමේ හැකියාව නිසා වඩාත්ම පොරොන්දු වූ එකක් ලෙස සැලකේ. ඔක්සලික් අම්ලය සමඟ, ද්‍රාවිත යකඩ ෆෙරස් ඔක්සලේට් ආකාරයෙන් කාන්දු වන ද්‍රාවණයෙන් අවක්ෂේප කළ හැකි අතර, කැල්සිනේෂන් හරහා පිරිසිදු හෙමාටයිට් සෑදීමට තවදුරටත් සැකසිය හැකිය. ඔක්සලික් අම්ලය අනෙකුත් කාර්මික ක්‍රියාවලීන්ගෙන් ලාභදායී ලෙස ලබා ගත හැකි අතර, සෙරමික් නිෂ්පාදනයේ වෙඩි තැබීමේ අවධියේදී, ප්‍රතිකාර කරන ලද ද්‍රව්‍යයේ ඇති ඕනෑම අවශේෂ ඔක්සලේට් කාබන් ඩයොක්සයිඩ් බවට දිරාපත් වේ. බොහෝ පර්යේෂකයන් ඔක්සලික් අම්ලය සමඟ යකඩ ඔක්සයිඩ් විසුරුවා හැරීමේ ප්‍රතිඵල අධ්‍යයනය කර ඇත.
ඉහළ උෂ්ණත්ව ගණනය කිරීමේ ක්‍රමය
කැල්සිනේෂන් යනු විශේෂ ශ්‍රේණියේ කඕලින් නිෂ්පාදන නිපදවීමේ ක්‍රියාවලියයි. ප්‍රතිකාර උෂ්ණත්වයට අනුව, කැල්සින් කරන ලද කයෝලින් විවිධ ශ්‍රේණි දෙකක් නිපදවනු ලැබේ. 650-700 ℃ උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ කැල්සිනේෂන් කිරීම ව්‍යුහාත්මක හයිඩ්‍රොක්සයිල් කාණ්ඩය ඉවත් කරන අතර, ගැලවී යන ජල වාෂ්ප කඩදාසි ආලේපන යෙදීමේ කදිම ගුණාංගයක් වන කයෝලින් වල ප්‍රත්‍යාස්ථතාව සහ පාරාන්ධතාවය වැඩි කරයි. ඊට අමතරව, කයෝලින් 1000-1050 ℃ දී රත් කිරීමෙන්, එය උල්ෙල්ඛතාව වැඩි කිරීමට පමණක් නොව, 92-95% සුදු පැහැයක් ලබා ගත හැකිය.
ක්ලෝරිනීකරණය ගණනය කිරීම
මැටි ඛනිජ වලින්, විශේෂයෙන් කයෝලින් ක්ලෝරීනීකරණය මගින් යකඩ සහ ටයිටේනියම් ඉවත් කරන ලද අතර, හොඳ ප්‍රතිඵල ලබා ගන්නා ලදී. ක්ලෝරීනීකරණය සහ කැල්සිනේෂන් ක්‍රියාවලියේදී, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී (700 ℃ - 1000 ℃), කයෝලිනයිට් විහරණයට ලක් වී මෙටකොලිනයිට් සෑදෙන අතර, ඉහළ උෂ්ණත්වයකදී, ස්පිනල් සහ මුල්ලයිට් අවධි සෑදේ. මෙම පරිවර්තනයන් සින්ටර් කිරීම හරහා අංශුවල ජලභීතිකාව, දෘඪතාව සහ ප්‍රමාණය වැඩි කරයි. මේ ආකාරයෙන් ප්‍රතිකාර කරන ලද ඛනිජ කඩදාසි, PVC, රබර්, ප්ලාස්ටික්, මැලියම්, ඔප දැමීම සහ දන්තාලේප වැනි බොහෝ කර්මාන්තවල භාවිතා කළ හැකිය. ඉහළ ජලභීතිකාව මෙම ඛනිජ කාබනික පද්ධති සමඟ වඩාත් අනුකූල කරයි.
ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රමය
ඛනිජවල ක්ෂුද්‍රජීවී පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණය යනු ක්ෂුද්‍රජීවී කාන්දු කිරීමේ තාක්ෂණය සහ ක්ෂුද්‍රජීවී පාවෙන තාක්ෂණය ඇතුළුව සාපේක්ෂව නව ඛනිජ සැකසුම් විෂයයකි. ඛනිජවල ක්ෂුද්‍රජීවී කාන්දු කිරීමේ තාක්ෂණය යනු ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් සහ ඛනිජ අතර ගැඹුරු අන්තර්ක්‍රියා භාවිතා කරමින් ඛනිජවල ස්ඵටික දැලිස විනාශ කර ප්‍රයෝජනවත් සංරචක විසුරුවා හරියි. ඔක්සිකරණය වූ පයිරයිට් සහ කයෝලින් වල අඩංගු අනෙකුත් සල්ෆයිඩ් ලෝපස් ක්ෂුද්‍රජීවී නිස්සාරණ තාක්ෂණයෙන් පිරිසිදු කළ හැකිය. බහුලව භාවිතා වන ක්ෂුද්‍ර ජීවීන් අතර තයෝබැසිලස් ෆෙරොක්සිඩන් සහ ෆෙ-අඩු කිරීමේ බැක්ටීරියා ඇතුළත් වේ. ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රමයට අඩු පිරිවැයක් සහ අඩු පරිසර දූෂණයක් ඇති අතර එය කයෝලින් වල භෞතික හා රසායනික ගුණාංගවලට බලපාන්නේ නැත. එය කයෝලින් ඛනිජ සඳහා සංවර්ධන අපේක්ෂාවන් සහිත නව පිරිසිදු කිරීමේ සහ සුදු කිරීමේ ක්‍රමයකි.
සාරාංශය
කයෝලින් යකඩ ඉවත් කිරීම සහ සුදු කිරීම සඳහා ප්‍රතිකාර කිරීමේදී විවිධ වර්ණ හේතූන් සහ විවිධ යෙදුම් අරමුණු අනුව හොඳම ක්‍රමය තෝරා ගැනීම, කයෝලින් ඛනිජවල පුළුල් සුදු පැහැයේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සහ එය ඉහළ භාවිත වටිනාකමක් සහ ආර්ථික වටිනාකමක් ඇති කිරීම අවශ්‍ය වේ. අනාගත සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය විය යුත්තේ රසායනික ක්‍රමය, භෞතික ක්‍රමය සහ ක්ෂුද්‍රජීව විද්‍යාත්මක ක්‍රමයේ ලක්ෂණ කාබනිකව ඒකාබද්ධ කිරීම, එමඟින් ඒවායේ වාසි සඳහා පූර්ණ දායකත්වයක් ලබා දීම සහ ඒවායේ අවාසි සහ අඩුපාඩු පාලනය කිරීම, එමඟින් වඩා හොඳ සුදු කිරීමේ බලපෑමක් ලබා ගැනීමයි. ඒ සමඟම, විවිධ අපිරිසිදුකම් ඉවත් කිරීමේ ක්‍රමවල නව යාන්ත්‍රණය තවදුරටත් අධ්‍යයනය කිරීම සහ කයෝලින් යකඩ ඉවත් කිරීම සහ සුදු කිරීම හරිත, කාර්යක්ෂම සහ අඩු කාබන් දිශාවට වර්ධනය කිරීම සඳහා ක්‍රියාවලිය වැඩිදියුණු කිරීම ද අවශ්‍ය වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-02-2023