কাওলিন কাদামাটির আয়রন অক্সাইড এর রঙের উপর ক্ষতিকর প্রভাব ফেলে, এর উজ্জ্বলতা এবং আগুন প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে, যা এর বাণিজ্যিক মূল্য উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করবে। এমনকি অল্প পরিমাণ আয়রন অক্সাইড, হাইড্রোক্সাইড এবং হাইড্রেটেড অক্সাইড, যেমন 0.4%, কাদামাটির পলিকে লাল থেকে হলুদ রঙ করার জন্য যথেষ্ট। এই আয়রন অক্সাইড এবং হাইড্রোক্সাইডগুলি হেমাটাইট (লাল), ম্যাগনেটাইট (লাল-বাদামী), গোয়েথাইট (বাদামী-হলুদ), লিমোনাইট (কমলা), এবং হাইড্রেটেড আয়রন অক্সাইড (লাল-বাদামী) হতে পারে। অতএব, এই কাঁচামালকে বাণিজ্যিক মূল্য দেওয়ার জন্য প্রথম উপকারী পদক্ষেপ হল কার্যকরভাবে কাওলিন কাদামাটি থেকে আয়রন অক্সাইড অপসারণ করা।
জল ধোয়া পদ্ধতি
কেওলিন উৎপাদনের জন্য জল-ধোয়ার প্রক্রিয়া আবরণ এবং ফিলারে বেশ কয়েকটি ধাপ জড়িত। প্রথমত, অশোধিত কাদামাটি একটি স্লারি তৈরি করা হয়। থেকে kaolin আলাদা করতে খনিজ কোয়ার্টজ এবং অভ্রের মতো অমেধ্য এবং এটিকে তিনটি গ্রেডে শ্রেণীবদ্ধ করুন (সূক্ষ্ম, মাঝারি এবং মোটা), স্লারিতে অবশ্যই পৃথক খনিজ কণা থাকতে হবে এবং পানিতে ঝুলে থাকবে। মিক্সারে কাওলিন কণাগুলির তাদের প্রান্ত এবং পৃষ্ঠের বিপরীত চার্জ রয়েছে, যার ফলে তারা একে অপরকে আকর্ষণ করে এবং ফ্লোক্স গঠন করে। সোডিয়াম পলিফসফেটের মতো বিচ্ছুরণকারী ফ্লোক্সের কণাগুলিকে আলাদা করতে যোগ করা হয়। 44 মাইক্রোমিটারের চেয়ে বড় বালি এবং নুড়ি অপসারণের জন্য মাটির স্লারি মিক্সার থেকে সেটলিং ট্যাঙ্ক এবং পর্দায় পাম্প করা হয়। বালি কণা অপসারণ করার পরে, পছন্দসই kaolin প্রাপ্ত করা হয়।
চৌম্বক বিচ্ছেদ
চৌম্বক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া বিভিন্ন ধরণের খনিজগুলির মধ্যে চৌম্বকীয় সংবেদনশীলতার পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে তাদের পৃথক করার জন্য। কাওলিনের রঙিন অমেধ্য, যেমন রুটাইল, হেমাটাইট, ম্যাগনেটাইট, মাইকা এবং পাইরাইট, প্রাকৃতিকভাবে চৌম্বক। উচ্চ-তীব্রতার চৌম্বক বিচ্ছেদ শিল্প খনিজগুলির উপকারীকরণে উল্লেখযোগ্য সাফল্য অর্জন করেছে।
ফ্লোটেশন
প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক আমানত থেকে কেওলিন প্রক্রিয়া করার জন্য ফ্লোটেশন পদ্ধতি প্রয়োগ করা হয়েছে। ফ্লোটেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, কেওলিনাইট এবং মাইকা কণাগুলি পৃথক করা হয়, যার ফলে শিল্প ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত বিশুদ্ধ পদার্থ তৈরি হয়। কেওলিনাইট এবং ফেল্ডস্পারের নির্বাচনী ফ্লোটেশন বিভাজন সাধারণত নিয়ন্ত্রিত অম্লতা বা ক্ষারত্ব সহ জলের স্লারিতে পরিচালিত হয়।
হ্রাস পদ্ধতি
ট্রাইভ্যালেন্ট আয়রন শুধুমাত্র অম্লীয় অবস্থায় দ্রবণীয় যার pH 3 বা তার কম। লৌহঘটিত লোহা অম্লতার বিস্তৃত পরিসরের মধ্যে দ্রবণীয়, কিন্তু নিরপেক্ষ বা উচ্চতর pH অবস্থার অধীনে, Fe2+ শুধুমাত্র হ্রাসকারী অবস্থার অধীনে স্থিতিশীল। অক্সিজেনের উপস্থিতিতে, Fe2+ দ্রুত ত্রিভ্যালেন্ট আকারে জারিত হয়, যা Fe3+ ধারণকারী কঠিন অবক্ষেপ তৈরি করে। শিল্প কাওলিন কাদামাটি থেকে Fe3+ অমেধ্য অপসারণ সাধারণত শারীরিক কৌশল (চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ, নির্বাচনী ফ্লোকুলেশন) এবং রাসায়নিক অ্যাসিডিক বা হ্রাসকারী অবস্থার অধীনে চিকিত্সা।
সোডিয়াম বিসালফাইট, যা সোডিয়াম মেটাবিসালফাইট বা সোডিয়াম পাইরোসালফাইট নামেও পরিচিত, কার্যকরভাবে কেওলিন কাদামাটি থেকে লোহা কমিয়েছে এবং বর্তমানে কেওলিন শিল্পে ব্যবহৃত হচ্ছে। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি অবশ্যই দৃঢ়ভাবে অম্লীয় অবস্থার (pH <3) অধীনে করা উচিত, যার ফলে উচ্চ পরিচালন খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাব পড়ে। তদুপরি, সোডিয়াম বিসালফাইটের রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি অস্থির, বিশেষ এবং ব্যয়বহুল স্টোরেজ এবং পরিবহন ব্যবস্থার প্রয়োজন।
সালফার ডাই অক্সাইড ইউরিয়া একটি শক্তিশালী হ্রাসকারী এজেন্ট যা ব্যাপকভাবে চামড়া প্রক্রিয়াকরণ, টেক্সটাইল মুদ্রণ এবং রঞ্জনবিদ্যা, কাগজ তৈরি এবং ব্লিচিং-এ ব্যবহৃত হয়। অন্যান্য হ্রাসকারী এজেন্ট যেমন বোরোহাইড্রাইড এবং বীমা পাউডারের তুলনায়, সালফার ডাই অক্সাইড ইউরিয়ার একটি শক্তিশালী হ্রাস করার ক্ষমতা, পরিবেশগত বন্ধুত্ব, কম পচনের হার, নিরাপত্তা এবং বাল্কে কম উৎপাদন খরচ রয়েছে। সালফার ডাই অক্সাইড ইউরিয়া দ্বারা কেওলিনের অদ্রবণীয় Fe3+ দ্রবণীয় Fe2+ এ হ্রাস করা যেতে পারে। পরবর্তীকালে, পরিস্রাবণ এবং ধোয়ার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে, কেওলিনের শুভ্রতা বাড়ানো যেতে পারে। সালফার ডাই অক্সাইড ইউরিয়া ঘরের তাপমাত্রা এবং নিরপেক্ষ অবস্থায় খুবই স্থিতিশীল, এবং এর শক্তিশালী হ্রাস করার ক্ষমতা শুধুমাত্র শক্তিশালী ক্ষারীয় অবস্থা (pH>10) বা গরম করার (T>70°C) অধীনে পাওয়া যায়, যা উচ্চ পরিচালন খরচ এবং অপারেশনাল অসুবিধার দিকে পরিচালিত করে। .
জারণ পদ্ধতি
শোষিত কার্বন স্তর অপসারণ এবং শুভ্রতা উন্নত করতে ওজোন, হাইড্রোজেন পারঅক্সাইড, পটাসিয়াম পারম্যাঙ্গানেট এবং সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইট ব্যবহার করে অক্সিডেশন চিকিত্সা জড়িত। মোটা আবরণ স্তরের নীচের অংশে, কাওলিন কাদামাটি ধূসর দেখায় এবং কাদামাটির মধ্যে লোহা কমে যায়।
ওজোন বা সোডিয়াম হাইপোক্লোরাইটের মতো শক্তিশালী অক্সিডাইজিং এজেন্ট ব্যবহার করে, পাইরাইটে অদ্রবণীয় FeS2 দ্রবণীয় Fe2+-তে অক্সিডাইজ করা হয়, যা জল ধোয়ার মাধ্যমে সিস্টেম থেকে সরানো হয়।
অ্যাসিড লিচিং
সিধু প্রমুখ। আয়রন অক্সাইড এবং হাইড্রোক্সাইডের চিকিৎসার জন্য হাইড্রোক্লোরিক এবং পারক্লোরিক অ্যাসিড লিচিং ব্যবহার করা হয়। যাইহোক, সালফিউরিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য অজৈব অ্যাসিড ব্যবহার করে উচ্চ-বিশুদ্ধ কাদামাটি বা বালির খনি থেকে আয়রন অক্সাইড শিল্প অপসারণের উল্লেখযোগ্য সীমাবদ্ধতা রয়েছে, কারণ চিকিত্সার পরে অবশিষ্ট অ্যাসিড সিরামিক উত্পাদনে ব্যবহৃত কাঁচামালকে দূষিত করতে পারে।
অন্যান্য জৈব অ্যাসিডের তুলনায়, অক্সালিক অ্যাসিড তার অম্লতা, ভাল চেলেটিং বৈশিষ্ট্য এবং উচ্চ হ্রাস করার ক্ষমতার কারণে সবচেয়ে প্রতিশ্রুতিশীল। অক্সালিক অ্যাসিড ব্যবহার করে, দ্রবীভূত লোহাকে লিচিং দ্রবণ থেকে অক্সালেট আয়রন হিসাবে দ্রবীভূত করা যেতে পারে, যা বিশুদ্ধ হেমাটাইট গঠনের জন্য ক্যালসিনেশনের মাধ্যমে আরও প্রক্রিয়াজাত করা যেতে পারে। অক্সালিক অ্যাসিড অন্যান্য শিল্প প্রক্রিয়া থেকে সস্তায় প্রাপ্ত করা যেতে পারে, এবং সিরামিক উত্পাদনের ফায়ারিং পর্যায়ে চিকিত্সা করা উপাদানের অবশিষ্ট অক্সালেট লবণ কার্বন ডাই অক্সাইডে পচে যাবে।
উচ্চ তাপমাত্রা ক্যালসিনেশন পদ্ধতি
উচ্চ-তাপমাত্রা ক্যালসিনেশনের সময় কাওলিন গঠন এবং ফেজ পরিবর্তন করে, যা দুটি প্রক্রিয়ায় বিভক্ত করা যেতে পারে: কাঠামোগত জল অপসারণ এবং ফেজ রূপান্তর। ক্যালসিনেশন হল উচ্চ-গ্রেডের কেওলিন পণ্য উত্পাদন করতে ব্যবহৃত প্রক্রিয়া। প্রক্রিয়াকরণ তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে দুটি ভিন্ন গ্রেডের ক্যালসাইন্ড কাওলিন তৈরি করা হয়। 650-700 ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রায় ক্যালসিনেশন কাঠামোগত হাইড্রক্সিল গ্রুপগুলিকে সরিয়ে দেয় এবং জলীয় বাষ্পকে বাষ্পীভূত করে, যার ফলে ক্যাওলিনের স্থিতিস্থাপকতা এবং অস্বচ্ছতা বৃদ্ধি পায়, যা কাগজের আবরণ প্রয়োগের জন্য আদর্শ বৈশিষ্ট্য। উপরন্তু, 1000-1050°C তাপমাত্রায় kaolin গরম করলে এর গ্রাইন্ডিং কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি পায় এবং 92-95% শুভ্রতা অর্জন করতে পারে।
ক্লোরিনেশন ক্যালসিনেশন পদ্ধতি
জ্যাকসন খনিজ ব্লিচিং অর্জনের জন্য অমেধ্য, প্রধানত লোহা এবং টাইটানিয়াম অপসারণের জন্য কাওলিন খনিজগুলির ক্লোরিনেশন অধ্যয়ন করেছিলেন। ক্লোরিনেশন পদ্ধতি কাদামাটির খনিজ, বিশেষ করে কাওলিন থেকে লোহা এবং টাইটানিয়াম অপসারণ করে। এই প্রক্রিয়ায় উচ্চ তাপমাত্রা (700℃-1000℃) জড়িত থাকে, যেখানে ক্যাওলিনাইট ডিহাইড্রোক্সিলেশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং মেটাকাওলিনাইটে রূপান্তরিত হয়। এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায়, স্পিনেল এবং মুলাইট পর্যায়গুলি গঠিত হয়। এই রূপান্তরগুলি কেওলিন কণার হাইড্রোফোবিসিটি, কঠোরতা এবং বৃদ্ধি করে কণা আকার sintering মাধ্যমে। চিকিত্সা করা খনিজগুলি বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন কাগজ, পিভিসি, রাবার, প্লাস্টিক, আঠালো, পলিশিং এবং টুথপেস্ট। এই খনিজগুলির উচ্চ হাইড্রোফোবিসিটি তাদের জৈব সিস্টেমের সাথে আরও সামঞ্জস্যপূর্ণ করে তোলে।