Ikiwa na sifa maalum za kimaumbile na kemikali, kaolin ni rasilimali ya madini isiyo ya metali muhimu katika kauri, utengenezaji wa karatasi, mpira, plastiki, kinzani, usafishaji wa petroli na nyanja zingine za teknolojia ya kisasa ya viwanda na kilimo na ulinzi wa kitaifa. Weupe wa kaolin ni kiashiria muhimu cha thamani ya matumizi yake.
Mambo yanayoathiri weupe wa kaolin
Kaolin ni aina ya udongo laini au mwamba wa udongo unaojumuisha madini ya kaolinite. Fomula yake ya kemikali ya kioo ni 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. Kiasi kidogo cha madini yasiyo ya udongo ni quartz, feldspar, madini ya chuma, titani, hidroksidi ya alumini na oksidi, suala la kikaboni, nk.
Muundo wa fuwele wa kaolin
Kwa mujibu wa hali na asili ya uchafu katika kaolini, uchafu unaosababisha kupungua kwa weupe wa kaolini unaweza kugawanywa katika makundi matatu: kaboni hai; Vipengele vya rangi, kama vile Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, nk; Madini ya giza, kama vile biotite, klorini, nk. Kwa ujumla, maudhui ya V, Cr, Cu, Mn na vipengele vingine katika kaolin ni ndogo, ambayo ina athari ndogo juu ya weupe. Muundo wa madini na yaliyomo katika chuma na titani ndio sababu kuu zinazoathiri weupe wa kaolini. Uwepo wao hautaathiri tu weupe wa asili wa kaolin, lakini pia utaathiri weupe wake wa calcined. Hasa, uwepo wa oksidi ya chuma una athari mbaya kwa rangi ya udongo na hupunguza mwangaza wake na upinzani wa moto. Na hata kama kiasi cha oksidi, hidroksidi na oksidi hidrati ya oksidi ya chuma ni 0.4%, inatosha kutoa udongo wa udongo nyekundu kwa rangi ya njano. Oksidi hizi za chuma na hidroksidi zinaweza kuwa hematite (nyekundu), maghemite (nyekundu-kahawia), goethite (njano ya hudhurungi), limonite (machungwa), oksidi ya chuma iliyo na hidrati (nyekundu ya hudhurungi), nk Inaweza kusema kuwa kuondolewa kwa uchafu wa chuma. katika kaolin ina jukumu muhimu sana katika matumizi bora ya kaolin.
Hali ya kutokea kwa kipengele cha chuma
Hali ya tukio la chuma katika kaolin ni sababu kuu inayoamua njia ya kuondolewa kwa chuma. Idadi kubwa ya tafiti zinaamini kuwa chuma cha fuwele kwa namna ya chembe nzuri huchanganywa katika kaolini, wakati chuma cha amofasi kinawekwa juu ya uso wa chembe nzuri za kaolini. Kwa sasa, hali ya kutokea kwa chuma katika kaolini imegawanywa katika aina mbili nyumbani na nje ya nchi: moja iko katika kaolinite na madini ya nyongeza (kama vile mica, dioksidi ya titan na illite), ambayo inaitwa chuma cha miundo; Nyingine ni katika mfumo wa madini ya chuma huru, inayoitwa chuma bure (ikiwa ni pamoja na chuma cha uso, chuma cha fuwele laini na chuma cha amofasi).
chuma kuondolewa kwa chuma kuondolewa na whitening ya kaolin ni bure chuma, hasa ikiwa ni pamoja na magnetite, hematite, limonite, siderite, pyrite, ilmenite, jarosite na madini mengine; Iron nyingi zipo kwa namna ya limonite ya colloidal iliyotawanywa sana, na kiasi kidogo katika mfumo wa goethite ya spherical, acicular na isiyo ya kawaida na hematite.
Kuondoa chuma na njia nyeupe ya kaolin
Kutengana kwa maji
Njia hii hutumiwa hasa kuondoa madini hatari kama vile quartz, feldspar na mica, na uchafu mwingi zaidi kama vile vifusi vya miamba, pamoja na madini ya chuma na titani. Madini ya uchafu yenye msongamano sawa na umumunyifu kwa kaolini hayawezi kuondolewa, na uboreshaji wa weupe si dhahiri, ambao unafaa kwa manufaa na weupe wa ore ya kaolini yenye ubora wa juu.
Mgawanyiko wa sumaku
Uchafu wa madini ya chuma katika kaolini kwa kawaida ni sumaku dhaifu. Kwa sasa, njia ya utengano yenye nguvu ya sumaku ya juu inatumiwa hasa, au madini dhaifu ya sumaku hubadilishwa kuwa oksidi ya chuma yenye nguvu ya sumaku baada ya kuchomwa, na kisha kuondolewa kwa njia ya kawaida ya kutenganisha sumaku.
Pete ya wima ya kitenganishi cha sumaku yenye gradient ya juu
Kitenganishi cha sumaku ya gradient ya juu kwa tope la sumakuumeme
Kitenganishi cha sumaku kinachopitisha joto la chini
Mbinu ya kuelea
Mbinu ya kuelea imetumika kutibu kaolini kutoka kwa amana za msingi na za upili. Katika mchakato wa kuelea, chembe za kaolinite na mica hutenganishwa, na bidhaa zilizosafishwa ni malighafi kadhaa zinazofaa za daraja la viwanda. Utengano wa kuchagua wa kuelea wa kaolinite na feldspar kawaida hufanywa kwa tope na pH iliyodhibitiwa.
Mbinu ya kupunguza
Njia ya kupunguza ni kutumia wakala wa kupunguza ili kupunguza uchafu wa chuma (kama vile hematite na limonite) katika hali ya trivalent ya kaolini hadi ioni za chuma zenye mumunyifu, ambazo huondolewa kwa kuchujwa na kuosha. Uondoaji wa uchafu wa Fe3+ kutoka kwa kaolini ya viwanda kwa kawaida hupatikana kwa kuchanganya teknolojia ya kimwili (kutenganisha kwa sumaku, flocculation ya kuchagua) na matibabu ya kemikali chini ya hali ya tindikali au kupunguza.
Sodiamu hidrosulfite (Na2S2O4), pia inajulikana kama hidrosulfite ya sodiamu, inafaa katika kupunguza na kusafisha chuma kutoka kwa kaolini, na kwa sasa inatumika katika tasnia ya kaolin. Hata hivyo, njia hii lazima ifanyike chini ya hali kali ya asidi (pH<3), na kusababisha gharama kubwa za uendeshaji na athari za mazingira. Kwa kuongeza, mali ya kemikali ya hydrosulfite ya sodiamu ni imara, inayohitaji uhifadhi maalum na wa gharama kubwa na mipangilio ya usafiri.
Thiourea dioksidi: (NH2) 2CSO2, TD) ni wakala wa kupunguza nguvu, ambao una faida za uwezo mkubwa wa kupunguza, urafiki wa mazingira, kiwango cha chini cha mtengano, usalama na gharama ya chini ya uzalishaji wa bechi. Fe3+ isiyoyeyuka kwenye kaolin inaweza kupunguzwa hadi Fe2+ kupitia TD.
Baadaye, weupe wa kaolin unaweza kuongezeka baada ya kuchujwa na kuosha. TD ni thabiti sana kwa joto la kawaida na hali ya upande wowote. Uwezo mkubwa wa kupunguza TD unaweza kupatikana tu chini ya hali ya alkalinity kali (pH> 10) au inapokanzwa (T>70 ° C), na kusababisha gharama kubwa ya uendeshaji na ugumu.
Njia ya oxidation
Matibabu ya oksidi ni pamoja na matumizi ya ozoni, peroksidi ya hidrojeni, pamanganeti ya potasiamu na hipokloriti ya sodiamu ili kuondoa safu ya kaboni ya adsorbed ili kuboresha weupe. Kaolini katika sehemu ya ndani zaidi chini ya mzigo mzito zaidi ni kijivu, na chuma katika kaolini iko katika hali ya kupunguza. Tumia vioksidishaji vikali kama vile ozoni au hipokloriti ya sodiamu ili kuoksidisha FeS2 isiyoyeyuka katika pyrite hadi Fe2+ mumunyifu, na kisha kuosha ili kuondoa Fe2+ kwenye mfumo.
Njia ya kusafisha asidi
Njia ya uchujaji wa asidi ni kubadilisha uchafu wa chuma katika kaolini kuwa dutu mumunyifu katika miyeyusho ya tindikali (asidi hidrokloriki, asidi ya sulfuriki, asidi oxalic, nk), na hivyo kutambua utengano kutoka kwa kaolini. Ikilinganishwa na asidi nyingine za kikaboni, asidi ya oxalic inachukuliwa kuwa yenye kuahidi zaidi kwa sababu ya nguvu zake za asidi, mali nzuri ya kuchanganya na uwezo wa juu wa kupunguza. Kwa asidi ya oxalic, chuma kilichoyeyushwa kinaweza kumwagika kutoka kwa suluhisho la leaching kwa njia ya oxalate yenye feri, na inaweza kusindika zaidi kuunda hematite safi kupitia ukalisishaji. Asidi ya oxalic inaweza kupatikana kwa bei nafuu kutoka kwa michakato mingine ya viwanda, na katika hatua ya kurusha ya utengenezaji wa kauri, oxalate yoyote iliyobaki katika nyenzo za kutibiwa itaharibiwa kuwa dioksidi kaboni. Watafiti wengi wamesoma matokeo ya kuyeyusha oksidi ya chuma na asidi ya oxalic.
Njia ya calcination ya joto la juu
Calcination ni mchakato wa kuzalisha bidhaa za daraja maalum za kaolin. Kwa mujibu wa hali ya joto ya matibabu, darasa mbili tofauti za kaolin ya calcined hutolewa. Ukaaji katika kiwango cha joto cha 650-700 ℃ huondoa kikundi cha hydroxyl ya muundo, na mvuke wa maji unaotoka huongeza elasticity na uwazi wa kaolini, ambayo ni sifa bora ya uwekaji wa mipako ya karatasi. Kwa kuongeza, kwa kupokanzwa kaolin saa 1000-1050 ℃, haiwezi tu kuongeza abradability, lakini pia kupata 92-95% weupe.
Uhesabuji wa klorini
Chuma na titani ziliondolewa kutoka kwa madini ya udongo, hasa kaolini kwa klorini, na matokeo mazuri yalipatikana. Katika mchakato wa klorini na calcination, kwa joto la juu (700 ℃ - 1000 ℃), kaolinite imepata dehydroxylation ili kuunda metakaolinite, na kwa joto la juu, awamu za spinel na mullite huundwa. Mabadiliko haya huongeza hydrophobicity, ugumu na ukubwa wa chembe kupitia sintering. Madini yaliyotibiwa kwa njia hii yanaweza kutumika katika tasnia nyingi, kama karatasi, PVC, raba, plastiki, viungio, ung'arisha na dawa ya meno. Hydrophobicity ya juu hufanya madini haya kuendana zaidi na mifumo ya kikaboni.
Njia ya Microbiological
Teknolojia ya utakaso wa vijiumbe wa madini ni somo jipya la usindikaji wa madini, ikijumuisha teknolojia ya uchenjuaji wa vijidudu na teknolojia ya kuelea kwa vijidudu. Teknolojia ya uchujaji wa madini ya madini ni teknolojia ya uchimbaji ambayo hutumia mwingiliano wa kina kati ya vijidudu na madini kuharibu kimiani cha fuwele cha madini na kuyeyusha vitu muhimu. Piriti iliyooksidishwa na madini mengine ya sulfidi yaliyo katika kaolini yanaweza kusafishwa kwa teknolojia ya uchimbaji wa microbial. Viumbe vidogo vinavyotumika sana ni pamoja na Thiobacillus ferrooxidans na bakteria wa kupunguza Fe. Njia ya microbiological ina gharama ya chini na uchafuzi mdogo wa mazingira, ambayo haitaathiri mali ya kimwili na kemikali ya kaolin. Ni njia mpya ya utakaso na weupe yenye matarajio ya maendeleo ya madini ya kaolin.
Muhtasari
Uondoaji wa chuma na uwekaji weupe wa kaolini unahitaji kuchagua mbinu bora zaidi kulingana na sababu tofauti za rangi na malengo tofauti ya matumizi, kuboresha utendaji wa kina wa weupe wa madini ya kaolini, na kuifanya kuwa na thamani ya juu ya matumizi na thamani ya kiuchumi. Mwelekeo wa maendeleo ya baadaye unapaswa kuwa kuchanganya sifa za njia ya kemikali, mbinu ya kimwili na njia ya microbiological kikaboni, ili kutoa uchezaji kamili kwa faida zao na kuzuia hasara na mapungufu yao, ili kufikia athari bora ya weupe. Wakati huo huo, ni muhimu pia kujifunza zaidi utaratibu mpya wa mbinu mbalimbali za kuondoa uchafu na kuboresha mchakato wa kufanya kuondolewa kwa chuma na nyeupe ya kaolini kuendeleza katika mwelekeo wa kijani, ufanisi na chini ya kaboni.
Muda wa posta: Mar-02-2023