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
The water-washing process for producing kaolin coating and filler involves several steps. Firstly, the crude clay is made into a slurry. To separate kaolin from mineral impurities such as quartz and mica and classify it into three grades (fine, medium, and coarse), the slurry must consist of individual mineral particles separated and suspended in water. The kaolin particles have opposite charges on their edges and surfaces in the mixer, causing them to attract each other and form flocs. Dispersants such as sodium polyphosphate are added to separate the particles in the flocs. The clay slurry is pumped from the mixer to settling tanks and screens to remove sand and gravel larger than 44 micrometers. After the sand particles are removed, the desired kaolin is obtained.
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
Trivalent iron is only soluble in acidic conditions with a pH of 3 or lower. Ferrous iron is soluble within a wider range of acidity, but under neutral or higher pH conditions, Fe2+ is only stable under reducing conditions. In the presence of oxygen, Fe2+ is rapidly oxidized to the trivalent form, producing solid precipitates containing Fe3+. Removing Fe3+ impurities from industrial kaolin clay is typically achieved through physical techniques (magnetic separation, selective flocculation) and chemical treatment under acidic or reducing conditions.
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
Jackson studied the chlorination of kaolin minerals to remove impurities, mainly iron and titanium, to achieve mineral bleaching. The chlorination method removes iron and titanium from clay minerals, especially kaolin. The process involves high temperatures (700℃-1000℃), at which point kaolinite undergoes dehydroxylation and transforms into metakaolinite. At even higher temperatures, spinel and mullite phases are formed. These transformations increase the kaolin particles’ hydrophobicity, hardness, and particle size through sintering. The treated minerals can be used in various industries, such as paper, PVC, rubber, plastics, adhesives, polishing, and toothpaste. The higher hydrophobicity of these minerals makes them more compatible with organic systems.