Le hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha speisialta, is acmhainn mianraí neamh-mhiotalach fíor-riachtanach é caoilín i gcriadóireacht, i ndéanamh páipéir, i rubar, i bplaistigh, i dteasfhulangacha, i scagadh peitriliam agus i réimsí teicneolaíochta ceannródaíocha tionsclaíocha agus talmhaíochta agus cosanta náisiúnta eile. Is táscaire tábhachtach ar a luach úsáide é bán caoilín.
Fachtóirí a mbíonn tionchar acu ar bhánacht caoilín
Is cineál cré nó carraig chré mhínmhín é caoilín atá comhdhéanta den chuid is mó de mhianraí caoilíníte. Is é 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O a fhoirmle cheimiceach criostail. Is iad grianchloch, feldspar, mianraí iarainn, tíotáiniam, hiodrocsaíd agus ocsaídí alúmanaim, ábhar orgánach, etc. méid beag de mhianraí neamhchré.
Struchtúr criostalach caoilín
De réir staid agus nádúr na n-eisíontais i gcailín, is féidir na heisíontais is cúis le laghdú ar bhánacht an chailín a roinnt ina thrí chatagóir: carbón orgánach; eilimintí líocha, amhail Fe, Ti, V, Cr, Cu, Mn, srl; mianraí dorcha, amhail bithít, clóirít, srl. Go ginearálta, is beag cion V, Cr, Cu, Mn agus eilimintí eile i gcailín, rud nach bhfuil mórán tionchair aige ar bhánacht an chailín. Is iad comhdhéanamh mianraí agus cion iarainn agus tíotáiniam na príomhfhachtóirí a mbíonn tionchar acu ar bhánacht an chailín. Ní hamháin go mbeidh tionchar ag a láithreacht ar bhánacht nádúrtha an chailín, ach beidh tionchar aige freisin ar a bhánacht cailcínithe. Go háirithe, bíonn tionchar diúltach ag láithreacht ocsaíd iarainn ar dhath na cré agus laghdaítear a gile agus a friotaíocht dóiteáin. Agus fiú má tá méid an ocsaíde, an hiodrocsaíde agus an ocsaíd hiodráitithe d'ocsaíd iarainn 0.4%, is leor é sin chun dath dearg go buí a thabhairt don dríodar cré. Is féidir na hocsaídí agus na hiodrocsaídí iarainn seo a bheith ina heamaitít (dearg), maghemít (donnrua), goethít (buí donn), limonít (oráiste), ocsaíd iarainn hiodráitithe (dearg donn), etc. Is féidir a rá go bhfuil ról thar a bheith tábhachtach ag baint eisíontais iarainn as caoilín chun caoilín a úsáid níos fearr.
Staid tarlaithe an eilimint iarainn
Is é staid láithreachta an iarainn i gcailín an príomhfhachtóir a chinneann an modh chun iarann a bhaint. Creideann líon mór staidéar go measctar iarann criostalach i bhfoirm cáithníní míne i gcailín, agus go gclúdaítear iarann éagruthach ar dhromchla na gcáithníní míne de chailín. Faoi láthair, roinntear staid láithreachta an iarainn i gcailín ina dhá chineál sa bhaile agus thar lear: ceann amháin i gcailínít agus mianraí cúnta (amhail mica, dé-ocsaíd tíotáiniam agus illít), ar a dtugtar iarann struchtúrach; an ceann eile i bhfoirm mianraí iarainn neamhspleácha, ar a dtugtar iarann saor (lena n-áirítear iarann dromchla, iarann criostalach mínghráin agus iarann éagruthach).
Is iarann saor an t-iarann a bhaintear trí iarann a bhaint agus a ghealú caoilín, lena n-áirítear go príomha maighnéadít, heamaitít, limonít, siderít, pirít, ilmenít, jarosít agus mianraí eile; Tá an chuid is mó den iarann i bhfoirm limonít collóideach atá scaipthe go hard, agus méid beag i bhfoirm goethít agus heamaitít sféarúil, aigéadach agus neamhrialta.
Modh bainte iarainn agus bánúcháin caoilín
Deighilt uisce
Úsáidtear an modh seo go príomha chun mianraí detrital amhail grianchloch, feldspar agus mica a bhaint, agus eisíontais níos garbh amhail smionagar carraige, chomh maith le roinnt mianraí iarainn agus tíotáiniam. Ní féidir mianraí eisíontais a bhfuil dlús agus intuaslagthacht cosúil le caoilín acu a bhaint, agus níl an feabhas ar an mbáine soiléir go leor, rud atá oiriúnach chun méine caoilín ardchaighdeáin a thairbhiú agus a bhánú.
Deighilt mhaighnéadach
De ghnáth bíonn neamhíonachtaí mianraí iarainn i gcailín lag-mhaighnéadach. Faoi láthair, úsáidtear an modh deighilte maighnéadaigh láidir ard-ghrádáin den chuid is mó, nó déantar na mianraí maighnéadacha laga a thiontú ina ocsaíd iarainn láidir mhaighnéadach tar éis róstadh, agus ansin baintear iad tríd an ngnáthmhodh deighilte maighnéadaigh.
Deighilteoir maighnéadach ard-ghrádáin fáinne ingearach
Deighilteoir maighnéadach ard-ghrádáin le haghaidh sloda leictreamaighnéadach
Deighilteoir maighnéadach forsheoltach ísealteochta
Modh snámhachta
Tá an modh snámhachta curtha i bhfeidhm chun caoilín a chóireáil ó thaiscí príomhúla agus tánaisteacha. Sa phróiseas snámhachta, déantar cáithníní caoilíníte agus mica a dheighilt, agus is roinnt amhábhair ghrád tionsclaíoch oiriúnacha iad na táirgí íonaithe. De ghnáth, déantar an scaradh snámhachta roghnach idir caoilíníte agus feldspar sa tsladán le pH rialaithe.
Modh laghdaithe
Is é an modh laghdaithe ná gníomhaire laghdaithe a úsáid chun na neamhíonachtaí iarainn (amhail heamaitít agus limonít) i riocht trífhiúsach caoilín a laghdú go hiain iarainn défhiúsacha intuaslagtha, a bhaintear trí scagadh agus níochán. De ghnáth baintear neamhíonachtaí Fe3+ as caoilín tionsclaíoch trí theicneolaíocht fhisiceach (deighilt mhaighnéadach, flocasú roghnach) agus cóireáil cheimiceach a chomhcheangal faoi choinníollacha aigéadacha nó laghdaitheacha.
Tá hidrosulfít sóidiam (Na2S2O4), ar a dtugtar hidrosulfít sóidiam freisin, éifeachtach chun iarann a laghdú agus a sceitheadh as caoilín, agus úsáidtear é faoi láthair i dtionscal caoilín. Mar sin féin, ní mór an modh seo a dhéanamh faoi choinníollacha láidre aigéadacha (pH<3), rud a fhágann costais oibriúcháin arda agus tionchar comhshaoil. Ina theannta sin, tá airíonna ceimiceacha hidrosulfít sóidiam éagobhsaí, rud a éilíonn socruithe stórála agus iompair speisialta agus costasacha.
Dé-ocsaíd thiúiré: Is gníomhaire laghdaithe láidir é (NH2) 2CSO2, TD), a bhfuil na buntáistí a bhaineann le cumas laghdaithe láidir, cairdiúlacht don chomhshaol, ráta dianscaoilte íseal, sábháilteacht agus costas íseal táirgthe baisce aige. Is féidir Fe3+ dothuaslagtha i gcailín a laghdú go Fe2+ intuaslagtha trí TD.
Ina dhiaidh sin, is féidir bándearg caoilín a mhéadú tar éis scagacháin agus níocháin. Tá TD an-chobhsaí ag teocht an tseomra agus i ndálaí neodracha. Ní féidir cumas láidir laghdaithe TD a fháil ach amháin faoi choinníollacha alcaileachta láidre (pH>10) nó téimh (T>70 °C), rud a fhágann costas oibríochta ard agus deacracht.
Modh ocsaídiúcháin
Áirítear leis an gcóireáil ocsaídiúcháin úsáid ózóin, sárocsaíd hidrigine, sármhanganáit photaisiam agus hipeaclóirít sóidiam chun an ciseal carbóin ionsúite a bhaint chun an bán a fheabhsú. Tá an caoilín sa chuid is doimhne faoin ualach níos tibhe liath, agus tá an t-iarann sa caoilín i riocht laghdaitheach. Úsáid gníomhairí ocsaídiúcháin láidre amhail ózón nó hipeaclóirít sóidiam chun FeS2 dothuaslagtha i bpirít a ocsaídiú go Fe2+ intuaslagtha, agus ansin nigh chun Fe2+ a bhaint as an gcóras.
Modh sceitheadh aigéad
Is é an modh sceite aigéid ná na neamhíonachtaí iarainn dothuaslagtha i gcailín a chlaochlú ina substaintí intuaslagtha i dtuaslagáin aigéadacha (aigéad hidreaclórach, aigéad sulfarach, aigéad ocsaileach, srl.), agus ar an gcaoi sin scaradh ón gcailín a bhaint amach. I gcomparáid le haigéid orgánacha eile, meastar gurb é aigéad ocsaileach an ceann is geallta mar gheall ar a neart aigéid, a airíonna casta maithe agus a chumas laghdaithe ard. Le haigéad ocsaileach, is féidir an t-iarann tuaslagtha a dheascadh ón tuaslagán sceite i bhfoirm ocsaileáit fheiriúil, agus is féidir é a phróiseáil tuilleadh chun hematite íon a fhoirmiú trí chalcination. Is féidir aigéad ocsaileach a fháil go saor ó phróisis thionsclaíocha eile, agus i gcéim dóite an mhonaraithe ceirmeach, déanfar aon ocsaileáit iarmharach san ábhar cóireáilte a dhíghrádú ina dhé-ocsaíd charbóin. Tá go leor taighdeoirí tar éis staidéar a dhéanamh ar thorthaí ocsaíd iarainn a thuaslagadh le haigéad ocsaileach.
Modh calcination ardteochta
Is éard atá i gcalcination ná próiseas chun táirgí caoilín de ghrád speisialta a tháirgeadh. De réir na teochta cóireála, táirgtear dhá ghrád éagsúla de chaoilín cailcinithe. Baintear an grúpa hiodrocsaile struchtúrach trí chalination sa raon teochta 650-700 ℃, agus feabhsaítear leaisteachas agus teimhneacht caoilín leis an ngal uisce a éalaíonn, rud atá ina thréith idéalach d'fheidhmchlár sciath páipéir. Ina theannta sin, trí chaoilín a théamh ag 1000-1050 ℃, ní hamháin gur féidir leis an inmhéadaitheacht a mhéadú, ach is féidir leis an mbáine 92-95% a fháil freisin.
Calcination clóirínithe
Baineadh iarann agus tíotáiniam as mianraí cré, go háirithe caoilín trí chlóiríniú, agus fuarthas dea-thorthaí. Le linn an phróisis chlóirínithe agus calcínithe, ag teocht ard (700 ℃ - 1000 ℃), tá caoilínít díhiodrocsailithe chun meatacaoilínít a fhoirmiú, agus ag teocht níos airde, cruthaítear céimeanna spinéil agus muilít. Méadaíonn na claochluithe seo hidreafóibeacht, cruas agus méid na gcáithníní trí shintéiriú. Is féidir na mianraí a chóireáiltear ar an mbealach seo a úsáid i go leor tionscal, amhail páipéar, PVC, rubar, plaistigh, greamacháin, snasú agus taos fiacla. Déanann an hidreafóibeacht níos airde na mianraí seo níos comhoiriúnaí le córais orgánacha.
Modh micribhitheolaíoch
Is ábhar próiseála mianraí réasúnta nua í teicneolaíocht íonúcháin mhiocróbach mianraí, lena n-áirítear teicneolaíocht sceite miocróbach agus teicneolaíocht snámhachta miocróbach. Is teicneolaíocht eastósctha í an teicneolaíocht sceite miocróbach mianraí a úsáideann an t-idirghníomhú domhain idir miocrorgánaigh agus mianraí chun laitís chriostail na mianraí a scriosadh agus na comhpháirteanna úsáideacha a thuaslagadh. Is féidir pirít ocsaídithe agus mianta sulfíde eile atá i gcailín a íonú trí theicneolaíocht eastósctha miocróbach. I measc na miocrorgánach a úsáidtear go coitianta tá Thiobacillus ferrooxidans agus baictéir a laghdaíonn Fe. Tá costas íseal agus truailliú comhshaoil íseal ag an modh micribhitheolaíoch, rud nach ndéanfaidh difear d'airíonna fisiceacha agus ceimiceacha caailín. Is modh íonúcháin agus bánúcháin nua é le hionchais forbartha do mhianraí caailín.
Achoimre
Agus iarann á bhaint agus á ghealú i gcás caoilín, ní mór an modh is fearr a roghnú de réir cúiseanna éagsúla datha agus cuspóirí éagsúla úsáide, feidhmíocht chuimsitheach ghealú mianraí caoilín a fheabhsú, agus luach úsáide agus luach eacnamaíoch ard a chinntiú. Ba cheart go mbeadh sé mar threocht forbartha amach anseo tréithe an mhodha cheimicigh, an mhodha fhisicigh agus an mhodha mhicribhitheolaíoch a chomhcheangal go horgánach, chun a mbuntáistí a imirt go hiomlán agus a míbhuntáistí agus a n-easnaimh a shrianadh, chun éifeacht ghealú níos fearr a bhaint amach. Ag an am céanna, is gá freisin staidéar breise a dhéanamh ar an meicníocht nua maidir le modhanna éagsúla bainte eisíontas agus an próiseas a fheabhsú chun go bhforbróidh baint agus ghealú iarainn caoilín i dtreo glas, éifeachtúil agus ísealcharbóin.
Am an phoist: Márta-02-2023