خاص طبعی اور کیمیائی خصوصیات کے ساتھ، کیولن سیرامکس، کاغذ سازی، ربڑ، پلاسٹک، ریفریکٹریز، پٹرولیم ریفائننگ اور دیگر صنعتی اور زرعی اور قومی دفاعی جدید ٹیکنالوجی کے شعبوں میں ایک ناگزیر غیر دھاتی معدنی وسیلہ ہے۔ کیولن کی سفیدی اس کے اطلاق کی قدر کا ایک اہم اشارہ ہے۔
کیولن کی سفیدی کو متاثر کرنے والے عوامل
کاولن ایک قسم کی باریک دانے والی مٹی یا مٹی کی چٹان ہے جو بنیادی طور پر کیولنائٹ معدنیات پر مشتمل ہوتی ہے۔ اس کا کرسٹل کیمیائی فارمولا 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O ہے۔ تھوڑی مقدار میں غیر مٹی کے معدنیات ہیں کوارٹز، فیلڈ اسپار، آئرن منرلز، ٹائٹینیم، ایلومینیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور آکسائیڈز، نامیاتی مادہ وغیرہ۔
کیولن کی کرسٹل لائن ساخت
کیولن میں نجاست کی حالت اور نوعیت کے مطابق، وہ نجاست جو کیولن کی سفیدی میں کمی کا باعث بنتی ہیں، کو تین قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: نامیاتی کاربن؛ روغن عناصر، جیسے Fe، Ti، V، Cr، Cu، Mn، وغیرہ؛ گہرے معدنیات، جیسے بائیوٹائٹ، کلورائٹ وغیرہ۔ عام طور پر کیولن میں V، Cr، Cu، Mn اور دیگر عناصر کی مقدار کم ہوتی ہے، جس کا سفیدی پر بہت کم اثر پڑتا ہے۔ آئرن اور ٹائٹینیم کی معدنی ساخت اور مواد کیولن کی سفیدی کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں۔ ان کا وجود نہ صرف کیولن کی قدرتی سفیدی کو متاثر کرے گا بلکہ اس کی کیلکائنڈ سفیدی کو بھی متاثر کرے گا۔ خاص طور پر، آئرن آکسائیڈ کی موجودگی مٹی کے رنگ پر منفی اثر ڈالتی ہے اور اس کی چمک اور آگ کی مزاحمت کو کم کرتی ہے۔ اور یہاں تک کہ اگر آئرن آکسائیڈ کے آکسائیڈ، ہائیڈرو آکسائیڈ اور ہائیڈریٹڈ آکسائیڈ کی مقدار 0.4% ہے، تو یہ مٹی کی تلچھٹ کو سرخ سے پیلا رنگ دینے کے لیے کافی ہے۔ یہ آئرن آکسائیڈ اور ہائیڈرو آکسائیڈ ہیمیٹائٹ (سرخ)، میگھمائٹ (سرخ بھورا)، گوئتھائٹ (براؤنش پیلا)، لیمونائٹ (نارنج)، ہائیڈریٹڈ آئرن آکسائیڈ (بھوری سرخ) وغیرہ ہو سکتے ہیں۔ یہ کہا جا سکتا ہے کہ لوہے کی نجاست کو دور کرنا کیولن میں کیولن کے بہتر استعمال میں انتہائی اہم کردار ادا کرتا ہے۔
لوہے کے عنصر کی موجودگی کی حالت
کیولن میں لوہے کی موجودگی کی حالت لوہے کو ہٹانے کے طریقہ کار کا تعین کرنے والا اہم عنصر ہے۔ مطالعے کی ایک بڑی تعداد کا خیال ہے کہ باریک ذرات کی شکل میں کرسٹل لائن آئرن کاولن میں ملایا جاتا ہے، جب کہ بے ساختہ لوہا کیولن کے باریک ذرات کی سطح پر مل جاتا ہے۔ موجودہ وقت میں، کیولن میں لوہے کی موجودگی کی حالت کو اندرون اور بیرون ملک دو قسموں میں تقسیم کیا گیا ہے: ایک کاولنائٹ اور آلاتی معدنیات (جیسے ابرک، ٹائٹینیم ڈائی آکسائیڈ اور ایلائٹ)، جسے ساختی لوہا کہا جاتا ہے۔ دوسرا آزاد لوہے کے معدنیات کی شکل میں ہے، جسے آزاد لوہا کہا جاتا ہے (بشمول سطح کا لوہا، باریک دانے والا کرسٹل آئرن اور بے ساختہ لوہا)۔
آئرن کو ہٹانے اور کیولن کو سفید کرنے کے ذریعے نکالا جانے والا لوہا مفت آئرن ہے، جس میں بنیادی طور پر میگنیٹائٹ، ہیمیٹائٹ، لیمونائٹ، سائڈرائٹ، پائرائٹ، ایلمینائٹ، جاروسائٹ اور دیگر معدنیات شامل ہیں۔ زیادہ تر آئرن انتہائی منتشر کولائیڈل لیمونائٹ کی شکل میں موجود ہے، اور تھوڑی مقدار کروی، ایکیکولر اور بے قاعدہ گوئتھائٹ اور ہیمیٹائٹ کی شکل میں موجود ہے۔
کیولن کے لوہے کو ہٹانے اور سفید کرنے کا طریقہ
پانی کی علیحدگی
یہ طریقہ بنیادی طور پر نقصان دہ معدنیات جیسے کوارٹج، فیلڈ اسپار اور ابرک، اور موٹے نجاست جیسے چٹان کے ملبے کے ساتھ ساتھ کچھ آئرن اور ٹائٹینیم معدنیات کو دور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ کیولن سے ملتی جلتی کثافت اور حل پذیری والے ناپاک معدنیات کو ہٹایا نہیں جا سکتا، اور سفیدی میں بہتری نسبتاً واضح نہیں ہے، جو کہ نسبتاً اعلیٰ قسم کے کیولن ایسک کو فائدہ پہنچانے اور سفید کرنے کے لیے موزوں ہے۔
مقناطیسی علیحدگی
کیولن میں لوہے کی معدنی نجاست عام طور پر کمزور مقناطیسی ہوتی ہے۔ فی الحال، اعلی گریڈینٹ مضبوط مقناطیسی علیحدگی کا طریقہ بنیادی طور پر استعمال کیا جاتا ہے، یا کمزور مقناطیسی معدنیات کو بھوننے کے بعد مضبوط مقناطیسی آئرن آکسائیڈ میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور پھر عام مقناطیسی علیحدگی کے طریقہ سے ہٹا دیا جاتا ہے۔
عمودی انگوٹی اعلی تدریجی مقناطیسی جداکار
برقی مقناطیسی گارا کے لئے اعلی تدریجی مقناطیسی جداکار
کم درجہ حرارت سپر کنڈکٹنگ مقناطیسی جداکار
فلوٹیشن کا طریقہ
ابتدائی اور ثانوی ذخائر سے کیولن کے علاج کے لیے فلوٹیشن کا طریقہ لاگو کیا گیا ہے۔ فلوٹیشن کے عمل میں، کیولنائٹ اور ابرک کے ذرات الگ ہو جاتے ہیں، اور صاف شدہ مصنوعات کئی مناسب صنعتی گریڈ کے خام مال ہیں۔ kaolinite اور feldspar کی سلیکٹیو فلوٹیشن علیحدگی عام طور پر کنٹرولڈ pH کے ساتھ سلوری میں کی جاتی ہے۔
کمی کا طریقہ
کمی کا طریقہ یہ ہے کہ کاولن کی سہ رخی حالت میں لوہے کی نجاست (جیسے ہیمیٹائٹ اور لیمونائٹ) کو گھلنشیل دوائیولنٹ آئرن آئنوں تک کم کرنے کے لیے ایک کم کرنے والے ایجنٹ کا استعمال کیا جائے، جنہیں فلٹریشن اور دھونے سے ہٹایا جاتا ہے۔ صنعتی کیولن سے Fe3+تعفن کو ہٹانا عام طور پر جسمانی ٹیکنالوجی (مقناطیسی علیحدگی، سلیکٹیو فلوکولیشن) اور تیزابیت یا کم کرنے والی حالتوں میں کیمیائی علاج کو ملا کر حاصل کیا جاتا ہے۔
سوڈیم ہائیڈرو سلفائٹ (Na2S2O4)، جسے سوڈیم ہائیڈرو سلفائٹ بھی کہا جاتا ہے، کیولن سے لوہے کو کم کرنے اور نکالنے میں مؤثر ہے، اور فی الحال کیولن کی صنعت میں استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، یہ طریقہ سخت تیزابیت والے حالات (pH<3) کے تحت انجام دیا جانا چاہیے، جس کے نتیجے میں آپریٹنگ اخراجات زیادہ ہوتے ہیں اور ماحولیاتی اثرات ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، سوڈیم ہائیڈرو سلفائٹ کی کیمیائی خصوصیات غیر مستحکم ہیں، جس کے لیے خصوصی اور مہنگے اسٹوریج اور نقل و حمل کے انتظامات کی ضرورت ہوتی ہے۔
تھیوریا ڈائی آکسائیڈ: (NH2) 2CSO2, TD) ایک مضبوط کم کرنے والا ایجنٹ ہے، جس میں مضبوط کم کرنے کی صلاحیت، ماحولیاتی دوستی، کم سڑنے کی شرح، حفاظت اور بیچ کی پیداوار کی کم لاگت کے فوائد ہیں۔ کیولن میں غیر حل پذیر Fe3+ کو TD کے ذریعے گھلنشیل Fe2+ تک کم کیا جا سکتا ہے۔
اس کے بعد، کیولن کی سفیدی کو فلٹریشن اور دھونے کے بعد بڑھایا جا سکتا ہے۔ TD کمرے کے درجہ حرارت اور غیر جانبدار حالات میں بہت مستحکم ہے۔ TD کی مضبوط کمی کی صلاحیت صرف مضبوط الکلینٹی (pH>10) یا ہیٹنگ (T>70 ° C) کے حالات میں حاصل کی جا سکتی ہے، جس کے نتیجے میں آپریشن کی لاگت زیادہ ہوتی ہے اور مشکل ہوتی ہے۔
آکسیکرن کا طریقہ
آکسیکرن علاج میں اوزون، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ، پوٹاشیم پرمینگیٹ اور سوڈیم ہائپوکلورائٹ کا استعمال شامل ہے تاکہ سفیدی کو بہتر بنانے کے لیے جذب شدہ کاربن کی تہہ کو ہٹایا جا سکے۔ زیادہ بوجھ کے نیچے گہری جگہ پر کاولن خاکستری ہے، اور کیولن میں لوہا کم ہونے والی حالت میں ہے۔ پائرائٹ میں گھلنشیل FeS2 کو گھلنشیل Fe2+ میں آکسائڈائز کرنے کے لیے مضبوط آکسائڈائزنگ ایجنٹس جیسے اوزون یا سوڈیم ہائپوکلورائٹ کا استعمال کریں، اور پھر سسٹم سے Fe2+ کو ہٹانے کے لیے دھو لیں۔
ایسڈ لیچنگ کا طریقہ
ایسڈ لیچنگ کا طریقہ یہ ہے کہ کیولن میں غیر حل پذیر آئرن کی نجاست کو تیزابی محلول (ہائیڈروکلورک ایسڈ، سلفیورک ایسڈ، آکسالک ایسڈ وغیرہ) میں حل پذیر مادوں میں تبدیل کیا جائے، اس طرح کیولن سے علیحدگی کا احساس ہوتا ہے۔ دیگر نامیاتی تیزابوں کے مقابلے میں، آکسالک ایسڈ کو اس کی تیزابیت کی طاقت، اچھی پیچیدہ خاصیت اور اعلی کم کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے سب سے زیادہ امید افزا سمجھا جاتا ہے۔ آکسالک ایسڈ کے ساتھ، تحلیل شدہ لوہے کو لیچنگ محلول سے فیرس آکسالیٹ کی شکل میں نکالا جا سکتا ہے، اور کیلکیشن کے ذریعے خالص ہیمیٹائٹ بنانے کے لیے مزید کارروائی کی جا سکتی ہے۔ آکسالک ایسڈ دیگر صنعتی عمل سے سستے میں حاصل کیا جا سکتا ہے، اور سیرامک مینوفیکچرنگ کے فائرنگ مرحلے میں، علاج شدہ مواد میں موجود کوئی بھی بقایا آکسالیٹ کاربن ڈائی آکسائیڈ میں گل جائے گا۔ بہت سے محققین نے آکسالک ایسڈ کے ساتھ آئرن آکسائیڈ کو تحلیل کرنے کے نتائج کا مطالعہ کیا ہے۔
اعلی درجہ حرارت کیلکسینیشن کا طریقہ
کیلکنیشن خصوصی گریڈ کیولن مصنوعات تیار کرنے کا عمل ہے۔ علاج کے درجہ حرارت کے مطابق، کیلسائنڈ کیولن کے دو مختلف درجات تیار کیے جاتے ہیں۔ 650-700 ℃ کے درجہ حرارت کی حد میں کیلکنیشن ساختی ہائیڈروکسیل گروپ کو ہٹاتا ہے، اور پانی کے بخارات سے نکلنے سے کیولن کی لچک اور دھندلاپن میں اضافہ ہوتا ہے، جو کہ کاغذ کی کوٹنگ کی ایک مثالی صفت ہے۔ اس کے علاوہ، کیولن کو 1000-1050 ℃ پر گرم کرنے سے، یہ نہ صرف ابراڈیبلٹی بڑھا سکتا ہے، بلکہ 92-95٪ سفیدی بھی حاصل کر سکتا ہے۔
کلورینیشن کیلکیشن
کلورینیشن کے ذریعے مٹی کے معدنیات خصوصاً کیولن سے آئرن اور ٹائٹینیم کو نکالا گیا اور اچھے نتائج برآمد ہوئے۔ کلورینیشن اور کیلسنیشن کے عمل میں، اعلی درجہ حرارت (700 ℃ - 1000 ℃) پر، kaolinite metakaolinite بنانے کے لیے dehydroxylation سے گزرتا ہے، اور زیادہ درجہ حرارت پر، spinel اور mullite کے مراحل بنتے ہیں۔ یہ تبدیلیاں sintering کے ذریعے hydrophobicity، سختی اور ذرات کے سائز میں اضافہ کرتی ہیں۔ اس طریقے سے علاج کیے جانے والے معدنیات کو بہت سی صنعتوں میں استعمال کیا جا سکتا ہے، جیسے کہ کاغذ، پی وی سی، ربڑ، پلاسٹک، چپکنے والی چیزیں، پالش اور ٹوتھ پیسٹ۔ ہائیڈرو فوبیکیٹی ان معدنیات کو نامیاتی نظام کے ساتھ زیادہ ہم آہنگ بناتی ہے۔
مائکروبیولوجیکل طریقہ
معدنیات کی مائکروبیل پیوریفیکیشن ٹیکنالوجی ایک نسبتاً نیا معدنی پروسیسنگ موضوع ہے، جس میں مائکروبیل لیچنگ ٹیکنالوجی اور مائکروبیل فلوٹیشن ٹیکنالوجی شامل ہیں۔ معدنیات کی مائکروبیل لیچنگ ٹیکنالوجی ایک نکالنے والی ٹیکنالوجی ہے جو مائکروجنزموں اور معدنیات کے درمیان گہرے تعامل کو معدنیات کی کرسٹل جالی کو تباہ کرنے اور مفید اجزاء کو تحلیل کرنے کے لیے استعمال کرتی ہے۔ کیولن میں موجود آکسیڈائزڈ پائرائٹ اور دیگر سلفائیڈ دھاتوں کو مائکروبیل نکالنے کی ٹیکنالوجی کے ذریعے پاک کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر استعمال ہونے والے مائکروجنزموں میں Thiobacillus ferrooxidans اور Fe کو کم کرنے والے بیکٹیریا شامل ہیں۔ مائکروبیولوجیکل طریقہ کار میں کم لاگت اور کم ماحولیاتی آلودگی ہے، جو کیولن کی جسمانی اور کیمیائی خصوصیات کو متاثر نہیں کرے گی۔ یہ کیولن معدنیات کی ترقی کے امکانات کے ساتھ صاف کرنے اور سفید کرنے کا ایک نیا طریقہ ہے۔
خلاصہ
کیولن کے آئرن کو ہٹانے اور سفید کرنے کے علاج کے لیے مختلف رنگوں کے اسباب اور مختلف اطلاق کے مقاصد کے مطابق بہترین طریقہ کا انتخاب کرنے، کیولن کے معدنیات کی سفیدی کی جامع کارکردگی کو بہتر بنانے، اور اسے اعلیٰ استعمال کی قدر اور اقتصادی قیمت بنانے کی ضرورت ہے۔ مستقبل کی ترقی کا رجحان کیمیائی طریقہ، جسمانی طریقہ اور مائکرو بایولوجیکل طریقہ کار کی خصوصیات کو باضابطہ طور پر یکجا کرنا چاہیے، تاکہ ان کے فوائد کو پورا کیا جا سکے اور ان کے نقصانات اور خامیوں کو روکا جا سکے، تاکہ بہتر سفیدی کا اثر حاصل ہو سکے۔ اس کے ساتھ ساتھ، نجاست کو ہٹانے کے مختلف طریقوں کے نئے طریقہ کار کا مزید مطالعہ کرنے اور اس عمل کو بہتر بنانے کے لیے بھی ضروری ہے تاکہ آئرن کو ہٹانے اور کیولن کی سفیدی کو سبز، موثر اور کم کاربن کی سمت میں تیار کیا جا سکے۔
پوسٹ ٹائم: مارچ 02-2023