क्वार्ट्झ वर्गीकरण पद्धत

क्वार्ट्झ सर्वत्र आहे

           २ ऑक्सिजन + १ सिलिकॉन, खनिजांमधील सर्वात सोप्या संयोगांपैकी एक; हे पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर सर्वाधिक प्रमाणात आढळणाऱ्या खनिजांपैकी एक आहे. तटबंदीच्या भव्य चमत्कारांपासून ते सुंदर समुद्रकिनाऱ्यांपर्यंत आणि विस्तीर्ण वाळवंटांपर्यंत, सर्वत्र क्वार्ट्झची उपस्थिती आढळते; क्वार्ट्झ हे मुख्य खडक-निर्माण करणाऱ्या खनिजांपैकी एक आहे, भूकवचामध्ये क्वार्ट्झ गटाच्या खनिजांचे प्रमाण १२.६% पर्यंत पोहोचते; क्वार्ट्झची विविध रूपे वेगवेगळ्या निर्मिती परिस्थितींमधून निर्माण होतात. ज्याला आपण सामान्यतः "क्वार्ट्झ" म्हणतो, तो साधारणपणे सर्वात सामान्य α-क्वार्ट्झ असतो.

क्वार्ट्झच्या साठ्यांच्या प्रकारांमध्ये प्रामुख्याने शिरा क्वार्ट्झ, क्वार्ट्झाइट, क्वार्ट्झ वालुकाश्म, नैसर्गिक क्वार्ट्झ वाळू (समुद्री वाळू, नदीची वाळू आणि सरोवराची वाळू) यांचा समावेश होतो.

क्वार्ट्झच्या उपयोगाची क्षेत्रे

क्वार्ट्ज वाळू हा एक महत्त्वाचा औद्योगिक खनिज कच्चा माल आहे, जो काच, ओतकाम, सिरॅमिक्स आणि अग्निरोधक साहित्य, धातूकाम, बांधकाम, इलेक्ट्रॉनिक्स, रासायनिक उद्योग, रबर, अपघर्षक आणि इतर उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरला जातो. क्वार्ट्जचा औद्योगिक वापर सामान्यतः त्याला दळून विविध वैशिष्ट्यांची "क्वार्ट्ज वाळू" बनवण्यासाठी केला जातो.

क्वार्ट्ज वाळूमधील अशुद्धता दूर करण्याची प्रक्रिया आणि उपकरणे

     सध्या, बहुतेक देशांतर्गत क्वार्ट्ज वाळू वापरण्यापूर्वी त्यावर शुद्धीकरण प्रक्रिया करणे आवश्यक असते; त्यामुळे, शुद्धीकरण तंत्रज्ञान आणि उपकरणे हे अत्यंत महत्त्वाचे आहेत.

   चीनमधील सामान्य अशुद्धता निर्मूलन प्रक्रियांमध्ये प्रामुख्याने खालील गोष्टींचा समावेश होतो: चुंबकीय विलगीकरण, गुरुत्वाकर्षण विलगीकरण, फ्लोटेशन, पिक्लिंग, बुद्धिमान विलगीकरण (रंग विलगीकरण, नियर-इन्फ्रारेड, एक्स-रे, इत्यादी) किंवा अनेक शुद्धीकरण पद्धतींचे संयोजन, ज्याद्वारे क्वार्ट्झ वाळूमधील खनिज अशुद्धता काढून आवश्यकतेनुसार क्वार्ट्झ वाळू मिळवली जाते.

1. चुंबकीय पृथक्करण

   चुंबकीय विलगीकरण ही तीव्र आणि क्षीण चुंबकीय अशुद्धी दूर करण्याची एक कार्यक्षम आणि पर्यावरणपूरक पद्धत आहे. अलिकडच्या वर्षांत, चुंबकीय विलगीकरण तंत्रज्ञान आणि उपकरणांच्या हळूहळू होणाऱ्या परिपक्वतेमुळे, चुंबकीय विलगीकरणाचा वापर अधिकाधिक व्यापक झाला आहे आणि क्वार्ट्झ वाळू काढण्यासाठी ही पद्धत हळूहळू मुख्य निवड पद्धत बनली आहे.

कारण कच्च्या मालामध्येच अल्प प्रमाणात तीव्र चुंबकीय मॅग्नेटाइट आणि अल्प प्रमाणात दुर्बल चुंबकीय हेमॅटाइट, लिमोनाइट, बायोटाइट, गार्नेट, टूरमलाइन, ऑलिव्हिन, क्लोराइट आणि इतर अशुद्ध खनिजे असतात, तसेच बारीक करणे आणि दळण्याव्यतिरिक्त खाणकाम प्रक्रियेत अल्प प्रमाणात यांत्रिक लोह मिसळले जाते; या अशुद्धतेमुळे क्वार्ट्ज वाळूच्या गुणवत्तेवर गंभीर परिणाम होतो.

चुंबकीय विलगीकरण आणि अशुद्धी निर्मूलनामध्ये, चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता प्रथम कमी आणि नंतर जास्त असते, प्रथम तीव्र चुंबकीय खनिजे आणि यांत्रिक लोह काढून टाकले जाते, आणि नंतर कमी चुंबकीय खनिजे आणि कमी चुंबकीय खनिजांचे काही संयुक्त पिंड काढून टाकले जातात.दुर्बल चुंबकीय विलगीकरण उपकरणांमध्ये हुआटे सीटीएन सिरीजचे काउंटरकरंट परमनंट मॅग्नेटिक ड्रम्स वापरता येतात, आणि प्रबल चुंबकीय विलगीकरण उपकरणांमध्ये हुआटे एसजीबी सिरीजचे फ्लॅट-प्लेट मॅग्नेटिक सेपरेटर्स, हुआटे सीएफएलजे प्रबल मॅग्नेटिक रोलर मॅग्नेटिक सेपरेटर्स, आणि हुआटे एलएचजीसी सिरीजचे व्हर्टिकल रिंग हाय ग्रेडियंट मॅग्नेटिक सेपरेटर, हुआटे एचटीडीझेड सिरीजचे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक स्लरी हाय ग्रेडियंट मॅग्नेटिक सेपरेटर वापरता येतात.चुंबकीय विलगीकरणाचे फायदे म्हणजे मोठी प्रक्रिया क्षमता आणि पर्यावरणपूरकता. प्रत्यक्ष वापराच्या आकडेवारीवरून असे दिसून येते की, चुंबकीय विलगीकरणामुळे वाळूच्या सांद्रित पदार्थाचा दर्जा मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकतो.

हुआटे हाय ग्रेडियंट मॅग्नेटिक सेपरेटर + स्ट्रॉंग मॅग्नेटिक प्लेट मॅग्नेटिक सेपरेटरचा वापर अनहुई क्वार्ट्ज वाळू प्रकल्पात करण्यात आला.

ऑस्ट्रियन क्वार्ट्ज वाळू प्रकल्पात हुआटे व्हर्टिकल रिंग हाय ग्रेडियंट मॅग्नेटिक सेपरेटरचा वापर करण्यात आला.

   २. पुनर्निवडणूक

नैसर्गिक क्वार्ट्ज वाळूमध्ये (समुद्री वाळू, नदीची वाळू, सरोवराची वाळू, इत्यादी) अनेकदा झिरकॉन, रुटाईल यांसारख्या जड खनिज अशुद्धींचे अल्प प्रमाण असते, त्यामुळे अशा अशुद्धींचे चुंबकीय गुणधर्म कमकुवत असतात, परंतु त्यांचे विशिष्ट गुरुत्व क्वार्ट्जपेक्षा लक्षणीयरीत्या जास्त असते. गुरुत्वाकर्षण निवडीचा वापर करून त्या काढून टाकल्या जाऊ शकतात. उपकरणामध्ये स्पायरल च्युटचा वापर केला जाऊ शकतो. स्पायरल च्युटचा फायदा म्हणजे कमी ऊर्जा वापर, परंतु तोटा हा आहे की एका उपकरणाची प्रक्रिया क्षमता कमी असते आणि त्याला जास्त जागा लागते.

३. तरंगणे

     काही क्वार्ट्झ धातुकांमध्ये मस्कोव्हाइट आणि फेल्डस्पारसारखी अशुद्ध खनिजे असल्यामुळे, ती प्लवन प्रक्रियेद्वारे काढून टाकणे आवश्यक असते. उदासीन किंवा सौम्य आम्लधर्मी वातावरणात, अभ्रक खनिजे काढून टाकण्यासाठी पर्यावरणपूरक अभिकर्मकांचा वापर केला जातो; तर उदासीन किंवा सौम्य आम्लधर्मी वातावरणात, फेल्डस्पार खनिजे काढून टाकण्यासाठी पर्यावरणपूरक अभिकर्मकांचा वापर केला जातो. प्लवन प्रक्रियेचा फायदा हा आहे की, ती जवळचे चुंबकीय गुणधर्म आणि जवळचे विशिष्ट गुरुत्व असलेल्या जटिल धातुकांना प्रभावीपणे वेगळे करू शकते; प्लवन प्रक्रियेचा तोटा हा आहे की, सध्याची फ्लोरीन-मुक्त आणि आम्ल-मुक्त प्लवन पद्धत पुरेशी परिपक्व नाही, अभिकर्मक पर्यावरणास अनुकूल नाहीत आणि बॅकवॉटर (पाण्यातील पाण्याचा) उपचाराचा खर्च जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, काही क्वार्ट्झ वाळूंसाठी कणांच्या आकाराची आवश्यकता असते, जसे की काही ग्लास सँड्स -२६+१४० मेश, या कणांच्या आकार श्रेणीमध्ये मोनोमरच्या विघटनाची पातळी कमी असते, जे प्लवन प्रक्रियेसाठी अनुकूल नसते.

४. ॲसिड वॉशिंग

   पिक्लिंगमध्ये क्वार्ट्ज वाळूच्या अविद्राव्यतेच्या (एचएफ वगळता) आणि इतर अशुद्ध खनिजे आम्लाने विरघळण्याच्या गुणधर्मांचा उपयोग केला जातो, जेणेकरून क्वार्ट्ज वाळूचे पुढील शुद्धीकरण साध्य करता येते.

  सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या आम्लांमध्ये सल्फ्यूरिक आम्ल, हायड्रोक्लोरिक आम्ल, नायट्रिक आम्ल आणि हायड्रोफ्लुरिक आम्ल इत्यादींचा समावेश होतो; क्षपणकारकामध्ये सल्फ्यूरस आम्ल आणि त्याच्या क्षारांचा समावेश होतो. वर नमूद केलेल्या आम्लांचा क्वार्ट्जमधील अधातू अशुद्धी काढून टाकण्यावर चांगला परिणाम होतो, परंतु त्यांचा वेगवेगळ्या धातूंच्या अशुद्धी, आम्लाचे प्रकार आणि त्यांच्या सांद्रतेवर लक्षणीय परिणाम होतो. साधारणपणे, सौम्य आम्लाचा Fe (लोह) आणि Al (ॲल्युमिनियम) काढून टाकण्यावर लक्षणीय परिणाम होतो, तर Ti (टायटॅनियम) आणि Cr (क्रोमियम) काढून टाकण्यासाठी सांद्र सल्फ्यूरिक आम्ल, ॲक्वा रेजिया किंवा HF (हायड्रोफ्लोरिक आम्ल) ने प्रक्रिया करणे आवश्यक असते. पिक्लिंगच्या विविध घटकांचे नियंत्रण क्वार्ट्ज वाळूच्या अंतिम दर्जाच्या आवश्यकतांवर आधारित असावे, आम्लाची सांद्रता, तापमान आणि मात्रा कमी करण्याचा प्रयत्न करावा आणि आम्ल लीचिंगचा वेळ कमी करावा, जेणेकरून कमी खर्चात अशुद्धी काढून टाकणे आणि शुद्धीकरण साध्य करता येईल.

५. बुद्धिमान वर्गीकरण (रंगानुसार वर्गीकरण, नियर इन्फ्रारेड, एक्स-रे, इत्यादी)

     बुद्धिमान विलगीकरण हे धातुकच्या प्रकाशीय गुणधर्मांमधील फरकावर किंवा एक्स-रे विकिरणानंतरच्या प्रतिक्रिया वैशिष्ट्यांमधील फरकावर आधारित असते आणि विविध धातुक कणांना वेगळे करण्यासाठी प्रकाशविद्युत शोधन तंत्रज्ञानाचा वापर केला जातो.

  उपलब्ध उपकरण प्रामुख्याने एक इंटेलिजेंट सेन्सर सॉर्टिंग मशीन आहे, जे मुख्यत्वे फीडिंग सिस्टम, ऑप्टिकल डिटेक्शन सिस्टम, सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम आणि सेपरेशन एक्झिक्युशन सिस्टम यांनी बनलेले आहे.

    शोधन प्रकाश स्रोताच्या वर्गीकरणानुसार, त्याचे फ्लोरोसेंट प्रकाश स्रोत, एलईडी प्रकाश स्रोत, नियर-इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत, एक्स-रे इत्यादींमध्ये विभाजन केले जाऊ शकते.

  बुद्धिमान वर्गीकरणाचा फायदा हा आहे की ते हाताने करायच्या वर्गीकरणाची जागा घेऊ शकते, निवडलेल्या धातूच्या गुणवत्तेवर अचूक नियंत्रण ठेवू शकते आणि प्रक्रिया केंद्राची उत्पादन क्षमता वाढवू शकते; याचा तोटा हा आहे की निवडलेल्या धातूच्या आकाराची श्रेणी तुलनेने मोठी असते आणि १ मिमी पेक्षा बारीक कणांवर प्रक्रिया करताना वर्गीकरण करणे कठीण होते, ज्यामुळे प्रक्रिया क्षमता कमी-जास्त होते.

क्वार्ट्ज वाळू हे एक अत्यंत महत्त्वाचे अधातू खनिज संसाधन आहे. ते चीनमध्ये सर्वत्र आढळते आणि विविध प्रदेशांतील क्वार्ट्ज वाळूची गुणवत्ता बरीच भिन्न असते. औद्योगिक उत्पादनापूर्वी, संहत वाळूच्या गुणवत्तेच्या आवश्यकतांनुसार खनिज नमुन्यांचा प्राथमिक अभ्यास करणे आणि योग्य शुद्धीकरण पद्धत अवलंबणे आवश्यक आहे.

शेंडोंग हुआते मॅग्नेटोइलेक्ट्रिक टेक्नॉलॉजी कंपनी लिमिटेडद्वारे उत्पादित केलेली उपरोक्त उत्पादन मालिका, वेगवेगळ्या कणांच्या आकारांच्या खनिजांच्या विलगीकरणासाठी उपयुक्त आहे. विविध वर्गीकरण निर्देशांकांच्या आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी उत्पादन रचना डिझाइनवर त्यांचे विशेष लक्ष केंद्रित आहे आणि त्यांचा यशस्वीपणे वापर केला गेला आहे. अनेक खाण उद्योगांमध्ये, ऊर्जा वाचविण्यात, वापर कमी करण्यात आणि कार्यक्षमता सुधारण्यात या उत्पादनांनी सकारात्मक भूमिका बजावली आहे.

उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी खाण उद्योगांनी खनिजाचे स्वरूप आणि तांत्रिक परिस्थितीनुसार आपल्या व्यवसायाच्या स्थितीला अनुकूल अशा चुंबकीय विलगीकरण उपकरणांची निवड करावी.

उपकरण उत्पादकांनी खाण उद्योगांच्या उत्पादन आवश्यकतांनुसार आपल्या उत्पादनांची कार्यक्षमता सातत्याने सुधारून परिपूर्ण केली पाहिजे, प्रत्यक्ष वापरातील काही समस्या सोडवल्या पाहिजेत, औद्योगिक उपयोगांसाठी अधिक योग्य उत्पादने तयार केली पाहिजेत आणि चुंबकीय विलगीकरण उपकरणांच्या तांत्रिक विकासाला चालना दिली पाहिजे.