كائولىن ئالاھىدە فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيەتلەرگە ئىگە بولۇپ، كېرامىكا، قەغەز ياساش، رېزىنكا، سۇلياۋ، ئوتقا چىداملىق ماتېرىياللار، نېفىت ئايرىش قاتارلىق سانائەت، يېزا ئىگىلىكى ۋە دۆلەت مۇداپىئەسى قاتارلىق ئالدىنقى قاتاردىكى تېخنىكا ساھەلىرىدە كەم بولسا بولمايدىغان مېتال بولمىغان كان بايلىقى. كائولىننىڭ ئاقلىقى ئۇنىڭ قوللىنىلىش قىممىتىنىڭ مۇھىم كۆرسەتكۈچى.
كائولىننىڭ ئاقلىقىغا تەسىر كۆرسىتىدىغان ئامىللار
كائولىن ئاساسلىقى كائولىنىت مىنېراللىرىدىن تەركىب تاپقان بىر خىل ئىنچىكە دانلىق لاي ياكى لاي تاش. ئۇنىڭ كىرىستال خىمىيىلىك فورمۇلاسى 2SiO2 · Al2O3 · 2H2O. ئاز مىقداردا لاي بولمىغان مىنېراللار كۋارتس، دالا شپاتى، تۆمۈر مىنېراللىرى، تىتان، ئاليۇمىن گىدروكسىد ۋە ئوكسىدلار، ئورگانىك ماددىلار قاتارلىقلار.
كائولىننىڭ كرىستال قۇرۇلمىسى
كائولىندىكى ئارىلاشمىلارنىڭ ئەھۋالى ۋە خاراكتېرىگە ئاساسەن، كائولىننىڭ ئاقلىقىنىڭ تۆۋەنلىشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدىغان ئارىلاشمىلارنى ئۈچ تۈرگە بۆلۈشكە بولىدۇ: ئورگانىك كاربون؛ Fe، Ti، V، Cr، Cu، Mn قاتارلىق پىگمېنت ئېلېمېنتلىرى؛ بىئوتىت، خىلورىت قاتارلىق قاراڭغۇ مىنېراللار. ئادەتتە، كائولىندىكى V، Cr، Cu، Mn ۋە باشقا ئېلېمېنتلارنىڭ مىقدارى ئاز بولۇپ، ئاقلىققا ئانچە تەسىر كۆرسەتمەيدۇ. مىنېرال تەركىبى ۋە تۆمۈر ۋە تىتاننىڭ مىقدارى كائولىننىڭ ئاقلىقىغا تەسىر كۆرسىتىدىغان ئاساسلىق ئامىللار. ئۇلارنىڭ مەۋجۇتلۇقى كائولىننىڭ تەبىئىي ئاقلىقىغا تەسىر كۆرسىتىپلا قالماي، يەنە ئۇنىڭ كالتسىيلانغان ئاقلىقىغامۇ تەسىر كۆرسىتىدۇ. بولۇپمۇ تۆمۈر ئوكسىدنىڭ بولۇشى لاينىڭ رەڭگىگە سەلبىي تەسىر كۆرسىتىپ، ئۇنىڭ پارقىراقلىقى ۋە ئوتقا چىدامچانلىقىنى تۆۋەنلىتىدۇ. ئوكسىد، گىدراتسىد ۋە تۆمۈر ئوكسىدنىڭ گىدراتلانغان ئوكسىد مىقدارى %0.4 بولسىمۇ، لاي چۆكمىسىگە قىزىلدىن سېرىق رەڭ بېرىش يېتەرلىك. بۇ تۆمۈر ئوكسىدلىرى ۋە گىدروكسىدلىرى گېماتىت (قىزىل)، ماگېمىت (قىزىل-قوڭۇر)، گوتېت (قوڭۇر سېرىق)، لىمونىت (قىزىل سېرىق)، گىدراتلانغان تۆمۈر ئوكسىد (قوڭۇر قىزىل) قاتارلىقلار بولۇشى مۇمكىن. كائولىندىكى تۆمۈرنىڭ ئارىلاشمىلىرىنى چىقىرىۋېتىش كائولىننى تېخىمۇ ياخشى ئىشلىتىشتە ئىنتايىن مۇھىم رول ئوينايدۇ دېيىشكە بولىدۇ.
تۆمۈر ئېلېمېنتىنىڭ پەيدا بولۇش ئەھۋالى
كائولىندىكى تۆمۈرنىڭ پەيدا بولۇش ھالىتى تۆمۈرنى چىقىرىۋېتىش ئۇسۇلىنى بەلگىلەيدىغان ئاساسلىق ئامىل. نۇرغۇن تەتقىقاتلاردا، نېپىز زەررىچىلەر شەكلىدىكى كىرىستال تۆمۈر كائولىنغا ئارىلاشتۇرۇلغان، ئامورف تۆمۈر بولسا كائولىننىڭ نېپىز زەررىچىلىرىنىڭ يۈزىگە قاپلانغان دەپ قارىلىدۇ. ھازىر، كائولىندىكى تۆمۈرنىڭ پەيدا بولۇش ھالىتى دۆلەت ئىچىدە ۋە سىرتىدا ئىككى تۈرگە بۆلىنىدۇ: بىرى كائولىنىت ۋە قوشۇمچە مىنېراللاردا (مەسىلەن، مىكا، تىتان دىئوكسىد ۋە ئىللىت) بولۇپ، قۇرۇلما تۆمۈر دەپ ئاتىلىدۇ؛ يەنە بىرى مۇستەقىل تۆمۈر مىنېراللىرى شەكلىدە بولۇپ، ئەركىن تۆمۈر دەپ ئاتىلىدۇ (يۈزىدىكى تۆمۈر، نېپىز دانچە كىرىستال تۆمۈر ۋە ئامورف تۆمۈر قاتارلىقلار).
كائولىننى تۆمۈرنى چىقىرىۋېتىش ۋە ئاقارتىش ئارقىلىق چىقىرىۋېتىلگەن تۆمۈر ئەركىن تۆمۈر بولۇپ، ئاساسلىقى ماگنېتىت، گېماتىت، لىمونىت، سىدېرىت، پىرىت، ئىلمېنىت، جاروزىت ۋە باشقا مىنېرال ماددىلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ؛ تۆمۈرنىڭ كۆپ قىسمى يۇقىرى دەرىجىدە تارقالغان كوللوئىد لىمونىت شەكلىدە، ئاز مىقداردا شار شەكىللىك، كۆزلۈك ۋە قالايمىقان گوتېت ۋە گېماتىت شەكلىدە مەۋجۇت.
كائولىننىڭ تۆمۈرنى چىقىرىۋېتىش ۋە ئاقارتىش ئۇسۇلى
سۇنى ئايرىش
بۇ ئۇسۇل ئاساسلىقى كۋارتس، دالا شپاتى ۋە مىكا قاتارلىق قالدۇق ماددىلارنى، تاش پارچىلىرى قاتارلىق قېلىنراق ئارىلاشمىلارنى، شۇنداقلا بەزى تۆمۈر ۋە تىتان مىنېراللىرىنى چىقىرىۋېتىشكە ئىشلىتىلىدۇ. كائولىن بىلەن ئوخشاش زىچلىقتىكى ۋە ئېرىشچانلىقىغا ئىگە ئارىلاشمىلارنى چىقىرىۋەتكىلى بولمايدۇ، ئاقلىقىنىڭ ياخشىلىنىشى ئانچە روشەن ئەمەس، بۇ نىسبەتەن يۇقىرى سۈپەتلىك كائولىن رۇدىسىنى بايىتىش ۋە ئاقارتىشقا ماس كېلىدۇ.
ماگنىتلىق ئايرىش
كائولىندىكى تۆمۈر مىنېراللىرىنىڭ ئارىلاشمىلىرى ئادەتتە ئاجىز ماگنىتلىق بولىدۇ. ھازىر ئاساسلىقى يۇقىرى گرادىيېنتلىق كۈچلۈك ماگنىتلىق ئايرىش ئۇسۇلى قوللىنىلىدۇ، ياكى ئاجىز ماگنىتلىق مىنېراللار كۆيدۈرۈلگەندىن كېيىن كۈچلۈك ماگنىتلىق تۆمۈر ئوكسىدقا ئايلاندۇرۇلىدۇ، ئاندىن ئادەتتىكى ماگنىتلىق ئايرىش ئۇسۇلى ئارقىلىق چىقىرىۋېتىلىدۇ.
تىك ھالقىسىمان يۇقىرى گرادىيېنتلىق ماگنىتلىق ئايرىغۇچ
ئېلېكترو ماگنىتلىق سۇلياۋ ئۈچۈن يۇقىرى گرادىيېنتلىق ماگنىتلىق ئايرىغۇچ
تۆۋەن تېمپېراتۇرىلىق ئۆتكۈر ئۆتكۈزگۈچ ماگنىتلىق ئايرىغۇچ
سۇ ئۈستىدە يۇيۇش ئۇسۇلى
كائولىننى بىرلەمچى ۋە ئىككىلەمچى قاتلامدىن تازىلاشتا سۇ چىقىرىش ئۇسۇلى قوللىنىلدى. سۇ چىقىرىش جەريانىدا، كائولىنىت ۋە مىكا زەررىچىلىرى ئايرىلىدۇ، تازىلانغان مەھسۇلاتلار بىر قانچە خىل ماس كېلىدىغان سانائەت دەرىجىلىك خام ئەشيا ھېسابلىنىدۇ. كائولىنىت ۋە دالا شپاتىنى تاللاش ئارقىلىق سۇ چىقىرىش ئۇسۇلىدا ئايرىش ئادەتتە pH قىممىتى كونترول قىلىنىدىغان سۇيۇقلۇقتا ئېلىپ بېرىلىدۇ.
ئازايتىش ئۇسۇلى
قايتۇرۇش ئۇسۇلى قايتۇرۇش دورىسى ئارقىلىق كائولىننىڭ ئۈچ ۋالېنتلىق ھالىتىدىكى تۆمۈرنىڭ ئارىلاشمىلىرىنى (مەسىلەن، گېماتىت ۋە لىمونىت) ئېرىيدىغان ئىككى ۋالېنتلىق تۆمۈر ئىئونلىرىغا ئايلاندۇرۇش بولۇپ، بۇ ئىئونلار سۈزۈش ۋە يۇيۇش ئارقىلىق چىقىرىۋېتىلىدۇ. سانائەت كائولىندىن Fe3+ ئارىلاشمىلىرىنى چىقىرىۋېتىش ئادەتتە فىزىكىلىق تېخنىكا (ماگنىتلىق ئايرىش، تاللاشچان فلوكۇلاسىيە) ۋە كىسلاتالىق ياكى قايتۇرۇش شارائىتى ئاستىدا خىمىيىلىك بىر تەرەپ قىلىشنى بىرلەشتۈرۈش ئارقىلىق ئەمەلگە ئاشىدۇ.
ناترىي گىدروسۇلفىت (Na2S2O4)، يەنى ناترىي گىدروسۇلفىت، كائولىندىن تۆمۈرنى قايتۇرۇش ۋە ئېرىتىشتە ئۈنۈملۈك بولۇپ، ھازىر كائولىن سانائىتىدە ئىشلىتىلىۋاتىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ ئۇسۇل كۈچلۈك كىسلاتالىق شارائىتتا (pH<3) ئېلىپ بېرىلىشى كېرەك، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئىشلىتىش تەننەرخى يۇقىرى بولۇپ، مۇھىتقا تەسىر كۆرسىتىدۇ. بۇنىڭدىن باشقا، ناترىي گىدروسۇلفىتنىڭ خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتى مۇقىمسىز بولۇپ، ئالاھىدە ۋە قىممەت ساقلاش ۋە توشۇش تەدبىرلىرىنى تەلەپ قىلىدۇ.
تىئوۋرېئا دىئوكسىد: (NH2)2CSO2, TD) كۈچلۈك قايتا ھاسىل قىلغۇچ بولۇپ، كۈچلۈك قايتا ھاسىل قىلغۇچ ئىقتىدارى، مۇھىتقا زىيانسىزلىقى، تۆۋەن پارچىلىنىش سۈرئىتى، بىخەتەرلىكى ۋە تۈركۈملەپ ئىشلەپچىقىرىش تەننەرخىنىڭ تۆۋەن بولۇشى قاتارلىق ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. كائولىندىكى ئېرىمەيدىغان Fe3+ نى TD ئارقىلىق ئېرىيدىغان Fe2+ غا قايتۇرغىلى بولىدۇ.
كېيىن، سۈزۈپ يۇيغاندىن كېيىن، كائولىننىڭ ئاقلىقىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ. TD ئۆي تېمپېراتۇرىسى ۋە نېيترال شارائىتتا ناھايىتى مۇقىم. TD نىڭ كۈچلۈك ئەسلىگە كەلتۈرۈش ئىقتىدارى پەقەت كۈچلۈك ئىشقارلىق (pH>10) ياكى قىزىتىش (T>70°C) شارائىتىدىلا قولغا كەلتۈرۈلىدۇ، بۇنىڭ نەتىجىسىدە ئىشلىتىش تەننەرخى يۇقىرى ۋە قىيىن بولىدۇ.
ئوكسىدلىنىش ئۇسۇلى
ئوكسىدلىنىش بىر تەرەپ قىلىش ئۇسۇلى ئوزون، ۋودورود پېروكسىد، كالىي پېرمانگانات ۋە ناترىي گىپوخلورىت ئىشلىتىپ، ئادسوربلانغان كاربون قەۋىتىنى چىقىرىۋېتىپ، ئاقلىقىنى ياخشىلاشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. قېلىنراق ئۈستى قەۋىتى ئاستىدىكى چوڭقۇرراق ئورۇندىكى كائولىن كۈلرەڭ رەڭدە بولىدۇ، كائولىندىكى تۆمۈر ئەسلىگە كەلتۈرۈش ھالىتىدە بولىدۇ. ئوزون ياكى ناترىي گىپوخلورىت قاتارلىق كۈچلۈك ئوكسىدلىنىش دورىلىرىنى ئىشلىتىپ، پىرىتتىكى ئېرىمەيدىغان FeS2 نى ئېرىيدىغان Fe2+ غا ئوكسىدلاڭ، ئاندىن يۇيۇپ، Fe2+ نى سىستېمىدىن چىقىرىۋېتىڭ.
كىسلاتالىق ئېرىتىش ئۇسۇلى
كىسلاتالىق ئېرىتىش ئۇسۇلى كائولىندىكى ئېرىمەيدىغان تۆمۈر ئارىلاشمىلىرىنى كىسلاتالىق ئېرىتمىلەردە ئېرىيدىغان ماددىلارغا (تۇز كىسلاتاسى، سۇلفات كىسلاتاسى، ئوكسالىك كىسلاتاسى قاتارلىقلار) ئايلاندۇرۇش ئارقىلىق كائولىندىن ئايرىلىشنى ئەمەلگە ئاشۇرىدۇ. باشقا ئورگانىك كىسلاتالارغا سېلىشتۇرغاندا، ئوكسالىك كىسلاتاسى ئەڭ ئۈمىدۋار دەپ قارىلىدۇ، چۈنكى ئۇنىڭ كىسلاتا كۈچى، ياخشى مۇرەككەپلەشتۈرۈش خۇسۇسىيىتى ۋە يۇقىرى قايتۇرۇش ئىقتىدارى بار. ئوكسالىك كىسلاتاسى بىلەن، ئېرىگەن تۆمۈر ئېرىتمىدىن تۆمۈر ئوكسالات شەكلىدە چۆكتۈرۈلۈپ، تېخىمۇ پىششىقلاپ ئىشلىنىپ، كالتسىيلاش ئارقىلىق ساپ گېماتىت ھاسىل قىلغىلى بولىدۇ. ئوكسالىك كىسلاتاسىنى باشقا سانائەت جەريانلىرىدىن ئەرزان باھادا ئېلىشقا بولىدۇ، كېرامىكا ئىشلەپچىقىرىشنىڭ كۆيدۈرۈش باسقۇچىدا، بىر تەرەپ قىلىنغان ماتېرىيالدىكى قالغان ئوكسالات كاربون تۆت ئوكسىدقا پارچىلىنىدۇ. نۇرغۇن تەتقىقاتچىلار تۆمۈر ئوكسىدىنى ئوكسالىك كىسلاتا بىلەن ئېرىتىشنىڭ نەتىجىسىنى تەتقىق قىلدى.
يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا كۆيدۈرۈش ئۇسۇلى
كالتسىيلاش ئالاھىدە دەرىجىلىك كائولىن مەھسۇلاتلىرىنى ئىشلەپچىقىرىش جەريانى. بىر تەرەپ قىلىش تېمپېراتۇرىسىغا ئاساسەن، ئىككى خىل كالتسىيلانغان كائولىن ئىشلەپچىقىرىلىدۇ. 650-700 ℃ تېمپېراتۇرا دائىرىسىدە كالتسىيلاش قۇرۇلما گىدروكسىل گۇرۇپپىسىنى يوقىتىدۇ، چىقىپ كەتكەن سۇ پارى كائولىننىڭ ئېلاستىكىلىقى ۋە تۇتۇقلۇقىنى ئاشۇرىدۇ، بۇ قەغەز قاپلاشنىڭ ئەڭ ياخشى ئالاھىدىلىكى. بۇنىڭدىن باشقا، كائولىننى 1000-1050 ℃ دا قىزىتىش ئارقىلىق، ئۇ پەقەت سۈركىلىشچانلىقىنى ئاشۇرۇپلا قالماي، يەنە %92-95 ئاق رەڭگە ئېرىشكىلى بولىدۇ.
خلورلاشتۇرۇش كالتسىيلاشتۇرۇش
تۆمۈر ۋە تىتان لاي مىنېراللىرىدىن، بولۇپمۇ كائولىندىن خىلورلاش ئارقىلىق ئايرىۋېتىلىپ، ياخشى نەتىجىلەر قولغا كەلتۈرۈلدى. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا (700 ℃ - 1000 ℃) خىلورلاش ۋە كۆيدۈرۈش جەريانىدا، كائولىنىت دېگىدروكسىللىنىشقا ئۇچراپ مېتاكائولىنىت ھاسىل قىلىدۇ، يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا بولسا، سپىنېل ۋە موللىت باسقۇچلىرى ھاسىل بولىدۇ. بۇ ئۆزگىرىشلەر زەررىچىلەرنىڭ سۇغا چۆكۈشچانلىقى، قاتتىقلىقى ۋە چوڭ-كىچىكلىكىنى ئاشۇرىدۇ. بۇ ئۇسۇلدا بىر تەرەپ قىلىنغان مىنېرال ماددىلار قەغەز، PVC، رېزىنكا، سۇلياۋ، يېلىم، سىلىقلاش ۋە چىش پاستىسى قاتارلىق نۇرغۇن كەسىپلەردە ئىشلىتىلىشى مۇمكىن. سۇغا چۆكۈشچانلىقىنىڭ يۇقىرى بولۇشى بۇ مىنېراللارنى ئورگانىك سىستېمىلار بىلەن تېخىمۇ ماسلاشتۇرىدۇ.
مىكروبىئولوگىيىلىك ئۇسۇل
مىنېرال ماددىلارنى مىكروبلار ئارقىلىق تازىلاش تېخنىكىسى نىسبەتەن يېڭى مىنېرال ماددىلارنى پىششىقلاش تېمىسى بولۇپ، مىكروبلار ئارقىلىق ئېرىتىش تېخنىكىسى ۋە مىكروبلار ئارقىلىق سۇ چىقىرىش تېخنىكىسىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. مىنېرال ماددىلارنى مىكروبلار ئارقىلىق ئېرىتىش تېخنىكىسى مىكرو ئورگانىزملار بىلەن مىنېرال ماددىلار ئوتتۇرىسىدىكى چوڭقۇر ئۆز-ئارا تەسىرنى ئىشلىتىپ، مىنېرال ماددىلارنىڭ كىرىستال تورىنى بۇزۇپ، پايدىلىق تەركىبلەرنى ئېرىتىدىغان بىر خىل ئايرىش تېخنىكىسى. كائولىندىكى ئوكسىدلانغان پىرىت ۋە باشقا سۇلفىد رۇدىلىرىنى مىكروبلار ئارقىلىق ئايرىش تېخنىكىسى ئارقىلىق تازىلاشقا بولىدۇ. كۆپ ئىشلىتىلىدىغان مىكرو ئورگانىزملار Thiobacillus ferrooxidans ۋە Fe نى ئازايتىدىغان باكتېرىيەلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ. مىكروبلار ئۇسۇلىنىڭ تەننەرخى تۆۋەن، مۇھىت بۇلغىنىشى تۆۋەن، بۇ كائولىننىڭ فىزىكىلىق ۋە خىمىيىلىك خۇسۇسىيىتىگە تەسىر كۆرسەتمەيدۇ. بۇ كائولىن مىنېرال ماددىلارنى تەرەققىي قىلدۇرۇش ئىستىقبالى بار يېڭى تازىلاش ۋە ئاقارتىش ئۇسۇلى.
خۇلاسە
كائولىننىڭ تۆمۈرنى چىقىرىۋېتىش ۋە ئاقارتىش ئۇسۇلىنى قوللىنىشتا، رەڭ سەۋەبى ۋە قوللىنىش مەقسىتىگە ئاساسەن ئەڭ ياخشى ئۇسۇلنى تاللاش، كائولىن مىنېراللىرىنىڭ ئومۇميۈزلۈك ئاقلىق ئىقتىدارىنى ياخشىلاش، ئۇنىڭ يۇقىرى ئىشلىتىش قىممىتى ۋە ئىقتىسادىي قىممىتىگە ئىگە بولۇشى كېرەك. كەلگۈسىدىكى تەرەققىيات يۈزلىنىشى خىمىيىلىك ئۇسۇل، فىزىكىلىق ئۇسۇل ۋە مىكرو بىئولوگىيىلىك ئۇسۇلنىڭ ئالاھىدىلىكلىرىنى ئورگانىك بىرلەشتۈرۈپ، ئۇلارنىڭ ئەۋزەللىكلىرىنى تولۇق جارى قىلدۇرۇش ۋە كەمچىلىكلىرىنى چەكلەش، ئاقارتىش ئۈنۈمىنى ياخشىلاش ئۈچۈن بولۇشى كېرەك. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ھەر خىل ئارىلاشمىلارنى چىقىرىۋېتىش ئۇسۇللىرىنىڭ يېڭى مېخانىزمىنى تېخىمۇ چوڭقۇر تەتقىق قىلىش ۋە كائولىننىڭ تۆمۈرنى چىقىرىۋېتىش ۋە ئاقارتىش جەريانىنى يېشىل، ئۈنۈملۈك ۋە تۆۋەن كاربونلۇق يۆنىلىشتە تەرەققىي قىلدۇرۇش جەريانىنى ياخشىلاش كېرەك.
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2023-يىلى 3-ئاينىڭ 2-كۈنى