સાચી ક્વાર્ટઝ કલ્યાણ પ્રક્રિયા કેવી રીતે પસંદ કરવી?
સમય:૫ સપ્ટેમ્બર ૨૦૨૫
ક્વાર્ટઝ બેનિફિસિયેશનનો પ્રધાન ઉદ્દેશ્ય કાચા ક્વાર્ટઝ ખનીચાથી લોખંડ, અલ્યુમિનિયમ, કેલ્શિયમ, ટાઈટેનિયમ અને અન્ય ખનિજ અવયવો જેવી દુષિતિઓને દૂર કરવો છે, જેથી ક્વાર્ટઝને વિશિષ્ટ ઔદ્યોગિક ધોરણો અનુકૂળ બનાવવા માટે પ્યુરિટી વધારી શકાય. આ ધોરણો અંતિમ ઉપયોગ જન્યથી વ્યાપક ગતિશીલતાએ बदलાય છે, જે સામાન્ય કાચના ઉત્પાદનથી લઈને ફોટોવોલ્ટાઇક કાચ, ઇલેક્ટ્રોનિક-ગ્રેડ સિલિકોન અને એડવાન્સ્ડ સિરામિક્સ સુધી છે. બેનિફિસિયેશન પ્રક્રિયાને દુષિતતા પ્રકારો, તેમના ઉજાગર કરવાનો મોડ તેમજ અંતિમ ઉત્પાદનની જરૂરિયાતો અનુસાર લચીલા રીતે ડિઝાઇન કરવી જોઈએ.
ખનિજની લક્ષણો અને શુદ્ધતા લક્ષ્યોને સમજવું
સુધારતા પહેલા, પ્રક્રિયા પસંદગીના આધારે બે મહત્વપૂર્ણ તત્વોને નિર્ધારિત કરવા માટે સંપೂರ್ಣ રાસાયણિક વિશ્લેષણ અને ખનિજાત્મકીનું વર્ણન અનિવાર્ય છે:
1. અસુદ્ધતાના પ્રકાર અને વિતરણ
- મફત આયરન ખનિજો(ઉદાહરણ તરીકે, હેમટાઇટ, મેગ્નટાઇટ): ચુંબકીય વિભાજન અશુદ્ધતા દૂર કરવા માટે પહેલું પસંદ કરેલું પદ્ધતિ છે.
- એલ્યુમિનોસિલિકેટ ખનિજો(ઉદાહરણ તરીકે, feldspar, mica): આ નોન-મૅગ્નેટિક અસુદ્ધિઓને અલગ કરવા માટે સામાન્ય રીતે ફ્લોટેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
- લેટિસ કાુભરો(ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલ લેટિસમાં સ્થાનાંતરિત આયરન અથવા ટાઇટેનિયમ અણુઓ): આનું અસરકારક દૂર કરવું માટે બાદમાં આાટા લીચિંગ અથવા ઊંચા તાપમાનની સારવારની જરૂર છે.
2. શુદ્ધતા જરૂરીતાઓ
- સ્ટાન્ડર્ડ ગ્લાસ-ગ્રેડ ક્વાર્ટઝ રેતીયુંSiO₂ ≥ 99.5%, Fe₂O₃ ≤ 0.05%
- ફોટોવોલ્ટિક-ગ્રેડ ક્વાર્ટઝ રેતીSiO₂ ≥ 99.99%, Fe₂O₃ ≤ 0.001%
- ઇલેક્ટ્રોનિક-ગ્રેડ ક્વાર્ટઝSiO₂ ≥ 99.999%, تقريباً કોઈ મોતીઓ નહી.
ટિપિકલ ક્વાર્ટઝ વરસાદ પદાર્થ પ્રક્રિયા પ્રવાહ
કોટ્ટોની લાભકારી પ્રક્રિયા સામાન્ય રીતે રમણ, ઘસવામાં, પૂર્વચાલના બેદી દૂર કરવાનો, જથ્થો શુદ્ધિકરણ અને સંગ્રહણની પદ્ધતિઓના અનુસરણમાં ચાલે છે. દરેક તબક્કે અનિચ્છિત ધાતુઓના વિશિષ્ટ પ્રકારોને હંમેશાં કસ્ટમ કરી રાહત આપવા માટે અનુકૂળ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેથી ઇચ્છિત શુદ્ધતા અને કણની કદ પ્રાપ્ત કરી શકાય.
1. કૂટવું: ઘસાઈને માટે ખનિજ તૈયાર કરવું
પ્રારંભિક કૂચન તબક્કો મોટા કાચા ઓર બ્લોક્સને મોસમનારા આકારોમાં ઘટાડવા માટે આવશ્યક છે જે પીસવા માટે યોગ્ય છે. સામાન્ય રીતે, કાંકીળી અને ચીણી કૂચનની સંયોજિત પદ્ધતિ લાગુ કરવામાં આવે છે:
- ખરાબ દબાણજાવ ક્રશર્સ સામાન્ય રીતે મોટા ખનિજ ટુકડાઓને નાનકડા ટુકડાઓમાં વિભાજિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાય છે.
- વિશિષ્ટ તોડવુંઇમ્પેક્ટ ક્રશર્સ અથવા કોન ક્રશર્સ કણના કદને 10–30 એમએમની શ્રેણીએ વધુ ઘટાડે છે, ભવિષ્યના પીસવા માટે ફીડ કદને આప్టિમાઇઝ કરે છે.
- ફિલ્મોનું સ્ક્રીનિંગકુદ્રાણ પછી, વાઇબ્રેટિંગ સ્ક્રીન્સ સામગ્રીને વર્ગીકૃત કરે છે, મોટી કણોને દૂર કરે છે અને ઘસવાની ગતિ માટે એકસમ ફીડ સાઇઝ સુનિશ્ચિત કરે છે. આ ઘસવાની લોડને ઘટાડે છે અને મુક્તતાના કાર્યક્ષમતા સુધાર આપે છે.
2. પૂર્વ-ઉપચાર: દુષ્ટ અશુદ્ધિઓને દૂર કરવું અને મુક્તિ માટે તૈયાર કરવું
- ધોવું અને કામડો દુર કરવાક્વાર્ટઝ મૂલ સાથે ઉચ્ચ મિટ્ટી અથવા કાદવ સામગ્રી (જેમ કે હવાશો દ્વારા બીજકૃત ક્વાર્ટઝ મરી) માટે, ધોવાને લગતી સાધનો જેમ કે સર્જીક કલાસિફાયર્સ અથવા વ્હીલ વોશર આરામથી મોલ્ડ અને નમ્ર સુક્ષ્મ સફેદોના મોજા દૂર કરે છે. આ ક્વાર્ટઝ સપાટીઓ પર નમ્ર મોલ્ડના રચનાને રોકે છે, જે અસાધારણ રીતે વહેંચવાના પ્રક્રિયાઓમાં અવરોધ સર્જી શકે છે.
- સ્ક્રીનિંગ અને વર્ગીકરણકંપન કરનારા પડદાઓ ક્વાર્ટઝ કણોને કદ અનુસાર વધુ વિભાજિત કરે છે, મોટા પ્રક્રણા માટે યોગ્ય ભાગોને અલગ કરે છે અને ગ્રેનાઇટ અને કલ્ખાઇન જેવી મોટી કચરો બ્લોકોને દૂર કરે છે, જેનાથી ગ્રાઇન્ડિંગ ઊર્જાનો ઉપયોગ ઓછો થાય છે.
3. ઘસવું અને મુક્તિકરણ: ഉണ്ട થયેલ દુષ્કાળીઓને ખુલ્લા પાડવું
ક્વાર્ટઝની ખણવામાં આવતી ખાણો ઘણી વખત ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલ્સ સાથે સાથે ઉદ્ભવેલા દૂષિત ખનિજMinerals ધરાવે છે. ખનિજ મુક્તિ પ્રાપ્ત કરવા માટે ગ્રાઇન્ડિંગ આવશ્યક છે:
- સામાન્ય સાધનબોલ મિલ અથવા રોડ મિલનો ઉપયોગ થાય છે, જેમાં ક્વાર્ટઝ કણોના માળખાને જાળવવા માટે અસરકારક ઠોસતા હલાવવામાં આવે ત્યારે રોડ મિલને પસંદ કરવામાં આવે છે.
- મીઠાશનું ખાતરજરૂરિયાત પ્રમાણેની ફાઇનનેસ જીરું ધાતુની અಶુદ્ધતા ગુરુત્વાકર્ષણના કદ પર આધાર રાખે છે. અસરકારક અને મોટા આયર્ન ખનિજના સમિસ્ટકો (50–100 μમ), 200 મેશમાંથી 30%-50% પસાર કરવા માટે પીસવા માટે સામાન્ય રીતે પૂરતું હોય છે. નાજુક સમિસ્ટકો (<20 μમ) માટે, 325 મેશમાંથી 80% પસાર કરવા અથવા ફાઇનર પીસવાની જરૂર પડી શકે છે.
4. શુદ્ધિકરણ
આ સમુદાયિક ચરણમાં વધુ રીતોને આપોઆપ ઉદાહરણો બનાવવામાં આવે છે:
| શોધન પદ્ધતિ |
લક્ષ્ય અશુદ્ધતાઓ |
આદર્શ અને ઉપકરણ વિગતો |
| ચુંબકીય વિભાજન |
આયરન અને ટાઇટાનિયમ ધરાવતી ખનિજો (Fe₃O₄, TiO₂) |
મેટલિક સંવેદના માટે હાઈ-ગ્રેજેન્ટ મૅગ્નેટિક સેઝરેટર્સ (1.5–2.5 ટેસ્લા) દ્વારા ચુંબકપ્રિઓગતતા તફાવતોનો ઉપયોગ કરી Fe₂O₃ સામગ્રીને 0.01% ની નીચે ઘટાડે છે. |
| ફ્લોટેશન |
ફેલ્ડસ્પાર, માઇકા, ખનિજ |
સ્લરીનું પીએચ સૂર્યાંચળ એસિડ (ઉદાહરણ તરીકે, ગ્રથ કિલાઓ 2–3) માટે સુયોજિત કરે છે, તે ફ્લેડસ્પાર માટે એમાઇન જેવા કલેક્શનને ઉમેરે છે, જેનાથી અશુદ્ધતાઓ બફું તેમજ વચ્ચે જોડાય છે અને ઉંચકાવા મળે છે જ્યારે કોંગ્રેસ જવે છે. |
| એસિડ લીચિંગ |
માસખંડ સેનાઓ અને દ્રાવક લવણ |
જેમવતા તીવ્ર એસિડો (HCl, H₂SO₄, HF) નો ઉપયોગ આંતરિક लोહ, એલ્યુમિનિયમ, કેલ્શિયમ ઝેરણાંને ઘૂળવા માટે કરવામાં આવે છે; અલ્ટ્રા-હાઈ પ્યુરિટી ક્વાર્ટઝ માટે જરુરિયાત છે (ઉદાહરણ તરીકે, ફોટોવોલ્ટિક ગ્રેડ); કચરા પાણીની તટસ્થતા અને સારવાર જરૂરી છે. |
| ગરન્યુટી વિભાજન |
ઉચ્ચ ઘનતા ગેંગ મિનરલ્સ (ઉદાહરણ તરીકે, બારાઇટ) |
ક્વાર્ટઝ (2.65 ગ્રામ/સે.cm³) અને ભારે ગેંક મિનરલ્સ વચ્ચેના ઘનતા ફરકનો ફાયદો ઉઠાવીને ઝીંકી મેજો અથવા સ્પાયરલ કીનેન્ટ્રેટર્સનો ઉપયોગ કરો, સામાન્ય રીતે રફિંગ مرحલાઓમાં. |
5. માત્રા
- પાણી નીકળવું અને સૂકવવુંવેક્યૂમ ફિલ્ટર્સ અથવા ફિલ્ટર પ્રેસોની મદદથી સંકેતમાંથી પાણી દૂર કરવામાં આવે છે, ત્યાર બાદ નમ્રતા ની અંશને 0.5% ની નીચે ઓછી કરવા માટે શુષ્ક કરવામાં આવે છે જેથી કણો જથ્થાબંધ થવાની અટક થાય.
- વર્ગીકરણ અને અંતિમ આયર્ન દૂર કરવુંએર ક્લાસિફાયર્સ ચોક્કસ કણ કદ વિતરણી નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, જ્યારે શાશ્વત મેગ્નેટિક ડ્રમ સેપર્સ મૂળ મહત્વની લોહા કલંક તપાસ કરે છે જેથી ઉત્પાદનના વિશિષ્ટીકરણોને પૂર્ણ કરવામાં આવે.
સાચી ક્વાર્ટઝ કલ્યાણ પ્રક્રિયા કેવી રીતે પસંદ કરવી?
ક્વાર્ટઝ લાભકારીની જટિલતા જરૂરી ઉત્પાદની શುದ್ಧતા અને કણના કદ સાથે સીધું સંબંધિત છે:
- નirmaણ અને કાચ-ગણવતાના ક્વાર્ટઝસરળ પ્રક્રિયા હોય છે જેમાં ધોવું, વિડાવવા અને આકર્ષક વિભાજન شامل થાય છે; ફ્લોટેશન અથવા એસિડ લીચિંગની જરૂર નહિં છે, જેના પરિણામે ખર્ચ સાપેક્ષ રીતે ઓછો છે.
- ફોટોવોલ્ટિક અને ઇલેક્ટ્રોનિક-ગ્રેડ ક્વાર્ટઝ: ઘણા શુદ્ધિકરણ તબક્કાઓની જરૂર છે: ધોવું → ઘસવું → પુનરાવર્તિત ચુંબકીય વિખરણ → ઉત્પન્ન પ્રતિસાદ (ફેલ્ડસ્પાર દૂર કરવા માટે રિવર્સ ફ્લોટેશન સહિત) → આమ્લીય લોન્ચિંગ (HF + HCl) → વિકલ્પિક ઊંચા તાપમાનના શુદ્ધિકરણ તબક્કાઓ. આ તબક્કાઓ દૂષિત પદાર્થોને ppm સપાથા સુધી ઘટાડે છે.
- અત્યંત ઉંચી શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝ( ઉદાહરણ તરીકે, સેમીકન્ડક્ટર એપ્લિકેશન્સ): ઉપરના ઉપાયોને બદલે, પાણીથી શીતલન (ક્વાર્ટઝ ક્રિસ્ટલને તોડવા અને આંતરિક બગાડોને ઉજાગર કરવા) અનેઆયન-પરિવર્તન પ્રક્રિયાઓ (દ્રાવ્ય બગાડોને દૂર કરવા) જેવા આધુનિક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે પ્રક્રિયાની જટિલતા અને ખર્ચમાં મહત્તમ વધારો થાય છે.
ક્વાર્ટઝના લાભ માટે લક્ષ્ય ધારણા દૂર કરવામાં આવતી ક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે: સબરીનાં પ્રકારે વિવિધ તત્વોની ઓળખ માટે પ્રથમ, વિશિષ્ટ ખનિજશાસ્ત્ર અને રાસાયણિક લક્ષણો કરવામાં આવે છે; ત્યારબાદ સ્વીકૃત પ્રક્રિયા જેવા કે મુક્તિ, વિભાજન અને ખારીયું અમલમાં આવે છે. ચુંબકીય વિભાજન અને ફ્લોટેશન સાથે જોડણી ક્વાર્ટઝને મધ્યમથી નીચા શુદ્ધતાના ગ્રેડમાં સુધારવામાં આધારભૂત છે, જ્યારે આસિડ લીચિંગ અને અચુક શુદ્ધિકરણ તકનીકો ઉચ્ચ-શુદ્ધતા ક્વાર્ટઝનું ઉત્પાદન કરવા માટે અનિવાર્ય છે.
