কোয়ার্টজ প্রক্রিয়া করার জন্য রাসায়নিক

২০২৫-০৩-২৭

অজৈব অ্যাসিড অংশ

১. হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড এবং ক্লোরাইড লবণ

ক. হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড

একটি ক্লাসিক অজৈব অ্যাসিড, এটি লোহা অক্সাইড এবং মাটি খনিজগুলোর জন্য ভাল দ্রণীয়তা রাখে। এর কম দামের কারণে এবং স্পষ্ট এবং সরল প্রভাবের জন্য এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি কোয়ার্টজ প্লেটের হলুদ ত্বক অপসারণের জন্য পিকলিং বা উচ্চ-পিউরিটি বালি পিকলিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড জনপ্রিয়।

হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের অপচয় পানি ব্যবস্থাপনা তুলনামূলকভাবে সহজ। ক্ষার দিয়ে দ্রবণটিকে নিরপেক্ষ করে পুনরায় প্রাকৃত করা জাতীয় নিঃসরণ মান পূরণ করতে পারে। তবে, বিভিন্ন স্থানে অ্যাসিড দুষণের পরিবেশগত সুরক্ষা ক্ষেত্রে, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ধারণকারী অপচয় পানির দুষণ সবচেয়ে সাধারণ।

কেন?

হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের অপচয় পানির নিরপেক্ষকরণে ক্ষারের ব্যবহার প্রয়োজন। সবচেয়ে সাধারণভাবে ব্যবহৃত কুইক লাইমকে উদাহরণ হিসাবে নিয়ে, রসায়নিক ভারসাম্য অনুসারে, 31% শিল্প হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের এক টন দ্বারা উৎপন্ন অপচয় তরল তাত্ত্বিকভাবে প্রায় 0.25 টন কুইক লাইম ব্যবহার করে। প্রকৃতপক্ষে, যেহেতু কুইক লাইম সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয় না, যদি 50% কুইক লাইম প্রতিক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করে, তবে এক টন শিল্প হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্বারা উৎপন্ন অপচয় তরলের জন্য প্রায় 0.5 টন কুইক লাইম ব্যবহার করা হয়। এক টন শিল্প হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের দাম 100-400 ইউয়ান, রেফারেন্স গড় দাম 300 ইউয়ান; এক টন কুইক লাইমের দাম 400-1000 ইউয়ান, এবং রেফারেন্স গড় দাম 700 ইউয়ান। তাহলে আমরা জানতে পারি যে এক টন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ব্যবহার করার খরচ 300 ইউয়ান, অপচয় পানি ব্যবস্থাপনার জন্য চুনের খরচ 350 ইউয়ান, এবং অপচয় পানি ব্যবস্থাপনার খরচ হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ব্যবহারের খরচ অতিক্রম করেছে। কিছু অ-মানক প্রতিষ্ঠান, একদিকে, অপচয় পানি ব্যবস্থাপনার সুবিধা নেই এবং অন্যদিকে, তারা উচ্চতর খরচ বহনে প্রস্তুত নয়, ফলে অপচয় অ্যাসিডের সরাসরি নিঃসরণ দুষণ ঘটনার ঘনঘন উদ্ভব ঘটে।

সবকিছুর পর, মার্কস বলেছিলেন: “১০০% লাভের জন্য, পুঁজিবাদ সমস্ত মানব আইনকে পদদলিত করতে সাহস করে”।

খ. ক্লোরাইড লবণ

সাধারণ ক্লোরাইড লবণ, যেমন সোডিয়াম ক্লোরাইড, পটাসিয়াম ক্লোরাইড, লিথিয়াম ক্লোরাইড, ক্যালসিয়াম ক্লোরাইড, ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড, কোয়ার্টজ বালির ডোপিং এবং পরিশোধনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং এটি কাইলিনের মতো অ금াত পদার্থে ক্লোরিনেশন রোস্টিং এবং হোয়াইটেনিংয়ের জন্যও ব্যবহৃত হতে পারে।

কিছু সাহিত্য ক্লোরিনেশন এবং কোয়ার্টজ বালির বিশুদ্ধকরণের উল্লেখ করে অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড, হাইড্রোজেন ক্লোরাইড, ক্লোরিন বা কার্বন টেট্রাক্লোরাইড দিয়ে।

2. সালফিউরিক অ্যাসিড এবং সালফেট

দৃঢ় অক্সিডাইজিং গুণাবলী এবং উচ্চ গভীরতার সাথে একটি দ্বৈত অজৈব অ্যাসিড। ঘন সালফিউরিক অ্যাসিডের বাষ্পীকরণের তাপমাত্রা ৩৩৮ °সে, এবং এটি স্বাভাবিক অবস্থায় অ-বাষ্পীভূত, তাই এটি অ্যাসিড কুয়াশার প্রয়োজনীয়তায় জলবাহী অ্যাসিডের মত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না। উচ্চ গভীরতার সুবিধা হল যে খনিজগুলি উচ্চ চাপের পাত্র ব্যবহার ছাড়াই বাষ্পীকরণের তাপমাত্রার আগে (যেমন প্রায় ৩০০ °সে) প্রক্রিয়া করা যায়। এই ধরনের চরম অবস্থায় কিছু খনিজকে ভেঙে ফেলতে পারে যা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড দ্বারা দ্রবীভূত করা যায় না। অবশ্যই, এই পরিস্থিতির উপকরণের এবং নিরাপত্তার সুরক্ষার উপর উচ্চ চাহিদা রয়েছে, যা প্রকৃত উৎপাদনে খুব কম দেখা যায়, তবে ল্যাবরেটরিতে আরও বেশি দেখা যায়।

কিছু সাহিত্য সালফিউরিক অ্যাসিডের লবণের এবং কোয়ার্টজ বালির ক্যালসিনেশনের উল্লেখ করে কোয়ার্টজ বালির টাইটানিয়াম কন্টেন্ট কমাতে। সালফিউরিক অ্যাসিডের অ্যামোনিয়াম লবণের সঙ্গে প্রক্রিয়াকরণ কোয়ার্টজ বালির লোহা কন্টেন্ট কমায়।

সালফিউরিক অ্যাসিড এবং সালফেটের অ্যাসিড বর্জ্য জল চিকিত্সা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড বর্জ্য জল চিকিত্সার মতই, যা ক্ষার দ্বারা নিরপেক্ষ করা যায়।

3. হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড এবং ফ্লুরাইড লবণ

সাধারণ দুর্বল অ্যাসিড হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড, এর সুপার কমপ্লেক্স ক্ষমতার জন্য, কোয়ার্টজ বালির বিশুদ্ধকরণের জন্য একটি বড় হত্যাকারী হয়ে উঠেছে। নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বেশিরভাগ অশুদ্ধ খনিজের সঙ্গে, কোয়ার্টজ বালি সহ, প্রতিক্রিয়া করে। তাই, যখন হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের ঘনত্ব অত্যधिक হয়, তখন কোয়ার্টজ বালির ক্ষতির দিকেও মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন। হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, সালফিউরিক অ্যাসিড বা নাইট্রিক অ্যাসিডের মিশ্র অ্যাসিড সাধারণত ব্যবহৃত মিশ্র অ্যাসিড সিস্টেম। তেলের ক্ষেত্রের ক্ষেত্রে, গ্রাফাইট, সিলিকন কার্বাইড এবং অন্যান্য অধাতব খনিজ মিশ্র অ্যাসিড সিস্টেম গ্রহণ করে যাতে হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড অন্তর্ভুক্ত থাকে।

অ্যাসিড-মিশ্র সিস্টেমে ফ্লুরাইড লবণের ভূমিকা হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের সঙ্গে একটি অনুরূপ। ফ্লুরাইড লবণও ডোপেন্ট হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

মানব শিল্প সভ্যতার দ্বারা উৎপন্ন পদক হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিডের অস্তিত্ব থেকে বিচ্ছিন্ন নয়। অর্ধপরিবাহী শিল্পে, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড মূলত ওয়েফার পৃষ্ঠ পরিষ্কার করতে ব্যবহৃত হয়, বা চিপ প্রক্রিয়াকরণের সময় পরিষ্কার এবং এচিংয়ের প্রক্রিয়ায়। সৌর শিল্পে, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড চিপের পৃষ্ঠ পরিষ্কারের এবং এচিংয়ের মতো প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়। প্যানেল শিল্পে, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড কাচের সাবস্ট্রেট পরিষ্কার এবং সিলিকন নাইট্রাইড এবং সিলিকন ডাইঅক্সাইড এচিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়। তবে, উচ্চ বিশুদ্ধতার কোয়ার্টজ বালির শিল্পে, কিছু লোক "ফ্লোরিন মুক্ত" বা এমনকি "অ্যাসিড মুক্ত" সমাধানের সন্ধান করতে চেষ্টা করছে। কি এটি বৈজ্ঞানিক?

ক্ষার নিরপেক্ষতার পাশাপাশি, হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বর্জ্য জল চিকিত্সার সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল ফ্লুরাইড আয়নের ঘনত্বকে জাতীয় মান দ্বারা অনুমোদিত পরিসরে কমানো। সামগ্রিক চিকিত্সার প্রক্রিয়া জটিল নয়, এবং নিয়মিত প্রতিষ্ঠান হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড বর্জ্য জল পরিচালনা করার সক্ষমতা রাখে। তবে, কিছু ক্ষুদ্র এবং বিচ্ছিন্ন প্রতিষ্ঠানগুলি পেশাদার বর্জ্য জল চিকিত্সার সুবিধা নেই এবং চিকিত্সার খরচ বাড়াতে অস্বীকার করেন, যা প্রত্যক্ষভাবে বর্জ্য জল নিষ্কাশনের ফলে পরিবেশ দূষণ ঘটায়। যদি বর্জ্য জল চিকিত্সা ছাড়াই প্রত্যক্ষভাবে নিষ্কাশিত হয়, তাহলে এটি পানির এলাকায় ফ্লুরিনের পরিমাণ প্রকাশিত করতে পারে, যা কিছু স্থানে ফ্লুরিনের রং পরিবর্তনের প্রধান কারণও।

4. ফসফেট এবং ফসফেট

ত্রৈনবিক মাধ্যম শক্তিশালী অ্যাসিড, স্খলন পয়েন্ট 261℃ (অসহিত্ব)। ঘনীভূত গরম ফসফরিক অ্যাসিড অধিকাংশ খনিজকে অবসান করতে পারে, যেমন ক্রোমাইট, রুটাইল, ইলমেনাইট, ইত্যাদি, এবং এটি সিলিকা সাথে প্রতিক্রিয়া করে হেটারোপলিযোগিক অ্যাসিডও গঠন করতে পারে। ফসফরিক অ্যাসিড হলো একমাত্র অ্যাসিড যা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ছাড়া কোয়ার্টজের সাথে প্রতিক্রিয়া করতে পারে।

ফসফরিক অ্যাসিডের স্বাভাবিক লবণ এবং অ্যাসিড লবণ কোয়ার্টজ সামগ্রীর ক্ষয় পরীক্ষায় দেখা যায়।

ফসফরিক অ্যাসিড এবং ফসফেটের বর্জ্য জল চিকিত্সা প্রথমে ক্ষার দ্বারা নিরপেক্ষ করা প্রয়োজন, এবং তারপরে ফসফেটের ঘনত্বকে জাতীয় মান দ্বারা অনুমোদিত পরিসরে নামিয়ে আনতে হবে।

5. নাইট্রিক অ্যাসিড এবং নাইট্রেট

নাইট্রিক অ্যাসিড হলো একটি অজৈব শক্তিশালী অ্যাসিড যার শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য রয়েছে। কিছু হ্রাসকারী খনিজ অশুদ্ধতার জন্য, প্রচলিত অ্যাসিড সিস্টেমের প্রভাব সীমিত, কিছু প্রতিক্রিয়া ঘটে না, এবং কিছু প্রতিক্রিয়া যা রাসায়নিকভাবে তাপগতীয়ভাবে সম্ভব তা গতিশীলভাবে বাধাগ্রস্ত হয়। এই সময়ে, যদি একটি শক্তিশালী অক্সিডেন্ট অন্তর্ভুক্ত হয়, তবে প্রতিক্রিয়া চালানো যেতে পারে এবং প্রতিক্রিয়ার গতি অনেক বৃদ্ধি পেতে পারে। এবং যেহেতু নাইট্রেট সাধারণত উচ্চ দ্রাব্যতা পায়, নাইট্রিক অ্যাসিডের সংমিশ্রণ প্রতিক্রিয়া পণ্যের জমাট বাঁধা প্রতিরোধ করে। নাইট্রিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য অ্যাসিড সিস্টেমের মিশ্রিত ব্যবহৃত চিকিত্সা হচ্ছে হ্রাসকারী খনিজ উপস্থিত কোয়ার্টজ বালির জন্য উপযুক্ত।

অ্যাসিড-সমৃদ্ধ সিস্টেমে নাইট্রেটের ভূমিকা নাইট্রিক অ্যাসিডের মতো। নাইট্রেটও একটি ডোপেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা হয়।

নাইট্রিক অ্যাসিড এবং নাইট্রেটের বর্জ্য জল চিকিত্সায়, ক্ষার দ্বারা নিরপেক্ষকরণের পাশাপাশি, বর্জ্য জলের অ্যামোনিয়া নাইট্রোজেন বিষয়বস্তুকে কমানোর জন্যও পদক্ষেপ নেওয়া উচিত।

জৈব যৌগসমূহ

1. অক্সালিক অ্যাসিড

দ্বি-জৈব শক্তিশালী, এবং এর অ্যাসিডিটি মাধ্যমিক শক্তিশালী অ্যাসিড, যা জৈব অ্যাসিডসমূহের মধ্যে একটি শক্তিশালী অ্যাসিড। অক্সালেটের শক্তিশালী সমন্বয় প্রভাব রয়েছে এবং এটি একটি কার্যকরী ধাতব কেলেটর। কোয়ার্টজ বালির লোহা অপসারণ পরীক্ষায়, শুধুমাত্র অক্সালিক অ্যাসিড ব্যবহার করা হলে, অথবা অক্সালিক অ্যাসিড এবং আলট্রাসনিক তরঙ্গের সংমিশ্রণ, অথবা অক্সালিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য অ্যাসিড সিস্টেমের সংমিশ্রণ, লোহা অপসারণ এবং শ্বেতকরণে একটি ভালো ফলাফল অর্জন করতে পারে। অক্সালিক অ্যাসিড ব্যবহার করে অ-ধাতব খনিজ যেমন কেলিনের পরিশোধন এবং ব্লিচিংয়ে উল্লেখযোগ্য অনেক রিপোর্টও পাওয়া গেছে। তাছাড়া, অক্সালিক অ্যাসিডের পরিমাণ প্রচলিত অজৈব অ্যাসিড যেমন হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের মত বড় হওয়ার প্রয়োজন নেই, এবং সর্বোচ্চ পিকলিং প্রভাব অর্জন করতে 5% এর বেশি হতে হবে না। অক্সালেট ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম আয়নের সাথে সংমিশ্রণ করে নিম্ন দ্রাব্যতা সম্পন্ন জমাট বাঁধার সৃষ্টি করে, তাই অক্সালিক অ্যাসিড উচ্চ ক্ষারীয় পৃথিবী ধাতুর সামগ্রী সম্পন্ন খনিগুলিতে মোকাবেলা করার সময় নির্দিষ্ট সীমাবদ্ধতা আছে।

অক্সালিক অ্যাসিড বর্জ্য জল, অ্যাসিডের প্রভাবের পাশাপাশি, অক্সালেটের উপস্থিতি আয়োজিত পদার্থ হিসেবে জলদেহের রসায়ন অক্সিজেনের চাহিদা মূলত বৃদ্ধি করে। তাই চুন চিকিত্সা হলো প্রাধান্য পাওয়া সমাধান। অ্যাসিডিটির নিরপেক্ষ করার পাশাপাশি, অক্সালিক অ্যাসিডকেও জমাট বাঁধার মাধ্যমে অবশিষ্ট অক্সালেট বিষয়বস্তুকে উল্লেখযোগ্যভাবে কমানো যেতে পারে।

২। সিট্রিক অ্যাসিড এবং সোডিয়াম সাইট্রেট

সিট্রিক অ্যাসিড একটি ট্রাইকার্বক্সিলিক অ্যাসিড যৌগ এবং এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ জৈব অ্যাসিড। সিট্রিক অ্যাসিড অক্সালিক অ্যাসিডের চেয়ে দুর্বল, তবে এটি জৈব অ্যাসিডগুলির মধ্যে একটি শক্তিশালী অ্যাসিড। সিট্রিক অ্যাসিড এবং এর লবণগুলি অ্যাসিডিক রেঞ্জে শক্তিশালী কেলেটিং ক্ষমতা রাখে এবং এটি ত্রিবিধ এবং ত্রিবিধ ধাতু আয়নগুলির অধিকাংশ কেলেট করতে পারে। উপযুক্ত ব্যবহারের পরিসীমা হচ্ছে pH=4～8। সিট্রিক অ্যাসিড এবং লোহা আয়ন দ্বারা গঠিত কেলেটের দ্রাব্যতা কম এবং এটি পানিতে কঠিন বৃষ্টি তৈরি করবে। এর দ্রাব্যতা বাড়ানোর জন্য, একটি উপযুক্ত পরিমাণ অ্যামোনিয়াম লবণ যোগ করা হয় একটি উচ্চ দ্রাব্যতার যৌগ তৈরি করার জন্য।

সিট্রিক অ্যাসিড এবং অন্যান্য জৈব যৌগের বর্জ্য জল চিকিত্সায় সবচেয়ে বড় অসুবিধা হচ্ছে রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদার হ্রাস। বিপুল পরিমাণে জৈব পদার্থ বর্জ্য জলে প্রবাহিত হয়, যা রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদাকে বাড়িয়ে দেয়। রাসায়নিক অক্সিজেন চাহিদার হ্রাসের জন্য পেশাদারী যন্ত্রপাতি এবং সাইটের প্রয়োজন হয়, যেমন রাসায়নিক অক্সিডেশন পুল এবং জীববৈজ্ঞানিক অক্সিডেশন পুল, যার মূলধন বিনিয়োগ এবং প্রক্রিয়াকরণ দক্ষতা অ্যাসিড-বেস নিরপেক্ষীকরণ সুবিধার চেয়ে অনেক বেশি।

৩। ইডিটিএ (ইথিলিনডিয়ামিন tetraacetic অ্যাসিড) এবং এর সোডিয়াম লবণ

ইডিটিএ এবং এর সোডিয়াম লবণ গুরুত্বপূর্ণ জটিল বস্তু, যাদের বিস্তৃত সমন্বয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এটি প্রায় সমস্ত ধাতু আয়নের সাথে স্থিতিশীল কেলেট তৈরি করতে পারে। এটি একটি নিরপেক্ষ এবং দুর্বল অ্যালকালাইন পরিবেশে ব্যবহৃত হয় এবং এর ক্ষয়স্থল ক্ষমতা কম। এটি ক্লে খনিজ এবং পাতলা-ফিল্ম লোহা অক্সাইড অপদ্রব অপসারণের জন্য উপযুক্ত।

৪। অন্যান্য জটিল যৌগ

যেমন অ্যাসেটিক অ্যাসিড, স্যালিসাইলিক অ্যাসিড, জৈব পলিফসফোনিক অ্যাসিড ইত্যাদি, এর অ্যাসিডিটি তুলনামূলকভাবে দুর্বল, তবে জটিলের ক্ষমতা অসাধারণ এবং এটি একটি জটিল যৌগ হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

কোয়ার্টজ বালির রাসায়নিক চিকিত্সার জন্য একটি ভালো সমাধান কি আছে তা এখনও অজানা। এবং প্রত্যেকটি পদার্থের সাথে সংশ্লিষ্ট সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে, সাধারণত একাধিক পদার্থ মিশ্রিত করা হয় সেরা প্রভাব অর্জনের জন্য। বিভিন্ন পদার্থের সমন্বিত ব্যবহারের প্রভাব এবং ওষুধের পরিকল্পনা চিকিত্সার উদ্দেশ্যের সাথে মিলে কিনা, এসব সব বিষয় আমরা কোয়ার্টজ বালির ক্ষেত্রে বিবেচনা করতে হবে। আমি আশা করি সকলেই স্থানীয় পরিস্থিতির সাথে খাপ খাইয়ে সবচেয়ে উপযুক্ত ওষুধের পরিকল্পনাটি ব্যবহার করতে সক্ষম হবে।