ফটোভোল্টিক গ্লাসের জন্য কোয়ার্টজ বালির পরিশোধন

২০২৫-০৩-২৭

দেশে কোয়ার্টজ বালির পরিশোধনের সাধারণ সুবিধা প্রক্রিয়া শুরুতে "পিষণ, চৌম্বক আলাদা করা, ধোয়া" থেকে "ছাঁটাই → কোস্ ভাঙা → উত্তাপ → জল সংকোচন → পিষণ → পর্দা → চৌম্বক আলাদা করা → ফ্লোটেশন → অ্যাসিড লিচিং → ধোয়া → শুকানো" এ উন্নীত হয়েছে, যা প্রি-ট্রিটমেন্ট বা সহায়ক পরিশোধনের জন্য মাইক্রোওয়েভ, আল্ট্রাসনিক এবং অন্যান্য মাধ্যমে একত্রিত করা হয়েছে, পরিশোধনের প্রভাব ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে।

ফটোভোলটাইক গ্লাসের কম লোহা প্রয়োজনীয়তার কথা মাথায় রেখে, কোয়ার্টজ বালি থেকে লোহা অপসারণ পদ্ধতিগুলোর প্রতি মূল মনোযোগ দেওয়া হয়েছে।

সাধারণভাবে, লোহা নিম্নলিখিত ছয় সাধারণ রূপে বিদ্যমান:

① মাটির বা কাঁদার কণার আকারে বা কাওলিনাইজড ফেল্ডস্পার আকারে ঘটে

② কোয়ার্টজ কণার পৃষ্ঠে লোহা অক্সাইড চলচ্চিত্রের আকারে লেগে রয়েছে

③ হেমাটাইট, ম্যাগনেটাইট, স্পেকুলারাইট, টিনাইট ইত্যাদি বা লোহা বহনকারী খনিজ মিকা, অ্যাম্ফিবোল, গার্নেট ইত্যাদির মতো লোহা খনিজ

④ কোয়ার্টজ কণার ভিতরে একটি ছড়ানো বা লেন্স অবস্থায়।

⑤ কোয়ার্টজ স্ফটিকের ভিতরে কঠিন দ্রবণে অবস্থায়।

⑥ ভাঙা এবং পিষণ প্রক্রিয়ার সময় মিশ্রিত।

কোয়ার্টজ থেকে লোহা বহনকারী খনিজগুলো কার্যকরভাবে আলাদা করতে, প্রথমে কোয়ার্টজ খনিজে লোহা অপদ্রব্যগুলোর উপস্থিতির অবস্থা প্রমাণ করা প্রয়োজন এবং লোহা অপদ্রব্য অপসারণের জন্য একটি যুক্তিসঙ্গত সুবিধা পদ্ধতি নির্বাচন করতে হবে।

(1) চৌম্বক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া

চৌম্বক বিচ্ছেদ প্রক্রিয়া সর্বাধিকভাবে হেমাটাইট, লিমোনাইট এবং বায়োটাইট সহ দুর্বল চৌম্বক অপদ্রব্য খনিজগুলোকে অপসারণ করতে পারে। চৌম্বক শক্তির উপর ভিত্তি করে, চৌম্বক বিচ্ছেদকে উচ্চ তীব্রতা চৌম্বক বিচ্ছেদ এবং নিম্ন তীব্রতা চৌম্বক বিচ্ছেদে ভাগ করা যেতে পারে, এর মধ্যে উচ্চ তীব্রতা চৌম্বক বিচ্ছেদ সাধারণত সিক্ত উচ্চ তীব্রতা চৌম্বক বিচ্ছেদক বা উচ্চ গ্রেডিয়েন্ট চৌম্বক বিচ্ছেদক ব্যবহার করে।

সাধারণভাবে বলতে গেলে, প্রধানত দুর্বল চৌম্বক অশুদ্ধতা খনিজ যেমন লিমোনাইট, হেমাটাইট, বায়োপাইট ইত্যাদি সমন্বিত কোয়ার্টজ বালির জন্য, 8.0×10^5A/m-এর উপরে একটি আর্দ্র চৌম্বক যন্ত্র ব্যবহার করে নির্বাচিত করা যেতে পারে; এবং যদি খাদ্য খনিজগুলির মধ্যে প্রধানত লোহা আকরিক থাকে, তবে বিচ্ছুরণের জন্য দুর্বল চৌম্বক যন্ত্র বা মধ্যম চৌম্বক যন্ত্র ব্যবহার করা ভালো।

উচ্চ-গ্রেডিয়েন্ট চৌম্বক ক্ষেত্র চৌম্বক বিচ্ছিন্নক যন্ত্রের প্রয়োগের মাধ্যমে, চৌম্বক বিচ্ছিন্নতার পরিশোধন পূর্বের তুলনায় স্পষ্টভাবে উন্নত হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, 2.2T-এর চৌম্বক ক্ষেত্র শক্তির অধীনে, বৈদ্যুতিন প্ররোচনা রোলার প্রকারের শক্তিশালী চৌম্বক বিচ্ছিন্নক দ্বারা লোহা অপসারণ Fe2O3-এর কন্টেন্ট 0.002% থেকে 0.0002% এ কমানো যায়।

(২) ভাসমান প্রক্রিয়া

ফ্লোটেশন হলো খনিজ কণাগুলিকে তাদের পৃষ্ঠের বিভিন্ন ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য অনুসারে পৃথক করার প্রক্রিয়া, এবং এর প্রধান কাজ হল কোয়ার্টজ বালি থেকে সম্পর্কিত খনিজ মাইকা এবং ফেল্ডস্পার অপসারণ করা। লোহা-বহনকারী খনিজ এবং কোয়ার্টজকে ফ্লোটেশন পৃথকীকরণের জন্য, প্রতিটি কণার আকারে লোহার অমেধ্যের উপস্থিতি ফর্ম এবং বিতরণ ফর্ম খুঁজে বের করা হল লোহা অপসারণের জন্য উপযুক্ত বাছাই প্রক্রিয়া বেছে নেওয়ার মূল চাবিকাঠি। বেশিরভাগ লোহা-ধারণকারী খনিজগুলির একটি শূন্য বৈদ্যুতিক বিন্দু 5 এর উপরে থাকে এবং একটি অ্যাসিডিক পরিবেশে ধনাত্মক চার্জযুক্ত থাকে। তত্ত্ব অনুসারে, অ্যানিওনিক সংগ্রাহক উপযুক্ত।

ফ্যাটি অ্যাসিড (সাবান), হাইড্রোকার্বাইল সালফোনেট বা সালফেট লোহা অক্সাইড আকরিকগুলির ভাসমানতার জন্য আয়নিক সংগ্রহকারী হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। পাইরাইটের জন্য, ক্লাসিক ভাসমান সালফার এজেন্ট হল আইসোবিউটাইল জ্যান্থেট প্লাস বাটাইলামাইন ব্ল্যাক (4:1), এর পরিমাণ প্রায় 200ppmw এবং পাইরাইটকে পিকলিং পরিবেশ থেকে কোয়ার্টজ থেকে ভাসানো যেতে পারে।

ইলমেনাইটের ভাসমানতার ক্ষেত্রে, সাধারনত সোডিয়াম ওলিয়েট (0.21mol/L) ভাসমান এজেন্ট হিসাবে ব্যবহার করা হয়, এবং pH 4~10 এ সমন্বয় করা হয়। ওলিয়েট আয়নগুলি এবং ইলমেনাইটের পৃষ্ঠে লোহা কণার মধ্যে একটি রসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে যা লোহা ওলিয়েট উৎপন্ন করে। ওলিয়েট আয়নটি ইলমেনাইটকে ভালভাবে ভাসমান রাখতে সাহায্য করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে উন্নত হাইড্রোকার্বন-ভিত্তিক ফসফোনিক অ্যাসিড সংগ্রহকারীগুলির ইলমেনাইটের জন্য ভাল নির্বাচন এবং সংগ্রহের পারফরম্যান্স রয়েছে।

(3) অম্ল দ্রবিগুলি প্রক্রিয়া

অম্ল দ্রবিগুলি প্রক্রিয়ার প্রধান উদ্দেশ্য হলো অম্লীয় দ্রবণে দ্রবণীয় লোহা খনিজগুলি অপসারণ করা। অম্ল দ্রবিগুলি প্রক্রিয়ার শুদ্ধকরণ প্রভাবকে প্রভাবিত করে এমন নানা বিষয় রয়েছে যার মধ্যে কোয়ার্টজ বালির কণা আকার, তাপমাত্রা, দ্রবণ সময়, অম্লের প্রকার, অম্লের ঘনত্ব, কঠিন-দ্রবণের অনুপাত ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত। তাপমাত্রা, ঘনত্ব বৃদ্ধি এবং কোয়ার্টজ কণার ব্যাস কমানোর মাধ্যমে দ্রবণের হার উন্নত করা যেতে পারে।

একক ধরনের অম্ল থেকে শুদ্ধকরণের প্রভাব সীমিত, এবং মিশ্র অম্লের একটি সমন্বয়মূলক প্রভাব রয়েছে, যা Fe এবং K-এর মতো অশুদ্ধ উপাদানের অপসারণের হারকে উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করতে পারে। সাধারণ অজৈব অম্লের মধ্যে HF, H2SO4, HCl, HNO3, H3PO4, HClO4, H2C2O4 অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, আমরা একটি নির্দিষ্ট অনুপাতের মধ্যে দুই বা ততোধিক মিশ্রণ গ্রহণ করতে পারি।

অক্সালিক অ্যাসিড একটি জৈব অম্ল যা অম্ল দ্রবণে সাধারনত ব্যবহৃত হয়। এটি দ্রবীভূত ধাতু আয়নের সাথে একটি তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল জটিল গঠন করতে পারে এবং অশুদ্ধতা সহজেই ধোয়া যেতে পারে। কিছু লোক আল্ট্রাসনিক সহায়তায় অক্সালিক অ্যাসিডের পরিশোধন ব্যবহার করেছেন, এবং আবিষ্কার হয়েছে যে প্রচলিত ঝাঁকুনি এবং ট্যাঙ্ক আল্ট্রাসোনিকগুলির তুলনায় প্রোব আল্ট্রাসোনিকের লোহা অপসারণের হার সবচেয়ে বেশি, অক্সালিক অ্যাসিডের পরিমাণ 4g/L কম ছিল, এবং লোহা অপসারণের হার 75.4% পৌঁছেছে।

অবিকৃত অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লুুরিক অ্যাসিডের সহাবস্থান কার্যকরভাবে Fe, Al, Mg এবং অন্যান্য ধাতব অশুদ্ধতা অপসারণ করতে পারে, তবে হাইড্রোফ্লুুরিক অ্যাসিডের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণে রাখতে হবে, কারণ হাইড্রোফ্লুুরিক অ্যাসিড কোয়ার্টজ কণা ক্ষয় করতে পারে। বিভিন্ন ধরনের অ্যাসিডের ব্যবহারও বিশুদ্ধতার গুণগত মানকে প্রভাবিত করে। এর মধ্যে, HCl এবং HF মিশ্র অ্যাসিডের প্রক্রিয়াকরণ প্রভাব সবচেয়ে ভালো। কিছু মানুষ HCl এবং HF মিশ্র লিচিং এজেন্ট ব্যবহার করে চৌম্বকিতভাবে পৃথক করা কোয়ার্টজ বালির বিশুদ্ধতা বাড়ায়। রসায়নীয় লিচিংয়ের মাধ্যমে, অশুদ্ধ উপাদানের মোট পরিমাণ 40.71μg/g, এবং SiO2 এর বিশুদ্ধতা 99.993wt% পর্যন্ত।

কিছু গবেষক ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য নিম্ন আয়রন কুয়ার্থ বালির তৈরি করতে কায়োলিন টেলিংস ব্যবহার করেছেন। কায়োলিন টেলিংসের প্রধান খনিজ উপাদান হল কুয়ার্থ, যার মধ্যে কিছু পরিমাণ অশুদ্ধ খনিজ যেমন কায়োলিনাইট, মিকা এবং ফেল্ডসপার রয়েছে। "গুঁড়ো করা - হাইড্রোলিক শ্রেণীবিভাগ - চৌম্বক পৃথকীকরণ - ফ্লোটেশন" অভিজ্ঞতার প্রক্রিয়ায় প্রক্রিয়া করার পর, 0.6~0.125মিমি কণার আকারের সামগ্রী 95%-এর বেশি, SiO2 99.62%, Al2O3 0.065%, Fe2O3 92×10-6 হয়। প্রক্রিয়াকৃত কুয়ার্থ বালি ফটোভোল্টাইক গ্লাসের জন্য নিম্ন আয়রন কুয়ার্থ বালির মানের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

স্বচ্ছতাও উন্নত করার জন্য কোয়ার্টজ কাঁচামাল পরিশোধনের জন্য পরীক্ষামূলক গবেষণা প্যাটেন্ট

চীনা ভূতাত্ত্বিক বিজ্ঞান একাডেমির শাও ওয়েইহুয়া একটি আবিষ্কার প্যাটেন্ট প্রকাশ করেছেন: কাওলিন সরঞ্জাম থেকে উচ্চ-শুদ্ধতা কোয়ার্টজ বালির প্রস্তুতির একটি পদ্ধতি।

পদ্ধতির পদক্ষেপ:

ক. কাওলিন সরঞ্জাম কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহার করা হয়, এবং নাড়াচাড়া ও ঘষার পরে +0.6 মিমি উপাদান পাওয়া যায়;

খ. +0.6 মিমি উপাদানটি পেষণের পরে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়, এবং 0.4 মিমি-0.1 মিমি খনিজ উপাদানটি চুম্বকীয় বিচ্ছেদ কার্যক্রমের অধীনে আনা হয়, চুম্বকীয় এবং অচুম্বকীয় পদার্থ পাওয়া যায়, অচুম্বকীয় পদার্থগুলি ভারতের বিচ্ছেদ কার্যক্রমে প্রবেশ করে, ভারি খনিজ এবং লঘু খনিজ পাওয়া যায়, ভারি খনিজগুলি পুনরায় পেষণের জন্য যায় এবং +0.1 মিমি খনিজগুলি পাওয়া যায়;

গ. +0.1 মিমি খনিজগুলি ফ্লোটেশন কার্যক্রমে প্রবেশ করে একটি ফ্লোটেশন কিছু তৈরি করতে। ফ্লোটেশন কিছু জলরোধক স্তরটি সরিয়ে ফেলে এবং তারপর তীব্র আলট্রাসোনিক পিকলিংয়ের মাধ্যমে চিল়স করা হয়, এবং তারপর নিষ্পত্তির জন্য চিলা হয় +0.1 মিমি কেঁচা উপাদান হিসাবে উচ্চ-শুদ্ধতা কোয়ার্টজ বালি পাওয়া যায়। এই আবিষ্কারের পদ্ধতি উচ্চ-গুণগত কোয়ার্টজ কনসেন্ট্রেট পণ্যগুলি পেতে পারে, পাশাপাশি প্রক্রিয়াকরণের সময় সংক্ষিপ্ত করতে, প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াকে সরল করতে এবং শক্তি খরচ কমাতে পারে।

কাওলিন সরঞ্জামে কোয়ার্টজ সম্পদের একটি বড় পরিমাণ রয়েছে, যা উপাদান উপকারের মাধ্যমে সৌরকণ্ঠ সাদা গ্লাস কাঁচামালের প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে, যা কাওলিন সরঞ্জামের সম্পদের পুনরুদ্ধার ব্যবহারের জন্য নতুন ধারণাও প্রদান করে।