سنتعرف في هذا المقطع على طريقة تنقية الكاولين!

الكاولين معدن طيني شائع في الطبيعة. وهو معدن مفيد لإنتاج الصبغة البيضاء، لذا تُعدّ درجة البياض مؤشرًا هامًا يؤثر على قيمته. يحتوي الكاولين على الحديد والمواد العضوية والمواد الداكنة وغيرها من الشوائب. تُسبب هذه الشوائب ظهور الكاولين بألوان مختلفة، مما يؤثر على درجة بياضه. لذلك، يجب إزالة الشوائب من الكاولين.

تشمل طرق تنقية الكاولين الشائعة الفصل بالجاذبية، والفصل المغناطيسي، والتعويم، والمعالجة الكيميائية، وغيرها. وفيما يلي طرق تنقية الكاولين الشائعة:

1. الانفصال بفعل الجاذبية
تعتمد طريقة الفصل بالجاذبية بشكل أساسي على اختلاف الكثافة بين المعادن المصاحبة والكاولين لإزالة الشوائب عالية الكثافة من المواد العضوية الخفيفة والكوارتز والفلسبار والعناصر التي تحتوي على الحديد والتيتانيوم والمنغنيز، وذلك للحد من تأثير الشوائب على البياض. تُستخدم عادةً أجهزة التركيز بالطرد المركزي لإزالة هذه الشوائب. كما يمكن استخدام مجموعة الهيدروسيكلون لإتمام غسل وغربلة الكاولين في عملية الفرز، مما يحقق غرض الغسل والتصنيف، بالإضافة إلى إزالة بعض الشوائب، وهو ما يمنحها قيمة تطبيقية عالية.
ومع ذلك، من الصعب الحصول على منتجات الكاولين المؤهلة عن طريق طريقة إعادة الفصل، ويجب الحصول على المنتجات المؤهلة النهائية عن طريق الفصل المغناطيسي والتعويم والتكليس وغيرها من الطرق.

2. الفصل المغناطيسي
تحتوي معظم خامات الكاولين على كمية ضئيلة من خام الحديد، تتراوح عادةً بين 0.5 و3%، وتتألف بشكل رئيسي من الماغنيتيت والإلمنيت والسيديريت والبيريت وشوائب ملونة أخرى. ويعتمد الفصل المغناطيسي بشكل أساسي على الفرق المغناطيسي بين المعادن المصاحبة للكاولين والكاولين نفسه لإزالة هذه الشوائب الملونة.
بالنسبة للمغنيتيت والإلمنيت والمعادن المغناطيسية القوية الأخرى أو برادة الحديد المختلطة في عملية المعالجة، يُعد استخدام طريقة الفصل المغناطيسي لفصل الكاولين أكثر فعالية. أما بالنسبة للمعادن المغناطيسية الضعيفة، فهناك طريقتان رئيسيتان: الأولى هي التحميص لتحويلها إلى معادن أكسيد الحديد المغناطيسية القوية، ثم إجراء الفصل المغناطيسي؛ والثانية هي استخدام طريقة الفصل المغناطيسي باستخدام مجال مغناطيسي عالي التدرج. ولأن الفصل المغناطيسي لا يتطلب استخدام مواد كيميائية، فإنه لا يُسبب تلوثًا للبيئة، ولذلك يُستخدم على نطاق واسع في معالجة المعادن غير الفلزية. وقد حلت طريقة الفصل المغناطيسي بفعالية مشكلة استغلال واستخدام الكاولين منخفض الجودة الذي لا يُعد ذا قيمة تعدينية تجارية بسبب محتواه العالي من خام الحديد.

ومع ذلك، من الصعب الحصول على منتجات الكاولين عالية الجودة عن طريق الفصل المغناطيسي وحده، وهناك حاجة إلى المعالجة الكيميائية وغيرها من العمليات لتقليل محتوى الحديد في منتجات الكاولين بشكل أكبر.

3. التعويم
تعتمد طريقة التعويم بشكل أساسي على الاختلافات الفيزيائية والكيميائية بين المعادن المصاحبة والكاولين لمعالجة خام الكاولين الخام الذي يحتوي على المزيد من الشوائب والبياض المنخفض، وإزالة الشوائب التي تحتوي على الحديد والتيتانيوم والكربون، وذلك لتحقيق الاستخدام الشامل لموارد الكاولين منخفضة الجودة.
الكاولين معدن طيني نموذجي. غالبًا ما تتخلل جزيئات الكاولين شوائب مثل الحديد والتيتانيوم، لذا يجب طحن الخام إلى درجة معينة من النعومة. يُستخدم الكاولين عادةً في طرق التعويم، مثل طريقة التعويم بالطبقة السائلة المزدوجة وطريقة التعويم بالتلبيد الانتقائي، وغيرها.

يمكن لعملية التعويم أن تزيد بشكل فعال من بياض الكاولين، لكن عيبها أنها تحتاج إلى مواد كيميائية وتكلف الكثير، كما أنها تسبب التلوث بسهولة.

4. المعالجة الكيميائية
الاستخلاص الكيميائي: يمكن إذابة بعض الشوائب الموجودة في الكاولين بشكل انتقائي باستخدام حمض الكبريتيك، وحمض الهيدروكلوريك، وحمض النيتريك، وغيرها من عوامل الاستخلاص لإزالة الشوائب. يمكن استخدام هذه الطريقة لإزالة الهيماتيت، والليمونيت، والسيديريت من الكاولين منخفض الجودة.

التبييض الكيميائي: يمكن أكسدة الشوائب الموجودة في الكاولين إلى مواد قابلة للذوبان من خلال عملية التبييض، والتي يمكن غسلها وإزالتها لتحسين بياض منتجات الكاولين. مع ذلك، يُعدّ التبييض الكيميائي مكلفًا نسبيًا، ويُستخدم عادةً في مُركّز الكاولين، الذي يحتاج إلى مزيد من التنقية بعد إزالة الشوائب.

تنقية التحميص: يمكن الاستفادة من اختلاف التركيب الكيميائي والتفاعل بين الشوائب والكاولين في عمليات التحميص المغناطيسي، أو التحميص بدرجة حرارة عالية، أو التحميص بالكلور لإزالة الشوائب مثل الحديد والكربون والكبريتيد من الكاولين. تُحسّن هذه الطريقة التفاعل الكيميائي للمنتجات المُكلسة، وتُعزز بياض الكاولين بشكل كبير، وتُنتج منتجات كاولين عالية الجودة. إلا أن من عيوب تنقية التحميص استهلاكها الكبير للطاقة، وسهولة تسببها في التلوث البيئي.

يصعب الحصول على مركزات الكاولين عالية الجودة باستخدام تقنية واحدة فقط. لذا، ننصحك في الإنتاج الفعلي باختيار شركة مُصنِّعة مُؤهلة لمعدات معالجة المعادن، وإجراء تجارب معالجة المعادن، وتطبيق تقنيات معالجة متعددة لرفع جودة الكاولين.