ফসফেট শিলা বলতে অর্থনৈতিকভাবে ব্যবহারযোগ্য ফসফেট খনিজসমূহকে বোঝায়, যার মধ্যে প্রধানত অ্যাপাটাইট এবং ফসফেট শিলা অন্তর্ভুক্ত। হলুদ ফসফরাস, ফসফরিক অ্যাসিড, ফসফাইড এবং অন্যান্য ফসফেট চিকিৎসা, খাদ্য, দেশলাই, রঞ্জক, চিনি, মৃৎশিল্প, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং অন্যান্য শিল্প ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
আকরিকের বৈশিষ্ট্য এবং খনিজ কাঠামো
প্রকৃতিতে প্রায় ১২০ ধরনের ফসফরাসযুক্ত খনিজ পাওয়া যায়, কিন্তু শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত ফসফরাসযুক্ত খনিজগুলো প্রধানত অ্যাপাটাইট এবং ফসফেট শিলায় থাকা ফসফেট খনিজ। অ্যাপাটাইট [Ca5(PO4)3(OH,F)] হলো এমন একটি খনিজ যার প্রধান উপাদান হলো ক্যালসিয়াম ফসফেট। এতে ফ্লোরিন এবং ক্লোরিনের মতো বিভিন্ন মৌল থাকার কারণে এর বিভিন্ন নাম রয়েছে। সাধারণ ফসফরাসযুক্ত খনিজগুলো হলো: ফ্লোরাপাটাইট, ক্লোরোঅ্যাপাটাইট, হাইড্রোক্সিঅ্যাপাটাইট, কার্বনঅ্যাপাটাইট, ফ্লোরোকার্বন অ্যাপাটাইট, কার্বন হাইড্রোক্সিঅ্যাপাটাইট ইত্যাদি। P2O5-এর তাত্ত্বিক পরিমাণ ৪০.৯১ থেকে ৪২.৪১%-এর মধ্যে থাকে। ফসফেট শিলায় থাকা অতিরিক্ত অ্যানায়ন F, OH, CO3 এবং O একে অপরকে প্রতিস্থাপন করতে পারে এবং এতে অনেক সমরূপী উপাদান থাকায় খনিজটির রাসায়নিক গঠন ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়।
অ্যাপাটাইটের সাধারণ রাসায়নিক গঠন
- রাসায়নিক উপাদানসমূহ ২. বিষয়বস্তুপ্রয়োগের ক্ষেত্র এবং সূচকের প্রয়োজনীয়তাফসফেট শিলা প্রধানত ফসফরিক অ্যাসিড সার এবং বিভিন্ন ফসফরাস যৌগের কাঁচামাল হিসেবে ব্যবহৃত হয় এবং এটি রাসায়নিক শিল্প, ঔষধ, কীটনাশক, হালকা শিল্প এবং সামরিক শিল্পের মতো ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তিসমৃদ্ধকরণ এবং পরিশোধন
ফসফেট শিলাকে সিলিসিয়াস প্রকার, ক্যালকেরিয়াস প্রকার এবং সিলিকন (ক্যালসিয়াম)-ক্যালসিয়াম (সিলিকন) প্রকারে ভাগ করা যায়। এর সাথে সংশ্লিষ্ট খনিজগুলো হলো প্রধানত কোয়ার্টজ, ফ্লিন্ট, ওপাল, ক্যালসাইট, ফেল্ডস্পার, মাইকা, চুনাপাথর, ডলোমাইট, বিরল মৃত্তিকা, ম্যাগনেটাইট, ইলমেনাইট, লিমোনাইট ইত্যাদি। অ্যাপাটাইটের জন্য ফ্লোটেশন পদ্ধতি হলো সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ খনিজ সমৃদ্ধকরণ পদ্ধতি।
প্রধান প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ার মধ্যে প্রধানত অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: প্লবতা + চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ সম্মিলিত প্রক্রিয়া, পেষণ + শ্রেণিবিন্যাস + প্লবতা প্রক্রিয়া, পর্যায়ক্রমিক পেষণ + পর্যায়ক্রমিক পৃথকীকরণ প্রক্রিয়া, এবং ভস্মীকরণ + পরিপাক + শ্রেণিবিন্যাস প্রক্রিয়া।
তেল-পানি যৌগিক শীতলীকরণ উল্লম্ব রিং উচ্চ গ্রেডিয়েন্ট চৌম্বকীয় বিভাজক
ফসফেট সারের ফসফেট যৌগসমূহের প্রক্রিয়াকরণ
ফসফেট সার উৎপাদন হলো পরিশোধন, উচ্চ তাপমাত্রা এবং সংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ফসফেট খনিজকে এমন ফসফেটে রূপান্তরিত করা যা উদ্ভিদ সহজে শোষণ করতে পারে। অ্যামোনিয়াম ফসফেট হলো অ্যামোনিয়া জলে ফসফরিক অ্যাসিড থেকে তৈরি একটি উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন যৌগিক সার। কোয়ার্টজ বালি এবং কোকের সাথে মিশ্রিত ফসফেট শিলাকে একটি বৈদ্যুতিক চুল্লিতে ১৫০০° সেলসিয়াস তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে হলুদ ফসফরাস পাওয়া যায়। ফসফরিক অ্যাসিড উৎপাদনের দুটি পদ্ধতি রয়েছে: সালফিউরিক অ্যাসিড নিষ্কাশন পদ্ধতি এবং পারক্সি দহন শোষণ পদ্ধতি।
উপকারীকরণের উদাহরণ
হেবেই-এর লৌহ বর্জ্যের সূক্ষ্মতা -২০০ মেশ, যা মোট বর্জ্যের ৬৩.২৯%, মোট লৌহ (TFe)-এর পরিমাণ ৬.৯৫% এবং P2O5-এর পরিমাণ ৬.৮৯%। লৌহ প্রধানত লিমোনাইট, আয়রন সিলিকেট এবং ম্যাগনেটাইটের মতো আয়রন অক্সাইড, যা অবিচ্ছিন্ন অন্তর্ভুক্তি আকারে থাকে; ফসফরাস-যুক্ত খনিজগুলির মধ্যে প্রধানত অ্যাপাটাইট এবং অন্যান্য খনিজগুলির মধ্যে কোয়ার্টজ, ফেল্ডস্পার, ক্যালসাইট ইত্যাদি রয়েছে। এটি ফসফরাস খনিজগুলির সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকে। এই পরীক্ষার উদ্দেশ্য হলো চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের মাধ্যমে বিভিন্ন লৌহ-ধারণকারী খনিজ নির্বাচন করা, এবং চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের বর্জ্যে অ্যাপাটাইট সমৃদ্ধ হয়।
নমুনাগুলোর বৈশিষ্ট্য অনুসারে, খনিজ শোধনের প্রক্রিয়াটি নিম্নরূপভাবে নির্ধারণ করা হয়: নির্বাচিত কাঁচা আকরিক – ৬৩.২৯% সূক্ষ্মতা সম্পন্ন ২০০ মেশ – থেকে ৩০% ঘনত্বের একটি স্লারি তৈরি করা হয়, এবং CTB4000GS দুর্বল চৌম্বক ক্ষেত্রের মাধ্যমে অবিচ্ছিন্ন চৌম্বকীয় লোহা নির্বাচন করা হয়, এবং নিষ্কাশিত বর্জ্য থেকে ০.৫T দুর্বল চৌম্বকীয় উল্লম্ব রিং ব্যবহার করে আয়রন অক্সাইড এবং আয়রন সিলিকেট খনিজ নির্বাচন করা হয়।
ফসফরাসযুক্ত লৌহ বর্জ্যের চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ পদ্ধতিতে লোহা অপসারণ পরীক্ষার কার্যপ্রবাহ
লোহা-সমৃদ্ধ ফসফরাস আয়রন টেইলিংসকে দুইবার একবার রাফিং এবং একবার সুইপিং-এর মাধ্যমে লোহা অপসারণ প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিয়ে যাওয়া হয়েছে, এবং চৌম্বকীয় পদার্থ থেকে উপযুক্ত আয়রন কনসেনট্রেট পণ্য নির্বাচন করা সম্ভব হয়নি। ফসফরাস কোর্স কনসেনট্রেটে ফসফরাসের পরিমাণ ৬.৮৯% থেকে বেড়ে ১০.১২% হয়েছে, এবং ফসফরাস পুনরুদ্ধারের হার ছিল ৭৯.৫৪%, যেখানে লোহা অপসারণের হার ছিল ৭৫.৮৩%। লিহুয়ান ০.৪T, ০.৬T এবং ০.৮T-এর বিভিন্ন ফিল্ড স্ট্রেংথের তুলনামূলক পরীক্ষায় দেখা গেছে যে, লিহুয়ান ০.৪T-এর কম ফিল্ড স্ট্রেংথের ফলে ফসফরাস কোর্স এবং রিফাইন্ডে অতিরিক্ত পরিমাণে লোহা চলে আসে, এবং ০.৮T-এর উচ্চ ফিল্ড স্ট্রেংথের কারণে চৌম্বকীয় পদার্থে ফসফরাসের ব্যাপক ক্ষতি হয়। উপযুক্ত চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ শর্ত নির্বাচন করা নিম্ন ফসফেট শিলার ফ্লোটেশন অপারেশনের বেনিফিসিয়েশন ইনডেক্স উন্নত করতে সহায়ক।
খনিজ প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তি পরিষেবার পরিধি
হুয়াতে খনিজ প্রক্রিয়াকরণ প্রকৌশল নকশা ইনস্টিটিউটের কারিগরি সেবার পরিধি
① সাধারণ মৌলসমূহের বিশ্লেষণ এবং ধাতব পদার্থের শনাক্তকরণ।
২। ইংলিশ, লং স্টোন, ফ্লুরাইট, কওলিনাইট, বক্সাইট, লিফ ওয়াক্স, ব্যারিরাইট ইত্যাদির মতো অধাতব খনিজ পদার্থের প্রস্তুতি ও বিশুদ্ধকরণ।
③ লোহা, টাইটানিয়াম, ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম এবং ভ্যানাডিয়ামের মতো কালো ধাতুগুলির পরিশোধন।
④ কালো টাংস্টেন আকরিক, ট্যান্টালাম নাইওবিয়াম আকরিক, ডালিম, বৈদ্যুতিক গ্যাস এবং কালো মেঘের মতো দুর্বল চৌম্বকীয় খনিজগুলির খনিজ সমৃদ্ধকরণ।
⑤ বিভিন্ন ধরনের বর্জ্য এবং ধাতু গলানোর বর্জ্যের মতো গৌণ সম্পদের ব্যাপক ব্যবহার।
⑥ লৌহজাতীয় ধাতুর আকরিক-চৌম্বকীয়, ভারী এবং প্লবতা পদ্ধতির সম্মিলিত পরিশোধন রয়েছে।
⑦ ধাতব ও অধাতব খনিজ পদার্থের বুদ্ধিদীপ্ত সংবেদী পৃথকীকরণ।
⑧ আধা-শিল্পায়িত অবিচ্ছিন্ন নির্বাচন পরীক্ষা।
২ অতিসূক্ষ্ম গুঁড়া প্রক্রিয়াকরণ, যেমন—বস্তু চূর্ণীকরণ, বল মিলিং এবং শ্রেণিবিন্যাস।
২. ইপিসি টার্নকি প্রকল্প, যেমন—চূর্ণীকরণ, প্রাক-নির্বাচন, পেষণ, চৌম্বকীয় (ভারী, প্লবতা) পৃথকীকরণ, ড্রাই র্যাফট, ইত্যাদি।
পোস্ট করার সময়: ৩০ মার্চ, ২০২২