কোয়ার্টজ বাছাই পদ্ধতি

কোয়ার্টজ সর্বত্র আছে

           ২টি অক্সিজেন + ১টি সিলিকন, খনিজ পদার্থের অন্যতম সরলতম সংমিশ্রণ; এটি পৃথিবীর পৃষ্ঠে সবচেয়ে ব্যাপকভাবে বিস্তৃত খনিজগুলির মধ্যে একটি। প্রাচীরের দর্শনীয় বিস্ময় থেকে শুরু করে সুন্দর উপকূলরেখা, সুবিশাল মরুভূমি পর্যন্ত, সর্বত্রই কোয়ার্টজের ছায়া রয়েছে; কোয়ার্টজ প্রধান শিলা গঠনকারী খনিজগুলির মধ্যে অন্যতম, ভূত্বকে কোয়ার্টজ গোষ্ঠীর খনিজগুলির অনুপাত ১২.৬% পর্যন্ত পৌঁছায়; কোয়ার্টজের বিভিন্ন রূপ বিভিন্ন গঠনগত পরিস্থিতি থেকে উদ্ভূত হয়। আমরা যাকে প্রায়শই "কোয়ার্টজ" বলি, তা সাধারণত সবচেয়ে সাধারণ α-কোয়ার্টজকে বোঝায়।

কোয়ার্টজ সঞ্চয়ের প্রকারভেদগুলোর মধ্যে প্রধানত শিরা কোয়ার্টজ, কোয়ার্টজাইট, কোয়ার্টজ বেলেপাথর এবং প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালি (সামুদ্রিক বালি, নদীর বালি ও হ্রদের বালি) অন্তর্ভুক্ত।

কোয়ার্টজের প্রয়োগ ক্ষেত্র

কোয়ার্টজ বালি একটি গুরুত্বপূর্ণ শিল্প খনিজ কাঁচামাল, যা কাচ, ঢালাই, সিরামিক ও রিফ্র্যাক্টরি উপকরণ, ধাতুবিদ্যা, নির্মাণ, ইলেকট্রনিক্স, রাসায়নিক শিল্প, রাবার, ঘষামাজা সামগ্রী এবং অন্যান্য শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। কোয়ার্টজের শিল্প ব্যবহার সাধারণত সেগুলোকে গুঁড়ো করে বিভিন্ন স্পেসিফিকেশনের “কোয়ার্টজ বালি” তৈরি করা।

কোয়ার্টজ বালি থেকে অশুদ্ধি অপসারণের প্রক্রিয়া এবং সরঞ্জাম

     বর্তমানে, দেশের অধিকাংশ কোয়ার্টজ বালি ব্যবহারের আগে পরিশোধন প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে নিয়ে যেতে হয়; তাই, পরিশোধন প্রযুক্তি এবং সরঞ্জামই হলো মূল চাবিকাঠি।

   চীনে প্রচলিত অশুদ্ধি অপসারণ প্রক্রিয়াগুলোর মধ্যে প্রধানত রয়েছে: চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ, মাধ্যাকর্ষণ পৃথকীকরণ, প্লবতা, পিকলিং, বুদ্ধিদীপ্ত পৃথকীকরণ (রঙিন পৃথকীকরণ, নিয়ার-ইনফ্রারেড, এক্স-রে, ইত্যাদি) অথবা কোয়ার্টজ বালি থেকে খনিজ অশুদ্ধি অপসারণ করে প্রয়োজনীয়তা পূরণকারী কোয়ার্টজ বালি পাওয়ার জন্য কয়েকটি পরিশোধন পদ্ধতির সংমিশ্রণ।

1. চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ

   চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ হলো সবল ও দুর্বল চৌম্বকীয় অপদ্রব্য অপসারণের একটি কার্যকর এবং পরিবেশবান্ধব উপায়। সাম্প্রতিক বছরগুলোতে, চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ প্রযুক্তি ও সরঞ্জামের ক্রমবিকাশমান উন্নতির সাথে সাথে এর প্রয়োগ আরও ব্যাপক হয়েছে এবং এটি ধীরে ধীরে কোয়ার্টজ বালি অপসারণের প্রধান নির্বাচিত পদ্ধতিতে পরিণত হয়েছে।

কারণ কাঁচামালের মধ্যেই অল্প পরিমাণে শক্তিশালী চৌম্বকীয় ম্যাগনেটাইট এবং অল্প পরিমাণে দুর্বল চৌম্বকীয় হেমাটাইট, লিমোনাইট, বায়োটাইট, গার্নেট, ট্যুরমালাইন, অলিভাইন, ক্লোরাইট ও অন্যান্য অপদ্রব্য খনিজ থাকে, এবং এর সাথে খনি থেকে উত্তোলনের প্রক্রিয়ায় চূর্ণ ও পেষণ করার ফলে অল্প পরিমাণে যান্ত্রিক লোহাও মিশ্রিত হয়; এই অপদ্রব্যগুলো কোয়ার্টজ বালির গুণমানকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করে।

চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ এবং অশুদ্ধি অপসারণ প্রক্রিয়ায়, চৌম্বক ক্ষেত্রের শক্তি প্রথমে দুর্বল এবং পরে শক্তিশালী করা হয়। এর মাধ্যমে প্রথমে শক্তিশালী চৌম্বকীয় খনিজ ও যান্ত্রিক লোহা এবং পরে দুর্বল চৌম্বকীয় খনিজ ও সেগুলোর কিছু সংযুক্ত বস্তু অপসারণ করা হয়।দুর্বল চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ সরঞ্জামের জন্য হুয়াটে সিটিএন (Huate CTN) সিরিজের কাউন্টারকারেন্ট পার্মানেন্ট ম্যাগনেটিক ড্রাম ব্যবহার করা যেতে পারে, এবং শক্তিশালী চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ সরঞ্জামের জন্য হুয়াটে এসজিবি (Huate SGB) সিরিজের ফ্ল্যাট-প্লেট ম্যাগনেটিক সেপারেটর, হুয়াটে সিএফএলজে (Huate CFLJ) সিরিজের শক্তিশালী ম্যাগনেটিক রোলার ম্যাগনেটিক সেপারেটর, হুয়াটে এলএইচজিসি (Huate LHGC) সিরিজের ভার্টিক্যাল রিং হাই গ্রেডিয়েন্ট ম্যাগনেটিক সেপারেটর ও হুয়াটে এইচটিডিজেড (Huate HTDZ) সিরিজের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্লারি হাই গ্রেডিয়েন্ট ম্যাগনেটিক সেপারেটর ব্যবহার করা যেতে পারে।চৌম্বকীয় পৃথকীকরণের সুবিধাগুলো হলো এর বৃহৎ প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা এবং পরিবেশবান্ধবতা। মাঠপর্যায়ের প্রয়োগের তথ্য থেকে দেখা যায় যে, চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ বালুর ঘনত্বের গুণমানকে ব্যাপকভাবে উন্নত করতে পারে।

আনহুই কোয়ার্টজ বালি প্রকল্পে হুয়াতে হাই গ্রেডিয়েন্ট ম্যাগনেটিক সেপারেটর + শক্তিশালী ম্যাগনেটিক প্লেট ম্যাগনেটিক সেপারেটরের প্রয়োগ

অস্ট্রিয়ার কোয়ার্টজ বালি প্রকল্পে হুয়াটে উল্লম্ব রিং উচ্চ গ্রেডিয়েন্ট চৌম্বকীয় বিভাজক প্রয়োগ করা হয়েছে।

   ২. পুনর্নির্বাচন

প্রাকৃতিক কোয়ার্টজ বালিতে (সামুদ্রিক বালি, নদীর বালি, হ্রদের বালি ইত্যাদি) প্রায়শই অল্প পরিমাণে ভারী খনিজ অপদ্রব্য (যেমন জিরকন, রুটাইল) থাকে, তাই এই ধরনের অপদ্রব্যের চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য দুর্বল, কিন্তু এর আপেক্ষিক গুরুত্ব কোয়ার্টজের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এগুলো অপসারণের জন্য গ্র্যাভিটি সিলেকশন ব্যবহার করা যেতে পারে। এই সরঞ্জামের জন্য স্পাইরাল চুট ব্যবহার করা যেতে পারে। স্পাইরাল চুটের সুবিধা হলো এর শক্তি খরচ কম, কিন্তু অসুবিধা হলো একটি ডিভাইসের প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা কম এবং এর জন্য বেশি জায়গার প্রয়োজন হয়।

৩. ভাসন

     যেহেতু কিছু কোয়ার্টজ আকরিকের মধ্যে মাস্কোভাইট এবং ফেল্ডস্পারের মতো অপদ্রব্য খনিজ থাকে, তাই ফ্লোটেশনের মাধ্যমে এগুলো অপসারণ করা প্রয়োজন। একটি নিরপেক্ষ বা মৃদু অম্লীয় পরিবেশে, মাইকা খনিজ অপসারণের জন্য পরিবেশ-বান্ধব এজেন্ট ব্যবহার করা হয়; একটি নিরপেক্ষ বা মৃদু অম্লীয় পরিবেশে, ফেল্ডস্পার খনিজ অপসারণের জন্য পরিবেশ-বান্ধব এজেন্ট ব্যবহার করা হয়। ফ্লোটেশনের সুবিধা হলো এটি কাছাকাছি চৌম্বকীয় বৈশিষ্ট্য এবং কাছাকাছি আপেক্ষিক গুরুত্বসম্পন্ন জটিল আকরিকগুলোকে কার্যকরভাবে পৃথক করতে পারে; ফ্লোটেশনের অসুবিধা হলো বর্তমান ফ্লোরিন-মুক্ত এবং অ্যাসিড-মুক্ত ফ্লোটেশন পদ্ধতি যথেষ্ট পরিপক্ক নয়, ব্যবহৃত বিকারকগুলো পরিবেশ-বান্ধব নয় এবং ব্যাকওয়াটার শোধনের খরচ বেশি। এছাড়াও, কিছু কোয়ার্টজ বালির কণার আকারের জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যেমন কিছু গ্লাস স্যান্ড -২৬+১৪০ মেশ, এই কণার আকারের পরিসরে মনোমার বিয়োজনের মাত্রা কম থাকে, যা ফ্লোটেশন প্রক্রিয়ার জন্য সহায়ক নয়।

৪. অ্যাসিড দিয়ে ধোয়া

   পিকলিং প্রক্রিয়ায় কোয়ার্টজ বালির এই বৈশিষ্ট্যকে কাজে লাগানো হয় যে এটি অ্যাসিডে (HF ছাড়া) অদ্রবণীয় এবং অন্যান্য অপদ্রব্য খনিজ অ্যাসিড দ্বারা দ্রবীভূত হতে পারে, যার ফলে কোয়ার্টজ বালির আরও পরিশোধন সম্ভব হয়।

  সাধারণত ব্যবহৃত অ্যাসিডগুলোর মধ্যে রয়েছে সালফিউরিক অ্যাসিড, হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, নাইট্রিক অ্যাসিড এবং হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড ইত্যাদি; বিজারক পদার্থের মধ্যে রয়েছে সালফিউরাস অ্যাসিড এবং এর লবণসমূহ। উপরে উল্লিখিত অ্যাসিডগুলো কোয়ার্টজে থাকা অধাতব অপদ্রব্য অপসারণে ভালো কার্যকর, কিন্তু বিভিন্ন ধাতব অপদ্রব্যের ক্ষেত্রে অ্যাসিডের ধরন এবং এর ঘনত্বের একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে। সাধারণত, Fe এবং Al অপসারণের ক্ষেত্রে লঘু অ্যাসিডের একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব রয়েছে, অন্যদিকে Ti এবং Cr অপসারণের জন্য ঘন সালফিউরিক অ্যাসিড, অ্যাকোয়া রেজিয়া বা HF দিয়ে প্রক্রিয়াকরণের প্রয়োজন হয়। পিকলিং-এর বিভিন্ন উপাদানের নিয়ন্ত্রণ কোয়ার্টজ বালির চূড়ান্ত গ্রেডের প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত, অ্যাসিডের ঘনত্ব, তাপমাত্রা এবং মাত্রা কমানোর চেষ্টা করা উচিত এবং অ্যাসিড লিচিং-এর সময় কমানো উচিত, যাতে কম খরচে অপদ্রব্য অপসারণ এবং পরিশোধন অর্জন করা যায়।

৫. বুদ্ধিমান বাছাইকরণ (রঙিন বাছাইকরণ, নিকটবর্তী ইনফ্রারেড, এক্স-রে, ইত্যাদি)

     আকরিকের আলোকীয় বৈশিষ্ট্যের পার্থক্য অথবা এক্স-রে বিকিরণের পর বিক্রিয়ার বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে এবং বিভিন্ন আকরিক কণাকে পৃথক করার জন্য আলোক-বৈদ্যুতিক সনাক্তকরণ প্রযুক্তি ব্যবহার করে বুদ্ধিদীপ্ত পৃথকীকরণ করা হয়।

  উপলব্ধ সরঞ্জামটি প্রধানত একটি বুদ্ধিমান সেন্সর বাছাই মেশিন, যা মূলত একটি ফিডিং সিস্টেম, একটি অপটিক্যাল ডিটেকশন সিস্টেম, একটি সিগন্যাল প্রসেসিং সিস্টেম এবং একটি সেপারেশন এক্সিকিউশন সিস্টেম দ্বারা গঠিত।

    সনাক্তকরণ আলোক উৎসের শ্রেণিবিভাগ অনুসারে, একে ফ্লুরোসেন্ট আলোক উৎস, এলইডি আলোক উৎস, নিয়ার-ইনফ্রারেড আলোক উৎস, এক্স-রে ইত্যাদিতে ভাগ করা যায়।

  বুদ্ধিমান বাছাইয়ের সুবিধা হলো, এটি হস্তচালিত বাছাইয়ের বিকল্প হতে পারে, নির্বাচিত আকরিকের গুণমান নির্ভুলভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে এবং প্রক্রিয়াকরণ প্ল্যান্টের উৎপাদন ক্ষমতা বাড়াতে পারে; এর অসুবিধা হলো, নির্বাচিত আকরিকের আকারের পরিসর তুলনামূলকভাবে বড়, এবং সূক্ষ্মতর উপাদান (-১মিমি) প্রক্রিয়াকরণের সময় বাছাই করা কঠিন হয়, যার ফলে প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা বেশি ও কম হয়ে থাকে।

কোয়ার্টজ বালি একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ অধাতব খনিজ সম্পদ। এটি চীনে ব্যাপকভাবে বিস্তৃত এবং বিভিন্ন অঞ্চলে এর গুণগত মান বেশ ভিন্ন। শিল্প উৎপাদনের আগে, ঘনীভূত বালির গুণগত প্রয়োজনীয়তা অনুসারে খনিজ নমুনার প্রাথমিক সমীক্ষা করা এবং একটি যুক্তিসঙ্গত পরিশোধন পদ্ধতি গ্রহণ করা আবশ্যক।

শানডং হুয়াতে ম্যাগনেটোইলেকট্রিক টেকনোলজি কোং, লিমিটেড দ্বারা উৎপাদিত উপরে উল্লিখিত পণ্য সিরিজটি বিভিন্ন কণার আকারের খনিজ পৃথকীকরণের জন্য উপযুক্ত। বিভিন্ন বাছাই সূচকের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে তারা পণ্যের কাঠামোগত নকশার উপর বিশেষভাবে গুরুত্ব দিয়েছে এবং অনেক খনি প্রতিষ্ঠানে এটি সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে, যা শক্তি সাশ্রয়, খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা বৃদ্ধিতে ইতিবাচক ভূমিকা পালন করেছে।

উৎপাদন দক্ষতা বৃদ্ধির জন্য খনি প্রতিষ্ঠানগুলোর উচিত আকরিকের প্রকৃতি ও প্রযুক্তিগত পরিস্থিতি অনুযায়ী নিজেদের ব্যবসায়িক অবস্থার উপযোগী চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ সরঞ্জাম নির্বাচন করা।

সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকদের উচিত খনি প্রতিষ্ঠানগুলোর উৎপাদন চাহিদা অনুযায়ী তাদের পণ্যের কার্যক্ষমতা ক্রমাগত উন্নত ও নিখুঁত করা, বাস্তব ব্যবহারের কিছু সমস্যার সমাধান করা, শিল্পক্ষেত্রে প্রয়োগের জন্য আরও উপযুক্ত পণ্য উৎপাদন করা এবং চৌম্বকীয় পৃথকীকরণ সরঞ্জামের প্রযুক্তিগত উন্নয়নে সহায়তা করা।