ในบทความนี้ เราจะมาแนะนำวิธีการทำให้บริสุทธิ์ของดินขาวเคโอไลน์!

ดินขาว (Kaolin) เป็นแร่ดินเหนียวชนิดหนึ่งที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ เป็นแร่ที่มีประโยชน์ในการผลิตเม็ดสีขาว ดังนั้น ความขาวจึงเป็นดัชนีสำคัญที่มีผลต่อมูลค่าของดินขาว ในดินขาวอาจมีธาตุเหล็ก สารอินทรีย์ สารสีเข้ม และสิ่งเจือปนอื่นๆ สิ่งเจือปนเหล่านี้จะทำให้ดินขาวมีสีต่างๆ กัน ส่งผลต่อความขาว ดังนั้น ดินขาวจึงต้องกำจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกไป

วิธีการทำให้บริสุทธิ์ของดินขาวโดยทั่วไป ได้แก่ การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง การแยกด้วยแม่เหล็ก การลอยตัว การบำบัดทางเคมี เป็นต้น วิธีการทำให้บริสุทธิ์ของดินขาวที่ใช้กันทั่วไปมีดังต่อไปนี้:

1. การแยกด้วยแรงโน้มถ่วง
วิธีการแยกด้วยแรงโน้มถ่วงส่วนใหญ่ใช้ความแตกต่างของความหนาแน่นระหว่างแร่ที่ไม่ต้องการและดินขาวเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่มีความหนาแน่นสูง เช่น สารอินทรีย์เบา ควอตซ์ เฟลด์สปาร์ และธาตุที่มีเหล็ก ไทเทเนียม และแมงกานีส เพื่อลดผลกระทบของสิ่งเจือปนต่อความขาว โดยทั่วไปจะใช้เครื่องแยกแบบแรงเหวี่ยงเพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่มีความหนาแน่นสูง นอกจากนี้ยังสามารถใช้กลุ่มไฮโดรไซโคลนในการล้างและคัดกรองดินขาวในกระบวนการคัดแยก ซึ่งไม่เพียงแต่บรรลุวัตถุประสงค์ในการล้างและคัดเกรดเท่านั้น แต่ยังสามารถกำจัดสิ่งเจือปนบางส่วนได้อีกด้วย จึงมีคุณค่าในการใช้งานที่ดี
อย่างไรก็ตาม การผลิตผลิตภัณฑ์เคโอไลน์ที่มีคุณภาพโดยวิธีการแยกซ้ำนั้นทำได้ยาก และผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพขั้นสุดท้ายจะต้องได้มาจากการแยกด้วยแม่เหล็ก การลอยตัว การเผา และวิธีการอื่นๆ

2. การแยกด้วยแม่เหล็ก
แร่เคโอไลน์เกือบทั้งหมดมีแร่เหล็กปนอยู่เล็กน้อย โดยทั่วไปประมาณ 0.5-3% ส่วนใหญ่เป็นแมกเนไทต์ อิลเมไนต์ ไซเดอไรต์ ไพไรต์ และสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่ให้สี การแยกด้วยแม่เหล็กส่วนใหญ่ใช้ความแตกต่างของสนามแม่เหล็กระหว่างแร่ที่ไม่ใช่เคโอไลน์กับแร่เคโอไลน์เพื่อกำจัดสิ่งเจือปนที่ให้สีเหล่านี้
สำหรับแมกเนไทต์ อิลเมไนต์ และแร่แม่เหล็กแรงสูงอื่นๆ หรือผงเหล็กที่ปะปนอยู่ในกระบวนการแปรรูป การใช้การแยกด้วยแม่เหล็กเพื่อแยกดินขาวนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า สำหรับแร่แม่เหล็กอ่อน มีสองวิธีหลัก คือ วิธีแรกคือการเผาให้กลายเป็นแร่เหล็กออกไซด์แม่เหล็กแรงสูง จากนั้นจึงทำการแยกด้วยแม่เหล็ก อีกวิธีหนึ่งคือการใช้วิธีการแยกด้วยแม่เหล็กสนามแม่เหล็กความเข้มสูง เนื่องจากวิธีการแยกด้วยแม่เหล็กไม่จำเป็นต้องใช้สารเคมี จึงไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการแปรรูปแร่ที่ไม่ใช่โลหะ วิธีการแยกด้วยแม่เหล็กได้แก้ปัญหาการขุดและใช้ประโยชน์จากดินขาวเกรดต่ำซึ่งไม่มีมูลค่าทางการค้าเนื่องจากมีแร่เหล็กสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อย่างไรก็ตาม การผลิตผลิตภัณฑ์เคโอไลน์คุณภาพสูงโดยใช้การแยกด้วยแม่เหล็กเพียงอย่างเดียวนั้นทำได้ยาก และจำเป็นต้องใช้การบำบัดทางเคมีและกระบวนการอื่นๆ เพื่อลดปริมาณธาตุเหล็กในผลิตภัณฑ์เคโอไลน์ลงอีก

3. การลอยตัว
วิธีการลอยตัวใช้ประโยชน์จากความแตกต่างทางกายภาพและเคมีระหว่างแร่ที่ไม่ใช่แร่หลักและแร่เคโอไลน์ในการบำบัดแร่เคโอไลน์ดิบที่มีสิ่งเจือปนมากและมีความขาวต่ำ รวมถึงกำจัดสิ่งเจือปนที่มีเหล็ก ไทเทเนียม และคาร์บอน เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากทรัพยากรเคโอไลน์คุณภาพต่ำได้อย่างครบถ้วน
คาโอลิไนท์เป็นแร่ดินเหนียวชนิดหนึ่ง มักมีสิ่งเจือปน เช่น เหล็กและไทเทเนียม ฝังอยู่ในอนุภาคคาโอลิไนท์ ดังนั้นแร่ดิบจึงต้องถูกบดให้มีความละเอียดในระดับหนึ่ง คาโอลิไนท์นิยมใช้ในกระบวนการลอยตัวหลายวิธี เช่น วิธีการลอยตัวของอนุภาคละเอียดมาก วิธีการลอยตัวแบบสองชั้นของของเหลว และวิธีการลอยตัวแบบจับตัวเป็นก้อนแบบเลือกสรร เป็นต้น

กระบวนการลอยตัวสามารถเพิ่มความขาวของดินขาวได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ข้อเสียคือต้องใช้สารเคมีและมีค่าใช้จ่ายสูง อีกทั้งยังก่อให้เกิดมลพิษได้ง่าย

4. การบำบัดทางเคมี
การชะล้างทางเคมี: สารเจือปนบางชนิดในดินขาวสามารถละลายได้อย่างเลือกสรรโดยใช้กรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก กรดไนตริก และสารละลายชะล้างอื่นๆ เพื่อกำจัดสารเจือปน วิธีนี้สามารถใช้ในการกำจัดแร่ฮีมาไทต์ แร่ลิโมไนต์ และแร่ไซเดอไรต์ออกจากดินขาวคุณภาพต่ำได้

การฟอกสีด้วยสารเคมี: สารปนเปื้อนในดินขาวสามารถถูกออกซิไดซ์ให้กลายเป็นสารที่ละลายน้ำได้ด้วยกระบวนการฟอกสี ซึ่งสามารถล้างออกและกำจัดออกไปได้ เพื่อเพิ่มความขาวให้กับผลิตภัณฑ์ดินขาว อย่างไรก็ตาม การฟอกสีด้วยสารเคมีมีราคาค่อนข้างสูงและมักใช้กับดินขาวเข้มข้น ซึ่งจำเป็นต้องมีการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมหลังจากกำจัดสารปนเปื้อนแล้ว

การทำให้บริสุทธิ์ด้วยการคั่ว: ความแตกต่างในองค์ประกอบทางเคมีและปฏิกิริยาระหว่างสิ่งเจือปนกับดินขาวสามารถนำมาใช้ในการคั่วด้วยสนามแม่เหล็ก การคั่วด้วยอุณหภูมิสูง หรือการคั่วด้วยคลอรีน เพื่อกำจัดสิ่งเจือปน เช่น เหล็ก คาร์บอน และซัลไฟด์ในดินขาว วิธีนี้สามารถปรับปรุงปฏิกิริยาทางเคมีของผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการเผา ปรับปรุงความขาวของดินขาวได้อย่างมาก และได้ผลิตภัณฑ์ดินขาวคุณภาพสูง แต่ข้อเสียของการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการคั่วคือการใช้พลังงานสูง และอาจก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้ง่าย

การผลิตแร่เคโอไลน์คุณภาพสูงด้วยเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียวเป็นเรื่องยาก ดังนั้น ในการผลิตจริง เราขอแนะนำให้เลือกผู้ผลิตอุปกรณ์แปรรูปแร่ที่มีคุณสมบัติเหมาะสม ดำเนินการทดลองแปรรูปแร่ และประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการแปรรูปหลายวิธีเพื่อเพิ่มคุณภาพของเคโอไลน์