क्वार्ट्ज सिलिका रेत शुद्धिकरण विधि

क्वार्ट्ज औद्योगिक उत्पादन में एक बुनियादी सामग्री है। इसका सबसे सरल उपयोग फिल्टर और अवशोषक, कास्टिंग सैंड, भरक या घर्षण पदार्थ आदि के रूप में होता है। कुछ उच्च-तकनीकी उद्योगों में क्वार्ट्ज का अनुप्रयोग भी बहुत व्यापक और महत्वपूर्ण होता है, जैसे कि अत्यंत शुद्ध क्वार्ट्ज और उच्च मूल्य वर्धित क्वार्ट्ज का उत्पादन और निर्माण, विशेष रूप से ऑप्टिकल फाइबर, मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन आदि, जो इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग और फोटोवोल्टिक सेलों में उपयोग किए जाते हैं; साथ ही एक विशेष श्रेणी संश्लेषण और विश्लेषणात्मक रसायन विज्ञान में उपयोग की जाने वाली प्रयोगशाला ग्लासवेयर है, दोनों का मूल्य बहुत अधिक होता है।

आजकल, क्वार्ट्ज सैंड के कच्चे माल की गुणवत्ता लगातार घट रही है। उद्योग की बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए, फायदाकरण (beneficiation) प्रक्रिया के माध्यम से इसकी गुणवत्ता में सुधार किया जा सकता है। मुख्य शुद्धिकरण विधियाँ निम्नलिखित हैं:

1. मिट्टी का रगड़ना (Rub the Mud)

स्क्रबिंग (Scrubbing) यांत्रिक बल और रेत के कणों के बीच घर्षण शक्ति का उपयोग करके क्वार्ट्ज सैंड की सतह पर मौजूद पतली-परत वाले लोहे, चिपचिपी सामग्री और कीचड़ जैसी अशुद्धियों को हटाने की प्रक्रिया है। इसके बाद, बिना संघनित खनिज समूहों को और अधिक कुचला जाता है, और फिर ग्रेडिंग प्रभाव के माध्यम से क्वार्ट्ज सैंड को आगे शुद्ध किया जाता है। वर्तमान में, मुख्य रूप से दो प्रकार की स्क्रबिंग विधियाँ उपलब्ध हैं: रॉड स्क्रबिंग और मैकेनिकल स्क्रबिंग। स्क्रबिंग प्रभाव को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक स्क्रबर मशीन की संरचनात्मक विशेषताएँ और कॉन्फ़िगरेशन है। दूसरा महत्वपूर्ण कारक स्क्रबिंग समय और स्क्रबिंग सांद्रता है (आमतौर पर स्क्रबिंग सांद्रता 50%-60% होती है)।

2. चुंबकीय पृथक्करण (Magnetic Separation)

चुंबकीय पृथक्करण का उपयोग मुख्य रूप से क्वार्ट्ज सैंड में मौजूद चुंबकीय खनिजों को हटाने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, हेमाटाइट, लिमोनाइट और बायोटाइट जैसे कमजोर चुंबकीय खनिजों को स्ट्रॉन्ग मैग्नेटिक मशीन द्वारा हटाया जा सकता है, जबकि मैग्नेटाइट जैसे मजबूत चुंबकीय खनिजों को वीक मैग्नेटिक सेपरेटर का उपयोग करके निकाला जाता है।

3. फ्लोटेशन

फ्लोटेशन का उपयोग उन कुछ अशुद्धियों को हटाने के लिए किया जाता है जिन्हें चुंबकीय पृथक्करण द्वारा नहीं हटाया जा सकता, जैसे कि क्वार्ट्ज सैंड में मौजूद फेल्डस्पार और माइका, ताकि इसकी शुद्धता को और बेहतर बनाया जा सके।

4. एसिड लीचिंग

एसिड लीचिंग में क्वार्ट्ज की अम्ल में अघुलनशील प्रकृति (HF अम्ल को छोड़कर) का लाभ उठाया जाता है, जबकि अन्य अशुद्धि खनिज अम्ल में घुल सकते हैं, जिससे क्वार्ट्ज की आगे की शुद्धि संभव हो पाती है।

5. सूक्ष्मजीवीय लीचिंग

यह क्वार्ट्ज सैंड के कणों की सतह पर मौजूद पतली फिल्म या समाहित लोहे को निकालने के लिए सूक्ष्मजीवों का उपयोग करने की प्रक्रिया है। यह एक नई विकसित लोहा हटाने की तकनीक है।