ভাল হ্যান্ডলিং জন্য লিথিয়াম স্ল্যাগ উপবিভাজন

লিথিয়াম স্ল্যাগ আকরিক থেকে লিথিয়াম উত্পাদনের একটি উপজাত। এটি স্পোডুমিন এবং অন্যান্য লিথিয়াম সমৃদ্ধ খনিজ নিষ্কাশন থেকে আসে। এই উপাদানে প্রায়ই উচ্চ লিথিয়াম এবং অন্যান্য মূল্যবান ধাতু থাকে। সুতরাং, এটি পুনর্ব্যবহার এবং পুনরুদ্ধারের জন্য একটি সম্ভাব্য উৎস। লিথিয়ামের চাহিদা বাড়ার সাথে সাথে আমাদের অবশ্যই লিথিয়াম স্ল্যাগ পরিচালনা করতে হবে। বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সঞ্চয়ের ব্যাটারির জন্য এটি গুরুত্বপূর্ণ। গবেষকরা এবং শিল্প এই উপজাত প্রক্রিয়া করার নতুন উপায় অন্বেষণ করছেন. তাদের লক্ষ্য পরিবেশগত ক্ষতি কমানো এবং সম্পদের দক্ষতা বৃদ্ধি করা।

আমার দেশে মূল্যবান লিথিয়াম সম্পদ রয়েছে। এগুলি প্রধানত লিথিয়াম আকরিক, যার মধ্যে রয়েছে স্পোডুমিন, লেপিডোলাইট, পেটালাইট, ফেরোলিথিয়াম মাইকা এবং পাইরোলিথাইট। তাদের মধ্যে, শুধুমাত্র একটি শিল্প স্কেলে spodumene প্রয়োগ করা হয়েছে. স্পোডুমিনের একটি সাধারণ রচনা এবং উচ্চ লিথিয়াম সামগ্রী রয়েছে, যা নিষ্কাশন করা সহজ। এছাড়াও, আমার দেশে বিশ্বের দ্বিতীয় বৃহত্তম স্পোডিউমিন খনি রয়েছে। এটি একটি বড় স্টোরেজ ক্ষমতা আছে. উপরন্তু, lepidolite একটি জটিল রচনা কিন্তু একটি বড় রিজার্ভ আছে।

জিয়াংসি প্রদেশের ইচুনে, আমার দেশে বিশ্বের বৃহত্তম লেপিডোলাইট আমানত রয়েছে। এটি উচ্চ কৌশলগত এবং গবেষণা মূল্য সহ একটি মূল লিথিয়াম রিজার্ভ। যাইহোক, পেটালাইট, ফেরোলিথিয়াম মাইকা এবং পাইরোলিথাইটে কম লিথিয়াম উপাদান এবং ছোট মজুদ রয়েছে। সুতরাং, তাদের উপর কয়েকটি গবেষণা রয়েছে এবং সেগুলি খুব গুরুত্বপূর্ণ নয়।

বড় আকারের লিথিয়াম খনন এখন প্রচুর লিথিয়াম স্ল্যাগ তৈরি করে। লিথিয়াম বর্জ্য যদি সাইটে ল্যান্ডফিল করা হয় তবে এটি স্থানীয় মাটি এবং জলের গুণমানকে দূষণ করবে। এইভাবে, দূষণ এড়াতে কীভাবে লিথিয়াম বর্জ্য ব্যবহার করবেন তা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে একটি আলোচিত বিষয় হয়ে উঠেছে। লিথিয়াম স্ল্যাগের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এটি স্পোডুমিন এবং লেপিডোলাইটের বিভিন্ন উপাদানের কারণে।

স্পোডুমিন এবং লেপিডোলাইট

Spodumene is a pyroxene mineral. It appears as colorless to pale yellow, slightly purple, or lavender kunzite. It also forms large, yellow-green or emerald green cryptocrystalline and prismatic crystals. Spodumene is a lithium aluminum inosilicate, LiAl(SiO3)2. It is mainly found in granite pegmatite veins. In my country, spodumene is mainly produced in Xinjiang, Sichuan, and Jiangxi.

Lepidolite is also known as “lepidolite”, a monoclinic system. The chemical composition is K{Li2-xAl1+x[Al2xSi4-2xO10](OH,F )2} (x=0-0.5). It is a basic aluminum silicate of potassium and lithium, and is a type of mica mineral. Lepidolite is generally only produced in granite pegmatites. It is purple and pink in color and can be light to colorless. It has a pearly luster. It is in the form of short columns, small flakes, or large plate-like crystals.

Lepidolite has a more complex composition and is more difficult to refine. Spodumene is essentially a lithium-containing aluminosilicate. It usually has impurities. Its main components are lithium, silicon, and aluminum. Lepidolite’s formula is more complex. Its main components are lithium, potassium, silicon, aluminum, and fluorine. Therefore, it is more difficult to extract raw materials and purify lithium salts. Before 2017, lithium carbonate from lepidolite was costly and of poor quality. This is the main reason why. It was for industrial-grade customers.

লেপিডোলাইটে Li2O কন্টেন্ট কম, তাই ইউনিট খরচ বেশি। সাধারণত, স্পোডুমিন ঘনত্বে 5.0-6.0% Li2O থাকে। লেপিডোলাইটের ঘনত্বে 2.0-3.5% Li2O আছে। সুতরাং, 1 টন লিথিয়াম কার্বনেট তৈরি করতে প্রায় 7.8 টন স্পোডিউমিন ঘনীভূত (6.0% গ্রেড) লাগে। এবং, একই পরিমাণের জন্য প্রায় 18-19 টন লেপিডোলাইট ঘনীভূত (3.0% গ্রেড) লাগে। গ্রেড কম হলে, ইউনিট খরচ আরও বাড়বে। সুতরাং, স্পোডুমিনের চেয়ে লেপিডোলাইট থেকে লিথিয়াম বের করতে বেশি খরচ হয়।

স্পোডুমিন লিথিয়াম স্ল্যাগ এবং লেপিডোলাইট লিথিয়াম স্ল্যাগের মধ্যে তুলনা

সাধারণত, স্পোডুমিন লিথিয়াম স্ল্যাগের প্রধান পর্যায়গুলি হল স্পোডুমিন, জিপসাম এবং কোয়ার্টজ। এর মধ্যে স্পোডুমিন হল লিথিয়াম নিষ্কাশন প্রক্রিয়ার প্রধান খনিজ। কোয়ার্টজ স্পোডুমিনের একটি প্যারাজেনেটিক খনিজ। জিপসাম আসে মূলত চুনাপাথরের গুঁড়া এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের বিক্রিয়া থেকে।
সাধারণত, লিথিয়াম মাইকা লিথিয়াম বর্জ্যের প্রধান পর্যায়গুলি হল নীল গোলক, জিপসাম, কোয়ার্টজ, ফ্লোরাইট এবং অ্যালবাইট। এদের মধ্যে নীল গোলক, কোয়ার্টজ, অ্যালবাইট এবং ফ্লোরাইট হল স্পডোমিনের প্যারাজেনেটিক খনিজ। জিপসাম আসে মূলত চুনাপাথরের গুঁড়া এবং সালফিউরিক অ্যাসিডের বিক্রিয়া থেকে।

সুতরাং, লিথিয়াম মাইকা লিথিয়াম স্ল্যাগ স্পোডুমিন লিথিয়াম স্ল্যাগের চেয়ে আরও জটিল।

লিথিয়াম মাইকা এবং স্পোডুমিন লিথিয়াম স্ল্যাগের ঘনত্ব একই রকম। লিথিয়াম মাইকা লিথিয়াম স্ল্যাগ একটি ছোট পিষে পরে spodumene লিথিয়াম বর্জ্য তুলনায় একটি ছোট পৃষ্ঠ এলাকা আছে. কিন্তু, গ্রাইন্ডের সময় বাড়ার সাথে সাথে লিথিয়াম মাইকার স্পোডুমিনের চেয়ে বড় এলাকা থাকবে। লিথিয়াম মাইকা লিথিয়াম স্ল্যাগের গ্রাইন্ডিং সময় যত কম হবে, এর কার্যকলাপ তত বেশি হবে। স্পোডুমিন এর ক্রিয়াকলাপ উন্নত করার জন্য দীর্ঘতর নাকাল প্রয়োজন। লিথিয়াম মাইকা এবং লিথিয়াম বর্জ্যের তুলনায় স্বল্প সময়ের নাকাল কম কার্যকর।

এছাড়াও, লিথিয়াম স্ল্যাগ প্রথাগত কঠিন বর্জ্য, যেমন স্ল্যাগ এবং ফ্লাই অ্যাশের চেয়ে জটিল। তাদের একটি নির্দিষ্ট রচনা আছে। উদাহরণস্বরূপ, লিথিয়াম স্ল্যাগে আরও ক্ষারীয় ধাতব আয়ন থাকে যেমন K এবং Na এবং সাধারণত 5%-30% S উপাদান থাকে। এছাড়াও, লিথিয়াম বর্জ্যে বেরিলিয়াম, থ্যালিয়াম, রুবিডিয়াম এবং সিজিয়ামের মতো অন্যান্য ধাতব আয়নের ট্রেস পরিমাণ থাকতে পারে। তাদের অবশ্যই পরীক্ষা করা উচিত এবং পুনরায় ব্যবহার করার আগে মান পূরণ করা উচিত। লিথিয়াম বর্জ্যে ধাতব আয়ন স্থির করা বা অপসারণ এটি পরিচালনা করা কঠিন করে তুলেছে। সুতরাং, এটি ব্যবহার করার কয়েকটি উপায় রয়েছে এবং আমরা এটি শুধুমাত্র অল্প পরিমাণে ব্যবহার করতে পারি।

লিথিয়াম স্ল্যাগের চিকিত্সা এবং ব্যবহার

বেরিলিয়াম, থ্যালিয়াম, ফ্লোরিন, রুবিডিয়াম এবং সিজিয়াম সমৃদ্ধকরণ ও ব্যবহার

জিয়াংজিতে একটি কোম্পানির লিথিয়াম স্ল্যাগে 0.003% থ্যালিয়াম, 0.0002% আর্সেনিক, 3.5% ফ্লোরিন, 0.067% বেরিলিয়াম, 0.344% রুবিডিয়াম এবং 0.07813T টিপিসিয়াম রয়েছে৷ লিথিয়াম স্ল্যাগ বিষাক্ত। এতে বেরিলিয়াম, থ্যালিয়াম, ফ্লোরিন, রুবিডিয়াম এবং সিজিয়াম রয়েছে। তারা বাস্তুতন্ত্র এবং মানব স্বাস্থ্যের জন্য ঝুঁকি তৈরি করে।

বেরিলিয়ামের শিল্প নিষ্কাশন বেশিরভাগ উচ্চ-তাপমাত্রা গলানোর মাধ্যমে সম্পন্ন হয়। এর পরে, জল নিভিয়ে ফেলুন বা ক্ষারীয় পদার্থ যোগ করুন। এটি খনিজটির স্ফটিক গঠনকে ধ্বংস করে। তারপরে, এটি সালফিউরিক অ্যাসিডে দ্রবীভূত হয় এবং জৈব দ্রাবক ব্যবহার করে সমৃদ্ধ হয়। কিন্তু, ঐতিহ্যগত জৈব দ্রাবক পরিবেশের জন্য খুবই ক্ষতিকর। লিথিয়াম আকরিকের থ্যালিয়াম, উপকারী হওয়ার পরে, বেশিরভাগ TI2O, TIOH, TI2SO4, ইত্যাদি আকারে থাকে। এগুলি অত্যন্ত দ্রবণীয়। বেরিলিয়াম কম তাই।

অনেক গবেষণায় দেখা গেছে যে দ্রাবক নিষ্কাশন পদ্ধতি কার্যকরভাবে থ্যালিয়াম নিষ্কাশন করতে পারে। আয়নিক তরল পদ্ধতি দুই-ফেজ জলীয় সিস্টেমে একই কাজ করতে পারে। ভবিষ্যতে, আমরা একটি অণুজীব-অ্যাসিড-আয়নিক তরল সিস্টেম ব্যবহার করব। এটি প্রতিক্রিয়া থেকে শক্তির ব্যবহার এবং বর্জ্য হ্রাস করবে। এটি বেরিলিয়াম এবং থ্যালিয়ামের পুনরুদ্ধারের উন্নতি করবে। এটি কম কার্বন, সবুজ দক্ষতা, লিথিয়াম খনি বর্জ্য স্ল্যাগ থেকে ধাতু পুনরুদ্ধার করবে।

একটি রোস্টিং-লিচিং প্রক্রিয়া রুবিডিয়াম এবং সিজিয়াম পুনরুদ্ধার করতে লিথিয়াম স্ল্যাগকে চিকিত্সা করে। এটি তাদের লবণের মিশ্র দ্রবণ তৈরি করে। তারপরে, রুবিডিয়াম এবং সিজিয়ামের মিশ্রণ পেতে একটি বৃষ্টিপাত প্রক্রিয়া ব্যবহার করা হয়। রুবিডিয়াম এবং সিসিয়ামের মিশ্রণে চিকিত্সা করা হয়। এটি তাদের লবণের একটি উচ্চ-ঘনত্ব মিশ্র দ্রবণ দেয়। তারপরে, রুবিডিয়াম এবং সিজিয়ামের অবশিষ্টাংশগুলি ধাপে ধাপে বৃষ্টিপাতের মাধ্যমে প্রাপ্ত হয়। রুবিডিয়াম ক্লোরাইড এবং সিজিয়াম ক্লোরাইড প্রাপ্ত করার জন্য রুবিডিয়াম প্রিসিপিটেটস এবং সিজিয়াম প্রিসিপিটেটগুলি চিকিত্সা করুন। রুবিডিয়াম এবং সিজিয়াম কার্বনেট পেতে রুবিডিয়াম ক্লোরাইড এবং সিজিয়াম ক্লোরাইড চিকিত্সা করা যেতে পারে।

লিথিয়াম মাইকার মধ্যে ফ্লোরিন এর গঠন ধ্বংস করতে পারে। দ্বি-পদক্ষেপের তাপ চিকিত্সা সরাসরি গরম করার চেয়ে ভাল। এটি ফ্লোরিন এবং অপ্রতিক্রিয়াহীন সালফিউরিক অ্যাসিড অপসারণ করে। এটি একটি ফ্লোরিন পুনরুদ্ধার এবং সঞ্চালন ব্যবস্থাও সেট আপ করে।

বিল্ডিং উপাদান ব্যবহার

সিমেন্ট

লিথিয়াম স্ল্যাগ সিমেন্টে ব্যবহৃত কাদামাটির অনুরূপ। সুতরাং, সিমেন্ট ক্লিঙ্কার তৈরিতে কাদামাটির অংশ প্রতিস্থাপন করতে লিথিয়াম খনি বর্জ্য স্ল্যাগ ব্যবহার করা সম্ভব। লিথিয়াম খনিজ এবং নিষ্কাশন প্রক্রিয়া লিথিয়াম মাইকা এবং স্পোডুমিন থেকে বর্জ্য স্ল্যাগকে প্রভাবিত করে। তারা খুব আলাদা। স্পোডুমিন খনি বর্জ্য স্ল্যাগ 1% থেকে 3% Fe2O3 আছে। লিথিয়াম মাইকা খনি বর্জ্য স্ল্যাগ প্রায় 0.5% Fe2O3 আছে। সুতরাং, লিথিয়াম মাইকা খনির বর্জ্য থেকে সাদা সিমেন্টের আরও বেশি বাজার সুবিধা রয়েছে।

কংক্রিট

কংক্রিটের মিশ্রণ হিসাবে লিথিয়াম স্ল্যাগ ব্যবহার করে সিমেন্টের অংশ প্রতিস্থাপন করতে পারে। এটি একটি বড় স্কেলে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সিমেন্ট উৎপাদনের পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করবে এবং টেকসই উন্নয়নে সহায়তা করবে। লিথিয়াম স্ল্যাগে SiO2 এবং Al2O3 সিমেন্টে Ca(OH)2 এর সাথে বিক্রিয়া করতে পারে। এটি হাইড্রেটেড ক্যালসিয়াম সিলিকেট জেল (CSH) গঠন করে। এটি কংক্রিটের শক্তি এবং স্থায়িত্ব উন্নত করে।

বর্তমানে, একটি কংক্রিট সংযোজন হিসাবে লিথিয়াম স্ল্যাগ ব্যবহার করার গবেষণা তার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে:

1. যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য।
2. কার্বনেশন প্রতিরোধের।
3. ক্লোরাইড আয়ন অনুপ্রবেশ প্রতিরোধের.
4. সালফেট জারা প্রতিরোধের.
5. স্থায়িত্ব।

সিরামিক

ফোম সিরামিক তৈরি করতে শিল্প বর্জ্য ব্যবহার করা সম্পদ ব্যবহারের একটি মূল ফোকাস। লিথিয়াম স্ল্যাগ একটি সাধারণ উচ্চ-সিলিকন, অ্যালুমিনিয়াম-সমৃদ্ধ, ক্ষার-সমৃদ্ধ কঠিন বর্জ্য কাঁচামাল। অম্লীয় লিথিয়াম বর্জ্যের একটি রাসায়নিক গঠন ঐতিহ্যগত সিরামিক কাঁচামালের মতোই রয়েছে। এর প্রধান খনিজ উপাদান হল কোয়ার্টজ, ক্যালসাইট, স্পোডুমিন এবং লিথিয়াম মাইকা।

যাইহোক, অপরিশোধিত লিথিয়াম স্ল্যাগে Fe2O3 এবং TiO2 থাকে। তারা সিরামিক এর শুভ্রতা প্রভাবিত করবে। সুতরাং, এটি বিল্ডিং সিরামিক তৈরির জন্য উপযুক্ত। উপরন্তু, লিথিয়াম অক্সাইড একটি শক্তিশালী প্রবাহ। সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম অক্সাইডের সাথে মিলিত হলে গ্লেজের ইউটেক্টিক পয়েন্ট কমে যাবে।

জিওপলিমার

লিথিয়াম স্ল্যাগের রাসায়নিক গঠন ফ্লাই অ্যাশের মতো। এটি একক-কম্পোনেন্ট জিওপলিমারের জন্য সিলিকন-অ্যালুমিনিয়াম অগ্রদূত হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। লিথিয়াম স্ল্যাগ কম CaO এবং উচ্চ SO3 আছে. এটি এর সিন্থেটিক জিওপলিমারকে প্রভাবিত করে। এটি তাপ এবং ক্ষার সক্রিয়করণ প্রযুক্তির ব্যবহারও পরিবর্তন করে।

প্রাচীর উপাদান

লিথিয়াম স্ল্যাগ প্রাচীর সামগ্রীতে ব্যবহৃত হয়, প্রধানত আনফায়ারড ইট এবং সিরামসাইটে। আনফায়ারড ইট উচ্চ শক্তি এবং স্থায়িত্ব আছে. তারা দক্ষতার সাথে লিথিয়াম বর্জ্য গ্রাস করতে পারে। কিছু গবেষণায় সিমেন্ট, স্টিল স্ল্যাগ পাউডার, ফ্লাই অ্যাশ এবং লিথিয়াম বর্জ্য ব্যবহার করে লিথিয়াম স্ল্যাগ আনফায়ারড ইট তৈরি করা হয়েছে। তারা প্রাকৃতিক নিরাময় পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল। ইটগুলির উচ্চ শক্তি, জল প্রতিরোধের এবং ভাল হিম প্রতিরোধের ছিল। সিরামসাইট একটি সিরামিক কণা। এটি হালকা, শক্তিশালী এবং ছিদ্রযুক্ত। এটির ভাল অবাধ্যতা রয়েছে। এটিতে ভাল তাপ, জল এবং শব্দ নিরোধক রয়েছে। এটি হিম প্রতিরোধ করে এবং চমৎকার ক্ষার-সমষ্টি প্রতিক্রিয়াশীলতা রয়েছে। এটি একটি লাইটওয়েট সামগ্রিক হিসাবে বিল্ডিং উপকরণ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়.

লিথিয়াম স্ল্যাগে SiO2 এবং Al2O3 এর উচ্চ পরিমাণ রয়েছে। এটি বিল্ডিং সিরামসাইট তৈরির জন্য একটি উচ্চ-মানের কাঁচামাল। লিথিয়াম মাইকা লিথিয়াম বর্জ্যে CaO, Na2O এবং K2O এর বিষয়বস্তু 15% পৌঁছতে পারে। এটি সিন্টারিংয়ে ফ্লাক্স অক্সাইড হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি সিরামসাইট সিন্টারিং তাপমাত্রা কমিয়ে দেয়। এটি উচ্চ-তাপমাত্রার তরল পর্যায়ের সান্দ্রতাও হ্রাস করে।

লিথিয়াম স্ল্যাগ রোডবেড

মে মাসে, জিয়াংসি জারি করেছে "হাইওয়ে রোডবেড ইঞ্জিনিয়ারিং (ট্রায়াল) এ লিথিয়াম স্ল্যাগ ব্যবহারের জন্য প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য"। এটিতে অনেক পরিবেশগত সুরক্ষা মান রয়েছে। রাস্তার বিছানা ভরাটের জন্য 'বিপজ্জনক বর্জ্য হিসাবে চিহ্নিত লিথিয়াম বর্জ্য' ব্যবহার করা নিষিদ্ধ।" লিথিয়াম স্ল্যাগ, একটি সাধারণ শিল্প বর্জ্য, শুধুমাত্র পরিবর্তনের পরে হাইওয়ে বাঁধ ভরাটের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি হাইওয়ে রোডবেড ভরাটের জন্য ব্যবহার করা যাবে না।" পরিবর্তিত লিথিয়াম স্ল্যাগ রোডবেড অবশ্যই পরিবেশগত সুরক্ষা রেড লাইন, স্থায়ী মৌলিক খামারভূমি বা অন্যান্য বিশেষ এলাকায় থাকা উচিত নয়। এটি সড়ক বিভাগে জল এবং মাটি পরীক্ষার জন্য বিশদ মান নির্ধারণ করে।

সম্পর্কিত পণ্য