فصل دوم
زمین شناسی کانسار های
تیتانیم دار
فصل چهارم
تیتانیوم و ترکیبات آن
فصل ششم
پر عیار سازی ایلمنیت
فصل هفتم
روشهای متداول کانه آرایی
چکیده
بعد از پی جوئیهای مستمر، تنها کانسار ایلمنیت کهنوج امید بخش تشخیص داده شده است. در نتیجه، اکتشاف مقدماتی و نیمه تفصیلی تا فصیلی را نیز به دنبال داشته است. کانسار کهنوج که در جنوب استان کرمان قرار گرفته است، از نوع کانسارهای پلاسری است که سنگ مادر آن تشکیلات گابرویی بند زیارت در 30 کیلومتری شرق آن است. اکتشافات تفصیلی و تعیین ذخیره فقط در محدوده بستر دره درگز صورت گرفته است. ذخیره منطقه تعیین ذخیره شده بقدری است که می تواند نیاز کشور را در طی بیست سال به کانیهای تیتانیم رفع کند. کانسار کهنوج توانایی تأمین اکسید و انادیم را نیز داراست.
روشهای تهیه دی اکسید تیتانیم، فرایندهای سولفات و کلرید است که مسائل زیست محیطی باعث رشد استفاده از فرآیند کلرید شده است ابتدا خوراک فرایند کلرید، دی اکسید تیتانیم به صورت کانی روتیل و آناتاز بوده است که به علت تقاضای روز افزون قیمت آن افزایش زیادی داشته است و از طرفی عرضه این کانیها تکافوی تقاضاهای جهانی را ندارد، بنابراین امروزه فرایندهای غنی سازی ایلمنیت از دی اکسید تیتانیم جهانگیر شده اند. تهیه سرباره غنی از دی اکسید تیتانیم اولین بار در کانادا متداول شده است.
به دلیل کاربرد زیاد رنگدانه دی اکسید تیتانیم در صنایع رنگ کشور، سالانه مقادیری ارز صرف واردات این ماده می شود. همچنین رشد صنایع هوایی – نظامی ایران به زودی باعث استفاده از فلز تیتانیم خواهد شد. بنابراین با توجه به سیاستهای خودکفایی و عدم وابستگی، فعالیتهای مستمر در مورد اکتشاف کانسارهای تیتانیم دار آغاز گشته و منطقه کهنوج از نقاط امید بخش جهت رفع نیازهای مملکت به این ماده معدنی شناخته شده است.
این گزارش نتیجه مطالعات مرحله اول است. در این گزارش به دلیل رابطه تنگاتنگ ایلمنیت با دیگر کانیهای تیتانیم، تمام کانیها بررسی و روشهای فرآوری و کاربرد و آمار آنها نیز ارائه شده است. بیشترین کاربرد فلز تیتانیم در صنایع نظامی – هوایی است و قیمت این فلز منتج از تقاضای این بخش است. به علت ویژگیهای خاص فلز تیتانیم مانند مقاومت در مقابل خوردگی، بالا بودن نسبت مقاومت به وزن این فلز در صنایع شیمیایی و ساخت آلیاژها کاربرد فراوانی دارد .
بیشترین کاربرد عنصر تیتانیم به صورت ترکیب اکسید آن، دی اکسید تیتانیم است. رنگدانه های دی اکسید تیتانیم، از نوع روتیل و آناتاز، مهمترین رنگدانه هایی هستند که صنایع شیمی معدنی به دیگر صنایع عرضه کرده اند. مقاومت در مقابل اشعه یا پرتوهای ماوراء بنفش، قدرت پوشش بسیار خوب و ویژگیهای دیگر سبب کاربرد این رنگدانه در صنایع رنگ، کاغذ سازی و پلاستیک شده است.
طرح فعلی کانسار کهنوج:
با توجه به حساسیت پروسه تولید پیگمنت و فلز تیتانیوم و انحصاری بودن تکنولوژی و وجود روشهای دو گانه در تولید محصول نهایی، ضروری است مطالعات فنی و انحصاری بر روی این کانسار صورت پذیرد. در حال حاضر طی قراردادی انجام این مطالعات توسط کنسرسیوم آلمانی و ایرانی در دست اجرا می باشد. با تکمیل این مطالعات امکان برگزاری مناقصه جهت احداث کارخانه اصلی با ظرفیت تولید 50000 تن پیگمنت و 3000 تن فلز در سال قابل انجام خواهد بود.
که علاوه بر آن ظرفیت بهینه اقتصادی و فلوشیت نهایی نیز مشخص خواهد گردید. در طی این مطالعات روش تولید در سه مقیاس آزمایشگاهی، نیمه صنعتی و صنعتی و با هر دو روش متداول سولفات و کلراید انجام خواهد شد.
فصل اول-کانی شناسی تیتانیم
1-1-ایلمنیت 1
1-2-لوکوکسن ، ایلمنیت دگرسان شده 6
1-3-روتیل 7
1-4-آناتاز 11
1-5- بروکسیت 13
1-6- اسفن 14
1-7- برو وسکیت 13
فصل دوم-زمین شناسی کانسار های تیتانیم دار
2-3-کانسار های پلاسری تیتانیم 20
2-5-کانسار های رسوبی ـ آتشفشانی 24
2-6- کانسارهای با منشاء دگرگونی 28
3-2-کانی سازی در ناحیه ساغند ـ زریگان 29
3-3- کانی سازی تیتانومنیتیت در جنوب سیخورلن 30
3-4-نهشته های ناحیه گیلان 31
3-5-نهشته های ناحیه مازندران 33
3-6-کانسار ایلمنیت کهنوج 34
فصل چهارم-تیتانیوم و ترکیبات آن
4-1-تیتانیم 35
4-3-کاربرد فلز تیتانیم و آلیاژ های تیتانیوم 37
4-4-2- ترکیبات بر دار تیتانیوم 39
4-4-3- ترکیبات کربن دار تیتانیوم 39
4-4-4-ترکیبات نیتروژن دار تیتانیوم 39
4-4-5- تیتاناتها 40
4-4-6- ترکیبات هالوژنه تیتانیوم دار 41
4-4-7- ترکیبات دیگر تیتانیوم 42
4-5- تهیه فلز تیتانیوم 42
4-5-1- فرایند یدید 43
4-5-2- فرایند تولید تیاتنیوم الکترولیتی 43
4-5-3- روش کرول 44
4-5-4- فرایند هانتر 44
4-6- بازار جهانی فلز تیتانیوم 45
5-1-کلیات 50
5-2-دی اکسید تیتانیوم به عنوان رنگدانه 50
5-3-دیگر کاربردهای دی اکسید تیتانیوم 55
5-4-تولید دی اکسید تیتانیوم 58
5-5-فرایند های مختلف تهیه دی اکسید تیانیوم 59
5-5-1- فرایند سولفات 62
5-5-2- فرایند کلرید 65
5-5-3- فرایند فلوئورید 68
5-6- واردات کشور 72
فصل ششم ـ پر عیار سازی ایلمنیت
6-1-کلیات 74
6-2- ذوب در کوره های الکتریکی 74
6-2-1- بازار سرباره غنی از دی اکسید تیتانیوم
6-3- اسید شویی ایمنیت 76
6-3-1- اسید شویی با اسید سولفوریک 76
6-3-2- اسید شویی با اسید هیدرو کلریک 78
6-4- احیاء مستقیم کانسنگ و جدا سازی آهن 78
فصل هفتم ـ روشهای متداول کانه آرایی
7-1- کانسار های اولیه 84
7-2-کانسارهای ثانویه 89
7-2-1- واحد های مرحله اول آرایش 91
7-2-2- مراحل ثانویه 101
7-2-3- واحدهای آرایش بعضی از کانسارهای ماسه ای در دنیا 105
7-3-سابقه بررسی های کانه آرایی کانسنگ کهنوج 112
منابع و ماخذ 116
اکسید های نیتروژن
اکسیدهای نیتروژن :
هشت نوع متفاوت کسید ازت شناخته شده اند. ولی معمولاً فقط سه نوع آنها در اتمسفر یافت می شوند.
این سه نوع عبارت از: نیتروس اکسید (N2O ) نیتریک اکسید (NO ) نیتروژن دی اکسید (NO2 ) است.
نیتروس اکسید، گازی، بیرنگ، غیر قابل اشتعال و غیر سمی با مزه و بوی نسبتا خوب است.
نیتریک اکسید نیز، بیرنگ و غیر قابل اشتعال ولی بی بو و سمی است.
نیتروژن دی اکسیـد، گازی اسـت با رنگ قرمزـ قهوه ای غیر قابل اشتعال و بی بو شدیداً خفقان زا مشخص می شود.
منابع اکسیدهای نیتروژن :
منابع طبیعی و مصنوعی هر دو مسئول تولید آنها هستند. انتشار این منابع طبق اصول و برآوردهای جهانی همان الگویی را که قبلاً برای کربن منواکسید ذکر شد دنبال می کند. عمدتاً منابع طبیعی از منابع مصنوعی در این مورد سهم بیشتری دارند. درصد انتشار از منابع طبیعی و منابع مصنوعی مشخصاً در این سه نوع اکسیـد متفـاوت است. NO اتمسفری به وسیله هر دو منبع طبیعی (80 درصد ) و مصنوعی (20 درصد ) تولید می شود در حالی که تقریباً تمام N2O منتشر شده در اتمسفر از یک منبع مصنوعی به وجود می آید. عمل تخمیر به وسیله باکتریها در خاک به منظور تجزیة ترکیبات تشکیل دهندة ازت منبع عمدة N2O را تشکیل می دهد. مکانیسم دقیق شیمیایی این فرآیند هنوز قطعاً مشخص نشده است. ولی تاثیر زیادی بر انتشار سالانه که 592 میلیون تن N2O برآورد شد، است
پروژه کارآفرینی تولید اکسید کروم
مقدمه :
اکسید کروم رنگ دانه ای سبز رنگ به فرمول Cr2O3 می باشد که به صورت پودر با خلوص 98% توزیع می گردد. این ماده به علت خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب از جمله پایداری حرارتی بسیار بالا و مقاومت اسیدی و قلیایی عالی در صنایع کاشی، سرامیک، چینی سازی و صنایع تولید شیشه و لعاب کاری به عنوان ماده ای رنگزا استفاده می گردد و در صنایع لنت سازی به عنوان تقویت کننده مقاومت سایشی لنت کاربرد دارد. در حال حاضر این محصول به عنوان یک ماده اولیه برای صنایع فوق محسوب می شود و علیرغم وجود معادن بسیار غنی کرومیک در استان های خراسان، هرمزگان و زنجان 85% نیاز کشور تأمین می گردد.
با توجه به اینکه کشور اسلامی ما در حال سازندگی و رشد و توسعه می باشد و با توجه به اینکه سیاست دولت محترم مبنی بر صادرات هر چه بیشتر و رهایی یافتن از صادرات تک محصولی می باشد، نیاز به این ماده روز به روز تشدید و کمبود آن محسوس تر می باشد.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
تولید اکسید کروم
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام
نام خانوادگی
مدرک تحصیلی
تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که تولید اکسید کروم می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به فعالیت های صنعتی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 15 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
Johann Gottlob Lehmann در سال 1761 در کوههای اورال ماده معدنی نارنجی-قرمز رنگی پیدا کرد که نام آن را سرب قرمز سیبریایی نهاد. گرچه او به اشتباه آن را ترکیب سرب با آهن و سلنیوم انگاشت، آن ماده معدنی در حقیقت کرومات سرب (PbCrO4)بود. Peter Simon Pallas در سال 1770 این ماده معدنی سربی قرمز رنگ(سرب قرمز سیبریایی) را در همان مکانی که Lehmann قبلا" دیده بود، مشاهده کرد که خصوصیات مفید زیادی داشت. از جمله این خصوصیات کاربرد آن به عنوان رنگدانه در تولید رنگ بود که استفاده از این ویژگی به سرعت توسعه یافت. رنگ زرد درخشانی که از کروکوئیت ساخته شد به یک رنگ بسیار رایج تبدیل گشت. سال 1797 Nicolas-Louis Vauquelin نمونههایی از سنگ معدن کروکوئیت را پیدا کرد. او با مخلوط کردن کروکوئیت و اسید هیدروکلریک موفق به تهیه اکسید کروم (CrO3) گشت. سال 1798 Vauquelin متوجه شد که با حرارت دادن این اکسید در کورههای ذغالی میتوان کروم فلزی به دست آورد. او موفق به شناسایی مقدار کمی کروم در سنگهای قیمتی از جمله یاقوت و زمرد شد. در طول دهه اول قرن نوزدهم از کروم بیشتر به عنوان سازهای در رنگها استفاده میشد، اما امروزه عمده کاربرد آن (85%) در آلیاژهای فلزی است و مابقی موارد استفاده آن در صنایع شیمیایی، مواد نسوز و صنایع پایه است.
کروم یکی از عناصر جدول تناوبی است که دارای نشان Cr و عدد اتمی 24 میباشد.
کروم به شکل سنگ معدن کرومیت ( H2CrO4 ) استخراج می شود.این عنصررابصورت تجاری با حرارت دادن این سنگ معدن در حضور آلومینیوم یا سلیکون تهیه می کنند.تقریبا" نیمی از سنگ معدن کرومیت جهان در آفریقای جنوبی تولید می شود.البته قزاقستان ، هند و ترکیه نیز از تولید کنندگان عمده آن هستند.مقدار کرومیت اسخراج نشده بسیار زیاد است اما از نظر جغرافیایی در قزاقستان و آفریقای جنوبی متمرکز هستند.درسال 2000تقریبا" 15 میلیون تن سنگ معدن کرومیت قابل فروش تولید شد و تقریبا" به 4 میلیون تن آهن- کروم به ارزش تقریبی 5/2 میلیارد دلار آمریکا تبدیل شد.
اگرچه وجود کروم خالص بسیار نادر است ، مقادیری کروم خالص کشف شده است. معدن Udachnaya در روسیه نمونه هایی از کروم خالص تولید می کند. این معدن یک استوانه کیمبرلیت غنی از الماس است ،وهم کروم عنصری وهم الماس تولید می کند.
کروم ، فلزی سخت ، براق و به رنگ خاکستری فلزی است که بهشدت جلا میگیرد، به سختی قابل جوش خوردن است و در برابر زنگ زدگی و سیاه شدن مقاوم میباشد.
معمولی ترین حالتهای اکسیداسیون کروم 2+ ،3+ و 6+ است که 3+ پایدارترین آنها و حالتهای 4+ و 5+ نسبتا" کمیاب میباشند. ترکیبات کروم در حالت اکسیداسیون 6، اکسیدکننده هایی قوی هستند.