پژوهش سیلیس زدایی از کانسارهای بوکسیت دار
چکیده :
سـیلیکات هـای آلـومینیوم دار مـانند پـیـروفیلیـت ، ایـلـیت ، کـائـولیـنیت و کـلریـت جزو کـانی هـای نـاخـالصی هـستـنـد کـه در بـوکـسـیت دیـاسـپوردار وجـود دارنـد که این اهمیت جـداسـازی کـانی هـای سـیلیکـاته را در مـرحـله ابـتـدایـی بـرای بـالا بـردن نـسـبت حـجمی Al2O3 / SiO2 از بـوکسیت دیـاسپوردار نـمـایان مـی سـازد . زمـانـی کـه نـمـونـه را بـه چـهار قـسمت تقـسیم کـرده و ¼ نـمک آمـونیوم DTAL را انتخاب می کنیم این نمونه انـتخاب شـده تـأثیر سـیلیکات هـا را در فـلوتاسـیون بـه خـوبـی بـه مـا نـشـان مـی دهـنـد . این انتخاب ¼ کـه بـه صـورت خـشک با استفاده از Na2CO3 با pH متعادل و منظم کـامل مـی شـود و ابـعـاد دانـه هـای گـل کـه بـا نـسـبت حـجـمـی 1.60= Al2O3 / SiO2 جداسازی می شوند کمتر از 0.010 میلیمتر می باشد . آزمایشات X-ray بر روی مواد اولـیـه و مـحـصـولـات فـلـوتـاسـیـون نـشان مـی دهـد کـه ایـلـیت بسیار مـشکـلتـر از سـایر بـوکسیت هـای دیـاسـپوردار هـمانند پـیروفیلیت ، کائـولینیت و کـلریت جداسازی می شود . آزمـایـش هـای فـلـوتـاسـیـون بـا چـرخـه هـای بـسـتـه بـه مـا نـشـان مـی دهـنـد کـه عوامل مـزاحـم فـلـوتـاسـیـون بـرای سـیـلـیـس زدایـی بـا یـک بـرنـامـه مـنـظـم قـابـل اجـرا اســت ( MIBC ، SFL ، DTAL ) و نــتــیــجــه آن بــدســت آمـدن کـنـسـانـتـره بـوکـسـیـت ( A / S > 10 , Al2O3 ( RGP ) > 0.86 ) و تـولیدات اقـتصادی بـا تـکـنـولـوژی ابـتـدایی می باشد .
رفـتار مکانیکی – شیمیایی بوکسیت به همراه آهک در زمان پروسسینگ مورد مطالعه هر چه بیشتر قـرار گـرفته اسـت . از جمله موارد قابل توجهی که در زمان آسیاب بوکسیت و مـخلوط آهـک مـنجر بـه آسـیب جـدی بـه دستگاه آسیاب کننده می شود ، و جود آهن در درون ساختار سطوح تشکیل دهنده در اسلاری بـوکسیت – آهـک می باشد که می تواند به بـیش از 9 درصد ترکیب CaO نیز برسد . بیش از 90 درصد کوارتزهای محتوی درون بـوکسیت را مـی تـوان بـوسـیله فـعـل و انـفعـالات هـیدروگـارنـت بـازداشت نمود . ترکیبات هـیدروگارنـت بـطور پـایدار در طـول مـراحل استحصال آلومینا با درجه حرارت بسیار زیاد موجود بوده و در نهایت 30 درصد از تـرکیبات آنهـا به داخل ترکیبات سود سوزآور تبدیل می شوند . استحصال آلومینا تأثیر زیادی را از رفتار مکـانیکی – شـیمیایـی پـروسـسیـنگ مورد استفاده ، نخواهد برد .
مقدمه :
بـوکسیت به صورت طبیعی بوجود می آید و در ابتدای کار مواد فشرده همگن با یک یا چـندین نـوع از کـانی هـای هـیدروکـسید آلـومینیوم ترکیب شده و در نهایت ترکیباتی نظیر اکـسید ســیلـیس ( SiO2 ) و اکـسـیـد آهـن ( Fe2O3 ) و اکـسـید تـیـتانـیـوم ( TiO2 ) و آلـومـینوسـیلیکات و دیگـر نـاخالصی هـای قـابل شـناسایی را مـی توان در داخل بوکسیت مـشاهده نمود . کانی های هیدروکسید آلومینیوم بصورت عرفی با نسبت های گوناگون به غـیر از بـوکسیت در گـیبسیت بـا تـرکیب [ Al(OH)3 ] و پلی مرف ها مانند بوهمیت و دیاسپور [ AlO ( OH ) ] یافت می شود .
بـوکسیت بـصورت کـلی از لحـاظ طبقه بندی صورت گرفته جزو کانی های اقتصادی یا تجاری قرار می گیرد کـه ایـن مـوضوع بـه خـاطر خواصی نظیر سایش ، سیمانه بودن ، شـیمیایی ، مـتالورژی و تـصفیه ای آن مـی باشد . کـلیه بـوکسیت هـای معدنی به صورت کـلی از 85 درصـد آلـومینا ( Al2O3 ) کـه منجر به تولید فلز آلومینیوم می گردند تشکیل شـده اسـت و 10 درصـد مـابقی آن را بفرم های مختلف دیگر برای آلومینای ویژه که در غیر فلزات استفاده می شود ، بکار می گیرند . 5 درصد مابقی این مقدار بصورت مستقیم برای تولید بوکسیت بدون خاصیت متالورژی مورد استفاده قرار می گیرند . اکثر بوکسیت
هـای تـولید شـده در جـهان مـورد اسـتفاده قـرار مـی گیرد کـه در ایـن راسـتا اصـلی ترین خـوراک پـروسه بـایر بـرای تـولید آلـومـینیوم در دنـیا ، هـمین بـوکـسـیـت هـای تـولـیـدی مـی بـاشند . اغـلب آلـومینای تـولیدی از طـریق پـروسه تصفیه که در اثر ذوب می باشد ، بـدست مـی آید کـه ایـن مـوضوع از طـریق پـروسه Hall – Heroult بـرای تولید فلز آلومینیوم از طریق کاهش الکتریسیته در ترکیب طبیعی ( Na AlF6 ) میسر می گردد .
فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
فصل اول
کلیات....................................................................................................1
فصل دوم ( بوکسیت و آلومینا )
2-1- مقدمه ..........................................................................................4
2-2- قوانین و برنامه های دولتی ...............................................................8
2-3- تولیدات ........................................................................................9
2-3-1- بوکسیت ................................................................................9
2-3-2- آلومینا ..................................................................................9
2-4- مصرف ......................................................................................10
2-4-1- بوکسیت ..............................................................................10
2-4-2- آلومینا ................................................................................12
2-5- قیمت .........................................................................................13
2-6- تجارت .......................................................................................15
2-7- باز بینی جهانی ............................................................................18
2-7-1- ترکیب صنایع ........................................................................20
2-7-2- استرالیا ...............................................................................20
2-7-3- برزیل .................................................................................22
2-7-4- آلمان ..................................................................................23
2-7-5- هند ....................................................................................23
2-7-6- ایران ..................................................................................24
2-7-7-ایرلند ...................................................................................24
2-7-8- جامائیکا ..............................................................................25
2-7-9- روسیه ................................................................................26
2-7-10- سوریه ..............................................................................28
2-7-11- جزایر بریتانیا .....................................................................29
2-7-12- ویتنام ...............................................................................29
2-8- چشم انداز ...................................................................................30
فصل سوم ( جداسازی بوکسیت های دیاسپوردار از سیلیکات ها با روش فلوتاسیون )
3-1- مقدمه ........................................................................................31
3-2- آزمایشگاهی ................................................................................33
3-2-1- مواد ...................................................................................33
3-2-2- آزمایش های فلوتاسیون ..........................................................34
3-3- نتایج حاصله ...............................................................................36
3-3-1- تست های فلوتاسیون با استفاده از کلکتورهای کاتیونی ................36
3-3-2- تأثیر گل بر عوامل مزاحم فلوتاسیون ..........................................39
3-3-3- سـیـلـیـس زدایـی مواد مـزاحـم فـلـوتـاسـیـون بـرای بـوکسیت های دیاسپور دار متفاوت .....................................................................................40
3-3-4- آزمایش X-ray بر روی خاک محصولات فلوتاسیون ...................41
فصل چهارم ( بررسی رفتارهای فلوتاسیون بوکسیت حاوی مواد سیلیکاته و آهک )
4-1- مقدمه ........................................................................................44
4-2- پردازش تجربیات کسب شده ............................................................48
4-3- نتیجه گیری و پیشنهاد ...................................................................51
فصل پنجم
نتیجه گیری .........................................................................................57
منابع و مأخذ ..............................................................................................59
منابع اینترنتی .............................................................................................69
وانادیوم محصول فرعی مهمی است که به طور وسیع در آلیاژهای فروس و غیر فروس بکار برده می شود. میزان جهانی وانادیوم از منابعی مانند مواد اولیه چگاله ها،
سرباره های فلز کاری و پس مانده های نفتی بدست می آید. مواد معدنی حاوی وانادیوم عبارتند از: کارنوتیت، موتراسیت، پاترونیت، دشلولیت و وانادنیت. سرباره های صنایع آهن یک منبع اصلی وانادیوم اند در حال حاضر منابع شناخته شده وانادیوم نیازهای قرن آینده را برآورده می سازد. مواد حاوی وانادیوم بوسیله چند روند از قبیل کاهش کلسیم، لیچینگ، خروج هلال و تبادل یونی برای بدست آوردن وانادیوم به شکل یک فلز فرو وانادیوم، پنتوکسید وانادیوم و یا شکل مواد شیمیایی مختلف فرآورده می شود.
میزان عنصر و تقاضای وانادیوم در طول 2 سال گذشته ثابت بوده است و در حال کاهش قیمت است.
تولید کنندگان اصلی وانادیوم شامل چین، آفریقای جنوبی و روسیه است، در حالی که میزان کمتری در کشورهای استرالیا، آمریکا تولید می شود.
مواد خام ثانویه مانند سرباره های فولاد کاری و یا پس مانده های دیگر صنایع حاوی وانادیوم، مانند کاتالیزورها و یا خاکستر کوره نفت سوز، می توانند پیش از مصرف نهایی به منظور تولید وانادیوم مورد استفاده قرار گیرند. بدین ترتیب، به مانند پردازش اولیه، لیچینگ قلیایی باید در یک کوره گردان و یا یک کوره چند اجاقی انجام گیرد. این فرآیند وانادیوم را که به طور مستحکمی در داخل ساختار معدنی اسپیل جای گرفته، به وانادی قابل شستشو تبدیل می کند
فهرست مطالب
چکیده 1
فصل اول: کلیات
کلیات 3
ذخایر وانادیوم در ایران 8
فصل دوم: فرآوری وانادیوم
2-1- منابع وانادیوم 10
2-2- کشورهای اصلی صنعت وانادیوم 16
2-2-1- جمهوری آفریقای جنوبی 16
2-2-2- جمهوری خلق چین 17
2-2-3- روسیه و سایر کشورهای CIS 21
2-3- فرآیندهای تجاری بازگیری 29
2-3-1- وانادیوم 29
2-3-2- پنتوکسید وانادیوم 31
2-3-3- فرو وانادیوم 32
2-4- نقش استرالیا در صنعت وانادیوم 35
فصل سوم: سنتیک واکنش عملیات برشته کردن وانادیوم و استفاده از سرباره های فولاد به عنوان ماده خام ثانویه
3-1- مقدمه 40
3-2- بررسی پژوهشی فرآیند تشویه وانادیوم 41
3-3- آزمایشات عملی 43
3-4- جنبش شناسی واکنش 44
3-5- مدل فرآیند تشویه وانادیوم 47
3-6- نتایج و مباحث آزمایشات عملی فرآیند تشویه وانادیوم 48
فصل چهارم: فرآوری جدید جهت بازیابی کانیهای وانادیوم و تنگستن از محلول لیچینگ آلیاژ تنگستن دار
4-1- مقدمه 52
4-2- روش تجربی 54
4-2-1- آماده سازی نمونه 54
4-2-2- روش تجربی 55
4-3- نتایج و مباحث آزمایش 56
4-4- بازگیری وانادیوم 59
4-5- بازگیری تنگستن 62
4-5-1- تبدیل Na2wo4 به Cawo4 62
4-5-2- تبلور APT و خلوص آن 63
فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات
نتایج و پیشنهادات 67
منابع مورد استفاده 68