پژوهش سیلیس زدایی از کانسارهای بوکسیت دار

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 , Al₂O_{3 ( 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