تحقیق درباره سنگ بوكسيت
پيشگفتار:
بوكسيت سنگ معدن اقتصادي آلومينيوم نام خود را از «Baux Les» در جنوب فرانسه جايي كه براي اولين بار پيدا شد گرفته است. تركيب بوكسيت تقريبا به صورت دي هيدارت ¬((Al2 O3 . 2H2 O) است ما در آن كاني به اين صورت وجود ندارد در نتيجه از مخلوط منوهيدرات به صورت دياسپور (Al2 O¬3 . H2O) و بوهميت(Al2 O¬3 . H2O) وتري هيدرات به صورت گپسيت (Al2O3 , 3 H2 O) تشكيل شده است. بنابراين بوكسيت از مخلوط تري هيدرات و منوهيدرات آلومينيوم به همراه مقاديري ناخالصي مانند اكسيد فريك، تيتانيا (به صورت رتيل يا ايلمينيت) و ساير كاني هاي مخصوص به مناطق معين تشكيل شده است. ناخالصي تعيين كننده سيليكا است كه در طوا فرآيند تركيب 3SiO2 . Al2 O3 . Na 2 O تشكيل مي دهد كه آلومينا را به همراه خود وارپسمانه كرده و يك منبع اصلي اتلات آلومينيوم به حساب مي آيد.
تركيب بوكسيت ثابت نيست و سسته به محل استخراج و اجزاي صخرة اصلي كه از آن تشيكل شده است تغيير مي كند.
Table 50
كلا محتواي آلومينا از 65 – 45 درصد، سيليكا 12 –1 درصد، آهن 25 –2 (به صورت Fe2 O3) و آب متصل 36-14 درصد تغيير مي كند. رنج اكسيد تيتانيم در جهان تا 3 درصد است اما بوكسيت هند 12 درصد تيتانيم دارد، در اثر شرايط آب و هوايي، بوكسيت به صورت سطح رسوب كرده به ضخامت تا 100 فوت ايجاد مي شود.
عموما سنگ معدن به فواصل دور از معدن در عمليات كارگاهي براي خشك كردن مقدماتي براي حذف رطوبت آزاد به كار مي رود.
پروسة بايد:
بوكسيت توسط پروسة انحلال – تبلور مجدد به آلومينا تصفيه مي شود. اين پروسته از چهار مرحلة اصلي انحلال، خالص سازي، رسوب دهي و تكليس تشيكل شده است. (شكل زير). پروسة بايد به دليل آلومينيوم كانيهايي دارد كه در محلول سود غليظ حل مي شود در حالي كه بيشتر كانيها نمي توانند، موفق باشد. سنگ معدن بوكسيت به گسترة ابعادي مناسبي (معمولاً leey ازيد 30 ميلي تر) قبل از عمليات با سود، خرد مي‌شود. زماني كه باطله جدا شد، تبلور مجددتري هيدروكسيد آلومينيوم خال3 (OH) Al توليد مي كند كه به Al2 O3 تكليس مي شود. (كليسنه مي شود.)
واحد عمليات:
انحلال: بوكسيت از آلومينيوم حاوي كانيهايي است كه مهمترين آنها گيپسيت، 3(OH)Al و بوهميت، (Alo (OH يم باشد. نسبت اين كانيها در بوكسيت دماي پروسته را تعيين مي كند كه براي گيپسيت حدود 1500 C و براي بوهميت C 2500 مي باشد. هر دوي اين واكنش ها تحت فشار بالايي انجام مي شود. (تا 240 كيلو پاسكال) گيپسيت در بوكسيت، «دارلينگ رنج» (استرالياي غربي) كاني اصلي آلومينيوم است ومطابق واكنش زير حل مي شود: →Na+ + Al (OH)¬4- Al(OH)¬3 + NaoH
محلول به دست آمده از فرايند انحلال توسط آلومينيوم اشباع شده است و به آن دوغاب باردار مي گويند. بعد از انحلال دما و فشار در سري محفظه هاي تششعي، تا حدود C 0 100 و فشار اتمسفر كاهش مي يايند. (شكل زير)
خالص سازي : جامدات پسماند بايد از دوغاب بارقبل از رسوب دهي جدا شوند. پسماندهاي باطله توسط سيفون هاي ماسه اي بين بخش ماسه هاي درشت (بزرگتر از حدود 150 ميلكرومتر) و ماسة ريز (زير 150 ميكرومتر) منشعب مي شود كه اغلب به عنوان (گل سرخ) يا پسماند بايد شناخته شوند. اين ماسه ها شسته مي شوند تا اينكه قبل از نشست حداكثر ممكن از سود بازيابي شود.
پسماندريز از دوغاب باردار توسط اضافه كردن پليمر ماكرومولكومي محلول در آب (فلوكالنت) جدا مي شوند تا باطله انباشته شود. اين پليمر با جذب روي چند ذره باعث مي شود كه ذرات معلق به شكل ساختارهاي بزرگتر دربيايند كه منجر به ته نشين شد سريع مي شوند. جامدات فلوكاله شده در تانك بزرگي موسوم تيكنر ته نشين مي شوند تا رسوب چگال تشكيل شود.
سر ريز تيكنر از ميان فيلتر عبور داده مي شود تا هر جامدي از آن جدا شود و دوغاب باردار تا 800C قبل از مرحله رسوب دهي، سر مي شود. جدايش جامدها و دوغاب بايد سريعا هدايت بشود در غير اين صورت تري هيدارت آلومينيوم در طي فرايند خالص سازي رسوب مي دهد. اين مساله تحت عنوان رسوب دهي خود به خودي شناخته شده است و باعث اتلاف محصول مي شود. فرايند خالص سازي مناسب در توليد آلومينا ضروري است . فلوكولاسيون (جمع كنندگي) ضعيف باعث مي شود ذرات ريز اضافي در
تحقیق درباره سنگ بوكسيت
پسورد فایل: www.bazaarfile.ir
