مطالعه رفتار انحلال اسيدي كانه بوكسيت كم عيار فعال شده

كارشناسي ارشد

با كاهش منابع بوكسيتي پرعيار، بهره برداري از ظرفيت كانه هاي با عيار پايين براي توليد آلومينا مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به اينكه استفاده از اين كانه ها در فرآيند مرسوم باير مشكلات زيادي را به علت بالا بودن محتواي سيليس به دنبال دارد، بهره برداري از بوكسيت هاي كم عيار مستلزم به كارگيري روش هاي پيش فرآوري كارآمد (با هدف استفاده در فرايند باير) يا توسعه روش هاي استخراج اساساً متفاوتي است. در اين پژوهش براي استخراج آلومينيوم از كانسنگ بوكسيت كم عيار معدن جاجرم، از ليچينگ آتمسفري در دو محيط سيتريك و اگزاليك اسيد استفاده شد و از فرايندهاي تكليس و فعالسازي مكانيكي به عنوان پيش عمليات ليچينگ و با هدف افزايش انحلال پذيري آلومينيوم كمك گرفته شد. آزمايش هاي مقدماتي برتري اگزاليك اسيد بر سيتريك اسيد را نشان داد. انحلال بوكسيت خام در محلول اگزاليك اسيد 5/1 مولار در دماي ℃80، نسبت جامد به مايع 50 گرم بر ليتر و زمان 6 ساعت، به انحلال 7/28 درصد آلومينيم منجر شد. حال آنكه در شرايط ليچينگ مشابه، بازده انحلال آلومينيوم براي بوكسيت تكليس شده در دماي ℃500 به 8/51 درصد، و براي بوكسيت تكليس شده و سپس فعال شده مكانيكي در آسياي سياره اي به بيش از 98 درصد افزايش يافت. داده هاي آناليز حرارتي TGA/DTA، و آناليزهاي XRD و SEM براي تجزيه و تحليل نتايج مورد استفاده قرار گرفت. نشان داده شد كه افزايش قابل توجه واكنش پذيري بوكسيت آسياكاري شده، عمدتاً به تخريب ساختار كريستالي كائولينيت مربوط بوده و كاهش اندازه ذرات ناشي از آسياكاري تأثير چنداني در اين افزايش نداشته است. با انجام تحليلهاي سينتيكي روي داده هاي ليچينگ معلوم شد كه مدل آورامي بيشترين انطباق را با نتايج تجربي دارد و اين موضوع به نفوذپذيري ذرات كانه بوكسيت و انجام واكنش حجمي نسبت داده شد. در نهايت انرژي فعالسازي براي انحلال آلومينيوم از بوكسيت مورد بررسي توسط اگزاليك اسيد 4/72 كيلوژول بر مول محاسبه شد.

210986

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مواد و متالورژي- استخراج فلزات

عليرضا ذاكري