دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
پیشگفتار
با توجه به سابقه طولانی معدن‌کاری در ایران، عده کثیری از مردم، از این طریق امرار معاش می‌کردند و در یک قرن اخیر رشته معدن به صورت کلاسیک در مراکز علمی و آموزشی تدریس شده است و یکی از نخستین رشته‌های دانشکده فنی در دانشگاه تهران بوده که هدف اصلی از ایجاد این رشته، حل مشکلات مختلف زمینه‌های مختلف معدنی به روشهای علمی و فنی و نتیجتاً سودده کردن آن بوده است، ولی بعد از انقلاب، به دلایل مختلف از جمله محاصره اقتصادی ماشین‌آلات معدنی به قیمت گزافی بدست معدنکاران رسیده و نتیجتاً قیمت تمام شده محصولات معدنی بالا رفته، از طرفی فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی موجب سرازیر شدن صدها هزار تن مواد معدنی به بازار جهانی شد و در نهایت قدرت رقابت را در زمینه‌های معدنی در کشور ما به حداقل رساند.
مهمترین نگرش در این مورد فراوری هرچه بهتر مواد معدنی و نتیجتاً افزایش ارزش آن به چند برابر قیمت خام بوده است. تولید کرم نیز در این بازار آشفته، خالی از مشکل نبوده، بطوریکه قیمت آن به دلایل بالا، شدیداً سقوط کرد. راه چاره این بود که کارخانه‌های فراوری توسعه داده می‌شد، به جز یک مورد عمده احداث کارخانه فروکرم در استان هرمزگان در بقیه موارد توفیق آنچنانی حاصل نشد، زیرا به دلیل آلوده کردن محیط زیست توسط کارخانه‌های تبدیل کانی کرم به مواد قابل استحصال، کمتر کشور پیشرفته‌ای حاضر به خرید کرم به صورت خام بوده. با توجه به ذکر مشکلات بالا، به عنوان Case دو مورد از تغلیظ کرم به روشهای مختلف در این نوشتار آمده است.
کانسارهای کرم
ژئوشیمی کرم: کرم در طبیعت همیشه به صورت سه ظرفیتی (Cr3+) پیدا می‌شود. این فلز در پوسته زمین تقریباً در سنگ‌های آذرین قلیایی مربوط به مرحله اول تبلور ماگما و سرپانتین حاصل از آنها دیده می‌شود. در این سنگ‌ها کرم معمولاً با آهن (دو و سه ظرفیتی) نیکل و منیزیم و کبالت همراه است، احتمالاً سیلکات‌های قلیایی همچون هورن بلند اوژیت و اولیوین نیز ممکن است در ترکیب خود داشته باشد.
کانی‌شناسی کرم
کرم به صورت اکسید مضاعف کرم و آهن و به صورت FeOCr2O3 و یا FeCr2O4 میباشد.
فرمول عمومی کرمیت به صورت (Mg, Fe, …) (Cr, Al, Fe, …) نوشته می‌شود.
سنگ‌های کرمیت‌دار
کانسارهای کرمیت‌دار با وجود تنوع اشکال آن در داخل سنگ‌های آذرین قلیایی تا بسیار قلیایی تشکیل می‌شود. سنگ‌های فوق فاقد کوارتز و فلدسپانهای و آلکالن‌ها میباشد و از نظر ترکیبات گوگردی نیز در درجه پائین قرار دارند. مقدار سیلیس کمتر از 45 درصد میباشد. نوع کانه کرم شکل و وسعت کانسار آن تابع ترکیب شیمیایی ماگما و به طور کلی تغییرات عوامل ptc (فشار)، درجه حرارت و ترکیب) میباشد.
کانسارهای کرمیت
کانسارهای کرمیت که دارای ارزش اقتصادی است، به دو صورت لایه‌ای و آلپی میباشد.
1. نوع لایه‌ای: مثال بارز در این مورد کرمیت بوشولد (آفریقای جنوبی) و کمپلکس استیل واتر (آمریکا)، کمپلکس دایک بزرگ در جنوب رود زیارا را می‌توان نام برد.
2. نوع آلپی: از مشخصات این نوع کانسار، همراهی آنها با سنگ‌های پریدوتیت‌های سرپانین میباشد.
مهمترین مثال در اینگونه کرم، توده‌های کوه دون (نیوزلاند) دموا و ناحیه کاماگئی (کوبا) را می‌توان نام برد.
کانسارهای کرمیت ایران همراه سرپانتین‌ها و پریدوتیت‌های سرپانتین میباشد و اغلب از نوع آلپی است، اما در جنوب ایران از مشخصات کانسارهای لایه‌ای نیز گزارش شده است. تا کنون کانسارهای کرمیت زیاد در ایران مورد بهره‌برداری قرار گرفته و تعدادی از این معادن، به علت پائین بودن عیار و مشکلات مالی و بالا رفتن قیمت تمام شده تعطیل شده است.
تا کنون از وجود معادن کرم در هفت استان کشور گزارش شده است، ولی عمده‌ترین آنها عبارتند از: فاریاب و اسفندقه، خواجه جمالی در نیریز شیراز میباشد. در نزدیکی‌های این معادن، کارگاه‌های فراوری در مقیاس کوچک احداث شده است. از جمله فراروی کرم در خواجه جمالی، گفت در جغتای با استفاده از اسپیرال و جیک به روش ثقلی انجام می‌گیرد، ولی عمده‌ترین کارخانه فروکرم در استان هرمزگان میباشد.
کاربرد کرم در صنایع مختلف
با توجه به خصوصیات فیزیکی و شیمیایی فلز کرم و کانی‌هایی که این فلز در آنها یافت می‌شود، موجب شده که این فلز در صنعت کاربرد گسترده‌ای داشته باشد. همانند: صنعت آبکاری، تهیه فولادی‌های مرغوب، صنعت دیرگدازها، رنگ، چرم، شیشه و داروسازی از صنایع برجسته‌ای هستند که مواد یاد شده را به گونه‌های مختلفی به کار می‌گیرند. در صنایع متالوژی معمولاً موادی با 48 درصد اکسید کرم که نسبت آن بیش از 3 و میزان گوگرد و فسفر آن کمتر از یک درصد باشد.
در صنایع شیمیایی موادی با بیش از 44 درصد اکسید کرم که Fe2O3 آن کمتر از 14 درصد و سیلیس آن کمتر از 5 درصد باشد، مصرف می‌شود. در صنایع دیرگدازها برای تهیه آجرهای نسوز بکار می‌رود. در دیرگدازهای کرومیتی موادی مصرف می‌شوند که دارای 45-31درصد اکسید کرم، 35-24درصد آلومین، 20-14درصد اکسید منیزیم، 20-12درصد اکسید آهن،
6-3 درصد سیلیس و کمتر از یک درصد اکسید کلسیم میباشد.
سبزهای کروم یا کروم ـ کبالت (به همراه عناصری چون سیلیسیم، آلومینیوم و یا کلسیم) یا زرد و نارنجی (به همراه آنتی‌موان و نیتانیوم) یا قرمز و بنفش (به همراه کلسیم، سیلیسم و قلع) یا قهوه‌ای (به همراه آهن، زیرکونیم، سیلیسیم، وانادیم، آهن و منگنز) در صنایع رنگسازی، جایگاه ویژه‌ای دارند. علاوه بر آن کرمیت به عنوان رنگ طبیعی در صنایع شیشه، سرامیک و آجرهای صنعتی بکار گرفته می‌شود. کرومیت به عنوان کاسه ریخته‌گری جایگاه ویژه‌ای دارد. مواد اولیه‌ای با حداقل 44 درصد اکسید کروم، حداکثر 26 درصد اکسید آهن، 4 درصد سیلیس، 5درصد اکسید کلسیم و با دانه‌بندی معین بکار می‌رود.
در حاشیه روش‌ها
جنبه‌های نو در فراوری مجدد باطله کرمیت به روش ثقلی
چکیده:
پرعیارسازی کرمیت (Karagedik) که در منطقه Fathiye (جنوب ترکیه) واقع شده است، توسط شرکت ETI انجام یافته است. این کرمیت دارای Cr2O3 با عیار 35-30 درصد میباشد. از آن کرمیت‌های دارای Cr2O3 با عیار 48-47 درصد در سال 1920 تولید می‌شده است. باطله به مقدار 2/1 میلیون تن دارای Cr2O3 با عیار 14-13 درصد بوده است. عموماً تغلیظ کننده‌های کرم مانند تغلیظ کننده‌های کرم Karagedik ذرات با سایزهای ریز را (حدوداً 0.038میلیمتر) را به عنوان باطله دفن می‌کرده‌اند.
ذرات کوچکتر از 0.038 میلیمتر، 42درصد کل باطله را تشکیل می‌دهد که از این مقدار 23درصد Cr2O3 میباشد که 76درصد آن به صورت پراکنده است. در جهت بازیابی ذرات خیلی ریز از کرمیت Karagedik فرایند جدیدی شامل جدایش به روش مغناطیسی تروفلوتاسیون گسترش یافت و تحقیقات در سطح بایلوت پلنت در سال 1999 شروع شد. در این طرح در محصول نهایی غلظت Cr2O3 بین 48-47 درصد میباشد و بازیابی طرح بین 60 تا 65 درصد نیز میباشد.
مقدمه
استفاده از متدهای جدایش به روش ثقلی برای پرعیارکردن کرم، اگر سایر ذرات کرم حدوداً کمتر از 1 میلیمتر باشد، بنا به ساختمان مینرالوژیکی و ژنر ماده معدنی تمایل دارند به صورت خرد درآیند، عموماً بعد از خردایش میزهای لرزان و اسپیرالها به عنوان تغلیظ‌کننده بکار می‌روند. بنابراین ذرات ریز کرمیت (038/0میلیمتر) به قسمت باطله انتقال می‌یابد.
توزیع ابعادی نمونه موجود بدست آمده از بخش باطله معدنی Karagedik در شکل a-1 آورده شده است. مقدار Cr2O3 فراکسیون ابعادی 1/0 میلیمتر 3/52درصد از کل و 58/19درصد Cr2O3 با توزیع 6/82درصد میباشد. در جهت افزایش عیار ذرات فراکسیون ابعادی کمتر از 1/0 میلیمتر باطله با عیار 20درصد Cr2O3 پایلوت پلنت Karagedik که شامل دستگاه‌های جداکننده مغناطیسی شدت بالای مرطوب و واحد فلوتاسیون ستونی میباشد که بوسیله بخش کانه‌آرائی دانشگاه صنعتی استانبول نصب و راه‌اندازی شد پایلوت پلنت Karagedik در شکل 1 نشان داده شده است.
خوراک ورودی پایلوت پلنت معدن Karagedik داری پنج تن بر ساعت ظرفیت دارد که از دپوی که دارای 2/1 میلیون تن باطله دارد تامین می‌شود. پس از خردایش مواد خرد شده به واحد سرندی با ابعاد روزنه 1 میلیمتر فرستاده می‌شود. سرریز سرند که دارای 5 تا 6درصد Cr2O3 است، به عنوان باطله دور ریخته می‌شود. ته ریز سرند با استفاده از سیکلون و سرندهای خاص به فراکسیون‌های ابعادی بین 1/0-0 و 1/0-1- میلیمتر طبقه‌بندی می‌شود. فراکسیون ابعادی 1/0-1- میلیمتر که دارای عیار 6 تا 7 درصد Cr2O3 میباشد، به واحد جداکننده ثقلی موجود در طرح فرستاده می‌شود.
مواد غیرمغناطیسی تولید شده که دارای 10 تا 11 درصد Cr2O3 میباشد، شامل سرپانیتی ـ تالک و کانیهای اولیوین به عنوان باطله جدا می‌شود. همچنین محصولات مغناطیسی تولید شده در بخش مغناطیسی شدت بالای طرح که دارای عیار 25 تا 30 درصد Cr2O3 میباشد، در دو مرحله آبگیری و به 30% جامد تبدیل می‌شود. در مرحله اول 2/1 گرم در تن NaOH برای رساندن Ph به 10 تا 5/10 اضافه می‌شود و 800 گرم بر تن Na2Sio3 در جهت ته‌نشینی کانیهای باطله و پراکندگی پالب استفاده می‌شود.
در مرحله دوم 450 گرم بر تن فلوتانیور 15-SM (که مخلوطی از منواسید فسفریک و آلکیل پلی‌گلیکول اتر میباشد) و 300 گرم برتن فلوتانیور 35-SM (نمک سدیم‌دار و اسید کربوکیلیک آلیفاتیک اتر) به عنوان کلکتور اضافه می‌شود و پالب به سلولهای فلوتاسیون فرستاده می‌شود. دو عدد سلول فلوتاسیون از توربو با ابعاد 6*5/1 متر وجود دارد. 100 تن مترمکعب بر ساعت هوا به هرکدام از این سلولهای فرستاده می‌شود. ارتفاع کف هرکدام از سلول‌ها در حدود 20 سانتیمتر میباشد و به صورت اتوماتیک تنظیم می‌شود. نتایح بدست آمده از پایلوت پلنت Karagedik در شکل 1-b آورده شده است.
نتایج و بحث
در جهت ارزیابی باطله کرمیت (Karagedik) مطالعات زیادی در زمینه‌های استفاده از معرف‌های مختلف در روش فلوتاسیون جدایش به روش ثقلی ـ استفاده از میزهای لرزان، استفاده از جداکننده‌های چندگانه ثقلی و جداکننده‌های مغناطیسی انجام گرفت. استفاده تنها از یک روش نتیجه رضایت‌بخش دربرنداشته، به عبارت دیگر استفاده از چند روش با هم نتایج موفقیت‌آمیز را دربرداشته است.
جداکردن قسمتی از گانگ میزالها با سایز کوچک تاثیر منفی روی فلوتاسیون کرمیت دارد. با این روش با استاده از SM-35, SM-15 به عنوان کلکتور در یش تغلیظ کرمیت فلوتاسیون بهبود می‌یابد. ستون نصب شده از تیپ توربو درپایلوت بلنت تحقیقاتی Karagedik از ستون‌های تغلیظ‌کننده برتر میباشد.
چنانکه در شکل 1-a ملاحظه می‌شود، عیار Cr2O3 از نمونه‌های تهیه شده دپوباطله 14-13 درصدبوده و فراکسیون ابعادی 1/0 میلیمتر 3/25 درصد دارای Cr2O3 با عیار 58/19 درصد میباشد. این فراکسیون ابعادی با استفاده از روش مغناطیسی‌تر با شدت زیاد و فلوتاسیون ستونی تغلیظ شده و عیار Cr2O3 بدست آمده از 48-45 درصد با راندمان 75-70 درصد میباشد. راندمان عملیات در حدود 60 درصد و بازیابی کرمیت با سایزهای 1+ و 0.1 +1- میلیتر 65 درصد میباشد.
نتایج
1. باطله‌های کرمیت Karagedik واقع در جنوب ترکیه به مقدار 2/1 میلیون تن عیار 13 درصد بوده 83 درصد از فراکسیون ابعادی کرمیت 1/0 – 0 میلیمتر بوده با Cr2O3 به عیار 20 درصد.
2. برای پرعیار کردن فراکسیون ابعادی 1/0 – 0 میلیمتر از جدایش مغناطیسی‌تر با شدت زیاد و فلوتاسیون ستونی از سال 1999 استفاده شد.
3. در تغلیظ باطله‌های کرمیت Karagedik برای فراکسیون ابعادی 1/0 – 0 میلیمتر محصول Cr2O3 بار نج عیاری 48-45 درصد و با راندمان تولید 75-70 درصد بدست آمد.
4. برای پرعیارسازی باطله‌های کرمیت Karagedik برای اولین بار در جهان از روش مغناطیسی‌تر با شدت زیاد و فلوتاسوین ستونی استفاده شد.
5. تولید کنسانتره برای هر سال حدوداً 6000 تن بوده هزینه تولید هر تن کنسانتره حدوداً 40 دلار میباشد.
در سال 2003 ایالت متحده در حدود 12 درصد از کل تولید کانی کرمیت به فرم‌های مختلف از قبیل کانی کرمیت، کرم در صنایع شیمیایی، کرم در فروآلیاژها و فلز کرم را مصرف کرد.
منابع مهم کرم از سال 2002-1999 عبارت بودند از: کانی کرم ـ فروآلیاژها و فلزات:
آفریقای جنوبی 48 درصد، قزاقزستان 23درصد، زیمباوه 9 درصد، ترکیه 7 درصد، روسیه 6 درصد و سایر کشورها 7 درصد تولید را در اختیار داشتند.
فروشوئی کرمیت با اسید
خلاصه
سنتیک شیمیایی کنترل شده واکنش بین کرمیت و اسید سولفوریک که منجر به تشکیل سولفات کرم سه ظرفیتی می‌شود، در درجه حرارتهای بین oc120-oc140 مطالعه شده است.
تاثیر درجه حرارت، غلظت اسید سولفوریک و اضافه کردن اسید پرکلریک روی سرعت انحلال کرم مورد قرار گرفته است. اسید پرکلریک سرعت واکنش را افزایش می دهد.
افزایش غلظت اسید سولفوریک شرایط مطلوبی برای غیرقابل حل بودن سولفاتها به وجود می‌آورد. انرژی مورد نیاز برای واکنش kg/mole 77(کیلوژول بر مول) در درجه حرارت‌هایی از oc210-oc140 و 82 درصد وزنی اسید سولفوریک غلیظ میباشد. یک مدل سطحی واکنش برای چهار متغیر پیش‌بینی شده برای انحلال کرم شرح داده شده است.
مقدمه
مدل متداول برای تولید شیمیایی کرم مستلزم برشته کردن کرمیت با خاکستر سود در درجه حرارتهای بالا در حضور اکسیژن که به تشکیل کرومات سدیم (Na2Cr2O4) منجر می‌شود، میباشد. ترکیب اخیر محتوی کرم به فرم 6 ظرفیتی که برای سلامتی انسان خطرناک است، میباشد، اما تنها فرم معمول که از سایر ترکیبات شیمایی کرم که به صورت تجاری تولید می‌شود، متمایز می‌شود. یک متد متداول برای تولید شیمیایی کرم فروشویی آن در بازها یا محیط اسیدی میباشد.
فروشوئی تحت فشار کرمیت با استفاده از هیدروکسید سدیم بوسیله Farrow, Burkin, در درجه حرات‌های از oc270-oc190 مطالعه شده است.
گزارش شده است وقتی یونهای کرم از لایه‌های سطحی جامد گرفته می‌شود، بجای آنها، آهن پخش می‌شود. نتیجه این عمل موجب می‌شود یک لایه جامد با آهن زیاد تشکیل شود. موقعی که لایه نازک آهن با ضخامت کم ولی عیار بیشتر در اطراف ذرات قرار می گیرد، برای کرم خیلی مشکل است که از میان این لایه جامد در درون مایع پخش شود. بنابراین در واکنش، محدودیتی ایجاد می‌شود.
عملیات یک پایلوت پلنت برای تولید الکترواستاتیکی کرم به وسیله Lioyd شرح داده شده است..
کانی کرم با استفاده از 40 درصد (وزنی) از محلول اسیدسولفوریک با اضافه‌کردن 3-5/2 درصد اسید کرمیک (H2Cro4) موقعی که از یک عامل کاتالیزور برای واکنش استفاده می‌شود، صورت می‌گیرد.
فروشویی در داخل یک ظرف تحت فشار در یک درجه حرارت از رنج oc160-oc130 صورت می‌پذیرد.
یکی از آخرین مطالعات در مورد فروشوئی کرم توسط Amer صورت گرفته است. فروشوئی تحت فشار با استفاده از اسید سولفوریک برای انحلال کانی کرمیت بررسی شده است. مطلوبترین شرایط برای فروشوئی کرم به منظور استخراج آن در درجه حرارت oc250 به مدت 30 دقیقه با استفاده از اسید سولفوریک 50 درصد وزنی و ذرات کانی کرم در سایزهای کمتر از 64 میکرون بود.
مورد حمله قرار گرفتن کانی کرمیت بوسیله اسید سولفوریک توسط Heinrich, Biermann بررسی شد. تشکیل یک آب و اسید نامحلول تولید محصول با هسته‌های زیاد با افزایش غلظت اسید افزایش می‌یافت. مکانیسم واکنش بدین صورت بود که یک پروتون (H+) به شبکه کرمیت حمله می‌کرد. آوردن بنیانهای فلزی به داخل محلول با همان نسبتی که در شبکه وجود داشت. دومین مرحله شرکت در ته‌نشینی و تشکیل کمپلکس‌های سولفات کرمیت سه ظرفیتی تحت شرایط عیار بالای کرم و یونهای سولفات می‌بود.
آزمایش
نمونه‌های کانی مورد استفاده از لایه UG2 از کمپلکس بوشولد میباشد.
جدول 1: آنالیز شیمیایی از کانی کرم
که ترکیب آن در جدول 1 داده شده است. واکنش بین کرمیت و اسید سولفوریک در درجه حرارتهای oc210-oc140 مطالعه شد. زمان فروشوئی از 2 تا 6 ساعت و اسید سولفوریک غلیظ از 60 تا 90 درصد وزنی بود. نسبت جامد به مایع در طول آزمایش از 1 به 25 و اندازه ذرات از 75+90- میکرون در تمام مدت آزمایش ثابت بود. نسبت جامد به مایع پایین نگه داشته شده بود تا اجازه دهد تماس کافی بین مواد شرکت در واکنش ایجاد و از عوامل محدودکننده واکنش توسط پتانسیل شیمیایی کرم در نسبت‌های بالا جلوگیری کند. بخاطر پتانسیل اکسیده و اسیدیته بالا اسید پرکلریک (عیار 70درصد) برای پیشرفت واکنش انتخاب شده بود. نسبت اسید پرکلریک جامد از صفر (بدون هیچ گونه اسید پرکلریک اضافی) به نسبت:
1 حجم (سانتی متر مکعب)
2 جرم (گرم)
دستگاه آزمایش در شکل 1 نشان داده شده است. پنج گرم از کرمیت و مایع فروشوئی به نسبت 1 به 25 مخلوط و در روی یک پلیت داغ قرار داده می شود.
شکل 1:
برای ثابت نگه داشتن غلظت اسید از یک تراکم کننده استفاده می شد. با تراکم کردن آن بخار آب به لوله برمی گشت. با یک تحریک قوی از متراکم شدن ذرات جلوگیری می شد. موقع آزمایش هیچگونه نمونه ای برداشته نمی شد. بعد از سپری شدن زمان آزمایش پلیت داغ خاموش و لوله واکنش سرد می شد. محلول رقیق و سپس با استفاده از اسپکترومتری به روش جذب اتمی آنالیز صورت می گرفت. تبدیل کرمیت به سولفات فلز به عنوان یک اصل برای تفسیر داده ها مورد قبول واقع شده است.
رسوبات ـ اسید نامحلول ـ سولفات انهیدریتی فلز رنگ خاکستری سبز می‌باشند و بوسیله انتشار انرژی حاصله از آنالیز اشعه x از قسمت باقیمانده تشخیص داده می‌شود.
درصد وزنی سولفور در داخل ذرات و مقدار فلز باقیمانده در پس مانده‌ها جهت محاسبه مقدار سولفات‌های ته‌نشین شده مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سولفات‌هایی مانند: Fe2(So4)3, FeSo4, Cr2(So4), Al2(So4)3, MgSo4 را داریم. ادامه آزمایش در oc210 و 60 درصد وزنی اسید سولفوریک غلیظ که به داخل یک اتوکلاو 2 لیتری هدایت می‌گردد، سپس آزمایش انجام می‌شد، زیرا فراهم کردن درجه حرارت بالا در 60 درصد وزنی اسید سولفوریک غلیظ تحت فشار غیر ممکن است.
آنالیز محلول ها به منظور مشخص کردن کرم ـ آهن ـ منیزیم و برای آلومینیوم از اسپکترومتر به روش جذب اتمی واریانی Spectr-AA استفاده می‌شود. ذرات باقیمانده در یک میکروسکوپ الکترونی 840Jeol با یک Edax (انتشار انرژی از آنالیز اشعه‌های x) مورد مطالعه قرار گرفت.
آزمایشات بر اساس روش های آماری طراحی شده بود. یک چهار متغیره سه ترازی بنام (Box-Behnken) طبق جدول 2 انتخاب شده بود. مجموع اعداد موردنیاز برای این آزمایش 27 میباشد. سکانس‌ها علائم در داخل کادر درجدول 2 دارای مفهومی به این صورت است که هر تراز از فاکتورها به تمام فاکتورها در داخل کادر که دارای ، باشد، ارتباط پیدا می‌کند. نتایج بدست آمده از آزمایش با یک معادله درجه 2 سطحی که به صورت زیر است،تطبیق داده می‌شود.
معادله 1:
Y=bo+b1x1+ b2x2+ b3x3+ b4x4+ b12x12+ b13x13+ b14x14+ b23x23+ b24x24+ b34x34+ b11x12+ b22x22+ b33x32+ b44x42
استخراج کرم از کانی کرم به طریق فروشویی با استفاده از اسید سولفوریک طبق جواب:
معادله 2:
Y= -465.5190+11.2968t+1.4809c+6.5598a-12.7871o-1.7401t2+0.0041c2-0.1332ta+0.0042ca-0.0431a2-0.1733to+0.1737ao-6.7948o2
پیش‌بینی استخراج سولفات کرم سه ظرفیتی y:
زمان (6-2 ساعت) t:
درجه حرارت oc210-oc140 c:
غلظت اسیدسولفوریک (درصد جرمی 90-60) a:
نسبت کرمیت/اسیدپرکلریک(5/2-0 میلیمتر اسید پرکلریک با افزایش 5 گرم کرمیت) o:
جدول 3: خلاصه نتایج تمام آزمایشات که بر اساس مدل بدست آمده نشان می‌دهد.
نتایج نشان داده شده در شکل 2 برای واکنش بین کرمیت و 75 درصد وزنی اسید سولفوریک در درجه حرارت بین oc210-oc170 بدون اضافه‌کردن اسید پرکلریک میباشد. هیچگونه سولفات فلز ته‌نشین شده که بتواند در نمونه‌های آزمایش شده که در پس‌مانده‌های فرآیندهای تحت oc210 و 75 درصد وزنی اسید سولفوریک برای 4 ساعت می‌بود، کشف نشد.
از آنالیز به روش x-ray یک قسمت از ذرات کرمیت فروشویی شده عیاری از عناصر اصلی Cr,Fe, Al, Mg همانند کرمی که در واکنش شرکت نکرده بود، مشاهده شد. این بدین معنی بود که یک قسمت از ذرات بدون محدودیت در بیرون لایه انباشته می‌شود.
نتایج نشان می‌دهد که بیشترین مقدار استخراخ کرم، تنها در محلول اسید سولفوریک (بدون اضافه کردن اسیدپرکلریک) می‌تواند با 77 درصد وزنی اسید سولفوریک که در شکل 3 نشان داده شده است، بدست می‌آید. در غلظتهای بالای اسید سولفوریک استخراج تمایل به کاهش پیدا می‌کرد که علت آن ممکن است کاهش فعالیت اسید باشد (بنا به تایید Robertson, Dunford )
سرعت واکنش می‌توانست بوسیله معادله Arrhenius نشان داده شود.
معادله 3:
سرعت واکنش (ثانیه/1) k:
انرژی فعال (kj/mole) Ea:
ثابت گاز (8.314 j/k) R:
ثابت A:
شکل چهار، منحنی Arrhenius برای واکنش بین کرمیت و اسید سولفوریک در درجه حرارتهای از رنج oc210-oc140 و 77 درصد وزنی اسید سولفوریک، جایی که اسید سولفوریک برای واکنش از درجه اول میباشد.
گر چه اهداف پیشنهاد، یک تغییر احتمالی در مکانیسم و یک کاهش جزئی از سرعت در درجه حرارت بالا که احتمال انتشار آن در درجه حرارت بالا خیلی مهم باشد، می‌نماید. انرژی محاسبه شده از شیب 76 kj/mole باشد.(ضریب همبستگی برای خط 9062/0 میباشد)
جدول 3: تطبیق نتایح آزمایشات
فروشوئی فشار اتوکلاو
شکل 2: منحنی‌های استخراج برای فروشوئی کرمیت زمانی که تابعی از درجه حرارت و 75 درصد وزنی اسید سولفوریک بدون اضافه کردن اسید پرکلریک باشد.
شکل 3: منحنی‌های استخراج برای فروشوئی کرم در درجه حرارت 210 سانتی‌گراد در اسید سولفوریک با غلظتهای مختلف
فروشوئی کرمیت با اسید سولفوریک تحت شرایط های آزمایشگاهی که هیچگونه اسید پرکلریک استفاده نمی‌شود و تغییر کامل در کرمیت ایجاد نمی‌شود. زمانی که از اسید سولفوریک در محلول فروشویی استفاده می‌کنیم، در سایز ذرات و افزایش اکسیدها و درجه حرارت (فشار فروشوئی) ممکن است فاکتورها برای بدست آوردن راندمان بالا مورد توجه قرار گیرد.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 27 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
