عنوان :

مقاله سنگ بوکسیت

تعداد صفحات :۲۹

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

در این مقاله درباره سنگ بوکسیت، واحد عملیات، خالص سازی، رسوب دهی، خواص فیزیکی و محصو لات سیلیس زدائی (DSP) و … را توضیح می دهد.

وکسیت سنگ معدن اقتصادی آلومینیوم نام خود را از «Baux Les» در جنوب فرانسه جایی که برای اولین بار پیدا شد گرفته است. بوکسیت توسط پروسه انحلال – تبلور مجدد به آلومینا تصفیه می شود. این پروسته از چهار مرحله اصلی انحلال، خالص سازی، رسوب دهی و تکلیس تشیکل شده است. (شکل زیر). پروسه باید به دلیل آلومینیوم کانیهایی دارد که در محلول سود غلیظ حل می شود در حالی که بیشتر کانیها نمی توانند، موفق باشد. سنگ معدن بوکسیت به گستره ابعادی مناسبی (معمولاً leey ازید ۳۰ میلی تر) قبل از عملیات با سود، خرد می‌شود. زمانی که باطله جدا شد، تبلور مجددتری هیدروکسید آلومینیوم خال_۳ (OH) Al تولید می کند که به Al₂ O₃ تکلیس می شود. (کلیسنه می شود.)

واژه های کلیدی: سنگ بوکسیت، واحد عملیات، خالص سازی، رسوب دهی،

 فهرست مطالب

پیشگفتار   ۴
واحد عملیات   ۵
خالص سازی   ۶
رسوب دهی   ۷
فرایند جانبی    ۸
نشست گل   ۹
خذف اسکالات   ۱۰
سودسازی   ۱۰
جامدات پسماند باید   ۱۲
خواص فیزیکی   ۱۲
محصولات سیلیس زدائی (DSP)   ۱۶
انحلال آلومینا توسط سوسوز آور   ۱۶
کنترل حلال باید (Control of the bayer Digester)   ۱۸
منشأ   ۲۰
ترکیب   ۲۰
خالص سازی دوغاب بایر   ۲۱
شستشو کننده ها   ۲۱
تبادل حرارت   ۲۲
رسوب دهی هیدرات آلومینا   ۲۲
طبقه بندی   ۲۳
دوغاب مصرف شده   ۲۳
تکلیس آلومینا   ۲۳
تکلیس   ۲۴
سرکردن   ۲۴
عملیات اروپایی   ۲۵
عملیات امریکای   ۲۸

واحد عملیات:

انحلال: بوکسیت از آلومینیوم حاوی کانیهایی است که مهمترین آنها گیپسیت، _۳(OH)Al  و بوهمیت، (Alo (OH یم باشد. نسبت این کانیها در بوکسیت دمای پروسته را تعیین می کند که برای گیپسیت حدود ۱۵۰^۰ C  و برای بوهمیت C 250⁰ می باشد. هر دوی این واکنش ها تحت فشار بالایی انجام می شود. (تا ۲۴۰ کیلو پاسکال) گیپسیت در بوکسیت، «دارلینگ رنج» (استرالیای غربی) کانی اصلی‌ آلومینیوم است ومطابق واکنش زیر حل می شود: →Na⁺ + Al (OH)_­۴^{– ‑} Al(OH)­_۳ + NaoH

محلول به دست آمده از فرایند انحلال توسط آلومینیوم اشباع شده است و به آن دوغاب باردار می گویند. بعد از انحلال دما و فشار در سری محفظه های تششعی، تا حدود C ⁰  ۱۰۰  و فشار اتمسفر کاهش می یایند. (شکل زیر)

 خالص سازی :

  جامدات پسماند باید از دوغاب بارقبل از رسوب دهی جدا شوند. پسماندهای باطله توسط سیفون های ماسه ای بین بخش ماسه های درشت (بزرگتر از حدود ۱۵۰ میلکرومتر) و ماسه ریز (زیر ۱۵۰ میکرومتر) منشعب می شود که اغلب به عنوان (گل سرخ) یا پسماند باید شناخته شوند. این ماسه ها شسته می شوند تا اینکه قبل از نشست حداکثر ممکن از سود بازیابی شود.

پسماندریز از دوغاب باردار توسط اضافه کردن پلیمر ماکرومولکومی محلول در آب (فلوکالنت) جدا می شوند تا  باطله انباشته شود. این پلیمر  با جذب  روی چند ذره باعث می شود که ذرات معلق به شکل ساختارهای بزرگتر دربیایند که منجر به ته نشین شد سریع می شوند. جامدات فلوکاله شده در تانک بزرگی موسوم تیکنر ته نشین می شوند تا رسوب چگال تشکیل شود.

سر ریز تیکنر از میان فیلتر عبور داده می شود تا هر جامدی از آن جدا شود و دوغاب باردار تا ۸۰^۰C  قبل از مرحله رسوب  دهی، سر می شود. جدایش جامدها و دوغاب باید سریعا هدایت بشود در غیر این صورت تری هیدارت آلومینیوم در طی فرایند خالص سازی رسوب می دهد. این مساله تحت عنوان رسوب دهی خود به خودی شناخته شده است و باعث اتلاف محصول می شود. فرایند خالص سازی مناسب در تولید آلومینا ضروری است . فلوکولاسیون (جمع کنندگی) ضعیف باعث می شود ذرات ریز اضافی در سرریز بتوانند فیلترها را مسدود کنند و نرخ تولید را کاهش بدهند. علاوه بر این، هر جامدی که از میان فیلتر عبور می کند باعث آلودگی محصول می شود. فلوکولاسیون غیر موثر بعث اتلاف بیشتر سود (NaoH) که همراه پسماند  وارد می شود، می گردد.

رسوب دهی:

رسوب دهی یک فرایند بسیار آهسته است که درچند مرحله انجام م شود و این فرایند عکس واکنش انحلال است.

 Al (OH)­_۴^–  → NaoH + Al (OH)₃ + Na⁺

در ابتدا کریستالهای گیپسیت دانه ریز به دو غاب باردار سرد شده در رسوب دهنده‌های اولیه اضافه میش وند. آگلومرایسون کریستالهای ریز با تشکیل ذرات بزرگتر انجام می شوند. ذرات جدید جوانه زده شده به داخل ساختار آگلومره شده می پیوندند. در مراحل بعدی، رسوب دهی بیشتر، حفرات بین نشین بین آگلومره ها را پرا می کند. بنابراین به ذرات رشد یافته استحکام می بخشد.

در پایان رسوبدهی درمای دوغاب حدود ۶۰^۰c است. دیگر دوغاب از آلومینیوم اشباع نیست و به آن دوغاب مصرفی شده می گویند. تری هیدرات آلومینیوم (معروف به هیدرات) توسط هیدرویسکلونها برای رسیدن به اندازه مطلوب، طبقه بندی می شود. ذرات درشت، فیلتر و تکلیس می شود، در حالی که ذرات ریز برای رسوب دهی به عنوان کریستالهای دانه ای برشگ داده می‌شوند.

تکلیس: تبدیل هیدارت به آلومینای بدون آب توسط تکلیس ان در ستر سیال یا تکلیس کننده نوارع در دمای حدود ۱۰۰۰^۰C  انجام می‌شود. حرارت برخلاف حرکت جامدات جریان می یابد. (جریان متقابل Counter Current) محصول تکلیس معمولاً کمتر از % ۱ رطوبت دارد. واکنش به صورت زیر می باشد.

  Al₂  O₃ + 3 H₂  ۲Al  (OH)₃

 فرایند جانبی :

 واحدهای عملیاتی اصلی فرایند باید را تعیین می کنند اما عملیات دیگری هم  وجود دارند که برای تولید آلومینا مهم هستند از قبیل شستشوی پسماند، نشست گل، حذف اکسالات و سودسازی، که مختصرا در زیر توضیح داده می‌شود.

شستشوی پسماند: رسوب چگال (ته ریز از تیکنر) در یک واجد اجرا، شستشو می‌شود تا سود ان جدا شود ای فرایند از یک سری تیکنر هایی (قطار شستشو کننده) تشکیل شده است به نحوی که جریان‌‌ آب در خلاف جریان جامدات است (جریان متقابل) فرایند جریان متقابل این اطمینان را به ما می دهد که آب تازه برای وا جذب پسماند با سودکم استفاده می‌شود. (برای رسیدن به استخراج بهتر) و در ادمه چند واحد فلوکولاسیون (جمع کردن) وجود ندارد که استحکام سود را کاهش می دهند. (پایداری سود را در محلول کم می کنند.)

نشست گل:

ماسه‌ درشت و پسماند ریز جمع شده به داخل منطقه نشست پمپاژ می‌شوند. جایی که در آن غلظت به حدود % ۵۰ وزنی جادات در ابر تیکنرهای می رسد. ابر تیکنرها در رفتار مشابه ای با  تیکنرهای معمولی عمل می کنند، با این تفاوت که شن کش ها و ابعاد طوری طراحی شده اند که جادات  ته ریز بیشتری تولید می‌شود . پسماند ابر تیکنرها به داخل میدانهای خشک کننده پمپ می شوند که توسط خاک رس غیر قابل نفوذ آستر شده تا از ترواش سود به داخل گل جلوگیری کند. جامدات به عمق یک متر روی هم انباشته می‌شود و اجازه داده می شوند که رطوبت طبیعی خشک شوند. باقیمانده توسط کانالهای فاضلاب به حوضهای می روند. این فرایند بازیابی مقدار زیادی سود می‌شود. پسماند و ماسه به طور کلی آبگیری می‌شوند.

حذف اسکالات:

دوغاب فرایند باید استرالیای غربی از _Lit / ^{g 30}  کوبل آلی کل (TOC) تشکیل شده است . این مواد آلی به طور پیوسته دوغاب بازیابی می شوند و در نهایت به اکسالات سدیم یا کربنات سدیم تبدیل می شوند تمام تصفیه کنندگان استرالیای غربی اکسالات سدیم را توسط یکی از دو روش زیر حذف می کنند.

۱-  اجازه  می دهند که اکسالات با هیدرات رسوب بدهد و با‌ آب داغ شستشو می‌دهند که اکسالات را در خود حل کند. رسوب دهی توأان باعث آلودگی محصول می‌شود. اگر اکسالات حل نشود، در ساختار باقی می ماند.

۲-   تبلور جداگانه در دمای پایین تر از تقریبا bl⁰C بعد از رسوب دهی هیدارت دوغاب مصرف شده توسط اکسالات دانه دارد می شود، محصول داخل تیکنر جمع می‌شود و حذف می گردد حذف جداگا نه به تیکنر دیگری نیز دارد و این بسیار گرانتر از روش رسوب دهی تومان است، اما خلوص محصول را تضمین می کند .

سودسازی:

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .