مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - بررسي تاثير دما و نوع تشويه كانسنگ آلونيت بر انحلال پتاسيم و آلومينيوم در حلال‌هاي آبي، اسيدي و بازي

چكيده فارسي :

آلونيت با تركيب شيميايي KAl3(OH)6(SO4)2 يكي از كاني‌هاي پر پتانسيل براي توليد آلومينا است. اين كاني به دليل دارا بودن پتاسيم و سولفات در تركيب خود پيچيدگي‌هاي خاص خود را در فرآوري دارد. به همين دليل تاكنون نگاه ويژه‌اي براي استحصال آلومينا به آن در مقياس صنعتي صورت نگرفته است. با توجه به كمبود منابع بوكسيتي در كشور و نياز صنايع آلومينيوم كشور به آلومينا، آلونيت را مي توان به عنوان يك جايگزين مناسب براي بوكسيت در نظر گرفت. آلونيت مورداستفاده در اين تحقيق داراي 64/14 درصد آلومينا و 8/43 درصد وزني كوارتز است. استحصال آلومينا از آلونيت در وهله اول با عمل تشويه صورت مي‌گيرد و هدف از اين تحقيق آناليز حرارتي آلونيت و بررسي تاثير تشويه ساده و نمكي روي آلونيت مي‌باشد. در آزمايش‌هاي تشويه صورت گرفته، ماده معدني در دماهاي 600، 700، 800 و 900 درجه سانتي‌گراد تحت تشويه ساده و نمكي (كربنات‌پتاسيم) قرار گرفت. تشويه نمكي با نسبت 1 به 2 مول آلونيت به كربنات‌پتاسيم صورت گرفت. تشويه آلونيت يك عمل پيش فرآوري براي افزايش بازيابي در فرآيندهاي آتي مانند ليچينگ است. طبق آزمايش‌هاي صورت گرفته تشويه ساده آلونيت موجب شكسته شدن بنيان‌هاي اين كانسنگ و عمل دي هيدراسيون مي‌شود. با افزايش دما تا 900 درجه سانتي گراد، عمل حذف SO3 صورت مي گيرد كه اين روند با دماي تشويه رابطه مستقيمي دارد. تشويه نمكي آلونيت نيز با نمك كربنات پتاسيم صورت گرفت كه طبق مشاهدات برخلاف تشويه ساده با افزايش دما تغييري در درصد آلومينا صورت نمي‌گيرد و عملا SO3 موجود در آلونيت با پتاسيم حاصله از عمل كربن زدايي تركيب مي‌گردد. تشويه نمونه معدني موجب انحلال پتاسيم در آب مي‌شود. به همين دليل نمونه‌هاي تشويه شده با آب ليچينگ شدند كه بازيابي 38/90 درصدي پتاسيم در نمونه‌اي كه در دماي 600 درجه سانتي‌گراد تشويه نمكي شده بود، حاصل شد. بعد از انجام ليچينگ اوليه بر روي نمونه‌ها ليچينگ ثانويه با حلال‌هاي هيدروكسيد پتاسيم و سولفوريك اسيد انجام شد. در آزمايش‌هاي ليچينگ ثانويه حلال‌ اسيدي عملكرد بهتري نسبت به حلال بازي داشت. بالاترين بازيابي آلومينيوم در حلال بازي بر روي نمونه تشويه ساده شده در دماي 600 درجه سانتي‌گراد بود، بازيابي آلومينيوم در اين شرايط 02/63 درصد بدست آمد؛ اما بالاترين بازيابي آلومينيوم با حلال اسيدي در ليچينگ با سولفوريك اسيد و بر روي نمونه‌اي كه در دماي 600 درجه سانتي‌گراد تشويه نمكي شده بود، بدست آمد. بازيابي در اين شرايط 83/79 درصد گزارش شد. بنابر اطلاعات حاصل تشويه نمكي در دماي 600 درجه سانتي‌گراد و ليچينگ ثانويه با حلال سولفوريك اسيد گزينه بهينه بدست آمد.