مدل‌سازي سينتيكي دي‌هيدروكسيلاسيون و دي‌سولفوراسيون كانسنگ آلونيت هفت صندوق

Modelling of Dehydroxylation and Desulphuration Kinetics of Haft Sandogh Alunite Ore

كلسيناسيون آلونيت موجب افزايش قابليت انحلال آن در اسيدها و بازها مي شود. اين فرايند شامل دو مرحله اصلي دي‌هيدروكسيلاسيون و دي سولفوراسيون است. در اين تحقيق پس از خواص‌سنجي كانسنگ آلونيت هفت صندوق، سينتيك دي هيدروكسيلاسيون و دي سولفوراسيون آن بررسي شد. بر اساس نتايج ترموگراويمتري و افت وزني، دي‌هيدروكسيلاسيون آلونيت در دماي C?508 تا C?577 درجه سانتي‌گراد و دي سولفوراسيون آلونيت در دماي بالاتر از C?680 اتفاق مي‌افتد. آزمايش‌هاي كلسيناسيون نشان دادند كه نرخ واكنش دي هيدروكسيلاسيون و دي‌سولفوراسيون با افزايش درجه حرارت افزايش مي يابد. مدل سازي سينتيكي با استفاده از مدل‌هاي مختلف انجام شد. با استفاده از رگرسيون خطي و محاسبه انحراف استاندارد نرمال شده، نشان داده شد كه مدل آورامي بهترين برازش را با داده هاي سينتيكي دارد. مرتبه واكنش در هر دو مرحله كلسيناسيون كمتر از يك (1‌ < n) و مقدار انرژي فعال‌سازي دي‌هيدروكسيلاسيون و دي‌سولفوراسيون به ترتيب kJ.mol-1 117 و kJ.mol-1 215 تعيين شد. بر اساس مقادير مزبور ساز و كار كنترل شيميايي اين واكنش‌ها تاييد شد.

Solubility of alunite increases in acids and bases by calcinations. This process includes two main steps which are dehydroxylation and desulphuration. In this paper, after characterization of Haft Sandogh alunite ore, kinetics of dehyroxylation and desulphuration were studied. According to the results of thermogravimetric and weight loss, dehydroxylation of alunite occurs at 508 to 577?C and desulphuration takes place at temperatures above 680?C. It was observed that the dehydroxylation and desulphuration reaction rates increased with increasing temperature. Different kinetics models were used to evaluate kinetics data. By regression analysis and normalized standard deviation (NSD), the Avrami model was found to give the best fit to kinetic data. The reaction rate of both calcination processes were found to be less than one (i.e., n < 1). This finding along with the high activation energy value (i.e., 117.4 kJ mol-1 for dehydroxylation and 215.4 kJ mol-1 for desulphuration) indicate that both reactions are controlled by chemical mechanism.