امكان سنجي بهبود كيفيت فلدسپات هاي استان اصفهان به منظور استفاده در صنايع كاشي و سراميك

Feasibility of the Isfahan feldspars upgrading for applications in the tile and ceramic industries

ذخاير خاك صنعتي فراواني در استان اصفهان شناسايي شده و مورد بهره برداري قرار گرفته است كه متاسفانه بعلت وجود ناخالصي هايي از جمله سيليس و اكسيدهاي آهن، با قيمت بسيار ارزان فروخته مي شوند. هدف از انجام اين پژوهش، حذف ناخالصي هاي مذكور و افزايش ارزش افزوده آنها جهت ارايه به كارخانجات كاشي و سراميك مي باشد. بدين منظور، سه نمونه فلدسپات از معادن واقع در ورزنه، نايين و كاشان تهيه و پس از خردايش و تعيين دانه بندي، تحت آناليز شيميايي و كاني شناسي قرار گرفت. سپس، نمونه زير 250 ميكرون به منظور كاهش سيليس وارد هيدروسيكلون شد كه در سرريز سيكلون، به طور متوسط، ميزان سيليس %4 كاهش و مقدار آلومينا، %1/2 افزايش يافت. ليكن، مقدار اكسيد آهن حدود %2 بيشتر شد. سرريز سيكلون، جهت كاهش آهن، تحت جدايش مغناطيسي شدت بالا قرار گرفت و در نهايت ميزان اكسيد آهن موجود، به طور متوسط %1 كاهش يافت. براي حذف بيشتر آهن، كنسانتره جدايش مغناطيسي، با استفاده از سديم ديتيونايت ليچ شد كه به دليل حذف سيليس همراه با آهن، كاهش آهن قابل ملاحظه اي مشاهده نشد. در نهايت، خوراك اوليه، با بهره گيري از اگزاليك اسيد تحت ليچينگ قرار گرفت كه ميزان اكسيد آهن براي نمونه كاشان، به زير %1 رسيد. همچنين، بررسي هاي اوليه، نشان داد كه ايجاد كارخانه اي با ظرفيت 150 هزار تن در سال، با توجه به قيمت تمام شده و فروش 30 و 80 هزار ريال بر تن و دوره بازگشت سرمايه چهار سال، اقتصادي مي باشد.

Isfahan province has a significant number of individual industrial soil deposits where some of them are utilized، but the silica and iron oxide impurities have deteriorate the run of mine quality and reduced the final product value extensively. The goal of this research was to eliminate the mentioned impurities to adopt the product quality with the tile and ceramic industry specifications، and for an additional added-value. Three feldspar samples were collected from Varzaneh، Naein، and Kashan regions، and chemical and mineralogical characterizations were conducted on the head samples after proper comminution and sieving analysis. The -250 µm head samples were treated by a 3 cm hydrocyclone to physically reduce the silica content، which، for all three samples and in the average، resulted in 4% silica reduction in the overflow product while alumina and unexpectedly iron oxide increased by 1.2 and 2%، respectively. Further reductions of iron oxide، 1% in average، were obtained once the overflow products were introduced to a high gradient magnetic separator. The dissolution of the amorphous silica along with iron oxides had made the magnetic products leaching، with sodium dithionite، practically ineffective. It is found that using oxalic acid as the leaching agent for the fresh run of mine feed would present the best results، as reduction of iron oxide below 1% was obtained for Kashan feldspar. Preliminary cost and benefit evaluations for a 150 t/y processing plant، determined a 50k Rl.s benefit per ton of processed product with almost 4 years of overall cost return period.