مهندسي شيمي ايران دوره 43، شماره

انتخاب مواد شيميايي فلوتاسيون براي جدايش پيرولوزيت از کلسيت

شيما رحيمي، مهدي ايراننژاد*، اکبر مهديلو
تهران، دانشگاه صنعتي اميرکبير، دانشکده مهندسي معدن و متالورژي

چكيده:در اين پژوهش، فلوتاسيون پيرولوزيت و کلسيت و امکان جدايش آنها از يکديگر با کلکتورهاي کاتيوني و آنيوني مورد مطالعه قرار گرفت .نتيجهها نشان داد که بيشترين بازيابي فلوتاسيون پيرولوزيت با کلکتور آنيوني اولئيک اسيد در 9pH= و بيشترين بازيابي در فلوتاسيون کاتيوني توسط دودسيل آمين در 8pH= به دست ميآيد. آناليز FT-IR نشان داد که در اين شرايط جذب اولئيک اسيد و دودسيل آمين در سطح پيرولوزيت به ترتيب از نوع شيميايي و فيزيکي است. با بررسي مواد شيميايي گوناگون مشخص شد که در فلوتاسيون آنيوني، مس سولفات مناسبترين ترکيب براي فعالسازي سطح پيرولوزيت و بازداشت کلسيت است. با استفاده از اولئيک اسيد 4-01 مولار و مصرف ppm 0111 مس سولفات بيشترين مقدار بازيابي فلوتاسيون پيرولوزيت در 9=pH حدود 84 درصد به دست آمد. در اين شرايط بازيابي کلسيت به حدود 88 درصد رسيد. در فلوتاسيون کاتيوني، سديم کربنات و کلسيم کلريد نقش مؤثري در بازداشت کلسيت بازي کردند. در حضور 4-01 مولار سديم کربنات و در 5/7pH= بازيابي کلسيت تا 7/08% کاهش مييافت، در حاليکه در اين شرايط بازيابي پيرولوزيت 5/91% بود. همچنين در 5/7pH= با مصرف 4-01×5 مولار کلسيم کلريد بازيابي کلسيت به 8 /01% کاهش يافته ولي بازيابي پيرولوزيت نيز اندکي کاهش يافته و به حدود 0/77 درصد رسيد. بنابراين فلوتاسيون کاتيوني با استفاده از بازداشت کنندهي سديم کربنات براي جدايش پيرولوزيت از کلسيت مناسبتر است.

واژههاي كليدي: پيرولوزيت؛ کلسيت؛ فلوتاسيون؛ مواد شيميايي فلوتاسيون.

KEY WORDS: Pyrolusite; Calcite; Flotation; Flotation reagents.

مقدمه
منگنز به دلايل اقتصادي و داشتن ويژگيهاي فيزيكي ـ شيميايي با توجه به روند رو به رشد صنايع فولاد در کشور از يک سو ويژه به عنوان يكي از فلزهاي راهبردي مورد استفاده و محدود بودن ذخيرههاي پر عيار منگنز در کشور از سوي ديگر، در صنايع فولاد و ذوب آهن، توليد فروآلياژ، باتري سازي ضرورت شناسايي و بهرهبرداري از ذخيرهها و پتانسيلهاي موجود و غيره مطرح شده است. پيرولوزيت (2(MnO، پسيلوملان در کشور از اهميت به سزايي برخوردار است. از جمله اين (10Ba,H2O)2Mn5O)، هاسمانيت (4Mn3O)، مانگانيت (MnO(OH))، پتانسيلها در کشور، کانسار چراگاه امير واقع در 22 کيلومتري رودوکروزيت (3MnCO) و رودونيت (3(MnSiO از کانيهاي مهم تبريز است. بررسيهاي اوليه نشان ميدهد که اين کانسار منگنز محسوب ميشوند .کاني پيرولوزيت با دارا بودن 2/36% با عيار متوسط 2/36%MnO در زمرهي ذخاير کم عيار منگنز منگنز از جمله فراوانترين و اقتصاديترين کانيهاي منگنز است . بهحساب ميآيد [3].

+E-mail: [email protected] عهده دار مکاتبات *
63
-17027-1338857

روشهاي جدايش وزني و مغناطيسي شدت بالا از روشهاي رايج براي فرآوري کانيهاي منگنز و تهيهي کنسانتره مناسب براي فرايندهاي هيدرومتالورژي و پيرومتالورژي منگنز هستند .
در برخي موردها مانند کانسنگ امير چراگاه به دليل پايين بودن درجهي آزادي پيرولوزيت و نيز توزيع آن در اندازههاي ريز در داخل کانيهاي گانگ، روشهاي فيزيكي )ثقلي و مغناطيسي( از کارايي مناسبي برخوردار نيستند. در اين مودها به نظر ميرسد که روش فلوتاسيون و يا ترکيب آن با روشهاي فيزيكي، روش مناسبي براي دستيابي به کنسانترهي پيرولوزيت باشد] 2 ،3[.
تاکنون مطالعههاي کمي در زمينهي فلوتاسيون پيرولوزيت و ساير کانيهاي منگنز انجام شده است .در سال 3562 ميلادي )ابيدو3( ويژگيهاي سطحي و قابليت فلوتاسيون کانيهاي منگنز با کلكتور اولئيک اسيد مورد بررسي قرار داد که بيشترين بازيابي فلوتاسيون پيرولوزيت در بازه 2-3=pH به دست آمد و پس از فعالسازي با يونهاي مس بازيابي حدود 8 درصد بهبود يافت] 6[.
)فرستينا2( و همكاران نيز قابليت فلوتاسيون پيرولوزيت ويژه را با استفاده از کلكتورهاي سديم اولئات، سديم دودسيل سولفونات و آمونيم دودسيل کلريد مورد مطالعه قرار دادند که بيشترين بازيابي فلوتاسيون در حضور سديم دودسيل سولفونات و آمونيم دودسيل کلريد به ترتيب در 7/6=pH و 33-7/6=pH و در اثر جذب فيزيكي کلكتور به دست آمد] 8،7[. اگرچه در اين مطالعهها رفتار فلوتاسيون پيرولوزيت مورد بررسي قرار گرفته، اما جداسازي آن از کلسيت مطالعه نشده بود.
-372201347955

کلسيت کاني گانگ اصلي در کانسنگ چراگاه )حدود 62%( است. اين کاني به دليل قابليت انحلال بالا و اندرکنش يونهاي موجود در محلول و نيز همانندي ويژگيهاي سطحي با ساير کانيهاي اکسيدي باعث پيچيدگي سامانه فلوتاسيون ميشود .براي کنترل اين شرايط، انتخاب مواد شيميايي مناسب ميتواند نقش مهمي را در جدايش به روش فلوتاسيون بازي کند .
)2( Fuerstenau
بنابراين پژوهش حاضر با هدف انتخاب مواد شيميايي مناسب و تعيين شرايط بهينه فلوتاسيون براي جدايش پيرولوزيت از کلسيت انجام شد.

بخش تجربي مواد
در اين پژوهش از نمونههاي به نسبت خالص پيرولوزيت و کلسيت تهيه شده از نمونه کانسنگ امير چراگاه استفاده شد .
نتيجههاي آناليز XRF نمونههاي خالص و نمونهي اصلي پيش از خالص سازي در جدول 3 و آناليز کاني شناسي با XRD نمونههاي خالص در شكل 3 داده شده است .نتيجهها نشان ميدهد که خلوص هر يک از کانيهاي پيرولوزيت و کلسيت در نمونههاي مربوطه بيش از 50 درصد است. اين نمونهها در بازهي اندازهاي 78+380- ميكرون بوده و خالصسازي آنها با ميز لرزان آزمايشگاهي و طي مرحلههاي بسيار انجام شده است .
کلكتورهاي مورد استفاده در آزمايشهاي فلوتاسيون دودسيلآمين (2CH3(CH2)10CH2NH) و اولئيک اسيد
(CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH) بود که به ترتيب در فلوتاسيون کاتيوني و آنيوني دو کاني مورد استفاده قرار گرفتند .
از سود سوزآور، هيدروکلريک اسيد و سولفوريک اسيد به عنوان تنظيم کنندهي pH استفاده شد. سديم کربنات، کلسيم کلريد، سديم سولفيد، سديم سيليكات، مس سولفات، منگنز سولفات و آهن کلريد ديگر مواد شيميايي مورد استفاده در اين پژوهش بودند.
کليهي مواد شيميايي مورد استفاده از نوع آزمايشگاهي و ساخت شرکت مرک (Merk) بودند.

روشها
شناسايي نمونه
تجزيه شيميايي نمونهها با استفاده از فلورسانس پرتو ايكس (XRF) ساخت شرکت فيليپس مدل X Unique II انجام شد .تجزيه کانيشناسي
)0( Abeidu
62

99

09

09

69

09

39

49

29

39

9

09

69

09

39

49

29

39

99

09

09



قیمت: تومان

دسته بندی : شیمی و مهندسی شیمی

دیدگاهتان را بنویسید