بخشی از مقاله
چکیده
نفلینسینیت به علت ارزش فوقالعادهای که در صنعت از جمله صنایع آلومینیوم، شیشه، سرامیک، پلاستیک و کائوچو دارد، در اکثر کشورهای دنیا موردتوجه فراوان قرارگرفته است. این سنگ در کشورهایی که فاقد ذخایر غنی از بوکسیت هستند، بهعنوان منبعی مهم جهت تولید آلومینا استفاده میشود. در کشور ما نیز با توجه به وجود ذخایر قابلتوجه نفلینسینیت و همچنین عدم وجود ذخایر مناسب بوکسیت، استحصال آلومینا و سایر محصولات جانبی، موردتوجه قرارگرفته است.
فرآیند تولید آلومینا از نفلینسینیت شامل سینتر نفلینسینیت با سنگآهک، لیچینگ مواد سینتره، سیلیسزدایی، کربنیزاسیون و ترسیب هیدروکسید آلومینیم و کلسیناسیون آن میباشد. در این تحقیق سیلیس زدایی محلول حاصل از لیچینگ سینتر نفلین سینیت در محیط قلیا توسط شیرآهک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشها نشان داد که میتوان بیشتراز 95درصد سیلیس محلول را در یک مرحله توسط شیرآهک حذف کرد درحالی که حذف آلومینیم محلول کمتر از 5 درصد بود.
-1 مقدمه
مصرف آلومینیم در صنایع، از آغاز قرن بیستم شروع شد. با توجه به ویژگیهای این فلز و آلیاژهای آن، توانستند در مدتزمان کوتاهی، کاربرد فراوانی در صنایع فلزی پیدا کنند و جایگزین آلیاژهای فلزی دیگر شوند. ازنظر میزان تولید و مصرف، آلومینیم در جهان پس از آهن در رتبه دوم قرار دارد. این فلز بهطور عمده از الکترولیز مذاب آلومینا تهیه میشود. درحالحاضر، تولید متداول آلومینا در جهان از ماده معدنی بوکسیت است.
به دلیل اهمیت روزافزون آلومینیوم در ساختار صنعتی کشورهای صنعتی و نیز محدود بودن منابع بوکسیت باکیفیت مرغوب، نظر کشورهای مصرفکننده آلومینیوم به منابع غیربوکسیتی مانند نفلینسینیت معطوف گردیده است. نفلینسینیت بر اساس تقسیمبندی از لحاظ درجهاشباع با سیلیس در دسته تحتاشباع قرار میگیرد. اکتشافهایی که در مورد بوکسیت در ایران انجام گرفته است، منجر به کشف ذخیره قابلتوجهی ازنظر کمیت و کیفیت مناسب این ماده معدنی نشده است؛ بنابراین با توجه به آیندهی مصرف آلومینیم و آلیاژهای آن، تولید آلومینا از نفلین سینیت در ایران موردتوجه بیشتری قرارگرفتهاست .[1]
فرآیند تولید آلومینا از نفلینسینیت در شکل - - 1 نشان داده شده است. این فرآیند شامل سینتر نفلین-سینیت با سنگآهک، لیچینگ موادسینتره، سیلیس زدایی، کربنیزاسیون و ترسیب هیدروکسید آلومینیم و کلسیناسیون آن می باشد. درنتیجه لیچینگ ماده سینتر نفلینسینیت، مقداری سیلیس به شکل 2 - - 22− وارد محلول آلومینات میگردد. به همین علت قبل از تجزیه محلولهای آلومینات، آن را سیلیسزدایی می-نمایند[2] برحسب میزان تجزیه محلول آلومینات، سیلیسزدایی در یک یا دو مرحله انجام میگیرد. مرحله دوم سیلیسزدایی فقط در مورد آن بخش از محلول آلومینات انجام میشود که علاوه بر آلومینایی که برای تولید آلومینیم مصرف میشود، از این بخش نمکهای سدیم و پتاسیم نیز تولید میشود.[3]
فرآیند سیلیسزدایی عبارت از ترکیبکردن سیلیس موجود در محلول با ترکیبهایی که انحلالپذیری کمی دارند و سپس رسوبدادن و جداکردن آنها از محلول است. مقدار سیلیس در محلول آلومینات به طور معمول با مدول سیلیس که نسبت مولی 2 3/ 2 است، مشخص می شود. سیلیسزدایی معمولاً به دو روش انجام می شود.[1 ] سیلیسزدایی مرحله اول، بر اساس حذف مقدار سیلیس بهصورت هیدروآلوموسیلیکات سدیم یا پتاسیم مطابق واکنش - 1 - است که انحلالپذیری کمی در محلولهای آلومینات دارد. این عملیات در اتوکلاو و در شرایط فشار 14 بار و دمای 150 تا 170 درجه سانتیگراد و به مدت 1/5 الی 2 ساعت انجام میشود.
