عنوان پایان‌نامه
حذف کانیهای اکسیدی و رسی از سیلیس سد باطله کائولن زنوز
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2216;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 55632
- تاریخ دفاع
- ۰۳ مهر ۱۳۹۱
- دانشجو
- عباس رهیده
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- در این تحقیق امکان کاهش رس و ناخالصی‌های اکسیدی از سیلیس سد باطله کائولن زنوز مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به وجود ذخیره مناسب سیلیس موجود در سد باطله کارخانه و نیز مسایل زیست‌محیطی ناشی آن‌ها، بازیافت باطله‌های انباشت شده سبب کاهش اثرات زیست‌محیطی و دست‌یابی به مزایای اقتصادی می‌شود. مطالعات کانی‌شناسی نمونه‌های اخذ شده از سد باطله نشان داد که سیلیس، کائولن، کلسیت و ناخالصی‌های آهن‌دار مهم‌ترین اجزای تشکیل دهنده نمونه هستند. آنالیز شیمیایی نمونه معرف نشان داد که عیار سیلیس (SiO2)، اکسید آلومینیم (Al2O3) و اکسید آهن (Fe2O3) به ترتیب 57/76%، 18/14% و 37/0 بود. همچنین سیلیس به شدت با کانی¬های باطله درگیر بوده، به نحوی که درجه آزادی سیلیس در ابعاد 38- میکرون حداکثر 65% برآورد شد. به منظور فرآوری سیلیس و کاهش مقدار آهن و رس موجود در آن، آزمایش‌های سایش، هیدروسیکلون، جدایش مغناطیسی، اسیدشویی و فلوتاسیون انجام شد. با طراحی آزمایش¬های سایش با روش فاکتوریل کامل و انجام آن‌ها، عیار Al2O3 به 10% و عیار Fe2O3 به 1/0% کاهش یافت. با انجام آزمایش‌های هیدروسیکلون در فشارهای مختلف و تعیین فشار kg/(cm^2 ) 1 به عنوان فشار بهینه، کنسانتره سیلیس با عیار 5/85% بدست آمد. عیار Al2O3 در بخش باطله 11/27% بود که نشان می¬دهد امکان تولید دو کنسانتره وجود دارد. با استفاده از آزمایش‌های ترکیبی سایش و هیدروسیکلون محصولی با عیار سیلیس 11/87% و بازیابی 26/62% حاصل شد عیار Al2O3 در بخش باطله 06/21% بود. برای کاهش آهن آزمایش‌های مغناطیسی با شدت بالا انجام شد و در نهایت میزان آهن در کنسانتره به حدود 17% رسید. با استفاده از روش اسیدشویی با استفاده از اسید هیدروکلریک و اسید اکسالیک تاثیر پارامترهای بررسی شده و بهینه سازی کاهش آهن با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) صورت پذیرفت. نتایج مطالعات نشان داد که با استفاده از این دو اسید امکان حذف بیش از 90% آهن موجود در نمونه فراهم است. فلوتاسیون با توجه به قابلیت آن در فرآوری مواد معدنی، مرحله بعدی آزمایش‌ها بود که انجام شد. با استفاده از فلوتاسیون میزان سیلیس تا 86 درصد افزایش یافت و مقدار آهن کنسانتره تا 19/0 درصد کاهش پیدا کرد. نتایج حاصل نشان داد که که با استفاده از روش‌های مختلف فرآوری، امکان تولید دو کنسانتره سیلیس و کائولن از این باطله‌ها فراهم است. استفاده از کنسانتره سیلیس به عنوان آجر ماسه آهکی یکی از مواردی است که می‌تواند مدنظر قرار گیرد. نکته مثبت در این فرآیند تولید کنسانتره کائولن بود که به عنوان محصول جانبی تولید می‌شود و به لحاظ عیار از برخی محصول¬های تولید شده در کارخانه زنوز پرعیارتر می¬باشد.
- Abstract
- In this study the pasibility of reducing the clay-content and Oxide impurity from the Zonouz damp silica was assessed. With respect to the considerable amount of silica in the plant damp and also the environmental issues, the outputs of this study is of paramount economic and environmental importance. In the first step, the mineralogical tests carried out on the samples taken from the damp, which is showed that Silica, Kaolinite, Calcite and Fe-bearing impurities are the most important components. The chemical analysis of the representative sample was done showing 76.57%, 14.18% and 0.37% for SiO2, Al2O3 and Fe2O3 respectively. Furthermore, Silica minerals are heavily interrelated with waste minerals which is resulted in just 38% degree of freedom in the size of -38 Micron. To free Silica and decrease the amount of Iron and clay, several tests were done including Scrubbing, Hydrocyclone, Magnetic Separation, Leaching and Flotation. By designing the Scrubbing tests through using Full Factorial, the grade of Al2O3 and Fe2O3 reduced to 10% and 0.1% respectively. For Hydrocyclone tests, first, the pressure was to be optimized (1 kg/(cm^2 )) upon which the further tests were done and resulted in 85.5% silica concentration. The grade of Fe2O3 in dump was 27.11 illustrating the possibility that there can be two types of concentration. Combining Scrubbing and Hydrocyclone tests, a concentrate were 87.11% silica and 62.26% recovery was produced. Besides, the grade of Al2O3 in dump was 21.06%. To reduce the grade of Fe, High-Intensity Magnetic tests were carried out, and that made the Fe grade reduced to 17%. Using the Leaching method, and in particular Hydrochloric and oxalic acids, first the considered parameters were optimized which further was followed by an optimization procedure of Fe reduction using RSM technique. The results of the mentioned acids showed that the possibility of reducing the Fe grade by 90% was provided. Flotation tests, which are of many applications in nowadays mining industry, were carried out as the final step. Using this method, the grade of Silica increased to 86% having the Fe grade reduced to 19%. The results of this study showed that using different processing techniques, two types of silica and clay concentration could be processed. The produced silica concentration can be used in Calc-Sand brick industry. One more positive point concluded from this study is that the Kaolin concentration is produced as a by-product which is higher in grade than some other by-products in the same plant.
