فایل مارکت

پایان نامه فلوتاسيون فلورين با استفاده از كلكتورهاي آنيونيك

چكيده:

فلوئوريت (CaF₂) يك ماده فلوريني مهمي مي باشد كه بيشتر جهت توليد اسيد هيدروفلوئوريك و در صنعت فولاد بكار مي رود در اين بخش خلاصه مطالبي در مورد روشهاي فلوتاسيون فلوئورين، نفتنات سديم، تأثير دي اولئات كلسيم بر روي سطح كلسيم و فلوئورين، و رفتار شناور گونه عنصر فلورايت [داراي اسيد چرب] ارائه مي شود در استخراج فلوئورين از سنگ آهن در چين از نفتنات سديم غني شده بعنوان عامل وصولي و سولفات مس نمكي مس بعنوان كندساز مواد معدني فسفاتي مورد مطالعه قرار مي گيرد اسيد پالمتيك [يك وصول كننده تركيب كربوكسيلات] و نمكهاي پالميتات كلسيم و اثر آنها را روي رفتار شناورگونه فلوئوريت را دقيقاً تشريح مي نمايد براي بررسي تأثير دي اولئات كلسيم بر روي سطح كلسيم و فلوئورين بايد نيروهاي كششي متقابل كلكتورها با سطوح كلسيت و فلوئوريت مورد استفاده مي باشد نيروهاي جاذب AFM بين دي اولئات كلسيم كروي و سطح فلوئوريت بسيار قوي مي باشد نيروي دافعه AFM بين دي اولئات كلسيم كروي و سطوح فلوئوريت همگون با روند پيش بيني DVLO نمي باشد. فعل و انفعالات عاري از DVLO اينطور در نظر است كه توسط ساختارهاي آبي ميان سطحي مختلفي در فلوئوريت – واسطه هاي كلسيت – آب همانطور كه توسط آزمايشات محاسبه عددي با استفاده شبيه سازي پوياي مولكولي آشكار گرديده است توجيه مي شود در مورد فلوتاسيون فلوئورين در يك ستون كوتاه با استفاده از يك ستون كوتاه [ناحيه جمع آوري كننده خارج و حدود 8 متر] طول دارد و تحت گرايش منفي شدت جريان مواد زائد كمتر از جريان تغذيه مي باشد و بدون استفاده از آب شستشو ارائه مي نمايد در مورد فلوتاسيون فلوئورين با استفاده از پروسه پراكندگي ذرات با بكارگيري عامل CMC بعنوان تجزيه كننده توانسته است بصورت مؤثري در ارتقاء كار فلوتاسيون فلوئوريت تأثيرگذار باشد و باعث افزايش كيفي فلوئوريت از 72% به 5/78% در همان گريد تغليظي 98% CaF₂ مي گردد.

مقدمه:

فرآوري مواد معدني يكي از مهمترين بخشهاي صنعت معدنكاري و در واقع بوسيله آن مواد خام وارد چرخه صنعت شده و در بخشهاي گوناگون بعنوان ماده اوليه مورد استفاده قرار مي گيرد نظر به اهميت فرآوري و علاقمندي به بخش فرآوري اين موضوع مورد بحث و بررسي قرار گرفت.

فصل اول

معرفي فلوئورين

فصل اول كليات:

1-1- مقدمه

اين كاني به فرمول CaF₂ بلورهاي بسيار درشت و غالبا مكعبي دارد و گاهي تركيب اين فرم با سطوح اكتائدري و همچنين سطوح دود كائدر و رمبوئيدال و تتراهگزائدر (310) و ساير فرمها ديده مي‌شود.

به ندرت بصورت اكتائدر و يا دود كائدر رمبوئيدال ساده تشكيل مي‌شود. نوع پوشش بلور سنگي به حرارت تشكيل آن دارد، مثلا فرم اكتائدري آن از منشاء پنوماتوليتيك است.

ماكلهاي تداخلي مكعب‌هاي آن در جهت (111) بسيار زياد است و بصورت ريز و يا درشت بلور تا متراكم و اكثر رنگي است. بصورت ساقه‌اي و حتي خوشه‌اي نيز تشكيل مي‌شود.

رخ آن در جهت (111)، سختي آن 4 و وزن مخصوص آن 1/3 تا 2/3 و ضريب انكسار آن 434/1 است. داراي جلاي شيشه‌اي، بي‌رنگ شفاف تاملون و كدر است. رنگ آن مخصوصاً در فلورين‌‌هاي تيره رنگ شايد مربوط به تشعشعات راديو اكتيو باشد.

نمونه‌هاي تيره ‌رنگ آن يك نوع فلوئورسانس قوي نشان مي‌دهند. در مقابل نور وارده به رنگ آبي و در نوري كه از آنها مي‌گذرد به رنگ سبز ديده مي‌شود. بعد از گرم كردن غالبا فسفر سانس نشان مي‌دهد. اين كاني هادي الكتريسته و درجه ذوب آن 1402 درجه است. با اسيد سولفوريك توليد HF مي‌كند. فلورين بدبو، به نوعي فلورين تيره رنگ اطلاق مي‌شود كه در اثر ضربه، بوي مخصوص فلوئور از آن استشمام مي‌شود. اين كاني مانند ساير فلورين‌ها غالباً با مقدار بسيار كمي از كانيهاي اورانيوم همراه است.

فلورين كاني بسيار فراوان است. بصورت فرعي در سنگهاي دروني اسيد و در فضاهاي غده‌اي آنها و به طور فراوان در گماتيت‌ها و سنگهاي دگرگوني مجاورتي و همراه سولفيدها ديده مي‌شوند. قسمتي از اين رگه‌ها غالبا از فلورين خالص تشكيل مي‌شود و به صورت بلورهاي منظم بي‌رنگ يا رنگي، گاهي بصورت كاني اشباعي هيدروترمال در ماسه سنگها تشكيل مي‌‌گردد. مصرف فلورين 80 درصد بصورت ماده فلوئوردار در صنايع تهيه مواد مختلف (اسيد فلوئوريدريك و ساير تركيبات فلوئور) اهميت دارد. فلورين‌هاي بيرنگ در صنايع اپتيك براي تهيه منشورها و عدسي‌ها به كار برده مي‌شود. فلورين از نظر ساختن عدسي‌هاي شيئي اهميت خاصي دارد.

به مقدار زياد و با خلوص بالا يافت مي‌شود.

اسيد سولفوريك 98 درصد از ديگر مواد مورد نياز است كه آن هم به راحتي قابل دسترسي است.

همانطور كه از موارد فوق برداشت مي‌شود اجراي طرح توليد كريوليت منوط به توليد AlF₃ و NaF است كه هر دو بستگي به توليد HF دارند.

عنصر فلورين در كاني آپاتيت و به ميزان بسيار كم در آمفيبول، ميكا، اسفن و پيروكسن وجود دارد.

كاني اصلي فلورين ، فلوئوريت با فرمول شيميايي CaF₂ مي باشد . به رنگ هاي زرد ، سبز ، آبي ، بنفش ، بي رنگ و گاهي تا ارغواني بوده و در سيستم کوبيک متبلور مي شود . وزن مخصوص اين کاني 18/3 و سختي آن 4 مي باشد . اين کاني معمولاً فضاي خالي بين ساير کاني ها را پر کرده و در طبيعت به صورت رگه اي مشاهده مي شود و همراه با کاني هاي کلسيت – کوارتز – باريت- سلستين و سولفيد هاي گوناگون همراه است . فلوئوريت در صورت خالص بودن 7/48 % فلوئور و 3/51 % کلسيم دارد.

ديگر كاني‌هايي فلوئور كه كمتر رايج هستند، عبارتند از:

• كريوليت (Na₃AlF₆)
• اسلايت (MgF₂)
  •توپاز
  •ويليوميت
  •باستناسيت
  •فلوئورآپاتيت

فلورين از 1/51 درصد كلسيم و 9/48 درصد فلوئور تشكيل شده است. سختي اين كاني 4 و وزن مخصوص آن 2/3 – 3 مي‌باشد. جلاي آن شيشه‌اي و به رنگهاي مختلف، بي‌رنگ، زرد، سبز، آبي، بنفش، قرمز و قهوه‌اي ديده مي‌شود. ناخالصي‌هايي در فلورين به صورت گاز، مايع و جامد وجود دارد كه شامل آب، مواد نفتي، پيريت، ماركاسيت، كالكوپيريت و ساير سولفيدهاي فلزي مي‌باشد. سريوم و ايتريوم نيز به مقدار كم در بعضي از كانسارها، فلورين را همراهي مي‌‌كند. در فلورين‌هاي تجارتي ناخالصي‌ها بيشتر كلسيت، كوارتز، باريتين، سلستين و سولفيدهاي مختلفي است كه به شكل كانيهاي گانگ ظاهر مي‌شوند.

علت كميابي فلوئور به شكل آزاد ميل تركيبي شديد آن با ساير عناصر است. در حال حاضر فلورين مهمترين منبع تأمين كننده فلوئور در جهان است ولي در سنگهاي فسفاته نيز مقدار زيادي فلوئور وجود دارد كه مي‌تواند به عنوان يكي از منابع توليد كننده فلوئور در آينده به حساب آيد.

امروزه فلورين در تهيه اسيد فلوريدريك و مشتقات آن و همچنين در صنايع فولاد، سراميك، ريخته‌گري، تهيه فروآلياژها و … معرفي مي‌گردد. اسيد فلوئوريدريك در تهيه كريوليت مصنوعي كاربرد وسيعي دارد. اسيد فلوئوريدريك به عنوان كاتاليست در تهيه سوختهاي اكتان بالا، خورنده و صيقل دهنده شيشه مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

فلورين موجود در خاك ، بيشتر از سنگ هاي مادر تأمين مي شود وليکن فعاليت هاي آتشفشاني در يك منطقه نيز موجب افزايش اين عنصر در خاك مي شوند.

عادي ترين شكل اين عنصر در آب در pH پايين تر از 5/3 به صورت فلورين آزاد است. در صورتي كه ميزان بالايي از يون كلسيم در آب ها وجود نداشته باشد، تمركز فلورين در آب بالا خواهد بود. اين مسئله به دليل ميل تركيبي زياد فلورين با كلسيم و تشكيل فلورايت در محيط است.

بنابراين تمركز فلورين‏، احتمالاَ در آب هاي زيرزميني كه ميزان كلسيم در آنها بسيار پايين است و با سنگ هاي داراي بيوتيت و كاني هاي غني از فلورين در تماسند‏‏، بالاست. آب چشمه هاي گرم، فلورين بالايي دارند. شيمي آب مانند شيمي خاك‏، در بهداشت انسان تأثير زيادي دارد. شايد بهترين مثال مستند رابطه مثبت بين عناصر نادر در آب و بهداشت‏، در تأثير فلورين در كاهش بيماري هاي دندان به ويژه پوسيدگي دندان باشد.

طبقه‌بندي ژئوشيميائي عناصر، عنصر فلوئور گرايش به گروه ليتوفيل دارد كه اين مسئله ناشي از وضعيت آرايش الكتروني اتمها و محل قرارگرفتن آن در جدول تناوبي دارد. عناصر ليتوفيل هستند كه به آساني با هشت الكترون بيروني‌ترين پوسته اتم خود تشكيل يون مي‌‌دهند

پایان نامه فلوتاسيون فلورين با استفاده از كلكتورهاي آنيونيك