فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 130

كانسار زاج كندي

كانسار زاج كندي در 10 كيلومتري رودخانه قزل اوزن يا 110 كيلومتري منجيل در طول شرقي ’42 و 48 عرض شمالي ’57 و 36 واقع است . حداكثر ارتفاع آن 1800 متر از سطح دريا است در اين منطقه چند كانسار آلونيت به نام هاي زون شيد ، زون قلع (فيض آباد) و زون زاج كندي وجود دارد . اين ناحيه كوهستاني با دره هايي ژرف است، تابستان گرم و زمستان معتدل دارد آب فراوان است . در زون زاج كندي آثار كارهاي قديمي ديده مي شود .

از نظر زمين شناسي بخش عمده اي از منطقه را توف ماسه اي خاكستري پالئوژن

(احتمالاً ائوسن كه در تناوب با گدازه هاي آندزيتي است) مي پوشاند در اين سنگ ها با توليت بزرگي از سنگ هاي اسيدي نفوذ كرده و سبب دگرگوني همبري ضعيفي نيز شده است . دگرساني بر توف هاي ، آندزيت ها قسمت هاي كوچكي از توده نفوذي با شدت كم اما وسعت زياد ، اثر گذاشته است .

زون شيد و كوه قلعه تنها بيش از 30% آلونيت دارند كه پوششي از طبقات مارن گچ دار نئوژن بعنوان باطله قسمتي از زون را مي پوشاند .

ذخيره زون پرعيار آلونيت منطقه زاج كندي به نسبت بقيه مناطق ياد شده كمتر به نظر مي رسد . اگر چه خود اين ذخيره براي ايجاد صنعت توليد آلومينا كافي است ذخاير جالبي از كائولين نيز پديدار است . در ذخيره آلونيت پرعيار كائولينيت كمي وجود دارد كه اين نكته در توليد آلومينا از اين كانه مفيد است .

ذخيره كانسار زاج كندي 000، 000، 165 تن آلونيت پر عيار برآورده شده است و استخراج از آن بطريقه روباز امكان پذير است .

6 ـ 2 ـ 2ـ كانسار تا كند ( در استان زنجان )

در 5 كيلومتري جنوب آبادي تا كند و با ارتفاع 2000 تا 21000 متر قرار گرفته ، سنگهاي منطقه بيشتر شامل سنگ هاي ائوسن بالايي و احتمالاً اليگوسن و تركيب اسيدي و حد واسط مي باشد . سنگ هاي دگرسان شده در مركز يكي از ناوديس ها است و سنگ هاي مختلف كائولينيتيزه و آلونيتيزه ، سيليسيفيه را در امتداد كلي شمال باختر بوجود آورده است . در معدن تا كند سنگ هاي سنگ هاي ناحيه دگرساني شامل نواري در امتداد باختر شمال باختر به طول 4 كيلومتر و عرض بيش از 2 كيلومتر است . طول سنگ هاي آلونيتيزه حدود 2 كيلومتر و عرض 600 متر و ضخامت 20 تا 40 متر است . سنگ هاي آلونيت در يك نقطه متمركز است ، درصد آلونيت آن خوب و راههاي ارتباطي هم در منطقه وجود دارد .

7 ـ 2 ـ 2 ـ‌ كانسار زايليك ـ قلندر

كانسار فوق در 85 كيلومتري شمال خاور تبريز و 8 كيلومتري شمال اهر با مختصات جغرافيايي زير واقع است : طول خاوري عرض شمالي’5 و 47 تا ’08 و 47 عرض شمالي ’33 و 38 تا ’36 و 38

ارتفاع منطقه بين 1720 تا 2074 متر از سطح دريا است . در اين منطقه توف هاي سبز و لاتيت آندزيت ائوسن مياني ـ بالائي سنگ هاي محدودة كانسار را تشكيل مي دهد . و بر اثر نفوذ يك توده مونزوگرانيتي دچار دگرساني شده اند ، دگرساني بصورت كائولينيتيزاسيون ، آلونيتيزاسيون و سيليسيفيكاسيون است . در منطقه آلونيت دارد ضخامت سنگ آلونيتي متفاوت است و بين 15 تا 40 متر تغيير مي كند مقدار آلونيت در اين زون متغير است اما در كل آلونيت پر عيار ، كم است .

با توجه به تعيين ذخيره محاسباتي و ممكن ، كائولينيت بالاي 250 ميليون تن ، كريستوباليت بالاي 51 ميليون تن و ذخيرة آلونيت با عيار 20 درصد در اين كانسار حدود 000،000،10تن برآورده شده است .

8 ـ 2 ـ 3 ـ كانسار مشكين شهر

معدن مشكين شهر در 15 تا 20 كيلومتري شمال ـ شمال باختر مشكين شهر و در امتداد اهر چاي واقع شده است ارتفاع منطقه 1200 تا 1300 متر از سطح دريا است .

ولكانيت هاي ائوسن در منطقه معدن گسترش فراوان داشته و توسط نوشته هاي ولكانيكي و آواري پليستوسن ـ كواترنز پوشيده شده اند در قسمت شمال خاوري و كمي دورتر از معدن ، ولكانيك هاي ائوسن بر روي سنگ هاي كرتا سه بالا كه در مركز تاقديسي بيرون زدگي دارند قرار گرفته اند .

سنگ هاي دگرسان شده در منطقه مشكين شهر گسترش زيادي دارند ، در حوزه اهر چاي قره سو بصورت متناوب و بطرف شمال خاور امتداد مي يابند (طول 30 كيلومتر و عرض متوسط 5 كيلومتر) . اين سنگ ها توده مواد معدني لايه بندي شده را بوجود آورده كه از نظر تركيب شامل سنگ هاي سيليسيفيه ، سريسيتيزه ، كائولينيتيزه ، آلونيتيزه و ايليتيزه بوده و ضخامتي بين 20 تا 100 متر را دارا هستند .

نواحي كوجنك ، سودخانلو و دوست بيگلي در منطقه مشكين شهر از بهترين مناطق جهت آلونيت است . حوزه معدني آلونيت بطول تقريبي 5 كيلومتر بوده و آلونيت در آن بصورت لايه اي است كه داراي شيبي بطرف جنوب خاور است .

سنگ هاي دگرسان شده در منطقه مشكين شهر حاوي مقادير نسبتاً زيادي زاج طبيعي هستند كه نسبت به ساير مناطق تجزيه شده كاملاً مشخص اند بيشترين مقدار زاج طبيعي زاج در ناحيه كرملو نزديك آبادي زايليك مي توان مشاهده نمود ، اين زاجها اغلب در فصل بهار تشكيل مي شوند و ايجاد آن احتمالاً به خاطر وجود سنگ مادري است كه داراي درصدي از آلونيت بوده هر كجا كه شكستگي بيشتر است زاج بيشتري بوجود مي آيد .

از زاجهاي طبيعي مردم محلي براي رنگرزي ـ دباغي و جلوگيري از خونريزي زخمهاي حيوانات استفاده مي نمايد . سنگ هاي دگرسان شده معمولاً داراي مقادير زيادي سيليس بوده كه درصد در آنها بيش از 80 درصد مي باشد در تمام نواحي دگرسان شده سنگ هاي سيليسي به صورت سرپوشي بر روي سنگ هاي آلتره زيرين قرار گرفته است .

9 ـ 2 ـ 2ـ ديگر مناطقي كه دگرساني گرمايي ( هيدروترمال ) تحمل نموده اند :

الف ـ زون سياهرود كه در جنوب باختر سياهرود و امتداد شمال باختر و عرض و طول 500 و 3000 متر ( بترتيب ) است ، از نظر آلونيت ، رآلگار و گالنيت ممكن است جالب باشد .

محصول هاي آلتراسون سنگ هاي توفي ائوسن پائيني شامل ژيپس ، سنگهاي كائولينيتيزه ، سريسيتيزه و سيليسيفيه مي باشد .

ب ـ زون نوجمير ـ آستمال در جنوب خاور زون سياهرود و جنوب باختر كنتاكت گرانيت دو زال – گولان واقع شده و طول اين زون حدود 25كيلومتر و عرض آن نيم تا يك كيلومتر است. ولكانيك هاي ائوسن و خود توده نفوذي است كه تجزيه شده اند .

در نزديكي آبادي نوجمير يك ناحيه كنتاكت وجود دارد كه طول آن 100 متر بوده و در آن آلونيت و پرهنيت بوجود آمده است .

ج ـ منطقه كركس ـ سنگ هاي دگرسان شده و آلونيتيزه رشته كركس (بين نطنز ـ نائين) نه از شدت دگرساني و نه وسعت قابل مقايسه با شمال باختر ايران نيست و گسترش كمتري دارند در اينجا از سنگ هاي آلونيت به مقدار كم توسط مردم محلي جهت تهيه زاج استفاده مي شده است .

زون نائين ـ بزمان چندين منطقه تجزيه شده دارد ( مانند جنوب نائين ، شمال باختر شهر بابك اطراف معدن سرچشمه و ـ ) كه سنگ هاي دگرسان شده در آنها داراي تركيبهاي سولفوري است . آلونيت هم در چند ناحيه به مقدار كم ديده شده است .

در خاور ايران در كمربند زاهدان ـ بيرجند ـ فردوس چندين ناحيه دگرسان شده وجود دارد كه حاوي كائولينيت ، سيليس و كمي آلونيت است .

همانگونه كه اشاره شده بهترين و مهمترين كانسارهاي آلونيت در چهار گوش زنجان و در محدوده طارم زنجان متمركز است در اين چهار گوش جدا از كانسارهايي كه شرح آن رفت آثار با انديس هاي معدني پر شمار ديگري از آلونيت و زاج وجود دارد و علاقمندان به گزارش هاي تفضيلي موجود در كتابخانه سازمان زمين شناسي ارجاع داده شود .

مطالب اين فصل از منبع شمارة‌ 1 اخذ شده است.

روشهاي فرآوري كاني آلونيت در آمريكا

1 ـ روش چپل ( Chappel )

اين طريقه در سال 1913 توسط شخصي بنام I .HOWARD , F ,Chappel در آمريكا براي تهيه آلومينا و سولفات پتاسيم با استفاده از آلونيت پيشنهاد و به ثبت رسيد . جهت توليد محصولهاي ذكر شده مي بايست از آلونيت نسبتاً خالص و حاوي حداكثر %2 سيليس استفاده مي شد .

در اين طريق بطور كلي پس از تكليس آلونيت تركيب قليايي موجود در آن به سولفات قابل حل در آب تبديل مي شود سپس با يك عمل ساده حل كردن (Leaching ) با آب ، سولفاتهاي محلول از سنگ تكليس شده و جدا شده و اكسيد آلومينيوم غير قابل محلول در آب باقي مي ماند .

مراحل مختلف در اين طريقه :‌

1‌ـ سنگ معدني آلونيت :

پس از استخراج با كمك سنگ شكن شكسته شده و به وسيله تجزية سرندي به اجزاء نرمه و كلوخه اي جدا مي شود .

اجزاء نرمه از سرند عبور مي كند و آنچه بر روي سرند باقي مي ماند كلوخه ها هستند كه داراي ابعاد مخلتف بوده كه حداكثر آن 2 اينچ مي باشد سنگ شكسته شده توسط كوره ها تكليس مي شود . در اين طريقه براي كلوخه هايي كه با حرارت كوره نرم و پودر نمي شوند از يك كوره كوپلا ( CUPLA ) و يا يك كوره عمودي مانند آنچه براي تكليس آهك بكار مي رود استفاده شده است . براي قسمتهاي نرم نيز از يك كورة‌ دوراني مشابه آنچه در كارخانجات سيمان بكار مي رود . مورد استفاده مي گيرد كه سوخت كمتري در اين نوع كوره ها مصرف مي شود . كوره هاي نوع شعله اي

( Rever – Bratory ) كه در داخل آنها جرياني از هوا وجود دارد نيز مي تواند براي تكليس آلونيت مورد استفاده قرار گيرد اما مصرف سوخت در اين نوع كوره ها زياد است .

مناسبترين وضعيت اين است كه آلونيت را به كمك يك جريان قوي هوا با مصرف سوخت متعادل حرارت دهند براي اين منظور وقتي آلونيت در كوره عمودي حرارت داده مي شود اگر نفت استفاده شود آنرا به داخل اتاق سوخت تزريق مي كنند و هوا نيز به مقدار مورد نياز به داخل اتاق وارد مي شود و سپس محصول احتراق به داخل اتاق ديگري در مجاورت آن وارد شده كه داراي دريچه ها و يا روزنه هاي ورود هوا است .

در اين قسمت حرارت براي ورود به محفظة اصلي كوره تنظيم مي شود و از اتاق روزنه ها كه پايين كوره تعبيه شده وارد مي گردد . درجه حرارت تكليس با توجه به تشكيل دهنده هاي آلونيت (بخصوص درصدsi ) تا ( 100 ) و حتي بالاتر هم مي رسد در اثر حرارت دادن AL موجود در اين سنگ معدني بصورت آلومينهاي غير محلول در آن در مي آيد اما آلومينات پتاسيم تشكيل نمي شود . در اثر تكليس ابتدا بين 400 تا 700 درجه آب مولكولي آلونيت خارج مي شود و بين 1000 ـ 700 درجه سولفات آلومينيوم تجزيه شده و گاز خارج مي شود . هر گاه درصد si سنگ آلونيت كم ( %2 تا 1 ) باشد درجه حرارت مورد نياز براي تكليس بين 1000 ـ 800 درجه است .

آنچه مسلم است هر قدر اجزا كوچكتر باشد عمل كلسيناسيون در درجه حرارت كمتري صورت مي گيرد . به همين جهت درجه حرارت تكليس ذرات ريز پايين تر از درجه حرارت مواد كلوخه اي است . در هر صورت هر نوع كوره اي كه براي تكليس سنگ آلونيت مورد استفاده قرار مي گيرد بايستي توجه داشت كه حرارت تكليس در مراحل اوليه به آرامي و تدريجي بالا رود و سنگ بطور ناگهاني در معرض درجه حرارت بالا قرار نگيرد .

2 ـ محصول تكليس شده را كه شامل سولفات پتاسيم و اكسيد آلومينيوم است با آب حل مي كنند ( Leaching ) و سولفات پتاسيم در آب حل شده و از اكسيد آلومينيوم جدا مي شود .

روش موفت R . MC . MOFFAT

در دهه 1930 موفت روش را براي استخراج آلومينا از آلونيت پيشنهاد كرد كه از آزمايشگاه فراتر نرفت .

مطالعات او بر روي نمونه هايي از آلونيت ايالت UTAH انجام گرفت .

روش Kalunite ( تأثير محلولهاي اسيدي )

آلومينا يا زاج سفيد طبيعي در بسياري از نقاط جهان توزيع شده و معروفترين آن در نزديكي Morsyvale يوتا واقع است .

مزيت اين كانه در داشتن %30 آلومينا و مقدار كم سيليس و اكسيد آهن مي باشد . آلونيت مقدار كافي تري اكسيد سولفور دارد كه جهت توليد اسيد براي فرآوري و تهيه آلومينا مناسب است . در تهيه آلومينا از آلونيت مقدار زيادي سولفات پتاسيم به عنوان محصول فرعي توليد مي شود . هدف اين روش بدست آوردن آلومينا با خلوص بالا براي ارائه عيارهاي مورد نياز در متالورژي مي باشد .

مراحل تهيه

آلونيت را 20 مش ( MESH ) ريز مي كنند .

در كوره تا 600 درجه و گاهي نيز بيشتر از 700 درجه حرارت داده مي شود تا آب موجود خارج شود . حرارت را نبايد در حدي باشد كه سولفات هاي آلونيت تجزيه شود و گازهاي سولفوره از آن خارج شوند .

چون از اين گازها بايد در مراحل بعدي استفاده كرد .

سپس آلونيت كلسينه شده را تحت تأثير محلول اسيد سولفوريك و سولفات پتاسيم قرار مي دهند تا حل شود محتوي آلومينيوم و پتاسيم موجود در كانه به سولفات مضاعف آلومينيوم و پتاسيم تبديل مي شود . مزيت اين انحلال در انحلال هر گونه آهن در مرحلة اول مي باشد ديگر ناخالصي هاي نيز در مقابل اسيد مقاومت كرده و نامحلول مي ماند .

عمل بعدي كريستاليزه كردن سولفات مضاعف آلومينيوم و پتاسيم به صورت زاج و جدا كرده آن از محلول مادر ( Mother Liqour ) است .

در عمل كريستاليزه كردن با كمك محلولهاي حاصل از شستشوي مواد باقيمانده از تيكنرها مي تواند كريستالي كردن را تقويت نمايد . براي جلوگيري از افزايش آهن در زاج محلول را قبل از كريستاليزه كردن تحت تأثيز گاز قرار مي دهند . و بدين ترتيب آهن فريك III در محلول به آهن II تبديل شده و پس از كريستالزه كردن املاح فرو ( Fero ) در محلول باقي مي ماند .

بلورهاي زاج را كه بدين ترتيب بدست آمد ، تكليس شده تا به آلومينا گازهاي و و سولفات پتاسيم تجزيه شود . گازها را براي تهيه اسيد سولفوريك مورد استفاده قرار مي دهند و با شستشوي مخلوط سولفات پتاسيم آلومينا سولفات را به صورت محلول از اكسيد آلومينيوم جدا مي كنند . اين روش مراحل زيادي دارد و در مقياس صنعتي در آمريكا براي توليد آلومينا بدون استفاده از بوكسيت اقتصادي است . براي اين روش احتياج زيادي به فراهم آوردن سوخت جهت كلسينه كردن و‌ آب براي شستشو مي باشد .

3 ـ‌ روش ‌Mc Cullough ( تأثير محلولهاي اسيدي) :

در اين روش نيز از آلونيتهاي يوتا استفاده شده ليكن برخلاف روشهاي ديگر هدف اين است كه در مرحله اول اكسيد AL با عيار بالا را بازبيني كرده و سپس در مرحله دوم پتاسيم را از سولفات پتاسيم استخراج كرد . در ابتدا آلونيت را خرد كرد و كلسينه مي كنند سپس در مخزن واكنشي با اسيد سولفوريك حل مي كنند . محلول را فيلتر كرده و سيليس (si ) غير قابل حل را خارج مي كنند .

4 ـ محلول فرآوري شده را با هيدروكسيد پتاسيم كه از مرحله ديگر فرآيند آورده مي شود مخلوط كرده و مجدداً فيلتر مي كنيم در اولين فيلتراسيون هيدروكسيد آهن نامحلول خارج شده و محلول فرآوري شده را اين بار تحت تاثير اسيد سولفوريك قرار مي دهيم و سپس براي سومين بار محلول را فيلتر كرد . و محلول پتاسيم سولفات را به الكتروليز فرستاده و باقيمانده هيدروكسيد آلومينيوم است كه شسته شده و كلسينه مي گردد تا را براي سلول هاي احيا آماده كند .

5 ـ روش آلومت ( Alumet ) :

شركت Earth science از اواسط دهة 1960 بررسيهايي را براي توليد آلومينا از مواد آلومنيوم دار غير بوكسيتي شروع كرد .

شركتي بنام آلومت در گلدن كلرادو براي ادامه بررسيهاي و تبديل آلونيت به آلومينا تشكيل شد . اين كارخانه در ابتدا در سال 1974 يك كارخانة پايلوت به ظرفيت نيم تن آلونيت در ساعت در شهر گلدن كلرادو ـ كار انداخت و تا پايان سال 1976 روشهاي زير را در مقياس آزمايشگاهي و پايلوت ارائه كرده است .

روش(1974) D. Stevenes

در اين روش ابتدا آلونيت خرد و حرارت داده مي شود و سپس آنرا در يك محيط احياءكننده حرارت مي دهند تا مقداري از گوگرد موجود در كاني مربوط به سولفات آلومينيوم به صورت SO2 خارج شود پس از عمل احيا سنگ را در يك كورة ديگر و در محيط اكسيد كننده حرارت مي دهند تا احياناً اگر در مدت احيا مقداري گوگرد توليد شده آنرا اكسيد كرده ، بصورت SO2 خارج كنند براي اكسيد كردن مي توان از هوا و يا اكسيژن استفاده كرد . عمل فوق يعني گرفتن آب مولكولي احياء اكسيد كردن در درجه حرارت بين 850 ـ 400 انجام مي گيرد . SO2 حاصل از عمليات فوق را براي توليد SO2 مايع و يا اسيد سولفوريك بكار مي گيرند محصول خارج شده از كوره سوم ( كوره اكسيد كردن ) را با آب مي شويند و سپس مايع را از مواد جامد جدا مي كنند .

محلول جدا شده شامل سولفات پتاسيم است كه به كريستاليزاتور فرستاده مي شود . به مواد جامد كه مخلوطي از اكسيد آلومينيوم و مواد باطله است مخلوطي از هيدروكسيدهاي قليايي كه غلظت سود در آن بصورت كربنات سديم gr/lit 300 اثر مي دهند . انحلال در فشار معمولي و در درجه حرارت 80 تا 110 درجه صورت مي گيرد و انحلال بين 65 دقيقه تا 2 ساعت طول مي كشد سپس مايع را كه شامل آلومينات قليايي است از مواد جامد و يا باطله جدا مي كنند . در محلول آلومينات بدست آمده . مقداري سيليس بصورت محلول وجود دارد كه با حرارت يا به كمك بلورهاي آلوموسيليكات سديم آنرا سيليس زدايي مي كنند . عمل سيليس زدايي هر گاه در فشار معمولي و درجه حرارت 90 انجام شود يك ساعت بطور مي انجامد .

و هر گاه با فشار بالاتر در درجه حرارت 200 انجام شود . 15 دقيقه طول مي كشد محلول آلومينات عاري از سيليس را خنك كرده و به آن مقداري بلور هيدرات آلومينيوم مي افزايد تا آلومينيوم موجود در آن بصورت هيدروكسيد آلومينيوم ته نشين شود با جدا كردن هيدرات فوق و تكليس آن اكسيد آلومينيوم حاصل مي شود .

روش دومي هم Stevense در 1974 ارائه كرد كه مشابه روش قبلي بود . ولي در آنجا در ابتدا به محصول كوره يك باز ضعيف مانند هيدرات آلومينيوم( PH 12 تا 8 ) و غلظت 5/12 تا 32 گرم آمونياك آزاد در هر ليتر محلول در درجه حرارت 100 اثر مي دهند و نتيجة اين عمل تشكيل سولفات آمونيوم و پتاسيم محلول و تبديل آلومينيوم به هيدرات غير محلول است .

روش C.j. Hartman

اين طريقه در سال 1970 بوسيله شركت آلومت ارائه شد .

در اين روش نيز پس از خرد كردن و حرات دادن آلونيت دنبالة عمل به دو طريق انجام مي گيرد .

1 ـ احيا آلونيت با استفاده از احيا كننده اي شناخته شده مثل CO ، هيدروژن و يا مخلوطي از اين دو و سپس اكسيد كردن آن به منظور خارج كردن گوگرد باقيمانده و بعد از آن عمل حل كردن با آب و يا يك باز قليايي مانند پتاس و تبديل سولفات آلومينيوم به سولفات قليايي .

2 ـ آلونيت حرارت داده شده را مستقيماً تحت تأثير يكباز قليايي مثل هيدروكسيد آمونيوم و يا پتاس قرار مي دهند تا سولفات آلومينوم به سولفات قليايي تبديل شود پس از حل كردن مايع را كه شامل سولفات پتاسيم است از مواد جدا مي كنند ( مرحلة اول ) مواد جامد را در سود حل مي كنند و سپس مايع را كه شامل آلومينات سديم است از مواد جامد ( باطله ) جدا مي سازند ( مرحلة 2 ) محلول آلومينات سديم را كه داراي مقداري سيليس بصورت محلول است را سيليس زدايي مي كنند و اين كار در مراحل قبلي توضيح داده شده است . از اين محلول در واحد مبدل يوني براي تهيه پتاس از سولفات پتاسيم بدست آمده در عمل حل كردن آلونيت حرارت داده شده استفاده مي شود محلول آلومينات سديم تصفيه شده را خنك مي كنند و مقداري بلور ALOH3 به آن مي افزايند تا هيدرات آلومينيوم را ته نشين نمايد . هيدرات را از محلول جدا مي كنند و با كلسينه كردن آن اكسيد آلومينيوم بدست مي آورند . محلول جدا شده از هيدرات آلومينيوم را كه شامل سودسوزآور است به 2 جريان تقسيم مي كنند . قسمت اصلي پس از تغليظ براي انحلال آلونيت فرستاده مي شود و بقيه را براي تهية پتاس مورد نياز در قسمت حل كننده به واحد مبدل يوني مي فرستند مايع جدا شده در مرحلة اول جدا كردن را كه شامل سولفات پتاسيم است به كريستاليزه مي فرستند تا سولفات پتاسيم را كريستالي كرد . و از محلول جدا كنند .

اين محلول به 2 جريان تقسيم مي شود قسمتي به واحد حل كننده و قسمتي را براي تهيه پتاس مورد نياز واحد حل كننده به واحد مبدل يوني فرستاده مي شود . واحد مبدل از ستوني از آلوموسيليكات سديم تشكيل شده است . با عبور جريان شامل كه از كريستاليزاتور گرفته مي شود يونهاي سديم آلوموسيلكات جانشين يونهاي پتاسيم به سولفات پتاسيم شده و بدين ترتيب آلوموسيلكات پتاسيم سولفات سديم بدست مي آيد .

سولفات سديم را خارج كرده و از داخل ستون آلوموسيلكات پتاسيم جرياني شامل سود سوزآور كه از قسمت رسوب كننده هيدرات آلومينيوم بدست مي آيد عبور مي كند و با تعويض يوني سديم سود پتاسيم آلوموسيليكات انجام مي گيرد و آلوموسيليكات سديم و محلول پتاس بدست مي آيد . محلول پتاس بدست آمده را به واحد حل كننده مي فرستند تا مورد استفاده قرار گيرد .

مطالعات اقتصادي نشان مي دهد كه هر گاه براي فرآوردهاي جنبي بازار فروش وجود داشته باشد بهاي توليد هر تن آلومينهاي بدست آمده از آلونيت كمتر از بهاي هر تن آلوميناي بدست آمده از بوكسيت است .

مطالب اين فصل از منابع شمارة‌ 2 و 3 استفاده شده است.

مطالعه روشهاي فرآوري آلونيت در شوروي ( سابق )

1 ـ روش هاي قليايي تهيه آلومين از سنگ معدن آلونيت :

در آثار دانشمندان روش هاي مختلفي جهت فراواني سنگ معدن آلونيت وجود دارد . روش هاي قليايي روش هاي اسيدي و روشهاي مختلف همان طور كه در مورد فرآوري بوكسيت ها ، روشهاي قليايي توليد آلومين از سنگ معدن بوكسيت ، ساده و اميد بخشي است ، در اينجا نيز چنين است . اينكه مهمترين روش هاي موجود را براي بررسي مي كنيم :

در عمل از گازوئيل ، نفت ، گاز طبيعي تبديل شده ، بخارهاي گوگرد معمول غيره به عنوان احياء كننده استفاده مي نمايند . مواد احياء كننده از قسمت پايين بدستگاه بسته سيال وارد مي شود .

موارد استعمال

مور د مصرف قديمي و سنتي آلونيت در ساختن زاج است كه هنوز هم در رنگرزي ـ تصفيه خانه هاي آب و نفت ـ مورد استفاده واقع مي شود . ولي اخيراً از 20 سال گذشته به اين طرف آلونيت در كشور شوروي براي توليد اكسيد آلومينيوم استفاده مي شود . در شوروي در شهر گنجه ( كيروف آباد ) در آذربايجان شوروي بطوريكه شنيده شده است كارخانه اي با ظرفيت توليد تقريباً 200 تني آلومين در روز از سنگ آلونيت ايجاد شده است . همچنين از آلونيت جهت توليد اسيد سولفوريك و سولفات پتاسيم استفاده مي شود .

روش مينرال : ( MINERAL )

ماهيت اين روش عبارت است از انحلال سنگ معدن آلونيت خام بوسيله قلياي قوي و طبق واكنش از 12 مولكول NaoH به ازاء يك مولكول آلونيت ، 6 مولكول براي تركيب شدن با SO3 و 6 مولكول نيز براي تركيب شدن با مصرف مي شود . عمل انحلال با قلياهاي داغ و يا با محلولهاي قلياي آلوميناتي در گردش ( با مدول كائوستيك بالا ) صورت مي گيرد . مثلاً در دماي 100 نمونه اي از آلونيت هاي زاگليگ با محلول 5 درصدي NaoH در مدت 15 دقيقه به ميزان 92 درصد و با محلول 10 درصدي به ميزان 97 درصد تجزيه مي شود . ولي در مدت انحلال 30 دقيقه به ترتيب 97 درصد و 100 درصد آلونيت تجزيه مي شود با در نظر گرفتن اينكه قدري كائولينيت و كوارتز ريزدانه نيز حل مي شوند و با توجه به ازدياد تلفات و در دماهاي بالا ، انحلال سنگ معدن هاي آلونيت را بايد در دماي 80 ـ 60 انجام داد . طبق روش مينرال كه توسط كامتكي پيشنهاد شده است ، سنگ معدن آلونيت را پس از نرم كردن تا 50 ـ 40 مش به مدت 30 دقيقه با محلول 10 درصدي NaoH در دماي 100 درجه سانتي گراد و در شرايط نسبت مايع به جامد برابر 4 ، مورد انحلال قرار مي دهند . پس از انحلال در تركيب محلول تقريباً 50 گرم در ليتر باقي مي ماند كه براي پايداري آن به ويژه با وجود و كفايت مي كند ، در اين محلول هم قدري وجود دارد . پس از جداسازي و شستن كل باطله ، محلول را در مخازن و يا در اتوكلاوسيليس زدايي مي كنند و سپس با تجزيه مي نمايند . هيدرواكسيد شسته شده و تكليس شده نيز محصول اساسي و نهايي توليد مي باشد . براي بازيابي قليايي قوي از محلول ها در سود سولفاتي مراحل پيچيده اي را بايد طي كرد . به هنگام واكنش محلول ها با آهك ، فقط آن قليايي كه در تركيب كربنات سديم است بر مي گردد ، آن هم كاملاً نه ، زيرا سولفاتها براي جريان سوزآور كردن ايجاد مانع مي كنند و به آن ضرر مي زنند ، ولي مقدار قليايي كه به محلول داخل مي شود در حدود 60 درصد از مقداري را تشكيل مي دهد كه براي تجزيه سنگ معدن صرف مي شود . محلول را پس از جداسازي گل سرد مي كنند . و بايد گفت كه هر قدر قليا قوي تر باشد ، همانقدر نيز بلورهاي سولفات كاملتر ته نشين مي شوند . بلورهاي سولفاتهاي سديم و پتاسيم از طريق سانتريفوژ جدا مي شوند و محلول كه باز هم در آن مداري سولفات مانده است وارد گردشي مي شود باقيمانده سولفات ها به تجزيه آلونيت ضرر نمي رساند ، ولي هر قدر اين باقيمانده بيشتر باشد به همان نسبت نيز مقدار در محلول پس از انحلال كمتر مي گردد . رسوب سولفاتهاي پتاسيم و سديم راه پس از سانتريفوژ با روش « لبلان » براي دريافت قليايي سوزآور و اسيد سولفوريك مورد عمل قرار مي دهند ، سولفاتهاي بي آب شده را با زغال و سنگ آهك مخلوط مي كنند و در 800 آنها را بتدريج مي سوزانند . در اين صورت واكنش زير انجام مي شود :

هنگام انحلال مواد ذوب شده كربنات سديم و پتاسيم را حل مي كنند ؛ ولي Cas در رسوب غير قابل حل باقي مي ماند . محلول كربناتي را كه از آن جدا مي شود سوزآور مي كنند . بعداً آنرا به گردش مي فرستند و يا آنكه قسمتي از آن را براي توليد كربنات سديم و پتاسيم مورد استفاده قرار مي دهند .

گل سولفيد را براي استفاده گوگرد در پالپ با گازي كه از كوره هاي سوزاندن آهك خارج مي شود تجزيه مي نمايند .

را در كوره هايي مي سوزانند كه در آنجا بر حسب ميزان هواي اضافه شده و دما و سپس و يا بخار گوگرد بدست مي آيند . كربنات كلسيم كه از سوز آور شدن محلولهاي كربنات سديم بدست مي آيد و نيز كه از فرآوري تفاله سود (Cas ) بدست مي آيد .

روش مينرال شامل دو شاخه است .

شاخة اول ـ توليد ساده آلومين از سنگ معدن آلونيت است كه حتي آسانتر از فرآوري بوكسيت ها با روش باير مي باشد . شاخه دوم ـ شاخه بسيار پيچيده اي است و عبارت است از بازيابي قليا و توليد محصولات جنبي

مزاياي روشي ميزال از اين قرارند :