چکیده
ایلمنیت ماگمایی مصری به عنوان یک سنگ معدن با گرید متوسط دستهبندی می شود. در این کار تحقیقاتی، تولید TiO2 با کیفیت بالا از این ماده برای کاربرد در صنایع مختلف با استفاده از فعال سازی مکانیکی، احیای کربوترمیک، فروشویی با هیدروکلریک اسید، و کلسینه کردن گزارش شده است. مخلوطی از ایلمنیت (FeTiO3) و کربن فعال به مدت 30 ساعت آسیاب شد. این مخلوط در دمای ˚C1200 به مدت 1 ساعت آنیل شد، سپس محصول به دست آمده با هیدروکلریک اسید فروشویی شد و در دمای ˚C600 به مدت 2 ساعت کلسینه شد. نقش آسیاب گلوله ای سایش ایلمنیت خام برای دستیابی به نانوذرات بود، و احیای کربوترمیک نیز برای احیای تمام فازهای Fe-Ti و تبدیل آنها به مخلوطی از فلز Fe و TiO2 انجام شد. فرایند فروشویی برای حذف فلز Fe و دستیابی به TiO2 با گرید بالا انجام شد. بعد از فروشویی و کلسینه کردن مخلوط آسیاب شده و آنیل شدة FeTiO3/C تحت شرایط بهینه، نانوذرات TiO2 با اندازه ذرات nm 100-10 و خلوص بالاتر از %95 به دست آمد. خصوصیات نانوذرات روتایل سنتز شده از ایلمنیت طبیعی مصری با شرایط بسیاری از کاربردهای صنعتی مطابقت دارد.
1- مقدمه
ایلمنیت معدنی (FeTiO3) منبعی عظیم از روتایل (TiO2) است، که میتواند بطور مستقیم به عنوان رنگدانه یا برای تولید پوشش های میله جوشکاری، سرامیکها، کاغذ، و در حوزههای دیگر صنعت شیمی استفاده شود (Diebold, 2003; Mahmoud et al., 2004). رنگدانه های سفید تیتانیوم دی اکسید با دو فرایند سولفات و فرایند کلردار کردن خشک تولید شده اند (Mahmoud et al., 2004). در فرایند سولفات، سنگ معدن ایلمنیت با سولفوریک اسید غلیظ واکنش می دهد؛ این فرایند شناخته شده و پر کاربرد است، اما زمانبر و هزینه بر است و محصول جانبی سولفات آهن II نیز بازار فروش خوبی ندارد (Abdel-Aal et al., 2000; Afifi, 1994)، درحالیکه در فرایند کلردار کردن، سنگ معدن ایلمنیت کلردار شده و تیتانیوم تترا کلرید را تولید می کند، که سپس برای تشکیل رنگدانه ها اکسید می شود؛ این فرایند اقتصادی تر است و ضایعات کمتری را نیز تولید می کند (Mackey, 1994). در سال های اخیر به دلیل کمبود روتایل طبیعی، تلاش های بسیاری برای تولید روتایل مصنوعی (TiO2) از ایلمنیت طبیعی با استفاده از فرایندهای کلردار کردن انجام شده است (Mahmoud et al., 2004; Tao et al., 2012)…
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید