روش های موجود فرآوری “کانی آلونیت” در گذشته و حال

از قرون و اعصار گذشته بشر در پی دستیابی به امکانات و ابزارهای توسعه تلاشهای فراوانی را در راه کشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است.

بی‌شک  فلز درعصر حاضر به عنوان زیر ساخت توسعه و فناوری همواره مورد توجه بوده و کشورهای پیشرفته جهان با علم به این نکته سعی فراوانی را در راه کشف وتوسعه‌ ذخایر و منابع فلزی خود انجام داده و هم اکنون نیز علاوه بر استفاده‌ بهینه از ذخایر و منابع خود چشم به بهره‌برداری از مواد و کانی‌های غنی موجود در کرات دیگر و من جمله ماه دارند.

بدیهی است با توجه به بودن ذخایر و معادن قابل استحصال کشورها و همچنین استفاده‌ نادرست در بعضی مناطق، دورنمای صنعت فلز مبهم نماید با توجه به مطالب فوق نیاز بشر به ابداع روشهای جدید فرآوری جهت بهره‌برداری از معادن  و ذخایر کم عیار و همچنین استحصال آن بخشی از کانی‌هایی که از لحاظ متالوژیکی و کانه‌آرایی مشکل‌زا می باشند ضروری به نظر می‌رسد.

لذا در عصر حاضر تمام توجهات به سمت مواد و کانیهایی است که تاکنون مورد توجه نبوده و یا به دلیل مشکلات فرآوری قابل استحصال نبوده‌اند.

با توجه به این مطلب فلز آلومینیوم نیز از این قاعده مستثنی نبوده و نیاز بشر به تولید واستحصال آن در سالهای آتی بسیار مورد توجه می‌باشد. در حال حاضر در صنعت آلومینیم جهان مهمترین منبع برای تأمین آلومینیوم کانی بوکسیت می‌باشد.

هم‌اکنون مهمترین و بهترین گزینه‌ برای تأمین آلومینیوم بعد از بوکسیت، آلونیت می‌باشد. کانیهای دیگری نیز جهت تولید آلومینیوم مورد توجه قرار دارند که از آن جمله می‌توان به آنورتوزیت – نفلین- رسها و شیل اشاره کرد.

سمیناری که در حال مطالعه می‌فرمایید بحث در مورد روشهای موجود فرآوری کانی آلونیت در گذشته و حال می‌باشد که همراه با بحث در مورد رفتارهای اختصاصی کانی آلونیت در شرایط مختلف شیمیایی و حرارتی و مطالعه دقیق خواص این کانی در محیطهای اسیدی و قلیایی می‌باشد.

همچنین کاربردهای مختلف آلونیت به غیر از تولید آلومینا مانند استفاده به عنوان منعقد کننده ( کواگولان) و ( فلوگولانت) در بحث تصفیه آب (‌Water Treatment ) و داروسازی مورد بحث قرار گرفته است.

بحث در مورد مشکلات محیط زیستی و مشکلات موجود فرآوری این کانی نیز از جمله مطالعات انجام گرفته در این سمینار می‌‌باشد. در پایان لازم می‌دانم از استاد راهنمای درس سمینار جناب آقای دکتر محمدمهدی سالاری‌راد و همچنین کمکها و راهنماییهای استاد درس سمینار جناب آقای مهندس یاوری کمال تشکر را بنمایم.

در آخر امید است با تلاش و کوشش شبانه‌روزی متخصّصین و کارشناسان صنعت و معدن وابستگی عظیم درآمد کشور به نفت به مرور زمان کم شده و ما نیز همچون سایر کشورها در حفظ ذخایر  و منابع ملّی خود برای آیندگان کوشاتر باشیم.

آلونیت در جهان از قرن پانزدهم تا اواخر قرن حاضر بعنوان منبعی برای زاج و سولفات آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفته است . از زمان شناخت و بکارگیری آلونیت در ایران تاریخ دقیقی در دسترس نیست اما تردیدی نیست که سابقه طولانی داشته و چه بسا ایرانیان از پیش از قرن پانزدهم آن را مورد استفاده قرار می دهند از اوایل قرن حاضر از بوکسیت و رس هم تا حدودی برای بدست آوردن زاج و سولفات آلومینیوم استفاده می شود . آلونیت در طول اولین جنگ جهانی نقشی استراتژیک و حساس در استرالیا و ایالات متحده امریکا در تهیه کود سولفات پتاسیم ایفا کرده است . (  Hall et al, 1983 )

ترکیب شیمیایی و برخی خصوصیات کانی شناسی آلونیت

آلونیت خالص از نظر تئوری با فرمول   دارای که  05/13 ، درصد  37/11 درصد ،  92/36 درصد و  66/38 درصد می باشد آنالیز بعضی از بلورها ممکن است مشابه ترکیب فوق باشد اما آلونیت طبیعی مقداری سدیم دارد که جانشین پتاسیم شده است. و در صورتیکه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم معادل یک یا بزرگتر از یک باشد کانی را ناترو آلونیت گویند. چنانچه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم بزرگتر از 1:3 می باشد ممکن است به آن آلونیت سدیک گویند اگر چه این نام گاهی به غلط مترادف با ناترو آلونیت در نظر گرفته می شود .

موارد استفاده و پراکندگی آلونیت در جهان

در برخی کشورها آلونیت جهت تولید آلومین  مورد استفاده قرار می گیرد ، چنانکه در آذربایجان شوروی ( سابق ) کارخانه ای با ظرفیت تولید تقریباً 200 تن در روز آلومین برپاست که از آلونیت ، آلومین استخراج می شود ، از آنجا که آلومین منبع با ارزشی برای آلومینیوم است ، آلونیت را می توان کانسار آلومینیوم بشمار آورد . کود از محصولات فرعی آلونیت است در ایران آلونیت از قدیم و بطور سنتی در تولید زاج مصرف می شده است که بکار رنگرزی و تصفیه خانه های آب و نفت می آید . آلونیت در بسیاری از کشورها وجود دارد البته باید در نظر داشت که انباشته های بزرگ و غنی از آلونیت که برای تاسیس کارخانه تولید آلومین یا کود مناسب باشد ، به طور نسبی ، کم است .

آلونیت های رگه ای

آلونیت در رگه ها یا خیلی ریز بلور و یا نهان بلور ( Cryptocrystaline ) است که در این حالت به رنگ سفید و زرد می باشد . چنانکه آلونیت در رگه در چهره بلورهای درشت که گاه طول آن ها به 10 تا 20 میلی متر می رسد پدیدار شود ، صورتی رنگ است ( 1983 ، Hall et al  ) . اگر چه در رگه های با عیار بالا ، به  طور تقریب ، ‌آلونیت جانشینی قابل قبول برای بوکسیت خواهد بود ، اما کل منابع در دسترس و موجود در رگه ها کمتر از آن است که سازنده اساس ماده ای خام در صنعت باشد.

آلونیت های گرهکی در سنگ های رسی رسوبی

آلونیت یا ناتروآلونیت گرهکی و لایه ها ور گه های کم ضخامت نامند آن از نظر جغرافیایی بسیار متداول و گسترده اند ( هال ،‌ 1978 ) و در شیل ها ، شیست های میکادار ، یا لایه های رسی یافت می شوند ، به نظر می رسد این آلونیت ها به طور دیاژنتیکی یا برون زایی ( Supergenic ) و در اثر عملکرد آب های زیرزمینی اسیدی غنی از سولفات ، در رسوبات آرژیلی سرشار از میکا یا ایلیتی بوجود آمده اند اکسیداسیون پیریت پراکنده در سنگ های رویی یا سنگ مجاور آن ، اسید لازم را فراهم می سازد ؛ پتاسیم از ایلیت یا میکا (مسکویت) موجود در رسوب میزبان آلونیت است . خلوص گرهک های آلونیتی ممکن است به خلوص آلونیت های رگه ای نزدیک باشد . ولی این رخدادهای رسوبی ، بیشتر ، محدود به لایه های کم ضخامت و ناممتدی است که بطور معمول ، با کائولین مخلوط بوده ، و توده های آن قدر بزرگی را تشکیل نمی دهد که به عنوان منبع آلومینیوم بهره برداری شوند .

زمین شناسی کانسار

سنگ های پیرامون معدن را بیشتر توف های پالئوژن تشکیل می دهد که یک توده اسیدی مربوط به اواخر ائوسن در آنها نفوذ کرده است . این توف ها را گدازه های ریولیتی نئوژن بطور دگر شیب می پوشاند توف های خاکستری ـ بنفش پالوژن و قسمت هایی از توده گرانودیوریتی به گونه ای منظم دچار دگرسانی شده است . چنانکه در قسمت پائین گچ ، کائولینیت و لیمونیت ، در قسمت میانی بیشتر آلونیت و در قسمت بالا سیلیس بوجود آمده است . در سنگ مادر آلونیت به رنگ های خاکستری نیلی تا بنفش نیز دیده می شود . ساخت این سنگ ها دانه دانه و لایه دار است .

• مقدمه
• زمین شناسی و پراکندگی آلونیت در ایران و جهان
• پیش درآمد
• ۱ ـ ۱ ـ ترکیب شیمیایی و برخی خصوصیات کانی شناسی آلونیت
• ۲ ـ۱ ـ موارد استفاده و پراکندگی آلونیت در جهان
• ۳ ـ ۱ ـ چگونگی رخداد
• ۱ ـ ۳ ـ ۱ ـ آلونیت های رگه ای
• ۲ ـ ۳ ـ ۱ ـ آلونیت های گرهکی در سنگ های رسی رسوبی
• ۳ ـ ۳ ـ ۱ ـ آلونیت جانشینی در سنگ های ولکانیکی و سنگ های نفوذی کم عمق
• ۴ ـ ۱ ـ منطقه بندی انباشته های جانشینی
• ۱ ـ ۴  ـ ۱ ـ زون سیلیسی مغزه ای یا پوششی
• ۲ ـ ۴ ـ ۱ ـ زون کوارتز ـ‌ آلونیت و زون آرژیلی
• ۳ ـ ۴ ـ ۱ ـ زون پروپیلیتی
• ۵ ـ ۱ ـ ژنز انباشته های جانشینی آلونیت
• انباشته ها و معادن آلونیت در ایران
• ۱ ـ ۲ ـ خاستگاه آلونیت در سنگ های ولکانیکی ترسیر  ایران
• ۲ ـ ۲ ـ انباشته های آلونیت در ایران
• ۱ ـ ۲ ـ ۲ ـ کانسار حسن آباد
• زمین شناسی کانسار
• ۲ ـ ۲ ـ ۲ ـ کانسار سیردان
• زمین شناسی کانسار
• ۳ ـ ۲ ـ ۲ـ کانسار زاجکان
• ۴ ـ ۲ـ ۲ ـ کانسار یوزباشی چای
• ۵ ـ ۲ ـ ۲ـ کانسار زاج کندی
• ۶ ـ ۲ ـ  ۲ـ کانسار تا کند ( در استان زنجان )
• ۷ ـ ۲ ـ ۲ ـ‌ کانسار زایلیک ـ قلندر
• ۸ ـ ۲ ـ ۳ ـ کانسار مشکین شهر
• ۹ ـ ۲ ـ  ۲ـ دیگر مناطقی که دگرسانی گرمایی ( هیدروترمال ) تحمل نموده اند
• روشهای فرآوری کانی آلونیت در آمریکا
• ۱ ـ روش چپل ( Chappel )
• ۲-روش موفت R . MC . MOFFAT
• ۳-روش Kalunite ( تأثیر محلولهای اسیدی )
• ۴ ـ‌ روش ‌Mc Cullough   ( تأثیر محلولهای اسیدی)
• ۵-روش آلومت ( Alumet )
• ۶-روش(۱۹۷۴)   D. Stevenes
• ۷-روش C.j. Hartman
• مطالعه روشهای فرآوری آلونیت در شوروی ( سابق )
• ۱ ـ روش های قلیایی تهیه آلومین از سنگ معدن آلونیت
• موارد استعمال
• روش مینرال : ( MINERAL )
• تکلیس سنگهای معدنی آلونیت
• روش احیاء
• روش( Loest )
• پروسه احیای آلونیت در بازیابی آلومینا از آن
• دیاگرام (فلوشیت) روش LOEST
• HARTMAN
• روش برای بازیابی آلومینیوم از آلونیت
• فلوشیت روش HARTMAN
• Kaluzhsky
• روش LOEST
• فلوشیت روش LOEST
• رفتار گرمایی ترکیبات سنگ کانی آلونیت همراه با
• ۱ ـ مقدمه
• ۲ ، ۲ ـ دستگاه گرمایی
• ۳ ،  ۲ ـ رفتار گرمای آلونیت
• ۳ . نتایج و بحث ها
• ۲ ، ۳ . ارزشیابی XRD
• ۴ . خاتمه و نتیجه بحث
• کاربرد سنگ کانی آلونیت بعنوان یک کمک در انعقاد (‌Coagulant , Flocculant )
• ۱ ـ مقدمه
• ۲ ـ مواد و روشها
• ۳ ـ نتایج تجربی و بحث درباره آنها
• ۱ ـ ۳ : دمای بهینه شده کلسینه شدن
• ۳ ـ ۳ : آلونیت کلسینه شده بعنوان یک کمک منعقد کننده
• مقرون به صرف بودن
• نتیجه گیری
• شرایط بهینه برای لیچینگ سنگ کانی کلسینه آلونیت در NaoH قوی
• روش پیشنهادی مؤلف برای فرآوری آلونیت در ایران
• نامگذاری
• مقدمه
• روش تجربی
• نتایج و بحث مربوط به آنها
• نتیجه بحث
• مشکلات محیط زیستی فرآوری آلونیت و تأثیرات آن بر طبیعت
• گزارش خلاصه ای از تحقیقات انجام شده بر روی تهیه آلومینا از آلونیت در شرکت ایتوک
• پروژه تولید آلومینا از آلونیت در ایران
• ۱- مشکل اسیدسولفوریک
• ۲- سولفات پتاسیم
• ۳- مشکل تهیه هیدروکسید پتاسیم
• چشم انداز تولید آلومینا از آلونیت در ایران
• اطلاعاتی درباره آمار فرآوری آلونیت در روسیه و آمریکا
• تولید در  روسیه
• تولید در آمریکا
• اولین کارخانه فرآوری آلونیت
• روشهای ترکیبی اقتصادی فرآوری کانی آلونیت
• تولید آلومینا از آلونیت در شوروی سابق
• پروسه تولید آلومینا مطابق شرح زیر است
• آلونیت در ایران
• ذخایر شناخته شده آلونیت در ایران
• منابع (References)

منابع

1. حلمی، فریده، زمین شناسی و پراکندگی آلونیت در ایران، سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور، 1378.
2. Loest, Kent W., Kesler, George H., 1978, “Process for reduction of alunite ore in aluminum recovery process”, US PATENT (4, 093, 700), june, pp. 95-122.
3. Loest, Kent W., 1997, “Recovery of aluminum from alunite ore using acid leach to purify the residue for bayer leach”, US PATENT (4, 031, 182), june, pp. 106-122.
4. HARTman, George J., 1980, “Process for recovering aluminum from alunite”, US PATENT (4, 230, 678), oct, pp. 89-122.
5. Kaluzhsky, Nikolai Andreevich, 1977, “Plant for fluidized bed heat treatment of powdered alunite”, US PATENT (4, 026, 672), may, pp. 108-122.
6. Name (Duda & Rej 190) PHYS. Prop. (Enc.of minerals, 2^nd ed., 1990) Optic Prop. (Mason 68).
7. Sengil, I.A., 1995, “The utilization of Alunite ore As a Coagulant Aid”, Wat.Res.Vol 29, No. 8, pp. 1988-1992.
8. Sengil, I.A., Gulensoy H. and Goknil, H. 1987, “The use of alunite ore in water treatment as a coagulant and flocculant”, MARmara universitesi Fen Bilimleri Dergisi, 4, pp. 139-152.