علم سرامیک

تالک
 
تاريخ : یکشنبه چهارم مرداد 1388
اکتشاف و استخراج کانسار های تالک در ایران قدمت چندانی ندارد وبه سال 1345 شمسی برمی گردد. نخستین معدن تالکی که شناسایی شده و برای آن گواهی کشف صادر گردیده ، معدن تالک ده موسی است.متعاقب آن ، اکتشافات دیگری در زمینه شناسایی تالک و بهره برداری از آنها صورت گرفت.ولی با وجود این، تا پیش از سال1364 بررسی زمین شناسی واکتشافی منظمی روی هیچ یک از معادن تالک کشور صورت نگرفت.در واقع به محض اکتشاف ذخیره قابل قبول، پس از دریافت گواهینامه کشف ، عملیات اکتشافی تعطیل می شد وشروع به بهره برداری واستخراج به صورت غیر اصولی کردند.
بنا بر این ارقام ذخیره چنین معدنی نمی تواند قطعی یا احتمالی واقعی آن معادن را نشان دهد. از طرف دیگر ، وجود عناصر زیانبخش و نا خالص بودن در خور توجه تالک اسخراجی و همچنین نبودن امکانات کانه آرایی و عرضه تالک مناسب با نیاز صنایع مصرف کننده.سبب شده که بهره برداری در تعدادی از این معادن در مقیاس کوچک و با وسایل و روش های ابتدایی انجام و در شمار دیگری آنها به توقف کشیده شود.
کانی تالک ترکیباتی شیمیایی سیلیکات منیزیم آبدار به فرمول Mg3(Si4O10)(OH)2 است که در سیستم منوکلینیک متبلور شده است .این کانی کمتر در طبیعت به صورت خالص یافت شده وبه طور کلی در سنگ های دگرگونی وجود دارد و در رده سیلیکات های ورقه ای قرار می گیرد.ترکیب خالص این کانی دارای 36/63 درصد سلیس و98/31 درصد اکسید منیزیم و 75/4 درصد آب است.رنگ آن معمولا سفید ، سفید نقرهای، سبز کمرنگ، خاکستری متمیل به سبز تیرهاست(بسته به نوع ناخالصی و درجه خلوص آن) .رنگ تالک در حالت کلوخه ممکن ایت خاکستری یا سبز باشد ولی به حالت پودری و خالص دارای رنگ سفید درخشان است.وزن مخصوص نوع خالص آن7/2 تا 8/2 متغییر است(نرم ترین کانی درجدول موهس که با ناخن خط بر می دارد).
تالکی که در صنعت به کار می رود ،کانی شناسی، فزون برخود کانی تالک،طیف وسیعی از کانی ها را شامل می شود که بهترین آنها عبارتند از : پیروفیلیت ، سرپانتین، آنتوفیلیت،ترمولیت و اکتینولیت.این کانی در طبیعت معمولا با تالک همراه هستند.
انواع تالک مصنوعی
سنگ صابون(Soap Stone)
اصطلاحی است یرای سنگ های توده ای که کانی تاک در آن از مقایر متفاوت در حد خالص تا کمتر از 50درصد را در بر می گیرند. در واقع معمولا واژه سنگ صابون برای سنگ های توده ای تالکی و ناخالص وبسیار نرم به کار می رود.حال آن که تالک های توده ای با خلوص بالا را استئاتیت(Steatite) می گویند.سنگ صابون را طلق گدازه نیز می نامند.
پات استون:
نمونه ناخالص توده ای تالک صابونی است.معمولا رنگ آن متمیل به خاکستری، سبز تیره ،خاکستری آهنی یا سیاه متمیل به خاکستری است.
لاوا:
اصطلاحی است که دربازرگانی تجاری بابرای بلوک های تالک یا فراورده های تالک های بلوکی به کار می رود.
تالک مخلوط:
تالک در واقع مخلوطی از تالک نرم ،روشن شیستی،تالک نرم ورقه ای،سرپانتین،دولومیت، کلسیت و تعدای کانی های فرعی است.تالک مخلوط با درجه خلوص پایین حاوی تالک،کاریت و دولومیت است.
تالک رشته ای:
تاکرستهای به تالک هایی اطلاق می شود که حاوی مقدارگسترده ای کانی آزبستی است.
تالک نرم- ورقه ای:
تالک نرم –ورقه ای حاصل متاسوماتیسم سنگ های کربنات منیزیم دار رسوبی است که اغلب حاوی کلریت است بیشیرین مورد استفاده را بین انواع تالک دارد.
زمین شناسی و پراکندگی کانه در ایران
نواحی تالک در ایران عمدتا در ارتباط با مناطقی هستند که از سنگ های اولترا بازیک یا سازنده های دگرگونی شده غنی از منیزیم تشکیل شده اند.مهمترین ذخایر تالک ایران در نواحی افیولیتی مانند نواحی جندق انارک، تفتان،خوی و حوالی میناب و همچنین مناطق واقع در محدوده تاثیرگسله بزرگ سنندج- سیرجان ،واقع شده اند.وجود دولومیت ها و آهک های دولومیتی در استان لرستان باعث شده تا تحت تاثیر شرایط دگرگونی و جریان یافتن محلل های دارای Sio2 در جهت شکستگی ها، ماده معدنی تالک تشکیل شود و ذخیری چون تیدار، ده موسی ، ده حاجی، مسعودآباد و گوشه محسن بی علی حوالی بروجرد و ازنا مورد شناسایی و بهره برداری قرار گیرند.
تجزیه گرمایی سنگ های هارزبورژیتی سرپانتینی شده حوالی انارک ،جندق،تفتان و میناب تحت تاثیر شرایط دگرگونی خفیف و با نفوذ محلول های دارای Co2و Sio2 در درز شکاف ها باعث تشکیل ماده معدنی تالک و ایجاد ذخایری چون چاه زرد، چاه ابراهیم زهرا وچاه صفاهو در جندق و شمال انارک و سیه بره خوار در تفتان و نقشه بشاگرد در نزدیکی میناب شده است.
مطالعات اقتصادی
با توجه به اینکه تولید تالک در شکور در حدود 30هزار تن در سال است ونیز متوسط واردات این کانه طی برنامه اول و دوم حدود 1500تن اعلام شده  لذا مصرف ظاهری کشور ، کمی بیش از 31هزارتن در سال است.در صورت تولید تالک در داخل کشور حتی تا چند برابر میزان فعلی ،امکان احداث صنایعی از قبیل صنایع آرایشی و دارویی،رنگ سازی،سرامیک سازی یا کاغذ سازی و ... در داخل کشور را ایجاد خواهد کرد.زیرا بسیاری از این مصنوعات به صورت کالاهای ساخته شده به کشور وارد می شوند.ازطرفی،میزان تولید جهانی این کانه حدود 7میلیون تن و مصرف آن نیز حدود 8/6 میلیون تن است که با توجه به پیش بینی  رشد مصرف در نتیجه تولید این کانه در جهان طی سال های آینده چنین استنباتی می شود که کشف ذخایر جدید  و توسعه معادن فعلی کشور به منظور افزایش میزان ذخایر و بالا روش های اکتشافی، بردن تولید داخلی به نحوی است که می توان نیاز صنایع سرامیک سازی لاستیک سازی را تامین کرد و جهت تامین تالک مرغوب مورد مصرف صنایع از قبیل آرایشی و دارویی و نیز کاغذ ساز تا احداث کارخانجات فرآوری با وارد نمودن نوع مرغوب آن از خارج اقدام کرد.
 
روش های اکتشاف ،اسخراج و فرآوری تالک
تالک خاص از نظر شیمیایی بندرت در مقیاس صنعتی در طبیعت یافت می شود  معمولا تمام تالک استخراج شده از معادن ناخالص است، ولی با استفاده از فلوتاسیون یا دیگر روش های کانه آرایی ، به دست آوردن کانی تالک خاص امکان پذیر است. در ایدان اکتشاف و استخراج تالک حدودا از سال1364، بررسی زمن شناسی و اکتشافی منظمی روی هیچ یک از معادن تالک صورت نگرفته است.
کاربرد تالک
مصارف دامداری:گاهی تالک به عنوان یک عامل ضد چسبندگی در خوراک حیوانات به کار می رود که اغلب به جای تالک از سنگ آهک به شکل دانه ریز یا پودری برای این منظور استفاده می شود.
صنایع تولید پوشش بام:تالک های عیار کم هم به عنوان ماده تسطیح و هم به عنوان پر کننده به منظور تثبیت آسفالت که عامل مهمی در افزایش دوام و پایداری در برابر شایط جوی استف استفاده می شود. همچنین در پوش بام از به هم چسبیدن ذرات در طول مدت نگهداری در انبار و قبل از استفاده ،جلوگیری می کند.عمده مصرف تالک در محصولات قالبی آسفالت است،نمد های بام یا شفته کاری اضافه می شود، موجب افزایش آنهادر برابر هوا می شود.
از دیگر مصارف می تواناز صنایع نساجی، محصولات پرده ای ،ساخت گریس ،داروسازی ،ساخت دینامیتو صنایع شیمیایی منفجره،درزگیر وبتونه کاری نام وبرد.در سنایع نساجی از تالک استفاده های مختلفی می شود،ترکیب آهار پارچه شامل الیاف و مواد پرکننده است  که در بعضی از پاچه ازتالک برای حالت دادن و سفتی موقتی و ارائه آن برای فروش استفاده می شود. در این خصوص میزان سفیدی معمولا خیلی مهم است.استفاده از مواد مختلف تالک به عنوان ارزان تربودن،از دیگر مواد مشابه مناسب تر است. پوشش محصولات پر کننده را نیاز دارد. پر کننده های اصلی در این نوع محصول رسفتالک، پیروفیلیت و کربنات کلسین هستند.تالکبه دلیل داشتن رنگ سفید از مواد اولیه مطلوب در این صنایع است.خاصت چربی از خواص عمده است که در تلک وجود دارد ئ دردیگر کانی ها بندرت مشاهده می شود.از دیر زمان از تالک در این ترکیب از وارفتن و از دست دادن خاصیت چربی گریس در دماهای بالا جلوگیری می کند.
در دارو سازی به منظور تسهیل جریان دانه های قرص در قیف ها، جدا کردن تکه های  فشرده از یکدیگر و به آسانی جدا شدن دانه ها از داخل جعبه ها،از تالک استفاده می شود .در صنایع شیمیایی ،در بخش مواد منفجره در مرحله جداسازی تتروگلیسیرین از اسید در جریان تهیه نیتروگلیسیرین از 2تا 5 درصد تالک استفاده می شود.در تهیه دینامیت ها به منظور حفظ پایداری شیمیایی  وهمچنین جلوگیری از تشکیل مواد اسیدی در ترکیب از تاک،اکسیدروی،کربنات کلسیم و ذرات گچ یا آهک استفاده می شود .کشور های اسکاندیناوی از خاصیت جواهرزایی تالک برای استفاده دوباره کاغذ مصرف شده بهره می برند.
در صنعت شیشه سازی، تالک بعنوان یک عامل گردگیری در حین تولید مصرف می شود
•         صیقل دهی ذرات برنج و جو
•         عوامل رنگ زا یا رنگ بر
•         ماده جاذب بو از غذاها
•         فیلتر تصفیه آب
•         جذب روغن و عمل آوری چرم
•         حشره کش
•         واکس های کفش
•         پوشش های التریکرود های جوشکاری
•         جوهر چاپ
•         پرکردن کپسول های ویزه برای آزمایش شتاب موشک ها تا 50کیلومتر
•         پوشش گندله های سنگ آهن برای احیاء مستقیم
•         تامین کننده منیزیم کودهای گیاهی
•         در اروپا و ژاپن به عنوان یک متده با اهمت برای افزایش کدری و بهبود بخشیدن به کیفیت چاپ در صنعت کاغذ سازی بشمار می رود.صنعت چاپ بزرگ ترین مصرف کننده تالک در اروپاست، در حالی که در آمریکا به علت وجود ذخایر فراوان ،از کائولن ارزان قیمت برای این منظور استفاده می شود.
•         از دیگر خواص تالک استفاده در صنایع کاشی و سرامیک است که به دلیل بالا بودن حرارت ویژه مقاومت بیشتر آن مواد استفاده قرار می گیرد.تالک هنگامی در لعاب کاشی ها به کار می رود که به سلیس و منیزیم احتیاج پیدا شود، تالک نسبتا خالص با درصد آهن کم در مخلوط مواد اولیه لعاب کاشی به کار می رود.
•         تاک در گل های مخصوص به عنوان کمک ذوب مصرف می شود.همچنین در دوغاب عای رنگی نیز از5تا 10درصد مصرف دارد.
000000000000000000000000000000000
مروری مختصر بر - انرژی مایکروویو در فرآیندهای

عمل آوری مواد معدنی

 

چکیده

مرور انجام شده خلاصه ای نتایج R&D حاصل از تستهای عمل آوری مواد معدنی بکمک امواج مایکروویو است. نتایج R&D شرح می دهد که انرژِی مایکروویو دارای پتانسیل هایی در عمل آوری کانیها و عملیات بازیابی فلز از قبیل حرارت دهی، خشک کنی ، احیای کربنی کانیهای اکسیده در حرارت بالا، لیچینگ، تشویه و ذوب، پیش عمل آوری کانسنگ و کنستانترۀ طلای مقاوم، باز تولید کربن مصرف شده و مدیریت باطله می باشد. با این حال هنوز چالش هایی جهت فائق آمدن بر مشکلات از طریق فهم اساس فعل و انفعالات امواج مایکروویو با کانیها، نوآوریها ، تحقیقات R&D و مهندسی پیشرفته، خصوصاً در طراحی اعمال کننده های کارآمد، فرآیندها و وسائل کنترل کننده باقی مانده است.

مقدمه

انرژِی مایکروویو یک تابش الکترو مغناطیسی با نیروی کمتر از آنچه جهت یونیزه کردن لازم است با فرکانس هایی در بازۀ 300 مگاهرتز تا 300 گیگا هرتز می باشد. فرکانس های امواج مایکروویو شامل سه دسته می گردند : فرکانس های فوق بالا ( 300 مگاهرتز تا 3 گیگا هرتز : UHF) ، فرکانس های فوق العاده بالا ( 3 تا 30 گیگا هرتز : SHF) و فرکانس های به شدت بالا ( 30 تا 300 گیگا هرتز : EHF ) . امواج مایکروویو کاربرد گسترده ای در زمینۀ ارتباطات دارد؛ با این حال کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا (FCC) فرکانس هایی معین را برای صنعت، کاربردهای علمی، پزشکی و ابزار دقیق ها (ISMI) مشخص نموده است. جدول -1- برخی از فرکانس های  ISMI را نشان می دهد. در حال حاضر فرکانس ۲۴۵۰ مگاهرتز مرسوم ترین فرکانس مورد استفاده برای اجاقهای خانگی مایکروویو است که حدود ۵۰ سال پیش توسط پرسی ال اسپنسر اختراع گردید. گزارش شده است که فروش سالانۀ اجاقهای خانگی مایکروویو در ایالات متحده سالانه ۱.۵ تا ۲ بیلیون دلار است
0000000000000000000000000000000000000000000000000000
بازتولید اسید هیدروفلوئوریک و جدایش انتخابی  (Si(VΙ در فرآیند تولید زغال فوق تمیز

Karen M. Steel , John W. Patrick

چکیده

روشی جهت جدایش انتخابی حدود 65% وزنی از (Si(VΙ در زغال بسط داده شده است. این روش ابتدا از اسیدهیدروفلوئوریک جهت واکنش با آلومینوسیلیکاتها و کوارتز جهت تشکیل جزءهای کمپلس شده با فلورایدِ Al و Si استفاده می کند. سپس کاتیونهای آلمینیوم به شکل ۳(Al(NO3 جهت کمپلکس کردن فلوراید بصورت +AlF2 و هیدرولیز کردن جزءهای فلوراید سیلیکون به سیلیکون هیدروکسید که بصورت ژل رسوب کرده و توسط فیلتراسیون حذف می گردد به محلول اضافه می گردد. سپس محلول جهت بازیابی یک جریان آب، یک جریان اسید نیتریک و یک پسماند جامد رقیق می گردد. جریان آب جهت هیدرولیز حرارتیِ جامد پسماند در دماهای فراتر از 500 درجه سانتیگراد جهت آزادسازی HF برای بازچرخۀ آن استفاده می گردد. جهت تکمیل مدار، جامد باقیمانده بعد از هیدرولیز حرارتی با جریان اسید نیتریک جهت تولید  ۳(Al(NO3 برای بازچرخۀ ان عمل آوری می گردد. این روش هدف عدم خرید مداوم مواد شیمیایی را برآورده می کند. کاربرد این روش اساساً بصورت قسمتی از یک فرآیند برای تولید زغال فوق تمیز است. از آنجاییکه این روش روشی برای جدایش انتخابی Al و Si از آلومینوسیلیکاتها است، امکان کاربرد آن در سایر زمینه های کانه آرائی نیز وجود دارد.

1-مقدمه

هر فرآیند تجاری جهت حذف مواد معدنی زغال با استفاده از معرفهای شیمیایی باید یا توانایی بازتولید  معرفهای شیمیایی اش از معرفهای تولید شده را داشته باشد و یا تولید کننده محصولاتی باشد که بسیار با ارزش تر از معرفهای شیمیایی باشد. مرکز سوخت و انرژی ناتینگهام (NFEC) واقع در دانشگاه ناتینگهام در حال توسعۀ فرآیندی برای تولید زغال فوق تمیز (UCC) حاوی کمتر از 0.1 درصد وزنی مواد معدنی باشد. UCC کاربردهای ممکن زغال در هر دو زمینه ای که در حال حاضر استفاده می گردد ( تولید انرژی و کک متالورژی ) و در زمینه های جدید ( مانند آنچه اکنون با نفت انجام می شود ) را توسعه می بخشد. بطور خلاصه UCC مواد با پایه کربن و خلوص بالا هستند که می توانند مورد فرآیند های بعدی جهت تولید بازۀ گسترده ای از سوختها، مواد شیمیایی و مواد قرار گیرند. در حال حاضر روشی برای تولید اقتصادی UCC وجود ندارد.
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
دستگاه ميكروآناليزور الكترون پویشی

(Electron Probe Micro Analysis  (EPMA

 

خانواده ميكروسكوپ‌هاي الكتروني

اجزاي مشترك تمامي دستگاه‌ها:

- تفنگ الكتروني

- عدسي‌هاي متمركز كننده

- آشكارساز

- SEM: كويل‌هاي روبشي، آشكارساز الكتروني

- TEM: عدسي‌هاي شيئ و پروژكتوري، صفحه نمايش

- SEM + آشكارساز پرتو EPMA     X           

- TEM + آشكارساز پرتو AEM     X                

 

اساس کار  EPMA

- بمباران الکترونی حجم بسيار کوچکی از نمونه توسط يک تفنگ الکترونی با انرژی بين 5 تا 30 کيلو الکترون ولت

- اندازه‌گيری ميزان فوتونهای   X-Ray  ساطع شده توسط نمونه ‌

- از آنجائيکه طول موج X-Ray ساطع شده، مشخصه عنصر معينی می‌باشد، ترکيب نمونه به سادگی توسط ثبت اسپکترومهای EDS و يا WDS شناسايی می‌گردد.

آماده سازی نمونه

- بر طبق آماده سازی نمونه برای ميکروسکوپ معمولی

شرط: استفاده از مواد سازگار با خلأ

- سطح نمونه مورد مطالعه در ميکروپروب بايد صيقلی باشد تا آناليز کمی ممکن گردد.

 دو مشکل اساسی در آماده سازی نمونه ها مورد بررسی‌اند:

1 - تضعيف X-Ray توليد شده اگر اشعه الکترونی بر يک خراش با عمق 1-5/0 ميکرون متمرکز  شود

 2-  اثر شيبدار بودن نمونه

- محفظه نمونه بطور معمول برای نمونه های با قطر mm25 برای مقاطع صيقلی و لامهای استاندارد برای تيغه های نازک صيقلی تهيه می‌شوند.

- ماده پوشش دهنده براي هادي نمودن سطح نمونه:

   کربن تبخير شده در خلاء به ضخامت تقريبی nm20 بر روی نمونه قرار داده می‌شود.

واكنش الكترون‌هاي پرانرژي با اتم‌هاي نمونه

- الكترون‌ها وارد نمونه مي‌شوند.

- همان الكترون‌ها يا الكترون‌هاي ديگر نمونه را ترك مي‌كنند.

-  تفرق: الاستيكي، غيرالاستيكي

- تهييج تك الكترون ظرفيت

- تهييج مدار داخلي

اغلب الكترون‌ها در نمونه متوقف مي‌شوند و فقط چندتائي از سطح وارد شده به نمونه آن را ترك مي‌كنند

اثرات ثانويه

اثري كه توسط پرتوي اوليه به وجود مي‌آيد و مي‌تواند در خارج از نمونه آشكار شود.

- الكترون ثانويه (SE)

- الكترون برگشتي  (BE)

- آرامش اتم‌هاي تهييج شده

  - جاي خالي الكترون در مدار خارجي  ---------   انتشار فوتون -------- اثر كاتودولومينسانس

  - جاي خالي الكترون در مدار داخلي                 

  - انتشار پرتو مشخصه X    --------------------  اساس كار ميكروپروب

  - انتشار الكترون اوژه مشخصه    

اثر زمينه: الكترون اوليه مي‌تواند بدون بيرون انداختن الكتروني از مدار داخلي هم پرتو X توليد كند.

اجزاي تشكيل دهنده دستگاه

1- تفنگ الكتروني:

الكترون‌ها با استفاده از اختلاف پتانسيل شتاب داده مي‌شود.

دو روش ساخت تفنگ الكتروني:     انتشار حرارتي و  انتشار ميداني

انتشار ميداني: استخراج الكترون‌هاي بيشتر، افزايش روشنايي تا هزار برابر، نياز به خلأ بيشتر، توليد الكترون تك رنگ، انتشار الكترون‌هاي با انرژي مشخص

 

- عدسي‌هاي متمركزكننده:

  به كمك عدسي‌هاي الكترومغناطيسي ،اين عدسي‌ها يك ميدان مغناطيسي موازي با جهت حركت الكترون‌ها ايجاد مي‌كنند.         در نتيجه اين ميدان، الكترون‌ها يك مسير مارپيچ را طي مي‌كنند. به محض شروع حركت مارپيچي، مؤلفه‌ سرعت عمودبرصفحه حركت بوجود مي‌آيد كه باعث ايجادنيرويي عمودبرآن مي‌شود. در نتيجه مسير  مارپيچ  تنگ  و تنگ‌تر مي‌شود. در نهايت پرتوهاي موازي الكترون‌هاي ورودي، در يك نقطه متمركز مي‌شوند.

  3- محفظه نمونه:

-  در پائين قسمت سيستم متمركز كننده قرار دارد.

-  امكان جابجايي نمونه در حد چند ميليمتر و همچنين چرخش آن

-  استفاده از ميله نگهدارنده

4- عدسي‌هاي شيئي:

- نقش آن تشكيل اولين تصوير و يا الگوي پراش مياني است كه بعداً توسط عدسي‌هاي تصويري بزرگ شده و بر روي صفحه نمايش نمايان مي‌شوند.

5- دوربين:

-  فيلم عكاسي در زير صفحه نمايش قرار داده مي‌شود و از طريق شاتر تحت تأثير پرتو قرار مي‌گيرد.

-  به دليل در دسترس بودن و پيچيده بودن تكنولوژي تصويربرداري ديجيتالي، امروزه استفاده از دوربين‌هاي CCD )Charge-Coupled Device camera) فراگير شده است.

6- همراستا نمودن (alignment):

-  همراستا نمودن پرتو الكتروني با محور اپتيكي هر عدسي

  - ايجاد تصاوير خوب و واضح

  - كاهش خطاهاي موجود

- براي اين كار از كويل‌هاي الكترومغناطيسي استفاده مي‌شود.

آشكارسازي و شمارش پرتوهاي X

طيف نگار تفكيك طول موج (wavelength dispersive spectrometer) يا WDS اساس

دستگاه EPMA است.

اين دستگاه‌ها مي‌توانند جاي يك خط پرتو X را با صحت بسيار زياد تعيين كنند (طول موج يا انرژي).

خطوط نزديك به هم را تشخيص دهند.

براي اندازه‌گيري ارتفاع (شدت) يك پيك نسبت به سطح زمينه مناسب هستند. ميكروسكوپ‌هاي SEM و TEM

با طيف نگار تفكيك انرژي    (energy dispersive spectrometer)  يا EDS تجهيز شده‌اند.

اين دستگاه‌ها بيشتر طيف پرتو X را آشكار ساخته ولي دقت و قدرت تفكيك آنها كمتر است. دقت روش WDS ده برابر بيش از روش EDS مي‌باشد.
00000000000000000000000000000000000000000000000000000
تولید زغال فوق تمیز    قسمت سوم - تاثیر ماتریکس کربنی زغال روی انحلال مواد معدنی زغال با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک

 Karen M. Steel, John Besida, Thomas A. O’Donnell,David G. Wood

چکیده

یک نمونه زغال بیتومینوس از کشور استرالیا با غلظت های فزاینده ای از اسید هیدروفلوئوریک (HF) عمل آوری گردید و سطوح استخراج Al، Si، Fe، Ti، K، Na، Ca، Mg تعیین گردید. این سطوح استخراج با آنچه از عمل آوری تنها مواد معدنی زغال ؛که با خاکسترسازی زغال در دمای پایین تولید شده بود؛ با HF حاصل گردیده بود، مقایسه گردید تا وسعتی که ماتریکس کربنی زغال از استخراج جلوگیری می کند مشخص گردد. زمینۀ کربنی از انحلال Ti در وسعت بالا جلوگیری می کند. دیگر کانی هایی که به شدت  بازداشت شده اند Si و Fe هستند. این گونه در نظر گرفته می شود که Ti بصورت ذرات بسیار ریز که حتی ممکن است طولی کمتر از 1 میکرون داشته باشند در زغال پراکنده شده است.

مقدمه

فرآیند هایی جهت حذف مواد معدنی زغال جهت تولید زغال فوق تمیز ( UCC) که حاوی کمتر از 0.1 در صد وزنی مواد معدنی می باشد و امکان استفاده از زغال را توسعه می بخشد مورد تحقیق بوده است. UCC می تواند در سیکلهای احتراق با کارایی بالا استفاده شده و بعنوان جانشینی برای کک نفتی استفاده گردد. پژوهشهای  قبلی روی تولید UCC در قسمت 1 این مقاله مرور گردیدند. تاکید شده است که خط مشی همه تحقیقات یکی است و انجام آزمایش روی تنها  زغال می باشد. با این خط مشی و با توجه به روشهای حذف شیمیایی ، مشخص نیست که اگر استخراج عنصری خاص کم بود علت آن حضور عنصر بصورت یک کانی واکنش نلپذیر بوده است یا اینکه طوری در زمینه کربنی قفل شده است که دسترسی معرفهای شیمیایی به آن ممکن نیست.
000000000000000000000000000000000000000000000000
تولید زغال فوق تمیز    قسمت سوم - تاثیر ماتریکس کربنی زغال روی انحلال مواد معدنی زغال با استفاده از اسید هیدروفلوئوریک

 Karen M. Steel, John Besida, Thomas A. O’Donnell,David G. Wood

چکیده

یک نمونه زغال بیتومینوس از کشور استرالیا با غلظت های فزاینده ای از اسید هیدروفلوئوریک (HF) عمل آوری گردید و سطوح استخراج Al، Si، Fe، Ti، K، Na، Ca، Mg تعیین گردید. این سطوح استخراج با آنچه از عمل آوری تنها مواد معدنی زغال ؛که با خاکسترسازی زغال در دمای پایین تولید شده بود؛ با HF حاصل گردیده بود، مقایسه گردید تا وسعتی که ماتریکس کربنی زغال از استخراج جلوگیری می کند مشخص گردد. زمینۀ کربنی از انحلال Ti در وسعت بالا جلوگیری می کند. دیگر کانی هایی که به شدت  بازداشت شده اند Si و Fe هستند. این گونه در نظر گرفته می شود که Ti بصورت ذرات بسیار ریز که حتی ممکن است طولی کمتر از 1 میکرون داشته باشند در زغال پراکنده شده است.

مقدمه

فرآیند هایی جهت حذف مواد معدنی زغال جهت تولید زغال فوق تمیز ( UCC) که حاوی کمتر از 0.1 در صد وزنی مواد معدنی می باشد و امکان استفاده از زغال را توسعه می بخشد مورد تحقیق بوده است. UCC می تواند در سیکلهای احتراق با کارایی بالا استفاده شده و بعنوان جانشینی برای کک نفتی استفاده گردد. پژوهشهای  قبلی روی تولید UCC در قسمت 1 این مقاله مرور گردیدند. تاکید شده است که خط مشی همه تحقیقات یکی است و انجام آزمایش روی تنها  زغال می باشد. با این خط مشی و با توجه به روشهای حذف شیمیایی ، مشخص نیست که اگر استخراج عنصری خاص کم بود علت آن حضور عنصر بصورت یک کانی واکنش نلپذیر بوده است یا اینکه طوری در زمینه کربنی قفل شده است که دسترسی معرفهای شیمیایی به آن ممکن نیست.

00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000