#
پنل کاربری
عضویت
0

سبد خرید

محصولات فایلی پایان نامه ، پرسشنامه ، ادبیات و پیشینه تحقیق

فایل یا طرح مورد نظر خود را جستجو کنید!!!
تبلیغات تبلیغات
آیا میدانستید

پایان نامه امکان سنجی فرآوری کانه سخت منگنز جیرفت

1-1 آشنایی
 نام منگنز[1] از واژه لاتين  Magnes (Magnet)گرفته شده است که به خواص مغناطيسي پيرولوزيت (کانه اصلي منگنز) اشاره مي­کند. با نماد Mn، عدد اتمي 25، وزن اتمي94/54، وزن مخصوص 43/7 گرم بر سانتي­متر مکعب، سختي6 در مقياس موس، جلاي فلزي، شكننده و غير قابل انعطاف، نقطه جوش 1962 درجه سانتي­گراد و نقطه ذوب 1244 درجه سانتي­گراد. منگنز در گروه 7 جدول تناوبي به عنوان فلز [2]بوده و در دوره 4 قرار دارد. محتواي ايزوتوپي منگنز معمولاً با محتواي ايزوتوپي کروم تلفيق شده و در زمين شناسي ايزوتوپي به کار مي­رود. نسبت­هاي ايزوتوپي Mn-Cr شواهدي را از Al26 وPd107  به عنوان تاريخ آغاز بيستم خورشيدي تقويت مي­کند. تغييرات در نسبت هاي Cr53/Cr52 و Mn/Cr  از انواع متئوريت­ها، نسبت اوليه Mn53/Mn55  را نشان مي­دهد که سيستم ايزوتوپي Mn-Cr را پيشنهاد مي­کند چند ظرفيتي بودن منگنز به دليل به اشتراك گذاردن 7 الکترون در دو لايه خارجي، با توجه به توزيع 25 الكترونی منگنز، مي­باشد. شش ايزوتوپ پايدار منگنز Mn51، Mn52 ،Mn53،Mn54،Mn55   و Mn56 مي­باشند[1].
1-2خواص
  • خواص فیزیکی
منگنز فلزي به رنگ سفيد، خاکستري – نقره ای با هاله مايل به صورتي است، که با فلز كروم در گروه ششم و با فلز آهن در گروه هشتم هم­جوار بوده و از نقطه نظر شيميايي شباهت­هاي زيادي به آن دارد. با اين وجود، از نظر خواص متالورژيكي منگنز تفاوت­هايي با آهن و فلزات نزديك به آن دارد. چرا كه آهن، كبالت و نيكل خواص مفيد فيزيكي خود را به عنوان يك فلز حفظ كرده و در اكثر آلياژها به عنوان عنصر پايه عمل مي­كنند، درحالي كه منگنزچنين نيست. علت عملكرد منگنز در اين حالت اين است كه در شرايط عادي ترتيب قرارگيري اتم­هاي منگنز در ساختمان بلورين آن به گونه­اي است كه منگنز معمولاً فلزي شكننده و غيرقابل انعطاف و شكل گيري مي‌باشد. اما وقتي كه منگنز با آهن (و فولاد)، آلومينيوم و ساير فلزات غير آهني تشكيل آلياژ مي­دهد­، باعث بهبود خواص فيزيكي آلياژ مي‌شود.
 
  • خواص شیمیایی
این فلز با اسید واکنش پذیری بالا و با آب به آهستگی تجزیه می­شود. در ارتباط با دما منگنز به شكل‌هاي آلفا ، بتا و گاما ديده مي‌شود. شكل‌هاي آلفا و بتا شكننده هستند. شكل گاما نرم و پايداراست و در صورتي كه درجه حرارت پايين نگهداري نشود، سريعاً به شكل آلفا تبديل مي‌شود. دماي تغيير شكل الفا به بتا، بتا به گاما و گاما به الفا به ترتيب 720، 1100، 1236 و 1244 درجه سانتي­گراد است.
1-3 کانی شناسی
منگنز در بسياري از کاني­هاي موجود در پوسته زمين وجود دارد. علارغم اين که بيش از 300 کاني حاوي منگنز شناسايي شده­اند، اما تعداد کاني­هاي منگنزدار داراي ارزش اقتصادي کمتر از 12 مي­باشد. مهم­ترين كاني­هاي اقتصادي منگنز عبارتند از: اکسیدها شامل کاني­هاي پيرولوزيت، پسيلوملان، هوسمانيت، براونيت، واد، فرانکلينيت، هيدروكسيدها (منگانيت)، كربنات­ها (رودوكروزيت)، سيليكات­ها (ردونيت) و سولفورها (آلابانديت)[2].
1-4 ژئوشیمی
منگنز از نظر فراواني، دوازدهمين عنصر فراوان در پوسته زمين است. کلارک منگنز در تركيب پوسته جامد زمين 1/0% و در سنگ­هاي مافيک و اولترامافيک تا 5/1% مي­رسد. کانی­های منگنز به صورت گسترده پراکنده شده­اند. اين عنصر در طبيعت به صورت خالص تشکيل نمي­شود و بيشتر به صورت اکسيد، کربنات و سيليکات وجود دارد. منگنز از لحاظ ژئو شیمیایی یک عنصر لیتوفیل قوی با اندکی خصوصیات کالکوفیل است.
منگنز در شرايط pH و Eh پائين (احيا) به دليل پتانسيل يوني نسبتاً پائين، حلاليت بيش­تري نسبت به آهن دارد و آسان­تر از آهن از سنگ منشأ ليچ مي­شود، اما در pH  و Eh بالا به دليل تحرك بالا، ته نشيني آهن در ابتدا انجام مي­شود و سپس منگنز ته نشين مي­شود. چنان­چه وقتي فعاليت­هاي آتش­فشاني زير دريايي به محيط آب وارد مي­شوند، در ابتدا آهن در فاصله نزديک منشأ فعاليت آتش فشاني برجاي گذاشته مي­شود و سپس منگنز به دليل حلاليت (تحرک پذيري) بيشتر با فاصله زيادتري رسوب مي­کند. به عنوان مثال در بخش بالايي کانسارهاي ماسيوسولفيد (تيپ کوروکو)، آهن در بالاي کانسار قرار مي­گيرد در حالي که منگنز در حاشيه آن تشکيل مي­شود. شکل1-1 محدوده پايداري يون­هاي منگنز را نشان مي­دهد كه طبق آن پايداري Mn2+ در آب­هاي سطحي و درياها به نسبت زياد است.
[1] Manganese
[2] Transition Metals
مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..1
فصل اول ………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………………….3
1-1آشنایی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4
1-2خواص…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….4
1-3کانی شناسی………………………………………………………………………………………………………………………………………………….5
1-4ژئوشیمی……………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ..5
1-5زمین شناسی اقتصادی………………………………………………………………………………………………………………………………….6
  • تقسیم بندی کانسارهای منگنز (پارک و مک دیارمید 1975) …………………………………………………8
1-5-2تقسیم بندی کانسارهای منگنز (گیلبرت و پارک 1977) ……………………………………………………………..8
1-6 اکتشاف و ارزیابی ذخایر منگنز…………………………………………………………………………………………………………………..14
1-7روش های عمده استخراج منگنز…………………………………………………………………………………………………………………14
1-8کاربردهای منگنز…………………………………………………………………………………………………………………………………………15
1-9توزیع منگنز در دنیا……………………………………………………………………………………………………………………………………..16
1-9-1تولید منگنز در ایران………………………………………………………………………………………………………………………17
1-9-2 تولید منگنز در دنیا و توسعه های اخیر……………………………………………………………………………………….18
فصل دوم……………………………………………………………………………………………………………………………………………..21
روش های فرآوری منگنز
2-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………22
2-2 سنگ جوری………………………………………………………………………………………………………………………………………………22
2-3 پرعیارسازی به روش ثقلی………………………………………………………………………………………………………………………..22
2-4 پرعیارسازی به روش مغناطیسی……………………………………………………………………………………………………………….24
2-5 پرعیارسازی به روش فلوتاسیون………………………………………………………………………………………………………………..24
2-6 روش تشویه……………………………………………………………………………………………………………………………………………….24
2-7 پرعیارسازی به روش لیچینگ…………………………………………………………………………………………………………………..25
     2-7-1 لیچینگ کاهشی با محلول یون آهن……………………………………………………………………………………………..28
    2-7-2 لیچینگ کاهشی توسط سولفور دی­اکسید یا محلول­های سولفیت……………………………………………….30
    2-7-3 لیچینگ کاهشی با استفاده از کاهنده­های ارگانیک…………………………………………………………………………31
    2-7-4 لیچینگ الکترو-کاهشی…………………………………………………………………………………………………………………….39
   2-7-5 لیچینگ همزمان منگنز (IV) و کانی­های سولفیدی……………………………………………………………………….39
   2-7-6 لیچینگ با هیدروژن پراکسید…………………………………………………………………………………………………………….40
   2-7-7 لیچینگ در محلول اسید هیدروکلریک……………………………………………………………………………………………..42
  2-7-8 لیچینگ با نیتروژن دی­اکسید و محلول نیتریک اسید……………………………………………………………………….43
2-8 استحصال منگنز از محلول های لیچینگ…………………………………………………………………………………………………..45
    2-8-1 بازیابی منگنز به روش استخراج حلالی……………………….. …………………………………………………………………46
    2-8-2 بازیابی منگنز به روش  رسوب شیمیایی…………………………………………………………………………………………..46
   2-8-3  بازیابی منگنز به روش تبادل یونی………………………………………………………………………………………………….. 47
   2-8-4 مطالعه انجام شده برای بازیابی منگنز……………………………………………………………………………………………….47
     2-8-4-1 ترسیب منگنز و آهن…………………………………………………………………………………………………………………..48
2-9  تولید منگنز الکترولیتی…………………………………………………………………………………………………………………………….49
2-10 تولید منگنزدی اکسید  الکترولیتی ……………………………………………………………………………………………………….50
2-11 تولید منگنز دی اکسید  شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………..50
فصل سوم…………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………..51
معرفی مواد،روش ها و تجهیزات
3-1 مقدمه………………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………52
3-2 تهیه نمونه………………………………………………………………………………………………………… …………………………….. …….. 52
3-3 شناسایی نمونه………………………………………………………………………………………………………… ……………………………… 52
    3-3-1 تجزیه شیمیایی نمونه…………………………… …………………………… ………………………….. ………………………….. 52
      3-3-2 مطالعات پراش پرتو ایکس(XRD) ……………………………………………………………………………………………..53
       3-3-3 مطالعات میکروسکوپی………………………………………………………………………………………………………………….53
      3-3-4 تجزیه سرندی و تعیین دانه بندی و عیار کانسنگ منگنز…………………………………………………………….55
   3-3-5 مطالعات درجه آزادی…………………………………………………………………………………………………………………………57
3-4 پرعیارسازی منگنز……………………………………………………………………………………………………………………………………..58
    3-4-1 آزمایش پرعیارسازی با جیگ………………………………………………………………………………………………………….58
    3-4-2 آزمایش های پرعیارسازی با میزلرزان……………………………………………………………………………………………..59
    3-4-3 آزمایش های پرعیارسازی به روش مغناطیسی………………………………………………………………………………59
    3-4-4 انجام آزمایش های پرعیارسازی به روش فلوتاسیون………………………………………………………………………60
    3-4-5  روش آزمایش های پرعیارسازی به روش لیچینگ…………………………………………………………………………60
          3-4-5-1 تئوری سینتیک لیچینگ……………………………………………………………………………………………………..61
                الف- نفوذ از لایه مایع…………………………………………………………………………………………………………………….63
                ب-نفوذ از میان خاکستر………………………………………………………………………………………………………………..64
               ج- واکنش شیمیایی……………………………………………………………………………………………………………………….64
  3-4-6 روش انجام آزمایش های سینتیک………………………………………………………………………………………………………66
  3-4-7 نرم افزار طراحی آزمایش……………………………………………………………………………………………………………………. 66
   3-4-8 روش انجام آزمایش­ها ……………………………………………………………………………………………………………………….69
فصل چهارم……………………………………………………………………………………………………………………………………………………70
بحث و نتایج
4-1 مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..71
4-2 آزمایش های جیگ……………………………………………………………………………………………………………………………………..71
4-3 نتایج آزمایش های میزلرزان………………………………………………………………………………………………………………………72
4-4 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش مغناطیسی……………………………………………………………………………….77
4-5 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش فلوتاسیون………………………………………………………………………………..80
4-6  نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش لیچینگ………………………………………………………………………………….82
    الف) تعیین ماده کاهنده………………………………………………………………………………………………………………………………..82
    ب) تعیین عامل کنترل لیچینگ…………………………………………………………………………………………………………………..83
      4-6-1 طراحی آزمایش………………………………………………………………………… …………………………………………………..86
        4-6-1-1 آنالیز واریانس مدل­ها………………………………………………………………………………………………………………88
     4-7 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی…………………………………………………………………………………………………………….91
    4-7-1 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی منگنز…………………………………………………………………………….91
   4-7-2 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی آهن…………………………………………………………………………………96
    4-7-3 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی سیلیس………………………………………………………………………….99
4-8 بهینه سازی……………………………………………………………………………………………………………………………………………….99
فصل پنجم………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………..102
نتایح و پیشنهادات
5-1 مقدمه………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………….103
5-2 نتایج و پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………..103
مراجع……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

فرمت ورد تعداد صفحات 145

 

100,000 ریال – خرید
موضوع :
دیدگاه کاربران درباره محصول بالا
  • دیدگاه ارسال شده توسط شما ، پس از تایید توسط مدیران سایت منتشر خواهد شد.
  • دیدگاهی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با محصول باشد منتشر نخواهد شد.