مولایت (Mullite) یک کانی سیلیکاتی است که  به واسطه شرایط تشکیل در دمای بالا و فشار پایین به ندرت در طبیعت یافت می شود. نام دیگر مولایت، پرسلانیت (porcelainite) است. با این وجود در بعضی از سنگ های متامورف اثراتی از حضور مولایت دیده شده و همچنین تشکیل مولایت در تماس بین سنگ های رسوبی غنی از آلومینا با مذاب های بازالت مشاهده شده است. سنگ های حاوی مولایت به عنوان یکی از مهم ترین مواد اولیه مصرفی جهت تولید سرامیک های سنتی مطرح هستند.

از جمله محصولات سرامیکی حاوی فاز مولایت می توان به چینی مظروف، چینی بهداشتی و هم چنین محصولات رسی ساختمانی مانند آجر ساختمانی، لوله های سرامیکی و کاشی اشاره نمود. استفاده از سرامیک هایی که بر پایه رس تهیه می شوند اثر مهمی در پیشرفت فرهنگی و تکنیکی نوع بشر در طول تاریخ داشته است. چینی ها در زمان شنگ یعنی حدود 1000 تا 1500 سال قبل از میلاد مسیح تکنیک ساخت کوزه های بدنه سفید را داشته اند. محصولات حاوی مولایت از قبیل دیرگداز ها و چینی های صنعتی، در طول 150 سال گذشته اهمیت زیادی پیدا کرده اند. علاوه بر اهمیت کاربردی مولایت در سرامیک های صنعتی، این فاز یکی از مهم ترین عناصر در ساخت سرامیک های مهندسی پیشرفته است. از دلایل اهمیت مولایت می توان به ضریب انبساط حرارتی پایین، هدایت گرمایی پایین، استحکام دما بالای خوب، پایداری شیمیایی خوب و مقاومت خزشی بسیار عالی این ماده اشاره کرد.
 
ساختار بلوری و چند ریختی آن در مولایت

خواص فیزیکی جامدات بلوری (الکتریکی، مکانیکی، گرمایی و نوری) در ارتباط نزدیک با نوع اتصال شیمیایی یا ساختمان اتمی آن ها است. انحراف از آرایش تکرار پذیر اتم ها در ساختمان ماده، خواص فیزیکی آن را دچار تغییر خواهد نمود. به عنوان مثال می توان انواع مختلف ساختمان های کریستال نامنظم شامل عیوب نقطه ای، نقص در چیدمان (stacking fault)، و تشکیل نواحی (domain) را نام برد.
مولایت یک ترکیب غیر استوکیومتریک است که پارامتر x نشان دهده تعداد اتم های غایب اکسیژن در سلول واحد در فرمول Al(4+2x)Si(2-2x)]O10-x] است.
مقدار x از x=0 برای سیلیمانیت (Al2O3.SiO2) شروع و به x=1 برای آلومینا ختم می گردد و در این میان به ازای x=0.25، مولایت 3:2  (Al2O3.2SiO2) و به ازای x=0.4، مولایت 2:1 (2Al2O3.SiO2) حاصل می شود. علاوه بر ساختمان پایدار مولایت یعنی ساختار اورتورمبیک، این ماده به شکل نیمه پایدار شبه تتراگونال نیز یافت می شود. با توجه به اینکه ساختمان بلوری مولایت اورتورمبیک و تبدیل آن به ساختار شبه تتراگونال منطقی تر است زیرا در این حالت تقارن بلوری ساختمان مولایت به صورت اورتورمبیک باقی می ماند.
ترکیب تئوری مولایت اورتورمبیک، 2Al2O3.SiO2 است و تغییرات ترکیبی آن باعث تغییر پارامترهای شبکه گردد. پارامترهای شبکه اورتورمبیک a=7.5785 (6) Ao و b=7.6817 (7) Ao  و c=2.8864(3) Ao  است که مقادیر داخل پرانتز نشان دهنده انحراف استاندارد پارامتر مورد تخمین است. تغییر ثابت شبکه a در سلول واحد مولایت با تغییر ترکیب مولایت (درصد مولی Al2O3) در شکل زیر نمایش داده شده است.

ترکیب مولایت های تشکیل شده در دماهای مختلف با درصد آلومینای متفاوت در یک خط راست قرار گرفته اند. ترکیب مولایت (درصد مولی Al2O3) به عنوان تابعی از دما در شکل زیر نمایش داده شده است. این نتایج نشان می دهد مولایتی که به طور کامل تبلور یافته است نسبت به مولایتی با تبلور ضعیف، میزان آلومینای کمتری دارد و ترکیب مولایت ابتدایی (2:1) است که به تدریج با افزایش دما و زمان به ترکیب (3:2) نزدیک می شود.

 

 

Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin-top:0in; mso-para-margin-right:0in; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0in; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

تصاویر ساختمان مولایت بر اساس صفحات (001) تصویر a و (010) تصویر b و (100) تصویر c در شکل زیر نمایش داده شده است.

 

تغییرات ترکیبی در مولایت به واسطه جانشینی سیلیسیم به جای آلومینیم است که منجر به تشکیل جاهای خالی اکسیژن (□) می شود:

همچنان که از شکل فوق پیداست با ادامه منحنی های تغییرات ثابت شبکه مولایت با افزایش درصد Al2O3 این منحنی ها به ازای 80 درصد مولی Al2O3 یکدیگر را قطع می کنند. تلاقی منحنی های ثابت شبکه a و b به مفهوم تساوی ابعاد آن هاست (a=b) که در مورد فاز تتراگونال صادق است. ساختمان مولایت را می توان به ساختمان نامنظم سیلیمانیت Al2O3.SiO2 تشبیه کرد که در آن یون های +Al3 به جای +Si4 قرار گرفته و یون های اکسیژن حذف می گردند. محور c در ساختمان مولایت 2.9 آنگستروم طول دارد که موازی محور c در ساختمان سیلیمانیت است و ساختمان شامل هشت وجهی هایی است که گوشه های خود را به اشتراک گذاشته اند و تشکیل زنجیرهایی را داده اند که به موازات محور c امتداد یافته است. در هر سلول مولایت در ارتفاع  =z ستون های هشت وجهی با Si و Al چهاروجهی، تشکیل زنجیرهای دوتایی می دهند که این زنجیرها نیز به موازات محور c امتداد می یابند. موضع اکسیژن مرکزی در زنجیرها (Oc) کلیدی برای درک ساختمان مولایت است. با جانشین کردن +O2-+2Si4 به جای +2Al3 ساختمان سیلیمانیت به ساختمان مولایت تبدیل می شود.
پارامترهای شبکه مولایت تحت تاثیر ترکیب شیمیایی و دمای پخت هستند. تغییر پارامتر شبکه a مولایت را با دمای پخت می توان به تغییر ترکیب مولایت نسبت داد و مولایت های تشکیل شده در مرحله نخست تبلور نسبت به مولایت هایی که در دمای پخت نهایی تشکیل می شوند، درصد Al2O3 بیشتری دارند.
 
دیاگرام فازی Al2O3-SiO2

 مولایت 3Al2O3.2SiO2 تنها ترکیب بلوری پایدار در سیستم Al2O3.SiO2 تحت شرایط یک اتمسفر است. محلول جامد مولایت با ترکیب 2Al2O3.SiO2  تنها تحت شرایط ویژه ای به دست می آید و هم چنین مولایت هایی با درصد Al2O3 بالا مانند 3Al2O3.SiO2 از طریق سرد کردن سریع مذاب هایی با مقدار Al2O3 زیاد حاصل می شوند. بر اساس سیستم های دوتایی Al2O3-SiO2 می توان اثر اضافه کردن جزء سوم (از قبیل K2O، LiO2، CaO، MgO، BaO، FeO، Fe2O3 و Na2O ) را روی تعادل فازی با در نظر گرفتن دیاگرام های تعادلی سه تایی تعیین کرد.
متاسفانه در مورد ذوب مولایت و اینکه آیا به طور متجانس ذوب می شود یا به طور غیر متجانس و هم چنین در مورد محدوده تشکیل محلول جامد با دما و ترکیب توافقی بین منابع مختلف وجود ندارد. اولین دیاگرام فازی مربوط به سیستم Al2O3-SiO2 در سال 1909 منتشر شد که در آن سیلیمانیت (Al2O3.SiO2) به عنوان تنها ترکیب دوتایی پایدار تحت فشارهای زیاد و نیمه پایدار تحت شرایط استاندارد نشان داده شده بود. در سال 1924 اولین دیاگرام فازی مولایت منتشر شد و آن را به عنوان ترکیبی پایدار در دمای اتاق با ذوب غیر متجانس در دمای 1828 درجه سانتی گراد و بدون محدوده تشکیل جامد معرفی کرد. (شکل زیر). مخلوط های مورد آزمایش از ترکیبات مختلف سیلیس و α-Al2O3 خالص و ریز دانه تهیه شدند و در دماهای انتخاب شده تحت اتمسفر هوا گرم شده و سپس تحت شرایط مناسب به سرعت سرد شدند.

در سال های 1950 و 1951 تک بلور مولایت که شامل 83 درصد وزنی آلومینا بود با روش ذوب شعله ای تهیه شد. این آزمایش تردید در مورد ذوب غیر متجانس مولایت را تقویت کرد. در همین سال ها مولایت تهیه شده  از اختلاط ژل آلومینیم با کوارتز، در دمای 1900 درجه سانتی گراد به صورت متجانس ذوب شد.
در سال 1972 محلول جامد مولایتی با 71 تا 74 درصد وزنی آلومینا با استفاده از α-Al2O3 و سیلیس بدست آمده از مذاب در دمای 1750 درجه سانتی گراد تهیه شد. در سال 1975 آزمایشات در درجه حرارت بالاتری انجام گرفت و نتایج بدست آمده نشان دهنده تحول پری تکتیک در 55 درصد وزنی آلومینا (شکل زیر) بود که خود نشان دهنده ذوب غیر متجانس مولایت است.

در سال 1974 تک کریستال های مولایت نشان دهنده ذوب غیر متجانس مولایت بودند و محدوده محلول با افزایش درجه حرارت به بیش از 1600 درجه سانتی گراد به سمت درصدهای بالاتر Al2O3 (مولایت 2:1) کشیده شد. در سال 1987 موقعیت منحنی مایع Al2O3 طوری اصلاح گردید که برای مولایت ذوب غیر متجانس بدست آمد.
در این آزمایش از پودر های آلومینوسیلیکاتی که از طریق سل - ژل با استفاده از مواد اولیه (AlO(OH و تترااتیل اورتوسیلیکات بدست آمده بود، استفاده شد. دیاگرام حاصل نشان دهنده محدوده محلول جامدی بود که با افزایش دما (بالاتر از 1600 درجه سانتی گراد) به سمت درصدهای بالاتر Al2O3کشیده شده و به مرز 77.15 درصد وزنی آلومینا در دمای 1890 می رسید.
 
تشکیل مولایت
 
مطالعه تشکیل مولایت با بررسی واکنش تجزیه حرارتی کائولن (SiO2.Al2O3.2H2O) و تبدیل آن به مولایت آغاز می شود. مراحل تجزیه حرارتی کائولن عبارت است از تبدیل کائولن به متاکائولن (2SiO2.Al2O3)، متاکائولن به اسپینل (3SiO2.2Al2O3) و اسپینل به مولایت. در تمامی مراحل تجزیه، جزء SiO2 به تدریج از فازهای مادر جدا شده و موجب تبدیل 2SiO2.Al2O3 به 2SiO2.3Al2O3 می گردد.
تشکیل فاز اسپینل قبل از مولایت نه تنها در مورد مینرال های رسی بلکه برای مواد اولیه دیگر نیز قابل مشاهده است. در مورد واکنش گرمازا در حدود دمای 930 تا 1000 درجه سانتی گراد همواره اختلاف نظر وجود داشته است و گاما آلومینا یا اسپینل و مولایت عامل ایجاد واکنش گرمازا تشخیص داده شده اند. بین دماهای 1200 تا 1260 دومین واکنش گرمازا اتفاق می افتد که در نتیجه ناپدید شدن فاز اسپینل و تشکیل و پیشرفت فاز مولایت است. از طرف دیگر تشکیل مستقیم مولایت بدون به وجود آمدن فاز میانی با استفاده از روش اسپری گرمایی نیترات آلومینیم و اتیل سیلیکات طی یک واکنش گرمازا در 970 درجه سانتی گراد گزارش شده است. در تهیه ترکیبات مولایت با استفاده از ژل های تک فازی و دو فازی، تفاوت اساس در مشخصات تبلور مولایت است. در ژل های دو فازی یک پیک تیز گرمازا در 960 درجه سانتی گراد پدیدار می شود که مربوط به تشکیل مولایت تتراگونال است اما در ژل های تک فازی چنین پیک گرمازایی مشاهده نمی شود

برچسب‌ها: مولايت

This is how (ferro)silicon is produced

•Ideally, the following reaction is intended

  SiO2+ 2C = Si + 2CO

where

  •Production take place in large electric smelting furnaces at temperatures > 2000 oC

This is how microsilica is produced

•However, the chemistry is much more complex than the simplified

                                                       SiO2+ 2C = Si + 2CO

•A number of side-reactions are involved, with silicon carbide and the (unstable) gas SiOas important intermediate products.  •In practise, some of the SiO-gas escapes from the furnace and  reacts with air

  SiO+ ½O2= SiO2

•This is microsilica.  Of the quartz added to the furnace,       10 - 25% ends up as microsilica

Production and sampling of microsilica

Microsilica sampled from conveyor.

Microsilica- summary 

Characteristics of microsilica

•Microsilica has two important features which alone or in combination have formed the basis for the major applications:
     •It is a very fine, spherical particle (“Filler effect”)

     •It is a highly reactive form of silica (“Chemical effect”)

http://www.chinamicrosilica.com/tech/131.htmlخصوصیات میکروسیلیس
برچسب‌ها: فرایند تولید میکرو سیلیس, فوم سیلیس

ادامه مطلب

THE PROCESSING PLANT

THE PLANT DESIGNED FOR PROCESSING 20,000 METRIC TONNE CRUDE SAND PER MONTH

PRODUCTION PROCESS FLOWCHART

برچسب‌ها: فرايند توليد سيليس

ادامه مطلب

خلاصه پروسه تولید فروسیلیس

 

مواداولیه ای که برای تولید آلیاژفروسیلیس وپودر میکروسیلیکا مورد استفاده قرارمی گیرندبه ازای تولید یک تن فروسیلیس درشرایط عادی عبارتنداز:

1-سنگ سیلیس – 2033کیلوگرم  2- کک -386کیلوگرم

3- زغال سنگ – 605کیلوگرم  4- زغال چوب -375کیلوگرم

5- خرده چوب- 495کیلوگرم    6- پوسته اکسیدآهن -245کیلوگرم 7- خمیرالکترود- 80کیلوگرم

سنگ سیلیس مصرفی دارای 97%سیلیس ومابقی آنرااکسیدآلومینیم،

اکسیدکلسیم واکسیدآهن تشکیل می دهدنوع سیلیس موجود بلوری (کریستالی )می باشدمواداولیه پس ازمحاسبات به کوره منتقل که درکوره مدتی دردرجه حرارت زیاد(حدود 1700درجه باهم مخلوط شده وذوب می گردند ومواد ذوب شده ازکوره به داخل پاتیلهای مربوطه تخلیه وسپس سرد شده ودراندازه های مختلف دانه بندی می گردنددراین شرکت ماده دیگری بنام فروسیلیکومنیزیم نیز بطریق تقریبا مشابهی تولید می شود.

برچسب‌ها: خلاصه پروسه تولید فروسیلیس

امروزه لایتراکان یا بتن عبور دهنده نور –Light Transmiting Concrete  - به عنوان یک ماده ساختمانی جدید با قابلیت استفاده بالا مطرح است. این ماده ترکیبی از فیبرهای نوری وذرات بتن است ومیتواند به عنوان بلوک یا پانل های پیش یاخته ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد . فیبرها به خاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و ترکیبی از یک ماده دانه بندی شده را تشکیل میدهند. به این ترتیب نتیجه کار صرفا ترکیب دو ماده شیشه وبتن نیست ، بلکه یک ماده جدید سوم که از لحاظ ساختار درونی و همچنین سطوح بیرونی کاملا همگن است ، به دست میاید . فیبرهای شیشه باعث نفوذ نور به داخل بلوکها میشوند. جالبترین حالت این پدیده  نمایش سایه ها در وجه مقابل ضلع نور خورده است . همچنین رنگ نوری که از پشت این بتن دیده میشود ثابت است.به عنوان مثال ، اگر نور سبز به پشت بلوک بتابد در جلوی آن سایه ها سبز دیده میشوند . هزاران فیبر شیشه ای نوری به صورت موازی کنار هم بین دو وجه اصلی بلوک بتنی قرار میگیرند . نسبت فیبرها بسیار کم وحدود 4 % کل میزان بلوکهاست . علاوه بر این ، فیبرها به خاطر اندازه کوچکشان با بتن مخلوط شده و تبدیل به یک جزء ساختاری میشوند، بنابراین سطح بیرونی بتن همگن ویکنواخت باقی میماند. در تئوری، ساختار یک دیوار ساخته شده با بتن عبور دهنده نور ، میتواند تا چند متر ضخامت داشته باشد زیرا فیبرها تا 20 متر بدون از دیت دادن نور عمل میکنند و در دیواری با این ضخامت باز هم عبور نور وجود دارد.این ماده در سال 2001 توسط یک معمار مجار به نام ارون لاسونسزی اختراع شد و به ثبت رسید. این معمار در سال2004 شرکت خود را با نام لایتراکان تاسیس کرد و با توجه به نیاز وتمایل جامعه امروز به استفاده از مصالح جدید ساختمانی ، از سال 2006 با شرکتهای بزرگ صنعتی برای تولید انبوه آن به توافق رسیده است .

دیوار

به عنوان متداولترین حالت ممکن این بلوک میتواند در ساختن دیوارها مورد استفاده قرار گیرد. به این ترتیب هر دوسمت وهمچنین ضخامت این ماده جدید قابل مشاهده خواهد بود . بنابراین سنگینی و استحکام بتن به عنوان ماده اصلی لایتراکان محسوس تر میشود ودر عین حال کنتراست بین نور و ماده نیز شدیدتر میگردد. این ماده میتواند برای دیوارهای داخلی وخارجی مورد استفاده قرار گیرد و استحکام سطح در این مورد بسیار مهم است . اگر نور خورشید به ساختار این دیوار میتابد، قرارگیری غربی یا شرقی توصیه میشود تا پرتو آفتاب در حال طلوع یا غروب با زوایه کم به فیبرهای نوری برسد و شدت عبور نور بیشتر شود .

پوشش کف

یکی از جذابترین کاربردها ، استفاده از لایتراکان در پوشش کف ها ودرخشش آن از پایین است . در طول روز این یک کف پوش از جنس بتن معمولی به نظر میرسد و در هنگام غروب آفتاب ، بلوک های کف در رنگ های منعکس شده از نور غروب شروع به درخشش میکنند .

طراحی داخلی

همچنین از این نوع بتن عبور دهنده میتوان برای روکش دیوارها در طراحی داخلی استفتده کرد به صورتی که از پشت نورپردازی شده باشند و میتوان از نورهای رنگی متنوع برای ایجاد حس فضایی مورد نظر استفاده کرد .

کاربردهای هنری

بتن ترانسپارنت برای مدتها به عنوان یک آرزو برای معماران وطراحان مطرح بود و با تولید لایتراکان این آرزو به تحقق پیوست . کنتراست موجود در پشت ماده ، تجربه شگفت آوری را برای مدتی طولانی در ذهن بیننده ایجاد میکند .در واقع با نوعی برخورد سورئالیستی ؛محتوای درون در ارتباط با محیط پیرامون قرار میگیرد و به این ترتیب بسیاری از هنرمندان تمایل به استفاده از این مواد در کارهای خود دارند. به طور کلی با پیشرفتهای تکنولوژیکی وارائه خلاقیت طراحان و مجسمه سازان با ابزارهای مختلف ، پتانسیل وقابلیت بتن توسط هنرمندان گوناگون در تمام جهان مورد استفاده قرار گرفته است

 

برچسب‌ها: فن آوری جدید لایتراکان

ادامه مطلب

عریف میکروسیلیس : بنا به تعریف وتوصیفات رایج ،میکروسیلیس پودری است سفید مایل به خاکستری وسبک که درواقع محصول فرعی فرایند تولید فروسیلیسیم در کوره های قوس الکتریکی کارخانه های فروآلیاژ میباشد. این پودر واجد خواص فیزیکی وشیمیایی منحصر به فردی است به نحوی که اگر به همراه یک سوپرروان کننده مناسب وبه میزان مشخص- معمولا 7 تا 15 درصد سیمان مصرفی- به مواد اختلاط بتن افزوده شود موجب بهبود مقاومت شیمیایی وفیزیکی بتن حاصله تا حد مطلوبی میگردد. البته به میزان مصرف میکروسیلیس میتوان از سیمان مصرفی وحتی آب کارگاهی کاست.

مکانیسم فرایند : سیلیس موجود درمیکروسیلیس با توجه به خصوصیات وشرایط ویژه اش با آهک سیمان ترکیب وفاز سیلیکات کلسیم را تشکیل میدهد. این فاز باعث افزایش مقاومت بتن در برابر عوامل شیمیایی به خصوص در برابر حملات یونهای کلراید درمناطق ساحلی ومرطوب وهمچنین موجب افزایش مقاومت فشاری وکششی بتن میگردد. یکی از مراجع اصلی جهت تعیین کیفیت شیمیایی وفیزیکی میکروسیلیس جهت اخذ کیفیت بهینه ، سری  C1240  از استاندارد ASTM  میباشد که خصوصیات میکروسیلیس موثر در فرایند مقاوم سازی بتن را به خوبی تشریح میکند.  درکشور ما ایران نیز به لحاظ توسعه چشمگیر فعالیتها وپروژه های عمرانی ، مصرف میکروسیلیس در سازه های مختلف گستره وسیعی را دربرگرفته است . تا چند سال قبل میکروسیلیس تولیدی کارخانه های فروسیلیسیم به عنوان غبار مزاحم به دور ریخته میشد . اما درحال حاضر میکروسیلیس مذکور مصرف زیادی دارد.

 تولید میکروسیلیس : جهت تولید میکروسیلیس به روش کمپلکس + حرارت به نحوی که واجد تمامی شرایط وپارامترهای لازم باشد اقدامات مبسوطی در مراحل مختلف ودریک پروسه کاملا علمی با توجه به امکانات موجود ، معمول شد که خلا صه وار به آن پرداخته میشود :

- مرحله تحقیقات علمی اولیه : در این مرحلاه 1240ASTM  به عنوان مرجع علمی ونمونه های میکروسیلیس تولیدی کارخانه های فروالیاؤ داخلی وخارجی به عنوان مرجع تجربی ، مد نطر واقع شدند. مناسبترین ترکیب با توجه به آزمایشهای فراوان وبررسی همه جانبه درقالب پروژه های علمی ودانشجویی وهمچنین توان علمی نسبتا مطلوب با تسلط بر پارامترهای زمین شناسی - معدنی- شیمی وفیزیکی ، بهره گیری از دانش فنی محققان برجسته کشور، تععین واقدام گردید. در تععین این ترکیب علاوه برنکات یاد شده ، توجه خاصی به خواص پوزولانی که درتمامی موارد ، نقش غیر قابل انکاری درعملات مقاوم سازی بتن را ایفا میکنند ، اعمال شد. همانطور که میدانیم پوزولانها به طورکلی ، سیلیکاتهاب آلومین با منشا عموما آذر آواری هستند که در شرایط خاص میل ترکیبی زیادی با آهک دارند . مقدار ودرصد Sio2  و Al2o3  با توجه به جمیع شرایط از جمله افزایش میل پوزولانی ، تنظیم گیرش ثانویه جهت بهبود شرایط میدانی وکارگاهی مجری و. تعین واعمال شد . زیرا تشخیص فعالیت پوزولانی مبنای تخمین واستفاده از آن است . روشهای مختلفی ازجمله روش شیمیایی- فیزیکی ومکانیکی برای ارزیابی ومحاسبه فعالیت پوزولانها وجود دارد که پرداختن به آنها از مبحث خارج است. پس از تعسیین ترکیب ، میکروسیلیس برهمین مبنا ودر اشل آزمایشگاهی تولید وجهت سنجش ترکیب وآزمونهای لازم به آزمایشگاههای معتبر ارسال شد. نایج حاصله کاملا رضایت بخش ودر واقع تایید کننده ترکیب اخذ شده بوده وآزمونهای سنجش مقاومت فشاری 7 و28 روزه بتن وهمچنین ضریب فعالیت پوزولانی نیز کاملا در محدوده استاندارد وحتی فراتر از آن محاسبه شدند. لازم به ذکر است که دربرخی موارد به نظر میرسد که کیفیت میکروسیلیس تولیدی از میکروسیلیس تولیدی فروآلیاژها بهتر باشد

ادامه مطلب

v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);}
·        خشك‌كردن   سيليس شيشه در آمريكاي شمالي در طرحهاي فرآوري سيليس قبل از بارگيري به مقصد كارخانجات سازنده شيشه خشك مي‌شود. مزيت سيليس خشك شده براي توليد كننده شيشه، توانايي بهتر براي اندازه‌گيري صحيح تركيب بچ، مشخصات بهتر جاري‌شدن و مخلوط شدن بهتر اجزاء بچ مي‌باشد. با اين وجود،  هزينه خشك‌كردن شيشه هم براي توليد كنندگان سيليس بوجود مي‌آيد. گرانترين عمليات واحد در كارخانه فرآوري سيليس خشك كردن مي‌باشد. با توجه به اينكه هزينه سوخت رو به افزايش است و در نتيجه باعث سنگين تر شدن هزينه فرآوري نيز مي‌شود. هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نوعي به ازاء هر تن در ساعت براي خشك كن با بستر سيال در محدوده 4000 تا 6000 دلار بر تن بر ساعت است.   ·        جدايش مغناطيسي   جداسازي مغناطيسي در 10-15 سال اخير به طور قابل ملاحظه‌اي تغيير نموده است. تا قبل از اين در واحدهاي فرآوري سيليس براي جداسازي كانيهاي حاوي آهن از الكترومگنت ها استفاده مي‌شد. ولي امروزه در صنعت بيشتر از مگنتهاي رولي خاكهاي نادر[1] استفاده مي‌شود. زماني كه اين مگنت ها براي اولين بار معرفي شدند، مشكلاتي همراه آنها وجود داشت كه شامل سرعت توليد پايين، نياز به دماي پايين سيليس و هزينه زياد بود. با اين وجود امروزه مگنت هاي خاكهاي نادر به مقدار زيادي بهبود يافته‌اند. دماهاي مجاز بالاي ˚C120، همراه با ابزار دقيق مناسب براي توقف (در صورت تجاوز دما از مقدار حداكثر مجاز) مي‌باشد. هزينه‌ها هم به طور قابل ملاحظه‌اي كاسته شده و هزينه سرمايه‌گذاري براي مگنت هاي خاكهاي نادر كمتر از نصف هزينه سرمايه‌گذاري براي الكترومگنتهاي قديمي است. شكل 9 نمايي نزديك از جدايش واقعي به وسيله مگنت خاكهاي نادر و يك واحد سه مرحله‌اي INPROSYS® را كه براي صنعت سيليس شيشه طراحي شده است، نشان مي دهد.      شكل 9. مگنت خاك نادر INPROSYS® و واحد سه مرحله اي   سرعت هاي توليد به ازاي هر متر پهناي ناحيه جداكننده به واسطه افزايش قطر رول افزايش يافته است. قطر مگنت هاي اوليه 75 ميليمتر بود و تا اخير قطر 100 ميليمتر استاندار بود. سرعت هاي توليد در سيليس شيشه، بسته به خلوص خوراك و محصول مورد نظر نهايي، از مرتبه 3 تا 7 تن بر ساعت به ازاي يك متر مي‌باشند. مگنتهاي رولي خاكهاي نادر هم اكنون قطرهايي در حد 150 و 300 ميليمتر دارند و سرعتهاي توليد 2 تا 4 برابر رول مگنت با قطر 100 ميليمتر دارند. معمولاً جداكننده‌هاي مغناطيسي رولي خاكهاي نادر به صورت سيستمهاي دو يا سه بار عبور آرايش مي‌يابند كه بخش غير مغناطيسي از مرحله اول جهت عبور مجدد به دومين رول و بعد سومين رول منتقل مي‌شود. در برخي موارد براي دستيابي به نتايج مورد نظر، چهار بار عبور لازم است. با اين وجود بيشتر همه كانيها در دو مرحله اول جدا مي‌شوند و عبورهاي بعدي فقط اگر زماني كه كيفيت كاني مستلزم فرآوري بيشتر تا برآورده شدن مشخصات مورد نظر باشد، لازم هستند. مثالهاي متعددي از نتايج جداكننده‌هاي مغناطيسي در جدول 5 نشان داده شده است.                       جدول 5 - عملكرد نمونه براي جداساز مغناطيسي Product TPH/Meter Feed Fe2O3 % Wt % Product Fe2O3 % USA 5.0 0.089   97.9 0.039   USA 5.0 0.066   98.1 0.031   USA 5.0 0.053   97.5 0.031   Europe 3.0 0.085   96.5 0.012   Europe 4.2 0.085   97.6 0.013   Europe 5.0 0.085   97.1 0.014         اين جدول نشان مي‌دهد با كاهش كيفيت خوراك براي نمونه USA، محتوي آهن هم كاهش يافته است. اين خوراك همان است كه در مثال مربوط به داده هاي كلاسيفاير حلزوني آمده است. براي داده‌هاي اروپايي، افزايش سرعت خوراك منجر به محتوي آهن بيشتر و حتي در 5/0 تن بر ساعت ميزان آهن در داخل محدوده مطلوب، و كمتر از 018/0 مي‌باشد. هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري نوعي براي مگنت هاي رولي خاك هاي نادر بين 6000 تا 10000 دلار بر تن بر ساعت مي‌باشد.   ·        جدايش تريبوالكتريك   صرفنظر از جديد يا قديمي بودن از جدايش تريبو‌الكتريك از اواسط دهه 1940 به طريق صنعتي بهره‌برداري شده است. با اين وجود تا اخيراً فقط به وسيله يك يا دو شركت در صنعت نمك استفاده شده است. جدايش تريبو‌الكتريك زماني حاصل مي‌شود كه يك كاني الكتروني را از كاني ديگري بدست مي‌آورد.  زماني كه اين اتفاق روي مي‌دهد، كانيي كه الكترون بدست آورده است بار منفي پيدا مي‌كند و كانيي كه الكترون از دست داده بار مثبت پيدا مي‌كند. زماني كه اين كانيها بين الكترودهايي با بار مخالف سقوط كنند كاني با بار منفي به سمت الكترود مثبت و كاني با بار مثبت به سمت الكترود منفي جذب شده و جداسازي روي مي‌دهد. شكل 10 يك جداساز T-Stat ساخت شركت Outokumpu را نشان مي‌دهد.     شكل 10. جداساز T-Stat     براي صنعت سيليس از جدايش تريبوالكتريك جهت جداسازي فلدسپار از كوارتز استفاده مي‌شود. سابقاً اين جداسازي به وسيله شناورسازي انجام مي‌گرفت. در مرحله مساعد‌سازي قبل از شناور‌سازي از اسيد هيدروفلوريك براي فعالسازي فلدسپار و غيرفعال نمودن (depress) كوارتز استفاده مي‌شود. از آمين براي شناور سازي فلدسپار از كوارتز استفاده مي‌شود. اگر چه از اين فرايند به طور گسترده استفاده مي‌شود ولي ايده‌ال نيست. فاكتورهاي زيادي نظير : كيفيت آب، درصد فلدسپار در خوراك، سرعت خوراك و توزيع دانه‌بندي وجود دارد كه بر روي كارايي جداسازي فلدسپار تاثير دارند. با تغيير اين متغير‌ها مقدار فلدسپار باقيمانده در كوارتز و بنابراين ميزان Al2O3 تغيير مي‌كند. همانگونه كه در مقدمه بحث گرديد تغيير در ميزان Al2O3  بار شيشه منجر به تغيير در دانسيته و ويسكوزيته شيشه شده كه فرايندهاي بعدي را تحت تاثير قرار مي‌دهد. علاوه بر اين بايد توجه نمود كه اسيد هيدروفلوريك از نظر محيط زيست نا مساعد است. به اين دليل كه HF به آب اضافه مي‌شود كل مدار واحد با HF آلوده شده و تخليه آب حاوي HF از واحد فراوري سيليس از لحاظ زيست محيطي قابل پذيرش نيست. با فرايند جداسازي تريبوالكتريك، باز هم به HF نياز است، با اين وجود از آنجاييكه اين فرايند يك فرايند خشك مي‌باشد، HF را بهتر مي‌توان كنترل نمود. در فرايند تريبوالكتريك HF دودكننده به مواد خوراك خشك و داغ (100-120 درجه) در يك ميكسر دوار اضافه مي‌شود. همانطور كه مواد خوراك در حضور HF مخلوط مي‌گردد الكترونها از فلدسپار به كوارتز منتقل مي‌شوند. اين فلدسپار بار مثبت و كوارتز بار منفي پيدا مي‌كند. زماني كه اين مواد بين الكترودهاي بسيار باردار (50+ و 60-كيلوولت) وارد شود كوارتز به سمت الكترود مثبت و فلدسپار به سمت الكترود منفي جذب مي‌شود. در مقايسه با فرآيند شناورسازي اين HF را بسيار آسانتر مي‌توان كنترل نمود. هر گونه HF اضافي از ميكسر دوار به يك تصفيه ساز تر منتقل مي‌شود. اين تصفيه‌كننده‌ها كه  به صورت تجارتي موجود هستند تنها مقدار آب كمي را براي تصفيه دودهاي عاري از هواي HF بكار مي‌گيرند. اين تصفيه كننده‌ها، كارايي بيشتر از 99 درصد دارند و تنها 4 ليتر بر دقيقه آب مصرف مي‌كنند. اين آب مملو از HF خروجي از تصفيه‌كننده به سيستمي منتقل مي‌گردد كه آب را تا غلظت 10 تا 12 قسمت در ميليون يون فلورايد تميز مي‌كند و توليد فيلتر كيك CaF مي‌كند كه مي‌توان آنرا در زير زمين مدفون ساخت. علاوه بر بهبود يافتن جنبه‌هاي محيط زيستي، اين فرايند بدليل اينكه تاثيري از تغيير كيفيت آب فرآيند وجود ندارد، پايدارتر مي‌باشد. به علاوه تغيير در محتوي فلدسپار يا توزيع دانه‌بندي تاثير زيادي به اندازه فرآيند شناور‌سازي ندارند به دليل اينكه از آمين (زهكش) استفاده نمي‌شود تا براي منعكس ساختن اين تغييرات تنظيم شود.       جدول 6 - نتايج نمونه براي جداسازي با T-Stat PRODUCT Wt % % Quartz % Feldspar Qtz % Dist Feld % Dist Feed 100.0 48.7 51.4 100.0 100.0 Feldspar Prod 41.7 11.9 88.1 18.2 71.5 Middling 17.3 57.3 42.7 20.4 14.4 Quartz Product 41.0 82.4 17.6 69.4 14.1       جدول 6 نتيجه نمونه‌اي از جداسازي كوارتز- فلدسپار را كه با استفاده از جداساز T-Stat انجام شده است، نشان مي‌دهد. بازگرداني محصول متوسط، بازيافت را افزايش مي‌دهد. اگرچه كه اين محصولات مشخصات مورد نياز مشتري را برآورده خواهد ساخت، يك مرحله تميزسازي اضافي، درجه محصولات را افزايش مي‌دهد.   ·        آسياب كردن/ طبقه‌بندي به وسيله هوا   در صنعت سيليس از آسياب كردن به طور گسترده براي توليد سيليس نرم جهت صنعت نساجي الياف شيشه، استفاده مي‌شود. براي صنعت نساجي الياف شيشه يكنواختي تركيب شيميايي همراه با توزيع دانه‌بندي سيليس به اهميت ديگر محصولات شيشه‌اي است. يك آسياب نوعي با نام kW375 در شكل 11 نشان داده شده است.   شكل 11 يك آسياب نوعي     براي توزيع دانه‌بندي اين اهميت دارد كه سيليس آسياب شده عاري از هر گونه دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه باشد و اينكه نرمه‌هاي بي نهايت ريز تا حدي كه ممكن است كم باشند. معمولاً صنعت نساجي الياف شيشه از محصولي استفاده مي‌كند كه يا 95 درصد آن از مش 75- ميكرون عبور كند يا 95 درصد آن از مش 45 ميكرون عبور كند. براي اين اندازه‌ها، درشت‌تر از اندازه به صورت ذرات درشت‌تر از 250 ميكرون و ذرات بينهايت ريز كمتر از 5 ميكرون تعريف مي‌شود هر دو اين محصولات منجر به توليد سنگهاي سيليس ذوب نشده و شكستن ليف در طي فرايند كشيدن شيشه مي‌شوند. اگر چه واضح است كه چرا ذوب شدن ذرات درشت‌تر از اندازه دشوار است، عدم امكان ذوب شدن نرمه‌ها، صحيح به نظر نمي‌رسد. در اين مورد، زماني كه مقادير اضافي نرمه وجود دارد، اين نرمه‌ها تمايل به متراكم شدن داشته و با عوامل گدازآور مخلوط نمي‌شوند. بنابراين اين ذرات متراكم ذوب نمي‌شوند. براي حفظ يك توزيع دانه‌بندي يكنواخت، عاري از دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه بودن و درصد كم نرمه‌هاي بينهايت ريز، از آسيابها با طبقه‌بندي به وسيله هوا با كارايي بالا، نظير شكل 12 كه توليد شركت Progressive Industries مي‌باشد، استفاده مي‌شود. درزبندي منحصر بفرد و پتنت شده آن مانع از وارد شدن ذرات درشت‌تر از اندازه به محصول مي‌شوند. و روتور پرسرعت همراه با شستشوي ثانويه با هوا مانع از برگشت ذرات محصول به آسياب براي آسياب شدن بيشتر و توليد نرمه‌هاي بي نهايت ريز مي‌شوند.   به دليل اهميت سازگاري شيميايي، استفاده از بستر سايش فلينت طبيعي و آستري در طي 10 سال گذشته رو به انحطاط رفته است. از اين محصولات طبيعي در دهه‌هاي بسياري استفاده مي‌شد ولي به دليل زوال كيفيت محصول و تقاضا براي محصول سيليس بهتر، با مواد سراميكي با آلوميناي زياد جايگزين شده‌اند. اين محصولات مهندسي به طور قابل ملاحظه‌اي به ازاي هر كيلو پرهزينه‌تر از مواد طبيعي بوده ولي به دليل مشخصات سايش بهتر، به ازاي هر تن سيليس داراي هزينه كمتري مي‌باشند. آسترهاي سراميكي 20 درصد ضخامت فلينت طبيعي داشته ولي عمر 5 برابر دارند. همانند اهميت ساييدگي، به دليل اينكه اين آستري‌ها زياد ضخيم نيستند، اجازه پر شدن حجم بيشتري از آسياب با بستر را داده و بنابراين اجازه سرعت هاي توليد بيشتري را مي‌دهند.   ·        طراحي واحدهاي صنعتي فرآوري سيليس   در بخش قبل اين مقاله عمليات واحدي كه در يك طرح فرآوري سيليس استفاده مي شود، بحث گرديد. اين عمليات واحد براي دستيابي به محصول نهايي مورد نظر بر اساس كيفيت كانسار اوليه، را با تركيبهاي مختلفي مي توان بكار برد. نمودارهاي جريان زير دو پروژه جديد شركت Outokumpu مي باشد كه مورد بحث قرار خواهد گرفت.   ·        طراحي واحد صنعتي A    در اولين طرح كه در شكلهاي 13 و 14 نشان داده شده است، هدف طرح توليد دو سيليس مختلف شيشه، يكي سيليس ممتاز با آهن كم و سيليس استاندارد ديگري براي شيشه مي‌باشد كه بصورت مرطوب به فروش مي‌رسد. افزون بر اين شركت همچنين خواستار توليد سيليس آسياب شده براي استفاده در بازار نساجي الياف شيشه بود.       در اين طرح از سايش سطحي براي جداسازي مقداري از دانه‌هاي سيليس كه به طور شل جمع شده است و براي آزادسازي هر ذره رس از سطوح دانه‌هاي سيليس استفاده مي‌شود. در مرحله بعد از هيدروسايزر FLOATEXÒ براي جداسازي ذرات 200 ميكرون استفاده مي‌شود. براي اين كانسار اين مرحله جداسازي به اين دليل مورد نياز بود كه دانه‌هاي درشت سيليس تمايل دارند تا خالص‌تر باشند و ناخالصي جزئي در مقايسه با دانه‌هاي ريزتر اثر كمتري بر روي محتوي آهن دارند. محصول پاريز هيدروسايزرFLOATEXÒ به سمت كلاسيفاير حلزوني دو مرحله‌اي حركت مي‌كند تا كانيهايي با آهن آزاد، جداسازي شوند. ميزان آهن اين محصول تا قبل از مرحله تصفيه به روش خشك، كمتر از 015/0 Fe2O3 خواهد بود (شكل 14 را ملاحظه نماييد).    جريان سر ريز اولين هيدروسايزر FLOATEXÒ نيز براي جداسازي ذرات آهن‌دار به يك كلاسيفاير حلزوني دو مرحله‌اي حركت مي‌كند. اين نمودار جريان را مي‌توان با قراردادن كلاسيفاير حلزوني قبل از هيدروسايزر ساده نمود. با اين وجود، اين فرآيند با طبقه بندي نمودن  اوليه سيليس به دو محصول با اندازه‌هاي نزديكتر، محصولي با كيفيت بالاتر توليد مي‌كند. محصول پس از كلاسيفاير حلزوني به يك هيدروسايزر ديگر منتقل مي‌شود تا نرمه‌هاي زير 100- ميكرون كه در مرحله سايش سطحي توليد شده است، جداسازي شود. محصول پاريز اين مرحله انبار شده و اجازه داده مي‌شود تا خشك شود و سپس بعنوان سيليس شيشه به صورت مرطوب با محتوي Fe2O3 كمتر از 02/0 درصد بارگيري مي‌شود. شكل 14 ادامه اين فرايند را نشان مي‌دهد كه شامل بخش فرآوري خشك اين طرح مي‌شود.     در اين قسمت از طرح، سيليس ممتاز حاصل از بخش فرآوري به روش تر، خشك شده و سپس تميز كردن نهايي به وسيله يك مگنت INPROSYSÒ انجام مي‌شود. كلاسيفاير حلزوني كاني هاي با آهن آزاد را جدا نموده و تنها مقداري روتيل در اين سيليس وجود دارد. روتيل وزن مخصوص زيادي دارد ولي غير مغناطيسي است. اين مگنت رولي خاك نادر، كاني هاي آهن‌دار كه به وسيله كلاسيفاير حلزوني جدا نشده است را جداسازي مي‌كند.  براي بيشتر قسمت ها اين كاني ها بصورت ناخالصي در دانه‌هاي سيليس وجود دارند. بعد از جدايش مغناطيسي محتوي آهن سيليس شيشه از 015/0 به 010/0 درصد كاهش مي‌يابد. علاوه بر جدايش مغناطيسي، اين طرح همچنين سيليس نرم براي فروش در بازار نساجي الياف شيشه را نيز توليد مي‌كند. آسياب و كلاسيفاير هوا براي تامين كيفيت اين محصول انتخاب شده است.   ·        طراحي واحد صنعتي B   در طراحي واحد صنعتي دوم، كيفيت كانسار بطور قابل ملاحظه‌اي پايين‌تر از طرح واحد صنعتي اول بود. اين كانسار در واقع به بازار نزديكتر بود. بنابر‌اين اگرچه اين فرآوري بسيار گران است و هزينه عملكرد بيشتر از متوسط مي‌باشد ولي قيمت تحويلي به مشتري در واقع كمتر از قيمت ساير رقبا بود. شكل 15 دياگرام فرآوري براي واحد صنعتي B را نشان مي‌دهد. در اين واحد يك سرند نه تنها براي جدا كردن ذرات بزرگتر از اندازه، بلكه همچنين براي در هم شكستن ذرات سيليس متراكم شده، استفاده مي‌گردد. به دليل درصد زياد رس از يك هيدروسايزر به عنوان نرمه‌گير بعد از مرحله شستشوي اوليه استفاده گرديد. عمل پمپ باعث آزاد شدن دانه‌هاي سيليس از بيشتر اين رس مي‌شود. در فرآوري اين واحد تقريبا 15 درصد وزني خوراك به عنوان زير 100- ميكرون در مرحله نرمه‌گيري از دست مي‌رود. بعد از نرمه‌گيري اوليه سه مرحله سايش سطحي با نرمه‌گيري به وسيله سيكلونها بعد از اولين و دومين مرحله، براي آزاد كردن و جداسازي باقيمانده رس و لجن استفاده مي‌شود. به جاي سيكلون  از يك هيدروسايزر براي مرحله نرمه‌گيري نهايي وتامين جداكردن زير 100- ميكرون، استفاده مي‌شود.       اين كانسار حاوي مقادير فلدسپار بيشتر از مقدار مورد نياز مشتري شيشه بود. اين فلدسپار منجر به ميزان آلوميناي بسيار زياد براي استفاده درشيشه فلوت مي‌شد. بعد از اينكه سيليس خشك گرديد با استفاده از HF دودكننده در يك ميكسر دوار فعال مي‌گردد. زماني كه فعال گرديد به جداساز T-Stat منتقل مي‌گردد كه عمده اين فلدسپار به عنوان محصول پسماند جدا مي‌گردد. كسر متوسط مجددا به فرايند فعالسازي بر مي‌گردد تا دوباره از اين واحد عبور نمايد. كسر سيليس حاصل از  T-Stat به مگنت رولي خاك نادر INPROSYSÒ براي جداسازي محتوي آهن منتقل مي‌گردد. سپس غير مغناطيسي ذخيره شده  و براي مشتري بارگيري مي‌شود. اين فرآيند منجر به توليد محصولي با ميزان آهن كمتر از 03/0 درصد و كمتر از 3/0 درصد آلومينا Al2O3 مي‌شود. اگر چه اين ميزان آهن بسيار بيشتر از دياگرام جريان A مي‌باشد، نزديكي به بازار آنرا محصول قابل قبولي ساخته است. دياگرامهاي جريان فوق دو نمونه از واحدهاي فرآوري سيليس هستند. هر فرآيند نسبت به كانسار و احتياجات مشتري سيليس شيشه منحصر به فرد مي‌باشد. اين موضوع در مورد همه كانسارهاي سيليس واقعيت دارد. با اين وجود نياز مشتركي براي فرآيند سيليس شيشه وجود دارد. اين فرآيند بايد اقتصادي‌ترين فرآيند ممكن باشد زيرا قيمت فروش سيليس بسيار پايين است. در عين حال اين فرآيند بايد قادر به توليد محصولي باشد كه تركيب شيميايي يكنواخت و محتوي Fe2O3 كمتر از  035/0 درصد و گاهي ميزان آلوميناي كمتر داشته باشد. علاوه بر سازگاري شيميايي، فرايند بايد قادر به حذف ذرات درشت‌تر از اندازه و نرمه‌ها باشد به طريقي كه ذرات سيليس در محدوده 500- تا 100+ ميكرون باشند.   [1] Rare-earth roll magnets
برچسب‌ها: فراوری سیلیس, قسمت سوم

ادامه مطلب

 توصيف فرايند
  ·        شستشو   شستشو ساده‌ترين و كم‌هزينه‌ترين روش تميز نمودن سيليس است. در برخي از ذخائر كانسار كه بسيار خالص و فاقد كانيهاي سنگين و داراي مقاديري گل و لجن و بدون زنگهاي سطحي هستند، شستشو براي توليد محصول با درجه قابل قبول، كافي است. در اين فرايند عموماً آب از طريق پمپ كردن به يك سيكلون براي نرمه‌گيري سيليس اضافه مي‌شود. حركت اين دوغاب كه از پمپ و خطوط لوله مي‌گذرد براي سست كردن اتصال مقادير كم ذرات ريز يا خاك رس كه در بدنه كاني وجود دارد، كافيست. زماني كه اين ذرات ريز يا خاك رس از سيليس آزاد گرديد، مي‌توان آنها را جدا نمود.   ·        سايش سطحي   زماني كه خاك رس و لجن‌ها محكمتر به دانه‌هاي سيليس چسبيده باشند يا ذرات رس از نظر اندازه مشابه دانه‌هاي سيليس باشند، سيليس وارد يك واحد سايش سطحي مشابه آنچه در شكل 2 نشان داده شده است، مي‌شود.   شكل 2 اسكرابر سايشي floatexÒ   براي سايش سطحي صحيح درصد ذرات جامد در دوغاب بايد در محدوده 75-72 درصد باشد. در اين محتوي تماس ذره به ذره خوبي وجود دارد و ويسكوزيته به اندازه كافي پايين است تا اجازه دهد اين دوغاب بطور آزادانه در تانك سايش سطحي حركت كند. زماني كه درصد جامدات كمتر از 72 درصد باشد، مقدار كافي آب در دوغاب وجود دارد تا اجازه دهد اين ذرات از هم جدا بمانند و از تماس لازم ذره به ذره مورد نياز براي سايش ذرات رس از سطوح، جلوگيري مي‌كند. زماني كه درصد ذرات جامد بيشتراز 75 درصد باشد، دوغاب بسيار ويسكوز مي‌شود و پره‌ها قادر نيستند تا دوغاب را حركت دهند. زماني كه اين دوغاب به اندازه كافي حركت نكند، تماس ذره به ذره امكان ندارد. به منظور فرآوري اين دوغاب با درصد ذرات جامد زياد بر يك مبناي سازگار، سيستم انتقال قدرت بكار برده شده بسيار اهميت دارد. بهترين راه حل ماشيني با نيروي محركه دنده است همانگونه كه در شكل 3 نشان داده شده است. اگر چه سيستم هاي كمربند V زماني كه واحدها نو باشند به خوبي كار مي‌كنند، زماني كه فرسوده شوند و بطور صحيح نگهداري نشوند، لغزش روي مي‌دهد و پروانه به علت مقاومت درصد جامدات بيش ازحد،  نخواهد چرخيد. در اين زمان اپراتورها تمايل دارند براي پايين آوردن درصد ذرات جامد مقداري آب اضافه كنند و اين نوع اسكرابينگ موثر نخواهد بود. زمان هاي سايش سطحي تقريبا 5 دقيقه هستند. با اين وجود، زمان سايش واقعي بسته به مقدار و نوع ماده‌اي كه بايد آزاد شود، تغيير مي‌كند. مراحل سايش سطحي همچنين ممكن است شامل بيش از يك مرحله سايش سطحي باشند. زماني كه ميزان رس قابل ملاحظه باشد، 2 يا 3 بار سايش سطحي كوتاهتر با مراحل نرمه‌گيري بين آنها موثر‌تر از يك زمان سايش طولاني مي‌باشد. زماني كه ذرات رس آزاد گرديدند اين ذرات رس به عنوان روانساز بين دانه‌هاي سيليس عمل مي‌كنند و بنابراين از موثر بودن سايش مي‌كاهند. با جداسازي نرمه‌هاي ذرات رس آزاد شده  و سپس افزودن يك مرحله سايش ديگر، اين مدار سايش موثرتر مي‌شود. علاوه بر موارد فوق تعداد سلولهاي سايش سطحي در اين مدار نيز مهم است. اگر چه يك سلول ممكن است حجم كافي براي برآورده ساختن زمان ماندگي لازم داشته باشد، يك سلول به طور قابل ملاحظه‌اي منجر به كوتاهتر شدن مدار مواد خوراك مي‌گردد. اگر زمان ماندگي متوسط ذرات 5 دقيقه باشد، ممكن است ذراتي باشند كه فقط زمان ماندگي 2 دقيقه و ساير ذرات زمان ماندگي10-8 دقيقه داشته باشند. و اين اهميت دارد كه براي تامين زمان ماندگي مورد نياز از حداقل 2 سلول سايش سطحي استفاده شود. استفاده از 3 يا 4 سلول جايي كه امكان دارد مرجح است. هزينه سرمايه‌گذاري بواسطه زمان ماندگي لازم و سرعت خوراك بطور گسترده متغير است. به هر‌حال سرعتهاي خوراك بالاتر هزينه سرمايه‌گذاري كمتري به ازاي هر تن نسبت به سرعتهاي خوراك پايين‌تردارد، محدوده هزينه‌هاي 2000-1000 دلار بر تن بر ساعت معمول هستند.   ·        نرمه‌گيري   طبق تعريف در مورد سيليس، نرمه‌گيري فرآيندي است كه مواد زير 100 ميكرون را جدا مي‌سازد. اين نرمه‌ها از نوع كاني‌هاي رسي يا سيليس بسيار ريز هستند كه براي فرآيند ساخت شيشه مضر مي‌باشند. اگر چه روش هاي بسيار متفاوتي براي نرمه‌گيري وجود دارد در صنعت تنها از دو روش استفاده مي‌شود : سيكلون ها و هيدروسايزرها، بايد توجه نمود كه برخي از واحدهاي فرآوري قديمي ممكن است هنوز داراي كلاسيفايرهاي اسكرو باشند ولي بدليل هزينه سرمايه‌گذاري و نگهداري بالا در طرح هاي جديد استفاده نمي‌شوند.   ·        سيكلونها   هزينه سيكلونها كم بوده و در جداسازي نرمه هاي زير 100 ميكرون سيليس زماني كه از 3 درصد تجاوز نكند موثر مي‌باشند. سيكلونها در جداسازي بيشتر نرمه‌ها موثر هستند اما  همانگونه كه جريان پاريز معمولاً حاوي 30 تا 40 درصد آب است برخي نرمه‌هاي رس در جريان پاريز باقي مي‌مانند. معمولا سيكلون ها 80 تا 90 درصد مواد زير 100 ميكرون خوراك را جدا مي‌سازد.با انجام سيكلون هاي متعدد، مقادير باقيمانده نرمه در محصول پاريز كاهش مي يابد.   ·        هيدروسايزرها   براي خوراك هايي كه بيش از 4 تا 5 درصد مواد زير 100 ميكرون دارند يا زماني كه نياز است تا همه يا قسمتي از مواد زير 150 ميكرون جدا شود، بهترين وسيله هيدروسايزري نظير شكل 3 مي‌باشد.                   شكل 3 تصوير هيدروسايزر FLOATEXÒ density separator در يك واحد فرآوري سيليس     براي همه هيدروسايزرها اصل كلي عملكرد مشابه است، اما برخي از آنها سيستم هاي كنترل يا سيستم توزيع آب بهتري دارند. شكل 4 در زير برشي از اين هيدروسايزر را نشان مي‌دهد.  شكل 4 دياگرامي از هيدروسايزر  FLOATEXÒ density separator   هيدروسايزر يك وسيله ته‌نشيني غير آزاد است. هيدروسايزر جرياني از آب را كه از ته آن وارد مي شود براي بسط دوغاب سيليس به يك حالت تعليق، بكار مي‌گيرد. در اين حالت معلق، دانه‌هاي سيليس به طريقي طبقه‌بندي مي‌شوند كه دانه‌هاي درشت‌تر در ته پراكنده مي‌شوند، كه در آنجا دانه‌هاي سيليس نسبت به يكديگر نزديكتر هستند و سرعت جريان آب بين آنها بيشتر است. ذرات ريز‌تر در سطوح بالاتر پراكنده مي‌شوند، جايي كه در حالت تعليق آزادتري هستند و بنابراين سرعت جريان آب بين آنها كم است. اساس عملكرد هيدروسايزر در شكل 5 نشان داده شده است.   شكل 5 اساس عملكرد يك ته‌نشيني غير آزاد   هيدروسايزرها در ناحيه تعليق خود مجهز به يك حسگر فشار هستند تا مشخص كننده وزن مخصوص باشند. براي هر جريان رو به بالاي از قبل تنظيم شده آب، وزن مخصوص نشاني از اندازه متوسط ذرات سيليس بالاي موقعيت حسگر مي‌باشد و بنابراين مي‌تواند در سيگنالي متغير،  جهت عمل‌كردن يك شير كنترل براي تخليه مواد درشت در ته هيدروسايزر، استفاده گردد. در مقايسه با يك سيكلون، هيدروسايزر كارايي جداسازي بيشتري دارد. که به دليل شيوه عملكرد و نحوه افزايش آب تميز به ناحيه تعليقدر هيدرو سايزر مي باشد. پيامد آن وجود ذرات ريز كمتر در سيليس و يكنواختي بيشتر اين ذرات ريز خواهد بود. اگر لازم است تا سيليس خشك شود بايد اين ذرات ريز قبل از خشك‌كردن جدا گردد. از آنجاييكه نرمه‌ها سطح تماس بيشتري دارند، درصرفه‌جويي ميزان سوخت در عملكرد خشک کن نيز موثر است. به علاوه با ذرات ريز كمتر، غبار كمتري وجود دارد كه باعث پايين آوردن تماس كارگر با غبار سيليس شده و همچنين تعمير و نگهداري سيستم غبارگير را كاهش مي‌دهد. هزينه سرمايه‌گذاري با سرعت خوراك متغير است ولي محدوده معمولي بين 1000 تا 2000 دلار بر تن بر ساعت مي باشد كه هزينه كمتر مربوط به سرعتهاي خوراك بيشتر مي باشد.   ·        دانه‌بندي   دانه‌بندي سيليس جهت ساخت شيشه با كيفيت بالا بسيار اهميت دارد. دانه‌بندي بايد از دو جنبه مورد بحث قرار گيرد. يكي توانايي دانه‌بندي كاني نزديك 5/0 ميليمتر و ديگري جلوگيري از ورود دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه بالاي 1 ميليمتر به محصول مي‌باشد. دانه‌بندي به منظور توليد سيليس با اندازه كمتراز 5/0 ميليمتر نوعاً به وسيله يك سرند يا هيدروسايزر انجام مي‌شود. در 15-10 سال اخير مقدار مواد مجاز بالاي 5/0 ميليمتر به مقدار زيادي كاهش يافته است. در دهه 1980 براي توليد كنندگان شيشه غير عادي نبود كه مقدار مواد مجاز بالاي 5/0 ميليمتر براي مشخصات سيليس شيشه، 5 درصد وزني باشد. و امروزه اين مقدار مواد بالاي 5/0 ميليمتر به سمت صفر ميل مي‌كند همراه با  مشخصاتي كه هم اكنون با حدود سرند 4/0 ميليمتر پيشنهاد مي‌گردد. مقدار مواد درشت كمتر به توليد كنندگان شيشه اجازه مي‌دهد تا كوره‌ها را در دماهاي پايين‌تري بكار گيرند و سطوح توليد بالا (تناژ بالا) حفظ گردد. دماي پايين‌تر كوره نه تنها در مصرف سوخت صرفه‌جويي مي‌كند بلكه در عمر و نگهداري كوره نيز موثر است. جنبه ديگر دانه‌بندي، مقدار دانه‌هاي درشت‌تر از اندازه مي‌باشد، كه معمولاً به صورت دانه‌هاي بيشتر از 1 ميلي متر اندازه‌گيري مي‌شود و محدود به چند دانه در كيلو‌گرم مي‌باشد. اين دانه‌ها معمولاً براي ذوب‌شدن درشت هستند و باعث پيدايش عيب در شيشه مي‌شوند. همانند كانيهاي ديرگداز كه قبلا به آنها اشاره گرديد وجود چند دانه در يك كيلو‌گرم باعث پيدايش هزاران عيب در روز خواهد شد و مي‌تواند به طور قابل ملاحظه‌اي بر هزينه توليد شيشه تاثير گذارد.   ·        سرندها   براي تهيه ذرات زير 5/ 0 ميليمتر معمولا از سرندهايي با فركانس بالا كه به وسيله شركتهايي نظير Derick يا Rotex ارائه مي‌گردد استفاده مي‌شود. آخرين پيشرفتها، سرندهايي با ظرفيت بالا هستند كه مي‌توانند 250 تن بر ساعت را با يك سرند دانه‌بندي كنند. اين سرندهاي پر‌ظرفيت چندين طبقه سرند را در يك ماشين واحد به كار مي‌گيرند. اين سيستم از يك سيستم توزيع خوراك استفاده مي‌كند كه همزمان همه طبقه‌هاي سرند را به طور مساوي تغذيه مي‌كند. شكل 6 تصويري از سرندي كه به وسيله Derick  ساخته شده است را براي اين كاربرد، نشان مي‌دهد.       شكل 6 استاك سايزر DerickÒ   سرندها طوري سايزبندي مي‌شوند تا هر دو محصول اندازه بالا و اندازه كوچك را به خوبي توليد كنند. براي مثال اگر هدف توليدي با 100 درصد زير 5/0 ميليمتر باشد، مواد زير اين سرند اين هدف را برآورده خواهند ساخت. با اين وجود مواد روي سرند نيز حاوي مقداري زير 5/0- ميليمتر خواهد بود. يك توزيع اندازه نمونه محصولات و خوراك در جدول 1 نشان داده شده است.       جدول 1- توزيع نمونه دانه‌بندي سرند Size (micron) Feed (wt%) Oversize (wt%) Undersize (wt%) 1000 35.7 89.6   710 28.3 78.4 0 500 35.2 92.0 3.6 425 39.4 95.3 7.31 355 44.1 96.8 13.1 300 48.7 97.6 18.9 250 54.1 98.0 26.7 125 71.8 100 54.0 90 80.0   65.6   در مدل هايي كه خشك‌كردن هم دارند، سرند‌كردن اغلب بعد از خشك كردن انجام مي‌گيرد به دليل اينكه اين نوع سرند‌كردن زماني كه به صورت خشك باشد بهينه تر است. با اين وجود اگر درصد مواد بالاي 5/0+ ميليمتر در بدنه كاني بالا باشد، سرند‌كردن تر، براي حذف حداكثر ذرات درشت قبل از خشك‌كردن، ترجيح دارد. اين روش در هزينه خشك‌كردن صرفه‌جويي مي‌كند و اجازه سرعت هاي توليد بالاتر محصول نهايي از دراير را مي‌دهد. هزينه سرمايه‌گذاري نوعي براي يك سرند از 1000 تا 2000 دلار بر تن بر ساعت متغير است.   ·        هيدروسايزر   علاوه بر سرند كردن، جداسازي ذرات 5/0 ميليمتر همچنين به وسيله هيدروسايزري نظير FLOATEXÒ density separator كه قبلا مورد بحث قرار گرفت، قابل انجام است. اين واحدها از آنجاييكه ظرفيت آنها براي فضاي مساوي از سرندها بالاتر است، مزايايي نسبت به آنها دارند. هيدروسايزرها از آنجايي كه اندازه برش با تغيير در نقطه تنظيم حسگر، تغيير مي‌كند در مقايسه با تغيير لازم توري سرندها، انعطاف پذيري بيشتري در دانه‌بندي دارند. يك توزيع دانه بندي نمونه در جدول 2 نشان داده شده است.           جدول 2 توزيع دانه‌بندي نمونه براي هيدروسايزر FLOATEXÒ density separator Size (micron) Feed (wt %) Underflow(wt%) Overflow(wt%) 1175 1.4 4.3   850 3.2 9.8 0 595 7.6 22.9 0.2 420 35.8 71.8 15.2 300 62.5 94.8 46.8 200 84.3 100.00 77.1         هزينه سرمايه‌گذاري نوعي به ازاي هر تن براي هيدروسايزري نظير FLOATEXÒ density separator با سرعت خوراك متغير و در محدوده 500 تا 1000 دلار بر تن بر ساعت متغير است كه هزينه كمتر مربوط به سرعتهاي خوراك بيشتر است.   ·        جداسازي از طريق اختلاف وزن‌مخصوص   جداسازي از طريق اختلاف وزن مخصوص براي سيليس شيشه، محدود به كلاسيفاير‌هاي[1] حلزوني است. به دليل آنكه ديگر فرآيندهاي جداسازي وزن مخصوص نظير جداسازي هاي از طريق وزن مخصوصِ تشديد يافته، براي كار بسيار گران هستند يا فرآيندهايي نظير ميزهاي تكان دهنده كه براي سيليس شيشه بسيار كم ظرفيت هستند، از نظر هزينه مقرون به صرفه نيستند. كلاسيفايرهاي حلزوني قادر به جداسازي ذرات كاني هاي سنگين از سيليس شيشه و پايين آوردن محتوي آهن آن مي‌باشند. براي يك جداسازي به اختلاف وزن مخصوصي بزرگتر از 5/0 تا 1 واحد مورد نياز است. جدول 3 وزن مخصوص كاني هاي متداول همراه سيليس شيشه را نشان مي‌دهد.               جدول 3 وزن مخصوص كاني هاي مختلف كاني وزن مخصوص سيليس 65/2 گروه فلدسپار 8/2-6/2 (FeTiO2)ايلمنيت 7/4 (Fe3O4) مگنتيت 2/5 تغييريافته (FeTiO2)لوكوگزن 3/4-6/3 (Al2SiO5)آندالوسيت 2/3 Al2O(SiO4)سيليمانيت 2/3     جدول فوق نشان مي‌دهد كه كاني هاي سنگين حاوي آهن، وزن هاي مخصوصي دارند كه به طور قابل ملاحظه‌اي بزرگتر از وزن مخصوص سيليس 65/2 مي‌باشد. بنابراين، اين گروه با استفاده از كلاسيفايرهاي حلزوني قابل جداسازي هستند. دو كاني آخري كه به نام سيليكاتهاي‌آلومينيوم معروف هستند وزنهاي مخصوصي دارند كه تنها 55/0 واحد بزرگتر از وزن مخصوص سيليس است. اگر چه كه اين اختلاف به اندازه كافي براي كارايي كلاسيفايرهاي حلزوني قابل انجام است، ولي درمحدوده حداقل اختلاف مورد نياز قرار دارد. بنابراين كارايي به ويژه اگر محدوده اندازه وسيع باشد، پايين است. همچنين از آنجايي كه اين كاني هاي آلومينوسيليكات، كاني هاي سنگين ديرگدازي هستند براي توليد شيشه، تلرانس اين كانيها صفر است. تنها 1 تا 2 دانه در يك كيلو سيليس، بيشتر از محدوده مجاز خواهد بود. اين ذرات ازمشكلترين مواد براي جداسازي به وسيله كلاسيفايرهاي حلزوني هستند. با اين وجود روشهايي وجود دارد كه جهت كمك به حذف ذرات درشت دانه‌هاي آلومينو‌سيليكات بكار گرفته مي شود که مورد بحث قرار خواهند گرفت. كلاسيفايرهاي حلزوني به صورت جداسازهايي با فيملهاي جاري(Flowing Film)  در نظر گرفته مي‌شوند و بدين طريق نيروهاي بكاربرده شده باعث مي‌شود كه ذرات با وزن مخصوص كمتر به طرف قسمت خارجي كلاسيفاير حلزوني كشيده شوند. ذرات سنگينتر تمايل دارند تا در قسمت داخلي حلزونيها نظير شكل 7، بمانند.   شكل 7 . تصوير فرآوري سيليس با كلاسيفاير حلزوني CARPCOÒ Model LC3700   به علاوه (مطابق شكل 8) با افزايش فاصله از سطح كلاسيفاير حلزوني، نيروها هم افزايش مي‌يابد.   شكل 8. نيروهاي اعمال شده بر ذرات با اندازه‌هاي مختلف در يك كلاسيفاير حلزوني   شكل 8 نشان مي‌دهد كه ذرات بزرگتر به وسيله نيروهاي بزرگتر و ذرات كوچك‌تر به وسيله نيروهاي كوچك‌تر ، تحت تاثير قرار مي‌گيرند. براي بيشتر قسمتها به دليل اينكه كانيهاي سنگين اندازه ريزتري از ذرات سيليس دارند، اين مورد كارايي جداسازي سيليس شيشه را بهبود مي‌بخشد. بر روي اين ذرات ريزتر كانيهاي سنگين نيروهاي كوچكتري اثر مي‌گذارد و بنابراين تمايل دارند تا نزديكتر به قسمت داخل مسير دوران بمانند، ذرات سيليس درشت‌تر نيروهاي بزرگتري دارند و به سمت ناحيه بيروني كلاسيفاير حلزوني حركت مي‌كنند. جداسازي كانيهاي سنگين ديرگداز به دليل اينكه اين كانيها درشت‌تر بوده و وزنهاي مخصوصي نزديكتر به سيليس دارنددشوار مي‌باشد. نوعاً كلاسيفاير هاي حلزوني به تنهايي نتايج قابل قبولي نمي‌دهند، مگر اينكه سيليس قبل از كلاسيفاير حلزوني  پيش طبقه‌بندي شده باشد. يك محدوده باريك اندازه ذرات كارايي جداسازي را افزايش مي‌دهد. اگر اين پيش طبقه‌بندي با يك هيدروسايزر انجام گيرد مزاياي ديگري نيز دارد. واحد FLOATEXÒ  نه تنها جداسازي بر اساس اندازه انجام مي‌دهد بلكه بر اساس وزن مخصوص نيز جداسازي را انجام مي‌دهد. بنابراين برخي از اين كاني هاي ديرگداز درشت به سمت جريان فاضلاب حركت مي‌كنند (جريان پاريز 5/0+) و لازم است به وسيله كلاسيفاير حلزوني جدا گردند. هزينه سرمايه‌گذاري براي كلاسيفايرهاي حلزوني كم بوده و معمولاً در حدود 1000 دلار بر تن بر ساعت مي‌باشد. عملكرد نوعي كلاسيفايرهاي حلزوني براي سيليس در در جدول 4 نشان داده شده است.     جدول 4 Table 4 عملكرد نمونه براي كلاسيفاير حلزوني Typical Spiral Performance   Fe203    Single Pass Double Pass Sample Wt % Recovery % Fe2O3 Wt % Recovery % Fe2O3 USA 97.7 0.066 90.3 0.049 Mexico 89.7 0.039 84.4 0.028 Europe 95.7 0.038 91.6 0.033   اين داده‌ها نشان مي‌دهند كه دو مرحله عبور از كلاسيفاير حلزوني، ميزان آهن را به حد قابل قبول كاهش مي‌دهد. در آمريكا اين مواد خوراك خشك شده و سپس براي دستيابي به آهن نهايي 025/0 درصد به واحد جداسازي مغناطيسي منتقل مي‌شود. بدون وجود جداساز حلزوني بهترين آهن قابل دستيابي با جداساز مغناطيسي 032/0 درصد مي‌بود.   ·        شناورسازي   فرآيند شناورسازي در اصل براي جداسازي كاني هاي سنگين حاوي آهن در سيليس شيشه استفاده مي‌شود. اين كاني ها معمولاً از همان نوع كاني هاي حاوي آهني هستند كه در بخش وزن مخصوص توصيف گرديد. از شناورسازي گاهي براي جداسازي ميكا هم مي‌توان استفاده نمود. براي جداسازي كانيهاي سنگين حاوي آهن از سيليس آنرا با يك اسيد چرب آماده سازي مي كنند (درصد جامد زياد مي باشد). در اين فرآيند pH معمولاً در محدوده 2 تا 3 و  درصد جامد بين 70 تا 72 و سرعت افزايش اسيد چرب# 0/1بر تن مي‌باشد. اسيدهاي چرب به وسيله شركت هايي نظير Cytec تامين مي‌شود و براي هر كاني به صورت ويژه سفارش داده مي‌شوند و اغلب حاوي كف‌سازها و ديگر مواد شيميايي مناسب مي باشند كه كارايي را افزايش مي‌دهند، مي‌باشند. بعد از آماده سازي، خوراك به يك سري از سلولهاي شناورسازي وارد مي‌شود. براي جلوگيري از كوچك شدن مدار معمولاً 4 تا 6 سلول به صورت سري قرار دارند. زمان شناورسازي معمولاً كمتراز 5 دقيقه است. سلولهاي نوعي در صنعت سيليس در  محدوده 3 تا 8 متر مكعب مي‌باشند. هزينه سرمايه‌گذاري براي يك مدار شناورسازي از 6000 تا 8000 دلار بر تن بر ساعت متغير است. هزينه عملكرد براي معرفهاي شناورسازي تقريباً 00/1 تا 25/1 دلار بر تن و مصرف برق همراه با مرحله مساعد سازي برابر 10 كيلو وات بر تن مي باشد. [1] كلاسيفاير دستگاهي است كه جامدها را به دو كسر تقسيم مي‌كند. م
برچسب‌ها: فراوری سیلیس قسمت دو

فرآوري سيليس

 

 

 

مقدمه

سيليس رايج‌ترين جزء تشكيل دهنده شيشه است. اين ماده تقريباً 70-60 درصد بار انواع شيشه‌هاي مظروف، پنجره، بوروسيليكاتي، فايبرگلاس يا آب شيشه (سيليكات سديم)، را تشكيل مي‌دهد، از اينرو تاثير قابل توجهي بر روي كيفيت شيشه دارد.

براي همه شيشه‌ها، تركيب شيميايي سيليس و مشخصات دانه‌بندي آن جهت توليد شيشه با كيفيت بالا اهميت دارد. سه آلاينده و ناخالصي شيميايي مهم در سيليس معمولاً وجود آهن به صورت Fe₂O₃، آلومينا به صورت Al₂O₃ و تيتانيا به صورت TiO₂ مي‌باشند. اگر به دليل وجود فلدسپار مقدار آلومينا زياد باشد، آلاينده‌هاي ديگري نظير CaO ,Na₂O و K₂O نيز ممكن است وجود داشته باشند. هر يك از اين آلاينده‌هايي كه ذكر گرديد بر روي محصول نهايي تاثير گذار مي باشند. تاثير اين آلايندها بسته به درصد آنها در سيليس ممكن است مفيد يا مضر باشد. براي مثال به طور كلي هر چه ميزان آهن سيليس كمتر باشد مطلوبتر است، ولي براي توليد ظروف كهربايي، آهن به صورت عمدي به بار شيشه اضافه مي‌شود. بنابر‌اين درصورتي كه ميزان آهن سيليس مشکل زا نباشد مقدار آهن بيشتر مي‌تواند سودمند باشد.

وجود ميزان زياد آلومينا در سيليس (به دليل وجود كانيهاي فلدسپار سديک) مي‌تواند در پايين آوردن هزينه بار شيشه كمك كند، به دليل اينكه كه سنگهاي سيليس ارزانتر جايگزين فلدسپار يا سودا اش (كه گرانتر هستند) مي‌شوند. با اين وجود، سيليس با ميزان آلوميناي بيشتر از 8/1تا0/2 درصد را نمي‌توان بدون مخلوط كردن آن با سيليس كم آلومينا‌تر جهت شيشه مظروف مصرف نمود. علاوه بر اين، ميزان Al₂O₃ بيشتر از 3/0 درصد معمولاً براي شيشه پنجره غير قابل قبول است.

صرفنظر از غلظت آلاينده، يكنواخت بودن تركيب شيميايي نيز اهميت بسيار زيادي دارد. براي مثال يك شركت شيشه مظروف توليد كننده بطريهاي كهربايي، با مقادير متغير آهن و آلومينا در سيليس را در نظر بگيريد. پيامد آن بطري هايي با ميزان آهن خيلي زياد و بطريهايي با ميزان آهن خيلي كم خواهد بود. آهن بسيار كم، بر روي رنگ تاثير خواهد گذاشت و آهن بسيار زياد، منجر به ايجاد بطري هاي ترد خواهد شد. با تغيير ميزان آلومينا در بار شيشه ويسكوزيته و دانسيته شيشه تغيير كرده و توليد محصولات سازگار را براي ماشينهاي بطري‌ساز پرسرعت امروزي غير ممكن مي سازد.

علاوه بر تركيب شيميايي سيليس شيشه، نكته كليدي ديگر، عدم وجود كانيهاي سنگين دير‌گداز در سيليس مي‌باشد، اين كانيها عموماً كانيهاي آلومينوسيليكات هستند ولي كانيهاي ديگري همچون كرميت نيز ممكن است وجود داشته باشند. در حاليكه تركيب شيميايي سيليس بر حسب يك دهم يا صدم درصد اندازه گيري مي‌شوند، كاني‌هاي دير‌گداز در سيليس بر حسب تعداد دانه (grain) در يك نمونه با اندازه مشخص، اندازه‌گيري مي‌شود. وجود يك يا دو دانه كرميت در 500 گرم سيليس مي‌تواند سيليس را براي توليد شيشه نا مناسب سازد. اگر يك محصول سيليس يك دانه كاني دير‌گداز در 500 گرم سيليس داشته باشد، كارخانه‌اي با تناژ 350 تن در روز بيشتر از 700000 عيب در روز خواهد داشت و ساختن يك جزء مطلوب از اين سيليس بسيار بعيد به نظر مي‌رسد.

از آنجاييكه سيليس ماده‌اي ارزان است، در يك معدن غير اقتصادي ممكن است قيمت حمل و نقل بيشتر از قيمت خود سيليس شود. لذا ممكن است لازم باشد بجاي فرآوري معدني كه ذخاير آن داراي درجه بالاتر بوده و دورتر است، يك معدن با ذخاير با درجه كمتر را كه به بازار نزديكتر است، فرآوري نمود. فرآوري اغلب مي‌تواند با كسري از هزينه حمل و نقل انجام شود.

 

·        چشم‌انداز

 

اين مقاله بسياري از روش هاي فرآوري سيليس كه در كشورهاي غربي براي فرآوري سيليس استفاده مي‌شود را مورد بحث قرار مي‌دهد. اين روش ها شامل فرآوري تر و فرآوري خشك و يا تركيب اين دو فرآوري براي توليد يك محصول قابل قبول مي‌باشد. با اينكه بخش مقدمه اين مقاله تركيب شيميايي متنوع سيليس را مورد بحث قرار داد بايد اين نکته را ذکر نمود که  تكنيكهاي فرآوري، اجزاء شيميايي سيليس را از هم جدا نمي‌كنند بلكه به جاي آن كاني هاي سازنده اين اجزاء را جدا مي‌كنند. كاني هايي كه بايد جدا شوند، ابتدا بايد آزاد شوند. زماني كه آزاد شدند اين امكان وجود دارد كه فرآوري را براي دستيابي به مشخصات سيليس شيشه به كار برد. اگر مقادير قابل توجهي كاني هاي آهن‌دار در داخل سيليس قرار داشته باشد يا زنگ‌زدگي آهن شديدي بر روي قسمت خارجي دانه‌هاي سيليس وجود داشته باشد دستيابي به مشخصات سيليس شيشه امكان‌پذير نمي‌باشد. شكل1 مثال خوبي از سيليس مرغوب و سيليس نامرغوب مي‌باشد. براي بيشتر قسمتها دانه‌هاي مرغوب سيليس، بسيار تميز و بدون ناخالصي هستند. يك آخال (Inclusion) دانه‌ي كوچك روتيل است كه به طور قابل ملاحظه‌اي در سطح آلايندگي سيليس شركت نمي‌كند. سيليس با كيفيت پايين داراي آخالهاي آهن‌دار قابل توجهي در دانه‌هاي متعدد مي‌باشند. به علاوه درصد قابل توجهي از اين دانه‌ها داراي زنگ مي‌باشند. توجه نماييد كه سطوح اين دانه‌ها بسيار نا‌منظم هستند كه حتي جداسازي زنگ هاي سطحي را با استفاده از اسكرابر سايشي دشوارتر مي‌سازند.

برچسب‌ها: فراوری سیلیس

سيلسکوزيس

آيا می دانيد هرساله ۳۰۰ نفر کارگر در جهان بر اثر بيماری سيليکوزيس جان خود را ازدست می دهند.

آيا می دانيد تعداد افرادی که در سال در خطر ابتلا به بيماری سيليکوزيسند به ۲.۰۰۰.۰۰۰ نفر می رسد.

با محاسبه ميزان آسيب رسانی اين بيماری در محيط کار و ارائه راهکارهای مناسب می توان از اين بيماری به طور ۱۰۰٪ جلوگيری کرد.

بدليل وفور سيليس در محيط اطراف ممکن است با سيليس در تماس باشيم ولی متوجه آن نباشيم.

برای پی بردن به وجود سيليس در محيط کار بايد چند مورد زير زا بررسی کنيم.

• يافتن عواملی که احتمال وجود سيليس را قوت می بخشند.
• دانستن نام مواد
• بررسی برگه های ايمنی مواد(MSDS)

توجه

احتمال خطر تنها هنگامی وجود دارد که سيليس به صورت کريستالی وجود داشته باشد،‌ چه بسا موادی که حاوی سيليسند ولی تا هنگامی که از گردوغبار از آنها متصاعد نشود خطرناک نباشند و چه بسا مواردی که ذرات سيليس در هوا پراکنده اند ولی به چشم ديده نمی شوند.

صنايعی که در آنها احتمال ابتلا به سيليکوزيس وجود دارد:

• صنايع سیلیس کوبی و کارخانجات شیشه
• صنايع سفالگری و سراميک سازی
• صنايع سيمان سازی
• کوزه گری
• ذوب آهن
• حفاری بتون
• مخلوط سازی بتون
• تخريب
• صنايع الکتريکی
• ريخته گری
• آسياب کردن
• شيک اوت قطعات ريخته گری شده و.....

نام مواد

محصولي كه داراي سيليس است بايد برچسبي داشته باشد كه آن را نشان دهد.

ماشين آلاتي كه برروي سيليس فعاليت انجام مي دهند بايد علامتهايي داشته باشند كه هشدار لازم را در خصوص تماس با سيليس بدهند.

مسئوليت كارخانه: بايد برروي تمامي موادي كه حاوي مقادير بيشتراز ۰.۱% سيليسند برچسب هشدار قراردهند.

مسئوليت كارفرمايان: بايد اطمينان حاصل كنند كه اين برچسب ها كنده نشده باشند.

برگه های ايمني مواد

برگه هايي حاوي اطلاعاتي در مورد تمام مواد يا موادي كه آسيب رسانند و در مقاديري بالاتر از حدمعمول در كارخانجات استفاده مي شوند.

در صورتي كه يك ماده حاوي مقادير بيش از ۰.۱% سيليس كريستالي باشند بايد برچسب ايمني مواد(MSDS) داشته باشند.

مسئوليت کارخانه: بايد برروی تمامی مواد خطرناک موجود در کارخانه MSDS وجودداشته باشد.

مسئوليت کارفرمايان: بايد اطمينان يابند که دسترسی به تمام MSDS های مواد خطرناک وجود داشته باشد.

ادامه مطلب

ادامه مطلب

		Silica sand Limestone Feldspar Glass cullet
		Crushing, Grinding, Weighing and Mixing
		Jaw Crusher Jaw Crusher Hammer Crusher Batch Silo

		Silo Feeder Jaw Crusher Counterattack Vibrating screen

ادامه مطلب

Silica Sand Crushing Machine

Silica minerals make up approximately 12 percent of the Earth’s crust and are second only to the feldspars in mineral abundance. Free silica occurs in many crystalline forms with a composition very close to that of silicon dioxide. The natural silica have many big blocks, so we must crush it into small one.

Jaw crusher is used as primary crushing machine, the sand making machine is secondary crushing machine. You can choose PCL sand making machine, Silica less than 50mm enters sand making machine though conveyor belt.

Silica is crushed by hitting other Silica. Material falls down to impellor cavity. Under great centrifugal force, it hits material that coming downwards. After hitting each other, they force a vortex between impellor and shell, and hit each other several times, finally smaller stone comes out, and goes to vibrating screen. Commonly, through twice crush you can get the silica sand.

Silica Sand Screening and Washing

SBM Vibrating screen can separate the silica sand very well. It moves round, has multi-layers and is of high efficiency. Washing is the simplest and lowest cost method of cleaning silica sand. In some of the very pure deposits that are void of heavy minerals, high amounts of clay and silt, and no surface staining, washing is sufficient to produce acceptable grade product.

The eccentric shaft vibration exciter and partial block help to adjust amplitude. The material drops down along the long line. In screen grading, the material is separated mechanically on screen plates.

In the washing process, water is added to the sand and is generally pumped to a cyclone for desliming. The movement of the slurry passing through the pump and pipeline is sufficient to loosen the small amount of fines or clay that are in the ore body. Once the minor amounts of fines or clay have been released from the silica sand they can be removed via a variety of methods.

ادامه مطلب

International Cooperation

ادامه مطلب

Impact crusher for Silica sand processing

Silica sand processing line

Silica sand processing line with crushing, screening, washing equipment is widely used in kinds of silica sand mine.

The mined mineral from silica sand deposit quarry will be fed into jaw crusher or impact crusher for primary crushing, after primary crushing, the crushed silica sand will be fed into cone crusher and VSI crusher for fineness crushing.

After crushing, the crushed silica sand will be sieved into different grades by vibrating screen. And washing plant will clean up the crushed silica sand by grades.

After crushing, most of sand grains from the processing line is 0.1-0.5 mm in diameter, 0.5-1mm,1-1.5mm is available.

Impact crusher for Silica sand processing line

Impact crusher is an ideal crushing equipment for hard abrasive mineral like silica sand.

PF(W) series horizontal impact crusher has very high reduction ratio, very good cubical shape and the crusher is less sensitive to sticky material than other machines.

VSI series vertical shaft impact crusher has improved energy efficiency, crushing performance and control, it also has superior cubically shaped product and lower costs.

Impact crusher from SBM Machinery can process silica sand at 600 TPH, and final grain size varies from 0.1 mm to 4mm.