استخراج و خالص سازی نانو ذرات تیتانیوم دی‌اکسید‌‌‌ همراه با تیتانیوم تتراکلرید از کنسانتره ایلمنیت معدن کهنوج کرمان

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

2 دانشگاه بین المللی امام خمینی، گروه شیمی

10.22075/chem.2020.15475.1489

چکیده

مهم‌ترین کانی‌های اقتصادی تیتانیوم، روتایل و ایلمنیت می‌باشند که به دلیل افزایش تقاضای دی‌اکسید تیتانیوم و کاهش ذخایر روتایل طبیعی در سال‌های اخیر استفاده از ایلمنیت فرآوری شده با نام روتایل مصنوعی جایگزین روتایل طبیعی شده است. در این مطالعه، استخراج و خالص سازی نانو ذرات تیتانیوم دی‌اکسید‌‌‌ از کنسانتره ایلمنیت منطقه کهنوج واقع در استان کرمان از بزرگترین معادن جهان و رتبه اول خاورمیانه با دو روش فرآیند کلراید و فرآیند تجزیه قلیایی انجام شده است. این کنسانتره از نوع کنسانتره‌های کم عیار با 43% تیتانیوم دی‌اکسید‌‌‌ به شمار می‌آید. بررسی و مطالعه روش‌های فرآوری تیتانیوم نشان داد که در فرآیند تجزیه قلیایی، لیچینگ اسیدی تحت فشار اتمسفریک و دمای پایین‌تر از روش‌های قبلی صورت می پذیرد و از طرفی در این روش قادر به بازیابی واکنشگر اولیه و برگشت آن به چرخه تولید هستیم، لذا این روش نسبت سایر روش‌ها، از مزایای زیست محیطی بهتری برخوردار است. ذرات دی‌اکسید‌‌‌تیتانیوم حاصل در این روش سفید و درخشان بود و پس از نانو شدن مورد بررسی آنالیز فلوئورسانس پرتو ایکس (XRF)، طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FT-IR)، پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش انرژی پرتو ایکس(EDX) قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Production and purification of titanium dioxide with titanium tetrachloride nanoparticles from eliminate concentrate of Kahnooj mine in Kerman

نویسندگان [English]

  • Shahriar Ghamami 1
  • Amir Kazemi Korayem 1
  • Nastaran Baqeri 2
1 Department of Chemistry, Faculty of Science, Imam Khomeini International University, Qazvin 34148-96818, Iran
2 - Department of Chemistry, Faculty of Science, Imam Khomeini International University, Qazvin 34148-96818, Iran
چکیده [English]

Titanium dioxide is one of the most important minerals with various industrial applications. Extensive research has been carried out to synthesize this material from the past and is also ongoing. At present, despite the high consumption of this material, it does not have internal production and the needs of the country’s industries are being met by import of this product. Considering the country’s richness in terms of having Titanium mines, research has begun to find the conditions for the production of Titanium dioxide from Ilmenite minerals. In this research, Ilmenite concentrate of Kahnouj region in Kerman province was used to obtain Titanium dioxide. This concentrate contains 43% TiO₂ which is a low-grade concentrate. In this project, the production of Titanium dioxide from Ilmenite minerals with two methods of Chloride process and Alkalydecomposition process was investigated. The Alkaly decomposition process involves the steps of decomposition, acid leaching, sediment washing and calcination. Investigating and studying the various Titanium processing methods showed that the Alkally decomposition process has more advantages in terms of moderate operating conditions than other methods. The Titanium dioxide obtained in this study was made by a nano satellite ball mill. The chemical composition of Ilmenite concentrate was investigated by X-ray Fluorescence analysis (XRF). The structural properties and the size of the Titanium dioxide nanoparticles investigated by Furier Transform Infra-Red spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy-Disperssive X-ray spectroscopy (EDX).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Eliminate concentrate
  • Titanium Dioxide
  • Titanium tetrachloride
  • Nanoparticles
  • Alkalline decomposition process