14424

13035

كارشناسي ارشد

مهندسي فرآوري مواد معدني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

چهارده، 84ص.: مصور، جدول، نمودار

مهدي نصيري سروي، ابراهيم عظيمي

[اندرا كونور]

داور خارجي: كيومرث زرگوش; داور داخلي: علي احمدي عامله

1397/12/08

كتابنامه

معدن

مهندسي معدن

1397/12/14

ID13035

1 چکیده تیتانیوم دیاکسید یکی از پرکابرد ترین ترکیبات تیتانیوم میباشد که در صنعت بیشترین کاربرد را در مقابل دیگر ترکیبات تیتانیوم دارد این ترکیب به دلیل خصوصیاتی که دارد به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار میگیرد خصوصیاتی نظیر پایداری شیمیایی نسبت به دیگر نیمه هادیها آنتی باکتریایی سمیت کم و خود تمیز شوندگی باعث شده است تا در زمینههای مختلف چون الکترونیک لوازم آرایشی و بهداشتی تصفیه آب تجزیه کننده آالیندههای محیط زیستی میباشد منابع مهم تیتانیوم کانیهای آن میباشند که در طبیعت به صورت اکسیدی وجود دارند دو کانی مهم تیتانیوم ایلمنیت و روتیل میباشد که روتیل اکسید تیتانیوم و ایلمنیت اکسید آهن و تیتانیوم است در این پژوهش از ایلمنیت معدن کهنوج واقع در جنوب کرمان به عنوان پیش ماده تیتانیوم دار استفاده شده است و هدف بهینه سازی فرآیند سنتز نانوذرات تیتانیوم دیاکسید در فاز آناتاز با کمترین میزان ناخالصی از کنسانتره ایلمنیت می باشد تاثیر پارامترهای دما درصد جامد و غلظت اسید بر انحالل کنسانتره ایلمنیت و حذف آهن موجود در ساختار آن مورد بررسی قرار گرفت و نتیجه شد که غلظت اسید بیشترین تاثیر را بر روی انحالل آهن و تیتانیوم دارد بهینه سازی لیچینگ ایلمنیت با طراحی آزمایش به روش CCD و تحلیل دادهها از روش RSM و آنالیز واریانس ANOVA در محیط نرم افزار Design Expert استفاده شد میزان انحالل تیتانیوم و ومیزان انحالل آهن به عنوان پاسخ در نظر گرفته شدند و تاثیر پارامترها بر روی این پاسخ ها بررسی شد و نتیجه شد با استفاده از نمودارهای 2 بعدی 3 بعدی و همتراز تاثیر تعامل متقابل پارامترها بر روی پاسخ ها مورد بررسی قرار گرفته شده است و نتیجه شد که پارامترهای انتخابی تعاملی متقابل دارند همچنین نانوذرات تیتانیوم دیاکسید با ساختار متخلخل منظم در فاز آناتاز با کمک سرفکتانت HDTMA و با روش قالب نرم تولید شد با این هدف که بتوان با ایجاد ساختار متخلخل در ابعاد نانو بتوان خواص فوتوکاتالیستی آن را افزایش داد برای تولید ابتدا پس از حذف آهن از ساختار ایلمنیت و افزایش عیار تیتانیوم دیاکسید در کنسانتره ایلمنیت تیتانیوم موجود توسط محلول 2 H2O به صورت سل در آمد و سپس سل به دست آمده با محلول حاوی سرفکتانت ترکیب شد و پس از قرار گیری در شرایط هیدروترمالی و کلسیناسیون نانوذرات تیتانیوم دیاکسید با ساختار مزومتخلخل در فاز آناتاز سنتز شد برای شناسایی و مشخصه یابی مواد سنتز شده از آنالیزهای XRD ICP oes BET و TEM استفاده شد نتایج نشان داد که سرفکتانت انتخاب شده نقش به سزایی در ایجاد تخلخل و افزایش سطح در ساختار نانوذرات تیتانیوم دیاکسید ایفا میکند و میتواند سطح را تقریبا 7 4 برابر افزایش دهد همچنین تفاوت قابلیت جذب آنتی باکتری تتراسایکلین به عنوان آالینده محیطهای آبی بر روی نانوذرات متخلخل و بدون تخلخل مورد مطالعه قرار گرفت و طبق نتایج تخلخل و افزایش سطح نقش اساسی در فرآیند جذب دارد کلمات کلیدی ایلمنیت آناتاز نانوذرات نانو متخلخل تیتانیوم دیاکسید HDTMA آهن تیتانیوم تعامل متقابل CCD RSM

81 48 W P Duyvesteyn B J Sabacky D E V Verhulst P G West Sells T M Spitler A Vince et al Processing titaniferous ore to titanium dioxide pigment US Patent 2002 49 H Bordbar A A yousefi and H Abedini Production of titanium tetrachloride TiCl4 as stereospecific olefin polymerization catalyst A review Polyolefins Journal vol 4 pp 149 173 2017 50 H Sinha Ilmenite upgrading by the Murso process Light Metals pp 261 274 1972 51 T S Mackey Upgrading ilmenite into a high grade synthetic rutile Journal of the Minerals Metals and Materials Society vol 46 pp 59 64 1994 52 C Noubactep Metallic iron for environmental remediation Learning from the Becher Process Journal of hazardous materials vol 168 pp 1609 1612 2009 53 H Kim S Alam N R Neelameggham H Oosterhof T Ouchi and X Guan Rare Metal Technology 2017 Springer 2017 54 F Cardarelli Materials handbook a concise desktop reference Springer Science Business Media 2008 55 H Sinha MURSO process for producing rutile substitute Titanium Science and Technology Springer pp 233 245 1973 56 E Walpole and J Winter The Austpac ERMS and EARS processes for the manufacture of high grade synthetic rutile by the hydrochloric acid leaching of ilmenite Chloride Metallurgy 2002 International Conference on the Practice and Theory of Chloride Metal interaction 2002 57 E A Walpole and R Stewart Synthetic rutile production from Murray Basin ilmenite by the Austpac ERMS process Murray Basin mineral sands extended abstracts Mildura Australian Institute of Geoscientists pp 164 8 1999 58 J A Kahn Non rutile feedstocks for the production of titanium Journal of the Minerals Metals and Materials Society vol 36 pp 33 38 1984 59 IAEA Radiation protection and Norm residue managment in the titanium dioxide and related industries safety reports series vol 76 2012 60 R H Nafziger and G Elger Preparation of titanium feedstock from Minnesota ilmenite by smelting and sulfation leaching 1987 61 C Murty R Upadhyay and S Asokan Electro smelting of ilmenite for production of TiO2 slag potential of India as a global player Proc INFACON XI India pp 18 21 2007 62 G Kleinschmidt R Degel M K neke and H Oterdoom AC and DC Smelter Technology For Ferrous Metal Production in Proceeding of The Twelfth International Ferroalloys Congress Sustainable Future 2010 63 M Imahashi and N Takamatsu The dissolution of titanium minerals in hydrochloric and sulfuric acids Bulletin of the Chemical Society of Japan vol 49 pp 1549 1553 1976 64 R A Forrest and S H Narayan Treatment of ilmenite US Patent 1975

مهدي نصيري سروي، ابراهيم عظيمي

[اندرا كونور]

داور خارجي: كيومرث زرگوش; داور داخلي: علي احمدي عامله