توصيفگر ها :
كروميت , سديم كرومات , سديم دي كرومات , اكسيد كروم(III) , تشويه قليايي , سديم كربنات
چكيده فارسي :
استفاده از تركيبات كروم نظير سديم كرومات، سديمديكرومات و اكسيد كروم سبز در صنايع نساجي، كاشي¬سازي، سراميك و رنگدانه در ايران بسيار گسترده است. جهت جلوگيري از واردات اين تركيبات ضروري با هزينه بسيار زياد و همچنين جلوگيري از خام فروشي كروميت موجود در ايران، تحقيقات براي ترويج توليد اين مواد شيميايي از سنگ معدن كروميت داخلي به موضوعي مهم تبديل شده است. در اين پژوهش هدف ساخت اكسيد كروم(III) از كنسانتره كروميت داخلي با عيار 32 درصد به روش تشويه قليايي كروميت توسط سديم كربنات و همچنين بهينهسازي مرحله تشويه قليايي است. تشويه قليايي كنسانتره كروميت، در نسبت¬هاي متفاوت سديم كربنات، در دما و زمان¬هاي مختلف و در اتمسفر هوا انجام شد. نتايج بهدستآمده نشان داد كه شرايط بهينه تشويه قليايي در نسبت مولي سديم كربنات به اكسيد كروم 5/2، دماي تشويه 1000 درجه سانتيگراد و به مدت زمان 2 ساعت رخ داد. با انحلال محصول تشويه قليايي در آب بخش قابل توجهي از ناخالصيها و تركيبات نامحلول در آب، نظير كروميت واكنش نداده و تركيبات آهن و منيزيم رسوب كردند. براي جداسازي ناخالصي¬هاي محلول در اب از كاهش pH محلول استفاده شد. در اثر كاهش pH بخشي از سديم كرومات به سديم¬دي¬كرومات تبديل شد. با كاهش هرچه بيشتر pH سديم كرومات بيشتري به سديم دي كرومات تبديل شد كه باعث تغيير رنگ محلول از زرد به نارنجي تيره شد. در نهايت براي توليد اكسيد كروم(III) سبز رنگ از سديم كرومات و سديم دي كرومات حل شده در آب استفاده شد. از محلول حاوي سديم كرومات و سديمديكرومات به سه روش تبلور تبخيري و اختلاط با گوگرد، افزودن سديم سولفيد به محلول در حال جوش و افزودن امولسيون حاوي گوگرد و سديم هيدروكسيد به محلول در حال جوش، اكسيد و هيدروكسيد كروم ساخته شد. در روش افزودن گوگرد از محلول با pH=5 به دليل دارا بودن مقدار بالاي سديم دي كرومات و در روش سديم سولفيد از محلول با pH=9 به دليل دارا بودن مقدار بالاي سديم كرومات استفاده شد. روش امولسيون گوگرد در تمامي pH ¬ها قابل استفاده بود. محصول توليد شده در روش اختلاط سديم دي كرومات با گوگرد مستقيماً اكسيد كروم بود درحاليكه محصول توليدي در دو روش ديگر هيدروكسيد كروم است كه باكلسينه كردن آن ميتوان اكسيد كروم(III) سبز رنگ ساخت. روش امولسيون گوگرد به دليل داشتن مزاياي بيشتر نسبت به دو روش ديگر مورد ارزيابي بيشتر قرار گرفت. خلوص اكسيد كروم ساخته شده به روش امولسيون گوگرد 97 درصد بود.
چكيده انگليسي :
The use of chromium compounds such as sodium chromate, sodium dichromate and green chromium oxide in textile, tile making, ceramic and pigment industries is very widespread in Iran. In order to prevent the import of these essential compounds at a very high cost and also to prevent the sale of raw chromite in Iran, research to promote the production of these chemicals from domestic chromite ore has become an important issue. In this research, the aim is to make chromium (III) oxide from domesti chromite concentrate with a grade of 32% by the alkaline roasting method of chromite with sodium carbonate and also to optimize the alkaline roasting step. Alkaline roasting of chromite concentrate was done in different ratios of sodium carbonate, at different temperatures and times, and in air atmosphere. The obtained results showed that the optimal conditions for alkaline roasting occurred in the molar ratio of sodium carbonate to chromium oxide 2.5, the roasting temperature was 1000 degrees Celsius and the duration was 2 hours. By dissolving the product of alkaline roasting in water, a significant part of impurities and compounds insoluble in water, Such as unreacted chromite and iron and magnesium compounds were precipitated. Reducing the pH of the solution was used to separate water-soluble impurities. As a result of pH decrease, part of sodium chromate was converted into sodium dichromate. As the pH decreased, more sodium chromate was converted to sodium dichromate, which caused the color of the solution to change from yellow to dark orange. Finally, sodium chromate and sodium dichromate dissolved in water were used to produce green chromium(III) oxide. Chromium oxide and hydroxide were made from the solution containing sodium chromate and sodium dichromate by three methods: evaporative crystallization and mixing with sulfur, adding sodium sulfide to the boiling solution, and adding an emulsion containing sulfur and sodium hydroxide to the boiling solution. In the method of adding sulfur, a solution with pH = 5 was used because it has a high amount of sodium dichromate, and in the method of sodium sulfide, a solution with pH = 9 was used because it has a high amount of sodium chromate. Sulfur emulsion method could be used in all pH. The product produced in the method of mixing sodium dichromate with sulfur was directly chromium oxide, while the product produced in the other two methods is chromium hydroxide, which can be calcined to produce green chromium (III) oxide. The sulfur emulsion method was evaluated more due to having more advantages than the other two methods. The purity of chromium oxide made by sulfur emulsion method was 97%.