مقدمه

به دليل كاربرد زياد رنگدانه دي اكسيد تيتانيم در صنايع رنگ كشور، سالانه مقاديري ارز صرف واردات اين ماده مي شود. همچنين رشد صنايع هوايي – نظامي ايران به زودي باعث استفاده از فلز تيتانيم خواهد شد. بنابراين با توجه به سياستهاي خودكفايي و عدم وابستگي، فعاليتهاي مستمر در مورد اكتشاف كانسارهاي تيتانيم دار آغاز گشته و منطقه كهنوج از نقاط اميد بخش جهت رفع نيازهاي مملكت به اين ماده معدني شناخته شده است.

به اين منظور دفتر تحقيقات و پژوهشهاي علمي وزارت معادن و فلزات در سال 1367 قراردادي با مؤسسه تحقيقات و كاربرد مواد معدني ايران منعقد كرد. اين قرارداد مشتمل بر سه مرحله جمع آوري اطلاعات در مورد كاربردهاي ايلمنيت در صنعت و روشهاي آرايش و فرآوري آن، نمونه برداري نمايانگر،‌ آماده سازي و بررسيهاي كاني شناسي و خردايش تجزيه سرندي و تعيين درجه آزادي و انجام آزمايشهاي مختلف كانه آرائي و ارائه فلوشيت مقدماتي براي كانه آرائي است. اين گزارش نتيجه مطالعات مرحله اول است. در اين گزارش به دليل رابطه تنگاتنگ ايلمنيت با ديگر كانيهاي تيتانيم،‌ تمام كانيها بررسي و روشهاي فرآوري و كاربرد و آمار آنها نيز ارائه شده است.

فهرست مطالب

فصل اول-كاني شناسي تيتانيم
1-1-ايلمنيت  1
1-2-لوكوكسن ، ايلمنيت دگرسان شده  6
1-3-روتيل 7
1-4-آناتاز  11
1-5- بروكسيت  13
1-6- اسفن  14
1-7- برو وسكيت  13

فصل دوم-زمين شناسي كانسار هاي تيتانيم دار
2-1-كليات  17
2-2-ذخاير ماگمايي  19
2-3-كانسار هاي پلاسري تيتانيم  20
2-4- كانسار هاي ناشي از هوا زدگي  24
2-5-كانسار هاي رسوبي ـ آتشفشاني  24
2-6- كانسارهاي با منشاء دگرگوني  28
فصل سوم- ذخاير احتمالي ايران
3-1-كليات  29
3-2-كاني سازي در ناحيه ساغند ـ زريگان  29
3-3- كاني سازي تيتانومنيتيت در جنوب سيخورلن  30
3-4-نهشته هاي ناحيه گيلان  31
3-5-نهشته هاي ناحيه مازندران  33
3-6-كانسار ايلمنيت كهنوج  34

فصل چهارم-تيتانيوم و تركيبات آن
4-1-تيتانيم  35
4-2-آلياژ هاي تيتانيوم  36
4-3-كاربرد فلز تيتانيم و آلياژ هاي تيتانيوم  37
4-4- تركيبات تيتانيوم و كاربرد آنها  38
4-4-1- تركيبات هيدروژن دار تيتانيوم  38
4-4-2- تركيبات بر دار تيتانيوم  39
4-4-3- تركيبات كربن دار تيتانيوم  39
4-4-4-تركيبات نيتروژن دار تيتانيوم  39
4-4-5- تيتاناتها  40
4-4-6- تركيبات هالوژنه تيتانيوم دار  41
4-4-7- تركيبات ديگر تيتانيوم  42
4-5- تهيه فلز تيتانيوم  42
4-5-1- فرايند يديد 43
4-5-2- فرايند توليد تياتنيوم الكتروليتي  43
4-5-3- روش كرول  44
4-5-4- فرايند هانتر  44
4-6- بازار جهاني فلز تيتانيوم  45
فصل پنجم- دي اكسيد تيتانيوم
5-1-كليات  50
5-2-دي اكسيد تيتانيوم به عنوان رنگدانه  50
5-3-ديگر كاربردهاي  دي اكسيد تيتانيوم  55
5-4-توليد دي اكسيد تيتانيوم  58
5-5-فرايند هاي مختلف تهيه دي اكسيد تيانيوم  59
5-5-1- فرايند سولفات  62
5-5-2- فرايند كلريد  65
5-5-3- فرايند فلوئوريد  68
5-6- واردات كشور  72
فصل ششم ـ پر عيار سازي ايلمنيت
6-1-كليات  74
6-2- ذوب در كوره هاي الكتريكي  74
6-2-1- بازار سرباره غني از دي اكسيد تيتانيوم
6-3- اسيد شويي ايمنيت  76
6-3-1- اسيد شويي با اسيد سولفوريك  76
6-3-2- اسيد شويي با اسيد هيدرو كلريك  78
6-4- احياء مستقيم كانسنگ و جدا سازي آهن  78
فصل هفتم ـ روشهاي متداول كانه آرايي
7-1- كانسار هاي اوليه  84
7-2-كانسارهاي ثانويه  89
7-2-1- واحد هاي مرحله اول آرايش 91
7-2-2- مراحل ثانويه  101
7-2-3- واحدهاي آرايش بعضي از كانسارهاي ماسه اي در دنيا  105
7-3-سابقه بررسي هاي كانه آرايي كانسنگ كهنوج  112
منابع و ماخذ  116

فهرست اشكال
شكل 1-1: نمايي از تك بلور ايلمنيت 3
شكل 1-2 :كارت مشخصات پراش اشعه ايكس كاني ايلمنيت در استاندارد امريكا 5
شكل 1-3: نمايي از تك بلور روتيل 8
شكل 1-4 : كارت مشخصات پراش اشعه ايكس كاني روتيل تهيه شده توسط اداره استاندارد امريكا 10
شكل 1-5 : شكل بلورين آناتاز 11
شكل 1-6 : كارت استاندارد مشخصات آتاناز براي مطالعه پراش اشعه ايكس 12
شكل 1-7: فازها دي سيستم سه گانه FeO-Fe2O3-TiO2    14
شكل 1-8 : بلورهاي اسفن 14
شكل 1-9 : بلور پرووسكيت 15
شكل 3-1 : نقشه پي جوييهاي اكتشافي كانيهاي تيتانيم در سراسر ايران 30
شكل4-1 : نمايي شماتيك از واحد صنعتي توليد فلز تيتانيم در هند 47
شكل 5-1 : روند ظرفيت و تقاضاي جهاني دي اكسيد تيتانيم طي سالهاي 92-1980   59
شكل 5-2 :  ماده خام اوليه براي فرايندهاي سولفات و كلريد 61
شكل 5-3: مراحل مختلف فرايند سولفات با ماده اوليه ايلمنيت و سرباره غني از تيتانيم  64
شكل 5-4 : مراحل مختلف فرايند كلريد به طور بسيار مختصر 68
شكل 5-5 : مراحل مختلف فرايند فلوئوريد 70
شكل 5-6 : روند و ارزش رنگدانه دي اكسيد تيتانيم 73
شكل 6-1: فرايند مورفيورس 80
شكل 6-2 :‌ فرايند ايشي ها را 80
شكل 6-3 :‌ فرايند مورد استفاده در شركت تيتانيم غرب 81
شكل 7-1 :‌ فلوشيت آرايش معدن تاهاووسد 87
شكل 7-2 : فلوشيت آرايش كانسنگ كانسار تلنس نروژ 88
شكل 7-3: فلوشيست تركيب ميز ها در آرايش اوليه ماسه ها 92
شكل 7-4: فلوشيست تركيب مارپيچها در آرايش اوليه ماسه ها 93
شكل 7-5: فلوشيست تركيب ناوهادر آرايش اوليه ماسه ها 94
شكل 7-6: آرايش ستاره ناو يورك در مراحل اول تغليظ 95
شكلهاي 7-7 تا 7-11 : فلوشيستهاي متداول كانه آرايي مطرح 100-96
شكل 7-12 : فلوشيت عمومي براي تركيب جداكننده هاي الكترواستاتيكي و مغناطيسي 103
شكل 7-13 : فلوشيت مرحله ثانويه آرايش كانسارهاي ماسه اي 104
شكل 7-14: فلو شيست واحدهاي مربوط به كانسار مانا والاكوريچي 108
شكل 7-15: مراحل جدايش ثقلي مربوط به آرايش كانسنگ كانسار تريل ريج 109
شكل 7-16: بخشهاي عمده فر آوري در كانسار ريچارد بي 110
شكل 7-17: فلو شيست مسير مراحل ثانويه آرايش در كانسار ريچارد بي 110
شكل 7-18: فلو شيست واحدها ي آرايش تر كانسار شركت روتيل ساحلي 114
شكل7-19: فلو شيست واحد آرايش خشك كانسار شركت روتيل ساحلي 114
شكل 7-20: فلوشيست روسي جهت كنستانتره نهايي ايلمنيت 119
شكل 7-21 :دياگرام واحد سنگ شكني 128

فهرست جداول

جدول 1-1: تركيب شيميايي كنسانتره ايلمنيت بعضي كانسارهاي دنيا  2
جدول 1-2 : تركيب شيميايي كنستانتره لوكوكسن كانسار كيلون  7
جدول 1-3 : تركيب شيميايي كنستانتره روتيل  8
جدول 1-4 : تركيب كانيهاي حاوي عنصر تيتانيم   16
جدول 2-1: ميانگين درصد وزني تيتانيم در سنگهاي تشكيل دهنده ليتوسفر  17
جدول 2-2: طبقه بندي كانسارهاي تيتانيم دار در گزارش اكتشافات تفصيلي منطقه كهنوج  18
جدول 2-3 : طبقه بندي اسميرنوف  19
جدول 2-4 : كانسارهاي ماگمايي تامين كننده كانيهاي تيتانيم در دنيا  21
جدول 2-5 : منابع بالقوه كانسارهاي ماگمايي تيتانيم  22
جدول 2-6 : كانسارهاي پلاسري تأمين كننده كانيهاي تيتانيم در دنيا  -2625
جدول 2-7 : منابع بالقوه پلاسري تأمين كننده كانيهاي تيتانيم در دنيا  27
جدول 4-1 : مشخصات فيزيكي و شيميايي تيتانيم اسفنجي شكل يا دانه اي     47
جدول 4-2 : توليد جهاني فلز تيتانيم به صورت اسفنج در سالهاي 1983-1984  48
جدول 4-3 : قيمت فلز تيتانيم اسفنجي شكل در سالهاي 1970 تا 1983   49
جدول 5-1 : مقايسه خواص رنگدانه ها  51
جدول 5-2 : مشخصات رنگدانه هاي شاخص دي اكسيد تيتانيم52
جدول 5-3 : مشخصات رنگدانه ها در صنايع مختلف 55
جدول 5-4 : كاربرد رنگدانه دي اكسيد تيتانيم در امريكا ، اروپاي غربي و ژاپن  56
جدول 5-5 : آمار مصرف رنگدانه در صنايع مختلف بعضي كشورها بر حسب هزار تن 56
جدول 5-6 : قيمت رنگدانه دي اكسيد تيتانيم در سالهاي 1983 – 1970 (بر حسب دلار بر كيلوگرم) 57
جدول 5-7 : ظرفيت عمده توليد كنندگان دي اكسيد تيتانيم در جهان در سال 1986   60
جدول 5-8 : مواد مورد نياز جهت توليد يك تن دي اكسيد تيتانيم با روش سولفات 62
جدول 5-9 : مواد مورد نياز براي توليد يك تن دي اكسيد تيتانيم با روش كلريد 66
جدول 5-10 : توليد دي اكسيد تيتانيم به روشهاي مختلف در سال 1983 بر حسب تن 71
جدول 5-11 :‌ آمار واردات سالهاي 65- 1352   72
جدول 6-1 : تركيب شيميايي با ورودي و خروجي از واحد توليد سرباره سورل  75
جدول 6-2: توليد جهاني سرباره غني از دي اكسيد تيتانيم در سالهاي 1984-1978 برحسب تن 77
جدول 6-3: قيمت سرباره غني از دي اكسيد تيتانيم در بازار جهاني بر حسب دلار بر تن  77
جدول 6-4 :‌ قيمت روتيل مصنوعي در سالهاي 1980-1984 بر حسب دلار بر تن 83

جهت دانلود کلیک کنید