بهینه‌سازی پارامترهای موثر بر فرآیند اسیدشویی ماسه‌ سیلیسی با هدف مصرف در صنایع شیشه‌سازی

Abstract

چکیده در این مقاله، کاهش اکسید آهن(Fe2O3) از ماسه‌های سیلیسی نمونه معدن سیلیس چشین توسط فرآیند اسیدشویی، جهت کاربرد در صنایع شیشه، مورد مطالعه و بررسی قرارگرفته است. آنالیز شیمیایی نمونه با روش جذب اتمی صورت گرفت. جهت حذف آهن(Fe2O3) از ماسه سیلیسی، از روش شستشوی اسیدی(اسکرابینگ) با اسید سولفوریک، استفاده شد. علاوه بر این بررسی پارامترهای مؤثر بر فرآیند، با روش طراحی آزمایش‌های تاگوچی در نرم‌افزار مینی تب 17، انجام گردید. بر اساس نتایج به‌دست‌آمده از آنالیز جذب اتمی، ماسه سیلیسی موردمطالعه، دارای 23/96 درصد SiO2، 13/0 درصد Fe2O3 و 67/1 درصد Al2O3 بوده است. مطالعات کانی‌شناسی نمونه نشان داد که مهم‌ترین کانی های آهندار شامل اکسید و هیدروکسیدهای آهن مانند هماتیت، گوتیت و لیمونیت می‌باشند. بر اساس نتایج شستشوی اسیدی با کاهش pH از 2 به 1، حذف آهن افزایش یافت. همچنین نتایج حاکی از آن است که؛ با افزایش درصد جامد از 50% به 70% و افزایش دما از 40 به 80 درجه سانتی‌گراد، میزان آهن ماسه سیلیسی، کاهش می‌یابد. تحت شرایط بهینه شامل 1pH=، دمای 80 سانتی‌گراد و درصد جامد 70%، بالاترین میزان حذف آهن حاصل گردید. در این شرایط محصول نهایی حاوی 031/0 درصد اکسید‌آهن(Fe2O3) بوده است؛ که مناسب شیشه‌های جام، ظروف شیشه‌ای و بلور بروسیلیکات می‌باشد.