تعداد صفحات پایان نامه: 140 صفحه
مقدمه
اورانیوم، عنصری کمیاب محسوب می شود. این عنصر کاربردهای ویژهای دارد؛ بنابراین تهیه، تولید و بازار مصرف آن به گونه ای خاص کنترل می شود. این عمل توسط «آژانس بین المللی انرژی اتمی»، انجام می پذیرد.
در گذشته نه چندان دور، هر یک از کشورها جداگانه فعالیت می نمودند؛ تا اینکه آژانس مزبور پایه گذاری شد. پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و تحول سیاسی در شرق اروپا، کشورهای بیشتری به آژانس مزبور، پیوستند. در حال حاضر، آژانس بین المللی انرژی اتمی 120 عضو دارد؛ که کشور ما نیز یکی از آنان است.
در ایران،فعالیت های هسته ای زیر نظر سازمان انرژی اتمی انجام می شود. سازمان مزبور، از چند معاونت تشکی شده؛ که معاونت تولید سوخت هستهای، یکی از آنان است. معاونت مورد نظر، از چند واحد تشکیل می شود؛ که واحدهای اکتشاف و استخراج، سوخت و کانه آرایی دو واحد مهم آن محسوب می شوند.
واحد اکتشاف و استخراج، فعالیتهای مربوط به اکتشاف و استخراج کانسارهای اورانیوم را، به عهده دارد. واحد سوخت و کانه آرایی، در رابطه با فرآوری کانسنگ های اورانیوم دار، فعالیت می کند.
از نظر اکتشافی، فعالیت های گسترده ای انجام شده ؛ و دو سوم کشور توسط پروازهای هوایی و دورسنجی مورد بررسی قرار گرفته است؛ که این فعالیت ها همچنان ادامه دارد.
پس از کشف مناطقی که دارای معدن اورانیوم هستند مثل منطقه سلقه و معدنکاری اورانیوم و استخراج آن توسط فرآیندهای سنگ معدن آماده تغلیظ شده ، و جهت تهیه در نیروگاه های هستهای مورد استفاده قرار می گیرد. امید است که در این پروژه توانسته باشم نمایی از چرخه سوخت هسته ای در ایران را به رشته تحریر درآورده باشم.
چکیده
با توجه به مصرف روز افزون انرژی درصنایع مختلف، برای تامین انرژی مورد نیاز صنایع مختلف از منابع متفاوتی استفاده می شود.یکی از بهترین و به صرفه ترین منابع انرژی در جهان سوخت هسته ای می باشد که تولید انرژی از سوخت هسته ای در راکتورهای هسته ای صورت می پذیرد و از لحاظ مقدار تولید انرژی در مقایسه با دیگر منابع تولید انرژی سوخت هسته ای از اهمیت خاصی برخوردار است برای تفهیم این موضوع ذکر این مطلب ضروری است که حرارتی که از 500 گرم اورانیوم بدست می آید معادل حرارتی است که از 1500 تن زغال سنگ بدست میآید. بنابراین می توان گفت سوخت هسته ای یکی از بهترین و بزرگترین منابع تولید انرژی محسوب می شود. از آنجائیکه سوخت هسته ای مورد نیاز نیروگاههای هسته ای از ایزوتوپی از عنصر اورانیوم بنام اورانیوم 238 که در طبیعت فراوان یافت می شود و 99% از پوسته زمین را تشکیل می دهد تامین می شود. لذا اکتشاف این عنصر پرتوزا از اهمیت خاصی برخوردار است. مراحل مختلفی برای اکتشاف این عنصر استراتژیک طی می شود تا در نهایت به مناطق محدود امید بخش رسید. در مراحل اولیه ابتدا بررسی می شود که کانی سازی اورانیوم از لحاظ زمین شناسی در چه مناطقی می تواند وجود داشته باشد، بعد از مطالعات اولیه با توجه به این مطلب که عناصر سنگینی مثل اورانیوم در طبیعت از نظر ساختمان اتمی ناپایدار هستند ودائماً تمایل دارند که به حالت پایدار برگردند. این گرایش باعث تولید اشعه گاما، آلفا و بتا میشود. بیشترین تشعشات این عناصر اشعه گاما است و این اشعه نیز بوسیله شمارنده، سنتیلومتر، اسپکترومتر و سایر دستگاهها قابل اندازه گیری هستند.لذا برای پیدا کردن مناطقی که احتمال وجود عناصر رادیواکتیو در آنها وجود دارد. اشعه گاما را ابتدا دروسعت زیاد توسط اندازه گیری های هوایی توسط هواپیما یا هلی کوپتر برای مناطق وسیع وبزرگ تعیین می کنند. نتیجه این رادیومتری این عناصر می باشد. با پردازش و تفسیر دانسته های رادیومتری هوایی در محدوده هایی که با توجه به رادیومتری هوایی امید بخش تشخیص داده شد، عملیات رادیومتری زمینی و اندازه گیری اشعه گامای عناصر در مقیاس کوچکتر وزمینی انجام می شود تا در نهایت بعد از مراحل اکتشاف مقدماتی و تفضیلی و با حفر گمانه ها و تخمین ذخیره به کانسارهای اقتصادی اورانیوم رسید. پس از عملیات اکتشاف تفضیلی،مرحله بهره برداری و استخراج سنگهای حاوی اورانیوم صورت میگیرد. در مرحله بعدی با فرآوری این سنگها توسط روشهای مختلف از جمله خردایش و آسیاب آنها، فلوتاسیون و لیچینگ کانیهای اورانیوم از سنگهای باطله جدا شده و بصورت یک کیک زرد رنگی از سنگها استحصال می شود. در مراحل بعدی این کیک زرد تحت عملیات غنی سازی انجام می گیرد و به اورانیوم غنی شده که همان سوخت هسته ای است تبدیل می شود. در این حالت اشعه گاما بسیار قوی است. اشعه های گاما از نظر منشاء تولید به دو دسته تقسیم می شوند:
1- منشا اول سنگ طبیعی یا منابع طبیعی است.
2- منشاء دوم تولیدات صنعتی می باشد مثل اورانیوم غنی شده برای مصرف در راکتورها.
اورانیوم طبیعی اشعه گامای ضعیفی دارد، اما اشعه گامای چشمههای مصنوعی، گامای فوق العاده قوی دارد. عمده مصرف اورانیوم غنی شده بصورت سوخت هسته ای در راکتورهای هسته ای برای تولید برق می باشد. اما مصارف دیگری نیز دارد که از جمله مصرف در راکتورهای تحقیقاتی برای مطالعات هسته ای می باشد. از این فرآورده برای مصارف دیگر از جمله تولید رادیو داروها برای اندام و سلولهای سرطانی که فقط در آنها جذب می شود و آنها را از بین می برد نیز استفاده می کنند، رادیوداروها در راکتورهای تحقیقاتی بدست می آیند. مصرف دیگر استفاده از اشعه گامای حاصل از شکافت هسته ای در راکتورهای تحقیقاتی است که از این اشعه ای گاما برای مصارف پزشکی، کشاورزی و تولید رادیو داروها استفاده می کنند و مخربترین کاربرد آن استفاده از این منبع انرژی هسته ای در بمبهای اتمی و ویرانگر با شدت تخریب بالا می باشد.
با توجه به کاربردهای مخلتف عناصر رادیواکتیو و هم چنین تولید انرژی زیاد توسط سوخت هسته ای در راکتورهای هسته ای، بنابراین برای تولید بهینه و انرژی مقرون به صرفه تر از دیگر منابع با توجه به منابع گسترده و عیار بالای اورانیوم در محدوده هایی از کشورمان ایران، می توان برای تولید انرژی در دامنه زیاد از سوخت هسته ای استفاده کرد که برای این کار تاسیس نیروگاه های هسته ای مختلف در کشور از جمله نیروگاه اتمی بوشهر در حال اجراء می باشد و برای تامین سوخت هسته ای این نیروگاهها باید منابع اورانیوم موجود در کشورمان شناسایی و بعد از طی مراحل مختلفی اکتشافی و استخراجی تبدیل به سوخت هسته ای نیروگاهها و راکتورهای هسته ای مختلف در کشور از جمله نیروگاه اتمی بوشهر در حال اجراء ی باشد و برای تامین سوخت هسته ای این نیروگاهها باید منابع اورانیوم موجود در کشورمان شناسایی و بعد از طی مراحل مختلفی اکتشافی و استخراجی تبدیل به سوخت هسته ای نیروگاهها و راکتورهای تحقیقاتی برای مصارف دیگر شود. با راه اندازی نیروگاههای هسته ای در کشور می توان به تولید انرژی زیادی که از این روش بدست می آید دست یافت. البته باید به این نکته مهم توجه داشت که این امر با ضریب ایمنی بالایی صورت پذیرد زیرا خطر احتمالی یک نیروگاه هسته ای بزرگ کمتر از یک بمب اتمی نیست، بنابراین باید تمام نکات و زوایای ایمنی و بروز خطر احتمالی در نظر گرفته شود تا فجایعی مثل انفجار نیروگاه اتمی چرنوبیل روسیه هیچگاه در جهان تکرار نشود.
فصل اول
معرفی مواد پرتوزا
1-1- رادیواکتیویته (Radio activity)
فروپاشی خودبخود هسته یک اتم باعث گسیل پرتوهائی از اتم می گردد که این پدیده را رادیواکتیویته وپرتوهای ساطع شده را در مجموع تشعشعات رادیو اکتیو می نامند که خود شامل اشعه فروپاشی خودبخود هسته یک اتم باعث گسیل پرتوهائی از اتم می گردد که این پدیده را رادیواکتیویته وپرتوهای ساطع شده را در مجموع تشعشعات رادیو اکتیو می نامند که خود شامل اشعه از جنس هسته هلیم (بارمثبت)، اشعه از الکترونها ( بار منفی ) و اشعه است که آن نیز از سری امواج الکترومانیتیک با فرکانس بالا می باشد و می توان ذرات فوتون را به آن نسبت داد. قدرت نفوذ اشعه در شرایط متعارفی در حدود چند سانتیمتر در هوا بوده بطوریکه با یک ورق کاغذ براحتی می توان جلوی آنها را سد کرد. اشعه حداکثر تا 5/1 میلی متر در سرب قابلیت نفوذ داشته و بالاخره اشعه دارای قدرت نفوذ بسیار زیادی است و تا چندین سانتیمتر در سرب نفوذ می کند. پرتوهای رادیواکتیو بهنگام برخورد با مواد گوناگونی سه اثر مختلف از خود بجا می گذارند:
1-1-1- اثر شیمیائی:
نظیر اثر نور بر امولوسیونهای حساس وفیلم عکاسی ( که منجر به کشف اشعه رادیواکتیو توسط هانری بکرل (1896) گردید):
1-1-2- اثر لومینسانس ( فسفرسانس) :
این پدیده تحت عنوان Scintillation در ساختمان دستگاه های سنتیلومتر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
1-1-3- اثر یونیزاسیون:
که باعث یونیزه شدن برخی از گازها می شود که این خاصیت نیز بنوبه خود اساس کار برخی از وسایل سنجش رادیواکتیویته می باشد. (شمارشگر های گایگر)
هسته اتم با تشعش پرتوهای به هستهای متفاوت با خواص جدید تبدیل میگردد. به عبارتی با تغییر جرم و عدد اتمی که ناشی از خروج پروتونها در قالب اشعه و الکترونها در قالب اشعه است اتم جدیدی بوجود میآید. این پدیده تحت عنوان تلاش هستهای یا تلاشی رادیواکتیو نامیده می شود. میدانیم مقدار تغییرات لحظه ای فوق نسبت به اتمهای حاضر در اتم(N) در لحظه دلخواه (T) مقدار ثابتی است ( قانون تجزیه) ، یعنی:
( = مقدار ثابت برای هر ایزوتوپ )
به عبارتی نسبت تلاشی هر هسته با تعداد اتمهای حاضر آن ایزوتوپ بوجود آمده نسبت مستقیم دارد.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
متن کامل را می توانید دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:87
فهرست مطالب:
فصل اول: زمین شناسی
1- مقدمه
2- کانی شناسی
3- کاربردهای منگنز
4- چرخة منگنز
1-4- منشأ و انواع کانسارها
2-5- گرهک های منگنز در اعماق اقیانوسها
6-نحوه رسوب گذاری و جدایش منگنز و آهن از یکدیگر
1-7- شرایط رسوب گذاری
2-7- دریاچه و لجن زارها
3-7- حوضه های باتلاقی
4-7- تشکیل کانسارهای منگنز در محیط های دریائی
8-تمرکز کانسارهای منگنز برجا
9- منابع تشکیل کانه های منگنز
10- طریقة تشکیل کانسارهای منگنز نوع برجا
11- توزیع و طبقه بندی کانسارهای منگنز
12- تولید و توزیع منگنز
فصل دوم: گزارش پر عیارسازی منگنز رایج
1- مقدمه
2- روشهای کانه آرایی منگنز
3- مطالعات کانی شناسی
1-3- مطالعات کانی شناسی توسط اشعه ایکس
2-3- مطالعات کانی شناسی توسط میکروسکوپ
4- تجزیه کامل نمونه اولیه
5- تجزیه سرندی
6- آزمایش با جیک
7- آزمایش سایش
8- آزمایش با میز لرزان
1-8- آزمایشات میز روی نمونه اولیه 18- مش شده
2-8- آزمایش میز روی نمونه اولیه 20- مش شده
3-8- آزمایش میز روی نمونه اولیه 250 مش شده
9- آزمایشات با جدا کننده ثقلی MGS
10- جدایش با جداکننده مغناطیسی خشک روی نمونه اولیه 200+20- مش شده
11- نتایج آزمایشات میز و مغناطیس در یک نگاه
12- تجزیه و تحلیل داده های آزمایش
1-12-روش تعیین عیار MnO و SiO2 در نمونه های آزمایشی
2-12-بررسی تغییرات درصد وزنی – عیار در محصولات ثقلی و مغناطیسی
13- نتیجه گیری کلی و ارائه فلوشیت عملیات
فصل سوم: گزارش پر عیارسازی منگنز معدن ونارچ
1- شرح عملیات
2- آزمایشات جیک
3- آزمایشات میز
4- فلوشیت عملیات انجام شده
5- نتیجه گیری کلی
فصل چهارم: نتیجه گیری و مقایسه در نوع پر عیارسازی
1- مقدمه
با رشد فزآینده صنایع نوپای کشورمان، نیاز به تهیه مواد خام از منابع داخلی افزایش چشمگیری می یابد. در این راستا اکتشافات مواد معدنی می تواند نقش عمده ای در بازسازی و پیشرفت نوین صنایع ایران زمین داشته باشد.
منگنز از جمله فلزاتی است که اکتشاف آن جزو طرحهای اولویت دار قرار دارد. زیرا کاربرد وسیع آن در صنایع فولاد، شیمیائی، باطری سازی، شیشه، سرامیک، کود، رنگرزی و رنگسازی و موارد دیگر بر کسی پوشیده نمی باشد.
با اجرای طرحهای اکتشافی که توسط ارگانهای ذیربط صورت گرفته، و کماکان نیز با شتاب و آهنگ بیشتری در حال انجام می باشد. اخبار امیدوار کننده ای از پیدایش کانسارهای متعدد منگنز تقریباً در تمامی استانهای کشورمان به گوش می رسد با جمع بندی دانسته ها و مطالعات اکتشافی اخیر کانسارهای متعدد منگنز اما در مقیاس کوچک در ایران شناسائی شده است.
علیرغم اینکه رخداد کانسارهای منگنز نوع رسوبی با ذخائر عظیم مانند کانسارهای منگنز تیپ چیاتوری و نیکوپول روسیه و دیگر ذخائر مشابه تاکنون در کشورمان کشف نشده، اما خوشبختانه کانسارهای کوچک و متعدد غنی شده منگنز که وجود آن در بسیاری از مناطق ایران خصوصاً در زونهای آمیزه رنگین و در باریکه های تکتونیکی به اثبات رسیده که مجموعاً می تواند، حیات تازه ای به صنایع وابسته به این فلز استراتژیک ببخشد.
منگنز
منگنز یکی از مهمترین فلزات برای فروآلیاژها بحساب می آید. منگنز نه تنها برای ساخت فولادهای با منگنز بالا ضروری می باشد. بلکه اغلب یک فلز بدون جانشین و لازمه برای ساختن تمام فولادهای کربن دار است. برای تولید هر تن فولاد مقدار 13 تا 20 پوند منگنز نیاز می باشد. حدود 95 درصد منگنز تولید شده در صنعت متالورژی بکار می رود.
و مقدار کمی از آن برای ساخت دیگر آلیاژها مانند بعضی از برنزها استفاده می گردد.
مهمترین و اصلی ترین هدف کاربرد منگنز در ساخت فولاد، اکسیژن و گوگردزدائی از آن می باشد. زیرا منگنز همانند یک فیلتر عمل می کند بطوریکه محصول نهائی بصورت فلز بی عیب و سالم بدست می آید.
از کانسنگی که شامل حداقل عیار 46 درصد منگنز است می توان فرومنگنز با عیار 80 درصد منگنز و 15 تا 18 درصد آهن تولید نمود. همچنین منگنز در ساخت آلیاژ اشپیلایزن (20 درصد منگنز، مابقی آهن) نقش اساسی را ایفاء می کند.
کانسنگ منگنز با خلوص زیاد به جهت ساخت باطری های خشک و دیگر صنایع از جمله شیشه سازی، رنگسازی، رنگ دانه ها، رنگرزی و کودها استفاده می شود.
منگنز در صنعت فولاد به جهت سفتی و استحکام دادن به محصولات آن از جمله ورقه های فولادی، آرماتورها، چرخهای ماشین، سوزنهای راه آهن، صندوقهای نسوز، سنگ شکن ها، دستگاههای برش و آسیاب، ماشین ابزار، چرخ دنده ها، اسکلت فلزی، پلهای فلزی و خیلی موارد دیگر کاربرد دارد.
2-کانی شناسی منگنز (2 و 1)
منگنز در بسیاری از کانیهای موجود در پوسته زمین وجود دارد و تاکنون بیش از 300 کانی حاوی منگنز شناخته شده است، اما تعداد کانیهای منگنزدار که دارای ارزش اقتصادی می باشد کمتر از 12 کانی است. جدول شماره 1 ترکیب شیمیایی Mn موجود در برخی از کانی های مهم منگنز را نشان می دهد.
جدول (1
3- کاربردهای منگنز (2)
منگنز از فلزاتی است که به علت دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب، کاربردهای متنوعی در صنایع یافته است. حدود 90 تا 95 درصد از تولید جهانی این ماده معدنی در متالورژی فولادهای معمولی ریخته گریها و ساخت فروآلیاژهای مختلف به کار می رود 5 الی 10 درصد باقیمانده از تولید جهانی این ماده معدنی نیز در صنایع باتری سازی و در صنایع شیمیایی (رنگ آمیزی – صنایع شیشه، صنایع کشاورزی تصفیه آب) مورد استفاده قرار می گیرد.
در ایران علاوه بر سنگ منگنز مور استفاده در صنایع فولادسازی، مقداری سنگ پرعیار نیز جهت ماده اولیه کارخانجات فروآلیاژ سازی نیاز می باشد.
4- چرخة منگنز
ذخائر منگنز ممکن است بصورت فرعی به همراه ماده معدنی آهن و یا بطور جداگانه از آهن ذخائر منگنز رسوبی را تشکیل دهند.
اکسیدهای آهن در محیط PH پائین تری (در محیط احیاء تر از محیط رسوبی منگنز) نسبت به اکسیدهای منگنز رسوب می کنند. بنابراین آهن و منگنز بدین ترتیب از یکدیگر جدا می گردند. (به احتمال زیاد در محیطی با PH یکسان در حد اشباع رسوب می کند) اما در پاره ای موارد نیز چنین نمی شود.
در محیط های خنثی رسوب گذاری آهن و منگنز بصورت کربنات همزمان صورت می گیرد. همچنین جدایش منگنز و آهن تحت شرایط اکسیداسیون انجام می پذیرد.
زیرا رسوب گذاری اکسید و هیدروکسیدهای آهن در درجه اکسیداسیون پایین تری (EH) در مقایسه با ترکیبات منگنزدار در محیط هائی با PH یکسان رخ می دهد.
ذخائر بزرگ منگنز رسوبی گزارش شده نسبتاً کم اما مهم تر از دیگر ذخائر منگنز اکتشاف شده می باشد. ولی کانسارهای فوق الذکر از لحاظ تعداد و میزان ذخیره کم و کوچکتر از ذخائر آهن رسوبی است.
رسوب گذاری سنگ منگنز به اشکال کربنات یا اکسیدی می تواند در دریاچه ها، باتلاقها و دریاها رخ دهد. و آهن نیز به موازات منگنز تحت شرایط یاد شده تشکیل شود. اما تفاوت این دو در دجه اکسیداسیون و شکل اکسیدهای آن است. اگرچه اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن در طبیعت بطور کامل ناشناخته می باشند. اما ترکیبات هم ظرفیت منگنز بصورت کانی های مشخص بخوبی قابل شناسائی است.
منگانیت به فرمول شیمیائی Mn2O3 , H2O و هوسمانیت به فرمول شیمیائی Mn3O4 نقطه مقابل گوتیت و منیتیت می باشد. اما منگنز بصورت دی اکسید (MnO2) که عمده ترین کانی منگنزدار است، مانند کانه های یاد شده نقطه مقابلی در ترکیبات آهن دار ندارد.
کانسارهای نوع دریائی منگنز عمدتاً بشکل دی اکسید در داخل رسوبات عمیق دریاها و آبهای کم عمق تشکیل می گردند. این کانسارها بصورت گرهک هائی بشکل مواد رنگی و پوشش های سطحی بر روی فسیل ها بطور گسترده پخش می باشند.
به عقیده هوت (HEWETT) مقادیر فراوانی از این گرهک ها در نواحی اقیانوسی غالباً در زیر رسوبات کم ضخامت انباشته شده است.
گرهک های منگنزدار که در آبهای عمیق تشکیل می شوند، از نظر اقتصادی بسیار مهم می باشند. هوت نتیجه گیری می کند که اغلب کانسارهای منگنز استراتیفورم جهان حاصل از محلولهای گرمابی با درجه حرارت کم هستند که از اعماق زمین و کانونهای فعال آتشفشانی نشأت می گیرند. در این ذخائر میزان آهن بدلیل هواخوردگی سنگهای قاره ای بسیار ناچیز می باشند.
در نزدیکی سواحل، رسوبات آهن و ذرات ریزاکسید منگنز یا ژلهای بیوکربناتی و اکسیدهای دیگر و کربناتها و یا هر دو فلز آهن و منگنز رسوب می نماید. شکل این اکسیدها بصورت تخم ماهی یا االیتیک عمدتاً بصورت کانه های پیلوملان و پیرولوزیت است. به همراه کانه های یاد شده فسیل های دریائی نیز یافت می شوند که این مطلب منشأ دریایی بودن منگنز را تأیید می کند. سنگهای دربرگیرنده ماده معدنی عموماً شیل و آهک و مقدار کمی هم ماسه سنگ می باشد.
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:87
فهرست مطالب:
فصل اول: زمین شناسی
1- مقدمه
2- کانی شناسی
3- کاربردهای منگنز
4- چرخة منگنز
1-4- منشأ و انواع کانسارها
2-5- گرهک های منگنز در اعماق اقیانوسها
6-نحوه رسوب گذاری و جدایش منگنز و آهن از یکدیگر
1-7- شرایط رسوب گذاری
2-7- دریاچه و لجن زارها
3-7- حوضه های باتلاقی
4-7- تشکیل کانسارهای منگنز در محیط های دریائی
8-تمرکز کانسارهای منگنز برجا
9- منابع تشکیل کانه های منگنز
10- طریقة تشکیل کانسارهای منگنز نوع برجا
11- توزیع و طبقه بندی کانسارهای منگنز
12- تولید و توزیع منگنز
فصل دوم: گزارش پر عیارسازی منگنز رایج
1- مقدمه
2- روشهای کانه آرایی منگنز
3- مطالعات کانی شناسی
1-3- مطالعات کانی شناسی توسط اشعه ایکس
2-3- مطالعات کانی شناسی توسط میکروسکوپ
4- تجزیه کامل نمونه اولیه
5- تجزیه سرندی
6- آزمایش با جیک
7- آزمایش سایش
8- آزمایش با میز لرزان
1-8- آزمایشات میز روی نمونه اولیه 18- مش شده
2-8- آزمایش میز روی نمونه اولیه 20- مش شده
3-8- آزمایش میز روی نمونه اولیه 250 مش شده
9- آزمایشات با جدا کننده ثقلی MGS
10- جدایش با جداکننده مغناطیسی خشک روی نمونه اولیه 200+20- مش شده
11- نتایج آزمایشات میز و مغناطیس در یک نگاه
12- تجزیه و تحلیل داده های آزمایش
1-12-روش تعیین عیار MnO و SiO2 در نمونه های آزمایشی
2-12-بررسی تغییرات درصد وزنی – عیار در محصولات ثقلی و مغناطیسی
13- نتیجه گیری کلی و ارائه فلوشیت عملیات
فصل سوم: گزارش پر عیارسازی منگنز معدن ونارچ
1- شرح عملیات
2- آزمایشات جیک
3- آزمایشات میز
4- فلوشیت عملیات انجام شده
5- نتیجه گیری کلی
فصل چهارم: نتیجه گیری و مقایسه در نوع پر عیارسازی
1- مقدمه
با رشد فزآینده صنایع نوپای کشورمان، نیاز به تهیه مواد خام از منابع داخلی افزایش چشمگیری می یابد. در این راستا اکتشافات مواد معدنی می تواند نقش عمده ای در بازسازی و پیشرفت نوین صنایع ایران زمین داشته باشد.
منگنز از جمله فلزاتی است که اکتشاف آن جزو طرحهای اولویت دار قرار دارد. زیرا کاربرد وسیع آن در صنایع فولاد، شیمیائی، باطری سازی، شیشه، سرامیک، کود، رنگرزی و رنگسازی و موارد دیگر بر کسی پوشیده نمی باشد.
با اجرای طرحهای اکتشافی که توسط ارگانهای ذیربط صورت گرفته، و کماکان نیز با شتاب و آهنگ بیشتری در حال انجام می باشد. اخبار امیدوار کننده ای از پیدایش کانسارهای متعدد منگنز تقریباً در تمامی استانهای کشورمان به گوش می رسد با جمع بندی دانسته ها و مطالعات اکتشافی اخیر کانسارهای متعدد منگنز اما در مقیاس کوچک در ایران شناسائی شده است.
علیرغم اینکه رخداد کانسارهای منگنز نوع رسوبی با ذخائر عظیم مانند کانسارهای منگنز تیپ چیاتوری و نیکوپول روسیه و دیگر ذخائر مشابه تاکنون در کشورمان کشف نشده، اما خوشبختانه کانسارهای کوچک و متعدد غنی شده منگنز که وجود آن در بسیاری از مناطق ایران خصوصاً در زونهای آمیزه رنگین و در باریکه های تکتونیکی به اثبات رسیده که مجموعاً می تواند، حیات تازه ای به صنایع وابسته به این فلز استراتژیک ببخشد.
منگنز
منگنز یکی از مهمترین فلزات برای فروآلیاژها بحساب می آید. منگنز نه تنها برای ساخت فولادهای با منگنز بالا ضروری می باشد. بلکه اغلب یک فلز بدون جانشین و لازمه برای ساختن تمام فولادهای کربن دار است. برای تولید هر تن فولاد مقدار 13 تا 20 پوند منگنز نیاز می باشد. حدود 95 درصد منگنز تولید شده در صنعت متالورژی بکار می رود.
و مقدار کمی از آن برای ساخت دیگر آلیاژها مانند بعضی از برنزها استفاده می گردد.
مهمترین و اصلی ترین هدف کاربرد منگنز در ساخت فولاد، اکسیژن و گوگردزدائی از آن می باشد. زیرا منگنز همانند یک فیلتر عمل می کند بطوریکه محصول نهائی بصورت فلز بی عیب و سالم بدست می آید.
از کانسنگی که شامل حداقل عیار 46 درصد منگنز است می توان فرومنگنز با عیار 80 درصد منگنز و 15 تا 18 درصد آهن تولید نمود. همچنین منگنز در ساخت آلیاژ اشپیلایزن (20 درصد منگنز، مابقی آهن) نقش اساسی را ایفاء می کند.
کانسنگ منگنز با خلوص زیاد به جهت ساخت باطری های خشک و دیگر صنایع از جمله شیشه سازی، رنگسازی، رنگ دانه ها، رنگرزی و کودها استفاده می شود.
منگنز در صنعت فولاد به جهت سفتی و استحکام دادن به محصولات آن از جمله ورقه های فولادی، آرماتورها، چرخهای ماشین، سوزنهای راه آهن، صندوقهای نسوز، سنگ شکن ها، دستگاههای برش و آسیاب، ماشین ابزار، چرخ دنده ها، اسکلت فلزی، پلهای فلزی و خیلی موارد دیگر کاربرد دارد.
2-کانی شناسی منگنز (2 و 1)
منگنز در بسیاری از کانیهای موجود در پوسته زمین وجود دارد و تاکنون بیش از 300 کانی حاوی منگنز شناخته شده است، اما تعداد کانیهای منگنزدار که دارای ارزش اقتصادی می باشد کمتر از 12 کانی است. جدول شماره 1 ترکیب شیمیایی Mn موجود در برخی از کانی های مهم منگنز را نشان می دهد.
جدول (1
3- کاربردهای منگنز (2)
منگنز از فلزاتی است که به علت دارا بودن خواص فیزیکی و شیمیایی مطلوب، کاربردهای متنوعی در صنایع یافته است. حدود 90 تا 95 درصد از تولید جهانی این ماده معدنی در متالورژی فولادهای معمولی ریخته گریها و ساخت فروآلیاژهای مختلف به کار می رود 5 الی 10 درصد باقیمانده از تولید جهانی این ماده معدنی نیز در صنایع باتری سازی و در صنایع شیمیایی (رنگ آمیزی – صنایع شیشه، صنایع کشاورزی تصفیه آب) مورد استفاده قرار می گیرد.
در ایران علاوه بر سنگ منگنز مور استفاده در صنایع فولادسازی، مقداری سنگ پرعیار نیز جهت ماده اولیه کارخانجات فروآلیاژ سازی نیاز می باشد.
4- چرخة منگنز
ذخائر منگنز ممکن است بصورت فرعی به همراه ماده معدنی آهن و یا بطور جداگانه از آهن ذخائر منگنز رسوبی را تشکیل دهند.
اکسیدهای آهن در محیط PH پائین تری (در محیط احیاء تر از محیط رسوبی منگنز) نسبت به اکسیدهای منگنز رسوب می کنند. بنابراین آهن و منگنز بدین ترتیب از یکدیگر جدا می گردند. (به احتمال زیاد در محیطی با PH یکسان در حد اشباع رسوب می کند) اما در پاره ای موارد نیز چنین نمی شود.
در محیط های خنثی رسوب گذاری آهن و منگنز بصورت کربنات همزمان صورت می گیرد. همچنین جدایش منگنز و آهن تحت شرایط اکسیداسیون انجام می پذیرد.
زیرا رسوب گذاری اکسید و هیدروکسیدهای آهن در درجه اکسیداسیون پایین تری (EH) در مقایسه با ترکیبات منگنزدار در محیط هائی با PH یکسان رخ می دهد.
ذخائر بزرگ منگنز رسوبی گزارش شده نسبتاً کم اما مهم تر از دیگر ذخائر منگنز اکتشاف شده می باشد. ولی کانسارهای فوق الذکر از لحاظ تعداد و میزان ذخیره کم و کوچکتر از ذخائر آهن رسوبی است.
رسوب گذاری سنگ منگنز به اشکال کربنات یا اکسیدی می تواند در دریاچه ها، باتلاقها و دریاها رخ دهد. و آهن نیز به موازات منگنز تحت شرایط یاد شده تشکیل شود. اما تفاوت این دو در دجه اکسیداسیون و شکل اکسیدهای آن است. اگرچه اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن در طبیعت بطور کامل ناشناخته می باشند. اما ترکیبات هم ظرفیت منگنز بصورت کانی های مشخص بخوبی قابل شناسائی است.
منگانیت به فرمول شیمیائی Mn2O3 , H2O و هوسمانیت به فرمول شیمیائی Mn3O4 نقطه مقابل گوتیت و منیتیت می باشد. اما منگنز بصورت دی اکسید (MnO2) که عمده ترین کانی منگنزدار است، مانند کانه های یاد شده نقطه مقابلی در ترکیبات آهن دار ندارد.
کانسارهای نوع دریائی منگنز عمدتاً بشکل دی اکسید در داخل رسوبات عمیق دریاها و آبهای کم عمق تشکیل می گردند. این کانسارها بصورت گرهک هائی بشکل مواد رنگی و پوشش های سطحی بر روی فسیل ها بطور گسترده پخش می باشند.
به عقیده هوت (HEWETT) مقادیر فراوانی از این گرهک ها در نواحی اقیانوسی غالباً در زیر رسوبات کم ضخامت انباشته شده است.
گرهک های منگنزدار که در آبهای عمیق تشکیل می شوند، از نظر اقتصادی بسیار مهم می باشند. هوت نتیجه گیری می کند که اغلب کانسارهای منگنز استراتیفورم جهان حاصل از محلولهای گرمابی با درجه حرارت کم هستند که از اعماق زمین و کانونهای فعال آتشفشانی نشأت می گیرند. در این ذخائر میزان آهن بدلیل هواخوردگی سنگهای قاره ای بسیار ناچیز می باشند.
در نزدیکی سواحل، رسوبات آهن و ذرات ریزاکسید منگنز یا ژلهای بیوکربناتی و اکسیدهای دیگر و کربناتها و یا هر دو فلز آهن و منگنز رسوب می نماید. شکل این اکسیدها بصورت تخم ماهی یا االیتیک عمدتاً بصورت کانه های پیلوملان و پیرولوزیت است. به همراه کانه های یاد شده فسیل های دریائی نیز یافت می شوند که این مطلب منشأ دریایی بودن منگنز را تأیید می کند. سنگهای دربرگیرنده ماده معدنی عموماً شیل و آهک و مقدار کمی هم ماسه سنگ می باشد.