کاربرد طراحی آزمایش برای مدل کردن و بهینه سازی فرآوری کانسنگ ایلمنیت قره آغاج

هدف از این تحقیق انجام مطالعات فراوری بر روی نمونه کانسنگ ایلمنیت قره آغاج در استان آذربایجان غربی می باشد که بتوان با بهینه کردن پارامترهای موثر بر انحلال آهن، توسط اسید هیدروکلریک به روتیل با عیار بالا دست یافت.نمونه ایلمنیت اولیه دارای عیار 11% اکسید تیتانیوم و 34/9% اکسید آهن بود. این نمونه پس از مراحل مختلف خردایش و جدا کننده مغناطیسی و ثقلی به کنسانتره ای با مشخصات 42/4% اکسید اهن و 45/2% اکسید تیتانیوم رسید. با توجه به تاثیر مثبت فعال سازی مکانیکی در افزایش سرعت انحلال آهن نمونه به مدت 4 ساعت در آسیای گلوله ای با نسبت گلوله به کانی معادل 25 به 1 مورد فعال سازی مکانیکی قرار گرفت. طراحی آزمایش توسط نرم افزار DX7 و به رو شطراحی نقطه مرکزی CCD انجام شد. نتایج نشان داد غلظت اسید، دما، زمان و نسبت مایع به جامد رابطه مستقیمی با انحلال آهن داشته و همچنین غلظت اسید و نسبت مایع به جامد رابطه مستقیم و دما و زمان رابطه عکس با انحلال تیتانیوم دارند. در شرایط بهینه نرم افزار شامل غلظت اسید هیدروکلریک 30% دما 90 درجه سانتی گراد ، زمان 4 ساعت و نسبت (فرمول در متن اصلی مقاله) میزان انحلال اهن 69/3% و میزان انحلال تیتانیوم برابر 12/4% بدست امد. با توجه به اینکه افزایش دما و زمان باعث کاهش انحلال تیتانیوم میشود آزمایش هایی در دمای 105 درجه سانتی گراد و زمان 6 ساعت انجام شد که بهترین نتایج در شرایط غلظت اسید هیدروکلریک 35% ، دما 105 درجه سانتی گراد ، زمان 4 ساعت و نسبت (فرمول در متن اصلی مقاله) بدست امد.

کلیدواژه ها:

طراحی آزمایش ، بهینه سازی ، مدل کردن ، ایلمنیت قره آغاج