تاثیر عملیات مکانوشیمیایی بر مشخصه‌های نانوساختاری بنتونیت معادن فردوس و قائن
راضیه اسدی، دانشجوی کارشناسی ارشد نانومواد پژوهشگاه مواد و انرژی با بیان اینکه تحقیق حاضر با توجه به اهمیت و کاربردهایی که بنتونیت بعنوان یک ماده معدنی بویژه در فرایندهای جذب دارد، مورد نظر قرار گرفت، گفت: بنتونیت یک ماده معدنی از خانواده رس‌هاست که کانی اصلی تشکیل‌دهنده آن مونت موریلونیت است. این کانی با توجه به داشتن خواص ساختاری و همچنین فیزیکی-شیمیایی ویژه مانند سطح ویژه بالا، نرم بودن، ظرفیت تبادل کاتیونی، خواص کلوئیدی و جذب سطحی قابل توجه برای مواد گوناگون، کاربردهای صنعتی زیادی بویژه در رنگبری روغن‌های خوراکی پیدا کرده است.
وی افزود: معمولا بمنظور افزایش این خواص، بنتونیتها بسته به نوع یا خاستگاه آنها تحت فرایند فعال‌سازی فیزیکی یا شیمیایی قرار می‌گیرند. در فعال‌سازی شیمیایی که امروزه عمدتا انجام می‌شود، بنتونیت تحت عملیات شستشو با محلول‌های اسیدی در شرایط بهینه قرار می‌گیرد که طی آن، ضمن خروج برخی ناخالصی‌های معدنی و همچنین قسمتی از کاتیون‌های ساختاری آن، سطح ویژه و قابلیت جذب سطحی آن به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد.
دانشجوی کارشناسی ارشد نانومواد پژوهشگاه مواد و انرژی گفت: امروزه با توجه به الزام استفاده از محلول‌های اسیدی معدنی در غلظت و دماهای بالا در فرایند فعال‌سازی اسیدی بنتونیتها، هزینه‌های زیادی تحمیل می‌شود که خودآگاهی این فرایند را از شرایط اقتصادی خارج می‌کند. بنابراین در تحقیق حاضر تلاش بر این بوده تا با انجام عملیات مکانیکی بعنوان فرایند پیش فعال‌سازی، رفتار فعال‌سازی اسیدی پس از آن، مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد.
این پژوهشگر اظهار کرد: در این راستا، ابتدا نمونه‌های بنتونیت با استفاده از تکنیکهای XRF،XRDو ICP-AES مورد آنالیز کیفی و کمی قرار گرفتند. نتایج وجود کانی اصلی مونت موریلونیت بعنوان فاز اصلی و کانی‌های همراه چون کوارتز، کریستوبالیت، فلدسپار، کلسیت و دولومیت را نشان داد.
وی افزود: سپس این نمونه‌ها در آسیاب سیاره‌ای تحت تاثیر عملیات مکانیکی در شرایط مختلف زمانی قرار گرفت و در ادامه تغییرات ساختاری ایجاد شده با استفاده از تکنیکهای آنالیز XRD، FTIR،DTA وSEM مطالعه و بررسی شد.
اسدی با اشاره به نتیجه این تحقیق اظهار کرد: نتایج حاکی از ریزشدن کانی‌های تشکیل دهنده به همراه تخریب جزئی ساختار مونت موریلونیت و البته آگلومره شدن ذرات در زمان‌های طولانی‌تر آسیاب بود.
وی ادامه داد: آزمایش‌های فعال‌سازی اسیدی نمونه‌های آسیاب شده و در ادامه تست‌های رنگبری آنها نشان داد که نمونه‌های بنتونیت آسیاب شده به مدت نیم ساعت و سپس فعال‌سازی شده با محلول اسید سولفوریک یک نرمال، بیشترین بازدهی را در رنگبری روغن خوراکی دارد. در عین حال، همین نمونه بیشترین میزان جذب فلزات سنگین از محلول را نیز نشان داد.
وی گفت: نتایج بدست آمده که جزو معدود نتایج در این نوع تحقیقات است، بوضوح تاثیر مثبت آسیاب مکانیکی را در تسهیل عملیات فعال‌سازی اسیدی، از نظر کاهش غلظت اسید مورد استفاده و بالطبع کاهش هزینه‌های فرایند فعال‌سازی اسیدی نشان می‌دهد.
بر اساس این گزارش، این پروژه با راهنمایی دکتر امیرعلی یوزباشی و مشاوره مهندس محمدحسن صرافی در پژوهشگاه مواد و انرژی انجام شده است.
No tags for this post.
