مقدمه

به دلیل کاربرد زیاد رنگدانه دی اکسید تیتانیم در صنایع رنگ کشور، سالانه مقادیری ارز صرف واردات این ماده می شود. همچنین رشد صنایع هوایی – نظامی ایران به زودی باعث استفاده از فلز تیتانیم خواهد شد. بنابراین با توجه به سیاستهای خودکفایی و عدم وابستگی، فعالیتهای مستمر در مورد اکتشاف کانسارهای تیتانیم دار آغاز گشته و منطقه کهنوج از نقاط امید بخش جهت رفع نیازهای مملکت به این ماده معدنی شناخته شده است.

به این منظور دفتر تحقیقات و پژوهشهای علمی وزارت معادن و فلزات در سال ۱۳۶۷ قراردادی با مؤسسه تحقیقات و کاربرد مواد معدنی ایران منعقد کرد. این قرارداد مشتمل بر سه مرحله جمع آوری اطلاعات در مورد کاربردهای ایلمنیت در صنعت و روشهای آرایش و فرآوری آن، نمونه برداری نمایانگر،‌ آماده سازی و بررسیهای کانی شناسی و خردایش تجزیه سرندی و تعیین درجه آزادی و انجام آزمایشهای مختلف کانه آرائی و ارائه فلوشیت مقدماتی برای کانه آرائی است. این گزارش نتیجه مطالعات مرحله اول است. در این گزارش به دلیل رابطه تنگاتنگ ایلمنیت با دیگر کانیهای تیتانیم،‌ تمام کانیها بررسی و روشهای فرآوری و کاربرد و آمار آنها نیز ارائه شده است.

فهرست مطالب

فصل اول-کانی شناسی تیتانیم
۱-۱-ایلمنیت  ۱
۱-۲-لوکوکسن ، ایلمنیت دگرسان شده  ۶
۱-۳-روتیل ۷
۱-۴-آناتاز  ۱۱
۱-۵- بروکسیت  ۱۳
۱-۶- اسفن  ۱۴
۱-۷- برو وسکیت  ۱۳

فصل دوم-زمین شناسی کانسار های تیتانیم دار
۲-۱-کلیات  ۱۷
۲-۲-ذخایر ماگمایی  ۱۹
۲-۳-کانسار های پلاسری تیتانیم  ۲۰
۲-۴- کانسار های ناشی از هوا زدگی  ۲۴
۲-۵-کانسار های رسوبی ـ آتشفشانی  ۲۴
۲-۶- کانسارهای با منشاء دگرگونی  ۲۸
فصل سوم- ذخایر احتمالی ایران
۳-۱-کلیات  ۲۹
۳-۲-کانی سازی در ناحیه ساغند ـ زریگان  ۲۹
۳-۳- کانی سازی تیتانومنیتیت در جنوب سیخورلن  ۳۰
۳-۴-نهشته های ناحیه گیلان  ۳۱
۳-۵-نهشته های ناحیه مازندران  ۳۳
۳-۶-کانسار ایلمنیت کهنوج  ۳۴

فصل چهارم-تیتانیوم و ترکیبات آن
۴-۱-تیتانیم  ۳۵
۴-۲-آلیاژ های تیتانیوم  ۳۶
۴-۳-کاربرد فلز تیتانیم و آلیاژ های تیتانیوم  ۳۷
۴-۴- ترکیبات تیتانیوم و کاربرد آنها  ۳۸
۴-۴-۱- ترکیبات هیدروژن دار تیتانیوم  ۳۸
۴-۴-۲- ترکیبات بر دار تیتانیوم  ۳۹
۴-۴-۳- ترکیبات کربن دار تیتانیوم  ۳۹
۴-۴-۴-ترکیبات نیتروژن دار تیتانیوم  ۳۹
۴-۴-۵- تیتاناتها  ۴۰
۴-۴-۶- ترکیبات هالوژنه تیتانیوم دار  ۴۱
۴-۴-۷- ترکیبات دیگر تیتانیوم  ۴۲
۴-۵- تهیه فلز تیتانیوم  ۴۲
۴-۵-۱- فرایند یدید ۴۳
۴-۵-۲- فرایند تولید تیاتنیوم الکترولیتی  ۴۳
۴-۵-۳- روش کرول  ۴۴
۴-۵-۴- فرایند هانتر  ۴۴
۴-۶- بازار جهانی فلز تیتانیوم  ۴۵
فصل پنجم- دی اکسید تیتانیوم
۵-۱-کلیات  ۵۰
۵-۲-دی اکسید تیتانیوم به عنوان رنگدانه  ۵۰
۵-۳-دیگر کاربردهای  دی اکسید تیتانیوم  ۵۵
۵-۴-تولید دی اکسید تیتانیوم  ۵۸
۵-۵-فرایند های مختلف تهیه دی اکسید تیانیوم  ۵۹
۵-۵-۱- فرایند سولفات  ۶۲
۵-۵-۲- فرایند کلرید  ۶۵
۵-۵-۳- فرایند فلوئورید  ۶۸
۵-۶- واردات کشور  ۷۲
فصل ششم ـ پر عیار سازی ایلمنیت
۶-۱-کلیات  ۷۴
۶-۲- ذوب در کوره های الکتریکی  ۷۴
۶-۲-۱- بازار سرباره غنی از دی اکسید تیتانیوم
۶-۳- اسید شویی ایمنیت  ۷۶
۶-۳-۱- اسید شویی با اسید سولفوریک  ۷۶
۶-۳-۲- اسید شویی با اسید هیدرو کلریک  ۷۸
۶-۴- احیاء مستقیم کانسنگ و جدا سازی آهن  ۷۸
فصل هفتم ـ روشهای متداول کانه آرایی
۷-۱- کانسار های اولیه  ۸۴
۷-۲-کانسارهای ثانویه  ۸۹
۷-۲-۱- واحد های مرحله اول آرایش ۹۱
۷-۲-۲- مراحل ثانویه  ۱۰۱
۷-۲-۳- واحدهای آرایش بعضی از کانسارهای ماسه ای در دنیا  ۱۰۵
۷-۳-سابقه بررسی های کانه آرایی کانسنگ کهنوج  ۱۱۲
منابع و ماخذ  ۱۱۶

فهرست اشکال
شکل ۱-۱: نمایی از تک بلور ایلمنیت ۳
شکل ۱-۲ :کارت مشخصات پراش اشعه ایکس کانی ایلمنیت در استاندارد امریکا ۵
شکل ۱-۳: نمایی از تک بلور روتیل ۸
شکل ۱-۴ : کارت مشخصات پراش اشعه ایکس کانی روتیل تهیه شده توسط اداره استاندارد امریکا ۱۰
شکل ۱-۵ : شکل بلورین آناتاز ۱۱
شکل ۱-۶ : کارت استاندارد مشخصات آتاناز برای مطالعه پراش اشعه ایکس ۱۲
شکل ۱-۷: فازها دی سیستم سه گانه FeO-Fe2O3-TiO2    ۱۴
شکل ۱-۸ : بلورهای اسفن ۱۴
شکل ۱-۹ : بلور پرووسکیت ۱۵
شکل ۳-۱ : نقشه پی جوییهای اکتشافی کانیهای تیتانیم در سراسر ایران ۳۰
شکل۴-۱ : نمایی شماتیک از واحد صنعتی تولید فلز تیتانیم در هند ۴۷
شکل ۵-۱ : روند ظرفیت و تقاضای جهانی دی اکسید تیتانیم طی سالهای ۹۲-۱۹۸۰   ۵۹
شکل ۵-۲ :  ماده خام اولیه برای فرایندهای سولفات و کلرید ۶۱
شکل ۵-۳: مراحل مختلف فرایند سولفات با ماده اولیه ایلمنیت و سرباره غنی از تیتانیم  ۶۴
شکل ۵-۴ : مراحل مختلف فرایند کلرید به طور بسیار مختصر ۶۸
شکل ۵-۵ : مراحل مختلف فرایند فلوئورید ۷۰
شکل ۵-۶ : روند و ارزش رنگدانه دی اکسید تیتانیم ۷۳
شکل ۶-۱: فرایند مورفیورس ۸۰
شکل ۶-۲ :‌ فرایند ایشی ها را ۸۰
شکل ۶-۳ :‌ فرایند مورد استفاده در شرکت تیتانیم غرب ۸۱
شکل ۷-۱ :‌ فلوشیت آرایش معدن تاهاووسد ۸۷
شکل ۷-۲ : فلوشیت آرایش کانسنگ کانسار تلنس نروژ ۸۸
شکل ۷-۳: فلوشیست ترکیب میز ها در آرایش اولیه ماسه ها ۹۲
شکل ۷-۴: فلوشیست ترکیب مارپیچها در آرایش اولیه ماسه ها ۹۳
شکل ۷-۵: فلوشیست ترکیب ناوهادر آرایش اولیه ماسه ها ۹۴
شکل ۷-۶: آرایش ستاره ناو یورک در مراحل اول تغلیظ ۹۵
شکلهای ۷-۷ تا ۷-۱۱ : فلوشیستهای متداول کانه آرایی مطرح ۱۰۰-۹۶
شکل ۷-۱۲ : فلوشیت عمومی برای ترکیب جداکننده های الکترواستاتیکی و مغناطیسی ۱۰۳
شکل ۷-۱۳ : فلوشیت مرحله ثانویه آرایش کانسارهای ماسه ای ۱۰۴
شکل ۷-۱۴: فلو شیست واحدهای مربوط به کانسار مانا والاکوریچی ۱۰۸
شکل ۷-۱۵: مراحل جدایش ثقلی مربوط به آرایش کانسنگ کانسار تریل ریج ۱۰۹
شکل ۷-۱۶: بخشهای عمده فر آوری در کانسار ریچارد بی ۱۱۰
شکل ۷-۱۷: فلو شیست مسیر مراحل ثانویه آرایش در کانسار ریچارد بی ۱۱۰
شکل ۷-۱۸: فلو شیست واحدها ی آرایش تر کانسار شرکت روتیل ساحلی ۱۱۴
شکل۷-۱۹: فلو شیست واحد آرایش خشک کانسار شرکت روتیل ساحلی ۱۱۴
شکل ۷-۲۰: فلوشیست روسی جهت کنستانتره نهایی ایلمنیت ۱۱۹
شکل ۷-۲۱ :دیاگرام واحد سنگ شکنی ۱۲۸

فهرست جداول

جدول ۱-۱: ترکیب شیمیایی کنسانتره ایلمنیت بعضی کانسارهای دنیا  ۲
جدول ۱-۲ : ترکیب شیمیایی کنستانتره لوکوکسن کانسار کیلون  ۷
جدول ۱-۳ : ترکیب شیمیایی کنستانتره روتیل  ۸
جدول ۱-۴ : ترکیب کانیهای حاوی عنصر تیتانیم   ۱۶
جدول ۲-۱: میانگین درصد وزنی تیتانیم در سنگهای تشکیل دهنده لیتوسفر  ۱۷
جدول ۲-۲: طبقه بندی کانسارهای تیتانیم دار در گزارش اکتشافات تفصیلی منطقه کهنوج  ۱۸
جدول ۲-۳ : طبقه بندی اسمیرنوف  ۱۹
جدول ۲-۴ : کانسارهای ماگمایی تامین کننده کانیهای تیتانیم در دنیا  ۲۱
جدول ۲-۵ : منابع بالقوه کانسارهای ماگمایی تیتانیم  ۲۲
جدول ۲-۶ : کانسارهای پلاسری تأمین کننده کانیهای تیتانیم در دنیا  -۲۶۲۵
جدول ۲-۷ : منابع بالقوه پلاسری تأمین کننده کانیهای تیتانیم در دنیا  ۲۷
جدول ۴-۱ : مشخصات فیزیکی و شیمیایی تیتانیم اسفنجی شکل یا دانه ای     ۴۷
جدول ۴-۲ : تولید جهانی فلز تیتانیم به صورت اسفنج در سالهای ۱۹۸۳-۱۹۸۴  ۴۸
جدول ۴-۳ : قیمت فلز تیتانیم اسفنجی شکل در سالهای ۱۹۷۰ تا ۱۹۸۳   ۴۹
جدول ۵-۱ : مقایسه خواص رنگدانه ها  ۵۱
جدول ۵-۲ : مشخصات رنگدانه های شاخص دی اکسید تیتانیم۵۲
جدول ۵-۳ : مشخصات رنگدانه ها در صنایع مختلف ۵۵
جدول ۵-۴ : کاربرد رنگدانه دی اکسید تیتانیم در امریکا ، اروپای غربی و ژاپن  ۵۶
جدول ۵-۵ : آمار مصرف رنگدانه در صنایع مختلف بعضی کشورها بر حسب هزار تن ۵۶
جدول ۵-۶ : قیمت رنگدانه دی اکسید تیتانیم در سالهای ۱۹۸۳ – ۱۹۷۰ (بر حسب دلار بر کیلوگرم) ۵۷
جدول ۵-۷ : ظرفیت عمده تولید کنندگان دی اکسید تیتانیم در جهان در سال ۱۹۸۶   ۶۰
جدول ۵-۸ : مواد مورد نیاز جهت تولید یک تن دی اکسید تیتانیم با روش سولفات ۶۲
جدول ۵-۹ : مواد مورد نیاز برای تولید یک تن دی اکسید تیتانیم با روش کلرید ۶۶
جدول ۵-۱۰ : تولید دی اکسید تیتانیم به روشهای مختلف در سال ۱۹۸۳ بر حسب تن ۷۱
جدول ۵-۱۱ :‌ آمار واردات سالهای ۶۵- ۱۳۵۲   ۷۲
جدول ۶-۱ : ترکیب شیمیایی با ورودی و خروجی از واحد تولید سرباره سورل  ۷۵
جدول ۶-۲: تولید جهانی سرباره غنی از دی اکسید تیتانیم در سالهای ۱۹۸۴-۱۹۷۸ برحسب تن ۷۷
جدول ۶-۳: قیمت سرباره غنی از دی اکسید تیتانیم در بازار جهانی بر حسب دلار بر تن  ۷۷
جدول ۶-۴ :‌ قیمت روتیل مصنوعی در سالهای ۱۹۸۰-۱۹۸۴ بر حسب دلار بر تن ۸۳

دانلود