بررسی تاثیر فرایندهای آسیاکاری و گرمایش روی تغییرات فازی یک نوع بوکسیت ایرانی

نمونه‌های بوکسیت از منابع معدنی استان کهگیلویه و بویراحمد تهیه شد و پس از فرایندهای خردایش، ترکیب شیمیایی و مینرالوژیکی نمونه‌ها مشخص شد. فرایندهای آسیاکاری نمونه‌های بوکسیت با استفاده از یک آسیای سیاره‌ای در محفظه‌ فولادی و محفظه زیرکونیایی انجام شد. آزمون‌های گرمایش در اتمسفر هوا و در دماهای 600 تا 1000 درجه سانتی‌گراد با زمان نگه‌داری یک ساعت انجام شد. نتایج الگوهای‌پراش اشعه ایکس نمونه بوکسیت، کانی (مینرال) بوهمیت را به‌عنوان مینرال غالب نشان داد و با استفاده از آنالیزگرماسنجی‌همزمان، دمای واکنش تکلیس (آب‌زدایی) بوهمیت موجود در نمونه بوکسیت در حدود ‌540 درجه سانتی‌گراد به‌دست آمد. فاز بوهمیت در نمونه بوکسیت در اثر گرمایش به اکسیدآلومینیم تبدیل شد و کاهش وزن مربوط به این تغییر فاز در محصولات پس از گرمایش با درصد اتلاف حرارتی در آنالیزهای شیمیایی مطابقت داشت. گرمایش نمونه‌های بوکسیت پس از آسیاکاری در دمای ‌800 درجه سانتی‌گراد، نشانه‌هایی از فاز اکسید آلومینیم را در الگوهای‌پراش اشعه ایکس نشان دادند. به‌دلیل هم‌پوشانی پیک‌های اصلی اکسیدآلومینیم با پیک‌های فاز مگنتیت در الگوهای پراش اشعه ایکس، از آزمون‌های مغناطیس‌سنج نمونه ارتعاشی استفاده شد. نتایج این آزمون‌ها، نشانه‌های یک فاز مغناطیسی را در نمونه‌های بوکسیت پس از آسیاکاری نشان دادند. با توجه به نتایج این پژوهش، ورود ناخالصی‌های آهن به دلیل سایش جداره محفظه و گلوله‌های آسیا در نمونه‌های بوکسیت هنگام آسیاکاری در محفظه فولادی و یا وجود آهن دو ظرفیتی در نمونه بوکسیت می‌توانند دلایل این نشانه‌های مغناطیسی باشند. این عوامل همچنین از جمله دلایل اصلی تشکیل فاز مگنتیت هستند.

investigating the effect of ball milling and heating processes on the phase changes of an iranian type of bauxite

the bauxite samples were prepared from the resources of kohgiluyeh and boyer-ahmad province, iran. the chemical and mineralogical compositions were determined after crushing of the specimens. the ball milling of the bauxite samples was done via a planetary ball mill in both steel and zirconia cups.  the isothermal heating was performed in the temperature range of 600-1000˚c for one hour under the air atmosphere. the boehmite phase was observed as the major mineral in the xrd patterns of the bauxite sample. the calcination (dehydration) temperature of the bauxite sample containing boehmite mineral was determined at ~540˚c using sta analysis. the boehmite phase of the bauxite sample was decomposed into aluminum oxide after heating, and the weight loss of the heated products caused by this phase transition was in the range of l.o.i in the chemical analysis. after heating of the milled bauxite samples at 800˚c, the traces of aluminum oxide were detected in the xrd patterns. the overlapping of the major peaks of aluminum oxide and magnetite phase in the xrd patterns was the reason to perform the vsm analysis. the vsm results confirmed the signs of a magnetic phase in the as-milled bauxite samples. the results of this research indicated that either the presence of iron impurities due to the abrasion of the chamber wall and the balls during the milling of the bauxite sample in the steel cup or the presence of the ferrous iron in the bauxite sample could be the origin of the magnetic sings. these items are also the main reasons for appearance of the magnetite phase.