كاربرد طراحي آزمايش براي مدل كردن و بهينه سازي فرآوري كانسنگ ايلمنيت قره آغاج

هدف از اين تحقيق انجام مطالعات فذآوري بر روي نموه كانسنگ ايلمنيت قره آغاج در استان آذربايجان غربي باشد، كه بتوان با بهينه كردن پارامترهاي موثر بر انحلال آهن، توسط اسيد هيدروكلريك به روتيل با عيار بالا دست يافت. نمونه ايلمنيت اوليه داراي عيار 11% اكسيد تيتانيم و 34/9% اكسيد آهن بود. اين نمونه پس از مراحل مختلف خردايش و جدا كننده مغناطيسي و ثقلي به كنسانتره اي با مشخصات 42/4% اكسيد آهن و 45/2% اكسيد تيتانيوم رسيد. با توجه به تاثير مثبت فعال سازي مكانيكي در افزايش سرعت انحلال آهن، نمونه به مدت 4 ساعت در اسياي گلوله اي با نسبت گلوله به كاني معادل 25 به 1 مورد فعال سازي قرار گرفت. طراحي آزمايش توسط نرم افزار DX7 و به روش طراحي نقطه مركزي (CCD) انجام شد. نتايج نشان داد، غلظت اسيد، دما، زمان و نسبت مايع به جامد رابطه مستقيمي با انحلال آهن داشته، و همچنين غلطت اسيد و نسبت مايع به جامد رابطه مستقيم و دما و زمان زابطه عكس با انحلال تيتانيوم دارند. در شرايط بهينه نرم افزار، شامل غلظت اسيد هيدروكلريك 30%، دما 90 درجه سانتي گراد، زمان 4 ساعت و نسبت مايع به جامد 10، ميزان انحلال آهن 69/3 % , و ميزان انحلال تيتانيوم برابر 12/4 % بدست آمد. با توجه يه اينكه افزايش دما و زمان باعث كاهش انحلال تيتانيوم مي شود. آزمايش هايي در دماي 105 درجه سانتي گراد و زمان 6 ساعت انجام شد كه بهترين نتايج در شرايط غلظت اسيد هيدروكلريك 35 %، دما 105 درجه سانتي گراد، زمان 4 ساعت و نسبت مايع به جامد 10 بدست آمد.