فحص وتقييم الاملاح العراقية (الهاليت) واستخلاص المعادن عالية الجودة

الباحث

أحمد رفيق نوري الفيلي

المشرف

محمد عبد اللطيف أحمد - علي مزهر رسن

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم هندسة الانتاج والمعادن / هندسة المعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Halite;Iraqi salts;Mineral extraction;Purification

اعتمدت هذه الدراسة على التحليلات الفيزوكيميائية، بما في ذلك EDS s FESEMs XRFs XRD لتحديد طبيعة المعادن المتواجدة وطريقة وشكل تبلورها للاملاح العراقية التي تشمل الاملاح البحرية و السبخات. جمعت العينات من مناطق السبخات في ديالى وبغداد والعمارة واما ملح البحر من ملحي البصرة والسماوة. تُظهر هذه المواقع توزيعًا مهما وفريدًا للملح المترسب. وأظهرت الدراسة أن المناخ شبه الجاف إلى الجاف في مواقع محددة أدى إلى تكون السبخات وملح البحر في برك صغيرة من خلال تبخر المياه المالحة. وبعد جمع العينات من هذه المواقع تم استخدام طريقة التقسيم والتربيع باستخدام المقسم الشلالي للحصول على عينة وزنها 20 جرام تمثل المادة الكلية. lady لتحليل XRD فإن الهالايت هو المعدن الرئيسي age gall في العينات، يتبعه الإبسومايت، والأنهيدرات، والجبسء والكالسايت، والهيماتايت، والكوراندوم بترتيب تنازلي للوفرة. تتكون أنماط تبلور الهالايت الأكثر شيوعًا الموجودة في السبخات وملح البحر من الأشكال النطاطية، والبلورات المكعبة، والبلورات المعينية، والبلورات المشفرة، والأشكال الإبرية. بعد تحليل و تقييم الأملاح العراقية، تم استغلالها عن طريق التحليل الكهروكيميائي لاستعادة المعادن القيمة وإنتاج مواد كيميائية مفيدة مثل غازي الهيدروجين و الكلور بالاضافة الى هيروكسيد الصوديوم و حامض الهيدروكلوريد. ينقسم التحليل الكهروكيميائي لهذه الأملاح إلى عمليتين رئيسيتين: التحليل الكهربائي المباشر للمياه المالحة لتقييم مواد الأقطاب الكهربائية المختلفة المستخدمة، حيث تم استخدام أربع مواد،ء بما في ذلك cud) pall والفولاذ المقاوم للصدأ 304، والفولاذ المقاوم للصدأ 316L والتيتانيوم النقي. أظهرت النتائج أن المواد الأكثر ملاءمة لأقطاب الأنود هي الجرافيت والتيتانيوم النقي لأنهما يظهران مقاومة عالية UST أما بالنسبة للأقطاب الكاثودية فقد أظهر الفولاذ 6 أفضل سلوك أثناء Alec التحليل الكهربائي. يتم استخدام عملية التحليل الكهربائي للكلور القلوي خصيصا لإنتاج غازي الهيدروجين و الكلور بالاضافة الى هيروكسيد الصوديوم و حامض الهيدروكلوريد عن طريق التحليل الكهربائي للمحلول الملحي. المحلول الملحي هو محلول ذات نسبة Alle من كلوريد الصوديوم؛ ويتم تحضيره عن طريق معالجة الأملاح بمادة هيروكسيد الصوديوم عالي التركيز لإزالة الشوائب الرئيسية لمعادن المغنيسيوم والكالسيوم وترسيبها على شكل هيدروكسيدات. تم استخدام خليتين للتحليل الكهربائي في هذه العملية: خلية التحليل الكهربائي الغشائية وخلية التحليل الكهربائي الحجابية. أظهرت النتائج أن خلية التحليل الكهربائي الغشائية تنتج أفضل غازات. ومع ذلك، فإن الخلية الغشائية هي الأفضل لإنتاج هيروكسيد الصوديوم بدرجة نقاوه lel )%40.69( وحمض الهيدروكلوريد بتركيز أعلى. تم إجراء معالجة الأملاح بواسطة هيروكسيد الصوديوم عند درجة حرارة 0 مئوية لمدة ساعتين باستخدام محرك مغناطيسي عند 500 دورة في الدقيقة، مما أدى إلى استعادة Ca(OH), s Mg(OH), بأعلى نقاوه %68.77 و %34.59 على التوالي.

This study utilized physicochemical analyses, including XRD, XRF, FESEM, and EDS to identify the mineralogy and morphology of the Iraqi sea salt and sabkhas. Samples were collected from sabkhas spots in Diyala, Baghdad, and Missan, and sea salt from Al-Basra and Samawa saltren. These locations exhibit an important and unique distribution of precipitated salt. The study showed that a semi-arid to arid climate in specific locations led to the generation of Sabkhas and sea salt in small pools through saltwater evaporation. After collecting the samples from these locations, the half-and-quarter method was used to obtain a 20-gram sample from the bulk substance. According to the XRD analysis, halite is the main mineral present in the samples, with epsomite, anhydrate, gypsum, calcite, hematite, and corundum following it in decreasing order of abundance. The most common halite crystallization patterns found in sabkhas and sea salt consist of hopper, cubic, rhombic, cryptocrystals, and needle crystals. After evaluating the collected salts, electrochemical analysis methods utilized them to recover valuable minerals and produce useful chemicals like H2, Cl2, HCl, and NaOH. Electrochemical analysis of these salts was divided into two major processes: saltwater electrolysis to assess the different electrode materials used, in which four materials, including graphite, 304 stainless steel, 316L stainless steel, and pure titanium, were used. The results showed that the most suitable materials for anode electrodes were graphite and pure titanium because they show high corrosion resistance, while for cathode electrodes, 316L steel showed the best behavior during the electrolysis process. The chlor-alkali electrolysis process is specially used for the production of the most useful products of Cl2, H2, HCl, and NaOH by electrolysis of brine. Brine is a high-NaCl saturation solution prepared by treating the collected salts with NaOH chemicals to eliminate the major impurities of Mg and Ca minerals and precipitate them as hydroxides. Two electrolysis cells were utilized for this process: a membrane electrolysis cell and a diaphragm electrolysis cell. The results show that a diaphragm electrolysis cell produces higher Cl2 and H2 gases. However, the membrane cell is best for producing NaOH with higher purity (40.69%) and HCl with higher concentration. The treatment of salts by NaOH was conducted at 80oC for 1-2 hr using a magnetic stirrer at 500 rpm, which led to the recovery of Mg(OH)2 and Ca(OH)2 with highest purity of 68.77% and 34.59%, respectively.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب