Здійснення сірчанокислотного вилуговування для видалення алюмінію і заліза з метою поліпшення низькосортного кремнезему з кварцового піску, що видобувається в місті Сукабумі, Індонезія
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.226267Ключові слова:
кварцовий пісок, вилуговування, видалення алюмінію, видалення заліза, кремнеземАнотація
Індонезія володіє багатими запасами кремнезему, проте прогресивні дослідження родовищ цього матеріалу досить нечисленні, що призводить до обмеженого застосування кремнезему. Дана робота присвячена очищенню кремнезему з кварцового піску, що видобувається в місті Сукабумі, Індонезія, для отримання кремнезему високого ступеня чистоти, який може бути використаний в якості важливої спеціалізованої сировини. Метою нашого дослідження є поліпшення низькосортного кремнезему з кварцового піску шляхом видалення домішок, особливо алюмінію і заліза, за допомогою сірчанокислотного вилуговування. Для досягнення поставленої мети було досліджено вплив часу реакції і концентрації сірчаної кислоти на процес вилуговування. Відзначена ефективність сірчаної кислоти для видалення домішок. Хімічний склад зразків до і після вилуговування вивчали за допомогою рентгенофлуоресцентного аналізу. Мінералогічний аналіз вихідних матеріалів і продуктів проводили з використанням дифракції рентгенівських променів. Аналіз мікроструктури проводився за допомогою скануючого електронного мікроскопа, а для відображення елементного складу в різних точках використовувалася енергодисперсійна рентгенівська спектроскопія. Результати експериментів показують, що оптимальні умови процесу вилуговування досягаються при тривалості реакції 5 годин з концентрацією сірчаної кислоти 10 Н. Рівень кремнезему збільшується з 93,702 % до 96,438 %. Домішки алюмінію і заліза знизилися з 4,691 % до 2,712 % і з 0,641 % до 0,094 % відповідно. У цій оптимальній точці сірчана кислота дуже ефективна для видалення домішок алюмінію і заліза до 42 % і 85 % відповідно. Результати даного дослідження можуть дати досить значну можливість для збільшення доданої вартості кварцового піску, що видобувається в місті Сукабумі, що дозволяє підвищити якість низькосортного кремнезему для поліпшення сировини для скляної промисловості.
Посилання
- Suratman (2015). Removal of Metallic Impurities From Quartz Sand Using Oxalic Acid. Indonesian Mining Journal, 18 (3), 133–141. Available at: https://jurnal.tekmira.esdm.go.id/index.php/imj/article/view/262/167
- Chammas, E., Panias, D., Taxiarchou, M., Anastasakis, G. N., Paspaliaris, I. (2001). Removal of iron and other major impurities from silica sand for the production of high added value materials. Proceedings of the 9th Balkan Mineral Processing Congress, 289–295. Available at: https://www.researchgate.net/publication/234107519_Removal_of_iron_and_other_major_impurities_from_silica_sand_for_the_production_of_high_added_value_materials
- Banza, A. N., Quindt, J., Gock, E. (2006). Improvement of the quartz sand processing at Hohenbocka. International Journal of Mineral Processing, 79 (1), 76–82. doi: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2005.11.010
- Al-Maghrabi, M.-N. (2004). Improvement of Low-Grade Silica Sand Deposits In Jeddah Area. Journal of King Abdulaziz University-Engineering Sciences, 15 (2), 113–128. doi: https://doi.org/10.4197/eng.15-2.8
- Haghi, H., Noaparast, M., Shafaei Tonkaboni, S., Mirmohammadi, M. (2016). A New Experimental Approach to Improve the Quality of Low Grade Silica; The Combination of Indirect Ultrasound Irradiation with Reverse Flotation and Magnetic Separation. Minerals, 6 (4), 121. doi: https://doi.org/10.3390/min6040121
- Veglió, F., Passariello, B., Barbaro, M., Plescia, P., Marabini, A. M. (1998). Drum leaching tests in iron removal from quartz using oxalic and sulphuric acids. International Journal of Mineral Processing, 54 (3-4), 183–200. doi: https://doi.org/10.1016/s0301-7516(98)00014-3
- Wahyuningsih, S., Suharty, N. S., Pramono, E., Ramelan, A. H., Sasongko, B., Dewi, A. O. T. et. al. (2018). Iron and boron removal from sodium silicate using complexation methods. AIP Conference Proceedings, 1964. doi: https://doi.org/10.1063/1.5038303
- Bessho, M., Fukunaka, Y., Kusuda, H., Nishiyama, T. (2009). High-Grade Silica Refined from Diatomaceous Earth for Solar-Grade Silicon Production. Energy & Fuels, 23 (8), 4160–4165. doi: https://doi.org/10.1021/ef900359m
- Buttress, A. J., Rodriguez, J. M., Ure, A., Ferrari, R. S., Dodds, C., Kingman, S. W. (2019). Production of high purity silica by microfluidic-inclusion fracture using microwave pre-treatment. Minerals Engineering, 131, 407–419. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2018.11.025
- Suratman, S., Handayani, S. (2014). Beneficiation of Sambiroto Silica Sand By Chemical And Biological Leachings. Indonesian Mining Journal, 17 (3), 134–143. Available at: https://jurnal.tekmira.esdm.go.id/index.php/imj/article/view/318/201
- Štyriaková, I., Mockovčiaková, A., Štyriak, I., Kraus, I., Uhlík, P., Madejová, J., Orolínová, Z. (2012). Bioleaching of clays and iron oxide coatings from quartz sands. Applied Clay Science, 61, 1–7. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2012.02.020
- Wahyuningsih, S., Ramelan, A. H., Suharty, N. S., Handayani, M., Firdiyono, F., Sulistiyono, E. et. al. (2018). Phosphorus Elimination at Sodium Silicate from Quartz Sand Roasted with Complexation using Chitosan-EDTA. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 333, 012050. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/333/1/012050
- Febriana, E., Manurung, U. A. B., Prasetyo, A. B., Handayani, M., Muslih, E. Y., Nugroho, F. et. al. (2020). Dissolution of quartz sand in sodium hydroxide solution for producing amorphous precipitated silica. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 858, 012047. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/858/1/012047
- Smyth, H. R., Hall, R., Nichols, G. J. (2008). Significant Volcanic Contribution to Some Quartz-Rich Sandstones, East Java, Indonesia. Journal of Sedimentary Research, 78 (5), 335–356. doi: https://doi.org/10.2110/jsr.2008.039
- Clements, B., Hall, R. (2006). Provenance of Paleogene sediments in West Java, Indonesia. Proceedings of the International Geosciences Conference and Exhibition. Jakarta, 1–5. Available at: http://searg.rhul.ac.uk/pubs/clements_hall_2006%20West%20Java%20provenance_IPA.pdf
- Hendrizan, M., Praptisih, P., Putra, P. S. (2012). Depositional Environment of the Batuasih Formation on the Basis of Foraminifera Content: A Case Study in Sukabumi Region, West Java Province, Indonesia. Indonesian Journal on Geoscience, 7 (2). doi: https://doi.org/10.17014/ijog.v7i2.139
- Anas Boussaa, S., Kheloufi, A., Boutarek Zaourar, N., Bouachma, S. (2017). Iron and Aluminium Removal from Algerian Silica Sand by Acid Leaching. Acta Physica Polonica A, 132 (3-II), 1082–1086. doi: https://doi.org/10.12693/aphyspola.132.1082
- Vegliò, F., Passariello, B., Abbruzzese, C. (1999). Iron Removal Process for High-Purity Silica Sands Production by Oxalic Acid Leaching. Industrial & Engineering Chemistry Research, 38 (11), 4443–4448. doi: https://doi.org/10.1021/ie990156b
- Taxiarchou, M., Panias, D., Douni, I., Paspaliaris, I., Kontopoulos, A. (1997). Removal of iron from silica sand by leaching with oxalic acid. Hydrometallurgy, 46 (1-2), 215–227. doi: https://doi.org/10.1016/s0304-386x(97)00015-7
- Ubaldini, S., Piga, L., Fornari, P., Massidda, R. (1996). Removal of iron from quartz sands: A study by column leaching using a complete factorial design. Hydrometallurgy, 40 (3), 369–379. doi: https://doi.org/10.1016/0304-386x(95)00012-6
- Du, F., Li, J., Li, X., Zhang, Z. (2011). Improvement of iron removal from silica sand using ultrasound-assisted oxalic acid. Ultrasonics Sonochemistry, 18 (1), 389–393. doi: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2010.07.006
- Zhang, Z., Li, J., Li, X., Huang, H., Zhou, L., Xiong, T. (2012). High efficiency iron removal from quartz sand using phosphoric acid. International Journal of Mineral Processing, 114-117, 30–34. doi: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2012.09.001
- Sulistiyono, E., Handayani, M., Prasetyo, A. B., Irawan, Y., Febriana, E., Sembiring, S. N., Yustanti, E. (2020). Identification of Quartz Sand From the Hills of Gunung Walat at Sukabumi Regency for Raw Materials of Nano Silica Precipitate. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 858, 012048. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/858/1/012048
- Zhao, H. L., Wang, D. X., Cai, Y. X., Zhang, F. C. (2007). Removal of iron from silica sand by surface cleaning using power ultrasound. Minerals Engineering, 20 (8), 816–818. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2006.10.005
- Kazemi, A., Faghihi-Sani, M. A., Alizadeh, H. R. (2013). Investigation on cristobalite crystallization in silica-based ceramic cores for investment casting. Journal of the European Ceramic Society, 33 (15-16), 3397–3402. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2013.06.025
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Eko Sulistiyono, Murni Handayani, Agus Budi Prasetyo, Januar Irawan, Eni Febriana, Florentinus Firdiyono, Erlina Yustanti, Safetyana Nazaretha Sembiring, Firdaus Nugroho, Ersan Yudhapratama Muslih
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
