Переробка кремнійних побічних продуктів для зменшення їх впливу на навколишнє середовище

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.277784

Ключові слова:

тамазертний сирий каолін, кремнеземні продукти, переробка корисних копалин, кремнезем, скло

Анотація

В даний час існує тенденція до використання менш багатих кремнеземом руд через виснаження високоякісних ресурсів. Обробка сирого каоліну в Тамазерті (Східний Алжир) утворює за допомогою гідроциклонного процесу приблизно 80 % кремнієвих побічних продуктів. Ці кремнеземні відходи, які зберігаються під відкритим небом, становлять значну екологічну проблему. Ця дослідницька робота спрямована на покращення якості кремнеземистих побічних продуктів, зокрема, на процес усунення оксидів заліза та алюмінію, щоб зробити цю сировину придатною для промислового використання, а також вирішити екологічні проблеми. Зібрані побічні продукти були охарактеризовані різними методами, такими як рентгенівська флуоресценція (XRF) і рентгенівська дифракція (XRD). XRF підтвердила, що побічні продукти східно-кремнисті, з вмістом до 82 % SiO2. Побічний продукт, отриманий в результаті обробки сирого каоліну, в основному містить різну кількість домішок, таких як оксид заліза, оксид титану та глинозем. У всіх випадках присутність цих домішок впливає на колір і фізичні властивості мінералу, а отже, знижує економічну цінність і обмежує промислове застосування. У цій структурі класифікована фракція (–500)–(+100) мкм була спрямована на очищення від стирання з подальшою технікою магнітної сепарації та хімічної обробки сірчаною кислотою з різними концентраціями. Результати випробувань на збагачення побічного продукту вказують на те, що використання самої очистки від стирання не забезпечує відповідного продукту для виробництва скла. Магнітну сепарацію перевіряли зі стиранням на корисну фракцію ((–500)–(+100) мкм). Немагнітна фракція стирання концентрує менше 0,45 % Al2O3 і 0,05 % Fe2O3. Цей низький вміст поєднує чудовий відсоток вмісту кремнезему 97,98 %. Випробування на стирання та вилуговування 40 % сірчаної кислоти показали, з одного боку, значні результати з високим відсотком кремнезему (>98,5 %) проти 0,04 % Fe2O3 і 0,66 % Al2O3, а з іншого боку, що збагачений продукт відповідає стандартам, необхідним для виробництва скла.

Біографії авторів

Soufiane Bouabdallah, Abderrahmane Mira University

PhD, Lecturer

Abdeslam Chaib, Badji Mokhtar University

PhD, Head of Department

Department of Mining

Mohamed Bounouala, Badji Mokhtar University

Professor, Head of Laboratory

Laboratory of Valorization of Mining Resources and Environment

Department of Mining

Надія Іванівна Довбаш, Національний науковий центр "Інститут землеробства Національної академії аграрних наук України"

Науковий співробітник

Aissa Benselhoub, Environmental Research Center (C.R.E)

Associate Researcher

Environment, Modeling and Climate Change Division

Stefano Bellucci, INFN Frascati National Laboratories

Senior Reasearcher

Посилання

  1. Boulos, T. R., Yehia, A., Morsi, M. B., Ibrahim, S. S. (2017). High quality fused silica from Egyptian silica sand concentrate. International Journal of Science and Engineering Investigations, 6 (62), 160–166.‏
  2. Konev, N. N., Salo, I. P., Lezhnev, Yu. P., El’skii, V. P. (2001). Magnetic concentration of quartz sand for glass industry. Glass and ceramics, 58 (1-2), 57–59.‏ doi: https://doi.org/10.1023/a:1010997414948
  3. Thio, P. R., Koffi, K. B., Konan, K. D., Yao, K. A. (2021). Production of High-Purity Silica Sand from Ivorian Sedimentary Basin by Attrition without Acid Leaching Process for Windows Glass Making. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 9 (4), 345–361. doi: https://doi.org/10.4236/jmmce.2021.94024
  4. Zhong, T., Yu, W., Shen, C., Wu, X. (2021). Research on Preparation and Characterisation of High-purity Silica Sands by Purification of Quartz Vein Ore from Dabie Mountain. Silicon, 14 (9), 4723–4729. doi: https://doi.org/10.1007/s12633-021-01217-x
  5. Yin, W., Wang, D., Drelich, J. W., Yang, B., Li, D., Zhu, Z., Yao, J. (2019). Reverse flotation separation of hematite from quartz assisted with magnetic seeding aggregation. Minerals Engineering, 139, 105873. doi: https://doi.org/10.1016/j.mineng.2019.105873
  6. Tuncuk, A., Akcil, A. (2016). Iron removal in production of purified quartz by hydrometallurgical process. International Journal of Mineral Processing, 153, 44–50. doi: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2016.05.021
  7. Osman, R. A. (2021). Preliminary study on upgrading silica sand from the Elwadi Elgedid, Western Desert, Egypt for compatibility with various industrial applications. Journal of Particle Science and Technology, 7 (2), 107–117.‏ doi: https://doi.org/10.22104/jpst.2022.5513.1202
  8. Ibrahim, S. S., Selim, A. Q., Hagrass, A. A. (2013). Gravity Separation of Silica Sands for Value Addition. Particulate Science and Technology, 31 (6), 590–595. https://doi.org/10.1080/02726351.2013.800930
  9. Bouabdallah, S., Bounouala, M., Idres, A., Chaib, A. (2015). Iron removal process for high-purity silica production by leaching and magnetic separation technique. Natsional'nyi Hirnychyi Universytet. Naukovyi Visnyk, 5, 47.‏
  10. 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
  11. Ala'a, M. K., Bader, N. D., Khachiek, T. V., Fleah, I. K., Issa, I. G. (2011). Biobenefication of Silica Sand for Crystal Glass Industry from Ardhuma Location, Iraqi Western Desert. Iraqi Bulletin of Geology and Mining, 7 (1), 77–86.‏
  12. 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
  13. Al-Maghrabi, M. N. N. (2004). Improvement of low-grade silica sand deposits in Jeddah area. Engineering Sciences, 15 (2).‏
  14. Rapport interne de la mission chinoise sur Djebel Tamazert carte géologique (1986). SONAREM.
  15. Liu, Y., Peng, H., Hu, M. (2013). Removing iron by magnetic separation from a potash feldspar ore. Journal of Wuhan University of Technology-Mater. Sci. Ed., 28 (2), 362–366. doi: https://doi.org/10.1007/s11595-013-0696-3
  16. Hickin, A. S., Huntley, D. H. (2011). Attrition experiments for the beneficiation of unconsolidated sand sources of potential hydraulic fracture sand, Northeastern British Columbia. Available at: https://www.researchgate.net/publication/273765229_Attrition_experiments_for_the_beneficiation_unconsolidated_sand_sources_of_potential_hydraulic_fracture_sand_northeast_British_Columbia
  17. Abdel-Rahman, I. F., Elshennawy, A. A. (2012). Improvement of Low-Grade Silica Sand Deposits in Um Bogma Area-West Central Sinai, Egypt. Nuclear Sciences Scientific Journal, 1 (1), 167–170.‏ doi: https://doi.org/10.21608/nssj.2012.31027
  18. Chen, L., Yang, R., Zeng, J., Shao, Y., Xiao, Q., Guo, S. (2016). A wet belt permanent high gradient magnetic separator for purification of non-metallic ores. International Journal of Mineral Processing, 153, 66–70. doi: https://doi.org/10.1016/j.minpro.2016.06.004
Recycling of siliceous by-products to reduce their impacts on the environment

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-04-28

Як цитувати

Bouabdallah, S., Chaib, A., Bounouala, M., Довбаш, Н. І., Benselhoub, A., & Bellucci, S. (2023). Переробка кремнійних побічних продуктів для зменшення їх впливу на навколишнє середовище. Technology Audit and Production Reserves, 2(3(70), 31–36. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.277784

Номер

Том 2 № 3(70) (2023): Хімічна інженерія

Розділ

Екологія та технології захисту навколишнього середовища

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Soufiane Bouabdallah, Abdeslam Chaib, Mohamed Bounouala, Nadiia Dovbash, Aissa Benselhoub, Stefano Bellucci

Creative Commons License

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.