Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Hasan Tabatabaei
سيدمحمدرئوف حسيني (استاد راهنما) سيد حسن طباطبائي (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mohammadreza Azizinia
محمدرضا عزيزي نيا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Application of Differential Bioflocculations in the Removal of Quartz Impurities from Kaolin
In order to evaluate the quality of kaolinite, the color of its impurities has always been more noticeable. But in the present era, and after expanding the methods for reducing the amount of impurities in color, attention has been paid to the reduction of another of the most important impurities of kaolinite, namely silica. Due to the success of biological methods in the separation of colored impurities, their use to reduce the content of silica also effectively reduce the cost of operating costs. In the present research, the possibility of silicon separation from kaolinite was investigated using bioflocculation method. Firstly, the isotherm graphs of the biofluoclonant absorption including the bacterial strain ( Bacillus licheniformis ) and its polysaccharide excretion on the surface of kaolinite and silica were obtained at pH values of 9, 10, 11, and 12. According to these plots, the highest absorption of the bioflocculants on both of the minerals happened at pH 12. Adsorption density on kaolinite was more than silica, and absorption of polysaccharide was higher than the bacterial cells. Also, both of the minerals showed an increase in adsorption density with pH. Secondly, sedimentation tests were conducted on each mineral using the both bioflocculant at the four pH values. The results showed that employment of bioflocculants changed the mineral deposition in all of the tested pHs. In the control tests conducted without flocculant, precipitation decreased by rising pH to 11. Decline in silica precipitation was stopped at pH 12, while a sharp increase was observed for kaolinite sedimentation at this pH. Sedimentation experiments using the bacterial cells indicated a similar trend. However, mineral flocculation using polysaccharides showed a persistent increase from pH 9 to 12. Finally, using the data obtained from the previous stages, extra tests were carried out using a 50%-50% artificial combination of the both minerals which resulted in the separation of both minerals. Employing the bacterial cells, 98.3% of kaolinite was recovered, and the kaolinite content of the mixture increased by 8.2%. Also, when the bacterial polysaccharide was employed as the bioflocculant, silica content was increased by 7% with the low recovery of 30.7%. These values in the control separation tests were 84.8% and 10.3%, respectively. Finally, it can be concluded that using the bacterial cells as the bioflocculant, an acceptable improve in the kaolinite content with a high recovery is attainable
براي بررسي کيفيت کائولينيت همواره ميزان ناخالصي‌هاي رنگي آن مورد توجه بيشتري بوده است. ولي در عصر حاضر و پس از گسترش روش‌هاي کاهش ميزان ناخالصي‌هاي رنگي، توجه به کاهش يکي ديگر از مهمترين ناخالصي‌هاي کائولينيت، يعني سيليس افزايش داشته است. با توجه به توفيق روش‌هاي بيولوژيک در جدايش ناخالصي‌هاي رنگي، استفاده از آن‌ها براي کاهش محتواي سيليس نيز در صورت موثر بودن باعث کاهش چشمگير هزينه‌هاي عملياتي خواهد شد. در اين پژوهش هدف امکان سنجي جدايش کوارتز از کائولينيت با استفاده از روش بيوفلوکولاسيون بوده است. بدين منظور ابتدا نمودارهاي ايزوترم جذب بيوفلوکولانت‌هاي مورد استفاده که شامل باکتري باسيلوس ليچنيفورميس و پلي‌ساکاريد مترشحه از آن است، بر روي سطح کائولينيت و کوارتز رسم شدند، که نتيجه آن دستيابي به بيش‌ترين جذب هر دو بيوفلوکولانت در 12pH= بود. جذب بر روي کائولينيت بيش‌تر از کوارتز و جذب پلي‌ساکاريد نيز بيش‌تر از سلول باکتري بود. هر دو کاني نيز با افزايش pH، رشد ميزان جذب را به نمايش گذاشته‌اند. سپس با توجه به نتايج بدست آمده، آزمون‌هاي ته‌نشيني هر کاني در شرايط معين توسط هر بيوفلوکولانت صورت پذيرفت. که نتايج حاصل شده نشان دهنده تغييرات گسترده ته‌نشيني در pH‌هاي متفاوت نسبت به حالت بدون بيوفلوکولانت بود. بدين ترتيب که روند ته‌نشيني براي هر دو کاني با افزايش pH کاهش داشت ، اين کاهش که تا 11 pH= ادامه داشت در 12 pH= متوقف شد که براي کائولينيت، رشد ناگهاني نمودار و براي کوارتز، کاهش روند نزولي را به دنبال داشت. در نهايت نيز با تحليل داده‌هاي حاصل شده از مجموع آزمون‌هاي مراحل قبلي و بررسي نتايج آن، اقدام به انجام آزمون‌هاي ته‌نشيني با حضور هر دو کاني در مجاورت يک‌ديگر شد که ماحصل آن، افزايش بازيابي ته‌نشيني هر دو کاني بود. اين افزايش بازيابي در بيش‌ترين حالت براي کائولينيت و سلول باکتري و به ميزان 33/98 درصد بود. بيش‌ترين بازيابي براي کوارتز نيز در ته‌نشيني با سلول باکتري و به مقدار 71 درصد بود که موجب افزايش عيار کاني در رسوب از 64/36 درصد به 66/44 درصد نيز شده است. همچنين بيش‌ترين اختلاف بازيابي کائولينيت و کوارتز مربوط به حالت شاهد و به ميزان 43/29 درصد بود. البته اين پارامتر در ته‌نشيني با سلول باکتريايي با اندکي کاهش به ميزان 32/27 درصد بوده است. در حالت استفاده از پلي‌ساکاريد خارج سلولي به عنوان بيوفلوکولانت، بازيابي به شدت کاهش پيدا کرد و همچنين در ضمن اين کاهش، ميزان اختلاف بازيابي نيز معکوس و بازيابي کوارتز بيش از کائولينيت شد. در اين تست ميزان بازيابي کوارتز به رسوب70/30 درصد و عيار آن نيز24/70 درصد مي‌باشد که مي‌تواند به عنوان کنسانتره کوارتز مورد استفاده قرار گيرد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی