طرح توجیهی بهره برداری از معدن سولفات سدیم
موضوع طرح : بهره برداری از معدن سولفات سدیم
نوع تولیدات : سولفات سدیم
تعداد شاغلین : 11 نفر
طرح توجیهی بهره برداری از معدن سولفات سدیم
طرح توجیهی بهره برداری از معدن سولفات سدیم
موضوع طرح : بهره برداری از معدن سولفات سدیم
نوع تولیدات : سولفات سدیم
تعداد شاغلین : 11 نفر
سدیم (Na)
به دلیل فراوانی ذخایر سولفات سدیم در ایران و همچنین عدم وجود واکنش شیمیایی در فرایند فرآوری و در نتیجه، سادگی تجهیزات، نکاتی فنی و شرایط عملیاتی، از حدود 50 سال قبل در ایران سولفات سدیم به روش سنتی تولید شده است. به طور کلی امروزه استحصال سولفات سدیم از منابع معدنی در ایران به سه صورت انجام میگیرد، در تمامی این روشها مراحل زیر تا حدی مشاهده میشود.
انحلال خاک دارای سولفات سدیم
جدا کردن مواد نامحلول در آب
تولید بلور سولفات سدیم آبدار
ذوب و خشک کردن بلور سولفات سدیم
الف- روش سنتی:
در این فرایند ابتدا خاک دارای سولفات سدیم را در آب حل نموده و مواد ته نشین شده را جدا میکند سپس محلول سولفات سدیم را در داخل تشتکهایی ریخته و آن را در معرض سرمای شب قرار میدهند در اثر این عمل بلورهای سولفات سدیم آبدار (میرابلیت) با نام تجاری نمک گلوبر تشکیل میشوند که دارای 10 مولکول آب تبلور هستند و در نهایت بلورهای تهیه شده را در یک کوره دوار دستی خشک میکنند تا پودر سولفات سدیم بدون آب تهیه شود. خلوص سولفات سدیم بدست آمده 92 تا 96% میباشد.
ب- روش تبخیر مستقیم:
این روش یک روش منحصر به فرد در ایران بوده که در سطح جهان نیز کمتر مورد توجه قرار گرفت است، در سالهای گذشته، این روش در کارخانه تهران کمیکال انجام میگرفته است (در حال حاضر خط تولید سولفات سدیم این واحد به نمک طعام تصفیه شده ید دار تبدیل شده است) در این روش،مرحله اول که جدا کردن مواد نامحلول (جامد) به ویژه رس از ماده معدنی است انجام گرفته و پس از آنکه یک محلول از سولفات سدیم با درجه خلوص 29% تهیه شد، آن محلول را در تبخیر کنندههای بخاری و تحت خلاء نسبی تا حد فوق اشباع گرم و تغلیظ میکنند، در نتیجه این عمل دانههای کریستال انیدر ( بدون آب تبلور Na2SO4 ) در محلول پیدا شده که در این مرحله دانهها توسط دستگاه سانتریفیوژ تفکیک شده و سپس برای خشک شدن کامل وارد یک خشک کن دوار میشوند، محصول خروجی از خشک کن کاملا بدون آب بوده و دارای خلوص 95 تا 98% میباشد.
ج – روش تبخیر و تبرید:
به طور کلی این روش مبنای کار بسیاری از کارخانههای تولید سولفات سدیم را در جهان تشکیل میدهد در ایران نیز در برخی از واحدها از جمله کارخانه سولفاتیک و شرکت معدنی املاح ایران، این روش مورداستفاده قرار میگیرد.
بر اساس این روش، پس از آنکه محلول سدیم با همان غلظت 29% تهیه شد، در کریستالیزورهای تحت خلا و به کمک آب سرد، محلول سولفات سدیم را به میرابلیت تبدیل نموده و سپس به کمک سانتریفیوژ کریستال، میرابلیت را از محلول باقی مانده تفکیک میکنند، میرابلیت تهیه شده در تانکی توسط حرارت بخار ذوب میگردد و محلول اشباع و خالص سولفات سدیم به دست میآید، محلول فوق که ناشی از حل شدن مولکولهای سولفات سدیم در آب تبلور خود میباشد، در تبخیر کننده بخاری.تغلیظ شده و دامنههای بلور بی آب سولفات سدیم تولید میشود که با سانتریفیوژ تفکیک و در کوره هوای گرم، خشک و پودر میشوند.
با مقایسه این سه روش مشخص میشود که تفاوت اصلی آنها در مرحله دوم فرایند است، در روش سنتی بند 3 در واقع توسط سرمای طبیعی (شب) در فصول سرد سال انجام میشود و معمولا هم فاقد بند 4 میباشد، اگر چه در برخی موارد خشک کن در یک کوره انجام میگیرد.
میزان تولید سدیم و روند آن در ایران
به طور کلی آمار و ارقام متغیرهای عمده بخش معدن شامل میزان تولید، ارزش تولید، ارزش افزوده، میزان مصرف، صنایع مصرف کننده و ... در وزارت صنایع و معادن از جایگاه مشخص و شناخته شدهای برخوردار نیست. این ناکارآمدی در بخش مهم و حساس آمار و اطلاعات سبب شده است تا تبیین وضع گذشته و شناسایی شرایط فعلی به سختی و یا به شکلی ناقص صورت گیرد و بر این اساس تدوین و اجرای برنامههای آینده نیز قطعاً توام با خطا خواهد بود.
بر طبق آمارهای رسمی منتشر شده از سوی مرکز آمار ایران، با افزایش تعداد معادن در حال بهره برداری سولفات سدیم از 11 معدن در سال 68 به 34 معدن در حال بهره برداری در سال 78، میزان استخراج سولفات سدیم یک روند نسبتا صعودی داشته و ازمیزان 183488 تن در سال 67 به 330320 در سال 78 رسیده است. بیشترین میزان استخراج شده در طی سالهای (78-67) مربوط به سال 76 بوده که بالغ بر 596452 تن شده که از 23 معدن استخراج شده است.
متوسط نرخ رشد سالانه این ماده معدنی تا سال 76، 3/12% بوده که بیانگر رشد سریع میزان استخراج این ماده معدنی میباشد.
با توجه به میزان تولید جهانی این ماده معدنی، 25/8% از تولیدات سولفات سدیم طبیعی و 89/5% از کل تولید این ماده معدنی در سال 1999 سهم ایران بوده است. ایران در تولید مصنوعی این ماده معدنی (به روش شیمیایی یا محصول جانبی) سهمی را در جهان دارای نمیباشد. تنها آمار رسمی میزان استخراج این ماده معدنی در داخل کشور، مربوط به مرکز آمار ایران میباشد که در جدول 53 میزان تولید و ارزش سولفات سدیم در طی سالهای 1368 الی 80 را با آمار ارائه شده از سوی USGS مقایسه شده است. در جدول شماره 54 نیز میزان ارزش تولیدات و ارزش افزوده و ارزش سرمایه گذاری طی سالهای 67 الی 80 مورد بررسی قرار گرفته است.
شامل 39 صفحه word
فرمت فایل : pdf تعداد صفحات:59
ناسب برای
اخذ وام بانکی از بانک ها و موسسات مالی اعتباری
گرفتن وام قرض الحسنه خود اشتغالی از صندوق مهر امام رضا
ارائه طرح به منظور استفاده از تسهیلات بنگاه های زود بازده
گرفتن مجوز های لازم از سازمان های دولتی و وزارت تعاون
ایجاد کسب و کار مناسب با درآمد بالا و کارآفرینی
این طرح توجیهی شامل موارد زیر است :
معرفی محصول
مشخصات کلی محصول
استانداردهای ملی وجهانی
قیمت تولید داخلی و جهانی محصول
موارد مصرف و کاربرد
کالاهای جایگزین و تجزیه و تحلیل اثرات آن بر مصرف محصول
اهمیت استراتژیک کالا در دنیای امروز
وضعیت عرضه و تقاضا
بررسی روند مصرف از آغاز برنامه
بررسی روند صادرات محصول از آغاز برنامه سوم و امکان توسعه آن
بررسی نیاز به محصول یا اولویت صادرات
بررسی اجمالی تکنولوژی و روشهای تولید
در فرآیند تولید محصول
ماشین آلات
بررسی و تعیین حداقل ظرفیت اقتصادی شامل برآورد حجم سرمایه گذاری ثابت
محوطه سازی
ساختمان
ماشین آلات
تاسیسات
وسائط نقلیه
تجهیزات و وسائل اداری و خدماتی
هزینه های متفرقه و پیش بینی نشده
هزینه های قبل از بهره برداری
سرمایه در گردش
برآورد حقوق و دستمزد
برآورد آب, برق, سوخت و ارتباطات
هزینه های تعمیر و نگهداری و استهلاک
هزینه های متفرقه و پیش بینی نشده تولید
هزینه های توزیع و فروش
جدول هزینه های ثابت و متغیر تولید
1- 1 مقدمه :
سولفات سدیم So4Na2 با توجه به دگرسانی سنگ ها و فرآیند شیمیایی تشکیل شده و معمولاً در فصل بهار و در اثر بارندگی های مداوم، سولفات سدیم آبدار ته نشین شده و آنگاه با تبخیر آب موجود در خاک، سولفات سدیم به صورت دانه های سفید رنگ در عمق 10 الی 20 سانتی متری زمین و خاک ذخیره می شود و جهت استخراج آن معمولاً به آرامی توسط بیل و به صورت دستی، خاک سطح ماده معدنی جمع آوری و یا دپو می شود. به طوری که خاک با ماده معدنی مخلوط نشده و جدا سازی صورت گیرد. سپس توسط تراکتور دستی و تراکتور بیل دار مواد معدنی استخراج شده یعنی جمع آوری و دپو می شود. سولفات سدیم دپو شده توسط کامیون و یا تریلی تراکتور به محل فرآوری مواد و یا کارخانه حمل ی شود.
معمولاً سولفات سدیم جدا شده در محل از طریق حوضچه های مخصوص به عیار بالاتر تبدیل شده و سپس جهت تقلیظ نهایی به کارخانه حمل می شود. بزرگترین کارخانه فرآوری سولفات سدیم در استان اصفهان، شهرستان گرمسار واقع شده است. مصرف عمده سولفات سدیم در تولید پودر رختشویی و سایر صنایع می باشد.
1 – 2 نام کامل طرح و محل اجرای آن :
بهره برداری از معدن سولفات سدیم
محل اجرا :
1 – 3 – مشخصات متقاضیان :
نام نام خانوادگی مدرک تحصیلی تلفن
1 – 4 – دلایل انتخاب طرح :
توجه به خودکفایی این صنعت و همجنین نیاز بازار داخلی به تولید این محصول با توجه به این که بهره برداری از معدن سولفات سدیم می تواند به رشد و شکوفایی اقتصادی کشور کمکی هر چند کوچک نماید و با در نظر گرفتن علاقه خود به فعالیت های صنعتی و معدنی این طرح را برای اجرا انتخاب کرده ام.
1 – 5 میزان مفید بودن طرح برای جامعه :
این طرح از جهات گوناگون برای جامعه مفید است ، شکوفایی اقتصادی و خودکفایی در تولید یکی از محصولات ، سوددهی و بهبود وضعیت اقتصادی ، اشتغالزایی ، استفاده از نیروی انسانی متخصص در پرورش کالای داخلی و بهره گیری از سرمایه ها و داشته های انسانی در بالندگی کشور .
1 – 6 - وضعیت و میزان اشتغالزایی :
تعداد اشتغالزایی این طرح 11 نفر میباشد .
تاریخچه و سابقه مختصر طرح :
سدیم ، یک عنصر شیمیایی جدول تناوبی است که نماد آن Na و عدد اتمی آن 11 میباشد. سدیم ، یک فلز واکنش دهنده نرم و مومیشکل است که به گروه فلزات قلیایی که از نظر ترکیبات طبیعی فراوان هستند (خصوصا و هالیدها) تعلق دارد. این عنصر بسیار واکنش دهنده است و با شعله زرد رنگی میسوزد. در هوا ، اکسید میشود و بهشدت با آب واکنش میدهد. از این رو باید همیشه در زیر نفت یا روغن نگهداری شود.
مدت زمان زیادی است که سدیم (soda) بصورت ترکیبی شناخته شده است. این عنصر در سال 1807 توسط "Sir Humphry Davy" از طریق عمل الکترولیز هیدروکسید سدیم جدا شد. در اروپای قرون وسطی ، ترکیبی از سدیم با نام لاتین Sodanum برای تسکین سردرد استفاده میشد. نماد جدید سدیم Na از لاتین جدید Natrium که در زبان یونانی که نوعی نمک طبیعی است می آید گرفته شده است.
سدیم در ستارگان فراوان است و این فراوانی در خطوط طیفی D در نور ستارگان مشهودتر میباشد. سدیم حدودا 2.6% از پوسته زمین را به خود اختصاص داده است که چهارمین عنصر از نظر فراوانی در پوسته زمین و فروانترین فلز قلیایی میباشد. این عنصر هماکنون بهصورت اقتصادی از عمل الکترولیز کلرید سدیم تولید میشود. این روش ارزانتر از روش الکترولیز هیدرواکسید سدیم است. قیمت هر پوند سدیم فلزی حدودا 15 تا 20 سنت (در سال 1997) میباشد. ولی هر پوند سدیم ACS آزمایشگاهی ، حدودا 35 دلار قیمت دارد که از نظر حجمی ارزانترین فلز است.
سدیم مانند دیگر فلزات قلیایی ، نرم ، سبک وزن ، سفید مایل به نقرهای و واکنش دهنده است و از این جهت هرگز بهصورت آزاد در طبیعت یافت نمیشود. سدیم در آب غوطهور شده ، آن را تجزیه کرده ، هیدروژن آزاد میکند و هیدرواکسید میسازد. سدیم در آب فورا آتش میگیرد، ولی در هوای معمولی در دمای زیر 388 کلوین آتش نمیگیرد.
کاربردها
• سدیم در حالت فلزی ، عنصر لازم برای ساختن استر ها و ترکیبات آلی میباشد.
• این عنصر قلیایی بوجود آورنده کلرید سدیم NaCl است که برای زندگی حیاتی است نیز میباشد.
• استفاده در برخی از آلیاژها برای بهبودی ساختارشان
• استفاده در ساخت صابون و ترکیبش با اسیدهای چرب
• NaK ، آلیاژسدیم و پتاسیم ، یک ماده مهم منتقل کننده حرارت است.
ترکیبات
نمک طعام یا کلرید سدیم ، معمولترین ترکیب سدیم است. اما سدیم در کانیهای بسیار دیگری از قبیل آمفیبول ، کریولیت ، هالیت ، soda niter ، زئولیت و ... بوجود میآید. ترکیبات سدیم برای صنایع شمیایی شیشهسازی فلزی ساخت کاغذ صنعت نفت ، ساخت صابون و نساجی کاربرد دارد. صابون معمولا یک نمک سدیم از اسیدهای چرب است.
ترکیبات سدیم که برای صنایع گوناگون بسیار مهمند، عبارتند از: (NaCl , soda ash (Na2CO3) , baking soda NaHCO3) , caustic soda (NaOH) , Chile saltpeter (NaNO3), di- and tri-sodium phosphates , sodium thiosulfate (hypo , Na2S2O3 * 5H2O) , and borax (Na2B4O7 * 10H2O).
ایزوتوپها
برای این عنصر 13 ایزوتوپ شناسایی شده است که تنها ایزوتوپ پایدار آن Na-23 میباشد. سدیم همچنین دو ایزوتوپ رادیو اکتیو نیز دارد که عبارتند از: Na22 با نیم عمر 2.605 سال و Na24 با نیمه عمر 15 ساعت.
سولفات
ساختار و پیوند یون سولفات
مدل فضاپرکن یون سولفات
در شیمی معدنی سولفات به گروهی از ترکیبات یونی از گوگرد گفته میشود ریشه نام آن در انگلیسی بریتانیایی است که به معنی نمک(salt)اسید سولفوریک است.
خواص شیمیایی
سولفاتها آنیون هستند و بنیان SO42−دارند و جرم اتمی این بنیان 96.06 daltons;این بدین معنی است که هر بنیان از چهار اتم گوگرد و یک اتم اکسیژن تشکیل شده که در مجموع دو الکترون کم دارند.
انواع روشها و تکنیکهای حفاری
حفاری شوئیدنی (Wash boring)
این حفاری برای بدست آوردن نمونههای خاک ، حفاری اکتشافی برای بررسیهای اولیه ، حفر گمانه برای برخی آزمونهای برجا از جمله آزمایش SPT بکار میرود.
روش حفاری :
بالا و پایین رفتن سر مته باعث سست شدن مواد زیر لوله تزریق آب میشود. آب با فشار زیاد از سوراخ سر مته خارج و خردهها را به خارج هدایت میکند.
مزایا :
نیاز به کارگری با مهارت کم دارد. در همه نقاطی که برای وسایل سبک قابل دسترس باشند، قابل اجرا است.
محدودیتها :
اجرای عملیات ، مخصوصا در عمق بیش از 10 متر کند است. نفوذ در خاک مقاوم مشکل و در سنگ غیر ممکن است. خارج کردن گراول از لوله جدار مشکل است و منجر به کاهش کیفیت نمونهها میشود. گرفتن نمونه دست نخورده مشکل است.
مته دورانی (Ratary drill)
این روش هم نمونههای خاک و سنگ را بدست میدهد و هم نمونههایی برای انواع آزمایشهای برجا ایجاد میکند. این روش در حفر گمانههای غیر قائم برای زهکشی افقی یا ایجاد مهار کاربرد دارد.
روش حفاری :
پیشروی توسط سر مته برنده که در انتهای لوله حفاری قرار دارد و تحت فشار هیدرولیکی است، انجام میشود. دیواره چاه را معمولا گل نگاه میدارد.
مزایا :
روشی نسبتا سریع است و میتواند در همه نوع مواد نفوذ کند. برای همه نوع نمونه گیری مناسب است.
محدودیتها :
جابجا کردن وسایل در زمینهای ناهموار و باتلاقی مشکل است و محتاج راه مناسب است. همچنین محتاج سکوی تسطیح شده است. کارآیی حفاری با توجه به اندازه دستگاه متغیر است.
اوگر مارپیچی ممتد
این دستگاه سوراخهایی به قطر کوچک تا متوسط حفر میکند و بطور پیوسته نمونههای دست خورده میگیرد. معمولا در خاکهای دارای چسبندگی ، که چاه بدون لوله جدار ریزش نمی کند، انجام میشود.
روش حفاری :
حفاری با چرخاندن رشته ممتد اوگرمارپیچی صورت میگیرد.
مزایا :
روش سریع در خاکهای مقاوم و سنگ نرم است. پس از خروج اوگر ، اگر چاه باز باقی بماند، امکان نمونه گیری SPT وجود دارد.
محدودیتها :
پس از خروج اوگر در مواد با چسبندگی کم یا دانهای و یا بدون چسبندگی ، چاه ریزش میکند و لذا عمق حفاری تا نزدیکی سیستم ایستابی محدود میشود. روشهای نمونه گیری محدود و نمونههای بدست آمده دست خوردهاند.
اوگر میان تهی
این دستگاه سوراخهایی با قطر کم تا متوسط برای نمونه گیری از خاک حفر میکند.
روش حفاری :
روش حفاری مشابه حالت قبل است با این تفاوت که ساقه مجوف به داخل زمین پیچانده میشود تا نقش یک لوله جدا را بازی کند.
مزایا :
روش سریع خاکهای ضعیف تا نسبتا مقاوم است. گرفتن نمونههای SPT و UD امکانپذیر است. در خاکهای مقاوم حاوی لایههای شنی ، نفوذ به اعماق زیاد مشکل و به داخل قطعات سنگ غیر ممکن است. دست خوردگی قابل ملاحظهای ممکن است بر اثر مته اوگر در خاک بوجود آید.
اوگرهای با قطر زیاد
این روش برای حفر سوراخهای با قطر زیاد (تا 10 سانتیمتر) برای کسب نمونههای دست خورده و بررسی لایهها در خاکهای دارای چسبندگی که گمانه نیاز به حایل ندارد، مورد استفاده قرار میگیرد.
روش حفاری :
با چرخاندن اوگر دارای قطر زیاد خاک بریده شده و گمانه حفر میشود.
مزایا :
روشی سریع بوده و بررسی شرایط خاک در زیر زمین از نزدیک را امکانپذیر میسازد.
محدودیتها :
عمق حفاری توسط سطح ایستابی و شرایط سنگ محدود میشود. ماشینهای بزرگتر محتاج راه دسترسی مناسب هستند. برای خاکهای بدون چسبندگی ، رسهای نرم و خاکهای آلی مناسب نیست. نمونهها دست خورده است.
حفاری ضربهای
تنها در حفاری چاههای آب بکار میرود. نمونههای شسته شده توسط گلکش خارج میشود. عمق تا سنگ بستر را مشخص میکند.
روش حفاری :
سر مته سنگین بالا آورده شده و رها میشود تا مواد شکسته شده و یک مخلوطی از خردهها و آب ایجاد شود که توسط گلکش با پمپهای ماسه کش خارج میشود. دیواره چاه توسط لوله جدار ، پابرجا نگاه داشته میشود.
مزایا :
روشی نسبتا اقتصادی جهت تعبیه گمانههای با قطر زیاد (تا 60 سانتیمتر) در انواع مواد است.
محدودیتها : ابزارها بزرگ و پر زحمت است. در خاکهای قوی و سنگ به کندی انجام میشود. اغتشاشات اطراف سر مته که ناشی از ضربات پر انرژی سر مته است، به شدت بر مقادیر SPT تاثیر میگذارد. مغزه گیری و نمونه UD سنگ امکانپذیر نیست.
مته چکشی
برای حفر چاه آب و چاههای اکتشافی در داخل قطعه سنگها مناسب است.
روش حفاری :
مشابه حفاری ضربهای است. شمعی که توسط نیروی دیزل رانده میشود برای راندن لوله جدار مضاعف استفاده میشود. در حالی که جریان هوا تراشهها را از لوله داخلی خارج میکند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 29 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
صابون یکی از مواد شوینده است که معمولا از نمکهای سدیم یا پتاسیم و اسیدهای چرب گوناگون ساخته میشود. صابون باید دارای رنگ و ترکیب یکنواختی بوده و بصورت قالب محکم و بدون بوی نا مطبوع باشد و هنگامی که در آب سرد حل می شود باید قدرت پاک کنندگی خوبی داشته باشد.
سرفصل :
ویژگی های فرایند ‚ نکات فنی و شرایط عملیاتی
فرمولاسیون
صابون رختشوئی
ویژگی های فیزیکی
جرم مولکولی صابون
روش نیمه پیوسته و مدرن
مسیر فرایند و نمودار گردش مواد
کنترل کیفیت محصول نهائی
تجزیه صابون و تامین مقدار کل اسید های چرب خام
تجزیه صابون و تعیین مقدار قلیائی آزاد
سود سوز آور
اندازه گیری کلرید محتوی در صابون به روش تیتراسیون