جداسازی مونت موریلنیت و تولید نانورس با استفاده از بنتونیت معدن خیرآباد استان کرمان

معمولاً در بنتونیت استخراج شده علاوه بر مونت موریلنیت به عنوان کانی اصلی، کانی های رسی دیگری مانند کائولینیت و ایلیت و کانی های غیر رسی مانند کوارتز، کلسیت، کریستوبالیت، هماتیت، فلدسپار و ژیپس به عنوان ناخالصی می توانند وجود داشته باشند. نظر به اینکه در برخی از صنایع مانند صنایع دارویی، غذایی، تولید نانو کامپوزیت ها و کاتالیست ها نیاز به مونت موریلنیت با خلوص بالا هست، به این منظور جداسازی مونت موریلنیت از کانی های همراه ضروری است. بعلت ریز دانه بودن ذاتی کریستالهای مونت موریلنیت نسبت به ناخالصی های همراه میتوان آنها را براساس اندازه دانه جدا کرد. در این تحقیق ابتدا یک نمونه بنتونیت سدیمی و یک نمونه بنتونیت کلسیمی از معدن بنتونیت خیر آباد تهیه شد و از پراش پرتو ایکس، آنالیز شیمیایی، ظرفیت تعویض کاتیونی، اندیس تورم، طیف مادون قرمز، دانه بندی، بررسی افت وزنی دیفرانسیلی در دمای بالا و تصویر برداری الکترونی جهت شناسایی آنها استفاده شد. یک دستگاه ساده ساخته شده تا با استفاده از آن براساس اندازه ذرات، مونت موریلنیت از کانی های همراه آن جدا شود. جداسازی در نمونه سدیمی به خوبی صورت گرفت ولی نمونه کلسیمی جدا سازی خوبی نداشت و حتی استفاده از کالگون هم به منظور جداسازی تأثیر چندانی نداشت. برای بهبود جداسازی نمونه کلسیمی ابتدا آن را با استفاده از کربنات سدیم به بنتونیت سدیمی تبدیل نموده که بهترین درصد کربنات سدیم برای این منظور 2 درصد بدست آمد. نمونه کلسیمی سدیمی شده نتایج جداسازی خوبی را نشان داد. بررسی جداسازی مونت موریلنیت نشان داد که خلوص آن در نمونه سدیمی 95 درصد و در نمونه کلسیمی تبدیل به سدیمی شده 94 درصد می باشد در صورتیکه خلوص مونت موریلنیت در نمونه های خام سدیمی و کلسیمی بنتونیت تنها حدود 65 درصد بوده است. تنها ناخالصی مشاهده شده در الگوی پراش پرتو ایکس هر دو نمونه کریستوبالیت است. برای تهیه نانورس مونت موریلنیت خالص شده توسط مواد آلی دارای یک شاخه 18 کربنی و دارای دو شاخه 18 کربنی واکنش داده شد، همچنین با استفاده از مایکرو ویو نیز این آزمایش انجام شد. مونت موریلنیت آلی تهیه شده با نمونه خارجی مقایسه گردید و مشخص شد که مراحل خالص سازی و آلی کردن به خوبی صورت گرفته است. اندازه ذرات نانورس تهیه شده به طور متوسط 6 نانومتر بود و اندازه حدود 80 درصد آنها از 10 نانومتر کمتر بوده است. بررسی گراف های افت وزنی دیفرانسیلی در دمای بالا نشان میدهد که آلی شدن به خوبی صورت گرفته به نحوی که هیچ آب سطحی باقی نمانده و دمای تبخیر اصلاح کننده بالا رفته است.