یافته‌های نوین زمین‌شناسی کاربردی

یافته‌های نوین زمین‌شناسی کاربردی

ارزیابی ساختاری، کانی‌شناسی و شیمیایی کانسار سیلیس حُدَر برای کاربردهای متالورژیکی

نویسندگان
1 گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه
2 دانشیار گروه مهندسی معدن، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه، ارومیه.
چکیده
کانسار سیلیس حُدَر، واقع در توالی‌های افیولیتی چهارگوش خوی (شمال غرب ایران)، برای بررسی امکان استفاده از آن در فرایندهای متالورژیکی، به ویژه در تولید سیلیکون و فروسیلیس، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات شیمیایی به روش‌های XRF و ICP-OES و کانی‌شناسی به روش XRD، مطالعه میکروسکوپی و طیف‌سنجی رامان در دماهای مختلف (دمای اتاق تا °C1200) و STA(TG-DTA) انجام شد. تجزیه‌های شیمیایی XRF نشان داد که نمونه‌‌های سیلیس حُدَر دارای SiO₂ فوق‌العاده بالایی (بیشتر از 98 درصد وزنی در دو مورد از سه نمونه) با مقادیر کمی ناخالصی‌ (Al₂O₃، Fe₂O₃، CaO، MgO و P₂O₅) است و الزامات سخت‌گیرانه برای کوارتز با عیار متالورژیکی را برآورده می‌کند. نتایج XRD، غالب بودن فاز α-کوارتز را بدون هیچ گونه گذار چندشکلی قابل‌ تشخیص تا دمای °C 1200 را تأیید کرد. آنالیز رامان، پایداری ساختاری تا دمای °C600، بی‌نظمی پیش‌رونده در دمای °C 900 و دگرگونی قابل توجه در دمای °C1200 را نشان داد. نتایج پژوهش فعلی نشان می‌دهد کیفیت سیلیس حُدَر بالاتر از اکثر ذخایر سیلیس ایران و نزدیک به کیفیت ذخایر برتر دنیا است، به طوری که پایداری حرارتی و ساختاری نمونه‌ها، قابلیت اطمینان بالایی را برای کاربرد در صنایعی مانند سیلیکون‌متال و فروسیلیس دارد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Structural, mineralogical, and chemical evaluation of the Hodar silica deposit for metallurgical applications

نویسندگان English

Mahdi Moutab sahih azar 1
Jafar Abdollahi Sharif 1
Sajjad Chehreghani 2
Behzad Nemati Akhgar 1
1 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Urmia University
2 Associate Professor, School of Engineering, Mining Engineering Department, Urmia University, Urmia
چکیده English

The Hodar silica deposit, located within the Khoy quadrangle ophiolitic sequences (northwestern Iran), was investigated to evaluate its potential applicability in metallurgical processes, particularly for the production of silicon metal and ferrosilicon. Comprehensive chemical analyses were carried out using X-ray fluorescence (XRF) and inductively coupled plasma–optical emission spectrometry (ICP-OES). Mineralogical and structural characterizations were performed by X-ray diffraction (XRD), optical microscopy, and Raman spectroscopy at different temperatures ranging from room temperature to 1200 °C, in addition to simultaneous thermal analysis STA (TG–DTA). XRF chemical analyses revealed that the Hodar silica samples exhibit exceptionally high SiO₂ contents (exceeding 98 wt.% in two out of three samples), accompanied by only minor amounts of impurities, including Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, and P₂O₅. These results indicate that the silica meets the stringent compositional requirements for metallurgical-grade quartz. XRD results confirmed the dominance of the α-quartz phase, with no detectable polymorphic phase transitions observed up to 1200 °C. Raman spectroscopic analysis indicated structural stability up to 600 °C, the onset of progressive structural disorder at 900 °C, and significant structural transformation at 1200 °C. The findings of the present study demonstrate that the quality of Hodar silica surpasses that of most Iranian silica deposits and is comparable to high-grade silica deposits worldwide. The observed thermal and structural stability of the samples highlights their high reliability and suitability for industrial applications, particularly in the silicon metal and ferrosilicon industries.

کلیدواژه‌ها English

High-purity silica
Hodar deposit
Silicon
Metallurgical-grade silicon
Thermal stability

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 اسفند 1404

  • تاریخ دریافت 22 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 21 بهمن 1404
  • تاریخ پذیرش 02 اسفند 1404