การศึกษาความเป็นไปได้ในการเตรียมสารประกอบบางชนิด ของโครเมียมจากแร่โครไมต์

Feasibility studies on preparation of some chromium compounds from chromite

Name: สุวรรณ เตชะธนานนท์

ThaSH: สารประกอบโครเมียม

ThaSH: โครไมต์

Abstract: จากการศึกษาสมบัติทางกายภาพและทางเคมีเบื้องต้นของแร่โครไมต์จากจังหวัดอุตรดิตถ์ แร่นี้มีความถ่วงจำเพาะ 3.63+0.00 และมีความชื่น 0.58+0.02 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเผาที่อุณหภูมิสูงๆ (1000 องศาเซลเซียส) น้ำหนักแร่จะหายไป 3.60+0.03 เปอร์เซ็นต์ เมื่อวิเคราะห์หาองค์ประกอบของแร่โครไมต์โดยใช้วิธีทาง X-ray fluorescence spectroscopy, Atomic absorption spectrophotometry ตลอดจนวิธีมาตรฐานของ ASTM พบว่าธาตุที่เป็นองค์ประกอบซึ่งเมื่อคิดเป็นปริมาณออกไซต์มีดังต่อไปนี้ Cr2O3 42.27+0.23, FeO 15.43+0.42, MgO 16.28+0.20, SiO2 17.51+0.10 และ Al2O3 6.82+0.16 เปอร์เซนต์นอกจากนี้ยังมีธาตุอื่น ๆ ซึ่งมีปริมาณน้อยกว่า 1 เปอร์เซนต์ได้แก่ Ca, Zn, Cu, Ni, V, Mnและ Ti ในขบวนการเตรียมสารประกอบโครเมียมจากแร่โครไมต์โดยเริ่มต้นด้วยการสกัดแร่โครไมต์พบว่าใช้วิธีการสกัดด้วยกรดซัลฟูริกจะให้ผลดีกว่าการใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ และสภาวะที่เหมาะสมในการสกัดได้แก่ การใช้แร่โครไมต์ขนาด -200 เมช ผสมกับแมงกานีสไดออกไซด์ และกรดซัลฟูริกในอัตราส่วน 1:1:3.7 โดยน้ำหนักเมื่อนำของผสมนี้ไปอบที่อุณหภูมิ 150 องศาเซลเซียสนาน 10 นาทีแล้วนำมาต้มกับน้ำที่อุณหภูมิ 80 องศาเซลเซียสนาน 6 ชั่วโมง พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดโครเมียมออกจากแรกได้ 70.85 เปอร์เซ็นต์ ครั้นเมื่อนำสารละลายที่ได้มาสกัดแยกโครเมียมออกจากสารอื่นๆ ด้วยสารละลายผสมไตรออกทิลเอมีนและไตรบิวทิลฟอสเฟตในตัวทำละลายนำมันก๊าด แล้วสกัดชั้นสารอินทรีย์ด้วยสารละลายแอมโมเนีย พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดแยกได้ถึง 89.80 เปอร์เซ็นต์ สารละลายที่สกัดได้นำไปตกผลึก จะได้เป็นแอมโมเนียมโครเมต ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็นแอมโมเนียมไดโครเมตได้โดยการทำให้สารละลายเป็นกรดด้วยกรดซัลฟูริก สำหรับการเตรียมโซเดียมโครเมต ได้ใช้วิธีการเผาแร่โครไมต์กับโซเดียมคาร์บอเนตและแคลเซียมออกไซต์ในอัตราส่วน 2:1, 5:1 โดยน้ำหนัก ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสนาน 1.5 ชั่วโมง แล้วนำของผสมที่ได้มาละลายน้ำ พบว่ามีประสิทธิภาพในการสกัดโครเมียมออกจากแร่ได้ 87.37 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อนำสารละลายมาตกผลึก จะได้โซเดียมโครเมตซึ่งเป็นสารเริ่มต้นในการเตรียมสารประกอบโครเมียมอื่นๆ ต่อไปได้แก่โซเดียมไดโครเมตโครเมียมไตรออกไซด์และโครมิกออกไซด์โดยได้มีการศึกษาหาสภาวะที่เหมาในการเตรียมสารแต่ละชนิดด้วย

Abstract: An investigation of a chromite ore from Uttradit province was carried out to examine some of its physical and chemical properties. It was found that the specific gravity of the ore is 3.63+0.00 and that the moisture content 0.58+0.02%. In addition, the weight loss after the ignition at about 1000℃ was found to be 3.60+0.03%. The chemical composition of the ore was analysed by means of X-ray fluorescence spectroscopy, the atomic absorption spectrophotometry and also by the ASTM procedures. The percentages of the major components as their oxides were : Cr₂O₃ 42.27+0.23, FeO 15.43+0.42. MgO 16.28+0.20, SiO₂ 17.51+0.10 and Al₂O₃ 6.82+0.16. Trace amounts (less than 1%) of Ca, Zn, Cu, Ni, V, Mn, and Ti were also found in the ore. Attempts have been made to prepare some chromium compounds from the ore. Several methods were applied and found that under the extraction process, an acidic leaching using sulfuric acid gave better results than a basic leaching using sodium hydroxide. Thus a certain particle size (-200 mesh) of the ore was mixed with MnO₂ and concentrated sulfuric acid at the weight ratio of 1:1:3.7 respectively. The mixture was baked at 150℃ for 10 minutes, followed by heating with water at 80℃ for 6 hours. An efficiency of 70.85% for the leaching of chromium was achieved. The chromium was then separated from the impurities by extracting with a mixture of trioctylamine and tributylphosphate in kerosene. Consequently, the aqueous solution was separated and re-extracted with ammonia solution. As a result 89.80% of the chromium was separated in the form of ammonium chromate crystals which were converted to ammonium dichromate by the addition of sulfuric acid. Another attempt to make sodium chromate, a mixture of the ore, sodium carbonate and calcium oxide in the weight ration of 2:1.5:1 respectively was heated at 900℃ for 1.5 hours. The reaction mixture was then dissolved in water. It was found that 87.37% of the chromium in the ore was separated in the form of sodium chromate which was used as a starting material for the preparation of other compounds namely sodium dichromate, chromium trioxide and chromic oxide. Optimum conditions for such preparation ware also studied and discussed.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สมศักดิ์ ดำรงค์เลิศ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2527

Modified: 2561-03-11

Issued: 2561-03-05

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/27408

ISBN: 9745635561

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Suwan_Te_front.pdf	645.68 KB
2	Suwan_Te_ch1.pdf	373.44 KB
3	Suwan_Te_ch2.pdf	943.08 KB
4	Suwan_Te_ch3.pdf	1.77 MB
5	Suwan_Te_ch4.pdf	506.01 KB
6	Suwan_Te_back.pdf	326.18 KB

ใช้เวลา

0.033612 วินาที