نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی معدن,دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه لرستان،خرم آباد،ایران

2 گروه مهندسی معدن ،دانشکده فنی و مهندسی،دانشگاه لرستان،خرم آباد،ایران

3 گروه شیمی،دانشکده علوم پایه،دانشگاه ایلام،ایلام،ایران

4 گروه مهندسی معدن،دانشکده فنی ومهندسی،دانشگاه لرستان

5 گروه شیمی،دانشکده علوم پایه ،دانشگاه ایلام،ایلام،ایران

چکیده

روش‌های تشویه به سبب مشکلات زیست محیطی تولید گاز دی اکسید گوگرد باعث شده‌است که تحقیقات بیشتری در روش‌های هیدرومتالورژی انجام شود.در این تحقیق به تاثیرعوامل موثر بر لیچینگ اسیدی در حضور اکسیدکننده اسفالریت معدن گل زرد الیگودرز پرداخته شد. هدف از این تحقیق بازیابی محلول اسیدی حاوی روی از کانسنگ خام سولفیدی با استفاده از اسیدسولفوریک و اسید کلریدریک و استفاده از اکسیدکننده است. به منظور دستیابی به بهترین شرایط عملیاتی برای رسیدن به بازیابی بیشتر، پارامترهای موثر بر فرآیند لیچینگ اسیدی در حضور اکسید کننده‌های پراکسید هیدروژن و پرمنگنات پتاسیم بررسی شد. لیچینگ در شرایط غلظت اسید ( 5/3- 5/0) مولار ، غلظت مواد اکسید کننده (1/0- 01/0)حجمی-حجمی، دما (80-30) درجه سانتیگراد، نسبت جامد به مایع (05/0-01/0) و سرعت همزنی( 800- 300 ) دور بر دقیقه انجام گردید در طی این فرآیند سولفور عنصری تولید شده فیلتر شد و همچنین هیدروکسید روی راسب شده به وسیله افزودن سود در مرحله ترسیب به وسیله فیلتر کردن جدا گردید. پس از پایان فرآیند تحقیق، مشاهده شد اسید سولفوریک باغلظت3 مولار وغلظت 05/0 اکسیدکننده پراکسیدهیدروژن در دمای50 درجه سانتیگراد ونسبت جامد به مایع 03/0 ودور همزنی 700 دور بر دقیقه بهینه ترین بازیابی محلول روی را درشرایط بهینه به دست آورد واینکه از نتایج بدست آمده مشاهده شد که اسید سولفوریک و اکسیدکننده پراکسیدهیدروژن کارآمدتر از اسیدهیدروکلریک و اکسید کننده پرمنگنات پتاسیم ارزیابی گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

investigation of Affecting Factors in the Recovery of Acidic Leaching in Sphaleite Lead and zinc ores Aligodarz Gol-zard Mine-Lorestan Province

نویسندگان [English]

  • rasoul fatahi 1
  • amir pazoki 2
  • abozar bastami 3
  • rasoul khosravi 4
  • ali naghipour 5

1 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Lorestan University, Khorramabad, Iran

2 Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Lorestan University, Khorramabad, Iran

3 Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Ilam University, Ilam, Iran

4 department of mining engineering,faculty of engineering,lurestan university

5 Department of Chemistry, Faculty of Basic Sciences, Ilam University, Ilam, Iran

چکیده [English]

Roasting methods due to environmental problems in the production of sulfur dioxide gas have led to further research on hydrometallurgy. In this research, the effect of effective acid leaching in the presence of oxidizing agents on sphalerite in the Aligudarz gol -zard mine was investigated. The purpose of this study is to recover acidic solution of zinc from sulfide raw ores using sulfuric acid and hydrochloric acid and the use of oxidants. In order to achieve the best operating conditions for further recovery, the parameters affecting the acid leaching process in the presence of oxides of hydrogen peroxide and potassium permanganate were investigated. Leaching in terms of acid concentration (0.5-3.5) molar, oxidizing materials concentration (0.01-0.05) volumetric, temperature (30-80°C), solid to liquid ratio (0.01-0.05) and stirring speed (300-800 rpm). During this process, the elemental produced sulfur was filtered, and also the zinc hydroxide was saparated by the addition of sodium hydroxide in the precipitation step by filtration. After the end of the research, sulfuric acid was observed with 3 molar concentration and 0.05 oxidation of hydrogen peroxide at 50 ° C and solids to liquid 0.01 and 700 rpm respectively. The optimum recovery of zinc solution was achieved in the optimum conditions and that the sulfuric acid oxidizing hydrogen peroxide was more efficient than hydrochloric acid and oxidizing potassium permanganate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sphalerite
  • Acidic Leaching
  • Sulphuric Acid
  • Oxidizing agent
  • hydrochloric acid

6- منابع

[1]     Peng, P., Xie, H., & Lu, L. (2005). Leaching of a sphalerite concentrate with H 2 SO 4–HNO 3 solutions in the presence of C 2 Cl 4. Hydrometallurgy, 80(4), 265-271.

[2]     K. Lew, Zinc, Rosen Central, New York, 2008

[3]     W. Xin, C. Srinivasakannan, D. Xin-hui, P. Jin-hui, Y. Da-jin, Leaching kinetics of zinc residues augmented with ultrasound, Sep. Purif. Technol. 115 (2013) 66-72

[4]     Babu, M.N., Sahu, K.K. and Pandey, B.D., 2002. Zinc recovery from sphalerite concentrate by direct oxidative leaching with ammonium, sodium and potassium persulphates. Hydrometallurgy, 64(2), pp.119-129.

[5]     Adebayo, A.O., Ipinmoroti, K.O. and Ajayi, O.O., 2006. Leaching of sphalerite with hydrogen peroxide and nitric acid solutions. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 5(2), pp.167-177.

[6]     International Lead and Zinc Study Group, Lisbon, Portugal (2015)

[7]     M Deniz Turan, Soner Altundogan, Fikret Tqmen (2004) Recovery of zinc and lead from zinc plant residue. Hydrometallurgy 75:169-176.

[8]     H Nesbitt, S Xue (1995) Recycling of base metals from metal wastes of brass foundries. Treatment and Minimization of Heavy Metal-containing Wastes Conf., Las Vegas, USA, pp. 43-56.

[9]     Gu Y, Zhang TA, Liu Y, Mu WZ, Zhang WG, Dou XL, Jiang ZH (2010) Pres­sure acid leaching of zinc sulfide concentrate. Trans Nonferrous Met Soc China 20(1): s136-s140.

[10]   Lampinen, M., Laari, A., Turunen, I., 2015. Kinetic model for direct leaching of zinc sulfide concentrates at high slurry and solute concentration. Hydrometallurgy 153, 160–169

[11]   Souza, A.D., Pina, P.S., Leão, V.A., Silva, C.A., Siqueira, P.F., 2007. The leaching kinetics of a zinc sulphide concentrate in acid ferric sulphate. Hydrometallurgy 89, 72–81.

[12]   Dehghan, R., Noaparast, M., Kolahdoozan, M., Mousavi, S.M., 2008. Statistical evaluation and optimization of factors affecting the leaching performance of a sphalerite concentrate. Int. J. Miner. Process. 89, 9–16

[13]   Ghosh, M.K., Das, R.P., Biswas, A.K., 2002. Oxidative ammonia leaching of sphalerite, Part 1: noncatalytic kinetics. Int. J. Miner. Process. 66, 241–254.

[14]   Adebayo, A.O., Ipinmoroti, K.O. and Ajayi, O.O., 2006. Leaching of sphalerite with hydrogen peroxide and nitric acid solutions. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering, 5(2), pp.167-177.

[15]   Al-Harahsheh, Mohammad, and Sam Kingman. "The influence of microwaves on the leaching of sphalerite in ferric chloride." Chemical Engineering and Processing: Process Intensification 46.10 (2007): 883-88

[16]   Peng, P., Xie, H., Lu, L., 2005. Coupling leaching of sphalerite concentrate. Miner. Eng. 18, 553–555.

[17]   Dutrizac, J.E., 2006. The dissolution of sphalerite in ferric sulfate media. Metall. Mater. Trans. B37, 161–171.

[18]   Peters,E (1973) The physical chemistry of hydrometallurgy, in proceeding of international symposium on hydrometallurgy, Chicago, D.J.I Evans and R.S Shoemaker, (eds) chapter 10, 227-230.

[19]   Ekinci,Z, Colack,S, Cakici,A, Sarac,H. (1998) Mineral Engineering. 11,(3) 287.

[20]   Cotton, F.A. and Wilkinson, G. (1980)Advanced Inorganic Chemistry A Comprehensive Text, John Wiley & Sons, New York p.304.

[21]   Preti, U., Ferrara, G. and Meloy, T.P., 1989. Influence of particle shape on liberation. International Journalof Mineral Processing, 25(1-2), pp.17-40.

[22]   Veloso, L.R.S., Rodrigues, L.E.O.C., Ferreira, D.A., Magalhães, F.S. and Mansur, M.B., 2005. Development of a hydrometallurgical route for the recovery of zinc and manganese from spent alkaline batteries. Journal of Power Sources, 152, pp.295-302.

[23]   Bjorling, G., 1954. Leaching of sulfides minerals under pressure. Metall., Vol. 8, 781-784

[24]   Corriou, J.-P., Gély, R., Viers, P., 1988. Thermodynamic and kinetic study of the pressure leaching of zinc sulfide in aqueous sulfuric acid, Hydrometallurgy, 21, 85-102.

[25]   Vazarlis, H.G., 1987. Hydrochloric acid-hydrogen peroxide leaching and metal recovery from a Greek zinc-lead bulk sulphide concentrate. Hydrometallurgy, 19(2), pp.243-251.

[26]   Forward, F.A., Veltman, H., 1959. Direct leaching zinc-sulphide concentrates. Journal of Metals, 836-840.

[27]   Zhukov, V.V., Laari, A., Lampinen, M. and Koiranen, T., 2017. A mechanistic kinetic model for direct pressure leaching of iron containing sphalerite concentrate. Chemical Engineering Research and Design, 118, pp.131-141.

Habashi, F., 2005. Hydrometallurgy of lead. Metall, 59(3), pp.114-118.