بررسی پارامترهای لیچینگ مستقیم اسفالریت با یون فریک و سولفوریک اسید

چراغی, علی; سید علیزاده گنجی, سید محمد; حیاتی, محمد

doi:10.22034/ijme.2025.2017892.1998

بررسی پارامترهای لیچینگ مستقیم اسفالریت با یون فریک و سولفوریک اسید

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

علی چراغی ¹

سید محمد سید علیزاده گنجی ²

محمد حیاتی ³

¹ کارشناسی ارشد فرآوری موادمعدنی، دانشگاه لرستان،گروه معدن

² استادیار گروه فرآوری، دانشگاه لرستان، گروه معدن

³ استادیار گروه استخراج، دانشگاه لرستان، گروه معدن

10.22034/ijme.2025.2017892.1998

چکیده

معدن سرب و روی گل زرد در شهرستان الیگودرز استان لرستان واقع شده است و کانسنگ آن حاوی کانی‌های اسفالریت و گالن با عیارهای حدود 2_/28 و 4_/5 درصد است. روش فروشویی مستقیم با یون فریک و اسید سولفوریک برای فروشویی اسفالریت به دلیل ارزانی و اجرای ساده استفاده شد و تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند دما، زمان، غلظت سولفات آهن، دور همزنی و غلظت اسید سولفوریک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که پارامترهای دما، غلظت یون فریک و زمان به ترتیب بیشترین و غلظت اسید سولفوریک و دورهمزنی به ترتیب کمترین تاثیر را در بازیابی فروشویی روی داشته است و در نهایت تحت شرایط بهینه دور همزنی 400 دور بر دقیقه، غلظت اسید سولفوریک 5_/1 مولار، زمان 120 دقیقه، غلظت سولفات آهن 1 مولار و دمای 75 درجه سانتیگراد بازیابی فروشویی روی حدود 86 درصد بدست آمد. احتمالات تشکیل لایه گوگردی، رسوب هیدروکسید آهن و رسوب ترکیب بر روی سطح اسفالریت دلایلی بر عدم انحلال 14 درصدی روی در فرآیند هیدرومتالورژی روی است.

کلیدواژه‌ها

معدن گل زرد

بازیابی فروشویی روی

فروشویی اسفالریت

فروشویی با یون فریک و اسیدسولفوریک

موضوعات

فراوری مواد معدنی

عنوان مقاله English

Investigation of Parameters of Direct Leaching of Sphalerite with Ferric Ions and Sulfuric Acid

نویسندگان English

Ali cheraghi ¹

seyed mohammad seyed alizadeh ganji ²

mohammad hayati ³

¹ lorestan university- mining grope

² Assistant Professor, Department of Mining Engineering, Faculty of Engineering, Lorestan University

³ lorestan university, mining grope

چکیده English

The Gol Zard lead and zinc mine is located in Aligudarz City, Lorestan province, and its ore contains sphalerite and galena minerals with grades of about 28.2 and 5.4 percent. The direct leaching method with ferric ion and sulfuric acid was used for sphalerite leaching due to its cheapness and simple implementation, and the effects of operating parameters such as temperature, time, iron sulfate concentration, stirring speed, and sulfuric acid concentration were investigated. The results showed that temperature, ferric ion concentration, and time parameters had the most significant effect, respectively, and sulfuric acid concentration and stirring speed had the least impact on zinc leaching recovery. Finally, under the optimal conditions of stirring speed of 400 rpm, sulfuric acid concentration of 1.5 molar, time of 120 minutes, iron sulfate concentration of 1 molar, and temperature of 75 degrees Celsius, zinc leaching recovery was about 86 percent. The possibilities of sulfur layer formation, iron hydroxide precipitation, and (Fe.Zn) 〖SO〗_4.XH_2O precipitation on the sphalerite surface could be the reason for the lack of 14% zinc dissolution in the zinc hydrometallurgy process.

کلیدواژه‌ها English

Gol Zard mine

zinc leaching recovery

sphalerite leaching

leaching with ferric ions and sulfuric acid

Gahan, C.S., Srichandan, H., Kim, D., Akcil, A., )2012(. “Biohydrometallurgy and Biomineral Processing Technology: A Review on its Past, Present and Future”. Research Journal of Recent Sciences. 1(10); 85-99. ##

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. ##

Crundwell, F.K., (2021).“The impact of light on understanding the mechanism of dissolution and leaching of sphalerite (ZnS), pyrite (FeS2) and chalcopyrite (CuFeS₂)”, Minerals Engineering, Volume 161 ; 106728. ##

Nikkhou, F., Xia F., Deditius, A. P., (2019). ”Variable surface passivation during direct leaching of sphalerite by ferric sulfate, ferric chloride, and ferric nitrate in a citrate medium”,Hydrometallurgy. 188 ; 201-215. ##

Nikkhou, F.,Kartal, M., Xia, F. (2021) “Ferric methanesulfonate as an effective and environmentally sustainable lixiviant for Zn extraction from sphalerite (ZnS)”. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 96; 226-235. ##

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(2); 72-81. ##

Habashi, F., (1993), A textbook of hydrometallurgy, metallurgie extractive Quebec. Enr. Que., Canada. ##

قصاع، سینا.، بررسی سینتیک انحلال اسفالریت به وسیله آهن فریک تولید شده به روش بیواکسیداسیون، پایان نامه ارشد، 1394. ##

Karimi, S., Rashchi, F., Moghaddam, j., (2017). “Parameters optimization and kinetics of direct atmospheric leachingof Angouran sphalerite”. International journal mineral processing. 162;58-68. ##

Peng, P., Xie, H., Lizhu, L., (2005). “Leaching of a sphalerite concentrate with H2SO4–HNO3 solutions in the presence of C2Cl4”. Hydrometallurgy.80(4); 265-271. ##

Santos, M.C., et al., (2010). “Ferric sulphate/chloride leaching of zinc and minor elements from a sphalerite concentrate”. Minerals Engineering. 23(8); 606-615. ##

Aydogan, S., (2006), “Dissolution kinetics of sphalerite with hydrogen peroxide in sulphuric acid medium”. Chemical Engineering Journal.123(3); 65-70. ##

bdollahi, Hadi, Mirsaleh Mirmohammadi, Sina Ghassa, Golnaz Jozanikohan, Zohreh Boroumand, and Olli H. Tuovinen. (2022) "Acid bioleaching of select sphalerite samples of variable Zn-and Fe-contents." Hydrometallurgy 212: 105897. ##

خدایی، ح.، (1398)."بررسی عوامل موثر بر فلوتاسیون معدن گل زرد الیگودرز و بازیابی نقره از کنسانتره آن به روش فروشویی". پایاننامه ارشد، دانشگاه لرستان. ##

Babu, M.N., Sahu, K.K., Pandey, B.D., (2002). Zinc recovery from sphalerite concentrate by direct oxidative leaching with ammonium, sodium and potassium persulphates. Hydrometallurgy 64; 119–129. ##