استخراج انتخابی کبالت، منگنز و روی از کیک فیلتر کارخانه فراوری روی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

2 استادیار، گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

3 استادیار، گروه سرامیک، پژوهشکده مواد، پژوهشکده مواد، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان

4 دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان

چکیده

در فرآیند استحصال الکترولیتی روی، با اضافه کردن پرمنگنات‌پتاسیم به محلول لیچینگ باردار، رسوب حاوی کبالت برای جداسازی با فرآیند فیلتراسیون گرم حاصل می‌گردد. در این تحقیق فلزات روی، کبالت و منگنز موجود در کیک فیلتراسیون گرم، در دو مرحله لیچینگ انتخابی جدا‌سازی شدند. پارامتر‌های مورد بررسی در هر انحلال با روش سطح پاسخ مورد طراحی آزمایش و تحلیل نتایج قرار گرفت به طوری که مدل درجه دو انطباق خوبی با داده‌های آزمایشگاهی داشت. نتایج نشان دادند که در 1pH= و دمای 90 درجه سانتی‌گراد حدود 88% روی بدون کبالت و منگنز استخراج شد. در مرحله لیچینگ انتخابی کبالت، با افزودن پراکسید‌هیدروژن (H2O2) به سیستم لیچینگ اسیدی در 1pH<، کبالت به میزان قابل توجهی (91 %) استخراج ‌شد. با ترسیب مجدد یون‌های کبالت استخراج شده و لیچینگ انتخابی با H2O2، محلولی حاوی یون‌های کبالت با خلوص بالا حاصل شد. از این روش پیشنهادی با تعدیلاتی می‌توان برای استحصال ارزش افزوده از باطله‌های مشابه استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Selective Extraction of Cobalt, Manganese and Zinc from the Filter Cake of the Zinc Processing Plant

نویسندگان [English]

  • S. AliKiaa 1
  • E. Darezereshki 2
  • A. Behrad Vakylabad 3
  • A. Sarrafi 4
1 M.Sc, Dept. of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Assistant Professor, Dept. of Materials Science and Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 Assistant Professor, Dept. of Materials, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
4 Associate Professor, Dept. of Chemical Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
چکیده [English]

In the electrolytic extraction of zinc, the filter cake of the hot filtration process contains zinc, manganese, and cobalt. In this study, the metals were extracted by using two selective leaching steps. The results showed that at pH = 1 and 90 °C, about 88% of zinc was recovered without cobalt and manganese. In the selective leaching stage, cobalt was significantly extracted (91%) by adding hydrogen peroxide (H2O2) to the acidic leaching solution at pH <1. By reprecipitation of the extracted cobalt and selective leaching with H2O2, the solution containing cobalt ions with high purity was obtained.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hot filter cake
  • Leaching
  • Transition metals
  • Zinc plant
  • Waste recycling

مراجع

  1. Habashi, F. (1997). “Handbook of Extractive Metallurgy”. In VCH, Weinheim, Chapter 3, Vol. 2 Wiley, 125-145.
  2. Safarzadeh, M. S., Dhawan, N., Birinci, M., and Moradkhani, D. (2011). “Reductive leaching of cobalt from zinc plant purification residues”. Hydrometallurgy, 106(1-2): 51-57.
  3. خدادادی دربان، ا.، کلینی، س. م. ج.، مرادخانی، د.، صداقت، ب.، مرزبان، م.؛ 1386؛ "بررسی امکان جلوگیری از انتقال فلزات سنگین پسماندهای کارخانه های تولید روی به محیط زیست". نشریه مهندسی معدن، دوره 2، شماره 4، ص 63-92.
  4. Haghshenas, D., Darvishi, D., Moshefi, S. Z., Keshavarz, A. E., and Sadrnezhad, S. (2007). “Leaching recovery of zinc, cobalt and manganese from zinc purification residue”. International Journal of Engineering (TRANSACTIONS B: APPLICATIONS), 20(2): 133-140.
  5. Seo, S., Choi, W., Kim, M., and Tran, T. (2013). “Leaching of a Cu-Co ore from Congo using sulphuric acidhydrogen peroxide leachants”. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 49(1): 1-7.
  6. Chong, S., Hawker, W., and Vaughan, J. (2013). “Selective reductive leaching of oxidised cobalt containing residue”. Minerals Engineering, 54: 82-87.
  7. Mwema, M., Mpoyo, M., and Kafumbila, K. (2002). “Use of sulphur dioxide as reducing agent in cobalt leaching at Shituru hydrometallurgical plant”. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 102(1): 1-4.
  8. Ashtari, P., and Pourghahramani, P. (2018). “Hydrometallurgical recycling of cobalt from zinc plants residue”. Journal of Material Cycles and Waste Management, 20(1): 155-166.
  9. Li, B., Wang, X., Wei, Y., Wang, H., and Hu, G. (2017). “Preparation of ZnSO 4·7H 2 O using filter cake enriched in calcium and magnesium from the process of zinc hydrometallurgy”. Scientific Reports, 7(1): 1-10.
  10. Behnajady, B., and Moghaddam, J. (2017). “Selective leaching of zinc from hazardous As-bearing zinc plant purification filter cake”. Chemical Engineering Research and Design, 117: 564-574.
  11. Loan, M., Newman, O., Cooper, R., Farrow, J., and Parkinson, G. (2006). “Defining the Paragoethite process for iron removal in zinc hydrometallurgy”. Hydrometallurgy, 81(2): 104-129.
  12. Fattahi, A., Rashchi, F., and Abkhoshk, E. (2016). “Reductive leaching of zinc, cobalt and manganese from zinc plant residue”. Hydrometallurgy, 161: 185-192.
  13. Zoski Cynthia, G. Ed. (2006). “Handbook of electrochemistry”. The Netherlands, Chapter 1, Elsevier, 8-26.
نشریه مهندسی منابع معدنی
دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 23
فروردین 1401
صفحه 145-158

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 09 شهریور 1399
  • تاریخ بازنگری: 22 دی 1399
  • تاریخ پذیرش: 22 دی 1399

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار