پديد آورنده :
سادات كچويي، عطيه سادات
عنوان :
امكان سنجي جداسازي فلزات با ارزش مس، كبالت، نيكل از محلول هاي باطله غلظت پايين
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
هفده،110ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
حميد زيلويي، علي احمدي عامله
توصيفگر ها :
استخراج حلالي , بيوليچينگ , لاتريت
تاريخ نمايه سازي :
27/10/93
استاد داور :
محمدرضا احساني، مهدي نصيري سروري
چكيده فارسي :
3 چكيده فلزات مس نيكل كبالت از جمله عناصر با ارزش موجود در منايع دور ريز باطله هاي صنايع هستتند كته در فترآوري هيتدرومتالوژيكي منابع غلظت پايين از جريان محلول هاي حاوي مس نيكل كبالتت و آهتن جداستازي متي گردنتد ايتن فلتزات استتراتژيك كاربردهتاي فراواني در صنايع مختلف دارند هدف از انجام اين تحقيق جداسازي و بازيابي فلزات جانبي از محلول هاي دور ريتز كتم عيتار و غلظتت پايين بدست آمده از فرآيند بيوهيدرومتالوژي و منابع التريتي كم عيار نيكل دار است نتايج بررسي هاي خصوصيت سنجي شيميايي نشتان داد كه فلزات مس كبالت و نيكل با ارزش ترين عناصر موجود در اين محلول ها مي باشند كه قابليت بررسي و مطالعه بيشتر دارند جهتت انجام مطالعات و آزمايش هاي اوليه محلول هاي ساختگي شبيه سازي شده با تركيب مشابه محلول هاي دور ريز بيوليچينتگ بتا انحتالل نمك هاي سولفاتي مربوط به هر فلز در آب مقطر تهيته شتدند در ابتتدا بته بررستي و تحليتل فرآينتد جداستازي متس از محلتول بتا روش استخراج با حالل با استخراج كننده 051 Chemprex CP بر پايه اكسيم پرداخته شد لذا در قدم اول به منظوريافتن زمتان تمتاس مناستب فازهاي آبي و آلي يك سري آزمايش هاي سينتيكي در فواصل زماني 1 1 2 4 1 13 23و 63 دقيقه صورت پذيرفت با بررسي نتتايج به دست آمده از مطالعات سينتيكي مشخص شد كه زمان تماس مناسب جهت انجام آزمايش هاي مربتوط بته استتخراج متس 2 دقيقته متي باشد در مرحله بعدي آزمايش هاي استخراج بر اساس طرح آزمايشي فاكتوريلي كامل هشتت آزمايشتي انجتام شتد هتدف از انجتام ايتن آزمايش ها يافتن پارامترهاي بهينه براستخراج مس با كمترين ميزان هم استخراجي يون هاي فلزي همراه مي باشد با انجام اين آزمايش هتا و تحليل نتايج حاصل از آن ها مشخص شد كه بهترين شرايط براي استخراج مس با استفاده از حتالل آلتي 051 Chemorex CP در pH برابر 1 2 نسبت A O برابر 3 3 بر محلول هاي شامل 1 1 g L مس 1 21 g L نيكل 0 321 g L كبالت و 1 3 g L آهن متي باشتد در اين راستا به منظور بررسي بيشتر قابليت استخراج حاللي فلز با ارزش مس و بررسي پارامترهاي متوثر از قبيتل غلظتت استتخراج كننتده pH محلول نسبت فازي غلظت محلول اوليه بر استخراج بهينه مس و همچنين ايزوترم هاي استخراج شامل استخراج متقابل مس با استتفاده از روش استخراج حاللي آزمايش هاي تكميلي صورت پذيرفت از نتتايج حاصتل استتنباط شتد كته تحتت شترايط 13 v v استتخراج كننده 6 1گرم بر ليتر محلول نسبت فاز آبي به آلي برابر 3 2 2 دقيقه زمان ماند تعداد دو مرحله استخراج براي رسيدن به ميزان 13 33 استخراج مس مورد نياز است به دليل حضور ناخالصي هاي فلزي ديگر به ويژه آهن در فرآيند بيوهيدرومتالوژي قبل از استخراج متس بته حذف آهن با روش ترسيب جاروسيتي آمونياكي پرداخته شد در ادامه به استخراج مس با روش استخراج حاللي تحت شرايط بهينه بدست آمده و سپس جداسازي نيكل و كبالت با روش ترسيب هيدروكسيدي و سولفيدي پرداخته شد نتايج حاصل از فرآيند ترسيب نشان داد كه تحت شرايط pH برابر 3 1 1 و نسبت سولفيد به فلز برابر 1 3برابتر دمتاي 11 C و متدت زمتان 11 دقيقته در حتدود 13 63 نيكتل و 41 23 كبالت با اين روش حذف شدند در ادامه محلول غلظت پايين حاصل از ليچينگ التريتت هتاي كتم عيتار نيتز متورد تحليتل قترار گرفت پس از فرآيند ليچينگ و بازيابي نيكل برابر 71 13 مقدار آهن موجتود درمحلتول تحتت فرآينتد ترستيب جاروستيتي بته ميتزان 23 33 حذف و تحت ترسيب سولفيدي در شرايط pH برابر 3 1 1 و نسبت سولفيد به فلز برابر 1 3برابر دماي 11 C و مدت زمتان 11 دقيقه 26 33 نيكل و 14 33 كبالت حذف شد پيشنهاد مي گردد در استخراج مس از استخراج كننده هاي ديگر بر پايه اكسيم و بررستي خاصيت سينرجيسمي آن ها و براي جداسازي نيكل و كبالت از استخراج كننده هاي آلي نظير 272 Cyanex و ورستاتيك استيد بتا روش استخراج با حالل در واحد ناپيوسته و هم چنين واحدهاي مخلوط كننده تته نشتين كننتده استتفاده شتود عتالوه بتر آن متي تتوان فرآينتد استخراج با حالل را به كمك حباب هاي هوا نيز مورد بررسي قرار داد كلمات كليدي استخراج حاللي محلول هاي غلظت پايين بيوليچينگ التريت مس كبالت نيكل آهن
چكيده انگليسي :
333 Feasibility Study of Separation Valuable Copper Cobalt Nickel Metals from Low grade Tailing Resources Atiye Sadat Sadat Kachoee Email Address atiyesadat@yahoo com October 20 2014 Department College of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Hamid Zilouei hzilouei@cc iut ac ir Ali Ahmadi aahmadi@cc iut ac irAbstractCopper nickel and cobalt metals are such valuable elements in industrial tailing resources which separatedfrom copper nickel cobalt and iron low grade solutions by hydrometallurgical routes These strategic metalshave several applications in different industries The aim of this research is to separate and recover byproduct valuable metals from low grade tailing solutions by bio hydrometallurgical process and nickellatterite resources The results of chemical characterization investigations indicated that copper cobalt andnickel are the most promising metals that that have the ability to further processing studies At first theinvestigations and analysis of copper separation process by solvent extraction route were conducted usingChemorex CP 150 oxime base extractant Therefore at first step to evaluate the appropriate contact time ofaqueous and organic phases some kinetic experiments were performed at time intervals of 0 5 2 4 8 10 12and 16 min The results of kinetic studies indicated that the suitable contact time for copper extractionexperiments was 2 min In the next step extraction experiments were done based on a full factorial 2 3 fullfactorial design of experiments The purpose of these experiments is to determine optimum levels ofparameters on copper extraction while co extraction of other metal ions is the lowest The results of theseexperiments showed that best conditions of copper extraction using Chemorex CP 150 as an organic solventwere pH of 2 3 A O ratio of 1 1 and low concentration levels of solution 0 5 g L copper 0 25 g L nickel 0 125 g L and 0 1 g L iron In this regard in order to further investigation of copper solvent extractioncapability and evaluate effective parameters such as extractant concentration solution pH phase ratio initialsolution concentration on optimum copper extraction and also extraction isotherms containing coppercounter current extraction using solvent extraction method further experiments were done It is interferedthat under conditions of 10 v v extractant 0 6 g L solution A O ratio of 2 1 2 min contact time twoextraction stages were sufficient to achieve 99 9 copper extraction According to obtained conditions lastexperiments were performed on the real bioleach solutions Due to the presence of metal impuritiesespecially iron in bio hydrometallurgical process iron removal was done using ammoniojarosite processbefore copper extraction After that the copper solvent extraction and cobalt nickel separation wereconducted using hydroxide and sulfide precipitation processes The results of precipitation indicated thatunder conditions pH of 8 5 9 sulfide to metal molar ratio of 1 8 temperature of 50 C and 30 min detentiontime 96 13 nickel and 92 04 cobalt were removed Also low grade latterite resources were examined After leaching process the nickel recovery was obtained 98 78 and about 99 62 nickel and 99 43 cobaltwere removed by sulfide precipitation under the conditions pH of 8 5 9 sulfide to metal molar ratio of 1 8 temperature of 50 C and 30 min detention time It is suggested that investigation synergism effect of otherextractants on copper extraction cobalt nickel separation using organic extractants namely Cyanex 272 and versatic acid and also air assisted solvent extraction process can be investigated Key Words Solvent Extraction Low grade solutions Bioleaching Latterite Copper Cobalt Nickel Iron
استاد راهنما :
حميد زيلويي، علي احمدي عامله
استاد داور :
محمدرضا احساني، مهدي نصيري سروري
