احياي كربوترمي كنسانتره حاصل از فرآوري هيدرومتالورژي كانه لاتريت نيكل كم عيار

كارشناسي ارشد

بازيابي نيكل از منابع لاتريتي بهتازگي توجه زيادي را به خود معطوف داشته است. لاتريتها داراي دو نوع ساپروليتي نسبتاً پرعيار و ليمونيتي كمعيار هستند. مهمترين چالش در فراوري لاتريت، پائين بودن عيار نيكل است. انجام يك مرحله پرعيارسازي با روشهاي فيزيكي يا شيميايي قبل از فرايند استخراج اصلي هيدرو يا پيرومتالورژي ميتواند به رفع اين مشكل كمك كند. احياي كربوترمي لاتريت روش مناسبي است كه در دماهاي پايينتر از نقطه ذوب مواد مخلوط واكنش، اكسيدهاي آهن و نيكل به شكل انتخابي احياشده و سپس توسط روشهاي جدايش فيزيكي مانند جدايش مغناطيسي از گانگ جدا ميشوند. در اين تحقيق كنسانتره حاصل از فراوري هيدرومتالورژي كانه لاتريت كمعيار بوانات فارس به روش ابداعي اسدرخت و ذاكري، تحت احياي كربوترمي قرار گرفت. كنسانتره شامل 7/3% نيكل و 8/4% آهن به شكل تركيبات اگزالاتي بود. براي بررسي شرايط حاكم بر احياي كربوترمي اين كنسانتره از طرح مركب مركزي (CCD) استفاده شد و تأثير پارامترهاي زمان و دماي انجام واكنش، مقدار كربن (ماده احياكننده) و مقدار كلسيم كلريد (ماده افزودني) بر درصد بازيابي نيكل و آهن، اندازه ذرات فرونيكل و عيار فرونيكل در مخلوط احياشده مورد بررسي قرار گرفت. مشخص شد كه براي پيشگيري از اكسايش نمونه و تشكيل فريت نيكل، نمونه احياشده حتماً بايد بهسرعت كوئنچ گردد يا تحت شرايط غير اكسيدان خنك شود. پارامتر دما به عنوان مؤثرترين عامل شناخته شد. افزودني كلسيم كلريد با افزايش بازيابي آهن و ايجاد فاز مذاب موضعي در نمونه تا حدودي به افزايش اندازه ذرات فرونيكل كمك كرد. عيار فرونيكل توليدي به طور ميانگين 60% بهدست آمد كه از عيار بهدست آمده از احياي كانه لاتريت اوليه به مراتب بيشتر و براي مقاصد فولادسازي مناسبتر است. پس از تجزيه‌ و تحليل آماري دادهها و برازش مدل بر هريك از پاسخها دو حالت بهينه در نظر گرفته شد. در حالت اول مناسب براي جدايش مغناطيسي، بازيابي نيكل 8/84%، بازيابي آهن 7/45% و اندازه ذرات فرونيكل 7/1 ميكرون بدست آمد و حالت دوم مناسب براي جدايش فرونيكل از طريق ذوب، بازيابي نيكل 3/93% و بازيابي آهن 7/41% حاصل شد.

195436

دانشگاه علم و صنعت ايران

استخراج فلزات

دكتر عليرضا ذاكري