بازيابي نيكل از محلول¬هاي ليچينگ لاتريت هاي كم عيار به روش استخراج با حلال

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

نيكل و كبالت فلزات استراتژيكي هستند كه منابع عمده آن¬ها، ذخاير سولفيدي و لاتريت¬ها مي¬باشند. با توجه به مشكلات محيط زيستي منابع سولفيدي و كم عيار بودن اين منابع، بيشترين مقدار توليد نيكل در جهان از منابع لاتريتي است. بنابراين شناخت و توسعه فرآيند استحصال فلزات نيكل و كبالت از اين منابع از اهميت ويژه اي برخوردار است. يكي از چالش¬هاي فرآوري منابع نيكل لاتريتي كم عيار، جداسازي نيكل از محلول ليچينگ مي¬باشد به¬گونه¬اي كه هم استخراجي ناخالصي¬ها به حداقل برسد و همزمان بازيابي نيكل به حداكثر خود برسد. از جمله روش¬هاي تغليظ و خالص¬سازي محلول ليچينگ لاتريت¬ها مي¬توان به روش¬هاي تبادل يوني، ترسيب شيميايي و استخراج حلال اشاره كرد. روش استخراج حلال به علت انتخاب پذيري بالا، راندمان بالا و هزينه¬هاي عملياتي پايين كارآمدترين فرآيند براي جداسازي نيكل از محلول¬هاي ليچينگ است. در اين پژوهش جداسازي نيكل از محلول¬هاي ليچينگ منابع لاتريتي كم عيار در محيط سولفاتي-آمونياكي به روش استخراج حلال بررسي و بهينه سازي شده است. همچنين اثر فرآيند صابوني شدن و نيز نقش هم افزايي استخراج كننده¬ها بر ميزان و سينتيك استخراج نيكل مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا محلول ليچينگ اوليه تحت فرآيند ترسيب جاروسيتي قرار گرفت. بعد از سه مرحله ترسيب، ميزان آهن موجود در محلول از 227 ميلي گرم برليتر به 08/0 ميلي گرم بر ليتر رسيد. همزمان با حذف آهن حدود 81/2% از نيكل از طريق همرسوبي از سيستم حذف شد. همچنين 17/18 % نيكل و 22/35 % منگنز به علت همرسوبي در مراحل بعدي از محلول حذف شد كه مجددا به مرحله ليچينگ باز گردانده مي¬شود. با توجه به دياگرام مك كيب-تيل براي رسيدن به استخراج 23/98 % نيكل از فاز آبي، دومرحله استخراج در غلظت ورساتيك-10 به ميزان 10% ( حجم استخراج¬كننده به حجم فاز آلي ) با نسبت صابوني سازي 20% ، زمان 5 دقيقه ، 5/7= pH ، 1:1 O: A =(نسبت فاز آلي به آبي)، سرعت همزني 400 دور بر دقيقه، در دماي محيط لازم بود. بررسي ¬ها نشان داد كه افزايش دما تأثير چشمگيري بر ميزان استخراج نيكل ندارد. با انجام 20 % صابوني سازي ورساتيك-10 ميزان استخراج نيكل از 50/47 % در حالت بدون صابوني سازي به 10/85 % رسيد. همچنين مشاهده شد كه افزودن استخراج كننده TBP تأثير مثبتي در افزايش بازيابي نيكل از فاز آبي نداشت اما افزودن 2% TBP ، منجر به كاهش هم استخراجي منگنز نسبت به نيكل از 91/32 به 73/16% نسبت به حالت بدون هم¬افزايي شد. علاوه بر آن، نتايج آزمايش¬هاي استريپينگ نيكل نشان داد كه جدايش نيكل از فاز آلي باردار در غلظت سولفوريك اسيد 20/0 مولار به 61/95 % رسيد. نتايج حاكي از آن بود كه امكان استخراج نيكل از محيط آبي سولفاتي-آمونياكي با استفاده از استخراج¬كننده ورساتيك-10 به طرز مناسبي امكانپذير است. اين موضوع مي¬تواند منجر به توسعه تغليظ و خالص¬سازي نيكل از منابع لاتريتي كم عيار با استفاده از فرآيند استخراج با حلال شود.

220594

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان