بررسي پارامترهاي فرآيندي استخراج همزمان نيكل و كبالت با نسبت‌هاي مختلف به روش استخراج حلالي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد و متالورژي

كارشناسي ارشد

اساساً كاني‌هاي نيكل و كبالت به دو دسته‌ي كلي كاني‌هاي اكسيدي و كاني‌هاي سولفيدي تقسيم بندي مي‌شوند كه به علت پايين بودن عيار اين نوع كانه سنگ‌ها، منابع ثانويه آن‌ها ارزش بيشتري خواهند داشت. عمده ناخالصي‌هاي همراه اين منابع شامل گوگرد، آهن، مس، منيزيم، منگنز، كلسيم، كروم، آلومينيوم، موليبدن و در بعضي موارد عناصر گروه پلاتين بوده كه وجود اين عناصر در كنار فلزات هدف، در نهايت مي‌توانند منجر به كاهش عيار و ارزش آن‌ها شوند. به طور كلي در صنعت از روش‌هاي مختلفي براي جداسازي اين ناخالصي‌ها استفاده شده است كه از جمله مي‌توان به روش‌هاي رسوب‌دهي، روش‌هاي ترسيب سولفاته، استفاده از جاذب‌هاي يوني و يا استفاده از روش استخراج حلالي اشاره نمود. در اين پژوهش ابتدا ناخالصي‌هاي اصلي شامل عناصر كروم و موليبدن به كمك روش رسوب‌دهي كربناتي با در نظر گرفتن كمترين ميزان اتلاف براي نيكل و كبالت از محلول حذف شده‌اند. در اين مرحله با استفاده از 5/2 درصد وزني منيزيم كربنات عناصر كروم و موليبدن بيشتر از 99 درصد رسوب داده شده است بطوري كه، در اين شرايط ميزان اتلاف نيكل و كبالت به ترتيب حدود 26 و 25 درصد بدست آمده است. در ادامه محلول تصفيه شده حاوي نيكل و با حلال آلي PC88A رقيق شده با نفت سفيد تحت عمليات استخراج حلالي قرار گرفته است. با تغيير pH محلول در محدوده 8/3 تا 2/5 و نسبت فاز آلي به فارآبي در محدوده 1/7/0 تا 1/5/1 حالت‌هاي مختلف مورد آزمون قرار گرفته و نسبت استخراج نيكل به كبالت اندازه گيري شده است. استخراج تك مرحله‌اي با pH حدود 5/4 و نسبت فاز آلي به فاز آبي 1/1 حدود 45 درصد كبالت و كمتر از يك درصد نيكل از محلول اوليه خارج شده‌اند. همچنين نتايج مربوط به آزمايش‌هاي دو مرحله‌اي حاكي از آن است كه با تنظيم pH مرحله اول در محدوده 2/5 و نسبت فاز آلي به فاز آبي 1/1 و سپس تنظيم pH مرحله دوم در محدوده 5/4 و نسبت فاز آلي به فاز آبي 1/7/0 تا89 درصد كبالت از محلول اوليه جدا شده است. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش دما از 20 تا 60 درجه سانتي‌گراد ميزان استخراج همزمان نيكل و كبالت به ترتيب به كمتر از يك و 58 درصد افزايش ميابد همچنين با افزايش ميزان صابوني سازي حلال از 20 تا 60 درصد ميزان استخراج همزمان نيكل و كبالت به ترتيب حدود 8/2 و 7/71 درصد افزايش ميابد.

229618

استخراج

مهندسي مواد

دانشگاه صنعتي اصفهان