بررسی اثر بلورینه سازی در فرایند بازیابی آنتیموان به روش هیدرومتالورژی در محلول های سولفیدی قلیایی

الموضوعات : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

سید محسن موسوی نژاد ¹ (گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده مهندسی، مجتمع آموزش عالی گناباد، گناباد، ایران)

تاريخ الإرسال : 05 الثلاثاء , ذو الحجة, 1440 تاريخ التأكيد : 10 الثلاثاء , جمادى الثانية, 1441 تاريخ الإصدار : 26 الثلاثاء , جمادى الأولى, 1441

الکلمات المفتاحية: بازیابی آنتیموان, بلورینه سازی, رسوب دهی الکتروشیمیایی, بازدهی جریان, انحلال قلیایی,

ملخص المقالة :

انحلال آنتیموان در محلول سولفیدی قلیایی رایج ترین روش استخراج تر این فلز از منابع اولیه و ثانویه آن محسوب می‌شود. در این تحقیق تاثیر اضافه نمودن مرحله‌ی بلورینه سازی قبل از مرحله‌ی رسوب دهی الکتروشیمیایی آنتیموان در بهینه سازی فرایند استخراج آن از سنگ معدن سولفیدی بررسی شده است. اثر دما و زمان بلورینه سازی بر میزان جدایش آنتیموان و دیگر اجزاء از محلول فروشویی و ورود آنها به بلورهای جامد سدیم تیوآنتیمونیت تحقیق شده است. همچنین تاثیر وجود مرحله‌ی بلورینه سازی بر بازیابی آنتیموان، بازدهی جریان، نحوه‌ی رسوب کردن آنتیموان بر روی کاتد و نهایتا خلوص آنتیموان تولیدی بررسی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده کاهش دما و افزایش زمان بلورینه سازی باعث افزایش ورود آنتیموان به بلورهای جامد شده است. بیشترین میزان جدایش 95.2 درصد وزنی پس از 2 ساعت بلورینه سازی در دمای C 5 بوده است. همچنین بیش از 90% آرسنیک، آهن، آلومینیم و ترکیبات گوگرددار مثل سولفات‌ها و تیوسولفات ها در فاز مایع باقی مانده است. نتایج مرحله-ی رسوب دهی الکتروشیمیایی نشان می‌دهد غلظت بالای ترکیبات گوگرددار در محلول‌هایی که مرحله‌ی بلورینه‌سازی بر روی آنها انجام نشده است، باعث وقوع واکنش های مضر در الکترودها و متعاقبا مصرف انرژی الکتریکی در سلول واکنش می‌شود. لذا بلورینه سازی با حذف بخشی از این ترکیبات باعث افزایش نرخ تولید آنتیموان، افزایش بازدهی جریان و بهبود چسبندگی آنیتموان بر روی کاتد شده است. علاوه بر این خلوص آنتیموان نهایی از 98.5% به 99.6% افزایش یافته است.

المصادر:

 [1] W.C. Butterman and J.F. Carlin, “Antimony”, U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Profiles,  Report 03-019, 2004.

[2]C. G. Anderson, “The Metallurgy of Antimony”, Chemie der Erde, vol. 72, pp. 3–8, 2012.

[3]M. Riaz, N. Jan, M. T. Hussain, F. Khan and A. Yamin,” Flotation Studies of Low Grade Stibnite Ore from Krinj (Chitral) Area, J.Chem.Soc.Pak., vol. 30, pp. 584-587, 2008.

[4]F. Habashi, Handbook of extractive metallurgy, vol. 2, p. 830, Wiley-VCH, 1997.

[5]J. G. Yang, S. H. Yang and C. B. Tang, “The Membrane Electrowinning Separation of Antimony from a Stibnite Concentrate", Metoallurgical and Materials Transaction B, vol. 41, pp. 527-534, 2010.

[6]A. Awe and A. Sandstrom, “Selective leaching of arsenic and antimony from a tetrahedrite rich complex sulphide concentrate using alkaline sulphide solution”, Minerals Engineering, vol. 23, pp. 1227–1236, 2010.

[7] A. Awe, C. Samuelsson and A. Sandstrom, “Dissolution kinetics of tetrahedrite mineral in alkaline sulphide media”, Hydrometallurgy, vol. 103, pp. 167–172, 2010.

 

 

[8] A. Dodangeh, M. Halali, M. Hakim and M. R. Bakhshandeh, “Leaching Kinetics of Stibnite in Sodium Hydroxide Solution”, International Journal of Engineering B, vol. 27, No 2, pp. 325-332, 2014.

[9] A. Awe, “Antimony Recovery from Complex Copper Concentrates through Hydro- and Electrometallurgical Processes”, ph. D. Thesis, Lulea University of Technology, Sweden, 2013.

[10] C.G. Anderson, S.M. Nordwick and L.E. Krys, “Antimony Separation Process”, USA Patent, No. 5290338, 1994.

[11] S.M. Nordwick and C.G. Anderson, “Advances in antimony electrowinning at the Sunshine mine” Proceedings of the Fourth International Symposium on Hydrometallurgy Fundamentals, Technology and Innovations, pp. 1107-1128, 1993.

[12] J.B. Ackerman, C.G. Anderson S.M. Nordwick and L.E. Krys, “Hydrometallurgy at the  Sunshine Mine Metallurgical Complex”, Proceeding of AIME meeting on “Hydrometaluurgy: Fundamentals, Technology and Innovations”, pp. 477-498, 1993.

[13] Z. Tian-cong, “The metallurgy of antimony, Central South University of Technology Press Changsha”, China, 1988.

[14] C.G. Anderson, S.M. Nordwick and L.E. Krys, “Processing of antimony at the Sunshine mine., The Minerals, Metals and Materials Society, pp. 349-366, 1991.

[15] Y. Zhang, C. Wang, B. Ma, X. Jie and P. Xing,  “Extracting antimony from high arsenic and gold-containing stibnite ore using slurry electrolysis”, Hydrometallurgy, vol. 186, pp. 284-291, 2019.

[16] L. Ye, Z. Ouyang, Y. Chen, H. Wang, L. Xiao and S. Liu, “Selective separation of antimony from a Sb-Fe mixed solution by hydrolysis and application in the hydrometallurgical process of  antimony extraction”, Separation and Purification Technology, vol. 228, pp. 115753, 2019. 

[17]ص. کفاش یزدی و م. بحرالعلوم، " بررسی تاثیر دانسیته جریان و غلظت مواد افزودنی بر خواص پوشش نانو ساختار روی تولید شده به روش آبکاری الکتریکی"، مجله مواد نوین، دوره 3 شماره 9، ص 33-23، پاییز 1391.