بررسی اثر شرایط فرایندی بر حذف یون های آهن از محلول فروشویی مس با استفاده از رزین‌های تبادل یونی، بهینه سازی شرایط به روش طراحی آزمایش و اسپکتروسکوپی اشعه ایکس

محورهای موضوعی : شیمی کوانتومی و اسپکتروسکوپی

فرشاد جلیلیان ¹ , سعید مرتضوی ² , مریم حسنی ³

1 - گروه مهندسی شیمی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
2 - گروه مهندسی شیمی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران
3 - گروه علوم و صنایع غذایی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

تاریخ دریافت : 1403/05/11 تاریخ پذیرش : 1403/09/05 تاریخ انتشار : 1403/09/07

کلید واژه: استخراج مس, حذف یون آهن, رزین‌های تبادل یونی, شرایط فرایندی, آنالیز اشعه X,

چکیده مقاله :

کاهش منابع پرعیار مس و افزایش قیمت جهانی آن و همچنین افزایش تقاضای جهانی موجب شده که در چند دهه اخیر فرآوری کانه¬های کم عیار و به تبع آن روش¬های هیدرومتالورژی مورد توجه قرار گیرد. به منظور تولید مس کاتد، وجود یون¬های فلزات دیگر مانند یون‌های آهن واکنش¬هایی را به دنبال دارد که باعث کاهش بازدهی مرحله الکترولیز، اتلاف انرژی و کاهش تولید مس می¬گردد. در این تحقیق به بررسی حذف یون‌های آهن از محلول فروشویی کانسنگ معدن مس شاهوار در استان سمنان پرداخته شده است. جهت حذف آهن از چندین رزین تجاری مختلف با ساختارهای شیمیایی متفاوتی استفاده شد. نتایج آنالیز اشعه X نشان داد که رزین‌هایی که دارای گروه‌های آمینی هستند در مقایسه با رزین‌های دارای گروه‌های عاملی سولفونی نتایج بهتری در حذف یون‌های آهن دارند. در ادامه با استفاده از این نوع رزین ها و با استفاده از طراحی آزمایش تأثیر پارامترهای زمان واکنش، دمای واکنش، pH و غلظت رزین نیز بر میزان حذف یونهای آهن بررسی گردید. براساس طرح آزمایش مشخص شد که افزایش pH و زمان‌های طولانی تر تاثیر معناداری در حذف یون‌های آهن ندارند. در مقابل با افزایش دما، میزان حذف یون¬های آهن کاهش یافت و دمای ˚C20 بهترین دما برای حذف یون‌های آهن بود. تاثیرگذارترین متغیر برای حذف یون‌های آهن غلظت رزین بود که با افزایش آن تا g/L۲ در حدود ۸۵٪ یون‌های آهن حذف شد. نتایج این پژوهش می‌تواند موجب افزایش بازدهی و کاهش مصرف انرژی الکتریکی در صنعت استخراج مس مورد استفاده قرار گیرد و منجر به افزایش سودآوری این صنعت می‌شود.