بررسي ليچينگ غبار تشويه موليبدنيت

سعيد جبارزارع1 و سعيد عموشاهي فروشاني2
مربي، دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف آباد
كارشناس، دانشگاه آزاد اسلامي واحد نجف آباد
[email protected]

چكيده
به منظور استخراج رنيوم از غبار تشويه موليبدنيت، عمليات انحلال بر روي آن انجام ميگيرد. رنيوم و موليبدن به صورت يون هـاي پررنـات و موليبدات در آمده كه بهكمك روش هاي مختلف تغليظ مي توان با جداسازي يونها و نهايتاً كريستاليزاسيون بـه نمـكهـاي رنيـوم رسـيد. در فرآيند انحلال كه شروع فر آيند استخراج رنيوم است مي توان از انحـلال اسـيدي، قليـايي و انحـلال در حـضور عوامـل اكـسيدكننده كمـكگرفت. در اين بررسي انحلال غبار تشويه موليبدنيت توسط اسيد نيتريك، هيپوكلريت سديم، برم، آب اكسيژنه، اكسيژن، هيدروكسيد سديم و هيدروكسيد كلسيم بررسي و مناسب ترين محلول و غلظت آن از نظر بيشترين ميزان انحلال رنيوم تعيين گرديده است.

واژه هاي كليدي:
رنيوم، موليبدنيت، ليچينگ.

1- مقدمه
رنيوم نادرترين عنصر در پوسته زمين بوده كه مينرال خاصي نداشته و به عنوان يك محصول جنبي در فرآيند استخراج مس، سرب، اورانيوم، روي و منگنز مطرح ميباشد [1]. از كاربردهاي مهم اين فلز مي توان استفاده در فيلامنت در دستگاههاي اسپكتروگرافي، المنت هاي مقاوم حرارتي در كوره هاي با درجه حرارت بالا، قابليت بالا در برابر تبلور مجدد در شرايط گرماي بالا، در ترموكوپلهـاي مورد استـفاده در دمـاي بالا، به صــورت پوشش اتصال هاي الكتريكي در برابر خوردگي سايشي ناشي از قوس الكتريكي و كاتدهاي درجه حرارت بالا را نام برد [2].
با توجه بهميزان كم رنيوم در مواد اوليه آن صرفاً روش هاي هيدرومتالورژي جهت استخراج آن پيشنهاد مي گردد. اين فرآيندها مشتمل بر عمليات انحلال سپس تغليظ بهكمك يكي از روش هاي ذغال فعال، رزين تعويض يوني و استخراج حلالي و نهايتاً فرآيند كريستاليزاسيون مي باشد.

XRD شكل (1): نتيجه آزمايش غبار تشويه موليبدنيت.

محصول نهايي نمك رنيوم ب هصورت پررنات پتاسيم يا پررنات آلومينيوم خواهد بود كه خود، ماده اوليهاي براي توليد رنيوم فلزي طي يك فرآيند احياء ميباشد [3].
در صنايع توليد مس از كانه سولفيدي در طي فرآيند فلوتاسيون، سولفيد مس رسوب كرده و موليبدنيت كه حاوي سولفيد موليبدن و سولفيد رنيوم ميباشد در سطح سلول شناور ميگردد.
پس از جداسازي موليبدنيت به منظور توليد فروموليبدن عمليات تشويه بر روي موليبدنيت انجام ميگيرد. در طي اين فرآيند موليبدن و رنيوم اكسيد مي گردند منتها چون فشار بخار اكسيد رنيوم بالا ميباشد ب هصورت گاز از كوره تشويه خارج و همراه با ذرات ريز تشويهشده و تشويهنشده در فيلترها و بك فيلترها جمعآوري ميگردد [4]. اين غبارهاي جمعآوري گرديده، ماده اوليه مناسبي جهت توليد رنيوم فلزي ميباشد.
در هر فرآيند هيدرومتالورژي براي استخراج رنيوم لازم است ابتدا عمليات انحلال بر روي ماده اوليه انجام گيرد [5]. در اين شرايط حداكثر ميزان انحلال رنيوم مدنظر است. با توجه به قابليت انحلال بالاي اكسيد رنيوم مي توان از انحلال اسيدي، انحلال قليايي و انحلال در حضور عوامل اكسيدكننده استفاده نمود [6]. در فرآيند استخراج رنيوم از غبار تشويه موليبدنيت نيز ابتدا لازم است غبار تشويه تحت فرآيند انحلال قرار گيرد. تعيين
30480197328

66 فصلنامه علمي پژوهشي مهندسي مواد مجلسي / سال سوم / شماره چهارم / زمستان 1388
جدول (1): نتيجه آزمايش XRF غبار تشويه موليبدنيت.
Compound Wt% StdErr EL Weight% Stderr
MoO3 31/69 0/93 Mo 21/10 0/62
S 14/20 0/17 S 14/20 0/17
F 3/47 1/20 F 3/47 1/20
Fe2o3 1/71 0/06 Fe 1/20 0/05
Cuo 1/01 0/05 Cu 0/807 0/040
Sio2 0/845 0/042 Si 0/395 0/020
Re2o7 0/624 0/029 Re 0/480 0/023
Zno 0/582 0/029 Zn 0/460 0/023
Seo2 0/501 0/025 Se 0/357 0/018
P2o5 0/317 0/024 Px 0/138 0/011
Pbo 0/312 0/016 Pb 0/290 0/014
Cao 0/311 0/016 Ca 0/223 0/011
Mgo 0/227 0/043 Mg 0/137 0/026
Al2o3 0/130 0/042 Al 0/069 0/022
Tio2 0/0632 0/0077 Ti 0/0379 0/0046
Zro2 0/0550 0/0037 Zr 0/0407 0/0027
K2o 0/030 0/011 K 0/0246 0/0088
Sro 0/0037 0/0019 Sr 0/0031 0/0016

مناسـ بترين محلول و مـناس ـبترين غلظـت آن از لحـاظ اينـكه بيشترين مقدار رنيوم حل گردد اولين گام به منظور اين فرآيند استخراجي ميباشد.

روش تحقيق
ماده اوليه مورد استفاده غبار تشويه موليبدنيت مس سرچشمه بوده كه نتيجه آزمايش XRD مربوط بهآن در شكل (1) و نتيجه آزمايش XRF مربوط بهآن در جدول (1) آورده شدهاست.
با توجه بهميزان كم رنيوم حتي در غبار تشويه موليبدنيت روش XRD قادر بهتشخيص تركيبهاي مربوط بهآن نبودهاست ولي در آزمايش XRF وجود تركيب اكسيد رنيوم تأييد گرديدهاست. براي تعيين شرايط بهينه انحلال غبار تشويه موليبدنيت مس سرچشمه از آزمايشهاي ناپيوسته استفاده گرديدهاست. براي اين منظور انحلال در حضور اسيد نيتريك، هيپوكلريت سديم، برم، آب اكسي ژنه، اكسيژن، هيدروكسيدسديم و هيدروكسيد كلسيم انجام گرفته و در هر آزمايش انحلال 40 گرم غبار تشويه با CC400 محلول در ظرف با حجم CC500 در دماي 60 درجه سانتي گراد بهمدت زمان hr2 و در دستگاه همزن با سرعت rpm 200 در غلظت مشخص از حلالها انجام گرفتهاست و شرايط بهينه انحلال بهكمك آناليز نمونهها و رسم نمودارهاي مربوطه صورت گرفتهاست.

نتايج و مباحث
حل سازي توسط اسيد نيتريك در انحلال در حضور اسيد نيتريك با افزايش حلال ميزان انحلال نيز افزايش مييابد ولي پس از 10 درصد بهدليل زياد بودن حلال نرخ انتقال حلال بهسطح ذرات كاهش يافتهاست. در اين آزمايش بهازاء درصدهاي وزني متفاوت اسيد نيتريك انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد اسيد نيتريك در شكل (2) نشان داده شدهاست.
حل سازي توسط هيپوكلريت سديم در انحلال در حضور هيپوكلريت سديم تا حد 8 درصد با افزايش حلال ميزان انحلال نيز افزايش مييابد و پس از آن بهدليل كاهش انتقال حلال بهسطح ذرات ميزان انحلال كاهش يافته است. در اين آزمايش بهازاء درصدهاي وزني متفاوت هيپوكلريت سديم انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد هيپوكلريت سديم در شكل (3) نشان داده شدهاست.
حل سازي برم
برم عامل اكسنده قوي ميباشد كه با افزايش غلظت آن ميزان انحلال نيز افزايش يافته و پس از حدي نرخ انتقال برم بهسطح كاهش مييابد. در اين آزمايش بهازاء درصدهاي متفاوت برم انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد برم در شكل (4) نشان داده شدهاست.

30480197264

بررسي ليچينگ غبار تشويه موليبدنيت 67

حل سازي توسط آب اكسيژنه با افزايش ميزان آب اكسيژنه بهدليل تلاطم زياد و پاشش محلول تماس حلال و حل شونده مناسب نبوده كه باعث كاهش ميزان انحلال و افزايش ميزان اين عوامل ميگردد. اين آزمايش بهازاء درصدهاي متفاوت آب اكسيژنه انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد آب اكسيژنه در شكل (5) نشان داده شدهاست.
حل سازي توسط اكسيژن
با افزايش ميزان اكسيژن بهدليل تلاطم زياد و پاشش محلول تماس حلال و حلشونده مناسب نبوده كه باعث كاهش ميزان انحلال و افزايش ميزان اين عوامل ميگردد. در اين آزمايش به ازاء فشارهاي متفاوت اكسيژن انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب فشار اكسيژن در شكل (6) نشان داده شدهاست.
حل سازي توسط هيدروكسيد سديم در انحلال در حضور هيدروكسيد سديم با افزايش حلال ميزان انحلال نيز افزايش مييابد ولي پس از 10 درصد بهدليل زياد بودن حلال نرخ انتقال حلال بهسطح ذرات كاهش يافتهاست. در اين آزمايش بهازاء درصدهاي متفاوت هيدروكسيد سديم انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد هيدروكسيد سديم در شكل (7) نشان داده شدهاست.
حل سازي توسط هيدروكسيد كلسيم در انحلال در حضور هيدروكسيد كلسيم بهدليل واكنش يون كلسيم با يونهاي رنيوم و موليبدن ميزان انحلال حتي نسبت به آب مقطر نيزكمتر است. در اين آزمايش بهازاء درصدهاي متفاوت هيدروكسيد كلسيم انحلال انجام گرفته كه تغييرات درصد رنيوم و موليبدن حل شده بر حسب درصد هيدروكسيد كلسيم در شكل (8) نشان داده شدهاست.

762197329

68 فصلنامه علمي پژوهشي مهندسي مواد مجلسي / سال سوم / شماره چهارم / زمستان 1388

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

2

4
6
8
10
12
14
16
18
20

Re

Mo

Leaching Percent

0

10

20

30



قیمت: تومان


دیدگاهتان را بنویسید