امکان سنجی جداسازی فلزات با ارزش مس، کبالت، نیکل از محلول های غلظت پایین

فلزات مس، نیکل، کبالت از جمله عناصر با ارزش موجود در منایع دور ریز باطله های صنایع هستند که در فرآوری هیدرومتالوژیکی منابع غلظت پایین از جریان محلول های حاوی مس، نیکل، کبالت و آهن جداسازی می گردند. هدف از انجام این تحقیق، جداسازی و بازیابی فلزات جانبی از محلول های دور ریز کم عیار و غلظت پایین بدست آمده از فرآیند بیوهیدرومتالوژی و منابع لاتریتی کم عیار نیکل دار است. در ابتدا به بررسی و تحلیل فرآیند جداسازی مس از محلول با روش استخراج با حلال با استخراج کننده chemprex cp-150 بر پایه اکسیم پرداخته شد. با بررسی نتایج به دست آمده از مطالعات سینتیکی مشخص شد که زمان تماس مناسب جهت انجام آزمایش های مربوط به استخراج مس 2 دقیقه می باشد. در مرحله بعدی، آزمایش های استخراج بر اساس طرح آزمایشی فاکتوریلی کامل هشت آزمایشی انجام شد. با انجام این آزمایش ها و تحلیل نتایج حاصل از آن ها مشخص شد که بهترین شرایط برای استخراج مس با استفاده از حلال آلی chemorex cp-150، در ph برابر 3/2 ، نسبت a:o برابر 1:1 بر محلول های شامل g/l 5/0 مس، ، g/l 25/0 نیکل، g/l 125/0 کبالت و g/l 1/0 آهن می باشد. در این راستا، به منظور بررسی بیشتر قابلیت استخراج حلالی فلز با ارزش مس و بررسی پارامترهای موثر از قبیل غلظت استخراج کننده، ph محلول، نسبت فازی، غلظت محلول اولیه بر استخراج بهینه مس و همچنین ایزوترم های استخراج شامل استخراج متقابل مس با استفاده از روش استخراج حلالی، آزمایش های تکمیلی صورت پذیرفت. از نتایج حاصل استنباط شد که تحت شرایط 10% (v/v) استخراج کننده، 6/0گرم بر لیتر محلول، نسبت فاز آبی به آلی برابر 2:1 ، 2 دقیقه زمان ماند، تعداد دو مرحله استخراج برای رسیدن به میزان 90/99 % استخراج مس مورد نیاز است. به دلیل حضور ناخالصی های فلزی دیگر به ویژه آهن در فرآیند بیوهیدرومتالوژی، قبل از استخراج مس به حذف آهن با روش ترسیب جاروسیتی آمونیاکی پرداخته شد. در ادامه به استخراج مس با روش استخراج حلالی تحت شرایط بهینه بدست آمده و سپس جداسازی نیکل و کبالت با روش ترسیب هیدروکسیدی و سولفیدی پرداخته شد. نتایج حاصل از فرآیند ترسیب نشان داد که تحت شرایط ph برابر (9- 5/8) و نسبت سولفید به فلز برابر 8/1برابر، دمای c°50 و مدت زمان 30 دقیقه ، در حدود 13/96% نیکل و 04/92% کبالت با این روش حذف شدند. در ادامه محلول غلظت پایین حاصل از لیچینگ لاتریت های کم عیار نیز مورد تحلیل قرار گرفت. پس از فرآیند لیچینگ و بازیابی نیکل برابر 87/98% ، مقدار آهن موجود درمحلول تحت فرآیند ترسیب جاروسیتی به میزان 92/99% حذف و تحت ترسیب سولفیدی در شرایط ph برابر (9- 5/8)و نسبت سولفید به فلز برابر 8/1برابر، دمای c °50 و مدت زمان 30 دقیقه 62/99% نیکل و 43/99% کبالت حذف شد.