Malahit Cevherinin Perklorik Asit Çözeltilerindeki Çözünürlüğünün İncelenmesi

Hidrometalurji sulu çözeltilerde kimyasal reaksiyonlar vasıtasıyla metal, metal tuzları ve bileşiklerinin üretimini kapsar. Oksitli bakır cevherlerindeki bakır, hidrometalurjik yöntemler yardımıyla kazanılabilir. Sözü edilen metodun ilk aşaması katı-sıvı kütle transferini içeren liç prosesidir. Bu proseste katı cevher uygun bir çözücü ile çözündürülür ve metal değerler çözelti ortamına transfer edilir. Mevcut çalışmada, oksitli bir bakır cevheri olan malahitin sulu perklorik asit çözeltilerindeki çözünürlüğü incelenmiştir. Malahit cevherindeki bakır, çinko ve demirin çözünme davranışı belirlenmiştir. Cevherdeki bakırın çözünürlüğü üzerine asit derişimi, reaksiyon sıcaklığı, ortalama katı tanecik boyutu, katı/sıvı oranı ve karıştırma hızının etkileri araştırılmıştır. Bütün deneysel parametrelerin bakırın çözünmesi üzerinde önemli bir etkiye sahip oldukları gözlenmiştir. Asit derişimi, reaksiyon sıcaklığı ve karıştırma hızının artmasıyla, katı/sıvı oranı ve katı tanecik boyutunun ise azalmasıyla cevherdeki bakır liçinin arttığı tespit edilmiştir. Cevherdeki demirin çözünürlüğünün asit derişiminden oldukça etkilendiği gözlenmiştir. Reaksiyon koşullarının kontrol edilmesiyle çözelti ortamına geçen bakır miktarının yüksek, demir miktarının ise düşük seviyelerde tutulabileceği belirlenmiştir. Liç prosesi ile ilgili kinetik analiz yapılmış ve reaksiyon hızının karışık kinetik kontrollü modele uyduğu belirlenmiştir. Liç prosesinin aktivasyon enerjisi 30,94 kJ/mol olarak hesaplanmıştır

Investigation of Dissolution of Malachite Ore in Perchloric Acid Solutions

Hydrometallurgy contains the production of metal, metal salts, and their compounds by means of chemical reactions in aqueous solutions. Copper in the oxidized copper ores can be recovered by hydrometallurgical methods. First step of the mentioned method is the leaching process involving a solid to liquid mass transfer. In this process, solid ore is dissolved by an appropriate solvent, and metal values are transferred into solution medium. In the present study, it was examined dissolution of malachite, which is an oxidized copper ore, in aqueous perchloric acid solutions. The dissolution behavior of copper, zinc, and iron in the malachite ore was determined. The effects of acid concentration, reaction temperature, average particle size of solid, solid-to-liquid ratio, and stirring speed on dissolution of copper in the ore were investigated. It was observed that all experimental parameters have a significant effect on the leaching of copper. It was determined that the leaching of copper in the ore increased with an increase in acid concentration, reaction temperature and stirring speed, and with a decrease solid-toliquid ratio and in solid particle size. It was observed that the dissolution of iron in the ore was substantially affected from acid concentration. By controlling of the reaction conditions, it was found that the amount of copper passing to the solution medium can be high and the amount of iron can be kept at low levels. The kinetic analysis relating to the leaching process was made, and it was determined that the reaction rate followed the mixed kinetic controlled model. The activation energy of the leaching process was estimated to be 30.94 kJ/mol

___

  • 1. Venkatachalam, S., 1998. Hydrometallurgy, Narosa Publishing House, India.
  • 2. Han, K.N., 2002. Fundamentals of Aqueous Metallurgy, SME Inc., USA.
  • 3. Naguman, P.N., 2008. The Chemistry and Kinetics of Oxidized Copper Sulfiding by Sodium Thiosulfate, Russ. J. Non-Fer. Met., 49, 433-437.
  • 4. Tsogtkhankhai, D., Mamyachenkov, S.V., Anisimova, O.S., Naboichenko, S.S., 2011. Thermodynamics of Reactions During Nitric Acid Leaching of Minerals of a Copper Concentrate, Russ. J. Non-Fer. Met., 52, 135-139.
  • 5. Cui, J., Zhang, L., 2008. Metallurgical Recovery of Metals from Electronic Waste: A Review, J. Hazard. Mater., 158, 228−256.
  • 6. Song, S., Rao, F., Zhang, X., 2011. Effect of Morphology on Sulphuric Acid Leaching of Malachite Ores, Miner. Process. Extractive Metall., 120, 85-89.
  • 7. Gupta, C.K., Murkherjee, T.K., 1990. Hydrometallurgy in Extraction Processes, CRC Press, USA.
  • 8. Rosenqvist, T., 2004. Principles of Extractive Metallurgy, Tapir Academic Press, USA.
  • 9. Bingöl D., Canbazoğlu, M., 2004. Dissolution Kinetics of Malachite in Sulphuric Acid, Hydrometallurgy, 72, 159-165.
  • 10. Ata, O.N., Çolak S., Çopur M., 2001. Determination of the Optimum Conditions for Leaching of Malachite Ore in H2SO4 Solutions, Chem. Eng. Technol., 24, 409-413.
  • 11. Künkül, A., Kocakerim, M.M., Yapıcı, S., Demirbağ, A., 1994. Leaching Kinetics of Malachite in Ammonia Solutions, Int. J. Miner. Process., 41, 167-182.
  • 12. Oudenne, P.D., Olson, F.A., 1983. Leaching Kinetics of Malachite in Ammonium Carbonate Solutions, Metall. Trans. B., 14B, 33-40.
  • 13. Ekmekyapar, A., Oya, R., Künkül, A., 2003. Dissolution Kinetics of an Oxidized Copper Ore in Ammonium Chloride Solution, Chem. Biochem. Eng. Q., 17, 261-266.
  • 14. Lui, W., Tang, M.T., Tang, C.B., He, J., Yong, S.H., Yang, J.G., 2010. Dissolution Kinetics of Low Grade Complex Copper Ore in AmmoniaAmmonium Chloride Solution, Trans. Nonferr. Met. Soc. China, 20, 910- 917.
  • 15. Liu, Z.X., Yin, Z.L., Hu, H.P., Chen, Q.Y., 2012. Leaching Kinetics of Low-Grade Copper Ore with High-Alkality Gangues in AmmoniaAmmonium Sulphate Solution, J. Cent. South. Univ., 19, 77-84.
  • 16. Ekmekyapar, A., Aktaş, E., Künkül, A., Demirkıran, N., 2012. Investigation of Leaching Kinetics of Copper from Malachite Ore in Ammonium Nitrate Solutions, Metall. Mater. Trans. B., 43B, 764-772.
  • 17. Künkül, A., Gülezgin, A., Demirkıran, N., 2013. Investigation of the Use of Ammonium Acetate as an Alternative Lixiviant in the Leaching of Malachite Ore, Chem. Ind. Chem. Eng. Q., 19, 25-35.
  • 18. Wen, C.Y., 1968. Noncatalytic Heterogeneous Solid-Fluid Reaction Models, Ind. Eng. Chem., 60, 34-54.
  • 19. Levenspiel, O., 1972. Chemical Reaction Engineering, John Wiley, New York.
  • 20. Dickinson, C.F., Heal, G.R., 1999. Solid-liquid Diffusion Controlled Rate Equation, Thermochim. Acta, 340-341, 89-103.
Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1019-1011
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Farklı Kalsinasyon Sıcaklıklarında Elde Edilen Kostik Kalsine Manyezitlerin Yüzey Alanlarının ve Porozitelerinin Belirlenmesi

MEHMET TÜRKMENOĞLU, NİL YAPICI, Mesut ANIL, ÖZEN KILIÇ

Halep Minarelerinin Rekonstrüksiyonu için Alternatif Yaklaşım

MUHAMMED ABDULLAH BÜLBÜL, Salah HAJ İSMAİL, RUKİYE ÇETİN

Liquid, Gas Chlorine and On-site Generation in Drinking Water Facilities Design Consideration and Comparison of Operating Costs

Eprar ÖZEL ÇELİK, ÜMMÜKÜLSÜM ÖZEL AKDEMİR, Hakan ÇELİK

Stator Feedforward Voltage Estimation Based Sensorless Permanent Magnet Synchronous Generator Drive using Multi-Parameter Estimation Based on MRAS

ÖMER CİHAN KIVANÇ, SALİH BARIŞ ÖZTÜRK

Antakya-Cilvegözü Karayolu Etrafındaki Tarım Arazilerinde ve Bitkilerdeki Ağır Metal Kirliliği

ABDULLAH ÖZKAN

The Technical Revisions Required to Prevent Electricity Theft

Abdulkerim KARABİBER

Investigation of Velocity Distribution and Turbulent Energy for the Different Tip Shaped Projectiles

MEHMET HANİFİ DOĞRU

Kayma Dalgası Hızı (Vs) Kullanılarak Erciş (Van) Yerleşim Alanının Sıvılaşma Potansiyelinin Değerlendirilmesi

İSMAİL AKKAYA, ALİ ÖZVAN, MUTLUHAN AKIN, MÜGE AKIN, Uğur ÖVÜN

Horzum Yaylasındaki Pb-Zn Madeninin Atıkları ve Drenaj Sularındaki Arsenik ve Ağır Metallerin İncelenmesi

MESUT BAŞIBÜYÜK, Başak Deniz ERGÜN

A New Adaptive Particle Swarm Optimization Based on Self-Tuning of PID Controller for DC Motor System

Hussein ALRUIM ALHASAN, MAHİT GÜNEŞ