Title of article :
Fluoride Precipitation of Cu Over Fe in a Selected pH Window
Author/Authors :
Rezaei, S.E Departments of Materials Science and Engineering - Sharif University of Technology, Azadi Avenue, Tehran, Iran , Sadrnezhaad, S.K Departments of Materials Science and Engineering - Sharif University of Technology, Azadi Avenue, Tehran, Iran
Abstract :
Fe is an impurity in most leach liquors. Its coexistence with copper in leaching solution of chalcopyrite (CuFeS2) which is the most important mineral of copper creates major extraction problems. Hydrochloric acid dissolves both copper and iron during chloride leaching of this mineral. Separation of Fe from Cu is thus necessary to obtain pure copper. This paper presents a novel method for precipitation of Cu over Fe from mixed chloride acidic liquors. Hydrofluoric acid is used as the major unraveling agent. Kinetic studies show that a second-order CuCl2 precipitation reaction with a chemical rate constant of k = 0.416 L/mol prevails the process at the room temperature. For validation of the results, precipitate characterization by x-ray fluorescence (XRF) and x-ray diffraction (XRD) and solution analysis by atomic absorption spectrometry (ABS) are performed. Nitrogen presence is shown to help separation of iron from copper. The optimum value of pH (1.09) is achieved when nitrogen helps parting of 99 % iron II ions in the solution and sole deposition of copper II chloride precipitate.
Farsi abstract :
آهن در بسياري از محلول هاي ليچينگ وجود دارد. همزيستي آهن با مس در محلول ليچينگ كالكوپرايت (CuFeS2) كه
مهمترين ماده معدني مس است، باعث ايجاد مشكلات عديده اي در فرايند استخراج مي شود. زيرا اسيد هيدروكلريك مورد
استفاده در ليچينگ كلريدي كالكوپرايت، هر دو عنصر مس و آهن را حل مي كند. بنابراين براي تهيه مس خالص، لازم
است Fe از Cu جدا شود. اين مقاله روش جديدي براي رسوب دادن Cu در برابر Fe از محلول اسيدي حاوي كلريدها
ارائه مي دهد. در اين تحقيق، اسيد هيدروفلوئوريك به عنوان عامل اصلي جداسازي آهن از مس مورد استفاده قرار مي گيرد.
مطالعات سينتيكي نشان مي دهد كه راسب شدن 2CuCl طبق يك واكنش درجه دو با ثابت سرعت K=0/416 L/mol در
دماي اتاق اتفاق مي افتد. براي اعتبار سنجي نتايج، مشخصه رسوب توسط اشعه ماوراء بنفش (XRF) و پراش اشعه
ايكس (XRD) و تجزيه و تحليل با اسپكترومتر جذب اتمي (ABS) انجام شده كه نشان مي دهد كه حضور نيتروژن،
جداسازي آهن از مس را تسهيل مي كند. مقدار pH بهينه (1.09) موقعي به دست مي آيد كه نيتروژن با جدايش 99 ٪ يون
آهن II موجود در محلول، باعث رسوب همه كلريد مس II و بدين ترتيب جدايش تقريبا" كامل دو عنصر مي شود.
Keywords :
Reaction Mechanism , CuF2 Deposition , Copper-Iron Separation , Chloride Leaching , Chalcopyrite