بررسي اثر دما، فشار اكسيژن و اسيد سولفوريك توليد شده بر روي انحلال تحت فشار كنسانتره موليبدنيت

Investigation of Temperature,Pressure and Produced Acid Sulphuric on the Molybdenite Concentrate Pressure Leaching

روش مرسوم جهت استحصال موليبدن و رنيوم از كنسانتره موليبدنيت با استفاده از روش‌هاي پيرومتالورژي نظير تشويه مي‌باشد كه به دليل آلايندگي‌هاي زيست‌محيطي ناشي از انتشار گاز ‌SO2 و همچنين از دست رفتن قسمت عمده رنيوم محتوي، امروزه روش‌هاي هيدرومتالورژي جايگاه ويژه‌اي را براي خود اختصاص داده‌اند. در فرايندهاي هيدرومتالورژيكي مواد، جهت استحصال فلزات باارزش از مواد اوليه آن، بخصوص از كاني‌هاي سولفيدي، تحت شرايط فشار و دماي بالا، گوگرد موجود در ساختار كاني بسته به فشار و دما مي‌تواند به‌صورت گوگرد عنصري و يا به‌صورت در محلول وجود داشته باشد. وجود گوگرد عنصري يا مذاب به دليل تشكيل لايه رويين بر روي ذرات، ادامه روند انحلال را با مشكلات جدي مواجه مي‌سازد. در اين تحقيق پارامترهاي مؤثر در انحلال موليبدنيت مورد بررسي قرار گرفت. تحت شرايط مناسب ليچينگ، دماي 180 درجه سانتي‌گراد، 25 بار فشار اكسيژن، 100 گرم بر ليتر مقدار جامد و 1000 دور بر دقيقه دور همزني موليبدنيت به‌صورت كامل حل شد. با افزايش دما و فشار اكسيژن نرخ توليد اسيدسولفوريك افزايش يافت و تحت شرايط مناسب ليچينگ، بيشترين مقدار اسيد توليدشده به 98 گرم بر ليتر رسيد كه نشان از انحلال كامل ذرات موليبدنيت دارد. تحت شرايط مناسب ليچينگ، 86 درصد موليبدن محتوي به تري اكسيد موليبدن (MoO3) و 14 درصد باقي‌مانده به‌صورت گونه‌هاي محلول درآمد. رنيوم به‌صورت كامل حل و وارد محلول نهايي گرديد. در مقادير جامد بالاي 100 گرم بر ليتر روند انحلال موليبدنيت به دليل كبود اكسيژن ناشي از حضور اسيدسولفوريك زياد متوقف گرديد. مطالعات SEM-EDS نشان داد كه تحت اين شرايط هسته‌هاي تشكيل‌شده بر روي ذرات موليبدنيت به دليل كمبود مقدار اكسيژن، تكامل نيافته و تركيب شيميايي اين هسته‌هاي اوليه به تري اكسيد موليبدن آبدار MoO3.2H2O نزديك‌تر است.

Roasting is a conventional method for extraction of molybdenum and rhenium from molybdenite concentrate. However, there are several serious problems in processing molybdenite by this method. Valuable rhenium contents cannot be recovered easily to high degrees and air pollution may occur due to the emission of SO2 gas. As a result of the well-known disadvantages of pyrometallurgical extraction, hydrometallurgical processes are the most attractive processes for such metal extraction nowadays. In hydrometallurgical processes of metals, especially from sulfide minerals under high pressure and temperature, sulfur can be present as elemental sulfur or as ion in solution. The dissolution process faces with serious problems due to existence of elemental sulfur as a passive layer. This study examined parameters affecting the dissolution of molybdenite. At the most suitable conditions, leaching temperature of 180 °C, 25 bar oxygen pressure, 100 grams per liter of solid content and stirring speed 1000 rpm molybdenite dissolved completely. The rate of sulfuric acid production increases by increasing the temperature and oxygen pressure. At the most suitable conditions of leaching, the maximum amount of acid production reached to 98 grams per liter, which indicates complete dissolution of molybdenite particles. At the most suitable conditions of leaching, 86% of the molybdenum content converted to molybdenum trioxide (MoO3) and the remaining 14% becomes as soluble forms. Rhenium completely dissolved to the solution. Higher pulp densities retarded molybdenite dissolution due to decreasing oxygen solubility by increasing H2SO4 concentration. SEM-EDS studies showed that under these conditions the lack of sufficient O2 due to high acid concentration maybe cause to incomplete grows of nucleus on molybdenite particles and the passible composition of this primary nucleus is MoO3.2H2O.