اثر فعال سازي مكانيكي بر انحلال دي اكسيد منگنز در محيط اسيد سولفوريك و در حضور كنسانتره سولفيدي مس

The Effect of Mechanical Activation on Dissolution of Manganese Dioxide in Sulfuric Acid Media in the Presence of Chalcopyrite Concentrate

كاني دي اكسيد منگنز به تنهايي در اسيد سولفوريك حل نمي شود و باري انحلال در اين محيط نياز به يك عامل كاهنده دارد. اما چنانچه كالكوپيريت در محيط انحلال حضور داشته باشد، به دليل بر هم كنش گالواني اين دو كاني و شكل گيري چرخه ي اكسايش-كاهش يون فرو و فريك، منگنز به طور موثري حل مي شود. در اين مقاله تاثير عمليات فعال سازي مكانيكي مخلوط دي اكسيد منگنز و كنسانتره كالكوپيريت در آسياي سياره اي بر سرعت انحلال دي اكسيد منگنز در محيط اسيد سولفوريك از طريق طراحي آزمايش به روش طرح مركب مركزي بررسي شده است براي بررسي اثر شدت فعالسازي مكانيكي بر سرعت انحلال، عدد بدون بعد انديس فعالسازي مكانيكي برابر با حاصل ضرب زمان آسياكاري، سرعت گردش آسيا و نسبت شارژ معرفي و به عنون معيار مقايسه استفاده شد. نتايج پژوهش نشان داد كه با بالا رفتن مقدار انديس فعال سازي مكانيكي، سرعت اوليه انحلال نسبت به حالت فعال نشده تا 8 برابر افزيش يافت. همچنين با تعيين رويه پاسخ، شرايط بهينه عمليات فعال سازي مكانيكي تعيين شد و با انجام آزمايش انحلال در شرايط بهينه، بازده انحلال 100% براي منگنز به دست آمد.

In this paper, the effect of mechanical activation of manganese dioxide-chalcopyrite concentrate mixture in a planetary ball mill on dissolution rate of manganese in sulfuric acid solution has been studied using a Central Composite Design of experiments. An innovative mechanical activation index, a dimensionless number, as the product of the milling time, charge ratio and rotation speed of the vial has been introduced and employed to collectively represent the intensity of mechanical activation. The results showed that the initial dissolution rate of manganese in the activated material can be boosted up to eight times with increasing the value of mechanical activation index, as compared to that of the unactivated materials. Optimization of mechanical activation parameters resulted in a complete dissolution of manganese with an enhanced initial rate of 46.7 minD1.