In study alternative cementation process with using manganometry for removing Cobalt from ZnSO4 solution

Vahidfard, Vahid (2020) In study alternative cementation process with using manganometry for removing Cobalt from ZnSO4 solution. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Vahidfard_Thesis((Autosaved-307622702341268080)) (Recovered).pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Research Aim: To produce zinc by electrolysis solution hydrometallurgy must be free of harmful impurities such as cobalt, nickel and cadmium. In Iran's zinc industry, cobalt is purified by manganometry and nickel and cadmium by zinc powder cementation from zinc electrolyte solution. Manganometry in addition to cobalt also eliminates manganese, which is a useful element for electrolysis. Potassium permanganate also causes an explosive reaction in acidic environments and has a low efficiency in the removal of cobalt from the electrolyte solution. Therefore, the aim of this study was to study the method of cementation with zinc powder and antioxidant trioxide additive for replacement with manganometry process in Iran zinc industry. Research method: In this study, Ditch zinc smelter filtration solution was prepared. First, the method of manganometry and its effective parameters were investigated. The cementation method was then performed by adding certain amounts of zinc powder and antioxidant trioxide to the 1 liter reactor. The effective parameters on cobalt removal process were investigated by cementation method. Findings: The mechanism was first studied, resulting in a comprehensive mechanism. Investigation of the parameters affecting the manganometry process showed that the addition of lime had no effect on cobalt removal while potassium permanganate concentration was very effective on cobalt removal efficiency. In the study of cementation method, first, the mechanisms proposed for cobalt removal by zinc powder and antimony trioxide were studied, and none of these mechanisms could completely justify the cobalt removal process. In this study, the mechanism of cobalt removal by zinc powder and tetroxide antimony was investigated which resulted in a comprehensive mechanism for cobalt removal from electrolyte solution. Investigation of the parameters affecting cobalt removal showed that the cementation method is able to remove all three impurities of cobalt, nickel and cadmium in one step. Investigation of the effect of copper sulfate showed that its addition to zinc electrolyte solution in the presence of cadmium had a negative effect on the cobalt removal efficiency, while the proper granulation of the powder had a very favorable effect on the process. Conclusion: Both cementation and manganometry processes were optimized in vitro and the results showed that cementation can eliminate cobalt, nickel and cadmium simultaneously. Also, due to the lack of manganese removal in the cementation process, the addition of manganese sulfate in the electrolysis part does not occur. In economics, due to the removal of potassium permanganate and lime in hot filtration as well as manganese sulfate in electrolysis, reducing the process time, eliminating the cold filtration step and extending the life of the anodes, the cementation process is much more economical than manganometry. . There is no need to change the factory production line for the cementation process on the factory production line, and no special equipment is needed. In addition, in the hot treatment section, potassium permanganate and lime are eliminated and the two-by-one conversion process can be further enhanced. Therefore, the cementation process in the Dundee plant is feasible and in addition to increasing production capacity with available facilities, production costs are significantly reduced.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مطالعه¬ی جایگزینی فرآیند سمنتاسیون با فرآیند منگانومتری جهت حذف کبالت از محلول سولفات روی
Persian Abstract: هدف: برای تولید روی به روش هیدرومتالوژی محلول ورودی به الکترولیز باید عاری از ناخالصی¬های مضر مانند کبالت، نیکل و کادمیوم باشد. در صنعت روی ایران، کبالت به روش منگانومتری و نیکل و کادمیوم از طریق سمنتاسیون با پودر روی از محلول الکترولیت روی تصفیه می¬شوند. روش منگانومتری علاوه¬بر کبالت، منگنز را نیز که یک عنصر مفید برای الکترولیز است، حذف می¬کند. همچنین پتاسیم پرمنگنات در محیط¬های اسیدی موجب واکنش انفجاری می¬شود و بازده پایینی در حذف کبالت از محلول الکترولیت روی دارد. از این¬رو هدف از این پژوهش مطالعه روش سمنتاسیون با پودر روی و افزودنی آنتیموان تری-اکسید، جهت جایگزینی با فرآیند منگانومتری در صنعت روی ایران می¬باشد. روش‌شناسی پژوهش: در این پژوهش محلول فیلتریت لیچ کارخانه ذوب روی دندی تهیه شد. ابتدا روش منگانومتری و پارامترهای موثر بر آن بررسی شد. سپس روش سمنتاسیون با افزودن مقادیر مشخصی از پودر روی و آنتیموان تری¬اکسید به راکتور یک لیتری انجام شد. پارامترهای موثر بر فرآیند حذف کبالت توسط روش سمنتاسیون بررسی شد. یافته‌ها: ابتدا مکانیزم منگانومتری مطالعه شد که منجر به ارائه یک مکانیزم جامع گردید. بررسی پارمترهای موثر بر فرآیند منگانومتری نشان دادکه افزودن آب آهک تاثیری بر حذف کبالت ندارد در حالی¬که غلظت پتاسیم پرمنگنات بر روی بازده حذف کبالت بسیار موثر بود. در بررسی روش سمنتاسیون ابتدا مکانیزم¬های ارائه شده برای حذف کبالت توسط پودر روی و آنتیموان تری¬اکسید مطالعه شد که هیچ یک از مکانیزم¬ها نتوانستند کاملا فرآیند حذف کبالت را توجیه کنند. در این مطالعه مکانیزم حذف کبالت توسط پودر روی و آنتیموان ¬تری¬اکسید مورد بررسی قرار گرفت که منجر به ارائه یک مکانیزم جامع برای حذف کبالت از محلول الکترولیت روی گردید. بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر حذف کبالت نشان داد که روش سمنتاسیون قادر است هر سه ناخالصی کبالت، نیکل و کادمیوم را در یک مرحله حذف کند. بررسی اثر سولفات مس نشان داد که افزودن آن به محلول الکترولیت روی در حضور کادمیوم تاثیر منفی بر بازده حذف کبالت دارد در حالی که دانه¬بندی مناسب پودر روی تاثیر بسیار مطلوبی بر فرآیند داشت. نتیجه‌گیری: دو فرآیند سمنتاسیون و منگانومتری در شرایط آزمایشگاهی بهینه گردید و نتایج نشان داد که روش سمنتاسیون قادر به حذف هم¬زمان کبالت، نیکل و کادمیوم می¬باشد. همچنین با توجه به عدم حذف منگنز در فرآیند سمنتاسیون، افزودن سولفات منگنز در بخش الکترولیز اتفاق نمی¬افتد. در مبحث صرفه اقتصادی نیز به¬دلیل حذف پتاسیم پرمنگنات و آهک در تصفیه گرم و همچنین سولفات منگنز در الکترولیز، کاهش مدت زمان فرآیند، حذف مرحله تصفیه سرد و افزایش عمر آندها، فرآیند سمنتاسیون بسیار به¬صرفه¬تر از منگانومتری می¬باشد. برای انجام فرآیند سمنتاسیون در خط تولید کارخانه روی دندی نیازی به تغییر در خط تولید کارخانه نمی¬باشد و تجهیزات و ادوات خاصی مورد نیاز نیست. علاوه¬ بر آن در بخش تصفیه گرم، پتاسیم پرمنگنات و آهک حذف گردیده و با تبدیل دو مرحله به یک مرحله، امکان تولید بیشتر حاصل می¬شود. بنابراین فرآیند سمنتاسیون در کارخانه روی دندی قابلیت اجرایی داشته و علاوه بر قابلیت افزایش تولید با توجه به امکانات موجود، هزینه¬های تولید به¬طور قابل توجهی کاهش می¬یابد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Shayesteh, KeivanUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
-, -UNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 26 Oct 2020 08:10
Last Modified: 26 Oct 2020 08:10
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/11885

Actions (login required)

View Item View Item