بررسي سينتيك انحلال همزمان كنسانتره سولفيدي مس و دي اكسيد منگنز در محيط اسيد سولفوريك

Dissolution Kinetics of Copper Sulfide Concentrate − Manganese Dioxide Mixture in Sulfuric Acid Solution

از پژوهش هاي پيشين معلوم شده است كه حضور دي اكسيد منگنز انحلال اكسايشي كاني هاي سولفيدي را از طريق برهم كنش هاي الكتروشيميايي به جريان م ياندازد. در اين تحقيق، انحلال همزمان مس و منگنز از مخلوط كنسانتره سولفيدي مس و د ياكسيد منگنز در محلول اسيد سولفوريك، براي نخستين بار از ديدگاه سينتيكي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور آزمايش هاي انحلال در دماهاي 30 و 50 و 70 و 90 درجه سلسيوس انجام شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه سينتيك انحلال مس با مدل هست هي كوچ كشونده انطباق دارد و نفوذ از لايه ي محصول، با انرژي فعال سازي حدود 27/9 كيلو ژول بر مول، كنترل كننده ي واكنش است. اين در حالي است كه انحلال دي اكسيد منگنز از مدل ذره ي كوچ كشونده تبعيت مي نمايد و مكانيسم كنترل كننده ي آن واكنش شيميايي، با انرژي فعا لسازي حدود 46/7 كيلو ژول بر مول است. اين دوگانگي الگو و مكانيسم براي انحلال همزمان دو واكنش گر جامد، از نتايج نادر و در عين حال جالب توجه بررسي حاضر به شمار ميرود.

Previous studies have shown that the presence of manganese dioxide facilitates the oxidative dissolution of sulfide minerals via electrochemical interactions. In this paper, attempt has been made to study the kinetics of concurrent dissolution of a mixture of copper sulfide concentrate and manganese dioxide reagent in sulfuric acid media. Laboratory leaching experiments were conducted at temperatures of 30, 50, 70 and 90 °C. The results show that dissolution of copper concentrate explained by shrinking-core model is controlled by diffusion through product layer with an apparent activation energy of about 27.9 kJ/mol. As to manganese dioxide dissolution that can be explained by shrinking-particle model, however, the reaction is chemically controlled with an apparent activation energy of about 46.7 kJ/mol. This dissimilarity of reaction models and mechanisms for two solid reactants in the same dissolution reaction system may indeed be considered as a rare and remarkable result of the present study.