بررسي اثر بلورينه سازي در فرايند بازيابي آنتيموان به روش هيدرومتالورژي در محلول هاي سولفيدي قليايي

Investigation on Effect of Crystallization Step in Antimony Recovery Using Hydrometallurgical Method in Alkaline Sulphide Solutions

انحلال آنتيموان در محلول سولفيدي قليايي رايج ترين روش استخراج تر اين فلز از منابع اوليه و ثانويه آن محسوب مي‌شود. در اين تحقيق تاثير اضافه نمودن مرحله‌ي بلورينه سازي قبل از مرحله‌ي رسوب دهي الكتروشيميايي آنتيموان در بهينه سازي فرايند استخراج آن از سنگ معدن سولفيدي بررسي شده است. اثر دما و زمان بلورينه سازي بر ميزان جدايش آنتيموان و ديگر اجزاء از محلول فروشويي و ورود آنها به بلورهاي جامد سديم تيوآنتيمونيت تحقيق شده است. همچنين تاثير وجود مرحله‌ي بلورينه سازي بر بازيابي آنتيموان، بازدهي جريان، نحوه‌ي رسوب كردن آنتيموان بر روي كاتد و نهايتا خلوص آنتيموان توليدي بررسي شده است. بر اساس نتايج به دست آمده كاهش دما و افزايش زمان بلورينه سازي باعث افزايش ورود آنتيموان به بلورهاي جامد شده است. بيشترين ميزان جدايش 95.2 درصد وزني پس از 2 ساعت بلورينه سازي در دماي C 5 بوده است. همچنين بيش از 90% آرسنيك، آهن، آلومينيم و تركيبات گوگرددار مثل سولفات‌ها و تيوسولفات ها در فاز مايع باقي مانده است. نتايج مرحله-ي رسوب دهي الكتروشيميايي نشان مي‌دهد غلظت بالاي تركيبات گوگرددار در محلول‌هايي كه مرحله‌ي بلورينه‌سازي بر روي آنها انجام نشده است، باعث وقوع واكنش هاي مضر در الكترودها و متعاقبا مصرف انرژي الكتريكي در سلول واكنش مي‌شود. لذا بلورينه سازي با حذف بخشي از اين تركيبات باعث افزايش نرخ توليد آنتيموان، افزايش بازدهي جريان و بهبود چسبندگي آنيتموان بر روي كاتد شده است. علاوه بر اين خلوص آنتيموان نهايي از 98.5% به 99.6% افزايش يافته است.

Antimony dissolution in alkaline sulfide solution is the most common wet method of extraction of antimony from primary and secondary sources. In this research, the effect of adding crystallization step before electrowining step on improvement of antimony extraction from sulphide ores was studied. Effect of time and temperature of crystallization step on the removal of antimony and other constituents from leaching solution was explored. Furthermore, effect of crystallization step on some important process parameters such as antimony recovery, current efficiency, type of antimony precipitation on cathode plate and purity of produced antimony was investigated. According to the results, a decrease in the temperature and an increase in the time of crystallization step tend to enhance antimony separation to solid crystals. Removal degree of 95.2 wt% was the best result for antimony separation which was achieved after 2 hour crystallization at 5 C. Additionally more than 90% of As, Fe, Al and sulfur components such as sulphates and thiosulphates were remained in the liquid phase. Results of electrowining step show that high concentration of sulfur component in the solutions that did not pass crystallization step, leads harmful reactions to take place at the electrodes and consumption of electrical energy. Therefore, removal of these harmful components by crystallization causes an increase in the antimony production rate and current efficiency and also improves antimony adherence to the cathode plate. Moreover, the purity of final antimony product was rised from 98.5 to 99.6 wt%.