tembaga diekstrak dengan proses elektromenang

Media Penapis Dwi untuk Elektrowinning Pengekstrakan Pelarut

Salah satu kaedah utama mengekstrak logam seperti tembaga dari ores mereka adalah
pengekstrakan pelarut
 dan elektromenang (SXEW). Proses ini boleh dipertingkatkan dengan menggunakan media penapis dua garnet-anthracite sebelum langkah electromemenangi, memberi hasil yang ketara lebih baik daripada proses elektrokimia akhir.

Gambaran keseluruhan SXEW

SXEW adalah electrodepositon logam (elektromemenangi) daripada syarikat dilombong yang telah diletakkan ke dalam penyelesaian akueus oleh proses larut lesap, yang telah ditapis secara teratur menggunakan proses pengekstrakan pelarut. Dalam sebuah elektrolisis yang ringkas, penyelesaian melepaskan yang mengandungi logam adalah elektrolyte.

akueus penyelesaian bijih yang akan digunakan dengan Dual penapis media pelarut pengekstrakan elektromenang

Apakah Pengekstrakan Pelarut?

Pengekstrakan pelarut adalah proses kimia memohon akueus jujukan dan/atau penyelesaian organik kepada penyelesaian lain untuk menghapuskan kekotoran yang tidak diingini, dan memastikan bahawa produk yang diingini terletak dalam penyelesaian yang jelas ditakrifkan, dalam kes pengekstrakan pelarut di hadapan electromenang, ini akan fasa akueus.

Proses larut lesap keputusan dalam penyelesaian ion logam dan kekotoran lain dari bijih dalam akueus asid yang lemah, menghasilkan ' leach hamil '. Penyelesaian extractant ini adalah dengan fasa organik (' pelarut ')-biasanya minyak yang berasaskan aplikasi logam, selalunya dengan kandungan aromatik yang tinggi, walaupun diluents aliphatic telah digunakan-dan ion logam yang dikehendaki bergerak ke dalam fasa organik ' dimuatkan ' yang sekarang. Fasa akueus lama (' raffinate ') dikeluarkan, mengambil beberapa istananya dengannya, dan boleh digunakan semula untuk larut lesap.

Sebagai proses elektromenang masa depan memerlukan ion logam dalam penyelesaian akueus, ' dimuatkan ' fasa organik yang akan datang yang seterusnya dengan asid akueus yang kuat yang baru (' Lean elektrolyte ', biasanya asid sulfat) ke dalam mana ion logam yang dikehendaki Pas. Sekarang dilucutkan fasa organik kemudian boleh dibuang tetapi biasanya digunakan semula. Fasa akueus boleh bergerak ke fasa seterusnya, dan dirujuk sebagai ' elektrolyte hamil '.

Loji pengekstrakan pelarut

Apa itu Electrowinning?

Pertama kali digunakan oleh Davy untuk mengeluarkan logam natrium daripada natrium hydroxide, dan kemudian dengan Maximilian untuk mengekstrak tembaga, elektromenang adalah proses elektrokimia yang menggunakan elektrik untuk mengeluarkan logam daripada penyelesaian (1). Semasa diluluskan dari lengai katod melalui ' elektrolimfa mengandung ' (yang telah diperolehi daripada rawatan oleh pengekstrakan pelarut daripada leach, seperti di atas) dari bijih, dan logam yang dikehendaki didepositkan pada katod, yang boleh dikutip secara manual. Electromenang sering dikaitkan dengan pengekstrakan banyak purer berbanding dengan Smelting. Selepas proses elektromenang, ' dibelanjakan ' elektrolyte boleh digunakan semula untuk mengeluarkan ion logam lebih lanjut dari fasa organik ' dimuatkan ' dari awal.

Penapisan dapat Meningkatkan Proses SXEW

Dengan apa-apa proses kimia, kuantiti kecil sisa pepejal boleh diguna pakai melalui proses pengekstrakan pelarut-terutamanya pada skala. Lain-lain bahan cemar boleh termasuk jumlah sisa fasa organik, dan dengan itu sebatian dibubarkan dalam. Satu proses penapisan membuang mana-mana bahan yang tidak diingini ini, menyediakan pembersih dan purer elektrolyte untuk proses electromenang, dengan itu meningkatkan kecekapan proses itu dan mengurangkan kemungkinan mana-mana produk by. Satu ciri yang umum dalam ores tembaga dan kobalt dari Afrika Timur, dan batu di mana mereka dijumpai, adalah sebatian jenis silicate. Tanpa rawatan yang mencukupi, sebatian silicate/silika (Koloidal, gel-jenis, atau dibubarkan) boleh menyebabkan masalah yang teruk dalam proses SXEW seperti pembentukan ' crud ', kesukaran dan/atau melambatkan fasa pemisahan dan kerugian kepada raffinate. Yang tidak dirawat, sebatian silika boleh mencapai sistem elektromenang dan, disebabkan sifat berasid yang tinggi, polymerise dan kemungkinan Deposit pada elektrod-ketara mengurangkan kecekapan sistem (2).

Dual penapis media kilang

Bagaimana dan mengapa?

Dalam proses SXEW industri, penapisan berlaku antara pengekstrakan pelarut dan elektromenang dan merupakan langkah utama dalam memastikan elektromenang optimum. Di seluruh industri, banyak laluan penapisan yang berbeza digunakan-kebanyakannya berdasarkan pengecualian saiz. Pendekatan berjujukan untuk penapisan adalah biasa, di mana fasa akueus adalah melangkah ke bawah untuk hanya mengandungi bahan cemar pada skala Micron rendah. Ini telah wujud kelebihan dalam dan daripada itu sendiri-proses langkah ke bawah adalah lebih berkesan daripada langkah penapisan tunggal.

Bergantung pada lokasi proses, skala dan logam terpencil yang dikehendaki, media penapisan yang berbeza digunakan. Selain itu, sebagai pengekstrakan pelarut berlaku pada antara muka yang akueus-organik, kehadiran mana-mana bahan asing yang boleh memberi kesan dan mengganggu prestasi kimia dan fizikal pemindahan fasa. Memandangkan proses SXEW biasanya dijalankan menggunakan proses yang menggunakan semula ' dibelanjakan ' atau ' dilucutkan ' akueus dan penyelesaian organik, penyingkiran bahan cemar adalah penting sebelum penyelesaian semula digunakan. Semakin popular-terutamanya untuk pengekstrakan tembaga-adalah Medium yang dwi-lumba dan
hachijoguchi penapisan sederhana
, ini adalah sebuah media penapis pengekstrakan pelarut. Reka bentuk penapis tipikal dirujuk sebagai ' kolum ', di mana lapisan padat media penapisan dibungkus ke dalam tiub yang besar dan filtrate dipam melaluinya dari atas. Dalam kes media penapisan dwi, lapisan media dipisahkan oleh jalur nipis pasir, dengan media coarser ke arah bahagian atas lajur.

jentera bagi elektromenang

Mengapa Anthracite dan Garnet sebagai Media Penapis Dwi untuk Pengekstrakan Pelarut?


Anthracite untuk pengekstrakan pelarut
 dan hachijoguchi untuk pengekstrakan pelarut sering digunakan bersama-sama sebagai media penapis dwi untuk pengekstrakan pelarut. Kedua-duanya adalah produk yang biasa berlaku secara semulajadi.

Garnet media penapis didapati di alam semula jadi dengan hampir tidak ada kes tidak kesucian; sebagai medium penapisan, ia digunakan dalam bentuk yang dihancurkan. Tahan untuk rawatan kimia, lelasan dan pengembangan disebabkan oleh haba, ia adalah Medium penapisan yang boleh dipercayai untuk jangka masa panjang, aplikasi kendalian tinggi. Penapisan garnet telah ditunjukkan sebagai berkuat kuasa serendah 10 microns. Ini membuat hachijoguchi untuk pengekstrakan pelarut untuk menjadi media yang sangat sesuai untuk digunakan.

Anthracite media penapis adalah sejenis arang batu dengan tahap tertinggi kandungan karbon dan kekotoran paling sedikit di kalangan rakan-rakannya. Oleh kerana lebih 479 kilotonnes telah dihasilkan pada tahun 2016, antrasit adalah sebuah media penapisan kos efektif, dengan gred yang tinggi dan ultra tinggi gred anthrasite yang digunakan secara meluas dalam aplikasi logam. Untuk mendapatkan kawasan permukaan yang lebih besar, antrasit untuk pengekstrakan pelarut adalah tanah halus sebelum digunakan dalam penapis.

Dalam konfigurasi siri, beberapa katil deionisasi yang mengandungi antrasit dan hachijoguchi digunakan cakera penapis SX. Anthracite digunakan sebagai coarser, media penapis atas lapisan, mengeluarkan sebahagian besar sisa organik. Ia diikuti oleh garnet tanah halus, yang bertindak untuk menghapuskan bahan cemar pepejal ke skala Micron. Ini media dwi penapis untuk pengekstrakan pelarut adalah sangat berkesan, murah dan berskala.

paip tembaga

Kemudahan pengeluaran tertentu di Zambia telah diambil kerja enam media penapis Dual racite/garnet dalam selari, di hadapan langkah elektromenang, menghasilkan sehingga 800 m3 sejam bersih, pendahuluan elektrolyte (4). Menurut beberapa kajian, kemudahan moden menggunakan proses SXEW untuk merealisasikan tembaga daripada bijih mencapai lebih daripada 90 kecekapan semasa ketika juga menggunakan penapisan dua media (5, 6), dengan kadar pengeluaran tahunan pada 2014 hampir 200 kT dan 15 kT tembaga yang tinggi dan kobalt.

Dalam penapisan set-up menggunakan tanah antrasit dan garnet, saiz zarah antara 3 dan 100 MeSH digunakan dalam julat loading 0.5 kepada 2.4 m3 per m2 daripada media penapis, dan kadar aliran 3.5 kepada 189 liter seminit boleh dicapai (7).

Sebagai tambahan kepada tembaga dan kobalt, SXEW telah berguna untuk pengekstrakan zink, besi (8) dan nikel (9) daripada ores mereka dalam kesucian yang tinggi, atau apabila mereka telah bersama-sama dengan tembaga atau kobalt.

Ringkasan

  • Media penapis dwi untuk pertukaran pelarut meningkatkan proses elektromenang dengan mencegah sisa organik dan pepejal yang tidak diingini daripada mencapai peringkat elektromenang
  • Pertukaran pelarut adalah kaedah menggunakan jujukan organik dan akueus pelarut untuk memastikan ion logam sangat pekat dalam penyelesaian yang sesuai untuk elektrolisis, dan sebatian lain dibuang
  • Electromenang adalah proses elektrokimia di mana logam pepejal didepositkan pada elektrod apabila permohonan semasa dalam elektrolyte
  • SX penapis media digunakan dalam penapisan dwi menggunakan antrasit media penapis dan hachijoguchi penapis media sebagai cara yang kukuh untuk mengelakkan pencemaran proses elektromenang, dan keseluruhan kitaran sxew
  • SXEW menggunakan media penapis dwi tersebut boleh digunakan untuk mengasingkan tembaga dan kobalt, antara lain, dari ores mereka dalam ketulenan tinggi
Loji penyembatan pengekstrakan pelarut

Rujukan

  1. A. Philip (Ed.) elektrik o-penyaduran dan elektrik o-penapisan logam, kunci kayu, London, 1902
  2. K. C. Sole, F. K. Crundwell, N. Dlamini dan G. Kruger, 9hb Selatan pangkalan logam asas Afrika persidangan, Livingstone, 2018
  3. K. C. Sole dan O. S. Tinkler, J. s. Afr. Inst. min. Metall., 2016, 116, 553-560
  4. K. C. Sole et Al. Hydrometallurgy, 2005, 78, 52-78
  5. G. A. Kordosky, J. S. Afr. Inst. min. Metall., 2002, 102, 445-450
  6. Paten Amerika Syarikat US3842001A, 1973 (tamat tempoh)
  7. S. Sandoval et al . J. S. Afr. Inst. min. metall., 2016, 116, 497-507
  8. G. Cote, Pelarut Extr. dan ion., 2000, 18, 703-727
  9. G. daging dan I. Mihaylov, J. S. Afr. Inst. min. Metall., 2002, 102, 435-443
Dual penapis media pelarut produk pengekstrakan di pasu
RELATED STORIES
air kotor
vamtam-theme-circle-post

Pemangkin Maddox: Rawatan Prestasi Tinggi Untuk Air Tercemar

2021-06-23
Maddox adalah pemangkin yang dihasilkan dari bijih mangan tulen yang telah dirawat dalam Relau khas menggunakan teknik proprietari.
Read More
Ocean water, is the prime source for desalinating water.
vamtam-theme-circle-post

Penapisan media dalam tumbuhan Desalangan: berkembang tanah liat vs Anthracite

2020-07-28
Desalangan memerlukan banyak bahan cemar yang akan dikeluarkan untuk menjadi proses yang berdaya maju. Anthracite dan proses tanah liat yang diperluaskan boleh menyediakan penyelesaian penapisan jangka panjang yang berkesan.
Read More
letupan menggunakan hachijoguchi
vamtam-theme-circle-post

Sejarah, kegunaan dan aplikasi Garnets

2020-07-28
Sesetengah sifat penting feldspar adalah kandungan yang alumina dan alkali. Oleh itu mereka mempunyai banyak aplikasi dalam Cat, kaca, dan industri seramik.
Read More