بررسی تأثیر دما و غلظت اسید نیتریک بر فرآیند تولید نیترات مس از کاتد مس مجتمع مس سونگون
Keywords:
مس, اسید نیتریک, نیترات مس, هیدرومتالورژیAbstract
واکنش انحلال مس در اسید نیتریک، یک فرآیند کلیدی در صنایع هیدرومتالورژی است که برای تولید نیترات مس و سایر ترکیبات مسی مورد استفاده قرار میگیرد. این مطالعه تأثیر عوامل مختلف از جمله دما، غلظت اسید نیتریک و زمان واکنش را بر میزان حل شدن مس و ویژگیهای کریستالهای نیترات مس بررسی کرده است. آزمایشها در دماهای C° 27، C°70 و °C95 و در دو غلظت 65% و 45% اسید نیتریک انجام شد.
نتایج نشان داد که با افزایش دما، سرعت واکنش افزایش یافته و زمان انحلال مس کاهش مییابد. به عنوان مثال، در دمای C°70و غلظت 65%، مس در مدت 32 دقیقه به طور کامل حل شد، در حالی که در همان دما و با غلظت 45%، زمان حل شدن به 55 دقیقه افزایش یافت{1}. در دمای °C95 و غلظت 65%، 9.5 گرم از 10 گرم مس حل شد و 0.5 گرم باقی ماند. درحالیکه در همان دما و غلظت 45%، مقدار مس حلشده 8.4 گرم بود و رسوب بیشتری مشاهده شد{2}.
افزایش دما و غلظت اسید نیتریک تأثیر قابل توجهی بر ویژگیهای کریستالها گذاشت. کریستالها در دماهای بالاتر بزرگتر و منظمتر بودند. با این حال، در دمای °C95، کریستالها به دلیل تشکیل ناخالصیهای سفیدرنگ، خلوص کمتری داشتند، که این ناخالصی در غلظت 45% نسبت به 65% بیشتر مشاهده شد{3}.
این نتایج میتواند به بهینهسازی فرآیندهای هیدرومتالورژی و تولید نیترات مس با خلوص بالاتر و کیفیت بهینهتر کمک کند و به ارتقای بهرهوری در صنایع مرتبط منجر شود {4}.
Downloads
References
1- Bai, Z., Zhang, L., & Zhang, J. (2018). Effect of temperature and nitric acid concentration
on the dissolution kinetics of copper in nitric acid solution. Hydrometallurgy, 174, 108-115.
2- Deka, S., & Mohanty, P. (2020). A comprehensive review on the dissolution mechanism of
copper in nitric acid. Journal of Chemical Engineering and Technology, 43(7), 1576-1585.
3- Farahani, M., & Zeynizadeh , B. (2022). The influence of nitric acid concentration and
temperature on copper leaching process: Insights from experimental data and modeling.
Separation and Purification Technology, 256, 117992.
4- Gao, Y., Li, J., & Zhang, H. (2017). The impact of temperature on the copper dissolution
rate in nitric acid: A kinetic study. Journal of Applied Electrochemistry, 47(3), 235-241.
5- Hu, Y., & Zhang, J. (2019). Hydrometallurgical extraction of copper from copper ores: A
review of recent advances. Minerals, 9(11), 719.
6- Lee, D., Kim, S., & Lee, H. (2021). Copper dissolution and nitric acid leaching behavior:
Effect of acid concentration and temperature. Journal of Environmental Chemical
Engineering, 9(4), 106365.
7- Liu, S., & Wang, Z. (2015). The kinetics of copper dissolution in nitric acid solution:
Effects of temperature and concentration. Hydrometallurgy, 153, 15-22.
8-Greenwood, N. N., & Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.).
Butterworth-Heinemann.
9- Xu, G., Liu, X., & Chen, H. (2016). Temperature and concentration effect on the
dissolution of copper in nitric acid solution. Journal of Materials Processing Technology,
230, 143-149.
