نام پژوهشگر: سید محمد رئوف حسینی

تولید سولفات آهن از محلول های لیچینگ لجن کارخانه ذوب آهن اصفهان
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده معدن 1394
  حسام الدین طهماسبی بلداجی   علی احمدی

سولفات فرو نوعی نمک (feso4) با کاربردهای فراوان از نظر دارویی و کشاورزی است. برای درمان فقر آهن در صنعت داروسازی و به عنوان کود شیمیایی در صنعت کشاورزی استفاده می شود. هدف اصلی از انجام این تحقیق، تولید سولفات فرو و فریک از محلول های لیچینگ لجن ذوب آهن اصفهان، به عنوان یکی از ضایعات تولیدی، در مقیاس آزمایشگاهی است. ماده اولیه برای تولید سولفات فرو و سولفات فریک، لجن کوره پایه اکسیژن ذوب آهن اصفهان انتخاب شد. شرایط آزمایشگاهی و پارامترهای مورد نیاز برای امکان پذیری تولید این ماده در تبدیل شدن به سولفات فرو و سولفات فریک بررسی شد. با توجه به بالا بودن عیار آهن در این ماده و همچنین برای افزایش بیشتر غلظت آهن، یک مرحله لیچینگ بر روی این ماده انجام پذیرفت. آنالیز انجام شده بر روی محلول نشان دهنده ی بالا بودن میزان یون های آهن فریک نسبت به آهن فرو بود. ازاین رو، در مرحله اول، احیای آهن فریک محلول لیچینگ به آهن فرو (برای تولید سولفات فرو) مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا از پودر آهن برای احیا استفاده شد. نتایج حاصله از استفاده این ماده با توجه به حل نشدن پودر آهن در محلول لیچینگ و همچنین نرخ پایین احیا آهن فریک رضایت بخش نبود. در قدم بعدی، از گاز گوگرد دی اکسید، تولید شده از سوختن سولفور، برای انجام فرآیند احیا و همچنین افزایش غلظت اسیدیته محلول استفاده گردید. نتایج نشان داد که نرخ احیای آهن فریک در شرایط آزمایشگاهی مذبور در سطح پایینی قرار داشت. استفاده از احیا کننده متابی سولفیت سدیم نیز نتایج رضایت بخشی در فرآیند احیای فریک نداشت. همچنین از پودر آهن اسفنجی مجتمع ذوب آهن (نرمه غیر قابل استفاده در تولید فولاد) برای احیای یونهای فریک به کار گرفته شد. نتایج حاکی از نرخ بالای احیای آهن فریک بود. همچنین با توجه به عیار بالای آهن در پودر مذکور، روند پیشرفت واکنش و غلظت آهن محلول نیز بهبود یافت. با بالا رفتن غلظت آهن در محلول، رشد بلورهای سولفات فرو انجام می پذیرد. در مراحل بعدی از روش تبخیر-کریستالیزاسیون ساکن چند مرحله ای برای تولید بلور استفاده گردید. بعد از شناسایی احیاگر مناسب (پودر آهن اسفنجی) به منظور احیای کامل و بهتر آهن فریک، لیچینگ لجن ذوب آهن به همراه آهن اسفنجی صورت پذیرفت.