امکان سنجی استحصال سرب از سرباره ی حاصل از ذوب سرب به روش شستشوی نمکی

سرباره¬ی حاصل از ذوب سرب در کوره¬های سنتی، به دلیل عدم رعایت پارامترهای صحیح عملیاتی در حین فرآیند پیرومتالورژی، حاوی مقدار قابل توجهی سرب می¬باشد. در این تحقیق پس از انجام مطالعات شناسایی نمونه و تشخیص وجود 15.38 درصد سرب با فاز سولفیدی در ترکیب شیمیایی سرباره¬ی حاصل از ذوب، امکانسنجی لیچینگ سولفید سرب موجود در سرباره به روش شستشوی نمکی در محلول اشباع nacl و نمک کلرو فریک (fecl3) بررسی شده است. به این منظور با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش نسخه¬ی 8، تعداد 50 آزمایش با استفاده از روش مکعب مرکزی که یکی از روش¬های استاندارد روش سطح پاسخ است، طراحی شد. در این آزمایش¬ها، زمان (30– 60 دقیقه)، دما ( 50-80 درجه ی سانتیگراد)، سرعت همزدن ( 400-800 دور در دقیقه)، غلظت کلرید سدیم (200-300 گرم بر لیتر)، غلظت نمک کلروفریک (50-80 گرم بر لیتر)، نسبت مایع به جامد (10-16 درصد) و دانه¬بندی (106-212 میکرون) به عنوان پارامترهای ورودی و بازیابی سرب در محلول شستشو، به عنوان سطح پاسخ، وارد نرم افزار طراحی آزمایش شدند. بررسی و تحلیل نتایج با هدف بهینه کردن بازیابی سرب در محلول شستشو انجام شد. شرایط بهینه¬ی فرآیند مطابق با خروجی نرم افزار طراحی آزمایش شامل زمان 60 دقیقه، دما 80 درجه¬ی سانتیگراد، سرعت همزدن 800 دور بر دقیقه، غلظت کلرید سدیم 200 گرم بر لیتر، غلظت نمک کلروفریک 80 گرم بر لیتر، نسبت مایع به جامد 16 و دانه¬بندی 106 میکرون تعیین و بازیابی سرب 96.7 درصد پیش¬بینی شد. در آزمایش اعتبار¬سنجی بازیابی سرب 96.26 درصد به دست آمد که صحت نتیجه¬ی مدل را تایید می¬کند. دمای واکنش، نسبت مایع به جامد و غلظت کلرید سدیم به ترتیب به عنوان موثرترین پارامترها بر لیچینگ سرب تعیین شدند. همچنین آزمایش سینتیک لیچینگ گالن به منظور تعیین مدل سینتیکی و عامل کنترل کننده¬ی واکنش انجام شد. بر این اساس، سینتیک لیچینگ گالن شبیه به مدل سینتیکی مرتبه¬ی اول تعیین شد و نرخ سینتیک در دمای 80 درجه¬ی سانتیگراد،0.1262 بر دقیقه به دست آمد. مدل نفوذ از میان خاکستر و واکنش شیمیایی به ترتیب اولویت به عنوان عامل کنترل¬کننده¬ی واکنش در مدل هسته¬ی کوچک شونده تعیین شدند. انرژی فعالسازی برای واکنش شستشوی نمکی گالن با استفاده از مدل آرنیوس و رسم منحنی مربوطه برابر با 6.64 کیلوکالری بر مول یا 27.9 کیلوژول بر مول به دست آمد.