Title
Luženje halkopirita u kiseloj sredini u prisustvu vodonik-peroksida
Creator
Petrović, Sanja, 1981-
Copyright date
2019
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane:
Other responsibilities
mentor
Bogdanović, Grozdanka, 1966- 707965 13713767
član komisije
Antonijević, Milan, 1955- 706937 13526375
član komisije
Lačnjevac, Časlav, 1952- 701101 12374375
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Tehnički fakultet u Boru
Alternative title
Chalcopyrite leaching by hydrogen peroxide in acid media
Publisher
[S. Petrović]
Format
pdf
description
Tehnološko inženjerstvo - Hemija, hemijska tehnologija i hemijsko inženjerstvo / Technological Engineering - Chemistry, Chemical Technology and Chemical Engineering
Abstract (sr)
U disertaciji su prikazani rezultati luženja halkopirita vodonik−peroksidom u
rastvoru hlorovodonične i sumporne kiseline. Ispitan je uticaj brzine agitacije, odnosa
čvrsto:tečno, koncentracije kiseline i oksidansa, reakcione temperature, kao i uticaj
polarnih organskih rastvarača (metanol i 2-propanol) na izluženje bakra i gvožđa iz
halkopiritnog koncentrata.
Ustanovljeno je da se u sistemu HCl−H2O2 intenzivna oksidacija halkopirita
odigrava u prvih 60 minuta reakcije, nakon čega se brzina reakcije znatno smanjuje
usled brzog katalitičkog razlaganja vodonik−peroksida. Utvrđeno je da brzina mešanja i
reakciona temperatura imaju neznatan uticaj na rastvaranje halkopirita dok je odnos
čvrsto:tečno značajno uticao na izluženje bakra i gvožđa. Porast koncentracije
hlorovodonične kiseline (0,1–3,0 mol/dm3) i vodonik-peroksida (0,5–3,0 mol/dm3) u
rastvorima ima pozitivan uticaj na oksidaciono luženje halkopirita. Određen je red
reakcije od 0,30 u odnosu na koncentraciju kiseline, odnosno 0,53 u odnosu na
koncentraciju vodonik-peroksida.
Poredeći rezultate ispitivanja u sistemu HCl−H2O2 sa ostvarenim rezultatima u
sistemu H2SO4-H2O2, utvrđeno je da je sistem H2SO4−H2O2 pogodniji sistem za luženje
halkopirita u pogledu dobijenih stepena izluženja metala. Reakciona temperatura ima
uticaja na brzinu rastvaranja halkopirita u početnom stadijumu luženja, dok odnos
čvrsto:tečno i u ovom sistemu značajno utiče na izluženje bakra i gvožđa. Porast
koncentracije sumporne kiseline (0,3–3,0 mol/dm3) i vodonik-peroksida (0,5–3,0
mol/dm3) ima uticaja na oksidaciono luženje halkopirita (red reakcije 0,10 odnosno 0,24
u odnosu na koncentraciju kiseline i oksidansa, respektivno).
Kinetika rastvaranja halkopirita u oba ispitana sistema se uspešno opisuje
jednačinom kinetike prvog reda X=Xm(1−e−kt). Vrednosti energije aktivacije u
hloridnim rastvorima iznose 19,6 kJ/mol (preko Cu), odnosno 17,1 kJ/mol (preko Fe),
dok su u sulfatnim rastvorima dobijene veće vrednosti energije aktivacije koje iznose
~40 kJ/mol (preko Cu i preko Fe) što ukazuje na to da difuzija kroz sloj proizvoda
limitira brzinu procesa...
Abstract (en)
The dissertation presents the results of leaching of chalcopyrite with hydrogen
peroxide in a solution of hydrochloric and sulfuric acid. The effect of agitation rate,
solid to liquid ratio, acid and oxidant concentration, reaction temperature, as well as the
effect of polar organic solvents (methanol and 2-propanol) on the copper and iron
extraction from the chalcopyrite concentrate, have been examined.
It has been found that an intensive chalcopyrite oxidation occurs in the
HCl−H2O2 system in the first 60 minutes of reaction, after which the reaction rate
significantly decreases due to the rapid catalytic decomposition of hydrogen peroxide.
The stirring speed and reaction temperature have a slight effect on chalcopyrite
dissolution, while the solid to liquid ratio has a significant effect on copper and iron
extraction. The increase in the concentrations of hydrochloric acid (0.1–3.0 mol/dm3)
and hydrogen-peroxide (0.5–3.0 mol/dm3) in solutions has a positive effect on the
oxidative leaching of chalcopyrite. A reaction order of 0.30 was determined in relation
to the acid concentration, that is, 0.53 in relation to the hydrogen peroxide
concentration.
Comparing the results of the HCl−H2O2 system with the results obtained in the
H2SO4−H2O2 system, it has been established that the H2SO4−H2O2 system is more
suitable system for the chalcopyrite leaching with respect to the obtained metal
extraction degrees. The reaction temperature has an effect on the rate of chalcopyrite
dissolution at the initial stage of the leaching, while the solid to liquid ratio significantly
affects the extraction of copper and iron in this system as well. The increase in the
sulfuric acid concentration (0.3-3.0 mol/dm3) and hydrogen-peroxide concentration
(0.5-3.0 mol/dm3) has an effect on the oxidative leaching of chalcopyrite (reaction order of 0.10 and 0.24 in relation to the concentration of acid and oxidant, respectively).
The kinetics of chalcopyrite dissolution in both examined systems is
successfully described by the first-order kinetics equation X=Xm(1−e−kt). The activation
energy values in the chloride solutions are 19.6 kJ/mol (over Cu) and 17.1 kJ/mol (over
Fe), while the higher activation energy values are obtained in the sulphate solutions,
~40 kJ/mol (over Cu and over Fe), indicating that the diffusion through a product layer
limits the reaction rate...
Authors Key words
halkopirit, vodonik−peroksid, luženje, kinetika, polarni organski
rastvarači
Authors Key words
chalcopyrite, hydrogen peroxide, leaching, kinetics, polar organic
solvents
Classification
669.334.061.34:542.61(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
U disertaciji su prikazani rezultati luženja halkopirita vodonik−peroksidom u
rastvoru hlorovodonične i sumporne kiseline. Ispitan je uticaj brzine agitacije, odnosa
čvrsto:tečno, koncentracije kiseline i oksidansa, reakcione temperature, kao i uticaj
polarnih organskih rastvarača (metanol i 2-propanol) na izluženje bakra i gvožđa iz
halkopiritnog koncentrata.
Ustanovljeno je da se u sistemu HCl−H2O2 intenzivna oksidacija halkopirita
odigrava u prvih 60 minuta reakcije, nakon čega se brzina reakcije znatno smanjuje
usled brzog katalitičkog razlaganja vodonik−peroksida. Utvrđeno je da brzina mešanja i
reakciona temperatura imaju neznatan uticaj na rastvaranje halkopirita dok je odnos
čvrsto:tečno značajno uticao na izluženje bakra i gvožđa. Porast koncentracije
hlorovodonične kiseline (0,1–3,0 mol/dm3) i vodonik-peroksida (0,5–3,0 mol/dm3) u
rastvorima ima pozitivan uticaj na oksidaciono luženje halkopirita. Određen je red
reakcije od 0,30 u odnosu na koncentraciju kiseline, odnosno 0,53 u odnosu na
koncentraciju vodonik-peroksida.
Poredeći rezultate ispitivanja u sistemu HCl−H2O2 sa ostvarenim rezultatima u
sistemu H2SO4-H2O2, utvrđeno je da je sistem H2SO4−H2O2 pogodniji sistem za luženje
halkopirita u pogledu dobijenih stepena izluženja metala. Reakciona temperatura ima
uticaja na brzinu rastvaranja halkopirita u početnom stadijumu luženja, dok odnos
čvrsto:tečno i u ovom sistemu značajno utiče na izluženje bakra i gvožđa. Porast
koncentracije sumporne kiseline (0,3–3,0 mol/dm3) i vodonik-peroksida (0,5–3,0
mol/dm3) ima uticaja na oksidaciono luženje halkopirita (red reakcije 0,10 odnosno 0,24
u odnosu na koncentraciju kiseline i oksidansa, respektivno).
Kinetika rastvaranja halkopirita u oba ispitana sistema se uspešno opisuje
jednačinom kinetike prvog reda X=Xm(1−e−kt). Vrednosti energije aktivacije u
hloridnim rastvorima iznose 19,6 kJ/mol (preko Cu), odnosno 17,1 kJ/mol (preko Fe),
dok su u sulfatnim rastvorima dobijene veće vrednosti energije aktivacije koje iznose
~40 kJ/mol (preko Cu i preko Fe) što ukazuje na to da difuzija kroz sloj proizvoda
limitira brzinu procesa...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.