Kavrulmuş Rize-Çayeli Zns konsantresindeki (Zn+Cu) içeriğinin sülfürik asit çözeltilerinde çözünmesinin optimizasyonu

Abstract

ÖZET Rize-Çayeli Bakır İşletmelerinden temin edilen ZnS konsantresinin kavrulduktan sonra sülfürik asit çözeltileri içerisinde çözünmesinin optimizasyonu incelenmiştir. Deneylerde parametre olarak, reaksiyon sıcaklığı, katı-sıvı oranı, asit konsantrasyonu, zaman ve karıştırma hızı 5 seçilmiştir. İstatistiksel yöntemler içinden Taguchi yöntemine göre L-25 (5 ) fraksiyonel faktöriyel deney tasarımına bağlı olarak deneyler yapılmış ve deney sonuçları istatistiksel olarak analiz edilmiştir. Kavrulmuş çinko sülfür konsantresindeki Zn+Cu içeriğinin sülfürik asit çözeltilerinde çözünmesinin maksimum olduğu şartların, Reaksiyon sıcaklığı ( C) :55 Katı/sıvı oranı (g/mL) :1/10 Asit Konsantrasyonu (%w/w) : 37.26 Zaman(dak.) :50 Karıştırma hızı (dev./dak.) :300 şeklinde olduğu tespit edilmiş ve bu şartlarda yapılan deneyde %99.25 lik bir çözünme verimi elde edilmiştir. Maliyetler göz önünde bulundurularak yapılan ek deneyler sonucunda ise Zn+Cu çözünmesine ait optimum şartların, Reaksiyon sıcaklığı ( C) :48 Katı/sıvı oranı (g/ml) :3/10 Asit konsantrasyonu(%a/a) :24.02 Zaman (dak.) :10 Karıştırma hızı (dev./dak.) :300 şeklinde olduğu tespit edilmiş ve bu deneylerin sonucunda ise % 97.42 lik bir çözünme verimi elde edilmiştir.

SUMMARY The optimization of ZnS concentrate in sulfuric acid solutions was investigated. The concentrate of ZnS from Çayeli Copper Corporation was roasted and then dissolved in sulfuric acid solutions. In these experiments, to investigate the optimization of roasted ZnS concentrate, the effect of the parameters of reaction temperature, solid to liquid ratio, H2S04 concentration, stirring speed and time were studied. Within statistical methods, on the basis of Taguchi Method, L25 (55) fractional factorial experimental design experiments were carried out and they were analyzed by statistical methods. For Zn+Cu dissolution, the maximum dissolution conditions of roasted ZnS concentrate in H2S04 solutions are as follows Reaction temperature (°C) : 55 Solid to liquid ratio (g/mL) : 1/10 Acid concentration (%w/w) : 37.26 Reaction time (min) : 50 Stirring speed (rpm) :300 In the experiment which was carried on this conditions, %99.25 dissolution yield was obtained. According to the expenses, for Zn+Cu dissolution additional experiments were carried out and the optimum conditions are determined as follows Reaction temperature (°C) : 48 Solid to liquid ratio (g/ml) : 3/10 Acid concentration (%w/w) : 24.02 Reaction time (min) : 10 Stirring speed (rpm) :300 As a result of this experiments, %97.42 dissolution yield was obtained.