Mazıdağı fosfat cevherinin sülfürik asitte çözündürülmesi

Abstract

ÖZET Mardin-Mazıdağı fosfat yataklarından temin edilen ham fosfat cevherinin sülfürik asid çözeltilerindeki çözünmesinin kinetik ve mekanizması incelenmiştir. Tane boyutu, reaksiyon sıcaklığı, karıştırma hızı, asit konsantrasyonu ve katı/sıvı oranı paremetre olarak seçilmiştir. Çalışma sonuçlarına göre dönüşüm kesrinin; karıştırma hızının, asit konsantrasyonunun ve reaksiyon sıcaklığının artması ile arttığı, buna karşılık tane boyutunun artması ve katı /sıvı oranının artması ile azaldığı tespit edilmiştir. Dönüşüm reaksiyonlarının Ca5F(P04)3(ic)+5H2S04(aq)+ 10H2O ^:5CaS04.2H20(k)+3H3P04(aq) + HF(g) şeklinde olduğu, dönüşüm reaksiyonlarının hızının difüzyonla kontrol edildiği ve bu sistem için kinetik modelin -ln(l-X) = k.tm şeklinde ifade edilen Avrami modeline uyduğu sonucuna varılmıştır. Dönüşüm reaksiyonları için Aktivasyon enerjisinin 29.66 kj / mol, m sabitinin « 0.7 olduğu bulunmuştur.k sabitinin ise incelenen farklı parametreler için farklı değerlere sahip olduğu fakat hepsinin de 0.63xl0`2-5.4xl0`2aralığında olduğu sonucuna varılmıştır.

SUMMARY The kinetics and mechanism of dissolution of phosphate rocks from Mardin-Mazıdağı phosphate mines in aqeous sulfuric acid solutions was investigated. The particle size, reaction temperature, stirring speed, acid concentration and solid-liquid ratio was choosen as paremeters. According to the results of the study, it was observed that, increase of stirring speed, acid concentration and reaction temperature increased the conversion fraction, but the increase of particle size and solid-liquid ratio decreased the conversion fraction. It has been considered that the conversion reaction is as follows Ca5F(P04)3(k)+5H2S04(aq,+ 10H2O -> 5CaS04.2H20(k)+ SHsPO^+HF, (g) and it is diffusion-controlled. The kinetic model for this reaction was similar with the Avrami Model given as -ln(l-X) = ktm. The activation energy and constant (m) of the conversion reaction were found as 29.66 kj.mol'1 and about 0.7, respectively. It was observed that the constant (k) possesed different values for various process parameters, but it ranged from 0.63xl0'2-5.4xl0`2 for all experimental conditions.