Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Ali Ahmadi ameleh
سیدمحمدرئوف حسینی (استاد مشاور) علی احمدی عامله (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hesam aldin Tahmasbi boldaji
حسام الدین طهماسبی بلداجی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Production of Iron Sulphate from the Leaching Solutions of the Convertor Sludge of Esfahan Steel Company
Ferrous sulphate (FeSO 4 ) is a kind of salt with many applications in medicine and agriculture. It is used for the treatment of iron deficiency in the pharmaceutical industry and as fertilizer in agriculture. Convertor sludge is a residual in the steel industry that is produced by the oxidation of iron in LD convertors and is separated by spraying water in a venturi. Due to the high iron content in this material and also to reduce waste steel residual, this study was conducted to produce iron sulphate from it. The main purpose of this study was to produce the sulfate salts of ferrous and ferric species from the leaching solutions of the sludge of Esfahan Zob-Ahan in laboratory scale. In this regard, the experimental conditions and critical parameters of ferrous sulphate crystallization process were investigated. In the first stage, the reduction of ferric iron into ferrous iron in the leach solutions was conducted. Various reductants such as metallic iron powder, iron sponge powder, in place-made SO 2 gas and sodium metabisulphate were used to convert the leached ferric iron to ferrous iron. The results showed that metallic iron, SO 2 gas and sodium metabisulphate were not effective reductants during the atmospheric pressure and themperature of up to 90?C. The rate and the extent of iron reduction for these materials were at a low level. Results showed that the pwdere of sponge iron which was a by-product of Zob Ahan Complex and could not be used in the industrial steel making process was a suitable ferric reductant. The rate and extent of iron reduction was at a high level and the concentration of iron ions were increased in the leach soloutions which was suitable in the crystallization process. Multi-stage evaporation-crystallization method was employed for the production of pure ferrous sulphate crystals. The analysis of the final product by X-ray floursence and X-ray diffractometery showed that the product can be used in the agricultural apllications. In addition, in order to generate ferric sulphate crystalls, hydrogen peroxide was used in the leach stage. The results showed that ferric sulphate could be successfully produced from the leach soloutions of LD-sludge.
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. لجن نوعی پس ماند در صنعت فولاد سازی می باشد که در مرحله اکسایش چدن از درون کوره های پایه اکسیژن ال دی با پاشش آب در یک ونتوری جدا می‌شود. این ماده حاوی 56 درصد وزنی از عنصر آهن است. در این راستا در این تحقیق، به دلیل بالا بودن عیار آهن در ماده مذکور و همچنین در جهت کاهش ضایعات کارخانه ذوب آهن، از آن به عنوان منبع تولید سولفات آهن استفاده شد. 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 می‌پذیرد. 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. پس از جداسازی جامد/مایع بلورهای سبز رنگ (عیار آهن 24%) به دست آمده از این محلول لیچینگ، با نرخ بالایی تشکیل شد. علاوه بر آن، به منظور تولید سولفات فریک، آزمایش های لیچینگ در پراکسید هیدروژن انجام پذیرفت. نتایج نشان داد که امکان تولید سولفات فریک از لجن مذکور در شرایط آزمایشگاهی مذکور وجود دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی