Skip to main content
SUPERVISOR
Seyed mohamad raouf Hosseini,Ali Ahmadi ameleh
سيدمحمدرئوف حسيني (استاد مشاور) علي احمدي عامله (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hesam aldin Tahmasbi boldaji
حسام الدين طهماسبي بلداجي

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 نوعي نمک ( FeSO4 ) با کاربردهاي فراوان از نظر دارويي و کشاورزي است. براي درمان فقر آهن در صنعت داروسازي و به عنوان کود شيميايي در صنعت کشاورزي استفاده مي شود. لجن نوعي پس ماند در صنعت فولاد سازي مي باشد که در مرحله اکسايش چدن از درون کوره هاي پايه اکسيژن ال دي با پاشش آب در يک ونتوري جدا مي‌شود. اين ماده حاوي 56 درصد وزني از عنصر آهن است. در اين راستا در اين تحقيق، به دليل بالا بودن عيار آهن در ماده مذکور و همچنين در جهت کاهش ضايعات کارخانه ذوب آهن، از آن به عنوان منبع توليد سولفات آهن استفاده شد. هدف اصلي از انجام اين تحقيق، توليد سولفات فرو و فريک از محلول هاي ليچينگ لجن ذوب آهن اصفهان، به عنوان يکي از ضايعات توليدي، در مقياس آزمايشگاهي است. ماده اوليه براي توليد سولفات فرو و سولفات فريک، لجن کوره پايه اکسيژن ذوب آهن اصفهان انتخاب شد. شرايط آزمايشگاهي و پارامترهاي مورد نياز براي امکان پذيري توليد اين ماده در تبديل شدن به سولفات فرو و سولفات فريک بررسي ‌شد. با توجه به بالا بودن عيار آهن در اين ماده و همچنين براي افزايش بيشتر غلظت آهن، يک مرحله ليچينگ بر روي اين ماده انجام پذيرفت. آناليز انجام شده بر روي محلول نشان دهنده ي بالا بودن ميزان يون هاي آهن فريک نسبت به آهن فرو بود. ازاين رو، در مرحله اول، احياي آهن فريک محلول ليچينگ به آهن فرو (براي توليد سولفات فرو) مورد بررسي قرار گرفت. در ابتدا از پودر آهن براي احيا استفاده شد. نتايج حاصله از استفاده اين ماده با توجه به حل نشدن پودر آهن در محلول ليچينگ و همچنين نرخ پايين احيا آهن فريک رضايت بخش نبود. در قدم بعدي، از گاز گوگرد دي اکسيد، توليد شده از سوختن سولفور، براي انجام فرآيند احيا و همچنين افزايش غلظت اسيديته محلول استفاده گرديد. نتايج نشان داد که نرخ احياي آهن فريک در شرايط آزمايشگاهي مذبور در سطح پاييني قرار داشت. استفاده از احيا کننده متابي سولفيت سديم نيز نتايج رضايت بخشي در فرآيند احياي فريک نداشت. همچنين از پودر آهن اسفنجي مجتمع ذوب آهن (نرمه غير قابل استفاده در توليد فولاد) براي احياي يونهاي فريک به کار گرفته شد. نتايج حاکي از نرخ بالاي احياي آهن فريک بود. همچنين با توجه به عيار بالاي آهن در پودر مذکور، روند پيشرفت واکنش و غلظت آهن محلول نيز بهبود يافت. با بالا رفتن غلظت آهن در محلول، رشد بلورهاي سولفات فرو انجام مي‌پذيرد. در مراحل بعدي از روش تبخير-کريستاليزاسيون ساکن چند مرحله اي براي توليد بلور استفاده گرديد. بعد از شناسايي احياگر مناسب (پودر آهن اسفنجي) به منظور احياي کامل و بهتر آهن فريک، ليچينگ لجن ذوب آهن به همراه آهن اسفنجي صورت پذيرفت. پس از جداسازي جامد/مايع بلورهاي سبز رنگ (عيار آهن 24%) به دست آمده از اين محلول ليچينگ، با نرخ بالايي تشکيل شد. علاوه بر آن، به منظور توليد سولفات فريک، آزمايش هاي ليچينگ در پراکسيد هيدروژن انجام پذيرفت. نتايج نشان داد که امکان توليد سولفات فريک از لجن مذکور در شرايط آزمايشگاهي مذکور وجود دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی