Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Salehi,Hossein Edris
مهدی صالحی (استاد راهنما) حسین ادریس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ramin Shirani
رامین شیرانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

A Survey on Potassium Chromate Production from Chromite Ore Using Potassium Hydroxide and Oxygen Injection
Chromium compounds are widely used in chemical, metallurgical, leather tanning and textile industries. The only chromium-bearing mineral found in nature is chromite ore. Sodium and potassium dichromate are known as raw materials of other chromium compounds among the most important chromium compounds. These two compounds could be produced from sodium and potassium chromate, respectively. In addition, sodium and potassium chromate are produced from chromite ore. The oldest method for the production of sodium chromate is on the basis of pyrometallurgy technology; moreover, scientists try to substitute this method by hydrometallurgy and more clean techniques owing to high energy consumption, low efficiency and environmental pollutions. In this thesis, the dissolving of chromite ore in potassium hydroxide solution with the injection of oxygen gas as oxidant agent to produce potassium chromate had been studied. Generally, the dissolving stage was processed in both aqueous environments and molten KOH that did not show good results in aqueous environment with maximum temperature of 200?C due to the restriction of increasing the temperature, and the maximum extraction of chromium in this condition was 30%. On the contrary, significant growth in the amount of extracted chromium was obtained by increase of temperature if molten environment. Effective factors on leaching process such as temperature, time and alkaline material / chromite ore ratio and oxygen injection pressure had been investigated. The optimum condition for dissolving of chromite ore in molten environment was temperature of 410?C, potassium hydroxide to chromite ore ratio of 2, oxygen injection pressure of 1 bar, stirring speed of 800 rpm and reaction time of 5 hr. Maximum extraction of chromium under this condition was 91%. Potassium chromate was also obtained by precipitation method from solution containing potassium chromate and potassium hydroxide by reducing the solubility of one component in order to the increase of the concentration of other component that eventually 90% of the solution containing potassium chromate was precipitated by this method. Key words: Leaching, Hydrometallurgy, Chromite ore, Potassium chromat
ترکیبات کروم کاربردهای وسیعی در صنایع متالورژی و شیمیایی، دباغی چرم و نساجی دارند. تنها کانی کروم‌دار موجود در طبیعت سنگ کرومیت می‌باشد. دو ترکیب از مهم‌ترین ترکیبات کروم که به عنوان ماده اولیه‌ی تولید دیگر ترکیبات کروم نیز شناخته می‌شوند، سدیم‌دی‌کرومات و پتاسیم‌دی‌کرومات می‌باشند. که هر دوی این ترکیبات به ترتیب از سدیم‌کرومات و پتاسیم‌کرومات قابل تولیدند که این ترکیبات نیز مستقیماً از سنگ کرومیت قابل تولید می‌باشند. قدیمی‌ترین روش تولید سدیم‌کرومات بر اساس تکنولوژی پایرومتالورژی می‌باشد که به دلیل مصرف انرژی بالا، راندمان پایین و آلودگی‌های زیست‌محیطی آن، محققین سعی کرده‌اند تا روش‌های هایدرومتالورژی و تمیزتری را جایگزین آن کنند. در این پژوهش انحلال سنگ کرومیت در محلول پتاسیم‌هیدروکسید همراه با تزریق گاز اکسیژن به عنوان عامل اکسیدکننده و تولید پتاسیم‌کرومات مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی مرحله‌ی انحلال در دو محیط آبی و محلول مذاب KOH انجام شد، که نتایج مطلوبی در محیط آبی با حداکثر دمای دسترسی ?C200 به دلیل محدودیت دمایی حاصل نشد و حداکثر میزان استخراج کروم در این شرایط30 درصد بدست آمد. ولی با افزایش دما در محیط مذاب افزایش چشمگیری در میزان استخراج کروم مشاهده شد. عوامل مختلف مؤثر بر فرایند انحلال شامل دما، زمان، نسبت ماده قلیایی به سنگ کرومیت و فشار تزریق اکسیژن مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه برای انحلال سنگ کرومیت در محیط مذاب دمای ?C410، نسبت پتاسیم‌هیدروکسید به سنگ کرومیت برابر 2 و فشار تزریق اکسیژن ar1 و سرعت بهم‌زدن 800 دور بر دقیقه و زمان انجام واکنش 5 ساعت تعیین شد. بیشترین میزان استخراج کروم تحت این شرایط 91 درصد بدست آمد. پتاسیم‌کرومات از محلول بدست آمده از مرحله انحلال حاوی پتاسیم‌کرومات و پتاسیم هیدروکسید باقی مانده نیز به روش رسوب‌گیری به وسیله ی کاهش حلالیت یک جزء با توجه به افزایش غلظت جزء دیگر انجام شد که در نهایت حدود 90 درصد از پتاسیم کرومات محلول به این روش رسوب دهی شد. کلمات کلیدی: لیچینگ، هایدرومتالورژی، سنگ‌کرومیت، پتاسیم‌کرومات

ارتقاء امنیت وب با وف بومی