بررسی تاثیر آسیاب‌کاری پرانرژی بر فرآیند کلراسیون کالکوپیریت

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 18، دوره 9، شماره 3، آذر 1394، صفحه 205-218   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

هیربد رنجکش^{* 1}؛ امیر حسین امامی²؛ رضا ابراهیمی کهریزسنگی³

¹دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی

²استادیار، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی

³دانشیار، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی

چکیده

در این تحقیق کلراسیون کالکوپیریت (CuFeS₂) در آسیاب پر انرژی به منظور تبدیل کالکوپیریت به کلرید مس انجام گرفت. آسیاب­کاری کالکوپیریت در دمای محیط و در شرایط خشک، تحت گاز کلر جهت یافتن شرایط بهینه، در زمان های 30 تا 120 دقیقه و با نسبت های وزنی گلوله به پودر 10 و 20 انجام شد.آنالیز پراش پرتو ایکس برای تشخیص فازهای تشکیل شده در نمونه­ها استفاده شد. نتایج الگوی پراش پرتو ایکس نمونه­های آسیاب­­­­­­­­کاری شده از پودر کالکوپیریت نشان داد که در کلراسیون کالکوپیریت در آسیاب پر انرژی، بعد از گذشتن زمان­های مشخص کالکوپیریت به کلرید­های آهن، مس و گوگرد تبدیل می­شود. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی به منظور بررسی شکل محصولات و سینتیک واکنش کلراسیون نیز تهیه شد. در نهایت زمان آسیاب­کاری 100 دقیقه با نسبت گلوله به پودر 20 به عنوان شرایط بهینه به دست آمد. تحلیل­های سینتیکی نیز نشان داد که این فرآیند، کنترل شیمیایی است

کلیدواژه‌ها

کلراسیون؛ فعال‌سازی مکانیکی؛ کالکوپیریت؛ کلر؛ کلرید مس

مراجع

 

[1]     A. K. Biswas&  W. G. Davenport, “Extractive Metallurgy of Copper”, Pergamon, Oxford, New York, pp. 8-27, 1976.

 

[2]     F. Aramu, T. Bressani & P. Manca, “Mossbauer Effect of Chalcopyrite” Nuovo Cimento, Vol. B51, No. 2, pp. 370-375, 1967.

 

[3]     S. R. Hall & J. M. Stewart, “Crystal Stractures Refinement of Chalcopyrite”, Acta Crystallogeraphica, Vol. B29, No. 3, pp. 579-585, 1973.

 

[4]     P. Balaz, “Mechanical activation in hydrometallurgy”, Int. J. Mineral processing, Vol. 72, pp. 341-354, 2003.

 

[5]       ا. عطائی، س. شیبانی، غ. خیاطی، س. اسدی کوهنجانی،" آلیاژسازی و فعال سازی مکانیکی فناوری تهیه نانو مواد"، انتشارات جهاد دانشگاهی واحد تهران، ص.19-28. 1385.

 

[6]       م. عنایتی، ز. صادقیان، " آلیاژسازی مکانیکی )اصول و کاربردها) "، نشریه مهندسی متالورژی، ش. 20، ص. 44-55. 1384.

 

[7]     B. Lustman & F. Karze, “The Metallurgy of Zirconium”, Mc Graw-Hill Book Company, Inc, New York, 1995.

 

[8]     S. K. Pradhan, B. Ghoshand & L. K. Samanta, “Mechano synthesis of nanocrystalline CuFeS2 chalcopyrite”, physica E33, Vol. 10, pp. 144-146, 2006.

 

[9]     N. Kanari, I. Gaballah, E. Allain & N. Menad, “Chlorination of Chalcopyrite Concentrates”, Metallurgical and Materials Transactions, Vol. 30B, PP. 567-576, 1999.

 

[10] P. Balaz, L. Takacs, E. Boldizarova & E. Godocikova, “Mechanochemical transformations and reactivity in copper sulphids”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 64, pp. 1413-1417, 2003.

 

[11] R. Ebrahimi-Kahrizsangi & E. Amini-Kahrizsangi, “Zirconia carbothermal reduction: Non-isothermal kinetics: Journal of Refractory Metals and Hard Materials, pp. 1-5, 2008.