Çinko İçeren Liç Edilmiş Malahit Cevherinden Çinko İyonlarının D2EHPA Ekstraktantı İle Kazanılmasının İncelenmesi

Öz

Bu çalışmada, smithsonit cevherinin sülfürik asit çözeltilerinde liç edilmesinden sonra elde edilen gerçek liç çözeltisinden Zn2+'nın kazanımı solvent ekstraksiyon yöntemi uygulanarak incelenmiştir. Organik faz, D2EHPA ve kerosen kullanılarak hazırlanmıştır. Çözeltinin başlangıç pH'ının, ekstraktan derişiminin, karıştırma süresinin ve karıştırma hızının ekstraksiyon işlemi üzerindeki etkileri araştırılmıştır. Ekstraktan derişimi, sulu çözeltinin başlangıç pH'ı, karıştırma hızı ve karıştırma süresindeki artışla ekstraksiyon veriminin arttığı belirlenmiştir. Sulu fazdan organik faza Zn2+ transferini seçimli olarak artmasını sağlamak için sulu fazın başlangıç pH'ı, ekstraktan derişimi, karıştırma süresi ve karıştırma hızı için optimum değerler sırasıyla 3.5, 0.1 mol/L, 10 dk ve ve 500 rpm olarak tespit edilmiştir. Denge eğim analiz yöntemi uygulanarak ekstraksiyon işleminin stokiyometrisi ve mekanizması belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Solvent ekstraksiyonu
• Çinko
• Smithsonit
• D2EHPA

Kaynakça

1. Ejtemaei M, Gharabaghi M, Irannajad M. A review of zinc oxide mineral beneficiation using flotation method. Adv Colloid Interface Sci 2014;206:68–78. https://doi.org/10.1016/j.cis.2013.02.003.
2. Wu DD, Wen SM, Yang J, Deng JS. Investigation of dissolution kinetics of zinc from smithsonite in 5-sulphosalicylic acid solution. Can Metall Q 2015;54:51–7. https://doi.org/10.1179/1879139514Y.0000000150.
3. Ghasemi SMS, Azizi A. Investigation of leaching kinetics of zinc from a low-grade ore in organic and inorganic acids. J Min Environ 2017;8:579–91. https://doi.org/10.22044/jme.2016.767.
4. Dhawan N, Safarzadeh MS, Birinci M. Kinetics of hydrochloric acid leaching of smithsonite. Russ J Non-Ferrous Met 2011;52:209–16. https://doi.org/10.3103/S1067821211030059.
5. Tanaydın MK, Bakıcı Tanaydın Z, Demirkıran N. Determination of Optimum Process Conditions by Central Composite Design Method and Examination of Leaching Kinetics of Smithsonite Ore Using Nitric Acid Solution. J Sustain Metall 2021;7:178–91. https://doi.org/10.1007/s40831-020-00333-z.
6. Azizi A, Nozhati RA, Sillanpää M. Solvent Extraction of Copper and Zinc from Sulfate Leach Solution Derived from a Porcelain Stone Tailings Sample with Chemorex CP-150 and D2EHPA. J Sustain Metall 2020;6:250–8. https://doi.org/10.1007/s40831-020-00271-w.
7. Larba R, Boukerche I, Alane N, Habbache N, Djerad S, Tifouti L. Citric acid as an alternative lixiviant for zinc oxide dissolution. Hydrometallurgy 2013;134–135:117–23. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2013.02.002.
8. USGS. Mineral Commodity Summaries 2022. 2022.

9. Cole PM, Sole KC. Zinc solvent extraction in the process industries. Miner Process Extr Metall Rev 2003;24:91–137. https://doi.org/10.1080/08827500306897.
10. Rizaj M, Deva N. Purification phases of zinc sulphate solution obtained from neutral leaching process of zinc calcine. Selcuk Univ J Eng ,Science Technol 2019;7:22–9. https://doi.org/10.15317/Scitech.2019.179.
11. Begum DA, Alauddin M, Islam MF, Rahman MS. Solvent extraction of Zn(II) from aqueous sulphate media by Di(2-Ethylhexyl) phosphoric acid in kerosene. Pak J Sci Ind Res 2009;52:173–9.
12. Gülensoy, H. Kompleksometrinin Esaslari ve Kompleksometrik Titrasyonlar, Istanbul Üniv. Yayinlari, Istanbul, 1977.
13. Morais, B. S., & Mansur, M. B. (2004). Characterisation of the reactive test system ZnSO4/D2EHPA in n-heptane. Hydrometallurgy, 74(1-2), 11-18.
14. Raatz, S., & Klapper, P. Using interfacial tension measurements to analyze the mechanism of zinc extraction with D2EHPA. Hydrometallurgy, 2013, 134, 19-25.
15. Martins JM, Guimarães AS, Dutra AJB, Mansur MB. Hydrometallurgical separation of zinc and copper from waste brass ashes using solvent extraction with D2EHPA. J Mater Res Technol 2020;9:2319–30. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.12.063.
16. Jafari H, Abdollahi H, Gharabaghi M, Balesini AA. Solvent extraction of zinc from synthetic Zn-Cd-Mn chloride solution using D2EHPA: Optimization and thermodynamic studies. Sep Purif Technol 2018;197:210–9. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.01.020.
17. Soltani, F., Darabi, H., Aram, R., & Ghadiri, M. Leaching and solvent extraction purification of zinc from Mehdiabad complex oxide ore. Scientific Reports, 2021, 11(1), 1566
18. Demirkıran N, Tanaydın MK. Recovery of Cu(II) by Acorga M5640 After Leaching of Malachite Ore in Perchloric Acid Solutions. J Sustain Metall 2021;7:495–505. https://doi.org/10.1007/s40831-021-00356-0.
19. Tanaydın MK, Demirkıran N. Kinetic models for the extraction of copper by Acorga M5640 after leaching of malachite ore in perchloric acid solutions and the stripping of copper from loaded organic phase. Brazilian J Chem Eng 2020;37:399–414. https://doi.org/10.1007/s43153-020-00032-y.
20. Bart, H. J., Marr, R., Scheks, J., & Koncar, M. Modelling of solvent extraction equilibria of Zn (II) from sulfate solutions with bis-(2-ethylhexyl)-phosphoric acid. Hydrometallurgy, 1992, 31(1-2), 13-28.
21. Svendsen, H. F., Schei, G., & Osman, M. Kinetics of extraction of zinc by di (2-ethylhexyl) phosphoric acid in cumene. Hydrometallurgy, 1990, 25(2), 197-212.