Sự phân bố của Ni, Co, các kim loại quý và nhóm kim loại bạch kim trong quá trình sản xuất đồng

Metallurgical and Materials Transactions B - Tập 50 - Trang 1752-1765 - 2019
Dmitry Sukhomlinov1, Lassi Klemettinen1, Katri Avarmaa1, Hugh O’Brien2, Pekka Taskinen1, Ari Jokilaakso1
1Department of Chemical and Metallurgical Engineering, School of Chemical Engineering, Aalto University, Espoo, Finland
2Geological Survey of Finland, Espoo, Finland

Tóm tắt

Hệ số phân bố của Ni, Co, Ag, Au, Pt và Pd giữa đồng molten và xỉ silicat sắt bão hòa silicat ( $$ {\text{L}}_{\text{Me}}^{{{\text{Cu}}/{\text{s}}}} $$ ) đã được đo lường thực nghiệm. Hành vi phân bố này được nghiên cứu dưới các điều kiện điển hình của việc chuyển đổi đồng và tinh chế lửa, tức là, từ 1250 °C đến 1350 °C và từ áp suất riêng phần oxy 10−8 đến 10−4 atm. Các hệ số này được xác định là tỷ lệ của nồng độ trọng lượng của các nguyên tố vi lượng được đo tại chỗ, trực tiếp từ các pha kim loại và xỉ đã cân bằng. Để phân tích định lượng các nguyên tố của các pha, các kỹ thuật phân tích tiên tiến nhất, bao gồm phân tích vi điện tử và phổ khối plasma-coupled với laser, đã được áp dụng. Các hệ số phân bố $$ {\text{L}}_{\text{Me}}^{{{\text{Cu}}/{\text{s}}}} $$ xác định có thể được sắp xếp theo thứ tự sau: Pt > Au > Pd >> Ag > (Cu) > Ni > Co > (Fe).

Từ khóa

#Kim loại quý #nhóm kim loại bạch kim #hệ số phân bố #quá trình sản xuất đồng

Tài liệu tham khảo

Geissdoerfer M., Savaget P., Bocken N.M.P. & Hultink E.J.: J. Clean. Prod., 2017, vol. 143, pp. 757-768. Cui J., Zhang L.: J. Haz. Mater., 2008, vol. 158, pp. 228-256. Ghodrat M., Rhamdhani M.A., Brooks G., Masood S. & Corder G.: J. Clean. Prod., 2016, vol. 126, pp. 178-190. Ghodrat M, Rhamdhani MA, Khaliq A, Brooks G, and Samali B: J Mater Cycles Waste Manag, 2018, vol. 20(1), pp. 386–401. Forsen O, Aromaa J and Lundström M: Recycling, 2017, 2(4):2040019. J. Wood, S. Creedy, R. Matusewicz, and M.A. Reuter: in METPLANT 2011 Plant Design & Operational Strategies, Publications of the Aust. IMM, Perth, 2011, pp. 460–67. Alvear Flores G.R.F., Nikolic S. & Mackey P.J.: JOM, 2014, vol. 66 (5), pp. 823-832. [8] Cayumil R., Khanna R., Rajarao R., Mukherjee P.S. & Sahajwalla V.: Waste Manag., 2016, vol. 57, pp. 121-130. [9] Cucchiella F., D’Adamo I., Koh S.C.L. & Rosa P.: Renew. Sustain. Energy Rev., 2015, vol. 51, pp. 263-272. [10] Tesfaye F., Lindberg D., Hamuyuni J., Taskinen P. & Hupa L.. Miner. Eng., 2017, vol. 111, pp. 209-221. Report on Critical Raw Materials and the Circular Economy. Commission Staff Working Document, 2018. http://ec.europa.eu/docsroom/documents/27348. Accessed 12 June 2018. [12] Nakajima K., Takeda O., Miki T. & Nagasaka T.: Mater. Trans., 2009, vol. 50 (3), pp. 453-460. D. Sukhomlinov and P. Taskinen: in Proceedings EMC 2017, vol. 3, Leipzig, U. Waschki ed., DGBM, Germany, 2017, pp. 1029–38. ISBN: 978-3-940276-74-2. [14] Nagamori M., Mackey P.: Metall. Trans. B, 1978, vol. 9 (4), pp. 567-579. P. Mackey, G. McKerrow, and P. Tarassoff: in 104th AIME Annual Meeting, New York, TMS Paper Selection # A75-81, TMS-AIME, NY, 1975. [16] Mackey P.J.: Can. Metall. Q., 1982, vol. 21 (3), pp. 221-260. [17] Takeda Y., Ishiwata S. & Yazawa A.: Trans. JIM, 1983, vol. 24 (7), pp. 518-528. K. Yamaguchi: in Proceedings EMC 2011, vol. 1, Düsseldorf, J. Harre and U. Waschki, eds., DGBM, Clausthal-Zellerfeld, Germany, 2011, pp. 171–79. ISBN 978-3-940276-36-0. Nishijima W., Yamaguchi K.: J Jpn Inst Met Mater, 2014, vol. 78 (7), pp. 267-273. [20] Kashima M., Eguchi M. & Yazawa A.: Trans. JIM, 1978, vol. 19 (3), pp. 152-158. Taylor J., Jeffes J.: Trans. Inst. Min. Metall. Sect. C, 1975, vol. 84 (1), pp. C18-24. Altman R., Kellogg, H.H.: Trans. Inst. Min. Metall. Sect. C, 1972, vol. 81, pp. C163–175. [23] Toguri J.M., Santander N.H.: Metall. Trans., 1972, vol. 3 (2), pp. 586-588. Y. Takeda and G. Roghani: in 1st Int. Conf. Process. Mater. Prop., Honolulu, USA, H. Henein and T. Oki, eds., TMS, Warrendale (PA), 1993, pp. 357–60. T. Hidayat, A. Fallah-Mehrjardi, J. Chen, P. Hayes, and E. Jak: in: Proc. Copper 2016, Jpn Inst. Mining Metall., Tokyo, 2016, pp. 1332–45. [26] Swinbourne D.R., Yan S. & Salim S.: Miner. Process. Extr. Metall., 2005, vol. 114 (1), pp. 23-29. Baba K., Yamaguchi K.: J MMIJ, 2013, vol. 129(5), pp. 208–212. [28] Borisov A., Palme H.: Amer. Mineral., 2000, vol. 85 (8), pp. 1665-1673. [29] Ertel W., Dingwell D. & Sylvester P.: Chem. Geol., 2008, vol. 248, pp. 119-139. [30] Laurenz V., Fonsaeca R., Ballhaus C. & Sylvester P.: Geochim. Cosmochim. Acta, 2010, vol. 74 (10), pp. 2989-2998. M.A.H. Shuva, M.A. Rhamdhani, G.A. Brooks, S. Masood, M.A. Reuter, and M. Firdaus: in 8th International Symposium on High-Temperature Metallurgical Processing, J.Y. Hwang et al., eds., The Minerals, Metals & Materials Series. Springer, Cham, 2017, pp. 419–427. K. Avarmaa, H. O’Brien, and P. Taskinen: in Advances in Molten Slags, Fluxes, and Salts: Proc. of the 10th International Conference on Molten Slags, Fluxes and Salts, R.G. Reddy, P. Chaubal, P.C. Pistorius, and U. Pal, eds., TMS/Wiley, 2016, pp. 193–202. [33] Rao Y.K.: Stoichiometry and Thermodynamics of Metallurgical Processes. Cambridge University Press, Cambridge, 1985. H. Longerich: in Laser Ablation-ICP-MS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues, P. Sylvester, ed. Short Course Series #40, Mineral. Assoc. Canada, Quebec, 2008, pp. 1–18. [35] Molnár F., Middleton A., Stein H., O’Brien H., Lahaye Y., Huhma H., Pakkanen L. & Johanson B.: Ore Geology Rev., 2018, vol. 101, pp. 936-959. [36] Jochum K.P., Weis U., Stoll B., Kuzmin D., Yang Q., Raczek I., Jacob D.E., Stracke A., Birbaum K., Frick D.A., Günther D. & Enzweiler J.: Determination of Reference Values for NIST SRM 610-617 Glasses Following ISO Guidelines Geostand. Geoanal. Res., 2011, vol. 35 (4), pp. 397-429. W.L. Griffin, W.J. Powell, N.J. Pearson, and S.Y. O’Reilly: in Laser Ablation-ICP-MS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues, P. Sylvester, ed.. Short Course Series #40, Mineral. Assoc. Canada, Quebec, 2008, pp. 308–11. [38] May T.W., Wiedmeyer R.H.: Atom. Spectrosc., 1998, vol. 19 (5), pp. 150-155. P.J. Sylvester: in Laser-ablation in the Earth Sciences: Principles and Application, P.J. Sylvester, ed. Short Course Series #40. Mineral. Assoc. Canada, Quebec, 2001, pp. 203–13. [40] Sukhomlinov D., Tesfaye F., Hellstén N., Lindberg D. & Taskinen P.: J. Solid. St. Electrochem., 2018, vol. 22 (4), pp. 959-972. [41] Yazawa A.: Erzmetall, 1980, vol. 33 (7-8), pp. 377-382. [42] Gisby J., Taskinen P., Pihlasalo J., Li Z., Tyrer M., Pearce J., Avarmaa K., Björklund P., Davies H., Korpi M., Martin S., Pesonen L. & Robinson J.: Metall. Mater. Trans. B, 2017, vol. 48 (1), pp. 91-98. [43] Hellstén N., Taskinen P.: CALPHAD, 2017, vol. 59, pp.182-188. [44] Shuva M.A.H., Rhamdhani M.A., Brooks G.A., Masood S. & Reuter M.A.: Metall. Mater. Trans. B, 2016, vol. 47 (5), pp. 2889–2903. [45] Sridhar R., Toguri J. & Simenov S.: Metall. Mater. Trans. B, 1997, vol. 28 (2), pp. 191-200. [46] Yazawa A., Takeda Y.: Trans. JIM, 1982, vol. 23 (6), pp. 328-333. [47] Avarmaa K., Yliaho S. & Taskinen P.: Waste Manag., 2018, vol. 71, pp. 400-410. Petkov V., Jones P.T. & Blanpain B.: World Metall., 2007, vol. 60 (4), pp. 255–264. [49] Kuxmann U., Riecke J.: Erzmetall, 1972, vol. 25 (8), pp. 395-404. [50] Kuxmann U., Geissler K.: Erzmetall, 1977, vol. 30 (8), pp. 317-325. [51] Kuxmann U., Meyer-Grünow H.: Erzmetall, 1982, vol. 35 (7-8), pp. 363-373. K. Yamaguchi: in Proceedings of Copper 2010, Hamburg, vol. 3. DGBM, Clausthal-Zellerfeld, 2010, pp. 1287–95. A. Yazawa, Y. Takeda, and S. Nakazawa: in Adv. Sulfide Smelting. Proc. Int. Sulfide Smelting Symp. Extr. Process Metall. Meet, H.Y. Sohn, D.B. George, and A.D. Zunkel, eds., Metall. Soc. AIME, Warrendale, PA, 1983, pp. 99–117. Teague K., Swinbourne D., and Jahanshahi S.: Aus IMM Proc, 1998, vol. 303(1), pp. 1-6. [55] Henao H., Hino M. & Itagaki K.: Mater. Trans., 2001, vol. 42 (9), pp. 1959-1966. [56] Elliott J.F.: Metall. Trans. B, 1975, vol. 7 (1), pp. 17-33. [57] Yazawa A.: Can. Metall. Q., 1974, vol. 13 (3), pp. 443-453. [58] Devia M.I., Sanchez M.A., 2011. Miner. Process. Extr. Metall., vol. 120 (3): 177-190. [59] Jak E., Hidayat T., Shishin D., Mackey P.J. & Hayes P.C.: Miner. Process. Extr. Metall., 2019, vol. 128(1-2), pp. 74-107. [60] Shishin D., Decterov S.A.: CALPHAD, 2012, vol. 38, pp. 59-70. [61] Shishin D., Hidayat T., Jak E. & Decterov S.A.: CALPHAD, 2013, vol. 41, pp. 160-179. [62] Xia L., Liu Z. & Taskinen P.A.: J. Chem. Thermodyn., 2016, vol. 98, pp. 126-134. [63] Capobianco C. & Amelin A.: Geochim. Cosmochim. Acta, (1994), vol. 58 (1), pp. 125-140.