Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การเก็บกลับคืนโลหะอิออนด้วยกระบวนการซีเมนเตชันโดยใช้ตัวกลางร่วมเหล็ก/อะลูมิเนียม

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Recovery of metal ions by cementation process using iron/aluminium substrate

Year (A.D.)

2013

Document Type

Thesis

First Advisor

ดาวัลย์ วิวรรธนะเดช

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมทรัพยากรธรณี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2013.1254

Abstract

กระบวนการต่างๆในอุตสาหกรรม นอกจากจะให้ผลผลิตหรือผลิตภัณฑ์ที่ต้องการแล้ว ยังมีการปลดปล่อยของเสียออกมาในรูปแบบต่างๆ ทั้งผลิตภัณฑ์พลอยได้ (By-products) และของเสียที่จำเป็นต้องจัดการหรือบำบัดอย่างถูกวิธี ก่อนที่จะมีการปลดปล่อยออกสู่ธรรมชาติต่อไป การนำของเสียเหล่านี้กลับมาใช้ประโยชน์ หรือแยกสกัดโลหะกลับมาใช้ประโยชน์ (Metal Recovery) เป็นอีกแนวทางหนึ่งของการลดปริมาณของเสียควบคู่กับการอนุรักษ์ทรัพยากรแร่ กระบวนการซีเมนเตชัน (Cementation Process) เป็นหนึ่งในกระบวนการโลหวิทยาการละลาย (Hydrometallurgical Process) ที่มีการใช้งานกันอย่างกันแพร่หลายในการบำบัดน้ำเสียและเก็บกลับคืนทรัพยากรแร่จากของเสียอุตสาหกรรม สำหรับงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเก็บกลับคืนโลหะทองแดงจากสารละลาย ด้วยกระบวนการซีเมนเตชัน ควบคู่กับกระบวนการทางไฟฟ้าเคมี โดยใช้ตัวกลางร่วม Fe/Al ที่สังเคราะห์ขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์สงค์ร่วมระหว่างคุณสมบัติการเป็นแม่เหล็กของ Fe และการเป็นตัวรีดิวซ์ที่ดีของ Al ผลการศึกษาพบว่า การทดลองที่สภาวะ 1 M FeCl2.4H2O, 1.6 M NaCl และ 0.04 M HCl ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 3 ชั่วโมง เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดการในการสังเคราะห์ตัวกลางร่วมเหล็ก/อะลูมิเนียม เปอร์เซ็นต์การดูดซับเฉลี่ยของอนุภาคเหล็กมีค่า 8.2 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบความสามารถในการเก็บกลับคืนโลหะทองแดงของตัวกลางร่วมเหล็ก/อะลูมิเนียมที่สังเคราะห์ได้กับโลหะอะลูมิเนียม เปอร์เซ็นต์การเก็บกลับคืนของโลหะทองแดงที่ได้จากการวิเคราะห์ด้วยเครื่อง ICP-OES มีค่าเป็น 99.1 และ 98.6 เปอร์เซ็นต์ ตามละดับ ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกัน อนุภาคของเหล็กที่มีอยู่ในตัวกลางร่วมเหล็ก/อะลูมิเนียมที่สังเคราะห์ขึ้นไม่ส่งผลต่อการเก็บกลับคืนของโลหะทองแดง ทำหน้าที่เป็นเพียงตัวช่วยในการแยกตัวอย่างโดยอาศัยคุณสมบัติที่มีอยู่ในตัวของเหล็ก คือ คุณสมบัติทางแม่เหล็ก หลังจากกระบวนการเก็บกลับคืนเสร็จสิ้นเรียบร้อยแล้ว

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

Many processes in industry produce not only their desirable products, but also by-products and wastes needed well management or disposal. Utilization or recovery of mineral resource from these wastes is one way to reduce wastes in line with conservation of mineral resources. Cementation process is a hydrometallurgical process widely used for waste water treatment and/or mineral resource recovery from industrial wastes. In the present study, recovery of copper ions by cementation together with electrochemical processes using synthetic Fe/Al Co-substrate was investigated upon combination of Fe magnetic property and Al reducing property. The study found that 1 M FeCl2.4H2O, 1.6 M NaCl and 0.04 M HCl at Contact time 3 hours was the optimal condition to synthesize the Fe/Al Co-substrate when compared with other conditions. The Fe/Al Co-substrate also showed that iron was coated on aluminium surface by means of XRD analysis and provided the adsorbed amount of Fe with 8.2% by means of ICP-OES. Such Fe/Al Co-substrate was used for copper cementation. Percent recovery of aluminium powder and the Fe/Al Co-substrate were demonstrated. The series of experiment were 98.6 and 99.1%, respectively. Hence, there was no significant impact of iron on the cementation process. After the cementation, these metals ,namely: copper iron and aluminium, could be easily separated each other by using the magnetic property.

Link to Full Text

Share

COinS