آنالیز سینتیک فرایند تجزیه وانادیم با روش نمک ذوب شده KOH

Kinetics analysis of decomposition of vanadium slag by KOH sub-molten salt method

چکیده

فرآیند تجزیه وانادیم با استفاده از نمک ذوب شده KOH تحت فشار محیط، و تاثیر دمای واکنش، نسبت جرم قلیا به سنگ معدن، اندازه ذرات و سرعت هم زدن بر روی استخراج وانادیم و کروم مطالعه شد. نتایج نشان داد که دمای واکنش و نسبت جرم KOH به سنگ معدن برای استخراج وانادیم و کروم پارامتر بسیار موثری است. تحت شرایط واکنش بهینه (دمای ۱۸۰ درجه سانتی گراد، نسبت جرم KOH به سنگ معدن اولیه ۴:۱، سرعت هم زدن ۷۰۰ دور بر دقیقه، جریان گاز ۱ لیتر بر دقیقه و زمان واکنش ۳۰۰ دقیقه) نرخ استخراج وانادیم و کروم می تواند به ترتیب به ۹۵% و ۹۰% برسد.

نتایج آنالیز سینتیک نشان داد که فرایند تجزیه سرباره وانادیم در نمک ذوب شده KOH می تواند با مدل هسته انقباضی تحت کنترل نفوذ داخلی به خوبی تفسیر شود. انرژی فعال سازی ظاهری به ترتیب برای وانادیم و کروم ۴۰.۵۴ و ۵۰.۲۷ کیلوژول بر مول است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

A novel process was developed for the decomposition of vanadium slag using KOH sub-molten salt under ambient pressure, and the effects of reaction temperature, alkali-to-ore mass ratios, particle size, and stirring speed on vanadium and chromium extraction were studied. The results suggest that the reaction temperature and KOH-to-ore mass ratio are more influential factors for the extraction of vanadium and chromium. Under the optimal reaction conditions (temperature 180 °C, initial KOH-to-ore mass ratio 4:1, stirring speed 700 r/min, gas flow 1 L/min, and reaction time 300 min), vanadium and chromium extraction rates can reach up to 95% and 90%, respectively.

Kinetics analysis results show that the decomposing process of vanadium slag in KOH sub-molten salt can be well interpreted by the shrinking core model under internal diffusion control. The apparent activation energies for vanadium and chromium are 40.54 and 50.27 kJ/mol, respectively.