Визначення впливу різної концентрації кислоти та співвідношення твердого/рідкого у вилуговуванні магнію з феронікелевого шлаку

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.319045

Ключові слова:

феронікелевий шлак, переробка, лужне злиття, смаження, вилуговування води, вилуговування кислоти, екстракція, магній, концентрація кислоти, співвідношення твердого/рідини

Анотація

Індонезія – країна з найбільшими резервами нікелю та рівнями виробництва у світі. Кожна тонна виробництва нікелю може виробляти вісім тон побічних продуктів у вигляді феронікелевого шлаку, який продовжує збільшуватися через мінімальний процес переробки цих побічних продуктів. Це дослідження мало на меті визначити вплив змін концентрації кислоти та співвідношення твердого/рідкого на вилучення магнію з феронікелевого шлаку та характеризувати трансформацію феронікелевого шлаку на кожній стадії процесу. Дослідження проводили за допомогою методу злиття лугу і продовжували вилуговування води та вилуговування кислоти за допомогою соляної кислоти (HCL) як розчинника. Першим кроком у дослідженні було фрезерування, щоб отримати порошок з розміром частинок ≤127 мкм. Порошок зразка згодом змішували з добавкою NA2CO3 у співвідношенні 50:50 (мас./мас.) і обсмажували протягом 60 хвилин при 1000 ° С. Потім процедуру вилуговування води проводили протягом 60 хвилин при 100 ° С, коефіцієнт 1:10 (мас./Об.) та перемішувальна швидкість 400 об/хв. Потім фільтрат і залишок відокремлювали за допомогою процесу фільтрації. Вилуговування кислоти, що використовує HCl з варіаціями концентрації 0,5, 1 та 1,5 м, співвідношення твердого/рідини (т/р) 1:20, 1:30 та 1:40 (мас./об.) було проведено на залишках. Результати вилуговування кислоти потім знову фільтрували. Потім фільтрат характеризувався тестуванням ICP-OES. Виходячи з результатів аналізу, можна зазначити, що відсоток екстракції магнію збільшується у міру збільшення співвідношення твердого/рідини (т/р), але зменшується зі збільшенням концентрації HCL. Оптимальний відсоток вилучення магнію становить 64,12 %, що було досягнуто при умовах вилуговування твердого/рідкого співвідношення (т/р) 1:40 (мас./об.) та концентрації HCL 0,5 м

Біографії авторів

Eni Febriana, Universitas Indonesia; Indonesia Institute of Sciences

PhD Student

Laboratory of Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi S.

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Research Centre for Metallurgy and Material

Aldo Yansen Tambor Napitupulu, Universitas Indonesia

Student

Departement of Metallurgical and Material Engineering

Johny Wahyuadi Soedarsono, Universitas Indonesia

Doctor of Engineering, Professor

Laboratory of Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi S.

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Badrul Munir, Universitas Indonesia

PhD, Associate Professor

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Eddy Sumarno Siradj, Universitas Indonesia

Doctor of Engineering, Professor

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Agus Paul Setiawan Kaban, Universitas Indonesia

Doctor of Engineering

Laboratory of Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi S.

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Martina Yttria Mertoprawiro, JOB Pertamina-Medco E&P Simenggaris

Master Degree, Senior Engineer

Kadek Ambara Jaya, Universitas Indonesia

Master Degree Student

Department of Metallurgical and Materials Engineering

Посилання

  1. Nickel Statistics and Information. USGS. Available at: https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/nickel-statistics-and-information
  2. Nurjaman, F., Astuti, W., Bahfie, F., Suharno, B. (2021). Study of selective reduction in lateritic nickel ore: Saprolite versus limonite. Materials Today: Proceedings, 44, 1488–1494. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.687
  3. Sun, W., Li, X., Liu, R., Zhai, Q., Li, J. (2021). Recovery of Valuable Metals from Nickel Smelting Slag Based on Reduction and Sulfurization Modification. Minerals, 11 (9), 1022. https://doi.org/10.3390/min11091022
  4. Ulum, R. M., Natalin, Riastuti, R., Mayangsari, W., Prasetyo, A. B., Soedarsono, J. W., Maksum, A. (2023). Pyro-Hydrometallurgy Routes to Recover Silica from Indonesian Ferronickel Slag. Recycling, 8 (1), 13. https://doi.org/10.3390/recycling8010013
  5. Zulhan, Z., Agustina, N. (2021). A novel utilization of ferronickel slag as a source of magnesium metal and ferroalloy production. Journal of Cleaner Production, 292, 125307. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125307
  6. Prasetyo, A. B., Khaerul, A., Mayangsari, W., Febriana, E., Maksum, A., Andinie, J. et al. (2021). Magnesium extraction of ferronickel slag processed by alkali fusion and hydrochloric acid leaching. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 57 (2), 225–233. https://doi.org/10.2298/jmmb200224018p
  7. Yan, P., Shen, Y., Du, X., Chong, J. (2020). Microwave Absorption Properties of Magnetite Particles Extracted from Nickel Slag. Materials, 13 (9), 2162. https://doi.org/10.3390/ma13092162
  8. Li, B., Rong, T., Du, X., Shen, Y., Shen, Y. (2021). Preparation of Fe3O4 particles with unique structures from nickel slag for enhancing microwave absorption properties. Ceramics International, 47 (13), 18848–18857. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2021.03.224
  9. Gao, F., Huang, Z., Li, H., Li, X., Wang, K., Hamza, M. F. et al. (2021). Recovery of magnesium from ferronickel slag to prepare hydrated magnesium sulfate by hydrometallurgy method. Journal of Cleaner Production, 303, 127049. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.127049
  10. Gu, F., Peng, Z., Tang, H., Ye, L., Tian, W., Liang, G. et al. (2018). Preparation of Refractory Materials from Ferronickel Slag. Characterization of Minerals, Metals, and Materials 2018, 633–642. https://doi.org/10.1007/978-3-319-72484-3_67
  11. Abdul, F., Adachi, K., Ho, H.-J., Iizuka, A., Shibata, E. (2024). Magnesium recovery from ferronickel slag by reaction with sodium hydroxide. Journal of Environmental Chemical Engineering, 12 (3), 112516. https://doi.org/10.1016/j.jece.2024.112516
  12. Song, H.-Y., Seo, J.-B., Kang, S.-K., Kim, I.-D., Choi, B.-W., Oh, K.-J. (2014). CO2Fixation by Magnesium Hydroxide from Ferro-Nickel Slag. Clean Technology, 20 (1), 42–50. https://doi.org/10.7464/ksct.2014.20.1.042
  13. Mubarok, M. Z., Yudiarto, A. (2017). Synthesis of Magnesium Oxide from Ferronickel Smelting Slag Through Hydrochloric Acid Leaching-Precipitation and Calcination. Energy Technology 2017, 247–258. https://doi.org/10.1007/978-3-319-52192-3_24
  14. Yang, J., Duan, X., Liu, L., Yang, H., Jiang, X. (2021). Recovery of Magnesium from Ferronickel Slag to Prepare Magnesium Oxide by Sulfuric Acid Leaching. Minerals, 11 (12), 1375. https://doi.org/10.3390/min11121375
  15. Pangaribuan, R. H., Patrick, J., Prasetyo, A. B., Maksum, A., Munir, B., Soedarsono, J. W. (2018). The effect of NaOH (natrium hydroxide) to slag nickel pyrometallurgy in different temperature and additive ratio. E3S Web of Conferences, 67, 03052. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186703052
  16. Patrick, J., Prasetyo, A. B., Munir, B., Maksum, A., Soedarsono, J. W. (2018). The effect of addition of sodium sulphate (Na2SO4) to nickel slag pyrometallurgical process with temperature and additives ratio as variables. E3S Web of Conferences, 67, 03053. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186703053
  17. Mufakhir, F. R., Mubarok, M. Z., Ichlas, Z. T. (2018). Leaching of silicon from ferronickel (FeNi) smelting slag with sodium hydroxide solution at atmospheric pressure. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 285, 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899x/285/1/012003
  18. Prasetyo, A. B., Darmawansyah, R., Mayangsari, W., Febriana, E., Permana, S., Maksum, A. et al. (2020). Reverse leaching of magnesium from ferronickel slag using alkali solvent NaOH. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (12 (103)), 6–14. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.193885
  19. Xiao, Q., Chen, Y., Gao, Y., Xu, H., Zhang, Y. (2010). Leaching of silica from vanadium-bearing steel slag in sodium hydroxide solution. Hydrometallurgy, 104 (2), 216–221. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2010.06.007
  20. Qian, B., Liu, H., Ma, B., Wang, Q., Lu, J., Hu, Y. et al. (2022). Bulk trash to nano treasure: Synthesis of two-dimensional brucite nanosheet from high-magnesium nickel slag. Journal of Cleaner Production, 333, 130196. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.130196
  21. Mayangsari, W., Avifah, I. N., Prasetyo, A. B., Febriana, E., Maksum, A., Ulum, R. M. et al. (2021). Decomposition of ferronickel slag through alkali fusion in the roasting process. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (110)), 44–51. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.217579
  22. Prasetyo, A. B., Maksum, A., Soedarsono, J. W., Firdiyono, F. (2019). Thermal characteristics of ferronickel slag on roasting process with addition of sodium carbonate (Na2CO3). IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 541 (1), 012037. https://doi.org/10.1088/1757-899x/541/1/012037
  23. Raschman, P., Špáková, M., Fedoročková, A. (2010). Effect of hydrochloric acid concentration on the selectivity of leaching of high-calcium dead-burned magnesite. Acta Montanistica Slovaca, 15 (3), 232–237. Available at: https://actamont.tuke.sk/pdf/2010/n3/09_Raschman.pdf
Визначення впливу різної концентрації кислоти та співвідношення твердого/рідкого у вилуговуванні магнію з феронікелевого шлаку

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-30

Як цитувати

Febriana, E., Napitupulu, A. Y. T., Soedarsono, J. W., Munir, B., Siradj, E. S., Kaban, A. P. S., Mertoprawiro, M. Y., & Jaya, K. A. (2024). Визначення впливу різної концентрації кислоти та співвідношення твердого/рідкого у вилуговуванні магнію з феронікелевого шлаку. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(6 (132), 70–78. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.319045

Номер

Том 6 № 6 (132) (2024): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Eni Febriana, Aldo Yansen Tambor Napitupulu, Johny Wahyuadi Soedarsono, Badrul Munir, Eddy Sumarno Siradj, Agus Paul Setiawan Kaban, Martina Yttria Mertoprawiro, Kadek Ambara Jaya

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.