Document Type : Original Article
Authors
1
PhD student, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2
Professor, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
3
Assistant Professor, Mohaghegh Ardabili University, Ardabil, Iran
Abstract
Introduction: Manganese and its derivatives have various applications in different industries such as battery manufacturing, metallurgical, and chemicals. In recent years, the use of low-grade manganese resources has gained attention due to the depletion of high-grade manganese deposits. The gravity and magnetic separation methods are commonly used for concentration of manganese oxide ores. Pyrometallurgical (thermal treatments), biohydrometallurgical and hydrometallurgical methods have been used to extract manganese from manganese oxide sources. The leaching in an acidic medium is one of the suitable methods for processing the low-grade manganese resources, in which the presence of a reductant agent is necessary for the dissolution of manganese ore.
Materials and Methods: In the previous studies, various reductant agents including sulphur dioxide, hydrogen peroxide, iron sulphate, different microorganisms, and organic chemicals have been used. There are different categories for reductants used in manganese oxide ore leaching process. The use of plant-based reductant agents is another option, where the reductant agent contains chemical compounds such as glucose and sucrose. The biocompatibility, cost-effectiveness, and availability are some of the advantages of plant-based reductant agents in the manganese ore dissolution.
Conclusion: In this regard, banana peel, tea waste, processed straw, powdered dry leaves, molasses, and bamboo shoot powder are among the plant-based reductant agents used in the leaching of manganese oxides. Among them, Tea waste and bamboo shoot powder have shown the highest and lowest levels of recovery, respectively. Plant-based reductant agents require more reaction time and higher temperatures compared to other reducing agents. In general, the use of agricultural wastes and residues instead of chemicals in various processes leaching can be appropriate for various reasons, including low cost, improvement of agricultural waste management, and etc.
Keywords
Article Title [Persian]
بررسی کاربرد ضایعات و محصولات کشاورزی در فرآیند فروشویی کانسنگ اکسیدی منگنز به عنوان احیاکننده
Authors [Persian]
-
میثم ناصری
1
-
مهدی ایران نژاد
2
-
اکبر مهدیلو
3
1
دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران
2
استاد دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران، ایران
3
استادیار دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
Abstract [Persian]
مقدمه و هدف: منگنز و فراورده‌های آن در صنایع مختلف از جمله باتری‌سازی، صنایع متالوژریکی و شیمیایی کاربردهای زیادی دارند. در سال‌های اخیر، استفاده از منابع کم عیار منگنز به دلیل کم شدن کانسنگ‌های پرعیار منگنز مورد توجه قرار گرفته است. روش‌های مختلفی از جمله روش‌های ثقلی برای فرآوری کانسنگ‌های اکسید منگنز وجود دارد. روش‌های پیرومتالورژی، بیوهیدرومتالورژی و هیدرومتالورژی برای استحصال منگنز از منابع اکسیدی منگنز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. فروشویی در محیط اسیدی یکی از روش‌های فرآوری منابع کم‌عیار منگنز می‌باشد که در آن وجود یک عامل احیاکننده برای انحلال کانسنگ منگنز ضروری است.
مواد و روش‌ها: در مطالعات قبلی از عوامل احیاکنندههای مختلف از جمله دی اکسید گوگرد، پراکسید هیدروژن، سولفات آهن، میکروارگانیسم‌های مختلف و مواد شیمیایی آلی استفاده شده‌اند. دسته‌بندی‌های مختلفی برای احیاکنندههای مورد استفاده در فرآیند فروشویی کانسنگ اکسید منگنز وجود دارد. یکی از این موارد، احیاکنندههای گیاهی می‌باشد که در آن عامل احیاکننده حاوی ترکیبات شیمیایی مانند گلوکز و ساکارز است. زیست سازگاری، مقرون به صرفه بودن و در دسترس بودن از مزایای احیاکنندههای گیاهی در فروشویی کانسنگ اکسید منگنز می‌باشد.
نتیجه‌گیرى: پوست موز، ضایعات چای، کاه پیش‌عمل‌آوری شده، پودر برگ‌های خشک، ملاس نیشکر، خاک اره بامبو، پوست پرتقال و ذرت از جمله احیاکنندههای گیاهی هستند که در فروشویی کانسنگ‌های اکسید منگنز استفاده شده‌اند. در بین احیاکنندههای گیاهی بیشترین و کمترین میزان بازیابی استحصال منگنز به ترتیب با ضایعات چای و خاک اره بامبو حاصل شده است. عوامل احیاکننده گیاهی به زمان واکنش بیشتر و دمای بالاتر در مقایسه با احیاکنندههای شیمیایی نیاز دارند. به طور کلی، استفاده از ضایعات و پسماندهای کشاورزی به جای مواد شیمیایی در فرآیندهای مختلف فروشویی به دلایل مختلفی از جمله هزینه کم، بهبود مدیریت پسماند کشاورزی و غیره می‌تواند مناسب باشد.
Keywords [Persian]
-
کانسنگ منگنز
-
دی اکسید منگنز
-
ضایعات
-
محصولات کشاورزی
-
عوامل احیا کننده
-
فروشویی
)