پروزه پایانی بهينه‌سازي انرژي در فرآيند توليد روي

توضیحات

    پروزه پایانی بهينه‌سازي انرژي در فرآيند توليد روي

چكيده:
مصرف انرژي الكتريكي در فرآيندهاي تصفيه الكتريكي و الكترووينينگ تاثير بسيار زيادي بر روي هزينه توليد ساير پارامترهاي محصولات توليد شده دارد. بنابراين كمينه كردن ميزان انرژي مصرفي، ميتواند از ديدگاههاي مختلف ثمربخش باشد. در اين پروژه توانستيم مصرف انرژي را حدود 18درصد نسبت به كشورهاي پيشرفته‌ صنعتي و حدود 40 درصد نسبت به كارخانجات توليد روي در ايران كاهش دهيم.
فهرست مطالب
عنوان                                                صفحه

مقدمه    2
فصل اول: خواص و كاربرد فلز روي
1-1- خواص عمومي    5
1-1-2- خواص فيزيکي و مکانيکي    5
1-1-3- خواص حرارتي    7
1-1-4-خواص الکتريکي، مغناطيسي و الکتروشيميايي    10
1-1-5- خواص اتمي و بلور شناسي    12
1-2- موقعيت در جدول تناوبي    13
1-2-1- شيمي فضايي    13
1-2-2- حالت تك ظرفيتي    14
1-2-3- حالت دو ظرفيتي    14
1-2-4- حلاليت املاح    15
1-2-5- واكنش پذيري    15
1-2-6- اندازه‌گيري غلظت روي در محلول سولفات روي    18
1-3- مصارف فلز روي    19
1-3-1- روي جهت توليد گرد روي (خاكه روي)    20
1-3-2- روش‌هاي توليد گرد روي    21
1-3-3- تركيب شيميايي و خصوصيات فيزيكي گرد روي    23
1-3-4- مصارف گرد روي    23
1-3-5- کاربرد روي در باتري    27
1-3-6- روي به عنوان رنگ دانه    28
1-3-7- روي در تصفيه آب    30
1-3-8- مصرف روي جهت تندرستي انسان، جانوران و گياهان    31
1-3-9- روي در ساخت اسباب بازي    31
1-3-10- مصرف روي در گالوانيزاسيون    31
1-3-11- ديگر مصارف روي    32
1-3-12- مواد جانشين روي    32

فصل دوم: هيدرومتالورژي
2-1- مقدمه    35
2-2- هيدرومتالورژي کانه يا کنسانتره اکسيدي روي    35
2-2-1- استفاده از کنسانتره اکسيد روي    35
2-2-1-1- کنسانتره روي تکليس نشده (خام)    35
2-2-1-2- کنسانتره تکليس شده (کلسين)    36
2-2-2- استفاده از کانه خردايش شده معدن ( روش انحلال مستقيم)    37
2-2-2-1- روش مرسوم    38
2-2-2-2- روش ويژه    38
2-3- ليچينگ    39
2-4-خنثي سازي    45
2-5- کاهش غلظت آهن در محلول ليچ    46
2-6- رسوب گذاري سيليس موجود در محلول ليچ    47
2-7- عمليات حذف کلر از محلول سولفات روي    49
2-8- رسوب گذاري سولفات روي قليايي    51
2-9- تصفيه پساب    51
2-10-کاهش غلظت کادميوم و نيکل در محلول ليچ     52
2-11- کاهش غلظت کبالت در محلول ليچ    54

فصل سوم: الكترومتالورژي
3-1- مقدمه    57
3-2- اصول الکترووينينگ    58
3-2-1-الکتروليت    58
3-2-2- فرايند الکتروليتي    58
3-3-3- پتانسيل الکتريکي تجزيه    59
3-3-4- پتانسيل الکتريکي منفرد عناصر فلزي    60
3-3-5- پلاريزه شدن الکترودها    60
3-3-6- فراپتانسيل (فراولتاژ)    61
3-3-7- فراپتانسيل کاتدي    61
3-3-8- فراپتانسيل آندي    62
3-3- مقاومت اهمي الکتروليت و اتصالات    62
3-4- پتانسيل لازم براي الکتروليز    63
3-5- چگالي جريان    65
3-6- راندمان جريان    66
3-7- الکترووينينگ روي    67
3-8- الکترودها    67
3-9- واکنش هاي شيميايي در الکترووينينگ روي    68
3-10- روش هاي صنعتي الکترووينينگ    69
3-11- اثر ناخالصي ها بر کميت و کيفيت محصول الکترووينينگ روي    70
3-12- اثر افزودني ها در الکترووينينگ روي    71

فصل چهارم: بررسي مقاله‌هاي ارائه شده
مقاله ارائه شده توسط‌‌ آقايان: دكتر محمد شيخ شاب بافقي و امير شيخ غفور    79
مقاله ارائه شده توسط M.Emre و S.Gurmen:    91
مقاله ارائه شده توسط: D.B.DREISINGER A.M.ALFANTAZI and    94
مقاله ارائه شده توسط IVANIVANOV    101

فصل پنجم: مواد و روش آزمايش
5-1- مواد و تجهيزات مورد نياز    109
5-2- ساخت محلول استاندارد    109
5-2-1- ساخت محلول استاندارد سولفات روي    109
5-2-2- ساخت محلول استاندارد اسيد سولفوريك    110
5-3- آزمايش تاثير غلظتهاي متغير سولفات روي با غلظت ثابت اسيد    110
5-3-1- محاسبه وزن تئوري و راندمان    111
5-4- تبديل واحد غلظتهاي اسيد و سولفات روي به واحد حجم    112
5-5- آزمايش تاثيرات غلظتهاي مختلف اسيد سولفوريك با غلظت ثابت سولفات روي    113
5- 6- آزمايش تاثير صمغ عربي     113
5-6-1- تبديل واحد ppm به واحد گرم بر ليتر    114
5-6-2- محاسبه مقدار حجم صمغ كه از محلول استاندارد بايد برداشته و در بالن‌ها ريخته شود    114
5-7- آزمايش تاثير سولفات منگنز    115
5-8- آزمايش تاثير صمغ در حضور منگنز با غلظت ثابت ppm200     115
5-9- آزمايش تاثير صمغ در حضور پرمنگنات     116
5-10- آزمايش تاثير‌آهن II     116
5-11- آزمايش تاثير تلاطم    117
5-12- آزمايش تاثير شدت جريان از 25/0 آمپر تا 5/1 آمپر    117
5-13- آزمايش تاثير دما    117
5-14- مواد و تجهيزات مورد نياز در روش آزمايشگاهي پيوسته    
5-15- روش انجام آزمايش در حالت پيوسته    
فصل ششم: نتايج و مدولاسيون
6-1- تاثير غلظت اسيد سولفوريك بر راندمان و انرژي مصرفي    121
6-2- تاثير غلظت روي بر راندمان و انرژي مصرفي    122
6-3- بررسي تاثير صمغ عربي بر راندمان و انرژي مصرفي    124
6-4- تاثير غلظت سولفات منگنز بر انرژي مصرفي و راندمان    125
6-5- بررسي غلظت صمغ در حضور سولفات منگنز بر راندمان و انرژي    127
6-6- بررسي تاثير پرمنگنات بر راندمان و انرژي مصرفي    128
6-7- بررسي تاثير غلظت صمغ در حضور پرمنگنات بر راندمان و انرژي    130
6-8- بررسي تاثير تلاطم الكتروليت بر راندمان و انرژي مصرفي     131
6-9- بررسي تاثير غلظت آهن بر راندمان و انرژي    133
6-10- بررسي تاثير غلظت اسيد در دانسيته جريان مختلف بر راندمان و انرژي    134
6-11- بررسي تاثير غلظت روي در دانسيته جريانهاي مختلف بر راندمان و انرژي    136
6-12- بررسي تاثير دانسيته جريان در غلظتهاي مختلف پرمنگنات بر راندمان و انرژي    137
6-13- بررسي تاثير دانسيته جريان در غلظتهاي مختلف صمغ بر راندمان و انرژي در حضور پرمنگنات    138
6-14- بررسي تاثير اسيد در دماهاي مختلف بر راندمان و انرژي    139
6-15- بررسي تاثير غلظت روي دردماهاي مختلف بر راندمان و انرژي    140
6-16- بررسي تاثير دما در غلظت‌هاي مختلف پرمنگنات بر راندمان و انرژي    141
6-17- بررسي تاثير دما (درغلظتهاي مختلف صمغ) بر راندمان و انرژي در حضور پرمنگنات    142
6-18- مدلسازي توسط نرم افزار SPSS     143
6-19- بررسي تأثير دبي‌هاي مختلف بر راندمان و انرژي مصرفي در روش پيوسته    
6-20- بررسي تأثير دانسيته جريان بر راندمان و انرژي مصرفي در روش پيوسته    
6-21- بررسي تأثير غلظت اسيد بر راندمان و انرژي مصرفي در روش پيوسته   

فصل هفتم: نتيجه گيري
نتيجه‌گيري     146

مراجع     149