تاثیر کانی شناسی بر بیولیچینگ مزوفیلیک مس از غبار کوره ها و کنسانتره فلوتاسیون

الموضوعات :

علی بهزاد ¹ , زهرا منافی ² , محمد رنجبر ³

1 - گروه فراوری مواد معدنی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 - امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه، شرکت ملی صنایع مس ایران
3 - گروه مهندسی معدن دانشگاه شهید باهنر کرمان

تاريخ الإرسال : 09 الجمعة , شوال, 1434 تاريخ التأكيد : 12 الخميس , ذو الحجة, 1434 تاريخ الإصدار : 12 الخميس , شوال, 1430

الکلمات المفتاحية: کانی¬شناسی, غبار کوره¬ها, کنسانتره فلوتاسیون, بازیابی بیولوژیکی مس, مزوفیل¬ها,

ملخص المقالة :

سابقه و هدف: امروزه استفاده از باکتری‌ها به طور گسترده‌ای برای بازیابی فلزات از باطله‌ها، کانسنگ‌ها و کنسانتره‌های مس استفاده می‌شود. درک عملکرد باکتری‌ها نسبت به انواع مواد با کانی‌شناسی مختلف به‌منظور بهبود فرایندها و انتخاب باکتری‌های مناسب بسیار حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر کانی‌شناسی غبار کوره‌ها و کنسانتره فلوتاسیون بر بازیابی مس با استفاده از باکتری‌های مزوفیل می‌باشد. مواد و روش ها: تاثیر کانی‌شناسی مواد مورد عملیات بر بازیابی بیولوژیکی مس به روش بیولیچینگ با استفاده از دو نوع مواد غبار متالورژیکی و کنسانتره کارخانه تغلیظ مجتمع مس سرچشمه با کانی‌شناسی متفاوت بررسی شد. آزمایش‌های بیولیچینگ با استفاده از مخلوط باکتری‌های اسیدیتوباسیلوس فرواکسیدانس، اسیدیتوباسیلوس تیواکسیدانس و لپتوسپریلیوم فرواکسیدانس در ظروف لرزان انجام شدند. یافته ها: عمده کانی‌های موجود در غبار سولفیدهای ثانویه مانند کالکوسیت و کوولیت و عمده کانی‌های موجود در کنسانتره سولفیدهای اولیه همانند کالکوپیریت بودند. نرخ بازیابی مس از غبار g/L/day 835/0 و از کنسانتره g/L/day 403/0 بدست آورده شد. بررسی‌های سینتیکی نیز نشان دادند که ثابت نرخ در مورد غبار day-1 125/0 و در مورد کنسانتره day-1 010/0 می‌باشد. نتیجه گیری: ویژگی‌های کانی‌شناختی مواد مورد عملیات تاثیر شاخصی در بیولیچینگ نشان داد. به علت نرخ حلالیت بالای سولفیدهای ثانویه، نرخ بازیابی و نیز بازیابی کلی غبار نسبت به کنسانتره بیشتر بود. اکسیداسیون کالکوپیریت در مقدار اکسیداسیون نسبتاً پائین (حدود 44 %) متوقف شد و زمان آب‌شویی اضافی افزایش بازیابی را به دنبال نداشت. آزمایش‌ها نشان داد که کشت مزوفیلیک استاندارد در دمای 35 درجه سانتی‌گراد در اکسیدکردن کانی‌های سولفیدی ثانویه بسیار موفق بود، اما برای کانی‌های سولفیدی اولیه مس به ویژه کالکوپیریت موثر نبود.

المصادر:

1.  Akcil A, Ciftci H, Deveci H: Role and contribution of pure and mixed cultures of mesophiles in bioleaching of a pyritic chalcopyrite concentrate. Minerals Engineering. 2007, 20: 310–318.

2. Rodrı´guez Y, Ballester A, Bla´zquez M.L, Gonza´lez F, Mun˜oz J.A: New information on the chalcopyrite bioleaching mechanism at low and high temperature. Hydrometallurgy. 2003, 71: 47 – 56.

3. Olubambi P.A, Ndlovu S, Potgieter J.H, Borode J.O: Effects of ore mineralogy on the microbial leaching of low grade complex sulphide ores. Hydrometallurgy. 2007, 86: 96–104.

4. Boon M, Heijnen J.J: Gas–liquid mass transfer phenomena in bio-oxidation experiments of sulphide minerals: A critical review of literature data. Hydrometallurgy. 1998, 48: 187–204.

5. Lizama H.M, Harlamovs J.R, McKay D.J, Dai Z: Heap leaching kinetics are proportional to the irrigation rate divided by heap height. Minerals Engineering. 2005, 18: 623–630

6. Ghosha M.K, Dasa R.P, Biswasb A.K: Oxidative ammonia leaching of sphalerite Part II: Cu(II)-catalyzed kinetics. Int. J. Miner. Process. 2003, 70: 221– 234.

7. Yadav V.P, Sharma T, Saxena V.K: Dissolution kinetics of potassium from glauconitic sandstone in acid lixiviant. Int. J. Miner. Process. 2000, 60: 15–36.

8. Oral Lac¸in, Bqnyamin Dfnmez, Fatih Demir: Dissolution kinetics of natural magnesite in acetic acid solutions. Int. J. Miner. Process. 2005,75: 91– 99

9. Boon M, Snijder M, Hansford G.S, Heijnen J.J: The oxidation kinetics of zinc sulphide with Thiobacillus ferrooxidans. Hydrometallurgy. 1998, 48: 171–186.

10. Cancho L, Blázquez M.L, Ballester A, González F, Muñoz J.A: Bioleaching of a chalcopyrite concentrate with moderate thermophilic microorganisms in a continuous reactor system. Hydrometallurgy. 2007, 87: 100–111.

11. Ahmadi A, Schaffie M, Manafi Z, Ranjbar M:. Electrochemical bioleaching of high grade chalcopyrite flotation concentrates in a stirred bioreactor. Hydrometallurgy. 2010, 104:  99-105.

12. Bakhtiari F, Atashi H, Zivdar M, Seyed Bagheri S.A: Continuous copper recovery from a smelter's dust in stirred tank reactors. Int. J. Miner. Process. 2008, 86: 50–57

13. Rossi G: Biohydrometallurgy. McGraw-Hill, Hamburg. 1990

14. Sanhueza A, Ferrer I.J, Vargas T, Amils R, Sa´nchez C: Attachment of Thiobacillus ferrooxidans on synthetic pyrite of varying structural and electronic properties. Hydrometallurgy. 1999, 51: 115–129

15. Fathi Habashi: Handbook of hydrometallurgy. Laval University, Quebec City, Canada. 2001, 116-120.

16. Hiroyoshi N, Miki H, Hirajima T, Tsunekawa M: Enhancement of chalcopyrite leaching by ferrous ions in acidic ferric sulfate solutions. Hydrometallurgy. 2001, 60: 185–197.

17. Pinches A, Myburgh P.J, Merwe C:. Process for the rapid leaching of chalcopyrite in the absence of catalysis. 2001, Patent No: US 6, 277, 341 B1.

18. Third K.A, Cord-Ruwisch R, Watling H.R: Control of the redox potential by oxygen limitation improves bacterial leaching of chalcopyrite. Biotechnology and Bioengineering. 2002, 78 (4): 433–441.

 19. James E. House: Inorganic Chemistry. Elsevier Inc. 2008, 258-277.