بررسی آزمایشگاهی لیچینگ باطله‌های فلوتاسیون جهت بازیابی مس در یک مخزن اختلاط ناپیوسته
الموضوعات :
جلیل پژوهان
1
,
حسین بیکی
2
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران.
2 - استادیار گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی قوچان، قوچان، ایران. *(مسوول مکاتبات)
تاريخ الإرسال : 13 الثلاثاء , شعبان, 1438
تاريخ التأكيد : 05 الأربعاء , صفر, 1439
تاريخ الإصدار : 17 الإثنين , ربيع الثاني, 1443
الکلمات المفتاحية:
باطله‌های فلوتاسیون,
محیط زیست,
بازیابی مس,
فرآیند لیچینگ,
ملخص المقالة :
زمینه و هدف: با توجه به نیاز صنایع به فلز مس و کاهش منابع با عیار بالا در این پژوهش بازیابی مس از باطله های فلوتاسیون به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. انباشتگی باطله های حاصل از فرآیندهای صنعتی از جمله فلوتاسیون و آثار مخرب این باطله ها بر محیط زیست از دیگر ضروریات استفاده از باطله های فلوتاسیون می باشد.
روش بررسی: آزمایش های لیچینگ در یک تانک استیل همزن دار در دمای ثابت oC25 انجام شده است. از اسید سولفوریک %98 به عنوان حلال در فرآیند لیچنیگ استفاده شده است. در آزمایش ها kg 18 از باطله فلوتاسیون وارد تانک می شود و دانسیته های مختلف پالپ با تغییر در اندازه آب حاصل می شود. آزمایش ها با درصدهای وزنی %30، %35، %40 و %45 جامد در آب انجام شده است.
یافته ها: نتایج بدست آمده از این پژوهش نشان داد که افزودن ناگهانی اسید به تانک به دلیل ایجاد تغییر ناگهانی در غلظت اسید کارایی فرآیند لیچینگ را بالا می برد. افزودن ناگهانی اسید نسبت به افزودن تدریجی آن، موجب انحلال کم تر آهن موجود در باطله ها، به دلیل زمان اقامت کم تر ذرات جامد می شود.
بحث و نتیجه گیری: مقدار مصرف اسید در تست ها از 31 کیلوگرم بر تن خوراک تا 54 کیلوگرم بر تن خوراک متغیر بود. همچنین مشخص شد که با توجه به شرایط آزمایش، نمونه %40، به عنوان خوراک مناسب جهت بازیابی مس پیشنهاد می شود. برای جامد 40% زمان اقامت 15 دقیقه و میزان بازیابی مس %67/92 می باشد.
المصادر:
Dold B., Fontbote L., 2001. Element cycling and secondary mineralogy in porphyry copper tailings as a function of climate. primary mineralogy, and mineral processing, J. Geochem. Explor, Vol. 74, pp. 3-35.
Bryan C.G., Hallberg K. B., Johnson D.B., 2006. Mobilisation of metals in mineral tailings at the abandoned Sao Domingos copper mine (Portugal) by indigenous acidophilic bacteria, Hydrometallurgy, Vol. 83, pp. 184-194.
Andrade S., Moffett J., Correa J.A., 2006. Distribution of dissolved species and suspended particulate copper in an intertidal acosystem affected by copper mine tailings in Northern Chile, Chem, Vol. 101, pp. 203-212.
Li M. S., Luo Y. P., Su Z. Y., 2007 Heavy metal concentrations in soils and plant accumulation in a restored manganese mineland in Guangxi, South China, Environmental Pollution, Vol. 147, pp. 168-175.
Antonijevica M. M., Dimitnijevic M.D., Stevanovic Z.O., Serbula S. M., Bogdanovic G. D., 2008. Investigation of the possibility of copper recovery from the flotation tailings by acid leaching. Hazardous Materials, Vol. 158, p 23-34.
Davenport W.G., 2002, Extractive Metallurgy of Copper, 4th ed. PERGAMON.
Seetharaman, S., 2014, Treatise on Process Metallurgyreatise Volume 3: Industrial Processes.
Crundwell, F.K., 2014. The mechanism of dissolution of minerals in acidic and alkaline solutions: Part III. Application to oxide, hydroxide and sulfide minerals, Hydrometallurgy, Vol. 149, pp. 71-81.
Watling, H.R., 2013. Chalcopyrite hydrometallurgy at atmospheric pressure: 1. Review of acidic sulfate, sulfate– chloride and sulfate– nitrate process options, Hydrometallurgy, Vol. 140, pp. 163-180.
Bingol D., Canbazoglu M., 2004. Dissolution kinetics of malachite in sulphuric acid. Hydrometallurgy, Vol. 72: 159-165.
Hansen H. K., Rojo A., Ottosen L.M., Electrodialytic remediation of copper mine tailings, J. Hazard. Mater. Vol. 177, pp. 179-183.
Gericke M., Pinches A., Van Rooyen J., 2001. Bioleaching of a chalcopyrite concentrate using an extremely thermophilic culture, International Journal of Mineral Processing, Vol. 62, pp. 243-255.
Towler, G., Sinnott R., 2013, Chapter 17 - Separation Columns (Distillation, Absorption, and Extraction), in Chemical Engineering Design (Second Edition), G. Towler and R. Sinnott, Editors., Butterworth-Heinemann: Boston. pp. 807-935.
Canterford J. H., Davey P.T., Tsambourakis G., 1985. The Influnce Of Ferric iron On The Dissolution Of Copper From Lump Oxide Ore : Implication In Solution Mining, Hydrometallurgy, Vol. 15, pp. 93-112.
Muñoz J. A., Dreisinger D. B., Cooper W. C., Young S. K., 2007. Silver-catalyzed bioleaching of low-grade copper ores. Part II: Stirred tank tests, Hydrometallurgy, Vol. 88, pp. 19-34.
Yang X., Huang X., Qiu T., 2015. Recovery of zinc from cyanide tailings by flotation, Minerals Engineering, Vol. 84, pp.100–105.
Treybal, R.E., 1968. Mass-transfer operations, McGraw-Hill New York.
Muravyov, M. I., Fomchenko, N. V., Usoltsev, A. V., Vasilyev, E. A., Kondrat'eva, T. F., 2012. Leaching of copper and zinc from copper converter slag flotation tailings using H2SO4 and biologically generated Fe2(SO4)3, Hydrometallurgy, Vol. 119-120, pp. 40–46
Chen, T., Lei, C.,Yana, B., Xiao, X., 2014. Metal recovery from the copper sulfide tailing with leaching and fractional precipitation technology, Hydrometallurgy, Vol. 147–148, pp.178–182.
Min, X., Yuan, C., Liang, Y., Chai, L., Kea, Y., 2012, Metal recovery from sludge through the combination of hydrothermal sulfidation and flotation, The 7th International Conference on Waste Management and Technology, Procedia Environmental Sciences, Vol. 16, pp. 401 – 408.
Ahmed, I. M., Nayl, A. A., Daoud, J. A., 2016, Leaching and recovery of zinc and copper from brass slag by sulfuric acid, Journal of Saudi Chemical Society, Vol. 20, pp. S280–S285.
Mengjie Luo, M., Liu, C., Jiang, Y., Xue, J., Li, P., Yu, J., 2017 Green recovery of potassium and aluminum elements from alunite tailings using gradient leaching process, Vol. 168, pp. 1080-1090.
_||_
Dold B., Fontbote L., 2001. Element cycling and secondary mineralogy in porphyry copper tailings as a function of climate. primary mineralogy, and mineral processing, J. Geochem. Explor, Vol. 74, pp. 3-35.
Bryan C.G., Hallberg K. B., Johnson D.B., 2006. Mobilisation of metals in mineral tailings at the abandoned Sao Domingos copper mine (Portugal) by indigenous acidophilic bacteria, Hydrometallurgy, Vol. 83, pp. 184-194.
Andrade S., Moffett J., Correa J.A., 2006. Distribution of dissolved species and suspended particulate copper in an intertidal acosystem affected by copper mine tailings in Northern Chile, Chem, Vol. 101, pp. 203-212.
Li M. S., Luo Y. P., Su Z. Y., 2007 Heavy metal concentrations in soils and plant accumulation in a restored manganese mineland in Guangxi, South China, Environmental Pollution, Vol. 147, pp. 168-175.
Antonijevica M. M., Dimitnijevic M.D., Stevanovic Z.O., Serbula S. M., Bogdanovic G. D., 2008. Investigation of the possibility of copper recovery from the flotation tailings by acid leaching. Hazardous Materials, Vol. 158, p 23-34.
Davenport W.G., 2002, Extractive Metallurgy of Copper, 4th ed. PERGAMON.
Seetharaman, S., 2014, Treatise on Process Metallurgyreatise Volume 3: Industrial Processes.
Crundwell, F.K., 2014. The mechanism of dissolution of minerals in acidic and alkaline solutions: Part III. Application to oxide, hydroxide and sulfide minerals, Hydrometallurgy, Vol. 149, pp. 71-81.
Watling, H.R., 2013. Chalcopyrite hydrometallurgy at atmospheric pressure: 1. Review of acidic sulfate, sulfate– chloride and sulfate– nitrate process options, Hydrometallurgy, Vol. 140, pp. 163-180.
Bingol D., Canbazoglu M., 2004. Dissolution kinetics of malachite in sulphuric acid. Hydrometallurgy, Vol. 72: 159-165.
Hansen H. K., Rojo A., Ottosen L.M., Electrodialytic remediation of copper mine tailings, J. Hazard. Mater. Vol. 177, pp. 179-183.
Gericke M., Pinches A., Van Rooyen J., 2001. Bioleaching of a chalcopyrite concentrate using an extremely thermophilic culture, International Journal of Mineral Processing, Vol. 62, pp. 243-255.
Towler, G., Sinnott R., 2013, Chapter 17 - Separation Columns (Distillation, Absorption, and Extraction), in Chemical Engineering Design (Second Edition), G. Towler and R. Sinnott, Editors., Butterworth-Heinemann: Boston. pp. 807-935.
Canterford J. H., Davey P.T., Tsambourakis G., 1985. The Influnce Of Ferric iron On The Dissolution Of Copper From Lump Oxide Ore : Implication In Solution Mining, Hydrometallurgy, Vol. 15, pp. 93-112.
Muñoz J. A., Dreisinger D. B., Cooper W. C., Young S. K., 2007. Silver-catalyzed bioleaching of low-grade copper ores. Part II: Stirred tank tests, Hydrometallurgy, Vol. 88, pp. 19-34.
Yang X., Huang X., Qiu T., 2015. Recovery of zinc from cyanide tailings by flotation, Minerals Engineering, Vol. 84, pp.100–105.
Treybal, R.E., 1968. Mass-transfer operations, McGraw-Hill New York.
Muravyov, M. I., Fomchenko, N. V., Usoltsev, A. V., Vasilyev, E. A., Kondrat'eva, T. F., 2012. Leaching of copper and zinc from copper converter slag flotation tailings using H2SO4 and biologically generated Fe2(SO4)3, Hydrometallurgy, Vol. 119-120, pp. 40–46
Chen, T., Lei, C.,Yana, B., Xiao, X., 2014. Metal recovery from the copper sulfide tailing with leaching and fractional precipitation technology, Hydrometallurgy, Vol. 147–148, pp.178–182.
Min, X., Yuan, C., Liang, Y., Chai, L., Kea, Y., 2012, Metal recovery from sludge through the combination of hydrothermal sulfidation and flotation, The 7th International Conference on Waste Management and Technology, Procedia Environmental Sciences, Vol. 16, pp. 401 – 408.
Ahmed, I. M., Nayl, A. A., Daoud, J. A., 2016, Leaching and recovery of zinc and copper from brass slag by sulfuric acid, Journal of Saudi Chemical Society, Vol. 20, pp. S280–S285.
Mengjie Luo, M., Liu, C., Jiang, Y., Xue, J., Li, P., Yu, J., 2017 Green recovery of potassium and aluminum elements from alunite tailings using gradient leaching process, Vol. 168, pp. 1080-1090.
