بررسی تأثیر افزایش پیریت بر لیچینگ کنسانتره کالکوپیریتی مس سرچشمه در محیط گلایسین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فراوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

2 گروه فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران)، تهران، ایران

3 گروه فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

4 کارشناس ارشد، امور تحقیق و توسعه، مجتمع مس سرچشمه، کرمان، ایران

چکیده

استحصال مس از منابع سولفیدی به روشهای هیدرومتالورژیکی از بزرگترین چالشهای محققان صنایع معدنی است. گلایسین یکی از معرفهای نوین لیچینگ کانیهای مس و طلا است که پتانسیل بالایی از نظر محیط زیستی، فنی و اقتصادی برای عمل آوری کنسانتره های سولفیدی مس و استفاده در صنعت دارد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تأثیر محتوای پیریت بر انحلال مس از کنسانتره کالکوپیریتی در محیط گلایسین بوده است. آزمایشهای لیچینگ و آنالیزهای الکتروشیمیایی روی کنسانتره فلوتاسیون مس سرچشمه انجام گردید. آزمایشهای لیچینگ در سه نسبت وزنی محتوای پیریت به کنسانتره (صفر، 20 و 40%) انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت پیریت به کنسانتره، استخراج مس به طرز قابل توجهی افزایش می­یابد، به طوریکه با افزایش پیریت در شرایط 5/10=pH، دمای ̊C 60، درصد جامد 5%، دبی اکسیژن L/min 1، غلظت گلایسین M 7/0 و دور همزنی rpm 500، بعد از گذشت 12 ساعت استخراج مس از 6/50% در نمونه بدون افزایش پیریت به  8/73% در نمونه با افزایش 40% پیریت، افزایش یافت، در حالیکه استخراج آهن در سطح بسیار پایینی است (کمتر از 7/0% ). نتایج آنالیزهای الکتروشیمیایی با ولتامتری چرخه­ای و پلاریزاسیون نشان داد که بیشترین جریان اکسایش آندی مربوط به نمونه کنسانتره مس و کمترین جریان مربوط به پیریت است که تطابق خوبی با نتایج حاصل از آزمایشهای لیچینگ داشتند. این نتایج، پتانسیل بالای لیچینگ با عامل گلایسین را در استخراج مس از کنسانتره­های پرپیریت نشان می­دهد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  D. Dreisinger (2006) "Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper", Hydrometallurgy, 83, 10-20.
##
[2]  B. Tanda, J. Eksteen, E. Oraby (2017) "An investigation into the leaching behaviour of copper oxide minerals in aqueous alkaline glycine solutions", Hydrometallurgy, 167,153-162.
##
 [3] E. Oraby, J. Eksteen (2014) "The selective leaching of copper from a gold–copper concentrate in glycine solutions", Hydrometallurgy, 150, 14-19.
##
[4]  Z. Lu, M. Jeffrey, F. Lawson (2000) "The effect of chloride ions on the dissolution of chalcopyrite in acidic solutions", Hydrometallurgy, 56, 189-202.
##
 [5] J. Eksteen, E. Oraby, B. Tanda (2017) "A conceptual process for copper extraction from chalcopyrite in alkaline glycinate solutions", Minerals Engineering, 108, 53-66.
##
[6]  J. Eksteen, E. Oraby, B. Tanda (2016) "An alkaline glycine-based process for copper recovery and iron rejection from chalcopyrite", Proceedings of the IMPC.
##
[7]  G. O'Connor, K. Lepkova, J. Eksteen, E. Oraby (2018) "Electrochemical behaviour of copper in alkaline glycine solutions", Hydrometallurgy, 181, 221-229.
##
[8]  E. Oraby, J. Eksteen (2015) "The leaching of gold, silver and their alloys in alkaline glycine–peroxide solutions and their adsorption on carbon", Hydrometallurgy, 152,199-203.
##
 [9] E. Oraby, J. Eksteen, B. Tanda (2017) "Gold and copper leaching from gold-copper ores and concentrates using a synergistic lixiviant mixture of glycine and cyanide", Hydrometallurgy, 169, 339-345.
##
[10]  B. Tanda, E. Oraby, J. Eksteen (2017) "Recovery of copper from alkaline glycine leach solution using solvent extraction", Separation and Purification Technology, 187, 389-396.
##
[11]  G. O'Connor, K. Lepkova, J. Eksteen, E. Oraby (2018) "Electrochemical behaviour and surface analysis of chalcopyrite in alkaline glycine solutions", Hydrometallurgy, 182, 32-43.
##
[12]  C. Song, J. Zhang (2008) "Electrocatalytic oxygen reduction reaction, in:  PEM fuel cell electrocatalysts and catalyst layers", Springer,  pp. 89-134.
##
[13]  E. Oraby, J. Eksteen (2015) "Gold leaching in cyanide-starved copper solutions in the presence of glycine", Hydrometallurgy, 156, 81-88.
##
 [14] F. Habashi (1999) A textbook of hydrometallurgy, Métallurgie Extractive.
##
[15]  V. Berry, L. Murr, J.B. Hiskey (1987) "Galvanic interaction between chalcopyrite and pyrite during bacterial leaching of low-grade waste", Hydrometallurgy, 3, 309-326.
##
 [16] J.B. Hiskey, M.E. Wadsworth (1981) "Electrochemical processes in the leaching of metal sulfides and oxides", Journal of Macromolecular Science-Physics, 303-325.
##
[17]  S.J. Koleini, V. Aghazadeh, Å. Sandström (2011) " Acidic sulphate leaching of chalcopyrite concentrates in presence of pyrite", Minerals Engineering, 24, 381-386.
##
[18]  G. Nazari, D. Dixon, D. Dreisinger (2011) " Enhancing the kinetics of chalcopyrite leaching in the Galvanox™ process", Hydrometallurgy, 105, 251-258.
##
[19]  G. Nazari, D. Dixon, D. Dreisinger (2012) "The mechanism of chalcopyrite leaching in the presence of silver-enhanced pyrite in the Galvanox™ process", Hydrometallurgy, 113, 122-130.
##
[20]  A. Mehta, L. Murr (1982) " Kinetic study of sulfide leaching by galvanic interaction between chalcopyrite, pyrite, and sphalerite in the presence of T. ferrooxidans (30 C) and a thermophilic microorganism (55 C)", Biotechnology and Bioengineering, 24,919-940.
##
 [21] M. Ruiz, K. Montes, R. Padilla (2015) "Galvanic effect of pyrite on chalcopyrite leaching in sulfate-chloride media", Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 36,65-70.
##
 [22] D. Shin, J. Ahn, J. Lee (2019) "Kinetic study of copper leaching from chalcopyrite concentrate in alkaline glycine solution", Hydrometallurgy, 183, 71-78.
##
 [23] B. Tanda, J. Eksteen, E. Oraby, G. O'Connor (2019) "The kinetics of chalcopyrite leaching in alkaline glycine/glycinate solutions", Minerals Engineering, 135, 118-128.