بررسی قابلیت فروشویی مخزنی وستونی کانسنگ مس اکسیدی با واکنشگرهای آمونیاکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار فرآوری مواد معدنی، دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشجوی کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی، دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار فرآوری مواد معدنی، دانشگاه تربیت مدرس

4 دانشجوی دکترای فرآوری مواد معدنی، دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این تحقیق، به مطالعه و بهینه سازی روش¬های فروشویی مخزنی و ستونی کانه مس اکسیدی معدن مسکنی با واکنشگرهای هیدروکسید آمونیوم و کربنات آمونیوم در مقیاس آزمایشگاهی پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی در روش فروشویی مخزنی، غلظت هیدروکسید آمونیوم، نسبت مایع به جامد و زمان بوده¬اند که با روش سطح پاسخ مورد طراحی آزمایش و تحلیل نتایج قرار گرفته¬اند. ضریب همبستگی بالای بدست آمده (96/0)، بیانگر انطباق خوب مدل درجه دو پیشنهادی با داده¬های آزمایشگاهی بوده است. بازیابی مس تحت شرایط بهینه (غلظت 88 گرم بر لیتر هیدروکسید آمونیوم، نسبت مایع به جامد 7 و زمان فروشویی 120 دقیقه)، 22/96 درصد بدست آمده است. در روش فروشویی ستونی، پارامترهای غلظت هیدروکسید آمونیوم، دبی پاشش، دانه¬بندی و زمان فروشویی انتخاب شدند و در سه سطح با آرایه 9L روش تاگوچی، مورد طراحی آزمایش و تحلیل نتایج قرار گرفته¬اند. نتایج بدست¬آمده نشان داد که مقدار بهینه پارامترهای فوق به ترتیب 40 گرم بر لیتر، 6/15 لیتر بر متر مربع ساعت، 75/4-1 میلیمتر و 10 روز می¬باشند. همچنین غلظت هیدروکسید آمونیوم، دانه بندی کانسنگ و زمان فروشویی، به ترتیب مهمترین پارامترهای موثر بر فرایند فروشویی ستونی شناخته شدند. بازیابی 6/80 درصدی مس اکسیدی، نتیجه آزمایش نهایی انجام شده جهت تایید شرایط بهینه بدست آمده از روش تاگوچی بود. در نهایت، سینتیک فروشویی ستونی مس به اجمال مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مکانیزم نفوذ تطابق بیشتری را با داده¬های آزمایشگاهی دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Koleini S.M.J.; Jafarian M.; Abdollahy M; Agazadeh V (2010) “Galvanic leaching of chalcopyrite in atmospheric pressure and sulphate media: kinetic and surface studies”, Ind. Eng. Chem. Res., 49, 5997-6002.
 
[2] Koleini S.M.J.; Jafarian M.; Abdollahy M.; Javadian S.; Agazadeh V (2011) “Galvanic dissolution of chalcopyrite in sulphate media in the presence of ferric ion and using pyrite as a catalyst”, Iranian Journal of Separation Science and Engineering, 2, , 2.
 
[3] Koleini S.M.J.; Aghazadeh V.; Sandstrom A (2011) “Acid sulphate leaching of chalcopyrite concentrates in presence of pyrite”, Minerals Engineering 24, 381-386.
 
[4] Khodadadi A.; Koleini S.M.J.; Rabieh A.; Shikzadeh G.; Hasani M (2009) “Study of mathematical model and developed appropriate software for the heap leaching oxide copper minerals”, Iranian Journal of Mining Engineering, 4,  7.
 
[5] Meng, X.; Kenneth, N (1996) "The principles and applications of ammonia leaching of metals—a review", Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 16, 1, 23-61.
 
[6] http://www.metaleach.com/ammleach/ technical details.
 
[7] Ekmekyapar, A.; Oya, R (2003) "Dissolution kinetics of an oxidized copper ore in ammonium chloride solution", Chemical and biochemical engineering quarterly, 17, 4, 261-266.
 
[8] Arzutug, M.E.; Kocakerim, M.M (2004) "Leaching of Malachite Ore in NH3-Saturated Water", Industrial & engineering chemistry research, 43, 15, 4118-4123.
 
[9] Bingol, D., Canbazoglu, M., (2005), "Dissolution kinetics of malachite in ammonia/ammonium carbonates leaching",Hydrometallurgy, 76, 1-2, 55-62
 
[10] Park, K.H.; Mohapatra, D (2007) "A study on the oxidative ammonia/ammonium sulphate leaching of a complex (Cu-Ni-Co-Fe) matte", Hydrometallurgy, 86, 3-4, 164-171.
 
[11] Mineralurgii, F.P (2009) "Ammonia pressure leaching for Lubin shale middlings", Physicochemical Problems of Mineral Processing, 43, 5-20.
 
[12] Guo-dong, Z.; Qing, L (2010) “Leaching of copper from tailings using ammonia/ammonium chloride solution and its dynamics”, International Conference on Chemistry and Chemical Engineering (ICCCE).
 
[13] Liu, W.; Tang, M.T (2010) "Dissolution kinetics of low grade complex copper ore in ammonia-ammonium chloride solution",Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 20, 5, 910-917.
]14[ آقازاده، والح (1381) "لیچینگ کانسنگ اکسیدی مس سونگون"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
 
[15] Myers Raymond, H.; Montgomery, D.C (2002) “Response Surface Methodology: process and product optimization using designed experiment”, A Wiley-Interscience Publication.
 
[16] Montgomery, D.C (2001) “Design and Analysis of Experiments”, John Wiley and Sons, New York, 684 p.
 
[17] Aydogan, S.; Aras, A.; Canbazolu, M (2005) “Oxidative ammonia leaching of sphalerite_concentrate”, Selcuk Univ Eng Arc Fac, 20, 55.
 
[18] Crundwell, F.K (1988) “Effect of iron impurity in zinc sulphide concentrates on the rate of dissolution”, AIChEJ, 34, 1128.
 
[19] Levenspiel, O (2005), “Chemical reaction engineering”, 2nd Edition, John Wiley, New York.