مقالات

انحلال مس از کانسنگ اکسیدی {قسمت چهارم}

By خرداد ۶, ۱۳۹۷ No Comments

تأثیر اندازه ذرات در بازیابی مس

برای بررسی تأثیر اندازه ذرات بر بازیابی مس از کانسنگ اکسیدی مس، آزمایش هایی با سه بخش دانه بندی صورت گرفت.

با کاهش اندازه ذرات درجه آزادی مطلوبی از ذرات با ارزش به دست می آید، همچنین افزایش سطح مخصوص ذرات طی فرایند خردایش موجب می شود که عامل لیچینگ با سطح بیشتری در تماس باشد. بنابراین کاهش اندازه ذرات از این طریق موجب افزایش بازیابی فلز مس مورد نظر در این آزمایش ها شده است.

برای ذرات -۲۵۰ +۱۵۰µmبازیابی ۸۴درصد، برای ذرات +۷۵ -۱۵۰µm بازیابی ۹۴ درصد و برای ذرات -۷۵µmبازیابی ۹۷/۵درصد بعد از زمان ۶۰دقیقه و دمای ۲۰درجه سانتیگراد حاصل شد.
نتایج به خوبی نشان داد که برای ابعاد ریزتر بازیابی بهبود می یابد. اما با توجه به هزینه های زیاد نرم کنی در آسیاها، تولید ابعاد ریزتر مستلزم صرف هزینه و زمان زیادی است که مقرون به صرفه نیست. بنابراین دانه بندی +۷۵ -۱۵۰
µmمناسب ترین اندازه ذرات تعیین شد.

مدل سینتیکی انحلال در محیط آمونیاکی

در واکنش های سیال-جامد از مدل هسته واکنش نکرده برای ارزیابی سینتیکی استفاده می شود. در این مدل فرض بر این است که واکنش شیمیایی از سطح ذره شروع و به طرف مرکز آن ادامه می یابد و در هرلحظه یک بخش واکنش نکرده در داخل ذره وجود دارد که به مرور زمان کوچکتر می شود.

با فرض مدل مذکور برای واکنش های سیال جامد کنترل واکنش می تواند از طریق انجام واکنش شیمیایی در سطح ذره و یا دیفیوژن عامل انحلال و یا محصول مورد نظر از لایه تشکیل شده بر سطح ذره باشد. 

ضریب همبستگی داده ها در دماهای مختلف خیلی به عدد یک نزدیک نیست. بنابراین در استفاده از این مدل احتمال خطا وجود دارد.

نتیجه گیری

ابتدا آزمایش هایی با محلول اسید سولفوریک انجام گرفت که در تمامی این آزمایش ها مشکل فیلتراسیون محلول خروجی و نیز مقدار مصرف بالای اسید بارز بود.

در ادامه روش لیچینگ آمونیاکی مناسب ترین روش برای انحلال مس از کانسنگ مذکور تشخیص داده شد. پارامترهای غلظت آمونیاک و کربنات آمونیوم، نسبت جامد به مایع، دما و ابعاد ذرات در لیچینگ آمونیاکی مورد بررسی قرار گرفت.

در شرایط مناسب ۳ مول آمونیاک، ۰/۳ مول کربنات آمونیوم، نسبت جامد به مایع ،۱/۱۰ سرعت همزنی ۵۰۰دور بر دقیقه، دمای ۲۰درجه سانتیگراد و ۶۰دقیقه زمان لیچینگ، بازیابی بیش از ۹۴ درصد به دست آمد. در لیچینگ آمونیاکی مشکل فیلتراسیون جامد و محلول خروجی مشاهده نشد.

مطالعات سینتیکی نشان دادند که سینتیک انحلال کانسنگ اکسیدی مس با باطله کربناته صورت می گیرد.

انرژی فعالسازی مورد نیاز برای انجام واکنش ها برابر ۱۶کیلوژول بر مول محاسبه شد. نتایج این تحقیق به روشنی روش لیچینگ آمونیاکی را مناسب ترین روش برای استحصال مس از کانسنگ اکسیدی با باطله کربناته ارائه داد.

 

همچنین بخوانید:  یکی از کاربردهای جالب کویل فنری برنج

مطالعه قسمت اول مقاله

مطالعه قسمت دوم مقاله

مطالعه قسمت سوم مقاله