انحلال مس از کانسنگ اکسیدی و 2 ویژگی اصلی آن { قسمت اول }

trends-will-boost-copper-demand

انحلال مس : کانی های اکسيدی مس مانند آزوریت، مالاکيت، تنوریت و کریزوکولا در محيط های اسيدی و بازی، در دما و فشار محيط می توانند به صورت مطلوبی حل شوند.

معمول ترین اسيد برای انحلال کانسنگ های اکسيدی مس اسيد سولفوریک است که بسته به طبيعت کانسنگ ميزان مصرف اسيد می تواند از 0/4تا 0/7 تن به ازای هر تن مس توليدی متغير باشد. همچنين هيدروکسيد سدیم، آمونياک و آهک مرسوم ترین حلال های ليچينگ قليایی هستند که در صنعت ليچينگ استفاده میشوند.

انحلال مس ليچينگ اسيدی کانسنگ های اکسيدی

انحلال مس

مشکل اساسی در ليچينگ اسيدی کانسنگ های اکسيدی به ویژه با باطله کربناته، علاوه بر مصرف زیاد اسيد، فيلتراسيون محلول ژل های به دست آمده است.

همچنين به دليل آزاد شدن گاز دی اکسيد کربن طی فرایند ليچينگ مخزنی موجب توليد مقدار زیادی کف در مخزن ليچينگ میشود؛ بنابراین از فضای عملياتی مفيد مخزن کاسته می شود. همچنين در شرایط ليچينگ این کانی ها با اسيد
سولفوریک مقادیر زیادی ژیپس (سولفات کلسيم آبدار ) نيز تشکيل می شود.
ليچينگ آمونياکی با رفع این مشکلات، بهترین گزینه برای انحلال کانسنگ های اکسيدی مس با باطله کربناته است.

امروزه در صنعت ليچينگ، آمونياک به دليل عملکرد انتخابی طی فرآیند ليچينگ و تشکيل کمپلکس های پایدار، به طور گسترده در ليچينگ عناصری نظير مس، روی، نيکل و کبالت استفاده می شود.

انحلال مس از کانسنگ اکسیدی

دليل عملکرد انتخابی آمونياک توليد کمپلکس آمونياکی (به خاطر گونهی فعال نيتروژن) است. این کمپلکس
در مرحله ليچينگ برخی از عناصر همچون مس را به طور انتخابی در ساختار کمپلکس خود احاطه میکند که موجب انحلال آن می شود.

ليچينگ آمونياکی برای اولين بار در کارخانه Kennecott در آلاسکا استفاده شد. چون کانسنگ مس، حاوی مقدار زیادی باطله کربناتی در سنگ آهک دولوميتی بود که قابليت انحلال زیادی در محيط های اسيدی را داشت و ميزان مصرف اسيد را به شدت بالا می برد.

Bingolو همکارانش به مطالعه سينتيک انحلال مالاکيت در محيط آمونياک و کربنات آمونيوم پرداخته اند. نمونه جامد مورد آزمایش کانسنگ مالاکيت با 28/4 درصد مس و با باطله سيليسی بوده است.

ضرورت استفاده از آمونياک و کربنات آمونيوم تنها به دليل وجود کربنات موجود در ساختار مالاکيت بوده و هيچ گونه کربناتی در باطله آن مشاهده نمی شود.

Ekmekyaparو همکارانش به مطالعه سينتيک انحلال کانسنگ های اکسيدی مس در حضور کلرید آمونيوم پرداخته اند. نمونه جامد حاوی 10/55درصد CuOو 50/41 درصد SiO2به عنوان باطله بوده است. مقدار مصرف بهينه کلرید آمونيوم 4 مول بر ليتر گزارش شده است.

اگر به کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه علاقه مند هستید مقالات دیگر سایت را نیز مطالعه کنید:

عيارسنجی مس و ۲ ویژگی انحلال مس از کانسنگ اکسیدی { قسمت دوم }

کانسنگ اکسیدی، انحلال مس از آن و ۲ ویژگی اصلی {قسمت سوم}

انحلال مس از کانسنگ اکسیدی چگونه انجام می شود؟

با توجه به آناليز شيميایی نمونه مورد استفاده، علاوه بر اینکه مشکل ليچينگ اسيدی و تشکيل حالت ژله ای برای آن انتظار نمی رود مقدار زیاد کلر آزاد شده از کلرید آمونيوم می تواند بسيار خورنده باشد.

LIU Weiو همکارانش سينتيک انحلال کانسنگ های مس کم عيار را در محلول آمونياک و کلرید آمونيوم مورد مطالعه قرار داده اند. نمونه حاوی CuO 1/44و 26/10درصد SiO2بوده و بنابراین می توان عمده باطله را از نوع سيليسی در نظر گرفت.

شرایط مناسب ليچينگ 0/5مول آمونياک، 2مول کلرید آمونيوم و نسبت جامد به مایع 10به 250گرم بر ميلی ليتر گزارش شده است. در این شرایط حدود 70درصد مس قابل بازیابی است. علاوه بر خورنده بودن محيط حاوی کلر، مقدار درصد جامد بسيار پایين و بازیابی پایين مس مانع از استفاده صنعتی آن می شود.

روش معمول برای فروشویی کانسنگ اکسیدی مس در واقع روش فروشویی با استفاده از اسید سولفوریک است. نکته مهمی که باید به آن توجه داشته باشید این است که اسید سولفوریک اثرات نامطلوبی بر محیط‌ زیست دارد. بنابراین استفاده از روش‌های جایگزین و سازگار با محیط ‌زیست ضروری است. روشهای فروشویی زیستی و فروشویی با اسید سیتریک به عنوان روش‌های سازگار با محیط ‌زیست و جایگزین این روش می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

منبع

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610218312372

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد.