انحلال مس از کانسنگ اکسیدی {قسمت سوم}

کانسنگ اکسیدی و تأثیر غلظت آمونیاک و کربنات آمونیوم

مطالعات محققین نشان داده است که در لیچینگ آمونیاکی وجود مقدار کمی از کربنات آمونیوم برای تنظیم ph محلول برای تشکیل گونه های پایدار مس الزامی است. همچنین ثابت شده است که در این شرایط بازیابی مس در صورت عدم وجود کربنات آمونیوم بسیار پایین است [۱۰٫۸٫۱] مقادیر زیاد کربنات آمونیوم با پایین آوردن pH محلول، سبب رسوب مس بهصورت گونه های هیدروکسیدی و اکسیدی می شود.
نتایج تحقیقات انجام گرفته در محیط های آمونیاکی این نکته را به اثبات رسانده که گونه های پایدار کمپلکس مس و آمونیاک در بازه ۸ تا ۱۰/۵است بنابراین برای دستیابی به این محدوده مطلوب از pH، استفاده از این نمک آمونیاک اجتناب ناپذیر است. در نتیجه غلظت های متغیری از آمونیاک و کربنات آمونیوم در دمای ۲۰درجه سانتی گراد، دور همزنی ۵۰۰دور بر دقیقه، نسبت جامد به مایع ۱/۱۰ و ذرات با ابعاد +۷۵-۱۵۰µm بررسی شد.

با افزایش غلظت آمونیاک بازیابی رو به افزایش بوده و برای مقدار ثابتی از آمونیاک با کاهش مقدار غلظت کربنات آمونیوم بازیابی افزایش می یابد.
علاوه بر این وجود کربنات آمونیوم منجر به افزایش غلظت آمونیاک می شود. طبق واکنش ها آمونیاک موجود در محلول به محض حل شدن مس، آن را
به صورت کمپلکس در ساختار خود احاطه می کند و مطابق با اصل لوشاتلیه موجب می شود که واکنش به سمت راست هدایت شده و از این طریق موجب افزایش بازیابی مس می شود.

مطالعات نشان داد که در لیچینگ آمونیاکی حالت ژله ای حین لیچینگ تشکیل نمی شود. همچنین مشاهده شد که محتویات داخل رآکتور به محض خاموش کردن همزن مکانیکی به سرعت ته نشین شد.

تأثیر نسبت جامد به مایع

نسبت های جامد به مایع ۱/۱۰ ،۱/۲۰و ۱/۷در این آزمایش ها بررسی و مشخص شد با افزایش این نسبت بازیابی کاهش یافته
و بعد از مقدار ۱/۱۰تغییر بارزی در بازیابی صورت نگرفت. با کاهش مقدار جامد در واحد حجم، مقدار آمونیاک کافی برای انجام لیچینگ فراهم می شود. مطابق شکل نسبت جامد به مایع ۱/۱۰مقدار مناسب تعیین شد. سایر شرایط عبارت بودند از: ۳مول آمونیاک، ۰/۳مول کربنات آمونیوم، دمای ۲۰درجه
سانتی گراد، دور همزنی ۵۰۰دور بر دقیقه و ذرات با ابعاد .+۱۵ -۱۵۰µm

تأثیر دما

برای بررسی تأثیر دما، آزمایش هایی در دماهای ،۲۰ ،۳۰ ۴۰و ۶۰ درجه سانتیگراد انجام شد. مطابق شکل با افزایش دما تا ۶۰درجه سانتیگراد تغییر چشم گیری در نرخ انحلال مس بعد از ۶۰دقیقه مشاهده نشد. بعد از ۶۰دقیقه زمان لیچینگ ۹۴/۱۷درصد در دمای ۲۰درجه سانتیگراد و بیش از ۹۹/۹درصد در دمای ۴۰درجه سانتیگراد بازیابی مس به دست آمد.

همچنین مشاهده شد فقط در ۲۰دقیقه اول شروع واکنش، بازیابی به شدت متأثر از دما بوده و بعد از ۲۰دقیقه، دما تأثیر بارزی در انحلال مس از کانسنگ مس اکسیدی با باطله کربناته ندارد. بنابراین دمای ۲۰درجه سانتیگراد مناسب ترین دمای انجام واکنش انتخاب شد.

مطالعه قسمت اول مقاله

مطالعه قسمت دوم مقاله