بررسي قابليت هيپ ليچينگ در بازيابي نيكل از منابع لاتريتي كم‌عيار

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

بخش قابل توجهي از نيكل دنيا به صورت منابع كم‌عيار لاتريتي مي‌باشد. به دليل هزينه‌هاي پايين سرمايه‌گذاري و عملياتي، هيپ ليچينگ يكي از با پتانسيل‌ترين روش‌ها در استحصال نيكل از اين منابع است كه در دهه گذشته به طور ويژه مورد توجه صنايع و مراكز تحقيقاتي قرار گرفته است. در اين تحقيق، امكان‌پذيري فرآيند هيپ ليچينگ در استخراج نيكل وكبالت از منابع كم‌عيار لاتريتي خراسان جنوبي مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، تحقيق در دو بخش آگلومراسيون و ليچينگ ستوني انجام شده است. جهت بهينه‌سازي آگلومراسيون، طراحي آزمايش به صورت سطح پاسخ باكس بنكن انجام شد و تاثير چهار پارامتر كليدي شامل غلظت عامل آگلومره (سولفوريك ‌اسيد)، محتواي رطوبت، اندازه ذرات ماده معدني و زمان آگلومراسيون (هر كدام در سه سطح) بر توزيع اندازه ذره و مقاومت خيس‌شوندگي بررسي شد. نتايج آناليز واريانس نشان داد كه هر دو مدل تعريف‌شده معنادار بودند كه نتايج نشان داد با بزرگ‌تر شدن اندازه ذرات ماده معدني اوليه، مقدار ذرات نرمه در حالت معمول و در شرايط تست مقاومت خيس‌شوندگي به طرز قابل توجهي كاهش يافت. شرايط بهينه حاصل از طراحي آزمايش با غلظت اسيد 25، محتواي رطوبت 25، زمان آگلومراسيون 30 دقيقه و اندازه ذرات ريزتر از 10 ميلي‌متر، داراي كمترين ميزان نرمه مي‌باشد. پس از بهينه‌سازي فرآيند آگلومراسيون، آزمايش‌هاي ليچينگ ستوني در چهار ستون 2 متري با نرخ پاشش محلول ورودي 21 ‌ليتر بر ساعت بر مترمربع انجام و امكان‌پذيري فني فرآيند هيپ ليچينگ در شرايط مختلف غلظت عامل آگلومره اسيدي و نيز افزايش كلريد سديم بررسي شد. پس از انجام آزمايش‌هاي مربوط به ليچينگ ستوني، مشخص شد كه ميزان استخراج نيكل و كبالت براي ستون اول (با 35% سولفوريك ‌اسيد محتواي آگلومراسيون) در 170 روز ليچينگ ستوني به‌ترتيب حدود 83 و 76 درصد بود. استخراج نيكل وكبالت براي ستون دوم (با 45% سولفوريك‌ اسيد محتواي آگلومراسيون) در 160 روز ليچينگ ستوني به‌ترتيب حدود 91 و 81 درصد بود. درصد استخراج نيكل و كبالت براي ستون سوم (با 40% سولفوريك ‌اسيد محتواي آگلومراسيون و محيط سولفاتي) در 130 روز ليچينگ ستوني به‌ترتيب حدود 63 و 45 درصد بود. استخراج نيكل و كبالت براي ستون چهارم (با %40 سولفوريك ‌اسيد محتواي آگلومراسيون و محيط سولفاتي كلرايدي) در 130 روز ليچينگ ستوني به‌ترتيب حدود 66 و 60 درصد بود. از دلايل كاهش بازيابي در ستون‌هاي سوم و چهارم مي‌توان به كاهش نفوذپذيري ذرات و زمان ليچينگ كمتر اشاره كرد. نتايج نشان داد كه فرآيند هيپ ليچينگ پتانسيل كاربردي بالايي در استحصال نيكل از منابع كم‌عيار لاتريتي دارد.

215358

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمد رئوف حسيني، هادي عبداللهي

علي احمدي عامله