بررسي راهكارهاي كاهش رسوبات بازدارنده در فرآيند هيپ بيواكسيداسيون كانسنگ‌هاي طلاي مقاوم سولفيدي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

فرآوري كانسنگ‌هاي سولفيدي مقاوم داراي چالش‌ها و مشكلاتي است. يكي از اين معضلات، محصور شدن ذرات ريزدانه طلا درون شبكه‌هاي سولفيدي (پيريت و آرسنوپيريت) است، كه سبب كاهش بازيابي طلا از طريق فرآيند سيانيداسيون مي‌شود. لذا به‌منظور افزايش راندمان، تجزيه اين شبكه‌هاي سولفيدي و آزادسازي فلز باارزش توسط فرآيند بيواكسيداسيون ضروري مي‌باشد. هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري كم، سازگاري با محيط‌زيست و پيچيده نبودن عمليات از مزاياي اين روش نسبت به ساير روش¬هاست. يكي از مشكلات اين روش تشكيل رسوبات ثانويه بازدارنده نظير جاروسيت، ژيپس و سولفور عنصري در حين فرآيند بيواكسيداسيون مي‌باشد. حضور اين رسوبات در سيستم سبب غيرفعال كردن سطح كاني‌ها و كاهش راندمان فرآيند مي‌شود. هدف از انجام اين پژوهش بررسي تأثير فرآيند بيواكسيداسيون در افزايش بازيابي طلا براي كانسنگ‌هاي سولفيدي مقاوم و نيز شناسايي نوع و ميزان تشكيل رسوبات بازدارنده در اين فرآيند است. همچنين تأثير افزودن تركيبات آهن، ازجمله سولفات آهن فرو و سولفات آهن فريك در غلظت‌هاي مختلف، بر ميزان ارتقاء فرآيند بيواكسيداسيون و تشكيل رسوبات، مورد مطالعه قرار¬گرفت. نمونه مورد مطالعه، كانسنگ معدن موته، حاوي كاني پيريت با عيار طلاي 19 گرم بر تن مي‌باشد. در ابتدا پيش از انجام فرآيند اصلي، چند مرحله مطالعات خصوصيت سنجي نظير آناليزهاي XRD وXRF انجام شد. سپس آزمايش¬هاي بيواكسيداسيون به شكل¬هاي گوناگون، در ظروف لرزان، در رآكتورهاي همزن¬دار و در رآكتورهاي ستوني انجام شد. در ادامه آزمايش سيانيداسيون به‌صورت بطري غلتان جهت محاسبه ميزان بازيابي طلا، مقدار مصرف سيانيد و مقدار مصرف آهك انجام گرفت. در اين فرآيند از ميكروارگانيسم¬هاي اكسيد¬كننده آهن و سولفور مزوفيل و ترموفيل معتدل استفاده شد. در آزمايش¬هاي انجام‌شده تأثير عوامل مختلف ازجمله حضور و عدم حضور ميكروارگانيسم¬ها، مقدار pH(5/1 و 2)، نوع محيط كشت (نوريس و k9M)، نوع ميكروارگانيسم (مزوفيل و ترموفيل)، نوع آب مورداستفاده (آب چاه منطقه و آب ديونيزه) و افزودن غلظت¬هاي مختلف سولفات آهن فرو و فريك (1/0 و 06/0 و 03/0 و 01/0 و 0 مولار)، در كارايي فرآيند بيواكسيداسيون بررسي شد. نتايج نشان داد بالاترين راندمان فرآيند در شرايط 5/1pH= اوليه، محيط كشت k9M، حضور ميكروارگانيسم¬هاي نوع ترموفيل معتدل مي‌باشد. لازم به ذكر است محيط كشت نوريس ازلحاظ اقتصادي به‌صرفه‌تر از محيط k9M است. افزودن سولفات آهن فريك به محلول درمقايسه با سولفات آهن فرو سبب افزايش راندمان بيشتري مي¬شود، زيرا يون آهن فريك سبب انحلال مضاعف و سريع¬تر كانسنگ مي¬شود. توجه به اين نكته، كه غلظت بيش‌ازحد اين يون در محلول به علت تشكيل رسوبات، موجب كاهش بازيابي مي‌شود، ضروري است. لذا از ميان غلظت¬هاي مختلف بررسي¬شده، غلظت 03/0 مولار مناسب‌ترين مقدار سولفات آهن فريك جهت افزودن به محلول است. نتايج حاصل از آناليزهاي SEM-EDS بيانگر تشكيل رسوباتي نظير جاروسيت، ژيپس، هيدروكسيدهاي آهن و گوگرد عنصري در حين فرآيند است، كه اين رسوبات براثر افزايش غلظت يون‌هاي آهن و سولفات محلول، افزايش دما و افزايش pH ايجاد مي‌شوند. همچنين مشخص شد مقدار بازيابي طلا براي جامد بيواكسيد شده %28/99 و مقدار آن براي جامد بيواكسيد نشده برابر با %73 است. درنتيجه فرآيند بيواكسيداسيون در تجزيه شبكه‌هاي سولفيدي و افزايش بازيابي طلا بسيار مؤثر است.

216602

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمد رئوف حسيني

محمد هادي جزيني، ابراهيم عظيمي