تعيين ميزان ماده آلي باقي‌مانده در رافينيت خروجي از واحد استخراج حلالي مس و حذف آن به كمك فلوتاسيون نانوحباب

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

يكي از مهم‌ترين مراحل در فرآيند توليد هيدرومتالورژيكي مس، استخراج حلالي مي‌باشد كه به تغليظ محلول حاوي مس كمك مي‌كند. وجود مقادير اندكي از مواد آلي شامل استخراج‌كننده (Lix984N) و رقيق‌كننده (كروزن يا نفت سفيد)، كه در رافينيت برگشتي از فرآيند استخراج حلالي به دام افتاده‌اند، مي‌تواند در چرخه استحصال مس به روش هيپ‌ليچينگ مشكلاتي فني نظير آبگريز كردن سطوح ذرات، انسداد خلل و فرج ذرات تشكيل دهنده هيپ، محدود كردن انتقال اكسيژن به سطح واكنش و تاثير منفي روي فعاليت ميكروارگانيسم‌ها ايجاد كند. حضور و بقاي مواد آلي در داخل هيپ علاوه بر آثار منفي زيست‌محيطي، منجر به كاهش دسترسي اسيد به سطوح واكنش و كاهش بازدهي فرآيند مي گردد. در اين پژوهش، با هدف حذف يا كاهش اين مواد آلي از رافينيت به روش فلوتاسيون با تاكيد بر استفاده از نانوحباب‌ها، مجموعه‌اي از آزمايش‌ها طراحي و اجرا شد. اولين گام در اين پژوهش، شناسايي و تعيين مقدار ماده آلي موجود در محلول رافينيت بود، از طرفي علاوه بر مقدار كم ماده آلي در رافينيت، اين محلول اسيدي حاوي مقادير زيادي از يون‌هاي آهن، گوگرد مس و ساير عناصر است كه تشخيص و تفكيك مواد آلي را دشوار مي نمايد. بنابراين به‌منظور شناسايي و سنجش ميزان ماده آلي موجود در محلول، از روش‌هاي مختلفي مانند طيف‌سنجي فرابنفش–مرئي (UV-Vis)، آناليز كربن آلي كل(TOC)، آناليز ميزان اكسيژن‌خواهي شيميايي (COD) و روش‌ تخميني وزن‌سنجي استفاده شد. در گام دوم به بررسي كارايي حذف ماده آلي از محلول رافينيت با استفاده از روش فلوتاسيون پرداخته شد. در اين راستا، آزمايش‌هايي با انواع مختلفي از سيستم‌هاي فلوتاسيون شامل فلوتاسيون مكانيكي به كمك دستگاه فلوتاسيون مدل دنور و فلوتاسيون بدون همزن مكانيكي، با استفاده از سلول ساخته شده در آزمايشگاه و كمك حباب‌ها و ميكرو-نانوحباب‌ها انجام گرفت. نتايج نشان داد كه فلوتاسيون به كمك سلول مكانيكي توانايي كاهش 50 درصد از مواد آلي محلول رافينيت را دارد كه اين كاهش در همان دقايق ابتدايي فرآيند فلوتاسيون رخ مي‌دهد و پس از آن به دليل اختلاط، مقدار ماده آلي روند افزايشي پيدا مي‌كند. فلوتاسيون به كمك نانوحباب‌ها، در حالتي كه محلول در پمپ گردش نداشته باشد و اختلاط ايجاد نشود توانايي كاهش 58/33 درصد از ماده آلي را داشت، درحالي كه تزريق پيوسته ميكرو-نانوحباب‌ها و گردش محلول در پمپ توانست در بهتوين حالت 54/17 درصد از ماده آلي محلول رافينيت را حذف كند. فلوتاسيون به كمك حباب‌هايي با ابعاد چند ميلي‌متر، بدون همزن مكانيكي، توانست در بهترين حالت 47/92 درصد از ميزان ماده آلي محلول را كاهش دهد.

234566

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان