استخراج مس از منابع اکسیدی در معدن مس سونگون

صنایع و معادن
دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته معدن استخراج مس از منابع اکسیدی در معدن مس سونگون چکیده مس یکی از پرمصرف ترین و مفیدترین عناصر فلزی است که از دیر باز در زندگی بشر مورد استفاده قرار گرفته است. تاریخچه احداث اولین کارخانه ذوب مس به 6000سال قبل در ایران( تل ابلیس کوههای اطراف کرمان)باز می گردد.مینرال غالب کانسارهای مس سولفیدی است و نوع مینرال موجود در سنگ مس تعیین کننده روش استحصال از معادن مس است .استحصال مس از کنستانتره سولفیدی که شامل سولفید مس و سولفید آهن است با روش حرارتی(ذوب یا پیرومتالوژی) و از خاکهای اسیدی به روش هیدرومتالورژی(لیچینگ)صورت می گیرد.هم اکنون از 15 میلیون تن مس تولیدی در جهان 80% به روش حرارتی و 20% با روش غیر حرارتی(لیچینگ) تولید می شود. تولید سالانه400 هزار تن SO2درجریان فرآیند استحصال مس به روش حرارتی، و سهمی که SO2وارد شده به فضا در آلودگی محیط زیست ایفا می کند ضرورت بکارگیریروشهای سازگار با محیط زیست را بیشتر آشکار می کند.استفاده از روش هیدرومتالورژی به عنوان جایگزین ذوب از دیر باز مورد مطالعه قرار گرفته است و موفقیت هایی هم در این زمینه به دست آمده است.استخراج مس از طریق هر کدام از روشهای پیرومتالورژی-هیدرومتالورژی و یا پروسه های مرکب از هر دو دارای ویژگیهای خاص خود می باشد.اما هیچ کدام از این پروسه های توسعه یافته به طور کامل رضایت بخش نبوده و لذا روشها و تکنولوژیهای جدید در این زمینه همچنان در حال ابداع می باشد .بهره گیری از تکنولوژی و فن آوری های جدید مانند بیولیچینگ و بیواکسیداسیون راهی بسیار موثر به منظور استحصال مس از کانی های کم عیار مس،طلای مقاوم و دیگر منابع فلزی است که علاوه بر سادگی عملیات،کاهش هزینه عملیاتی و تاثیرات مخرب زیست محیطی کمتری به دنبال دارد. استخراج مس از خاک های اکسیدی به روش هیدرومتالورژی[7] نیز امکان پذیر می باشد. بدین صورت که باطله های اکسیدی تولید شده در معادن مس و نیز کانی های اکسیدی مس، با اسید سولفوریک لیچ شده و از محلول مس دار بدست آمده با استفاده از روش استخراج انحلالی و الکترودینینگ، مس کاتدی تولید می شود. دراین روش ، کنسانتره مس در راکتورهای دارای هم زن و در شرایط اکسیدی تجزیه و حل می شود. اما کالکوپیریت که مینرال غالب مس است در حضور اسیدسولفوریک به راحتی حل نمی شود لذا برای حل آن شرایط قلیایی و اتوکلاوهای دما و فشار بالا نیاز است و این امر خود به عنوان محدودیتی برای این روش تلقی می شود. کلمات کلیدی: مس سونگون بهره برداری مس کانسنگ اکسیدی روش هیدرومتالورژی فهرست مطالب چکیده 1 مقدمه 2 فصل اول: مروری بر منابع 1-1-تولید مس به روش هیدرومتالورژی 8 1-2- روش‌های لیچینگ برای کانه‌های اکسیدی مس 12 1-2-1- لیچینگ درجا 13 1-2-1-1- روش افشانه‌ای 14 1-2-1-2- روش تزریقی 14 1-2-2- انحلال توده‌ای 16 1-2-2-1- لیچینگ توده‌ای کانه‌های مس 17 1-2-3- انحلال انباشته‌ای 18 1-2-4- انحلال مخزنی کانه‌های اکسیدی مس 18 1-2-5- انحلال متلاطم کانیهای پر عیار شده اکسیدی 20 1-2-6- اثر زمان لیچینگ 21 1-2-7- اثر غلظت اسید سولفوریک 22 1-2-8- اثر سرعت هم زدن 23 1-2-9- اثر نسبت جامد به مایع 24 1-2-10- اثر دما 24 1-2-11- اثر اندازه ذرات 25 1-2-12- تشریح روش‌های انحلال 26 1-3- بازیابی مس از محلول‌های رقیق انحلال 26 1-3-1- سمنتاسیون 27 1-3-1-1- شیمی سمنتاسیون 28 1-3-1-2- فنون صنعتی سمنتاسیون 29 1-3-1-3- خلوص رسوب 32 1-3-2- استخراج از حلال 32 1-3-2-1- شیمی فرآیند استخرا از حلال 33 1-3-2-2- مقایسة حلالهای لیکس و کلکس برای عمل بر روی محلولهای رقیق حاصل از انحلال 37 1-3-2-3- فنون صنعتی استخراج از حلال 38 1-3-3- استفاده از روش استخراج از حلال برای محلولهای قوی حاصل از انحلال40 1-4- استخراج الکترولیتی مس 41 1-4-1- واکنش‌های استخراج الکترولیتی 41 1-4-2- ولتاژ سلول و انرژی مصرفی 45 1-4-3- بازده‌ی جریان کاتدی، واکنش‌های تداخلی آهن 46 1-4-4- خلوص کاتد- رفتار ناخالصیهای الکترولیت 47 1-4-5- عملیات استخراج الکترولیتی 48 فصل دوم- روش تحقیق مواد 2-1-تهیه و آماده سازی نمونه 50 2-2- شناسایی نمونه 51 2-3- آزمایش‌های بطری غلطان (Bottle Rolling) 54 2-3-1- روش انجام آزمایش 54 2-4- تست‌های ستونی 58 2-4-1- اصول انجام تست‌های ستون 58 2-4-2- آزمایش‌های ستونی 59 2-4-3- آزمایش‌های استخراج با حلال 62 فصل سوم – ارائه یافته‌ها و نتایج 3-1-نتایج آزمایش‌های بطری غلطان 82 3-1-1- نتایج مرحله اول 3-1-2- نتایج مرحله دوم 3-1-3- نتایج مرحله سوم 3-1-4- نتایج مرحله چهارم 3-2- نتایج حاصل از تست‌های ستونی 3-2-1- دبی پاشش در ستون‌ها 3-2-2- حجم PLS جمع‌آوری شده در زیر ستون‌ها 3-2-3- تغییرات PH در PLS خروجی از زیر ستون‌ها 3-2-4- بازیابی مس در ستون‌ها 3-2-5- بررسی بازیابی ابعبادی در ستون‌ها 3-2-6- نتایج حاصل از تست نفوذ‌پذیری (Dercolation) 3-2-7- میزان محلول نگه داشته شده و میزان محلول جهت اشباع ماده معدنی در ستون‌ها 3-2-8- نتایج کلی حاصل از تست‌های ستونی 3-3- نتایج حاصل از تست‌های استخراج با حلال 3-3-1- نتایج مرحله اول 3-3-2- نتایج مرحله دوم 3-3-3- نتایج مرحله سوم نتیجه ‌گیری و پیشنهادات فهرست منابع 118