تبلیغات
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی - مطالب استخراج و پالایش فلز مس
منوی اصلی
مجموعه مطالب مهندسی مواد و متالورژی
رشته مهندسی مواد، عاملی برای پیشرفت کشور عزیزمان ایران
  • امید اشکانی شنبه 25 مهر 1394 08:34 ق.ظ نظرات ()


    http://www.leaching.net/uploads/pics/leaching_process.jpg

    معمولاً لیچینگ سنگ‌های معدنی مس به روش‌های زیر صورت می‌گیرد :

    1-      دامپ لیچینگ

    2-      هیپ لیچینگ

    3-      لیچینگ حوضچه‌ای

    4-      لیچینگ هم‌زن

    5-      لیچینگ درجا

    انتخاب روش لیچینگ بستگی به‌نوع کانی ( اکسیدی ـ سولفیدی ) عیار سنگ معدن و مسایل اقتصادی دارد . به‌طورکلی سنگ‌های معدنی اکسیدی توسط تمام روش‌های ذکر شده قابل بازیابی هستند . سنگ‌های با عیار پایین مناسب برای روش‌‌های دامپ و هیپ و درجا بوده درحالی‌که در روش حوضچه‌ای و یا هم‌زن از مواد معدنی با عیار بالا استفاده می‌شود . سنگ‌های معدنی سولفیدی به‌علت کند بودن انحلال آن‌ها در اسید نیاز به عملیات طولانی مدت دارند ( چندین سال ) و عموماً مناسب برای روش‌های لیچینگ دامپ و هیپ و درجا می‌باشند . هزینه‌‌های عملیاتی و سرمایه‌ای لیچینگ‌‌های درجا ، دامپ و هیپ به نسبت کم بوده ، بنابراین این روش‌ها مناسب برای سنگ‌های معدنی با عیار کم می‌باشند و از طرف دیگر هزینه‌‌های عملیاتی لیچینگ هم‌زن و حوضچه‌ای بالاتر بوده که نتیجتاً مناسب سنگ‌های با عیار بالا و کنسانتره‌‌ها می‌باشند .

    در لیچینگ‌‌های حوضچه‌ای و هم‌زن به‌علت استفاده از سنگ‌های با عیار بالا می‌توان مستقیماً الکترولیت مناسب جهت عملیات الکترووینینگ را با حذف عملیات استخراج با حلال تهیه نمود .

    اساس لیچینگ درجا ، دامپ و هیپ یکسان بوده و عموماً به‌نام لیچینگ‌‌های نفوذی از آن‌ها یاد می‌شود در این سه روش با شکستن و خرد کردن سنگ تا اندازه موردنظر سطح و فضای لازم جهت نفوذ حلال به‌داخل توده به‌وجود می‌آید و حلال ( اسید سولفوریک رقیق ) تحت نیروی ثقل در میان سنگ‌ها نفوذ کرده و سبب لیچینگ سنگ‌های معدنی می‌‌گردد .

    دو عامل مهم در انجام لیچینگ‌های مزبور عبارتند از :

    الف) وجود یک بستر ( طبیعی یا مصنوعی ) جهت جمع‌آوری محلول باردار شده .

    ب) عدم مصرف بیش از حد اسید توسط سنگ‌های میزبان( منظور کانی‌های غیر مس است )

    در لیچینگ‌‌های حوضچه‌ای و هم‌زن ( به‌هم خورده ) سنگ‌های معدنی نیاز به چندین مرحله خرد‌کردن و آسیاب کردن دارند تا به ابعاد ریز موردنظر تبدیل شوند و سپس مراحل انحلال در مخازن متوالی انجام می‌شود . در این‌دو روش بازیابی مس بالا بوده ولی به‌علت همراه داشتن ذرات جامد و معلق (ppm  1000-50 ) باید به‌آن مسأله جداسازی جامد از مایع را نیز افزود .
    آخرین ویرایش: شنبه 25 مهر 1394 08:36 ق.ظ
    ارسال دیدگاه
  • امید اشکانی شنبه 12 مهر 1393 12:38 ق.ظ نظرات ()
    استخراج و پالایش فلز مس

    سنگهای معدنی موجود در طبیعت: مس به احتمال زیاد نخستین فلزی است كه مورد استفاده بشر قرار گرفته و در حال حاضر یكی از پر مصرف ترین فلزها است. معادن مس در ایران فراوان است. پژوهشها نشان می دهد كه ایران بر روی كمربند مس جهانی قرار دارد كه از جنوب شرقی ایران آغاز شده تا شمال غربی و نواحی آذربایجان ادامه می یابد. در حال حاضر بیشتر، از توده های سنگ معدن مس در سرچشمه بهره برداری می شود. سنگ معدنهای مس در ایران متنوع است و شامل كربنات بازی (مانند مالاكیت (CuCO3.Cu(OH)2  و سولفید ( مانند كالكوسیت Cu2S) و اكسید (مانند كوپریت Cu2O) است. در اینجا و به منظور آسان كردن این بررسی، تنها عملیات استخراج از سولفید مس (I) (Cu2S) را مورد توجه قرار می دهیم.

    مراحل استخراج، ذوب و پالایش مس سرچشمه: خلاصه عملیات امروزی استخراج، ذوب و پالایش مطابق آنچه كه در مجتمع مس سرچشمه ایران می گذرد به قرار زیر است:

    سنگ معدن ناخالصی را كه عیار مس در آن در همه جای جهان خیلی كم و در حدود 1% است. پس از انجام عملیات انفجار معدن، به وسیله پیلهای الكتریكی جمع آوری كرده، و پس از آسیاب كردن به واحد پر عیارسازی منتقل می كنند. در اینجا تغلیظ سنگ معدن به روشش شناور سازی (فلوتاسیون) انجام می گیرد.


    http://daneshnameh.roshd.ir/mavara/img/daneshnameh_up/1/1c/PH_M_T_Mes.jpg

    گرد سنگ معدن ناخالص را با برخی روغنهای معدنی مناسب، آب و مواد صابونی كف زا در یك مخزن بزرگ وارد می كنند و جریان هوای فشرده را از پایین به درون مخزن می دمند. ماده روغنی و مایع كف زا به سطح ذزه های سولفید مس می چسبند و آنها را شناور می كنند. اما آب به سطح ذره های سنگین تر ناخالصی ها (همچون دانه های ریز ماسه و برخی سیلیكاتها) می چسبند و در جریان هم زدن مخلوط ته نشین می شوند و از مجرای پایین خارج می شوند. با انجام عمل شناورسازی، عیار مس در سنگهای معدنی سرچشمه تا 32% بالا می رود.


    http://www.ngdir.ir/Data_SD/GeoportalInfo/Subjects/Pics/5364_1.gif

    محصول تغلیظ شده پس از آبگیری و خشك كردن در واحد كنترل كیفیت مجتمع، تجزیه شیمیایی می شود تا نوع و مقدار ناخالصی های آن مشخص شود و مقدار لازم از كمك ذوب مناسب كه ممكن است مواد آهكی یا سیلیسی باشد معین شود. با ریختن این مواد در كوره ذوب، بخش مهمی از ناخالصی ها به صورت سرباره جدا می شود. باقیمانده را كه مات نامیده می شود و عیار مس در آن به 42 درصد می رسد به همان حالت مذاب به كوره دیگری به نام كوره مبدل منتقل می كنند. با دمیدن حجم كنترل شده ای از هوای گرم، واكنش اكسایش سولفید مس تا مرز نشكیل فلز آزاد انجام می گیرد و فلز مس با عیار 3/99% به صورت مذاب آزاد می شود. می توان معادله این واكنش را در مورد Cu2S به صورت زیر نوشت:

    پالایش الكتریكی مس: وجود اندكی ناخالصی در فلز مس به شدن روی رسانایی الكتریكی آن اثر می گذترد . آن را كاهش می دهد. بنابراین در آخرین مرحله باید عیار فلز مس را به حداكثر ممكن رسانید. برای این كار تیغه های مس ناخالص را به عنوان آند در محلول سلولهای پالایش الكتریكی وارد می كنند. كاتد را تیغه های نازك از فلز مس خالص می گیرند. محلول الكترولیت به طور عمده اسید سولفوریك رقیق است.

    نیم واكنش انجام یافته به قرار زیر است:

    اكسایش در آند: اتمهای Cu به یونهای Cu2+(aq) تبدیل مس شوند.

    كاهش در كاتد: یونهای محلول به صورت مس خالص روی كاتد ته نشین می شوند.

    بنابراین تیغه های آندی ناخالص به تدریج حل شده و «لاغر» می شوند ولی تیغه های نازك مس در كاتد «چاق» عیار مس به دست آمده تا 99/99 % می رسد. هنگام الكترولیز بخشی از ناخالصی های آند كه شامل Ni,Zn,Fe است به صورت یونهای آبی Ni2+ ,Zn2+ ,Fe2+  وارد محلول می شوند. اما در شرایط ولتاژ كنترل شده در كاتد كاهیده نمی شود. آثار نقره و طلا نیز در آند اكسید نمی شوند، بلكه به صورت لجن رسوب می كنند و سپس بازیابی می شوند.


    http://www.cpchem.com/bl/specchem/en-us/PublishingImages/copper_solvent.gif

    آخرین ویرایش: یکشنبه 7 دی 1393 08:32 ب.ظ
    ارسال دیدگاه