مطالعات راکتوری و اسیدشویی ستون جهت استخراج مس از دو منبع گرید پایین: مطالعه قیاسی

Reactor and column leaching studies for extraction of copper from two low grade resources: A comparative study

چکیده

دو نمونه سنگ معدن مس که یکی از آن­ها از یک توده اسیدشویی شده جزئی با عملیات­ معلق برای حدود چهار سال و دیگری از طریق حفاری صوتی یک زباله دور انداخته شده به دست آمدند، برای سازگاری و امکان ­پذیری استخراج مس به روش اسیدشویی از طریق راکتور و شستشوی ستون تحت آزمون قرار گرفتند.

آنالیز معدن­ شناسی نمونه­ ها نشان دادند که مواد معدنی سولفیدی غالب، کالکوپیریت و پیریت می ­باشند. پارامتر­های فرآیندی مختلف نظیر اثر غلظت اسید، زمان، عامل اکسید کننده، پودرسازی و دما برای آزمایشات شستشوی راکتور مورد مطالعه قرار گرفتند. حداکثر تا ۹۱% از استخراج Cu می ­تواند در حین شستشوی نمونه پودر شده حفاری صوتی شده در ۹۰°C به مدت ۳ ساعت حاصل شود. به عبارتی دیگر، مطالعات شستشوی ستون در مقیاس ۱kg استخراج ۷۰-۶۵%Cu را با یک اسید با غلظت ۲.۷% (v/v) برای هر دو نمونه نشان دادند.

شستشوی متوالی پسماندهای شسته­ شده  به صورت شیمیایی هر دو نمونه حفاری صوتی شده  و لایه توده ­ای شسته­ شده به ترتیب ۱۳.۲% و %Cu۲۲.۲ اضافی را در طی ۲۰ روز شستشوی باکتریایی با استفاده از مخلوطی از کشت کنسرسیوم باکتریایی مزو-اسیدوفیلیک به بار آوردند.

مطالعات شستشوی ستون نشان دادند که نمونه لایه توده ای شسته ­شده در برابر اسیدشویی سازگارتر از حفاری صوتی بود. بعلاوه ، در طی فرآوری پایین دستی لیکورهای  صافی شده، بازدهی استخراج ماده حلال حدود ۹۵% و فلز Cu رسوب داده شده توسط استخراج الکترولیزی برابر خلوص ۹۹.۹% بود. یک flowsheet فرآیند تجربی برای استخراج مس با روش اسیدشویی نیز تهیه شد.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Two ore samples, one obtained from a partially leached heap with suspended operations for about four years and the other through sonic drilling of a discarded dump were tested for the amenability/feasibility of copper extraction through reactor and column leaching.

Mineralogical analysis of the samples indicated the dominant sulphide minerals to be chalcopyrite and pyrite. Various process parameters such as the effect of acid concentration, time, oxidant, pulverization and temperature were studied for the reactor leaching experiments. A maximum of 91% Cu extraction can be achieved while leaching the pulverized sonic drilled sample at 90 °C for 3 h. On the other hand, column leaching studies at 1 kg scale showed 65–۷۰% Cu extraction with an acid concentration of 2.7% (v/v) for both the samples.

Sequential leaching of the chemically leached residues of both sonic drilled and heap leached pad sample yielded additional 13.2% and 22.2% Cu, respectively in 20 days of bacterial leaching using a mixed culture of meso-acidophilic bacterial consortium.

Column leaching studies showed that the heap leached pad sample was more amenable to leaching than the sonic drilled one. Further, during the downstream processing of the leach liquors, the solvent extraction efficiency was about 95% and the Cu metal deposited by electrowinning was of 99.9% purity. A tentative process flowsheet for the recovery of copper was also prepared.