عنوان پایان‌نامه
بهینه ستزی انحلال سیانیدی نقره از ماده معدنی سولفیدی طلا و نقره
- رشته تحصیلی
- مهندسی مواد-استخراج فلزات
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: TN 905;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50444
- تاریخ دفاع
- ۰۴ مهر ۱۳۹۰
- دانشجو
- مجتبی صبا
- استاد راهنما
- فرشته رشچی
- چکیده
- در حال حاضر معادن محدودی از نقره در ایران وجود دارند این معادن یا دارای ذخایر اندک بوده و یا دارای ماده معدنی مقاوم نسبت به انحلال سیانیدی می‌باشند که مورد استفاده چندانی قرار نمی‌گیرند. اکثر تولید نقره از معدن در کشور به صورت محصول جانبی در کنار تولید طلا می‌باشد. یکی از این معادن، معدن باریکا در محدوده سردشت می‌باشد. این معدن دارای سه زون می‌باشد که یکی از این زون‌ها از دو قسمت غنی از سولفید و کوارتز سولفیددار تشکیل شده است که در حدود 5 گرم بر تن طلا دارد. در نمونه مورد استفاده در این پژوهش ماده معدنی مورد استفاده دارای 4/5 گرم بر تن طلا و 325 گرم بر تن نقره می‌باشد. در این پژوهش، به منظور بهینه‌سازی فرایند، در ابتدا، ماده معدنی به صورت کامل مورد آنالیز کانی شناسی نوری قرار گرفته و پس از آن برای شناخت بهتر فازهای میزبان از انحلال شناساگر استفاده شد که نشان داد اکثر نقره در فازهای تترائدریت و گالن قرار دارد. سپس با شناخت پارامترهای موثر در انحلال سیانیدی، که شامل pH، زمان و علظت سیانید می باشند تعیین گردید. سپس شرایط بهینه با استفاده از طراحی آزمایش دو فاکتوریل و مدل درجه اول به دست آمده تعیین شد. در نهایت، اثر افزودنی‌های مختلف، شامل پرسولفات پتاسیم، فری سیانید پتاسیم، آب اکسیژنه و نیترات سرب بر انحلال سیانیدی نقره، به منظور تسریع سرعت فرایند بررسی شده است و با استفاده از طراحی آزمایش دی-اپتیمال و مدل درجه دوم به دست آمده، اثر این افزودنی ها بر فرایند، مورد بهینه سازی قرار گرفت. در نهایت، سینتیک انحلال در حضور افزودنی‌های موثر به دست آمد که نشان‌دهنده آن است که فرایند انحلال سیانیدی نقره در حضور افزودنی‌ها یک فرایند دو مرحله‌ای می‌باشد که بازه اول آن از طریق نفود از لایه محصولات کنترل می‌شود و در بازه دوم واکنش شیمیایی کنترل کننده واکنش می‌باشد. بهترین حالت بهینه برای این فرایند در محدوده‌های مورد بررسی عبارت است ازدما در حدود 7/39 درجه، زمان 8 ساعت، مقدار نسبت مولی سیانید به مس 9/1، نسبت جامد به مایع 2، pH 88/11. در این شرایط میزان درصد استخراج نقره از ماده معدنی به بالای 52% خواهد رسید و در حضور افزودنی ها، بهترین حالت بهینه برای فرایند در محدوده‌های مورد بررسی عبارت است از: pH برابر با 2/10، غلظت سیانید بر حسب گرم بر کیلوگرم ماده اولیه برابر 9/2، نیترات سرب بر حسب گرم بر تن ماده اولیه برابر 9/36، مقدار یون آهن به صورت فری سیانید پتاسیم بر حسب گرم بر لیتر برابر 43/0، آب اکسیژنه بر حسب مول بر لیتر برابر 02/0 و بدون استفاده از پر سولفات پتاسیم. در این شرایط میزان استخراج نقره از ماده معدنی در 4 ساعت برابر می شود با 67/63%.
- Abstract
- Now there are limited silver mines in the Iran. These mines have a few reserves or on the other hand including the mineral that is resistant to the cyanide leaching that made it useless. The most silver production of Iran’s mines is in the form of lateral product alongside gold. One of these mines is Barika mine in Sardasht area. This mine consist of three zones which one of them have two rich parts including sulfide and quartz that has 5 g/ton gold. The applied sample in this study includes 5.4 g/ton gold and 325 g/ton silver. In this study, for optimizing the process, at first the mineral has exposed to mineralogical analysis then for finding out the host phases dissolution identifier was used. It was shown that most silver placed in tetrahedrite and galena phases. Also, by recognizing the effective parameters in cyanide leaching such as pH, time and cyanide concentration, the optimum conditions were determined. The optimum conditions using design of experiments two factorials and the first grade model were obtained. The effect of different additives such as potassium persulfate, potassium ferric cyanide, hydrogen peroxide and nitrate lead on cyanide leaching silver for increasing the speed of process were studied and by D-optimal method and the second grade model was optimized. Finally, the dissolution kinetic in the present of the effective additives was obtained. It indicates this process was two steps: the first period was controlled by the penetration of production layer and the second by chemical reaction. The optimized condition for this process in the studied ranges was 37.5 °?, 8 hours, 1.9 mol cyanide / mol Cu, 2 S/L and pH 11.88. In these conditions, the percentage of silver extraction from mineral goes up to 52% and in the present of additives, the optimum conditions were 10.2 for pH, 2.9 (g/kg raw material) cyanide concentration, 36.9 (g/ton raw material) nitrate lead, 0.43 (g/L) potassium cyanide and 0.02 (mol/L) hydrogen peroxide. In these conditions, without using potassium persulfate, the amount of silver extraction from mineral in 4 hours was 63.67%.
