عنوان پایان‌نامه
بازیابی نیکل از ذخایر لاتریتی استان فارس به روش لیچینگ اتمسفری
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2011;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 50559
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- محمد رضا فتاحی
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- در این تحقیق امکان بازیابی نیکل از نمونه لاتریتی معدن "چاه غیب" بوانات در استان فارس به روش لیچینگ اتمسفری مورد بررسی قرار گرفت. آنالیز XRDو مطالعات کانی شناسی نشان داد منیتیت، گوتیت و هماتیت مهمترین کانی های با ارزش و دولومیت، کوارتز و مونت موریلونیت بخش عمده کانی های باطله را تشکیل می دهند. عنصر نیکل به صورت کانی مستقلی وجود ندارد و در شبـکه کانی های آهن به ویژه منیتیت جایگزین شده است. آنالیز جذب اتمی عیار نیکل را 88/0 % نشان داد. برای پیش فرآوری نمونه، پس از مراحل خردایش و آماده سازی آزمایش های ثقلی (مولتی گراویتی و هیدروسیکلون) و جدایش مغناطیسی تر (شدت پایین و شدت بالا) صورت گرفت. آزمایش های مولتی گراویتی با بکارگیری طراحی آزمایش ها و استفاده از روش فاکتوریل کامل انجام شدند. این روش جدایش خوبی برای نیکل را به دنبال نداشت و در بهترین حالت کنسانتره ای با عیار 1% و بازیابی 39/59% تولید شد. برای جدایش نیکل موجود در نرمه آزمایش هیدروسیکلون انجام گرفت که عیار نیکل کنسانتره 11/1 درصد و بازیابی 51/18 درصد حاصل شد. آزمایش های جدایش مغناطیسی شدت پایین تر نیز با استفاده از روش فاکتوریل کامل انجام شدند. در بهترین جدایش، کنسانتره ای با عیار 95/1 درصد و بازیابی 4/15 درصد بدست آمد. در آزمایش بهینه، عیار کنسانتره پس از یک بار شستشو به 5/2 درصد افزایش یافت. برای افزایش بازیابی، باطله دو بار رمق گیری شد که کنسانتره ای با عیار متوسط 52/1 درصد و بازیابی 15/31 حاصل شد. آزمایش جدایش مغناطیسی شدت بالا تر جدایش موفقی نداشت و کنسانتره ای با عیار 97/0 درصد و بازیابی 29/79 درصد تولید نمود. میزان اسید سولفوریک مورد نیاز برای یک تن لاتریت با آزمایش های بطری غلتان و لیچینگ مخزنی به ترتیب 99 و 6/146کیلوگرم بدست آمد. آزمایش های لیچینگ اتمسفری مخزنی با بررسی چهار فاکتور دما، نوع اسید، مقدار غلظت اسید و سرعت همزن انجام شدند. در بهترین جدایش عیار و بازیابی نیکل در لیچینگ اسید سیتریک به 23/0 گرم در لیتر و 44/13 درصد رسید. بهترین عملکرد اسید سولفوریک مربوط به محلول 5 نرمال و در دمای C0 80 بوده که عیار نیکل پس از 4 ساعت لیچینگ به 17/1 گرم در لیتر رسید و بازیابی 7/69 درصد حاصل شد. آزمایش بهینه شده بر روی کنسانتره جداکننده مغناطیسی شدت پایین تر انجام شد و عیار نیکل به 51/2 گرم در لیتر و بازیابی 5/83 درصد افزایش یافت.
- Abstract
- In this research, the feasibility of nickel recovery from Fars province laterite reserves (Chah Gheyb mine) using atmospheric leaching was investigated. The results of XRD analysis and mineralogical studies showed that Magnetite, Goethite, Hematite are the main valuable minerals and Dolomite, Quartz, Montmorillonite are the main gangue minerals. There was no independent nickel mineral in sample and it was replaced in the structure of iron minerals especially Magnetite. Atomic Absorption analysis showed that nickel grade in sample was 0.88%. To upgrade nickel content, after size reduction and preparation, pretreatment was carried out using gravitational separation (Multi Gravity and Hydro cyclone) and wet magnetic separation (Low Intensity and High Intensity) methods. Multi gravity tests were designed by means of full factorial method. These tests were not successful in separation and in the best case produced concentrate had a grade of 1% for Ni with 59.39% recovery. In order to separate nickel from slime, hydrocyclone test was also carried out and final grade and recovery were 1.11% Ni and 18.51% respectively. Low intensity wet magnetic separation (LIMS) tests designed by a full factorial method were carried out. In the best performance, Ni grade increased to 1.95% but recovery was only 15.4%. The concentrate was once cleaned under optimum conditions and grade of Ni achieved to 2.5%. To increase nickel recovery, the tail was scavenged two times and final concentrate had average grade of 1.52% for Ni with 31.15% recovery. High intensity wet magnetic separator (HIMS) was not successful in upgrading and yielded a concentrate with nickel grade of 0.97% and 79.29% recovery. In order to determine acid requirement in leaching, Roll ball and Tank leaching experiments were performed and results were 99 and 146.6 Kg/T respectively. Full factorial experimental design method was used to determine the effect of temperature, type of acid, acid concentration and agitation speed on atmospheric leaching tests. Leaching using citric acid was unsuccessful and in the best performance nickel grade and extractions in solution were 0.23 g/L and 13.44% respectively. The best case in agitation leaching tests was with 5 N sulphuric acid solution in 80 Co where nickel grade and extractions after 4 hours were 1.17 g/L and 69.7% respectively. Finally leaching experiment in optimum conditions on optimized LIMS concentrate was carried out and increased nickel grade and extractions to 2.51 g/L and 83.5% respectively.
