عنوان پایان‌نامه
فرآوری سرباره های مس منطقه بردسکن
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 68028;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2937-
- تاریخ دفاع
- ۱۹ آذر ۱۳۹۳
- دانشجو
- مصطفی شمسی
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- منابع اصلی تولید مس، منابع اولیه و ثانویه هستند. استفاده مداوم از منابع اولیه سبب شده است که به مرور زمان از ذخایر این منابع کاسته شده و در نتیجه توجه معدن کاران به¬سمت استفاده از منابع ثانویه و کم¬عیار فلزی معطوف شود. سرباره¬های ذوب مس که دارای عیار متوسط 3-1 درصد مس می¬باشند و بخشی از منابع ثانویه نیز محسوب می¬شوند، از لحاظ اقتصادی می-توانند برای بازیافت مس مد نظر قرار گیرند. با بازیافت آن¬ها علاوه بر مزایای اقتصادی، مشکلات زیست¬محیطی آن¬ها نیز کاهش می¬یابد. مقدار بالای مس در این سرباره¬ها که بالاتر از عیار مس موجود در کانسنگ اولیه (به¬طور متوسط 7/0%) است، استحصال مس از این باطله¬ها را کاملا توجیه پذیر می¬کند .در این پایان نامه از روش فلوتاسیون در استحصال مس از سرباره¬های قدیمی ذوب مس منطقه بردسکن، استفاده شده است. همچنین تاثیر خاصیت هم¬افزایی کلکتورها و زمان خردایش روی بازیابی مس مورد بررسی قرار گرفته است. عیار مس در این سرباره¬های ذوب 02/1% محاسبه شد. مراحل پروژه شامل خردایش، دانه بندی، شناسایی سرباره و کانی¬های موجود در آن بود و در ادامه از روش فلوتاسیون برای بازیابی مس استفاده شد. مطالعات میکروسکوپی مشخص کرد که کانی¬های سیلیکاته، مگنتیت و پیروکسن کانسنگ را تشکیل می¬دهند و مس عنصری و کالکوسیت کانی¬های مس¬دار هستند. دانه بندی بهینه برای آزمایش¬های فلوتاسیون، 80% ریزتر از 48 میکرون بدست آمد. همچنین اندیس کار سرباره مس مورد مطالعه kwh/st24/16 محاسبه شد. در این تحقیق، تاثیر 10 پارامتر بر فرآیند فلوتاسیون سرباره ذوب مس مورد بررسی قرار گرفت. از پتاسیم آمیل گزنتات و سدیم ایزوپروپیل گزنتات به¬عنوان کلکتور، AERO 3477 و AERO 208 به-عنوان تنظیم کننده، متیل ایزوبوتیل کربونیل و پروپیلن گلیکول به¬عنوان کف¬ساز، نشاسته و کربوکسی متیل سلولز به¬عنوان بازداشت کننده و سیلیکات سدیم به¬عنوان متفرق کننده استفاده شد. طراحی آزمایش¬ها به¬وسیله نرم¬افزار DX7 انجام گرفت که در آن بازیابی و عیار مس به¬عنوان پاسخ انتخاب شدند. پس از انجام آزمایش¬های طراحی شده، پارامترهای موثر بر بازیابی و عیار مس و شرایط بهینه برای فرآیند فلوتاسیون سرباره ذوب مس تعیین شد. پارامترهای غلظت تنظیم کننده، نوع کف¬ساز و مقدارpH بیشترین تاثیر را روی بازیابی مس داشتند. از طرفی موثرترین پارامترها روی عیار مس شامل غلظت کلکتور، غلظت تنظیم کننده، نوع کف¬ساز و مقدار pH بودند. تحت شرایط بهینه از g/t6 پتاسیم آمیل گزنتات و g/t4 سدیم ایزوپروپیل گزنتات به¬عنوان کلکتور، g/t AERO 347730 و g/t AERO 20820 به¬عنوان تنظیم¬کننده (کمک کلکتور)، g/t39/140 کربوکسی متیل سلولز به¬عنوان بازداشت کننده، g/t40 متیل ایزوبوتیل کربونیل به¬عنوان کف¬ساز و pH برابر با 11 استفاده شد. استفاده از خاصیت سینرجیسم کلکتورها و افزایش زمان خردایش، تاثیر چشمگیری در افزایش بازیابی مس داشت. در واقع پس از تغییر زمان خردایش از 65 دقیقه (زمان به¬دست آمده برای رساندن ابعاد ذرات به درجه آزادی قابل قبول) به 85 دقیقه، در شرایط بهینه فلوتاسیون به¬جای g/t10 پتاسیم آمیل گزنتات و g/t AERO 347750، از مخلوط کلکتورهای پتاسیم آمیل گزنتات، سدیم ایزوپروپیل گزنتات، AERO 3477 و AERO 208 به¬ترتیب در غلظت¬های g/t6، g/t4، g/t30 و g/t20 استفاده شد که نتیجه آن افزایش بازیابی مس از 23/62% به 65/83% بود. همچنین در شرایط بهینه بازیابی 65/83% و عیار 64/5% مس در مرحله رافر و عیار 34/41% مس بعد از سه مرحله شستشو به¬دست آمد. کلمات کلیدی: سرباره¬های مس، فلوتاسیون، بازیابی، خردایش، سینرجیسم.
- Abstract
- In this thesis, recovery of copper from old smelting slags of Bardeskan district by flotation has studied. Therefore, systematic studies of flotation were carried out for copper processing. The synergism effect of collectors and grinding time were also investigated on copper recovery. The copper grade in this smelting slags was calculated 1.02%. Project steps included crushing, grinding, particle size distribution, chemical and mineralogical analyses and then flotation method that was used for recovery of copper. Mineralogical analyses showed that silicate minerals, magnetite and pyroxene were main constituents; also native copper and chalcocite are copper-bearing particle. Optimal particle size for flotation tests was obtained 80% smaller than 48 ?m and to achieve this particle size, due to the high work index (16.24 kwh/st), copper slag samples was grinded alot. The effects of ten parameters including type and dosage of collector, type and dosage of modifier, type and dosage of frother, type and dosage of depressant, Sodium Silicate dosage and pH value were studied in flotation process. Potassium amyl xanthate and sodium isopropyl xanthate as collectors, AERO 3477 and AERO 208 as modifiers, starch and carboxy methyl cellulose as depressants, methyl isobutyl carbonyl and propylene glycol as frothers and sodium silicate as divisive were used. A software based on experimental design method (DX7) was applied to determine effective parameters and flotation optimization. The most significant parameters affecting on Cu recovery were modifier dosage, frother type and pH value. Also collector dosage, modifier dosage, frother type and pH value were the most effective parameters on Cu grade. 6 g/t potassium amyl xanthate and 4 g/t sodium isopropyl xanthate as collectors, 30 g/t AERO 3477 and 20 g/t AERO 208 as modifiers, 40 g/t methyl isobutyl carbonyl as frother, 140.39 g/t carboxy methyl cellulose as depressant and pH=11 were obtained as optimal conditions. Use of synergism effect of collectors and increasing the grinding time had too much effect on the increase of copper recovery. In fact, after changing of grinding time from 65 minutes to 85 minutes, in the optimal conditions of flotation, instead of 10 g/t potassium amyl xanthate and 50 g/t AERO 3477, the mixture of 6 g/t potassium amyl xanthate, 4 g/t sodium isopropyl xanthate, 30 g/t AERO 3477 and 20 g/t AERO 208 was used, which results showed the increase of copper recovery from 62.23% to 83.65%. The results also showed that under the optimal conditions, recovery and grade of copper were achieved 83.65% and 5.64% respectively in the rougher step, and Cu grade was achieved 41.34% after three cleaner steps. Keywords: copper slags, flotation, recovery, grinding, synergism.
