عنوان پایان‌نامه
فرآوری کانه فسفات کوه لار به روش فلوتاسیون
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 37197;کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1335
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۶
- دانشجو
- محسن محمدخانی
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- بخش زیادی از ذخایر فسفات دنیا (حدود 85 درصد) از نوع رسوبی است و حدود 75 تا 80 درصد ذخایر حاوی گانگ کانی‌های کربناته است. پرعیارسازی این ذخایر (رسوبی با گانگ کربناته) از انواع دیگر بسیار مشکل‌تر است. با کاهش ذخایر پرعیار و افزایش تقاضا، تحقیقات متمرکز بر یافتن روشی برای کانه‌آرایی ذخایر فسفات رسوبی با کربنات بالا و عیار پایین (16-12 درصد P2O5) شده است. کانسنگ فسفاته کوه لار از نوع ذخایر رسوبی کم‌عیار با محتوی کربنات بالا (70 درصد) وسیلیکات پایین می‌باشد. عیار متوسط این کانسنگ در سه افق مختلف بین 8 تا 10درصد P2O5 می‌باشد. حذف بیش از 85 درصد کربنات نمونه فسفات کوه لار (01/5 درصد P2O5) به روش فلوتاسیون معکوس، (به‌دلیل قابلیت شناوری بیشتر کلسیت نسبت به آپاتیت در کانه‌های رسوبی) انجام شد. بازدارنده‌های مختلفی برای بازداشت فسفات در حضور کلکتورهای اسید چرب و سوخت نفتی مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از سولفات آلومینیم و سدیم-پتاسیم تارتارات بهترین پاسخ را به بازداشت کانی‌های فسفاته داد. جهت بهینه‌سازی این فرآیند، میزان تأثیر پارامترهای مختلف عملیاتی نظیر دانسیته پالپ، دور‌همزن، میزان مصرف بازدارنده و کلکتور، زمان آماده‌سازی بازدارنده و کلکتور بر کارآیی فرآیند مورد مطالعه قرار گرفت. آرایه L32 فاکتوریل دو سطحی (Fractional 26-1) به عنوان طرح آماری و عیار کنسانتره به‌عنوان پاسخ طرح آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از انجام آزمایش‌ها بر اساس طرح مذکور، تحلیل آماری نتایج با استفاده از روش ANOVA در نرم افزار Design Expert 6 انجام شده و ضمن تعیین پارامترهای با بیشترین تأثیر بر پاسخ، سطوح بهینه این پارامترها تعیین و تست‌های اعتبارسنجی وضعیت بهینه نیز صورت پذیرفت. دو فلوشیت عملیات فلوتاسیون (آنیونیک-کاتیونیک و کاتیونیک-آنیونیک) برای حذف کربنات و سیلیکات طراحی و اجرا شد. انجام فرآیند آنیونیک-کاتیونیک منجر به کسب عیار 67/21 درصد P2O5 با بازیابی 5/65 درصد از عملیات فلوتاسیون و بازیابی کلی 4/52 درصد گردید. همچنین جهت مطالعه واکنش پذیری کربنات‌های موجود در نمونه یک فرآیند لیچ با عامل اسید استیک با استفاده از آرایه L16 تاگوچی طراحی شد تا میزان تأثیر پارامترهای مختلف عملیاتی نظیر زمان واکنش، ابعاد ذرات، دانسیته پالپ، غلظت اسید استیک و دور همزن بر راندمان انحلال کلسیت تعیین گردد. پس از انجام آزمایش‌ها میزان درصد کاهش L.O.I و درصد کاهش وزن به‌عنوان پاسخ‌های طرح آماری مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و وضعیت بهینه پارامترها تعیین شد.
- Abstract
- Majority of the global phosphates resources are included in sedimentary type, between which 70-80% contain carbonate gangs. Beneficiation of such reserves is significantly more difficult and complicated compared with that of other types. The reduction of high grade deposits along with demand increment has led to invention of some new methods for beneficiation of low grade deposits, in particular phosphate deposits. Koohe Lar phosphate deposit is a low grade sedimentary deposit with high carbonate and low silica contents. The approximate mean grade of the above mentioned deposit, over three distinct horizons is between 8 to 10% of P2O5. The reverse floatation process has been able to remove more than 85% of carbonate content of this phosphate deposit (due to higher floatation ability of calcite comparing apatite). Various depressants were considered for depress of phosphate in presence of fatty acid and petroleum fuel oil collectors between which Al sulphates and Na, K Tartarat proved to yield the best results. In order to optimize the process, sensitivity analysis was carried out based on several of involved parameters such as pulp density, agitation speed, amount of the used collector and the collector preparation time. The two level fractional array and concentrate grade were studied as the statistic design and response, respectively. Once the tests were completed, statistical analysis was executed over the gained results using AVOVA method in which sensitivity analysis were carried out and the effective parameters and their optimum range were determined meanwhile the validity tests were worked out. Two flow sheets of floatation operation were designed and operated and the first one yield 21.67% P2O5 with a recovery equal to 65. 5%. On the other hand and in order to study the reactivity of the carbonate contents, a leach procedure (with the agency of Acetic acid and using the L16 Taguchi array), was designed. After the tests were completed, the L.O.I relative reduction and weight reduction were analyzed as the statistic design responses and the optimum conditions were realized. Considering all results gained through leaching, the ultimate concentrate of the floatation stage was leached using acetic acid (1 M) and the result was a P2O5 grade equal to 27.78. The recovery of floatation and leaching was designated to be about 64 %.
