عنوان پایان‌نامه
بازیابی مس از سرباره ذوب سرچشمه به روش فلوتاسیون
- رشته تحصیلی
- مهندسی معدن -فرآوری موادمعدنی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2402;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58987
- تاریخ دفاع
- ۱۳ شهریور ۱۳۹۲
- دانشجو
- عقیل ویس کرمی
- استاد راهنما
- محمد نوع پرست, سیدضیاء الدین شفائی تنکابنی
- چکیده
- بیشترین اتلاف مس در تولید مس به وسیله فرآیند پیرومتالورژی در سرباره‌هایی است که در مراحل ذوب و تبدیل تولید می‌شوند. اتلاف مس در سرباره کوره‌های ذوب حدود 2-1% و در سرباره کوره‌های تبدیل در حدود 15-2% است. مقدار بالای مس موجود در این سرباره‌ها که بالاتر از عیار مس موجود در کانسنگ اولیه (به طور متوسط 0/7%) است، استحصال مس از این باطله‌ها را کاملا توجیه‌پذیر می‌کند. از روش‌های صنعتی بازیابی مس از سرباره می‌توان به احیای پیرومتالورژیکی سرباره مایع، احیای سرباره جامد به روش تشویه، فلوتاسیون سرباره، لیچینگ و بیولیچینگ سرباره اشاره کرد. در این تحقیق روش فلوتاسیون برای بازیابی مس از سرباره ذوب مجتمع مس سرچشمه (حاوی 1/05% مس) استفاده شد. مراحل تحقیق شامل خردایش، دانه‌بندی، شناسایی سرباره و کانی‌های موجود در آن بود و در ادامه از روش فلوتاسیون برای بازیابی مس استفاده شد. نتایج مطالعات کانی‌شناسی XRD نشان داد که کانی‌های الیوین (فایالیت)، منیزوفریت و مگنتیت کانی‌های تشکیل‌دهنده کانسنگ بوده و کالکوسیت و کالکوپیریت کانی‌های مس‌دار هستند. دانه‌بندی بهینه برای آزمایش‌های فلوتاسیون ریزتر از 53 میکرون در نظر گرفته شد. در این تحقیق تاثیر 11 پارامتر بر فرآیند فلوتاسیون سرباره ذوب مس بررسی شد. از پتاسیم آمیل گزنتات (Z6) و سدیم ایزوپروپیل گزنتات (Z11) به عنوان کلکتور، AERO 404 و AERO 407 به عنوان تنظیم‌کننده، متیل ایزوبوتیل کربونیل (MIBC) و پروپیلن گلیکول (A65) به عنوان کف‌ساز و از نشاسته، کربوکسی‌متیل سلولز (CMC) و سیلیکات سدیم به عنوان بازداشت‌کننده استفاده شد. برای طراحی آماری آزمایش‌ها از نرم‌افزار DX7 استفاده شد که در آن بازیابی و عیار مس به عنوان پاسخ انتخاب شدند. پس از انجام آزمایش‌های اولیه، پارامترهای موثر بر بازیابی و عیار مس و شرایط بهینه برای فرآیند فلوتاسیون سرباره ذوب مس تعیین شد. پارامترهای نوع کلکتور، مقدار تنظیم‌کننده، نوع کف‌ساز و مقدار pH بیشترین تاثیر را بر روی بازیابی مس و پارامترهای نوع کف‌ساز و مقدار کف‌ساز بیشترین تاثیر را بر روی عیار مس داشتند. تحت شرایط بهینه از g/t40 سدیم ایزوپروپیل گزنتات (Z11) به عنوان کلکتور، AERO 404 g/t50 به عنوان تنظیم‌کننده، g/t20 پروپیلن گلیکول (A65) به عنوان کف‌ساز، درصد جامد 40% و 12pH= استفاده شد. همچنین در شرایط بهینه بازیابی 78/4% در مرحله رافر و عیار 44% مس بعد از دو مرحله شستشو به دست آمد.
- Abstract
- The most of copper loss in the pyrometallurgical production of copper is in slags which are produced in smelting and converting steps. Copper Loss in smelter and converter slags is 1-2% and 2-15%, respectively. Considerable amount of copper in the slags which is higher than primary copper grade in ore (average 0.7%) justified Cu recovery from the tailings. The methods reported for recovery of Cu from slag include reduction, flotation, leaching and bioleaching. The recovery of copper from reverberatory furnace slag utilizing flotation has been studied in this research. Research steps include crushing, grinding, particle size distribution, chemical and mineralogical analyses and flotation tests. Mineralogical analyses showed that olivine (fayalite), magnesio ferrite and magnetite were main constituents; chalcopyrite and chalcocite are copper-bearing particle. Optimal particle size for flotation tests was considered 85% smaller than 53 µm. The effects of eleven parameters including type and concentration of collector, type and concentration of modifier, type and concentration of frother, type and concentration of depressant, percent solid and pH were studied in flotation process. Potassium amyl xanthate (Z6) and sodium isopropyl xanthate (Z11) as collectors, Aero404 and Aero407 as modifier, dextrin, carboxy methyl cellulose (CMC) and sodium silicate as depressants, methyl isobutyl carbonyl (MIBC) and propylene glycol (A65) as frothers were used. A software based experimental design approach (DX7) was applied to determine effective parameters and flotation optimization. The most significant parameters affecting the Cu recovery were collector type, modifier concentration, frother type and pH. Also, frother type and frother concentration were the most effective parameters on Cu grade. 40 g/t Z11, 50 g/t Aero404, 20 g/t A65 and pH=12 were obtained as optimal conditions. The results showed that recovery and grade of Cu were achieved 78.4% and 6.1% under the optimum condition, respectively.
