بهینه‌سازی فرآیند فلوتاسیون انتخابی کانه مس و روی معدن تکنار با استفاده از نرم¬افزار طراحی آماری آزمایش DX7

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این پژوهش، بهینه‌سازی و مدل سازی فرآیند فلوتاسیون انتخابی کالکوپیریت، اسفالریت و پیریت از کانسنگ مس – روی معدن تکنار با 91/2% روی و 26/1% مس با استفاده از روش طراحی آماری D-Optimal انجام شد. در مرحله اول از فلوتاسیون انتخابی، کالکوپیریت شناور شده و پیریت و اسفالریت بازداشت شدند. در مرحله دوم نیز، اسفالریت فعال شده که موضوع این مقاله نبوده است. در مرحله اول (فلوتاسیون کالکوپیریت) عوامل متغیر فرآیند شامل: الف) چهار نوع مخلوط کلکتوری شامل: MC1، MC2، MC3 و MC4، ب) دو نوع سیستم بازدارندگی شامل:  سیستم CuCN-ZnSO4 و سیستم دکسترین- ZnSO4و ج) pH بین 8 تا 12 بوده اند. مدل‌های درجه دوم، درجه دوم و خطی، به ترتیب بر پاسخ های بازیابی مس، روی و میزان پیریت در کنسانتره مس برازش شد. مؤثرترین عوامل برای بازیابی مس و بازیابی روی در کنسانتره مس، نوع مخلوط کلکتوری و برای میزان پیریت، pH بوده اند. نتایج بهینه‌سازی نشان داد که با بیشینه کردن بازیابی مس و کمینه کردن دو پاسخ دیگر، بازیابی مس، بازیابی روی و میزان پیریت به ترتیب برابر بود با 04/89 %، 3/25 % و 02/2 % با MC2 و دکسترین به ترتیب به عنوان مخلوط کلکتوری و بازداشت‌کننده پیریت، میزان مصرف سولفات روی 500 g/t و pH برابر با 35/11. با کمینه کردن مصرف ZnSO4 (200 g/t)، بازیابی مس، بازیابی روی و میزان پیریت به ترتیب برابر بود با 94/88 %، 24/31 % و 45/1 % در pH برابر با 93/11. MC3، با این که در ایجاد حالت انتخابی بین کالکوپیریت -اسفالریت به اندازه MC2 مؤثر نبوده است، اما در بازیابی مس، عملکرد بهتری از MC2 داشته و سبب بهبود بازیابی مس به میزان 2 % شده است. علاوه بر این، کلکتور جدید TC1000 (در مخلوط کلکتوری MC3) که در هیچیک از مطالعات قبلی مورد استفاده قرار نگرفته است، سبب بازیابی و ایجاد حالت انتخابی قابل قبولی برای کالکوپیریت نسبت به اسفالریت و پیریت شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of the reagent types and dosage in selective flotation of Cu-Zn Taknar mine by using D-Optimal method of statistical experiments design

نویسندگان [English]

  • S.M.J Koleini
  • F Soltani
  • M Abdollahy
Tarbiat modares university
چکیده [English]

In this research, optimization and modeling of chalcopyrite-sphalerite-pyrite selective flotation of TAKNAR Cu-Zn ore with 2.91% Zn and 1.26% Cu conducted by using D-Otimal method of experiments design. Process input factors were: A) four mixed collector types (MC1, MC2, MC3 and MC4), B) Tow depressant systems: (CuCN (60 g/t) – ZnSO4 ((200-500 g/t)) system and dextrin – ZnSO4 system) and C) pH (8-12). According to the results obtained from experiments, quadratic model for both Cu and Zn recovery and linear model for pyrite content in Cu concentrate were selected. For both Cu and Zn recovery responses, the mixed collector type factor was the most important one and for pyrite content, pH was the most important factor. In optimum flotation conditions, Cu recovery, Zn recovery and pyrite content were 89.04%, 25.3% and 2.02% respectively, with MC2 as mixed collector, dextrin as pyrite depressant, ZnSO4 dosage of 500 g/t and pH=11.35. When ZnSO4 consumption was minimized, Cu recovery, Zn recovery and pyrite content were 88.94%, 31.24% and 1.45% in pH=11.93. Meanwhile MC3 wasn’t as effective as MC2 in selectivity between chalcopyrite, sphalerite and pyrite, it had better performance for Cu recovery and increased Cu recovery approximately 2%. (MC1=SIPX+Aero3477، MC2=SIPX+Aero238، MC3=SIPX+TC1000 و MC4=SIPX+X231)  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sequential flotation
  • Cu-Zn ore
  • Taknar
  • Optimization
  • D-optimal