بازیافت مس از باطله‌های فرآوری معدن سرب قله‌کفتران شاهرود

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد گروه فراوری مواد معدنی دانشگاه تربیت مدرس

3 استادیار گروه فراوری مواد معدنی دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

معدن متروکه سرب قله­کفتران شاهرود در 4 کیلومتری شمال شرق معدن چاه موسی حاوی مقادیر قابل­توجهی از باطله‌های فرآوری است که در منطقه دپو و رها شده­اند. این باطله­ها با ذخیره قابل‌توجه بالغ بر 50 هزار تن با محتوی مس 95/0 درصد قابلیت بهره­برداری دارند. در این تحقیق بازیابی مس از باطله­های فراوری معدن قله­کفتران به روش لیچینگ همزنی و سمنتاسیون مورد مطالعه قرار گرفته است. در آزمایش­های لیچینگ تأثیر فاکتورهای pH، ابعاد ذرات، درصد جامد و زمان ‌بر روی بازیابی مس با استفاده از روش­های طراحی آزمایش‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر پارامترها­ی pH، دما و زمان ‌بر فرایند سمنتاسیون مس بررسی گردید. نتایج نشان داد که pH و اندازه ذرات به ترتیب دارای بیشترین تأثیر بر انحلال مس هستند و درصد جامد و زمان تأثیر کمتری دارند. درنهایت شرایط بهینه برای لیچینگ همزنی pH برابر با 1، ابعاد دانه­بندی 106- میکرون، زمان 150 دقیقه و درصد جامد 30 تعیین شد که میزان بازیابی لیچینگ در این شرایط برابر 7/91 درصد به دست آمد. همچنین نتایج آزمایش بطری غلتان نشان داد که میزان اسید مصرفی باطله فرآوری معدن متروکه قله­کفتران برابر با 8/113 کیلوگرم بر تن در شرایط میزان بازیابی بیشینه است. نتایج حاصل از آزمایش­های سمنتاسیون نشان داد که هر سه عامل pH، زمان و دما بر فرآیند سمنتاسیون مس مؤثر هستند. درنهایت نیز pH برابر با 2، زمان 30 دقیقه و دمای محیط به‌عنوان شرایط بهینه سمنتاسیون انتخاب شد. میزان بازیابی سمنتاسیون در این شرایط 6/98 درصد و بنابراین بازیابی کل (لیچینگ + سمنتاسیون) برابر 41/90 درصد تعیین شد. مطالعه بر روی پودر مس سمنت شده نیز نشان داد که درصد خلوص مس 9/96 درصد و ناخالصی پودر مس سمنت شده (عمدتاً آهن) ناچیز است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Copper recovery from Gholleh Kaftaran lead mine processing tailings

نویسندگان [English]

  • Mohsen Mirzaei 1
  • Ahmad Khodadadi 2
  • Sima Mohammadnejad 3
1 TMU University, Tehran, Iran
2 Tarbiat Modares University
3 Department of Mining, Tarbiat Modares University, P.O. Box 14115-143, Tehran, Iran
چکیده [English]

The abandoned lead mine of Shahroud Gholleh Kaftaran at 4km northeast of the Chah Mousa mine contains significant resource of processing tailings left in the area. These tailings could be exploited with significant resource of over 50,000 tons with a copper oxide content of 0.95%. In this study, copper recovery from Gholleh Kaftaran mine processing tailings has been studied by agitated leaching and iron cementation methods. In the leaching experiments, pH and particle size had the greatest effect on copper dissolution, respectively, while solid percent and time had lower effect. In the coarser particles, the pH of the solution is not as effective as finer particle sizes as liberation and exposure of the malachite play the key role, here. The optimum conditions for pH 1, particle size of -106 microns, time of 150 min, and solid percentage of 30 were determined. The leaching recovery of 91.7% was achieved. Also, the effect of pH, temperature and time parameters on copper cementation was examined. The optimum condition of cementation was achieved at pH 1, time period of 30 minutes and ambient temperature. The efficiency of cementation in these conditions was 98.6%. The cemented copper powder was 96.9% pure with minimal iron impurities. The results of this research work demonstrates the potential of mine or processing plant tailings for extraction of their valuable contents.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Agitation leaching
  • cementation
  • processing tailings
  • Gholleh Kaftaran mine
منابع ]1 [Kiraz E.,2014. Recovery of Copper from Oxide Copper Ore by Flotation and Leaching: Middle East Technical University.## ]2 [Schlesinger Me, King Mj, Sole Kc, Davenport Wg.,2011. Extractive Metallurgy of Copper: Elsevier.## ]3 [Grossoehme N, Kehl-Fie Te, Ma Z, Adams Kw, Cowart Dm, Scott Ra, Et Al.,2011. Control of Copper Resistance and Inorganic Sulfur Metabolism by Paralogous Regulators in Staphylococcus Aureus. Journal of Biological Chemistry. ## ]4 [Popescu Ic, Ilea P, Imre-Lucaci F., 2011, Electrochemical Methods for Recovery of Copper from Waste Waters and Solid Wastes. ## ]5 [Shabani M, Irannajad M, Azadmehr A.,2012. Metallurgy,, Materials. Investigation On Leaching Of Malachite By Citric Acid. ## ]6 [Bogdanović GD, Stanković VD, Trumić MS, Antić DV, Trumić MŽ.,2016. Leaching Of Low-Grade Copper Ores: A Case Study For'kraku Bugaresku-Cementacija'deposits (Eastern Serbia). Journal Of Mining And Metallurgy A: Mining.## [7] رستاخیز ش, رنجبر م, شفیعی م, دانش ‌پژوه ش.1391. بهینه‌ سازی پارامترهای عملیاتی سمنتاسیون مس از محلول‌های لیچینگ در مقیاس پایه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه شهید باهنر کرمان. شهریور.## ]8 [Demirkiran N, Kuenkuel Ajtonmsoc, 2011. Recovering Of Copper with Metallic Aluminum.## ]9 [Ata ON, Çolak S, Ekinci Z, Çopur MJCE, 2001. Determination of the Optimum Conditions for Leaching of Malachite Ore in H2SO4 Solutions, Engineering‐Biotechnology TICPEP. ## ]10 [Apua C, Kime M-B, Mukuna Patrick M.,2013. A study of Leaching of Copper Oxide Ore by Sulphuric Acid.## [11 ] قراباغی م, ایران‌نژاد ا, آزادمهر ا.1390. بهینه‌سازی استحصال مس از کانسنگ طارم با استفاده از لیچینگ و استخراج حلالی. اولین همایش ملی مس.## ]12 [Bayati B, Azizi A, Karamoozian M,.2018. A Comprehensive Study of The Leaching Behavior and Dissolution Kinetics of Copper Oxide Ore in Sulfuric Acid Lixiviant, Chemistry, Chemical Engineering.## [13] نظری‌روشن‌کودهی ب, کاراموزیان م, ‌شفایی ض.1393. ارزیابی اجرای عملیات تانک لیچینگ بر روی نرمه معدن چاه موسی: دانشگاه صنعتی شاهرود.پایان‌نامه کارشناسی ارشد.## ]14 [Dönmez B, Sevim F, Saraç HJH.,1999. A Kinetic Study Of The Cementation Of Copper From Sulphate Solutions Onto A Rotating Aluminum Disc. ## ]15 [Fouad O, Basir S.,2005. Cementation-Induced Recovery Of Self-Assembled Ultrafine Copper Powders From Spent Etching Solutions Of Printed Circuit Boards. ## [16] ایران نژاد م. , سالاری راد م , آقا محمدی م. 1388. مطالعه و بررسی سینتیک سمنتاسیون مس نشریه علمی پژوهشی امیرکبیر.## [17] رستاخیز ش, رنجبر م, شفیعی م, دانش ‌پژوه ش.1391. بهینه‌ سازی پارامترهای عملیاتی سمنتاسیون مس از محلول‌های لیچینگ در مقیاس پایه. پایان‌نامه کارشناسی ارشد دانشگاه شهید باهنر کرمان. شهریور. ## ]18 [Gros F, Baup S, Aurousseau MJH.,2011. Copper Cementation On Zinc And Iron Mixtures: Part 2: Fluidized Bed Configuration. ## Malachite Ore in H2SO4 Solutions, Engineering‐Biotechnology TICPEP.