new5 free

بهينه سازي پارامترهاي عملياتي ليچينگ مخزني کنسانتره طلا شرکت دل آسا

59.000تومان

توضیحات

دانشکده فني و مهندسي

بخش مهندسي معدن

پايان نامه تحصيلي براي دريافت درجه کارشناسي ارشد مهندسي معدن گرايش فرآوري مواد معدني

بهينه سازي پارامترهاي عملياتي ليچينگ مخزني کنسانتره طلا شرکت  دل آسا

چکيده

در اين  پروژه  ليچينگ طلا از کنسانتره سرب و روي شرکت دل آسا بررسي و مقادير بهينه پارامتر هاي عملياتي تعيين گرديد.  تاثير پارامتر هاي اصلي مانند غلظت سيانيد سديم، درصد جامد، pH، اندازه ذرات، زمان ليچينگ و…. بر بازيابي طلا بررسي شد. آزمايش ها  با استفاده از روش تاگوچي طراحي شدند. نتايج حاصل نشان داد که ماکزيمم بازيابي طلا ( 92%< ) تحت شرايط بهينه  10= pH ، غلظت سيانيد سديم  mg/l1250، 40 درصد جامد، اندازه ذرات کمتر از 75 ميکرون (d80) ، زمان ليچينگ 8 ساعت، غلظت اکسيژن محلول ثابت mg/l 6 بدست مي آيد.

کليدواژه: بهينه‌سازي، ليچينگ، طلا،کنسانتره سرب و روي

فهرست مطالب:

1-1- مقدمه 2

2-1- شيمي انحلال طلا. 6

2-2-ليچينگ طلا با حلال‌هاي مختلف.. 11

2-3-سيانوراسيون. 14

2-4- عوامل مؤثر بر سيانوراسيون. 16

2-5-مکانيزم سيانوراسيون. 22

2-7-بررسي و ارزيابي تحقيقات مرتبط.. 24

3-1-مواد و تجهيزات.. 28

3-2-غربالگري متغيرها 29

3-3-بهينه سازي پارامترهاي عملياتي. 30

3-1-1-روش انجام آزمايش‌هاي سيانوراسيون جهت تعيين غلظت سيانور مناسب.. 30

3-1-2-روش آزمايش‌هاي  سيانوراسيون جهت تعيين دانه‌بندي مناسب.. 30

3-1-3-آزمايش سيانوراسيون جهت بررسي تأثير زمان در بازيابي. 31

3-1-4-آزمايش‌هاي سيانوراسيون جهت تعيين درصد جامد مناسب پالپ.. 31

3-1-5-آزمايش‌هاي سيانوراسيون جهت تعيين PH مناسب.. 31

4-1-آناليز ابعادي و خردايش… 33

4-2-نتايج زمان لازم خردايش (آسيا کردن ) 34

4-3-سيانوراسيون اوليه 34

4-4-بهينه سازي پارامترهاي عملياتي. 36

4-4-1-تعيين سيانور بهينه 36

4-5-نتايج بررسي تأثير زمان در بازيابي. 40

4-6-نتايج مربوط به تعيين دانه‌بندي مناسب.. 42

4-7-تعيين PH بهينه 45

نتيجه گيري. 49

پيشنهادها: 50

منابع و مناخذ: 51

پيوست: 55

فهرست اشکال

شکل ‏2‑1دياگرام Eh-pH براي سيستم طلا – مولار. 16

شکل ‏2‑2-دياگرام pH و EH براي سيستم آب طلا.. 20

شکل ‏2‑3-تصوير طلاي دريافت شده توسط ميکروسکوپ الکتروني نمونه دل آسا 21

شکل ‏2‑4 تصاوير ميکروسکوپ الکتروني نمونه دل آسا 21

شکل ‏2‑5 واکنش بين جامد و مايع در حل‏سازي طلا در محلول سيانيدي[2] 22

شکل ‏2‑6-دياگرام Eh-pH  براي سيستم آب-سيانيد درc0  25 . 24

شکل ‏2‑7-دياگرام  Eh-pH براي سيستم آب- طلا- سيانيد در 25

شکل ‏3‑1 نمايي از آماده سازي نمونه. 28

شکل ‏3‑2 نمايي از آزمايش سيانوراسيون. 30

شکل ‏4‑1 نمودار دانه‌بندي نمونه بعد از خردايش اوليه. 33

شکل ‏4‑2 ميزان تغييرات  دانه‌بندي نسبت به زمان آسيا کردن. 34

شکل ‏4‑3 ميزان بازيابي طلا  نسبت به زمان در آزمايش سيانوراسيون اوليه. 35

شکل ‏4‑4 بازيابي و سيانور مصرفي بر حسب زمان ( غلظت محلول  37

شکل ‏4‑5 بازيابي و سيانور مصرفي بر حسب زمان (غلظت محلول. 37

شکل ‏4‑6 بازيابي و سيانور مصرفي بر حسب زمان. 39

شکل ‏4‑7 ميزان بازيابي طلا  نسبت به زمان در آزمايش‌هاي سيانوراسيون. 40

شکل ‏4‑8 درصد  بازيابي طلا  نسبت به زمان  در مدت زمان 48 ساعت… 41

شکل ‏4‑9 بازيابي و سيانور مصرفي بر حسب زمان.، براي دانه‌بندي 85% زير 200 ميکرون. 43

شکل ‏4‑10 بازيابي و سيانور مصرفي بر حسب زمان.، براي دانه‌بندي 85% زير 200 ميکرون. 44

شکل ‏4‑11  درصد بازيابي طلا  در سه دانه‌بندي متفاوت… 44

شکل ‏4‑12 جدايش سيانيد و سيانيد هيدروژن در محلول آبي  به صورت تابعي از pH.. 47

 

فهرست جداول

جدول ‏2‑1ثابت پايداري کمپلکس‌هاي يک و سه ظرفيتي طلا و پتانسيل.. 10

جدول ‏2‑2 خواص ترکيبات سيانيدي ساده. 23

جدول ‏4‑1 جدول دانه‌بندي نمونه بعد از خردايش اوليه. 33

جدول ‏4‑2 زمان آسيا و دانه‌بندي توليدشده. 34

جدول ‏4‑3 نتيجه نهايي آزمايش سيانوراسيون اوليه. 35

جدول ‏4‑4 نتيجه نهايي آزمايش سيانوراسيون براي.. 36

جدول ‏4‑5 نتيجه نهايي آزمايش سيانوراسيون براي.. 37

جدول ‏4‑6 نتيجه نهايي آزمايش سيانوراسيون براي.. 38

جدول ‏4‑7 – نتيجه نهايي آزمايش سيانوراسيون در مدت زمان 48 ساعت… 41

جدول ‏4‑8 نتايج آزمايش سيانوراسيون. نمونه براي  دانه‌بندي 85% زير 200 ميکرون. 42

جدول ‏4‑9 نتايج آزمايش سيانوراسيون نمونه براي دانه‌بندي 90% زير 200 ميکرون. 43

فصل اول : مقدمه

1-1- مقدمه

تقاضاي جهاني براي فلزات مدام در حال افزايش است. اما اکتشافات جديد کانسارهاي فلزي کاهش‌يافته و عيار اين کانسارها کمتر شده و پيچيدگي آن‌ها افزايش يافته است. بنابراين روش‌هاي فرآوري براي کانه هاي کم عيار و کنسانتره هاي باکيفيت پايين تنها به روش‌هايي محدود مي‌شوند که در عمل اقتصادي باشند [1-2].

طلا يکي از فلزاتي است که به علت کميابي آن در طبيعت و پايداري جلاي فلزي از اهميت بالايي برخوردار است. اين فلز در طبيعت بيشتر به صورت آزاد و در مقادير بسيار کم يافت مي‌شود. تاريخچه استحصال فلز طلا به پيش از 6000 سال پيش بر مي‌گردد[3].

اولين روشي که براي استحصال به‌کار گرفته شد، روش ثقلي بود که در استخراج طلا از ذخاير رسوبي و ماسه‌هاي رودخانه‌اي به‌کار گرفته شد. در اين روش طلا به خاطر وزن مخصوص بالاي آن به راحتي از باطله‌ي همراه آن جدا مي­شد. با توجه به اين که اين روش بازيابي بالايي نداشت، لذا روش‌هاي مختلف انحلال طلا مورد بررسي قرار گرفت[3].

هيدرومتالورژي طلا، يا روش‌هاي انحلال، براي هر دو نوع ذخاير رسوبي و غير رسوبي قابل‌استفاده مي­باشد.

در اين روش طلا به صورت انتخابي از ساير ترکيبات همراه آن به وسيله روش انحلال جدا مي­شود. روش‌هاي متعددي براي انحلال طلا وجود دارد. قديمي‌ترين اين روش­ها، روش ملغمه سازي است که امروزه استفاده از آن منسوخ گرديده است [4].

طلا يا زر عنصري است که در تناوب ششم و گروهLb  (همراه مس و نقره) فلزات واسطه در جدول تناوبـي قرار دارد. طـلاي خالص فلـزي با رنگ زرد بـراق، عدد اتـمي 79، جرم اتمي 2/179، چگالي g/cm3 32/19 در k273، داراي ساختار FCC مي­باشد. طلا فلزي بسيار نرم و چکش‏خوار بوده و داراي عدد سختي Kg/mm2  95 -40 در مقياس ويکرز مي‏باشد. نقطه ذوب و جوش آن به ترتيب C°1064 و  C° 2808 بوده و رسانايي الکتريکي و گرمايي فوق‏العاده زيادي دارد[5].

طلا نجيب‌ترين فلز موجود در جهان است. از زمان باستان، اين فلز به عنوان شاه فلزات شناخته شده است. اين فلز به خاطر ، شفافيت بالا، نرمي و پايداري در هوا، نسبت به ساير فلزات از اهميت زيادي برخوردار است. امروزه نيز اين فلز به خاطر کمياب بودن آن از ارزش بالايي برخوردار مي­باشد. جلاي فلزي و همچنين خواص هدايتي بالايي دارد که منجر به استفاده از آن درصنايع جديد در دهه‌هاي اخير شده است. از آنجايي كه طلاي خالص بسيار نرم است آن را با فلزات ديگر به صورت آلياژ در مي‌آورند. استفاده از طلا در جواهرسازي، ضرب مسكوكات و علوم و فنون مختلف دامنه روزافزوني پيدا كرده است. بيشتر طلاهايي كه تا كنون در سراسر دنيا استخراج گرديده در خزانه‌هاي دولتي و بانک‌هاي بزرگ به منظور موازنه پرداخته‌اي تجاري با كشورهاي خارجي نگهداري مي‌شود[18].

طلا فلزي است که در طبيعت به صورت آزاد يافت مي‌شود و تنها ترکيبات طلا که در طبيعت وجود دارند تلوريدها و استيبنيت‌ها (AuSb2 و AuTe2) هستند. فلز طلا معمولاً به همراه کوارتز و پيريت  و به صورت رگه‌هاي رسوبي و پلاسري يافت مي‌شوند. طلا تنها فلزي است که در هوا و آب به وسيله اکسيژن و يا گوگرد اکسيد نمي‌شود[6 و7].

ذخاير طلا مي‌توانند پلاسري باشند که در اين صورت طلا بدون نياز به خردايش و توسط جداکننده‌هاي ثقلي و با توجه به وزن مخصوص بالاي آن قابل‌استخراج است. در صورتي که کاني‌هاي در برگيرنده طلا به صورت اکسيدي باشند با چند مرحله خردايش و عمليات ليچينگ طلا قابل بازيابي مي‌گردد. روش سيانوراسيون بيش از يک قرن به عنوان بهترين روش براي انحلال طلا به‌کار گرفته شده است. عليرغم مزاياي بسيار زياد اين روش، با توجه به مشکلات زيست‌محيطي آن، امروزه تحقيقات زيادي بر روي يافتن جايگزيني براي اين روش انجام مي‌گيرد[8].

هر کدام از اين روش­هاي فوق مشکلات خاص مربوط به خود را داشته و لذا در صنعت به طور کامل مورد پذيرش واقع نشده­اند. از جمله مشکلاتي که اين روش­ها با آن روبرو هستند مي­توان به هزينه بالاي اين روش­ها و نيز محدود بودن کاربرد آن‌ها به چند نوع کانه خاص اشاره کرد.

با توجه به زيان­هاي زيست محيطي سيانور و هزينه­ي آن، در اين پروژه، ميزان سيانور و عوامل موثر بر آن براي براي رسيدن به بازيابي حداکثر بهينه شد.

نمونه مورد استفاده در اين تحقيق کنسانتره اکسيدي سرب و روي شرکت دل آسا واقع در شهرستان سراب (آذربايجان شرقي) مي‌باشد؛ که جهت بهينه‌سازي پارامترهاي عملياتي ليچينگ طلا از اين کنسانتره جهت رسيدن به بالاترين بازيابي طلا استفاده شد.

فصل دوم : مروري بر تحقيقات گذشته

2-1- شيمي انحلال طلا

منابع و مناخذ:

  1. Brierley, C., How will biomining be applied in future? Transactions of nonferrous metals society of China, 2008. 18(6): p. 1302-1310
  2. Rawlings, D.E., D. Dew, and C. du Plessis, Biomineralization of metal-containing ores and concentrates. TRENDS in Biotechnology, 2003. 21(1): p. 38-44
  3. http://www.processmineralogy.com/gold-characterization
  4. Breuer, P. and M. Jeffrey, An electrochemical study of gold leaching in thiosulfate solutions containing copper and ammonia. Hydrometallurgy, 2002. 65(2-3): p. 145-157
  5. Marsden, J. and I. House, The chemistry of gold extraction. 2006: Society for Mining Metallurgy
  6. Greenwood, N. and A. Earnshaw, Chemistry of the elements. 1997: Pergamon Press
  7. Trotman-Dickenson, A., Comprehensive inorganic chemistry. Volume 2. 1973.
  8. Jeffrey, M.I. and I.M. Ritchie, The leaching of gold in cyanide solutions in the presence of impurities II. The effect of silver. Journal of the Electrochemical Society, 2000. 147: p. 3272
  9. Nicol, M.J. The role of electrochemistry in hydrometallurgy. 1993
  10. La Brooy, S., H. Linge, and G. Walker, Review of gold extraction from ores. Minerals engineering, 1994. 7(10): p. 1213-1241
  11. Moir, J., Thiocarbamide-a new solvent for gold. J. of the Chem. Met. Min. Soc. of South Africa, 1906. 332.
  12. Yannopoulos, J.C., The extractive metallurgy of gold. 1991: Van Nostrand Reinhold New York, NY
  13. Dönmez, B., F. Sevim, and S. Colak, A study on recovery of gold from decopperized anode slime. Chemical engineering & technology, 2001. 24(1): 91-95.
  14. Sheng, P.P. and T.H. Etsell, Recovery of gold from computer circuit board scrap using aqua regia. Waste management & research, 2007. 25(4): p. 380-383
  15. Tran, T., K. Lee, and K. Fernando. Halide as an alternative lixiviant for gold processing-an update. 2001: Minerals, Metals and Materials Society/AIME
  16. Ramadorai, G., Use of Chlorine in the Processing of Gold Ores. Precious Metals 1993, 1993: p. 265-279
  17. GRAHAM, J.S. and T.W. JAMES, Cyanide and other lixiviant leaching systems for gold with some practical applications. Mineral Processing and Extractive Metullargy Review, 1995. 14(3-4): p. 193-247
  18. Adams, M., The elution of gold from activated carbon at room temperature using sulphide solutions. Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, 1994. 94(8): p. 187-198.
  19. Zhang, S. and M. Nicol, Alkaline oxidation leaching of refractory gold-bearing arsenopyrite concentrates. Report for the AJ Parker Centre for Hydrometallurgy.(Murdoch University: Perth, Western Australia), 1999
  20. Zhu, G. and J. Chen, Electrochemical studies on the mechanism of gold dissolution in thiosulfate solutions. G. Zhu, J. Y. Chen, and Z. H. Fang(Academia Sinica), Trans. Nonferrous Met. Soc. China, March(1994), 4,(1), 50-53, 58,(WUK, 1994(95-1665)
  21. Kuzugüdenli, O. and Ç. Kantar, Alternates to gold recovery by cyanide leaching. Erciyes Universitesi Fen Bilimleri Dergisi, 1999. 15: p. 119-127
  22. Yannopoulos, J., The extractive metallurgy of gold, 1991, published by Van Nostrand Reinhold, New York, USA
  23. La Brooy, S., H. Linge, and G. Walker, Review of gold extraction from ores. Minerals engineering, 1994. 7(10): p. 1213-1241
  24. Aylmore, M.G., Treatment of a refractory gold—copper sulfide concentrate by copper ammoniacal thiosulfate leaching. Minerals engineering, 2001. 14(6): p. 615-637
  25. Abbruzzese, C., et al., Thiosulphate leaching for gold hydrometallurgy. Hydrometallurgy, 1995. 39(1-3): p. 265-276
  26. Feng, D. and J. Van Deventer, Leaching behaviour of sulphides in ammoniacal thiosulphate systems. Hydrometallurgy, 2002. 63(2): p. 189-200
  27. Han, K.N. and X. Meng, Ammonia extraction of gold and silver from ores and other materials. 1992, Google Patents.
  28. Touro, F.J. and T.K. Wiewiorowski, Process for recovery of gold from refractory gold ores using sulfurous acid as the leaching agent. 1992, Google Patents.
  29. Habashi, F., A textbook of hydrometallurgy. 1999: Métallurgie Extractive Québec
  30. Takano, M., Y. Takeda, and O. Ohtaka, In Encyclopedia of Inorganic Chemistry; King, RB, ed.; Vol. 3, p 1372. 1994, John Wiley & Sons: Chichester
  31. Luna, R. and G. Lapidus, Cyanidation kinetics of silver sulfide. Hydrometallurgy, 2000. 56(2): p. 171-188.
  32. Habashi, F., Principles of Extractive Metallurgy, Volume 1. General Principles. 1970: Gordon & Breach Science Publisher
  33. Ellis, S. and G. Senanayake, The effects of dissolved oxygen and cyanide dosage on gold extraction from a pyrrhotite-rich ore. Hydrometallurgy, 2004. 72(1): p. 39-50
  34. Zhou, J., B. Jago, and C. Martin, Establishing the process mineralogy of gold ores. TECHNICAL BULLETIN, 2004: p. 03
  35. ريک جکسون، ترجمه دکتر جواد مقدم، استخراج هيدرومتالورژيکي و بازيافت،انتشارات دانشگاه صنعتي سهند، 1385
  36. Yannopoulos, J.C. The Extractive Metallurgy of Gold. Van NorstandRainhold, New York, 1991
  37. Guzman, J.M.Chimenos, M.A.Fernandez, M.Segarra, F.Espiell.  Gold cyanidation with potassiumpersulfate in the Presence of a thallium (I) salt. Hydrometallurgy،54 (2000) 185–193
  38. J.O, House.C.I. 2006. The Chemistry of Gold Extraction, 2ndEdition. Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (SME), Littleton, Co, USA.
  39. عبدالهي و همکاران، گزارش ،بهينه سازي فرآيند ليچينگ سيانيدي آق دره، 1387

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “بهينه سازي پارامترهاي عملياتي ليچينگ مخزني کنسانتره طلا شرکت دل آسا”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

+ 26 = 27