لیچینگ اکسایشی تحت فشار

لیچینگ اکسایشی تحت فشار

لیچینگ اکسایشی تحت فشار

به ‌طور کلی استخراج فلزات از سنگ معدن توسط فرایندهای پیرومتالورژی یا هیدرومتالورژی انجام می‌شود. فرایند پیرومتالورژی شامل ذوب سنگ معدن یا کنسانتره در دمای بالا و فرایند هیدرومتالورژی شامل لیچینگ در دمای پایین مثل دمای محیط است. فلز را می‌توان از انحلال کانی آن در اسیدسولفوریک در فشار اتمسفریک استحصال کرد، اما نیاز به مقدار زیادی اسید است. برای انحلال بهتر می‌توان از فشار و درجه حرارت بیشتر برای کاهش مصرف اسید استفاده کرد. لیچینگ تحت فشار سنگ معدن با استفاده از اسیدسولفوریک در اتوکلاو و دمای حدود 250 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و در حال حاضر این روش برای تولید فلز نیکل کاربرد زیادی دارد. در این روش نیازی به خردایش بیشتر سنگ معدن برای آزادسازی فلز نیست و این فرایند به اندازه ذرات غیرحساس است.

 

کالکوپیریت

حدود 80 درصد مس جهان از سنگ‌های سولفیدی مس مانند کالکوپیریت (CuFeS2) استخراج می‌شود. کانی‌های حاوی Cu-Fe-S به‌راحتی در حلال‌ها حل نمی‌شوند. بنابراین بیشتر مس استخراج‌شده از این نوع مینرال‌ها به وسیله روش پیرومتالورژی حاصل می‌شود. 20 درصد مس باقیمانده نیز به روش هیدرومتالورژی از مینرال‌های اکسیدی تولید می‌شود. خردایش سنگ معدن معمولا قبل از لیچینگ تا حدود 250-100 میکرون انجام می‌شود. در سال‌های اخیر از لیچینگ تحت فشار برای استخراج مس از سنگ معدن کانی‌های کالکوپیریت استفاده شده است. لیچینگ مستقیم این کانی‌ها محدود است چون عمدتا سینتیک انحلال کالکوپیریت بسیار آرام است.

 

اتوکلاو

درکارخانه‌های جدید، سنگ معدن ابتدا به صورت کنسانتره در آمده و سپس در دمای 200 تا 230 درجه درون اتوکلاو به همراه سولفات و با استفاده از اکسیژن لیچ می‌شوند. سایز خردایش برای کنسانتره به طور معمول 40 میکرون است. در حالی که کاهش اندازه ذرات کنسانتره ممکن است عملکرد لیچینگ را بهبود دهد، اما این امر اثرات چشمگیری در بازیابی مس ندارد.

 

فرآیند

در این فرایند، برای تبدیل سولفیدهای موجود به سولفات به منظور آزادسازی یون فلزی در محلول اسیدی، در دما و فشار بالا، هوا تزریق می شود که منجر به اکسیداسیون سولفید و تبدیل آن به سولفات می شود. عمده واکنش های انجام شده به شکل زیرند:

2CuFeS2 + 8.5O2 + H2SO4→2CuSO4+ Fe2(SO4)3 + H2O

2CuFeS2 + 16Fe2(SO4)3 + 16H2O→2CuSO4+ 34FeSO4 + 16H2SO4

2FeSO4 + 0.5O2 + H2SO4→Fe2(SO4)3 + H2O

مراجع:

[1] http://asremesonline.ir/news/?Id=10551

[2] https://www.naturlearning.eu/

[3] McDonald R.G., Muir D.M., ” Pressure oxidation leaching of chalcopyrite. Part I. Comparison of high and low temperature reaction kinetics and products”, Hydrometallurgy, 86, (2007), 191–205.

[4]https://www.didiersb.de/

درباره نویسنده

مهدی قائدرحمتی
واحد تحقیق و توسعه

بدون دیدگاه

گذاشتن دیدگاه

Lost your password? Please enter your username or email address. You will receive a link to create a new password via email.