افزایش بازیابی لیچینگ اتمسفری کالکوپیریت در محیط سولفاته

نظر به وجود مشکلات قابل ملاحظه در فرآوری کنسانتره های سولفیدی حاوی کالکوپیریت بروش پیرومتالورژی از جمله آلودگی محیط زیست، تمایل به استفاده از روش هیدرومتالورژی برای این نوع منابع به شدت در حال افزایش است. تحقیقات در خصوص لیچینگ کالکوپیریت بویژه در محیط سولفاته و حضور یون فریک منجر به ارائه فرآیندهای مختلفی شده است. لیچینگ کم کالکوپیریت در محیط سولفاته و حضور یون فریک یکی از مشکلات عمده می باشد که این امر را به تشکیل لایه روئین در سطح ذرات کالکوپیریت نسبت می دهند. برای رفع این مشکل روش های مختلفی از جمله استفاده از دما و فشار بالا، میکروارگانیسم، خردایش خیلی زیاد و مواد فعال کننده سطح ارائه شده است. در این زمینه فرآیندهای مختلفی ارائه شده است. تاکنون فرآیندهای صنعتی این روش ها ارائه نشده است. در این تحقیق از پیریت که کانی باطله همراه کالکوپیریت است به عنوان کاتالیزور استفاده شده است. وقتی این دو کانی در یک الکترولیت تماس فیزیکی داشته باشند با یکدیگر پیل گالوانیک تشکیل می دهند و چون پتانسیل آزاد پیریت نسبت به کالکوپیریت بیشتر می باشد لذا پیریت قطب کاتد پیل را تشکیل می دهد و مورد حفاظت قرار می گیرد و کالکوپیریت قطب آند پیل را تشکیل می دهد و لیچینگ آن تسریع می شود. کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا از معدن مس مزرعه و کنسانتره مس از مجتمع مس سرچشمه تهیه گردید. در این تحقیق سه سری آزمایش، شامل آزمایش های لیچینگ کانی های کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا، کنترل پتانسیل محلول با دمش اکسیژن، آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس در حضور پیریت، کنترل پتانسیل با دمش اکسیژن و نیتروژن و آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس در حضور پیریت، کنترل پتانسیل با اعمال پتانسیل خارجی انجام گرفت. برای انجام آزمایشهای لیچینگ کانی خالص کالکوپیریت در حضور پیریت خالص، ابتدا پتانسیل محلول با تنظیم نسبت میزان یون فریک به فرو تنظیم شد و برای تنظیم پتانسیل محلول در حین لیچینگ، اکسیژن به داخل راکتور دمیده شد. روش انجام آزمایش های لیچینگ کنسانتره مس نیز مشابه روش انجام آزمایش های لیچینگ کانی های خالص کالکوپیریت و پیریت می باشد. پتانسیل محلول داخل راکتور با دمش اکسیژن یا نیتروژن به صورت دستی کنترل شد. در آزمایش های انجام گرفته جهت لیچینگ کالکوپیریت در حضور پیریت با کنترل پتانسیل محلول به طریق الکتروشیمیایی، لیچینگ کالکوپیریت در بخش های کاتد و آند به صورت جداگانه بررسی شد. وقتی کالکوپیریت و پیریت به بخش کاتد اضافه می شد برای جلوگیری از کاهش پتانسیل محلول اکسیژن دمیده می شد، اما زمانی که کالکوپیریت و پیریت به بخش آند اضافه می شد برای جلوگیری از افزایش پتانسیل نیتروژن دمیده می شد. عوامل موثر بر فرآیند لیچینگ کالکوپیریت و پیریت با خلوص بالا و کنسانتره مس در حضور پیریت از جمله سرعت همزدن، دما، پتانسیل اکسایش- کاهش محلول، نسبت پیریت به کالکوپیریت، غلظت اولیه اسید، دانسیته پالپ، مقدار اولیه آهن کل و ابعاد ذرات مورد بررسی قرار گرفتند. شرایط بهینه در لیچینگ کالکوپیریت خالص سرعت همزدن 1150 دور در دقیقه، دما 85 درجه سانتی گراد، پتانسیل محلول 410 میلی ولت، نسبت پیریت به کالکوپیریت 4، غلظت اولیه اسید 15 گرم بر لیتر، ابعاد ذرات کالکوپیریت و پیریت زیر 37 میکرون بدست آمد. تحت شرایط مذکور بازیابی مس 98 درصد در مدت 7 ساعت بدست آمد. شرایط بهینه در لیچینگ کنسانتره مس، دما 85 درجه سانتی گراد، پتانسیل محلول 410 میلی ولت، نسبت پیریت به کانی های سولفیدی مس 2، غلظت اولیه اسید 15 گرم بر لیتر، دانسیته پالپ 8/7 درصد و غلظت اولیه آهن 5 گرم بر لیتر بدست آمد که تحت این شرایط بازیابی مس حدود 85 درصد در کمتر از 24 ساعت شد. در لیچینگ کنسانتره مس با کنترل الکتروشیمیایی پتانسیل بازیابی مس حدود 50 درصد در کمتر از 24 ساعت بدست آمد