استخراج مس از نمونه کانسنگ مس دره زرشک به روش لیچینگ ستونی - استخراج حلالی

فرآیندهای متداول بازیابی مس از کانه های اکسیدی شامل لیچینگ توده ای و استخراج با حلال آلی (sx) می باشند. هدف اصلی این تحقیق مطالعه پارامترهای عملیاتی فرآیند استخراج مس با حلال آلی از محلول حاصل از لیچینگ کانسنگ اکسیدی معدن مس دره زرشک بوده است. طراحی مدار استخراج با حلال آلی در مورد هر معدن مس جدید مستلزم انجام آزمایش های پایه و تعیین مقادیر بهینه پارامترها در این فرآیند می باشد. لذا در این تحقیق پس از مروری بر تحقیقات قبلی انجام شده در زمینه لیچینگ ستونی و استخراج مس با حلال آلی، ابتدا نمونه دریافتی از معدن آماده سازی و شناسایی گردید. سپس آزمایشهای بطری غلتان با هدف بررسی رفتار نمونه و تعیین بازیابی مس و مصرف اسید انجام شد. به منظور دستیابی به محلول باردار مورد نیاز آزمایش های استخراج با حلال، یک ستون لیچینگ به ارتفاع 2/2 متر و قطر 25 سانتیمتر به همراه واحدهای جنبی در آزمایشگاه هیدرومتالورژی طراحی و ساخته شد و آزمایش لیچینگ ستونی بر روی نمونه مذکور (با ابعاد کوچکتر از 2 اینچ) به مدت 75 روز انجام شد. در ادامه ضمن تعیین تعداد مراحل استخراج مورد نیاز در فرآیند استخراج حلالی (با استفاده از دیاگرام مک کیب)، تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل نوع رقیق کننده، ph، غلظت استخراج کننده، نسبت فاز آلی به آبی و غلظت اولیه محلول باردار در آزمایشهای استخراج حلالی مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعات استخراج با حلال از ماده شیمیایی cp-150 به عنوان استخراج کننده و از رقیق کننده های مورد استفاده در مجتمع مس سرچشمه (حاوی مقدار آروماتیک1/14%) و m103 (حاوی مقدار آروماتیک 2/1%) استفاده گردید و بخشی از آزمایشها بر اساس طرح آماری فاکتوریل کامل انجام شد. عیار مس در نمونه کانسنگ دریافتی معدن دره زرشک حدود 4/0% بود. در آزمایش های بطری غلطان پس از زمان 56 ساعت میانگین بازیابی مس و آهن به ترتیب 75% و15% و میزان مصرف اسید 8/52 کیلوگرم بر تن تعیین شد. در آزمایش لیچینگ ستونی بازیابی مس و آهن پس از 75 روز به ترتیب به ارقام 5/78% و 1/13% رسید و میزان کل اسید مصرفی در ستون معادل 23/34 کیلوگرم بر تن اندازه گیری شد. نتایج آزمایش های استخراج حلالی در شرایط ناپیوسته نشان داد که در حالت استفاده از رقیق کننده m103 با درصد آروماتیک کمتر، درصد استخراج مس بالاتر، سینتیک استخراج سریع تر و تولید یون هیدروژن در اثر فرآیند استخراج کمتر است. همچنین نتایج طراحی آماری آزمایشهای استخراج با حلال نشان داد که عوامل مهم در استخراج مس با حلال آلی از محلول مورد نظر، ph و نسبت فاز است و در محدوده مورد بررسی رقیق کننده تاثیر کمتری بر روی درصد استخراج مس دارد. در شرایط بهینه و تحت شرایط2=ph، نسبت یکسان فازهای آلی و آبی و در طی دو مرحله استخراج با استفاده رقیق کننده m103 بازیابی و ضریب توزیع مس به ترتیب در حدود 8/96% و38/28 به دست آمد.