بازداشت کانی ها درفلوتاسیون الکتروشیمیایی با کنترل پتانسیل پالپ همراه با اعمال پتانسیل خارجی(مطالعه موردی بازداشت کالکو پیریت درمدار فرآوری مولیبدن)

فلوتاسیون الکتروشیمیایی روش جدیدی است که از دانش الکتروشیمی در فنآوری فلوتاسیون استفاده نموده، باعث ارتقاء فلوتاسیون و رفع محدودیت های آن می شود. در این روش با کنترل پارامترهای الکتروشیمیایی، فعال انفعالات و واکنش های اکسیداسیون احیاء در محیط فلوتاسیون که باعث تغییرخواص سطحی کانی ها می گردد، به سمتی هدایت می شوند که بتوان کانی های مورد نظر را شناور یا بازداشت نمود. هدف اصلی این تحقیق امکانسنجی فلوتاسیون الکتروشیمیایی با اعمال پتانسیل خارجی در شناورسازی و بازداشت کانی های سولفیدی می باشد.برای کنترل نتایج حاصل، همچنین شناسایی مکانیزم های آبرانی و آبگریزی کانی های سولفیدی از روش آنالیز مینرالوژی و روش ولتامتری چرخه ای استفاده گردید. برای انجام آزمایش های لازم یک سلول فلوتاسیون الکتروشیمیایی طراحی و ساخته شده است، که بتوان پارامترهای لازم را در آن کنترل نمود. سلول مورد اشاره شامل دو بخش فرآیند و بخش الکترولیت می باشد که به توسط یک صفحه تراوای یونی با هم در ارتباط قرار می گیرند. نمونه های مورد آزمایش از مدار فرآوری مولیبدن در مجتمع مس سرچشمه گرفته شده است. با کاربرد این روش و در غیاب مواد شیمیایی، بازیابی مولیبدن در کنسانتره حدود 73% و رهیافت مس در باطله حدود 76% بوده است که بهترین نتیجه در غیاب مواد شیمیایی می-باشد. در این شرایط مقدار پتانسیل اعمالی 5/1- ولت، پتانسیل پالپ 56- میلی ولت و ph محیط 41/11بوده است. ناگفته پیداست که این شرایط شرایط بهینه نمی باشد. نتایج بیانگر این است که درحضورسولفیدسدیم بهترین نتیجه در شرایطی بدست می آید که پتانسیل اعمالی 3- ولت باشد. در این شرایط پتانسیل پالپ 572- میلی ولت، ph برابر 2/12، رهیافت مس در باطله (بازداشت مس) 99% و بازیابی مولیبدن 65% می باشد. مقایسه نتایجهمچنین بیانگر این است که مقدار کمی سولفیدسدیم (در حد 25% مصرف کارخانه) باعث بهبود چشمگیر نتایج شده است. نتایج نشان می دهند که با تغییر شرایط آزمایش مصرف سولفیدسدیم تا حدود بسیار زیادی کاهش داده شده است. برای مثال در یک آزمایش با مصرف 4گرم سولفیدسدیم (برابر 5/6% مصرف مدار فرآوری) بازیابی مولیبدن حدود 60% بوده و کانی های مس هم حدود 85% بازداشت شده اند. در شرایطی که پتانسیل پالپ مثبت باشد (در شرایط احیائی) بیشترین بازداشت مس درپتانسیل پالپ 257+ تا 286+ میلی ولت اتفاق افتاده است.در شرایطی که پتانسیل اعمالی بر روی الکترود کار 5/0+ ولت و در نتیجه آن پتانسیل پالپ 263+ میلی ولت وph پالپ برابر 45/7 می باشد نتیجه آزمایش بهترین است. این نتیجه با نتایج تحقیقات گذشته نیز مطابقت می کند. بررسی نتایج تاثیر درصد جامد در فلوتاسیون الکتروشیمیایی، نشان دهنده این است که با کاهش درصد جامد اثر بازدارندگی پتانسیل خارجی بر بازداشت کانی های مس افزایش می یابد. دلیل اصلی آن هم این است که با کاهش درصد جامد نفوذ جریان الکتریکی در محیط پالپ افزایش می یابد. هدایت الکتریکی آب مصرفی در آزمایش ها در حدود 1500میلی زیمنس بر سانتیمتر بوده است. بررسی نتایج آزمایش با الکترودهای مختلف نشان میدهند که بازیابی مولیبدن و بازداشت مس با الکترودهای گرافیتی ارقام بالاتری را نشان می-دهد. نتایج نشان دهنده آن است که در حضور سولفیدسدیم بازیابی مولیبدن 96% و بازداشت مس 93% بوده که مربوط به الکترود گرافیتی است. این در حالی است که این اعداد برای الکترود پلاتین به ترتیب برابر 80% و 84% و برای الکترود استیلی به ترتیب برابر 78% و 94% بوده است. ایده استفاده از بدنه سلول و رتور نیز در آزمایشگاه مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج خوبی داشته است. ارقام مربوط به بازیابی مولیبدن و بازداشت مس با این شیوه به ترتیب 58/92% و 3/87% بوده است. این ایده در صنعتی کردن فرضیه فلوتاسیون الکتروشیمیایی با اعمال پتانسیل خارجی می تواند مد نظر قرار گیرد. برای شناسایی مکانیزم های آبرانی و آبدوستی در فلوتاسیون الکتروشیمیایی مطالعات ولتامتری چرخه ای انجام شده است. با بررسی ولتاگرام های مربوطه مشخص شده است که در پتانسیل های 9/0- ، 6/0-، 6/0+ و4/1+ پیک هایی دیده می-شود که مربود به جذب مواد اکسیدی بر روی سطح الکترود می باشد.