در روش هیدرومتالورژی جهت استحصال مس، بعد از لیچینگ نمونه در اسیدسولفوریک، مس موجود در محلول با روش الکتروینینگ قابل بازیابی است. محلول لیچینگ قبل از ورود به سلول های الکترووینینگ، با روش استخراج حلالی (sx) تغلیظ، تخلیص و عمل آوری می شود. روش sx علی رغم مزیت های زیاد، با محدودیت غلظت ورودی مواجه است که باید حداقل 2 گرم بر لیتر باشد. لذا مس موجود در محلول های هیدرومتالورژی با غلظت کمتر از این مقدار، با روش sx قابل بازیابی نیست. هدف این مطالعه، امکان سنجی بکار گیری روش فلوتاسیون یونی جهت بازیابی مس از یک محلول رقیق لیچینگ می باشد. به این منظور جهت مشخص کردن پارامتر های تاثیر گذار و محدوده ی آن ها، ابتدا چند سری آزمایش بر روی نمونه ی سنتزی ساخته شده با آب مقطر و سولفات مس پنج آبه، با غلظت های متفاوت و کلکتور های مختلف در یک سلول فلوتاسیون مکانیکی نوع دنور با حجم ظرف 2 لیتر انجام شد. با توجه به نتایج حاصل از آزمایش های سنتزی، طراحی آزمایش بر روی محلول لیچینگ معدن مس وشنوه ی قم، با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایش dx-7 و روش تاگوچی با در نظر گرفتن دو سطح برای متغیر های ورودی انجام شد. در این آزمایش ها، ph12 و کلکتور هگزا دسیل تری متیل آمونیوم برومید (htab) به عنوان پارامترهای ثابت در کلیه ی آزمایش ها انتخاب شد. زمان (10و 20 دقیقه)، غلظت خوراک (5 و ppm10)، غلظت کلکتور (50 و ppm100)، مقدار کفساز اتانول (v/v)(0/1 و 0/2 درصد)، دور موتور (750 و 1000 دور بر دقیقه)، به عنوان پارامترهای ورودی و بازیابی مس و آب، به عنوان دو متغیر پاسخ، تعیین شدند. پس از به دست آمدن نتایج آزمایش ها، بهینه سازی پارامتر ها با هدف بیشینه کردن بازیابی مس و کمینه کردن بازیابی آب توسط نرم افزار انجام شد. در شرایط بهینه ی خروجی نرم افزار، زمان20 دقیقه، غلظت خوراک ppm10، غلظت کلکتور ppm50، مقدار کفساز v/v0/2درصد، دور موتور 750 دور بر دقیقه، تعیین و بازیابی مس و آب به ترتیب78/5 و 25/42 درصد پیش بینی شد. در آزمایش اعتبار سنجی، بازیابی مس و آب 78/1 و 26/25 درصد به دست آمد که صحت نتایج را تایید می کند. موثر ترین عوامل در آزمایش ها دور موتور و زمان فلوتاسیون بدست آمد. مرتبه سینتیک فلوتاسیون یونی تعیین شد که بیشترین انطباق را با مدل سینتیک درجه دوم نشان داد. نرخ فلوتاسیون نیز 0/168 بر دقیقه بدست آمد.

طبقه بندی یکی از مهمترین بخش های عملیاتی در صنعت فرآوری مواد معدنی است. هیدروسیکلون اصلی ترین وسیله برای طبقه بندی ذرات در ابعاد ریز در صنعت کانه آرائی می باشد. عملکرد هیدروسیکلون به خصوصیات جریان خوراک ورودی و هندسه ی هیدروسیکلون وابسته است. قطر هیدروسیکلون پارامتر اصلی در انتخاب هیدروسیکلون است. هدف کلی این پروژه کنترل اندازه ی ذرات ورودی به جدا کننده های مغناطیسی جهت بهبود عملکرد این تجهیزات و در نهایت کنترل اندازه ی ذرات ورودی به فرآیند گندله سازی میباشد. مطالعات قبلی روی کنسانتره مگنتیت گل گهر نشان میدهد که d80 بهینه برای جدایش مغناطیسی مگنتیت و فلوتاسیون پیریت حدود 77 میکرون است. با در نظر گرفتن دانه بندی سرریز زیر 125 میکرون، در شرایط پارامتر های عملیاتی مختلف هیدرو سیکلون هایی با قطرهای متفاوت طراحی و پیشنهاد شد. پس از بررسی های لازم در نهایت هیدروسیکلونی با قطر 50، قطر مجرای سرریز 18/9 و قطر مجرای ته ریز 7 سانتی متر در مدار نصب شد. جهت بررسی عملکرد هیدروسیکلون، شش مرحله نمونه برداری انجام شد و پس از برقراری موازنه جرم از دو سری از نمونهها جهت شبیه سازی و بهینه سازی عملکرد هیدروسیکلون استفاده شد. شبیه سازی توسط نرم افزار usimpac انجام شد. بر اساس روش کالیبراسیون موجود در نرم افزار، ضرایب کالیبراسیون در مدل پلیت برای پارامترهای d50c ، m و s به ترتیب 1/4، 1/4 و 4/8 بدست آمد. نتایج شبیه سازی هیدروسیکلون به تنهایی و در مدار بسته با آسیای گلوله ای تطابق خوبی را با شرایط عملیاتی نشان داد. با توجه به دستیابی دانه بندی d80 در سرریز حدود 77 میکرون و ضریب نقص 0/66، بهینه سازی برای کاهش ضریب نقص و با تغییر قطر مجراهای سرریز، ته ریز، ورودی خوراک و درصد جامد خوراک هیدروسیکلون انجام شد. در نهایت، در شرایط بهینه قطر سرریز، ته ریز و ورودی به ترتیب، 17/5، 5 و 14/8 سانتی متر انتخاب و ضریب نقص هیدروسیکلون به 0/34 کاهش یافت. این شرایط در هیدروسیکلون کارخانه اعمال و نمونه ی گرفته شده نیز d80 سرریز 78 میکرون و ضریب نقص 0/4 را نشان داد.

پسماند کارخانه ذوب روی کالسیمین می تواند به عنوان یک منبع ثانویه برای تولید سرب و روی به کارگرفته شود.نمونه برداشته شده از این باطله حاوی 3/5 درصدسرب، 6/5درصدروی و 2/5 درصدآهن است. در این تحقیق از دو روش لیچینگ اسیدی و قلیایی برای بازیابی سرب و روی استفاده شده است.برای طراحی آزمایش ها از نرم افزار dx-7 و روش سطح پاسخ استفاده شد. پارامترهای تاثیرگذار با مقدار بهینه در روش اسیدی: دمای 70 درجه سانتیگراد، ph برابر با 2، نسبت مایع به جامد 9 میلی لیتر بر گرم، زمان 90 دقیقه و دور همزن 750 دور بر دقیقه بوده و بازیابی روی 85 درصد به دست آمد. در روش قلیایی: دمای 60 درجه سانتی گراد، غلظت هیدروکسیدسدیم 6/5 مول برلیتر، نسبت مایع به جامد20 میلی لیتر بر گرم، زمان 60 دقیقه و دور همزن 500 دور بر دقیقه بوده و با توجه به آزمایش های انجام شده مقدار 90 درصد روی و80 درصد سرب بازیابی شد. مرتبه واکنش در هر دو روش، مرتبه دوم متعیین شد. نرخ برای واکنش انحلال روی در شرایط بهینه اسیدی(3-)^10*180 بر دقیقه و برای انحلال سرب و روی در شرایط بهینه قلیایی به ترتیب(3-)^10*29.9 و(3-)^10 *36.3بر دقیقه بدست آمد. گرمای واکنش برای انحلال روی در سولفوریک اسید و هیدروکسیدسدیم به ترتیب 10 و 17 کیلوژول بر مول و برای انحلال سرب در هیدروکسیدسدیم 19 کیلوژول بر مول بدست آمد. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان می دهد که مدل سینتیکی انحلال نمونه باطله در هر دو روش لیچینگ، نفوذ از میان خاکستر می باشد.