حل کردن کنسانتره کالکوپیریت مس سرچشمه کرمان توسط کلریدفریک

امروزه در جهان فرایندهای هیدرومتالورژیکی به سبب کاهش آلودگی محیط زیست، حذف مراحل آماده سازی و تغلیظ مواد، پایین بودن دما و راندمانهای تولیدی قابل رقابت با فرایندهای پیرومتالورژیکی، رو به توسعه و پیشرفت نهاده اند. در این راستا، فرایندهای هیدرومتالورژی تولید مس در سالهای اخیر مورد علاقه محققین و صنعتگران قرار گرفته است، بطوریکه در امریکا در سالهای 1927 و 1967 به ترتیب 4% و 17% از کل مس تولیدی در کشور از این روش تولید شده است. هیدرومتالورژی کلریدی بعنوان یک فرایند با بازدهی بالا و توانا جهت استخراج مس از کنسانتره هایی توصیف می شود که ذوب کننده ها به آسانی از عهده آنها برنمی آیند. در این فرایند، گوگرد بصورت عنصری آزاد می شود. در تحقیق حاضر برای حل کردن مس کنسانتره کالکوپیریت سرچشمه کرمان از حلال کلریدفریک ‏‎fecl3‎‏ به سبب خاصیت اکسیدکنندگی زیاد و تولید محلول لیچ با راندمان بالا و قدرت حل سازی کنسانتره کالکوپیریت در فشار اتمسفری استفاده شده است. در این تحقیق از کنسانتره ای با دانه بندی 100 - و با آنالیز 8/29% = ‏‎cu‎‏ و 5/24%=‏‎fe‎‏ و حلال کلرید فریک خالص آزمایشگاهی استفاده شده است. مطابق با شرایط بهینه شده، طی دو ساعت عمل حل سازی، با سرعت هم زدن ‏‎150rpm‎‏ در درجه حرارت 95درجه سانتی گراد، بمدت دو ساعت، با نسبت مولی حلال به کنسانتره برابر با 35/2 و غلظت کلریدفریک ‏‎614g.1‎‏ ، راندمان حل سازی 95 درصد برای مس و 4/28 درصد برای آهن حاصل شد. شرایط بصورتی بهینه شد که قابل اجرا و دسترسی در مقیاس صنعتی باشد. در این راستا پارامترهایی از قبیل غلظت کلرید فریک، نسبت مولی حلال به کنسانتره، زمان، درجه حرارت، اندازه دانه و دمش هوا مورد بررسی ومطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد که هریک از پارامترهای فوق الذکر تاثیر مثبت بر روی راندمان حل سازی مس و آهن دارد ولی شرایط در نقطه ای بهینه شد که باعث تولید محلول لیچ با بالاترین راندمان حل سازی برای مس و کمترین راندمان حل سازی برای آهن شود. جهت بررسی سینتیک حل سازی مس کنسانتره کالکوپیریت سرچشمه کرمان، از کلرید فریک خالص آزمایشگاهی ‏‎(fecl3 6h2o)‎‏در درجه حرارتهای 65، 80 و 95 درجه سانتیگراد در زمانهای مختلف استفاده شد. براساس داده های آزمایشگاهی برای انحلال این کنسانتره، مکانسیم کنترل نفوذی در درجه حرارتهای بالای 65 درجه سانتی گراد برای انحلال مس کنسانتره، از احتمال بالاتری برخوردار شد، بطوری که انرژی فعالسازی ظاهری آن 312/3 کیلو کالری برمول محاسبه گردید. در درجه حرارتهای پایین تر از 65 درجه سانتی گراد، سهم مقاومت شیمیایی جهت انحلال مس کنسانتره احتمالا قابل ملاحظه خواهد بود. با توجه به نحوه حل شدن آهن کنسانتره و براساس داده های آزمایشگاهی، تشابه در سینتیک انحلال آهن و مس در درجه حرارتهای کاربردی در این تحقیق به احتمال زیاد منتفی نخواهد بود.