روش معمول فروشویی مس، استفاده از اسید سولفوریک می باشد، اما در مواردی، استفاده از فروشویی اسیدی مس غیر اقتصادی است که نیاز به استفاده از واکنشگرهای دیگر را ایجاب می کند. در مطالعه اخیر برای بررسی فروشویی کانه کربناته مس، مالاکیت، در محیط آمونیاکی از ترکیب هیدروکسید آمونیوم و کربنات آمونیوم استفاده شد. از روش تاگوچی به منظور طراحی آزمایش ها و بررسی رفتار پارامترهای غلظت آمونیاک، دبی پاشش، دانه بندی وزمان فروشویی استفاده گردید. بر اساس این طرح، برای هر پارامتر سه سطح انتخاب و با توجه به جدول 9l تاگوچی، آزمایش های لازم انجام گردید. در نهایت، با بررسی تاثیر پارامترهای فوق بر میزان بازیابی مس اکسیدی، مقدار بهینه پارامترها به ترتیب 40 گرم بر لیتر، 6/15 لیتر بر متر مربع ساعت، 75/4-1 میلیمتر و 10 روز تعیین گردید. بررسی ها نشان دادند که غلظت آمونیاک و دانه بندی کانسنگ، موثرترین پارامترها هستند و بازیابی مس با رابطه زیر قابل بیان می باشد: بازیابی مس (درصد) = 86/71 + 91/5×a + 34/4×c + 15/0×d که در آن، a، c و d به ترتیب غلظت آمونیاک، دانه بندی کانسنگ و زمان فروشویی می باشند. همچنین با انجام آزمایش نهایی که در جهت تایید شرایط بهینه بدست آمده از روش تاگوچی انجام شده است، بازیابی 6/80 درصدی برای مس اکسیدی بدست آمد. کلمات کلیدی: فروشویی آمونیاکی مس، طراحی آزمایش ها، معدن مسکنی

دنباله روی فرآیندی غیر انتخابی است که در فلوتاسیون اتفاق می افتد و باعث کاهش عیار کنسانتره می شود. کاهش پیوسته عیار و پیچیدگی کانی ها معدنکاران را مجبور کرده که برای آزادی کانی ها، ذرات خیلی ریزی را تولید کنند و هم چنین ذرات ریز معمولا به علت وزن پایینشان بیشتر از ذرات درشت با دنباله روی وارد کنسانتره می شوند. به این دلیل شناخت مکانیزم های دنباله روی و پارامترهای موثر بر دنباله روی مفید به نظر می رسد. پارامترهای عملیاتی زیادی بر دنباله روی موثر هستند. در این تحقیق با توجه به تحقیقات قبلی چهار پارامتر جهت بررسی میزان تاثیرشان بر دنباله روی انتخاب شدند که عبارتند از: زمان کف گیری، سرعت همزن، غلظت کفساز و چگالی پالپ. کانسنگ مورد مطالعه مربوط به معدن مس مزرعه واقع در استان آذربایجان شرقی می باشد که این کانسنگ عمدتا حاوی %96/0 کالکوپیریت، %87/9 پیریت و %86/37 مگنتیت می باشد. جهت بررسی تاثیر پارامترهای فوق بر دنباله روی، 30 آزمایش به روش سطح پاسخ و طرح نقطه مرکزی با نرم افزار dx7 طراحی شد. پس از انجام آزمایش ها و تحلیل نتایج، مشخص شد که پارامترها به ترتیب زیر بر دنباله روی موثرند: زمان کف گیری، چگالی پالپ، غلظت کفساز و سرعت همزن. نرم افزار شرایط زیر را به عنوان شرایط بهینه برای کمینه شدن دنباله روی پیشنهاد داد: زمان=min1/1، چگالی پالپ=%07/10، غلظت کفساز=g/t23/20 و سرعت همزن=rpm81/907. همچنین با توجه به تاثیر قابل توجه بازیابی آب بر دنباله روی، ارتباط بین این دو پارامتر بررسی شد.

متغیرهای عملیاتی یک مدار فرآوری مواد معدنی تغییرات متفاوتی را در طول زمان عملیات متحمل می شوند که برخی صرفاً جنبه نوسانات تصادفی داشته و برخی دیگر روندهای مشخصی نسبت به زمان دارند. شبیه سازی پایای فرآیندها، تخمینی از عملکرد ایده آل آن ها در حالت ثبات سیستم فراهم می کند در حالی که شبیه سازی دینامیک فرآیند قادر است تغییرات ایجاد شده در مدار را در طول زمان بررسی و تأثیر آن بر فرآیند مورد نظر و یا بر فرآیندهای بعدی را پیش بینی کند. در این پایان نامه ساخت یک شبیه ساز دینامیک که شامل برخی تجهیزات اصلی مدارهای فرآوری مواد معدنی باشد (آسیای گلوله ای، سنگ شکن مخروطی، هیدروسیکلون، سلول فلوتاسیون مکانیکی و لیچینگ در تانک) به عنوان هدف اصلی مد نظر قرار گرفت. شبیه ساز دینامیک هر یک از واحد های ذکر شده بر اساس مدل های موجود در منابع در محیط سیمولینک نرم افزار متلب (matlab/simulink) طراحی شد. برای فرآیند فلوتاسیون علاوه بر مدل دینامیک موجود در منابع، مدلسازی دینامیک بر اساس مدل سینتیکی برآیندی نیز در این پایان نامه انجام شده است. برای انتخاب محیط مناسب برای طراحی شبیه ساز، محیط های دیگری غیر از سیمولینک نیز آزموده شد (مانند کدنویسی و یا ساخت رابط کاربر کرافیگی (gui))، اما در نهایت مدل تجهیزات در سیمولینک شبیه سازی و برای هر واحد یک بلوک اختصاص داده شد. نهایتاً شبیه ساز دینامیک به صورت یک کتابخانه گرافیکی که شامل تجهیزات فوق و تجهیزات دیگری مانند سرند، حوضچه و غیره می باشد آماده شد. اعتبارسنجی شبیه ساز با استفاده از داده های واقعی دینامیک برای مدل لیچینگ، داده های حاصل از مقالات و پایان نامه ها برای سنگ شکن، آسیا و هیدروسیکلون (با مقایسه حالت پایای شبیه ساز با داده های پایا) و داده های فرضی برای مدل سینتیکی برآیندی فلوتاسیون انجام شد. با استفاده از شبیه ساز ساخته شده تلاش شد تا عملکرد دینامیک چند مدار مختلف بررسی شود. به علاوه، جهت نمایش توانایی شبیه ساز در پیاده سازی ایده های کنترلی، تلاش شد تا تأثیر وجود یک کنترل کننده pi در مسیر یک نوار نقاله در مدار آسیاکنی بررسی شود.

مدل های تخمین هزینه ی تجهیزات و ماشین آلات که در مطالعات امکان سنجی پروژه های معدنی مورد استفاده قرار می گیرند روز به روز در حال تکامل می باشند. دقیق و قابل اطمینان بودن روش های تخمین هزینه به طراحان و سرمایه گذاران این امکان را می دهد که با دیدی واقع بینانه تر پروژه ها را بررسی و ارزیابی کنند. مدل های موجود مربوط به دهه های گذشته می باشند و به روز کردن آن‏ها با خطا همراه است و نیز ممکن است شامل تمام تجهیزات رایج نباشند. مدل های ارائه شده عمدتاً تک متغیره بوده و تاثیر همزمان متغیر های فنی تجهیزات بر هزینه ها را ارزیابی نمی کنند. تجهیزات پرعیارسازی در کارخانه های فرآوری سهم قابل توجهی از هزینه های سرمایه ای و عملیاتی را به خود اختصاص می دهند. تجهیزات مدار های پرعیارسازی شامل: جداکننده‏های ثقلی و مغناطیسی، خشک کن‏ها، ماشین‏های فلوتاسیون، فیلتراسیون، انواع جیگ‏ها، تیکنرها و میز‏ها می‏باشند. در این پژوهش، با توجه به نیاز برای ارائه مدل های تخمین هزینه تجهیزات پرعیارسازی، با بررسی پارامترهای فنی و اقتصادی موثر بر هزینه ها، اقدام به ساخت مدل بر پایه روش های رگرسیونی تک و چند متغیره شده است. مدل های تک متغیره از بین یک سری مدل های ممکن پیشنهاد شده، انتخاب شده اند. شکل عمومی مدل های تخمین تک متغیره هزینه ها به صورت تابع توانی می باشد. توابع چند متغیره هزینه به صورت خطی درجه یک می باشند که برای بررسی تاثیر همزمان هزینه ها ارائه شده اند. با توجه به وجود همبستگی بالا بین داده ها، در این تحقیق روش تحلیل مولفه های اصلی برای رفع همبستگی در ارائه مدل های چند متغیره بکار برده شده است. اعتبارسنجی مدل ها به کمک روش های مناسب آماری صورت پذیرفته و نشان می دهد که اختلاف بین مقادیر تخمین زده شده توسط مدل ها و مقادیر واقعی بطور متوسط 10 درصد می باشد. هزینه های تخمین زده شده شامل هزینه های سرمایه ای و عملیاتی می باشند و هزینه ی عملیاتی به هزینه های جزئی تر شامل هزینه ی تعمیرات اساسی، تعمیر و نگهداری و تجهیزات مصرفی تفکیک شده است. تعداد مدل های ارائه شده در این تحقیق حدود 700 مدل تک متغیره و 200 مدل چند متغیره است. در انتها، به عنوان مثالی از کاربرد مدل ها، هزینه های سرمایه ای و عملیاتی پنج مدار ساده پرعیارسازی که توسط نرم افزار modsim شبیه سازی شده اند، مورد بررسی قرار گرفته است.

گزنتات به عنوان یکی از مواد شیمیایی مهم مورد استفاده در فلوتاسیون بسیاری از مواد معدنی می باشد که به طور گسترده در کارخانه های مختلف به خصوص کارخانه های سرب و روی مورد استفاده قرار می-گیرد. همواره مقدار قابل ملاحظه ای از این ماده شیمیایی به همراه باطله وارد سد باطله می شود که علاوه بر هدر رفتن مقدار زیادی از هزینه ها، تهدیدی برای محیط زیست به شمار می رود. رایج ترین راه برای کم کردن خطر این ماده شیمیایی در طبیعت، هیدرولیز آن می باشد، که به نوبه خود روشی پرهزینه و سخت محسوب می شود. هر روشی که بتواند این خطرات را کم کرده و گزنتات را به سیستم برگرداند تا دوباره مورد استفاده قرار گیرد علاوه بر تاثیر مثبت بر روی محیط زیست می تواند صرفه اقتصادی هم داشته باشد. اما علی رغم اهمیت بسیار زیاد این موضوع هم از جنبه اقتصادی و هم زیست محیطی، مرور بر منابع نشان می دهد که در این خصوص فعالیت کمی انجام شده است. در این پژوهش به منظور بازیابی یون گزنتات از پساب فلوتاسیون سرب و روی، سعی شد تا با تغییر پارامتر های دما، ph، زمان و مقدار جاذب مصرفی، یون گزنتات طی دو مرحله مجزای جذب روی کربن فعال و شستشوی کربن باردار به چرخه فلوتاسیون بازگردانده شود. بعد از اندازه گیری و به دست آوردن میزان و شرایط تجزیه گزنتات، شرایط بهینه بازیابی جذب در دمای 30 درجه سانتی گراد و ph=8 و بعد از 4 ساعت با مقدار بازیابی بالای 91 % حاصل شد. در ادامه مسیر هم با شستشوی کربن باردار و دستیابی به بازیابی بالای 90 % در شرایط دمای 45 درجه سانتی گراد و ph=8 و زمان 11 ساعت و وارد کردن یون گزنتات به محلول بازیابی کلی یون گزنتات بالای 83 % بدست آمد.

این مقاله ارائه کننده یک روش جدید در دنیا برای بازیابی دو ماده ایتریم و یوروپیوم از پودر پوشش لوله لامپ های فلورسنت کم مصرف بر مبنای بلورسازی می باشد. ابتدا در یک سیستم نیمه پیوسته و در دمای محیطی برای تولید بلورهای درشت سولفات ایتریم با ساخت یک دستگاه خوراک دهنده، پودر فلورسنت به صورت تدریجی وارد محلول اسیدسولفوریک شد. سپس با طراحی یک روش ابتکاری بر اساس میزان شناوری ذرات، بلورها از بقیه خوراک جدا گشتند. در تولید کنسانتره نهایی، بلورها در آب مقطر حل گشته و توسط اسید اگزالیک ایتریم و یوروپیوم به صورت اگزالات رسوب داده شدند. نتایج نشان داد که به روش بلورسازی می توان کنسانتره ای با عیار حدود 80 درصد برای مجموع ایتریم و یوروپیوم تولید کرد، درحالی که تمرکز تربیم و سریم در باطله، باعث ارزشمند شدن باطله و تبدیل آن به یک محصول می گردد. همچنین به دلیل حذف پارامتر گرما و استفاده از روش های فیزیکی برای جدایش ذرات، بلورسازی به عنوان یک روش ارزان و قابل استفاده در صنعت جهت جدایش عناصر نادر خاکی از پودر لامپ فلورسنت معرفی می شود.

بارگیری حباب پارامتری قابل اندازه گیری به منظور بررسی کارآیی منطقه جمع آوری در فلوتاسیون است. در این رساله روشی برای اندازه گیری بارگیری حباب در ستون فلوتاسیون در شرایط پیوسته و پایا ارائه شده است. سپس ثابت سینتیک شناورسازی کانیها در منطقه جمع آوری با استفاده از دادههای عملیاتی و بارگیری حباب تعیین شده است. اثر پارامترهایی مانند اندازه ذره، اندازه حباب، وزن مخصوص و زاویه تماس بر بارگیری حباب و ثابت سینتیک بررسی شده است. در نهایت مدل ثابت سینتیک بر اساس بارگیری حباب ارائه شده است.