دانلود تحقیق جداسازى مولیبدنیت از کنسانتره مس سرچشمه کرمان

روش تحقیق و آزمایش
آزمایشهای فلوتاسیون معمولى توسط سلول معمولى در مقیاس آزمایشگاهى و آزمایشهای فلوتاسیون ستونى توسط ستونى به ارتفاع 200 سانتى متر و قطر 9 سانتى متر بر روی نمونه مورد نظر صورت پذیرفته است.

مولیبدنیت از کنسانتره مس- مولیبدن توسط فلوتاسیون مستقیم، بدون استفاده از کلکتور، بازیابی شده است.

کانى های مس و آهن همراه مولیبدنیت بازداشت و از صعود این کانى ها به ناحیه کف جلوگیری مى شود.

بهترینpH جهت فلوتاسیون مولیبدنیت 8 بوده که چون pH نمونه تهیه شده 12 بوده و در صنعت (مجتمع مس سرچشمه) در همینpH فلوتاسیون صورت مى پذیرد لذا کلیه آزمایشها در 12=pH بعمل آمده است.
(Newfoundland)
در این بررسى آزمایشهای فلوتاسیون ستونى طى 3 مرحله با اعمال تغییر در چهار پارامتر عملیاتى نرخ هوا، نرخ آب شستشو، نرخ ته ریز، نرخ خوراک و نیز میزان مصرف بازداشت کننده صورت پذیرفته است.

همچنین آزمایشهای فلوتاسیون معمولى در شرایط عملیاتى آزمایش نهایی فلوتاسیون ستونى صورت پذیرفته است.

در کلیه این آزمایشها از آهک بعنوان تنظیم کننده pH و روغن کاج به عنوان کف ساز، به میزان 20 گرم به ازای هر تن خوراک، استفاده شده است.
شناسایى نمونه
نمونه مورد نظر از خوراک مرحله رافر ماشینهای فلوتاسیون در کارخانه فراوری مولیبدنیت سرچشمه تهیه شده است.

بر روی نمونه تهیه شده، آنالیز XRD،XRF جذب اتمى، آنالیز سرندی تر، بعمل آمده است.

نتایج بررسى های بعمل آمده در ذیل آورده شده است.

1- آنالیز XRD
نتایج این آنالیز نشان مى دهد نمونه مورد آزمایش از کانى های پیریت، کالکوپیریت و فلوگوپیت تشکیل یافته است.
2- آنالیز جذب اتمى
در آنالیز جذب اتمى میزان سه عنصر مولیبدن، آهن، مس اندازه گیری شد.

چون میزان آهن و مس در کنسانتره نهایی مولیبدنیت باید کنترل شود، لذا در آنالیزهای صورت پذیرفته تنها مقدار این دو عنصر به همراه مولیبدن اندازه گیری شده است.

نتایج آنالیز جذب اتمی نمونه مورد نظر برای سه عنصر مولیبدن، مس، آهن در جدول 2 آورده شده است.
- آنا لیز XRF
روش آنالیز XRF جهت اندازه گیری میزان تمام عناصر تشکیل دهنده نمونه صورت پذیرفته است.

نتایج این آنالیز در جدول 3 آورده شده است.
روش آنالیز XRF جهت اندازه گیری میزان تمام عناصر تشکیل دهنده نمونه صورت پذیرفته است.

نتایج این آنالیز در جدول 3 آورده شده است.

جدول 3- نتایج آنالیز XRF نمونه مورد آزمایش 4- آنالیز سرندى تر 150 گرم نمونه خشک شده جهت آنالیز سرندی تر انتخاب شده است.

نتایج این آنالیز در جدول 4 آورده شده است.

جدول 4- آنالیز دانه بندی نمونه مورد نظر نتایج جدول 4 و شکل 1 نشان مى دهند دانه بندی نمونه مورد مطالعه (80 d) 42 میکرون مى باشد و لذا خیلى ریز بوده و نیاز به خردایش و آسیا ندارد.

شکل 1- دانه بندی نمونه مورد نظر آزمایشهاى فلوتاسیون ستونى با توجه به محدودیتهای اجرایی در آزمایشهای فلوتاسیون ستونى دامنه تغییرات مجاز پارامترهای عملیاتى مطابق جدول 5 در نظر گرفته شده است.

دبی این پارامترها بر اساس قطر سطح مقطع ستون بکارگرفته شده جهت انجام آزمایشها (ستونى به قطر 9 سانتى متر) توسط رابطه زیر محاسبه شده اند.

(1) جدول 5- دامنه تغییر پارامترهای عملیاتی در ستون فلوتاسیون ]6و7و8و9و10و11و12و13و14و15[ 1- نحوه انجام آزمایش با ماشین فلوتاسیون ستونى ابتدا خوراک آماده سازی شده، بوسیله پمپى با دبی متغیر (قابل کنترل) وارد ستون مى شود.

هوای تولیدی توسط کمپرسور پس از عبور از فلومتر و والو سوزنى از طریق یک اسپارجر به داخل سلول تزریق مى شود.

آب شستشو نیز پس از عبور از یک فلومتر بوسیله یک توزیع کننده از قسمت بالای ستون به داخل ستون تزریق مى شود.

در این حالت اجازه داده مى شود تا شرایط پایدار در سیستم ایجاد شود.

پس از گذشت 20 دقیقه از شرایط پایدار از سرریز و ته ریز ستون سه مرتبه در فواصل زمانى 5 دقیقه نمونه گیری شده و نمونه معرف از اختلاط این سه نمونه بدست مى آید.

2- نتایج آزمایشهاى اولیه در آزمایشهای اولیه با انتخاب 3 سطح برای سه پارامتر نرخ آب شستشو، نرخ ته ریز و نرخ هوا (جدول6) 27 آزمایش (جدول7) انجام شده است.

در این آزمایشها نرخ خوراک و درصد جامد پالپ (غلظت پالپ 15 درصد جامد) ثابت در نظر گرفته شده است، همچنین در این 27 آزمایش از سولفید سدیم بعنوان بازداشت کننده، به میزان 5 کیلوگرم به ازای هر تن خوراک، استفاده شده است.

جدول 6- سطوح انتخاب شده جهت پارامترهای عملیات جدول 7- دبی پارامترهای عملیاتی در 27 آزمایش اولیه ادامه جدول 7 ادامه جدول 7: ادامه جدول 7.

3- نتایج آزمایشهای تکمیلی در حالیکه در آزمایشهای تکمیلى و نهایی در کنار اعمال تغییرات کوچک در 3 پارامتر عملیاتى آزمایشهای اولیه (نرخ آب شستشو، نرخ ته ریز و نرخ هوا (در میزان نرخ خوراک، به منظور دستیایی به شرایط بهینه متالورژیکى، تغییراتى اعمال شده است، همچنین در این سری از آزمایشها جهت افزایش عیار مولیبدن در کنسانتره از 5/6 و 8 کیلوگرم سولفید سدیم، به ازای هر تن خوراک، استفاده شده است.

پس از بررسى نتایج حاصل از این آزمایشها (عیار- بازیابی و راندمان جدایش مولیبدن) (جدول7) آزمایش 25 با شرایط و نتایج جدول 8 دارای بهترین نتایج بوده است.

در جدول شماره 8، شرایط آماده سازی خوراک (شامل چگالى خوراک بصورت خشک، دانه بندی خوراک چگالى پالپ آماده سازی شده، میزان مواد شیمیایی، زمان آماده سازی و pH)، شرایط عملیاتى (شامل دبی خوراک ورودی به سلول، دبی هوای ورودی به اسپارجر، دبی آب شستشو، دبی ته ریز) قرائتهای صورت پذیرفته حین انجام آزمایش، همچنین میزان سه پارامتر ماندگى گاز، عمق کف و دبی آب بایاس بعنوان پارامترهای کنترلى و دو پارامتر زمان ماند و نیز دبی آب سرریز به عنوان پارامترهای محاسباتى، بمنظور کنترل فرآیند و نیز مقایسه نتایج حاصل از آزمایشهای مختلف، ذکر شده است.

محاسبه میزان این پارامترها توسط روابط زیر صورت پذیرفته است.[5] ماندگی گاز (2) عمق کف (3) دبی بایاس (4) دانسیته ناحیه جمع آوری (5) آب سر ریز (6) زمان (7) در روابط فوق ماندگى گاز، فاصله سطح آب در دو مانومتر، فاصله دو مانومتر از یکدیگر، A مساحت سطح مقطع ستون، HC ارتفاع ستون، h عمق کف، Qi دبی سیال، Jiنرخ سیال، زمان ماند، dc قطر ستون، Vtotدبی ته ریز، h3 فاصله سطح آب در متنومتر سوم (فوقانى) تا لبه ستون، h2 ارتفاع آب در مانومتر سوم مى باشند.

در انتهای جدول بازیابى سه عنصر مولیبدن، مس و آهن و نیز راندمان جدایش مولیبدنیت، بعنوان نتایج متالورژیکى هر آزمایش ذکر شده است.

محاسبه این پارامترها با استفاده از روابط زیر، بر اساس عیار این سه عنصر در سرریز و ته ریز، صورت پذیرفته است.

بازیابی (8) راندمان جدایش (9) در روابط فوق f عیار عنصر در خوراک، t عیار عنصر در باطله، c عیار عنصر در کنسانتره، R بازیابی، m درصد تئوری فلز موجود در کانى با ارزش، C وزن کنسانتره SE بازدهى جدایش مى باشد.

جدول 8- شرایط و نتایج آزمایش 25 ادامه جدول 8 آنگاه در 12 آزمایش تکمیلى و 2 آزمایش نهایی با اعمال تغییرات کوچک در پارامترهای عملیاتى آزمایش شماره 25 همچنین افزایش میزان مصرف بازداشت کننده (جدول 10) شرایط و نتایج بهینه حاصل از آزمایش نهایی شماره 2 فلوتاسیون ستونى مطابق جدول 10 بدست آمده است.

جدول 9- شرایط 12 آزمایش تکمیلی و 2 آزمایش نهایی ادامه جدول 9: جدول 10- شرایط و نتایج آزمایش نهایی ادامه جدول10: آزمایش فلوتاسیون معمولى به منظور مقایسه نتایج حاصل از ماشین فلوتاسیون ستونى با نتایج حاصل از ماشین فلوتاسیون معمولى مطابق شرایط آزمایشهای فلوتاسیون معمولى توسط یک ماشین فلوتاسیون مکانیکى آزمایشگاهى مدل دنور صورت پذیرفته است.

نتایج ستون فلوتاسیون در مقابل نتایج حاصل از سلول های معمولى آزمایشگاهى و صنعتى در جدول 11 آورده شده است.

جدول 11- مقایسه نتایج فلوتاسیون معمولی و ستونی مطابق جدول شماره 11 در مقایسه میان دو روش فلوتاسیون معمولى و فلوتاسیون ستونى به منظور شناورسازی مولیبدنیت در مرحله رافر، با استفاده از ماشین فلوتاسیون ستونى بازیابی مولیبدن 8 درصد و نیز راندمان جدایش 5 درصد نسبت به ماشین فلوتاسیون معمولى بهبود مى یابد.

بحث و بررسى جهت تعیین اثر هر یک از پارامترهای عملیاتى بر منحنى عیار- بازیابی مولیبدن، اثر سه پارامتر دبی آب شستشو، دبی هوا، دبی ته ریز بر منحنى عیار- بازیابى مورد تجزیه و تحلیل قرار مى گیرد.

1- نرخ ته ریز افزایش نرخ ته ریز در آزمایشهایی که بدون استفاده از آب شستشو صورت پذیرفته اند، کاهش عیار و بازیابی مولیبدن در سرریز را بهمراه داشته است.

در حالیکه در آزمایشهایی که نرخ آب شستشو 35 لیتر در ساعت بوده، با افزایش نرخ ته ریز عیار کاهش و بازیابى افزایش یافته است.

از سوی دیگر در آزمایشهایی که نرخ آب شستشو 70 لیتر در ساعت مى باشد، با افزایش نرخ ته ریز عیار مولیبدن در سرریز افزایش و بالعکس بازیابی مولیبدن در سرریزکاهش یافته است.

این نتایج نشان مى دهند اثر نامطلوب تغییرات نرخ ته ریز بر عیار و بازیابى بوسیله آب شستشو قابل جبران مى باشد.

2- نرخ آب شستشو همچنین در آزمایشهایی که میزان نرخ ته ریز پایین مى باشد با افزایش در نرخ آب شستشو عیار افزایش و بازیابى کاهش مى یابد، این در حالیست که در آزمایشهای با شرایط نرخ ته ریز بالا با افزایش در میزان آب شستشو عیار و بازیابى افزایش مى یابند.

این بدان علت است که در آزمایشهای با نرخ ته ریز بالا میزان آب شستشو نقش کلیدی در ایجاد حالت پایداری کف در ستون فلوتاسیون دارد.

3- نرخ هوا اثر هوا بر عیار و بازیابى در کلیه شرایط از روند یکسان تبعیت مى نماید، بگونه ای که با افزایش نرخ هوا از 115 لیتر در ساعت به 230 و 345 لیتر در ساعت در آزمایشهای با شرایط یکسان، عیار مولیبدن در سرریز کاهش و بازیابى افزایش مى یابد.

چون با افزایش دبی هوا انتقال کانى باطله به ناحیه کف افزایش مى یابد، لذا افزایش بازیابى و کاهش عیار کانى شناور در کف را بهمراه خواهد داشت.

4- نرخ خوراک از سوی دیگر با افزایش نرخ خوراک در ستون فلوتاسیون، میزان انتقال ذرات به ناحیه کف افزایش مى یابد لذا افزایش نرخ خوراک افزایش بازیابی و کاهش عیار کانى شناور شونده را بهمراه دارد.