اصول كلي بيوليچينگ مس

[Alireza Hashemi 33,392]

اصول كلي بيوليچينگ مسماده معدني مس استخراج شده تا ابعاد موردنظر خرد شده و به منظور آگلومره شدن ذرات ريز با ذرات درشت و كار با باكتري ها با اسيدسولفوريك در دستگاه هاي آگلومراسيون مخلوط مي شوند.به منظور كاهش ميزان رطوبت موجود براي خوب آگلومره شدن آب يا رافينت (رافينت محلولي است كه از مسير بازگشتي جدايش محلول الكترووينينگ به دست مي آيد) اضافه مي شود.

اگر ماده معدني از نوع خيلي مصرف كننده اسيد نباشد ميزان اسيد مصرفي براي آماده سازي ماده معدني مي تواند از محلول رافينت تامين شود.‏

رافينت معمولا شامل ميزان كمي از باكتري است كه منجر به اكسيد شدن مس مي شود (باكتري ابتدا توسط لوله هايي بر روي كپه هاي ماده معدني ريخته مي شوند تا سنگ سولفوري را به اكسيدي تبديل كند.سنگ آگلومره و آماده شده براي اسيدشويي به محوطه اي فرستاده مي شود كه در محلي به ارتفاع ۶-۱۰ متر بر روي زميني كه قبلا مسطح شده است و يا بر بالاي ماده معدني كه قبلا اسيدشويي شده است ريخته مي شود.به منظور تامين هواي موردنياز براي عمليات باكتري ها لوله هاي پلاستيكي با سوراخ هاي مخصوص هوادهي بر روي پد قرار داده مي شوند.‏ بادبزن هاي فشار پايين هواي مورد نياز براي سيستم تهويه زير ماده معدني را تامين مي كنند.‏

 

پدهاي ايجاد شده توسط ميزان مشخصي از محلول كه شامل باكتري نيز مي باشد مورد پاشش قرار مي گيرند و اين باكتري هاي موجود سنگ سولفوري را به اكسيدي تبديل مي كنند و در اسيد حل مي شوند، محلول باردار شده ‏‎(pls)‎‏ (شامل مقدار مشخصي مي باشد) در زير توده جمع مي شوند و بعضا دوباره به بالاي هيپ عمليات برگردانده مي شوند و يا مستقيما اگر ميزان مس در حد مورد نظر باشد به مرحله ‏ew/sx‏ (جدايش محلول/ الكترووينينگ) براي بازيابي مس فرستاده مي شوند. رافينت دو مرتبه به توده هاي اسيدشويي قرار گرفته، بازگردانده مي شوند. زمان اسيدشويي براي عمليات هاي مختلف متفاوت است اما به طور ايده آل در حدود ۲۰۰ روز براي ماده معدني مس ثانويه است. بازيابي مس در حدود ۸۵-۷۵ درصد متغير است.

روش هاي مختلف بيوليچينگ مس

بيوليچينگ توده اي: در مقياس ها و تناژهاي بزرگ روش اسيدشويي توده اي مس براي باطله و يا مواد معدني مس به عنوان يك طرح كاملا اقتصادي كه با روش بيوليچينگ توده اي در غرب ايالت آمريكا به عنوان يك كار اقتصادي عرضه شد. امروزه، دامپ هاي بيوليچينگ در سراسر دنيا و مخصوصا در شيلي به طور گسترده اي استفاده مي شود. هزينه هاي عملياتي خيلي پايين است و با استفاده از روش هاي ‏ew/sx‏ اين هزينه ها خيلي پايين تر مي شوند.‏

جدايش مس از ماده معدني طلا: حضور مس در ماده معدني طلا به خاطر مصرف بالاي مواد شيميايي توسط مس مشكلاتي را در عمليات سيانوراسيون طلا به وجود مي آورد. در عمليات ليشون در كونيزلند استراليا تقريبا ۵۰۰ هزار تن در سال (۲۰ درصد خروجي معدن) از روش بيوليچينگ براي جدايش مس استفاده مي شود كه كالكوپيريت را توسط باكتري جدا مي كند. بعد از اين مرحله است كه طلا مي تواند به راحتي و به صورت كاملا اقتصادي استحصال شود. مس نيز توسط سمنتاسيون همراه با آهن براي عمليات بعدي جدا مي شوند.

بيوليچينگ لايه هاي نازك: اين روش تنها براي مواد معدني اكسيدي به كار مي رود. روش لايه هاي نازك شامل خردايش و بيوليچينگ مواد معدني سولفيدي مس ثانويه در هيپ هاي كوچك در مراحل باردار بدون بار است. اخيرا عملياتي در مقياس بزرگ در معدن كبرادا بلانكا و سروكلورادو در شيلي از اين روش براي مواد معدني سولفيدي (كالكوسيت اوليه) مورد استفاده قرار گرفته است.

‏بيوليچينگ مخزني: اولين بيوليچينگ مس و كنسانتره آن با استفاده از روش رآكتورهاي مخزني به منظور دستيابي به سينتيك سريع تر بوده است كه اين روش به خاطر بازيابي پايين آن از خوراك كالكوپيريت و اقتصادي بودن روش ذوب پيوسته نسبت به روش مذكور فقط در مقياس آزمايشگاهي استفاده شده است. بيوليچينگ كنسانتره كالكوپيريت در حضور يون هاي كاتيوني مثل نقره منجر به سريع تر شدن سينتيك آزمايش و بازيابي بالاي مس در جزئيات آزمايشگاهي شده است. ميزان هزينه محاسبه شده براي روش بيوليچينگ - استخراج از محلول - الكترووينينگ، ۳۰-۲۵ سنت به ازاي هر پوند است.

نمونه اي از كاربرد بيوليچينگ مس

اكثر معادني كه از روش بيوليچينگ براي استحصال فلزات استفاده مي كنند، معادني هستند كه در منطقه نيمكره جنوبي واقع شده اند و اين مطلب به خاطر شرايط آب و هوايي خاص اين مناطق است كه براي رشد باكتري و عمليات آنها مفيدتر هستند و در مناطقي مثل شمال آمريكا به دليل شرايط آب و هوايي سرد كار باكتري ها در اين مناطق با مشكل روبه رو مي شود و در اين مناطق تنها از باكتري هاي سرمادوست مي توان استفاده كرد و از سال ۱۹۸۰، ۱۱ معدن مس و يك معدن به صورت برجا از روش بيوليچينگ استفاده كرده اند.‏نمونه خيلي خوب صنعتي استفاده شده از روش بيوليچينگ، معدن كبرادابلانكا در شمالشيلي مي باشد در سال ۱۹۹۴محوطه اين عمليات درون منطقه آلتي پلانو در سطح تراز ۴۴۰۰ متر واقع شده است كه به خاطر شرايط خاص اين منطقه كار باكتري ها در دماي سرد و فشار كم اكسيژن در مناطق مرتفع با مشكل روبه رو مي شوند. در معدن مذكور ۱۷۳۰۰ تن در روز ماده معدني سولفيدي تا ۱۰۰ درصد زير ۹ ميليمتر سنگ شكني مي شوند، با اسيد سولفوريك و آب گرم آگلومره مي شوند و بعدا بر روي پدهايي به ارتفاع ۵/۶-۶ متر انباشته مي شوند. پدها توسط لوله هاي مخصوص هوادهي كه در زير هيپ ها نصب شده اند و توسط فن هايي با فشار پايين هوادهي مي شوند، مجهز شده اند. فعاليت باكتري ها در اين معدن با بيشترين ميزان موفقيت همراه است و بازيابي عمليات در حدود ۹۰-۸۰ درصد از سنگ معدني سولفوري است كه در حدود ۷۵۰۰ تن مس در سال توليد مي كند. هزينه هاي به وجود آمده در معدن كه شامل معدنكاري نيز مي شود در حدود ۵۰ سنت به ازاي هر پوند از ماده معدني است.