استفاده از روشی نوین برای فرآوری کنسانتره اسفالریت دستاورد پژوهشی دانشکدگان فنی
این با من: پژوهشگران دانشکده مهندسی معدن دانشگاه تهران موفق شدند از پروسه انحلال زیستی به عنوان روشی نوین و کارآمد در انحلال روی و کادمیوم از کنسانتره اسفالریت بهره گیرند.
به گزارش این با من به نقل از ایسنا، پروسه تشویه – لیچینگ - الکترووینینگ (RLE) رایجترین روش برای فرآوری کنسانتره اسفالریت است. اما تأثیر مخرب این روش بر محیط زیست از معایب آنست. بیولیچینگ یک روش سازگار با محیط زیست و جایگزین مناسب این روش است؛ اما سینتیک پایین این روش مانع اصلی جایگزینی آنست.
در تحقیقات پیشین از افزودنی های مختلفی برای برطرف نمودن این مشکل استفاده شده است، اما متأسفانه به طور معمول این افزودنی ها در درصد جامد پایین بررسی و پژوهشهای بسیار محدودی درباب مقایسه بین افزودنی ها انجام شده است.
در مطالعه اخیر، اثر افزودنی های گرافیت، یون نقره، ال سیستئین، پیریت، گوگرد عنصری و سولفات آهن بر روی بیولیچینگ کنسانتره اسفالریت حاوی کادمیوم در درصد جامد ۱۲ درصد در وضعیت مزوفیل و ترموفیل دما متوسط بررسی شده است. نتایج نشان داده است که در وضعیت مزوفیل، یونهای نقره نسبت به سایرین سرعت انحلال بیشتری داشتند و در وضعیت بهینه (۶۰ میلی گرم در لیتر)، استخراج روی و کادمیوم به ترتیب ۸۲.۶ و ۷۴.۵ درصد به دست آمد.
پسماند بیولیچ شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی (FE-SEM) و تحلیل و بررسی پراش اشعه ایکس (XRD) مورد بررسی قرار گرفته است و مشخص شد که یون های نقره موجب متخلخل شدن سطح می شوند. در وضعیت ترموفیل دما متوسط، ال سیستئین و پیریت نسبت به سایرین سرعت انحلال بیشتری داشتند و در وضعیت بهینه ال سیستئین (۰.۵ گرم بر لیتر) استخراج روی و کادمیوم به ترتیب برابر ۸۴.۷ و ۷۱ درصد بدست آمد. در وضعیت بهینه، پیریت (۱۵ درصد) استخراج روی و کادمیوم به ترتیب ۹۱.۷ و ۷۲.۸ درصد بدست آمد.
اسفالریت، سنگ معدن اصلی عنصر روی است که بطور کلی با سایر مواد معدنی سولفید فلزی مانند کالکوپیریت (CuFeS۲)، گالن (PbS) و پیریت (FeS۲) مرتبط می باشد و منبع اصلیای است که روی از آن بصورت تجاری تولید میشود. اسفالریت و کانی های در رابطه با آن بصورت کنسانتره های جداگانه بوسیله روش فلوتاسیون از یکدیگر جدا می شوند و کنسانتره اسفالریت به طور معمول حاوی بیش از ۵۰ درصد روی است.
فرآیند مرسوم بازیابی روی از کنسانتره اسفالریت شامل تشویه کردن کنسانتره و تبدیل سولفید روی به اکسید روی و لیچینگ محصول تشویه شده با اسید سولفوریک رقیق میباشد که در ادامه با بهره گیری از الکترووینینگ شمش روی تولید میشود. این روش به روش Roasting-Leaching-Electrowinning (RLE) نیز مشهور است. بااینکه این پروسه ۸۵ درصد تولید روی جهان را تولید می کند، اما معایب فراونی مانند انتشار دی اکسید گوگرد، محدودیت در تصفیه کنسانتره اسفالریت حاوی سیلیس، کلسیم، مس و آهن را دارد. از طرف دیگر این روش مصرف انرژی زیادی دارد و بازاریابی اسید سولفوریک آن بسیار دشوار است.
بیولیچینگ، از روش های جایگزین روش RLE است؛ این روش نسبت به روش RLE آسان، ارزان و محیط زیست دوست است. بیولیچینگ به مفهوم حل شدن فلزات از سنگ معدن نامحلول یا باطله مواد معدنی با بهره گیری از میکروارگانیسم های مختلف طبیعی موجود است.
بررسی بیولچینگ عنصر روی برای کنسانتره فلوتاسیون روی برای بهبود عملکرد پروسه و عملی شدن پروسه در مقیاس های نیمه صنعتی یا تجاری بسیار اهمیت دارد. بازیابی فلز از کانی های سولفیدی برمبنای فعالیت باکتری های چمولیتوتروف، عمدتا Acidithiobacillus ferrooxidans، Acidithiobacillus thiooxidans و Leptospirillum ferrooxidans است که سولفیدهای فلز نامحلول را به سولفات های فلزی محلول تبدیل می کند و در طبیعت هر جا که شرایط مناسبی برای رشد میکروارگانیسم های بیولیچینگ موجود باشد، اتفاق می افتد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب