جداسازى موليبدنيت از كنسانتره مس سرچشمه كرمان به روش فلوتاسيون ستوني

روش تحقيق و آزمايش
آزمايشهاي فلوتاسيون معمولى توسط سلول معمولى در مقياس آزمايشگاهى و آزمايشهاي فلوتاسيون ستونى توسط ستونى به ارتفاع ۲۰۰ سانتى متر و قطر ۹ سانتى متر بر روي نمونه مورد نظر صورت پذيرفته است. موليبدنيت از كنسانتره مس- موليبدن توسط فلوتاسيون مستقيم، بدون استفاده از كلكتور، بازيابي شده است. كانى هاي مس و آهن همراه موليبدنيت بازداشت و از صعود اين كانى ها به ناحيه كف جلوگيري مى شود. بهترينpH جهت فلوتاسيون موليبدنيت ۸ بوده كه چون pH نمونه تهيه شده ۱۲ بوده و در صنعت (مجتمع مس سرچشمه) در همينpH فلوتاسيون صورت مى پذيرد لذا كليه آزمايشها در ۱۲=pH بعمل آمده است.

جدول ۱- نتايج فلوتاسيون مكانيكي و ستوني موليبدنيت از نيوفوندلند (Newfoundland)
در اين بررسى آزمايشهاي فلوتاسيون ستونى طى ۳ مرحله با اعمال تغيير در چهار پارامتر عملياتى نرخ هوا، نرخ آب شستشو، نرخ ته ريز، نرخ خوراك و نيز ميزان مصرف بازداشت كننده صورت پذيرفته است. همچنين آزمايشهاي فلوتاسيون معمولى در شرايط عملياتى آزمايش نهايي فلوتاسيون ستونى صورت پذيرفته است. در كليه اين آزمايشها از آهك بعنوان تنظيم كننده pH و روغن كاج به عنوان كف ساز، به ميزان ۲۰ گرم به ازاي هر تن خوراك، استفاده شده است.
شناسايى نمونه
نمونه مورد نظر از خوراك مرحله رافر ماشينهاي فلوتاسيون در كارخانه فراوري موليبدنيت سرچشمه تهيه شده است. بر روي نمونه تهيه شده، آناليز XRD،XRF جذب اتمى، آناليز سرندي تر، بعمل آمده است. نتايج بررسى هاي بعمل آمده در ذيل آورده شده است.
۱- آناليز XRD
نتايج اين آناليز نشان مى دهد نمونه مورد آزمايش از كانى هاي پيريت، كالكوپيريت و فلوگوپيت تشكيل يافته است.
۲- آناليز جذب اتمى
در آناليز جذب اتمى ميزان سه عنصر موليبدن، آهن، مس اندازه گيري شد. چون ميزان آهن و مس در كنسانتره نهايي موليبدنيت بايد كنترل شود، لذا در آناليزهاي صورت پذيرفته تنها مقدار اين دو عنصر به همراه موليبدن اندازه گيري شده است. نتايج آناليز جذب اتمي نمونه مورد نظر براي سه عنصر موليبدن، مس، آهن در جدول ۲ آورده شده است.

جدول ۲ – نتايج آناليز جذب اتمي نمونه مورد نظر

۳- آنا ليز XRF
روش آناليز XRF جهت اندازه گيري ميزان تمام عناصر تشكيل دهنده نمونه صورت پذيرفته است. نتايج اين آناليز در جدول ۳ آورده شده است.

جدول ۳- نتايج آناليز XRF نمونه مورد آزمايش

۴- آناليز سرندى تر
۱۵۰ گرم نمونه خشك شده جهت آناليز سرندي تر انتخاب شده است. نتايج اين آناليز در جدول ۴ آورده شده است.

جدول ۴- آناليز دانه بندي نمونه مورد نظر

نتايج جدول ۴ و شكل ۱ نشان مى دهند دانه بندي نمونه مورد مطالعه (۸۰ d) 42 ميكرون مى باشد و لذا خيلى ريز بوده و نياز به خردايش و آسيا ندارد.

شكل ۱- دانه بندي نمونه مورد نظر
آزمايشهاى فلوتاسيون ستونى

با توجه به محدوديتهاي اجرايي در آزمايشهاي فلوتاسيون ستونى دامنه تغييرات مجاز پارامترهاي عملياتى مطابق جدول ۵ در نظر گرفته شده است. دبي اين پارامترها بر اساس قطر سطح مقطع ستون بكارگرفته شده جهت انجام آزمايشها (ستونى به قطر ۹ سانتى متر) توسط رابطه زير محاسبه شده اند.

(۱)

جدول ۵- دامنه تغيير پارامترهاي عملياتي در ستون فلوتاسيون ]۶و۷و۸و۹و۱۰و۱۱و۱۲و۱۳و۱۴و۱۵[

۱- نحوه انجام آزمايش با ماشين فلوتاسيون ستونى

ابتدا خوراك آماده سازي شده، بوسيله پمپى با دبي متغير (قابل كنترل) وارد ستون مى شود. هواي توليدي توسط كمپرسور پس از عبور از فلومتر و والو سوزنى از طريق يك اسپارجر به داخل سلول تزريق مى شود. آب شستشو نيز پس از عبور از يك فلومتر بوسيله يك توزيع كننده از قسمت بالاي ستون به داخل ستون تزريق مى شود. در اين حالت اجازه داده مى شود تا شرايط پايدار در سيستم ايجاد شود. پس از گذشت ۲۰ دقيقه از شرايط پايدار از سرريز و ته ريز ستون سه مرتبه در فواصل زمانى ۵ دقيقه نمونه گيري شده و نمونه معرف از اختلاط اين سه نمونه بدست مى آيد.
۲- نتايج آزمايشهاى اوليه

در آزمايشهاي اوليه با انتخاب ۳ سطح براي سه پارامتر نرخ آب شستشو، نرخ ته ريز و نرخ هوا (جدول۶) ۲۷ آزمايش (جدول۷) انجام شده است. در اين آزمايشها نرخ خوراك و درصد جامد پالپ (غلظت پالپ ۱۵ درصد جامد) ثابت در نظر گرفته شده است، همچنين در اين ۲۷ آزمايش از سولفيد سديم بعنوان بازداشت كننده، به ميزان ۵ كيلوگرم به ازاي هر تن خوراك، استفاده شده است.

جدول ۶- سطوح انتخاب شده جهت پارامترهاي عمليات

جدول ۷- دبي پارامترهاي عملياتي در ۲۷ آزمايش اوليه

ادامه جدول ۷

ادامه جدول ۷:

ادامه جدول ۷٫

۳- نتايج آزمايشهاي تكميلي
در حاليكه در آزمايشهاي تكميلى و نهايي در كنار اعمال تغييرات كوچك در ۳ پارامتر عملياتى آزمايشهاي اوليه (نرخ آب شستشو، نرخ ته ريز و نرخ هوا (در ميزان نرخ خوراك، به منظور دستيايي به شرايط بهينه متالورژيكى، تغييراتى اعمال شده است، همچنين در اين سري از آزمايشها جهت افزايش عيار موليبدن در كنسانتره از ۵/۶ و ۸ كيلوگرم سولفيد سديم، به ازاي هر تن خوراك، استفاده شده است. پس از بررسى نتايج حاصل از اين آزمايشها (عيار- بازيابي و راندمان جدايش موليبدن) (جدول۷) آزمايش ۲۵ با شرايط و نتايج جدول ۸ داراي بهترين نتايج بوده است.

در جدول شماره ۸، شرايط آماده سازي خوراك (شامل چگالى خوراك بصورت خشك، دانه بندي خوراك چگالى پالپ آماده سازي شده، ميزان مواد شيميايي، زمان آماده سازي و pH)، شرايط عملياتى (شامل دبي خوراك ورودي به سلول، دبي هواي ورودي به اسپارجر، دبي آب شستشو، دبي ته ريز) قرائتهاي صورت پذيرفته حين انجام آزمايش، همچنين ميزان سه پارامتر ماندگى گاز، عمق كف و دبي آب باياس بعنوان پارامترهاي كنترلى و دو پارامتر زمان ماند و نيز دبي آب سرريز به عنوان پارامترهاي محاسباتى، بمنظور كنترل فرآيند و نيز مقايسه نتايج حاصل از آزمايشهاي مختلف، ذكر شده است. محاسبه ميزان اين پارامترها توسط روابط زير صورت پذيرفته است.[۵]

ماندگي گاز (۲)

عمق کف (۳)

دبي باياس (۴)

دانسيته ناحيه جمع آوري (۵)

آب سر ريز (۶)