بررسی استخراج مس از سنگ معدن کالکوپیریت به روش ترکیبی شیمیایی - بیولوژیکی
[پایاننامه]
/سیما مجیدی
: دانشکده مهندسی شیمی
، ۱۳۹۱
۷۹ ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی
دانشگاه صنعتی سهند
استخراج باکتریایی و یا بیولیچینگ عبارتست از استخراج فلزات از سنگ معدن با بهکارگیری باکتریهای اکسید کننده آهن و سولفور که نقش کاتالیستی در به حالت محلول در آوردن فلزاتی نظیر مس را دارند .در این تحقیق، امکان کاربرد روش ترکیبی شیمیایی- بیولوژیکی به منظور استحصال مس از کانی سنگ کالکوپیریت، مورد بررسی قرار گرفته است .برای این منظور، کشت میکروبی به روش بیوفیلمی در راکتور ایرلیفت بستر سیال شده و بستر ثابت، انجام شده و اکسیداسیون بیولوژیکی سولفات آهن توسط باکتری تیوباسیلوس فرواکسیدانس انجام شد .بیشترین طرفیت تبدیل بدست آمده برای راکتور ایرلیفت با ذرات حامل باسالت، mol/m۳.hr ۱۱/۲ در زمان ماند هیدرولیکی ۱ ساعت و بار ورودی mol/m۳.hr ۲۰ و بیشترین ظرفیت تبدیل بدست آمده برای راکتور بستر ثابت با پرکنهای پلی اتیلن mol/m۳.hr ۷۴/۴ در زمان ماند ۱ ساعت و بار ورودی mol/m۳.hr ۱۲۰ بدست آمد .سپس به بررسی عوامل موثر در استخراج مس از کالکوپیریت در واکنش شیمیایی پرداخته شد .در این آزمایشات، طبق نتایج بدست آمده از تأثیر غلظت آهن فریک و انجام واکنش در غلظتهای مختلف سولفات آهنIII، در غلظت ۰/۰۰۱ سولفات آهن IIIبه دلیل کاهش رسوبات میزان مس استخراج شده بیشترین مقدار بوده است .در بررسی تأثیر pH اولیه محلول، نتایج نشان میدهند درpH های بالا به دلیل هیدرولیز نمکهای آهنIII، سرعت واکنش افزایش مییابد .در آزمایشات تأثیر اندازه ذرات کالکوپیریت طبق نتایج بدست آمده، در اندازه ذرات کوچکتر کالکوپیریت mm)۰/۰۵) به دلیل افزایش سطح تماس، بیشترین میزان استخراج مس مشاهده شد .طبق نتایج آزمایشات تأثیر دما در دماهای بالا سرعت واکنش افزایش مییابد .نتایج آزمایشات تأثیر پتانسیل اکسایش-کاهش نشان میدهند رداکس بهینه برای واکنش استخراج مس در محدوده۴۰۰ - ۴۵۰ میلی ولت میباشد .در روش ترکیبی شیمیایی- بیولوژیکی، که واکنش شیمیایی استخراج مس و اکسیداسیون بیولوژیکی آهن فرو در راکتورهای جداگانه و در شرایط بهینه انجام میشوند، استخراج مس در غلظت پایین یون آهن فریک و رداکس ۴۳۵ - ۴۴۵ میلی ولت انجام شد که مقدار مس استخراج شده در این روش ۷۳ درصد در مدت زمان ۲۴ ساعت بدست آمده است