کد مطلب : ‌10183

رسیدن به کاتد خالص با حذف منگنز و آهن

«معصومه ترابی‌پاریزی»، پژوهشگر امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه با انجام پژوهشی توانسته است منگنز و آهن مخرب در جریان استحصال مس را حذف کند. او در گفتگو با «عصرمس آنلاین» از این پژوهش می‌گوید.

امیر کریمی

حذف منگنز و آهن در لیچینگ مس یکی از ضرورت‌های استحصال این ماده معدنی در روش لیچینگ است. این دو ماده در مراحل مختلف لیچینگ باعث خوردگی آندی و درنهایت تولید کاتد ناخالص می‌شوند. پژوهش «بررسی و حذف همزمان منگنز و آهن از محلول‌های لیچینگ سرچشمه» یکی از معدود تحقیقاتی است که در این رابطه انجام شده است. تکنیکی که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفته ممکن است در آینده تبدیل به تکنیکی موثر و جایگزین روش بیولیچینگ در استحصال مس شود. «معصومه ترابی‌پاریزی»، پژوهشگر امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه که این تحقیق را به انجام رسانده معتقد است پژوهش اخیر جهشی در استفاده از تکنولوژی لیچینگ به حساب می‌آید. گفتگوی «عصرمس آنلاین» با این پژوهشگر تشریح این پژوهش به زبان خود اوست.

  • موضوع پژوهش شما چیست و ضرورت انجام آن چه بود؟

عنوان این پژوهش «بررسی و حذف همزمان منگنز و آهن از محلول‌های لیچینگ سرچشمه به روش رسوب‌گذاری» است. در تمامی سنگ‌های و خاک‌های معدنی منگنز وجود دارد. این ماده معدنی در زمان اسیدشویی برای استحصال منجر به مشکلاتی مانند خوردگی بالا، بهره‌وری پایین و استهلاک بالای تجهیزات تصفیه اسید از مواد معدنی را باعث می‌شوند. هر ترکیبی که با اسید قابل حل باشد وارد فرآیند کارخانه تصفیه مواد می‌شود. در این میان منگنز به دلیل تبدیل شدن به ظرفیت‌های بالاتر قوی‌ترین اکسیدکننده به حساب می‌آید و نقش بسیار مخربی در استحصال مس به روش لیچینگ بازی می‌کند. منگنز باعث خوردگی «آندی» در واحد الکترووینینگ می‌شود. حتی در روش‌ها و سیستم‌های مس‌گیری متفاوت نیز مشکل خورندگی منگنز برطرف نمی‌شود. اثر مخرب منگنز بر آندها بر بهره‌وری و تولید کاتد خالص و مرغوب نیز تاثیر می‌گذارد و این موضوع بسیار مهمی برای دریافت رتبه A برای کاتد تولیدی شرکت است. پیش از این برای ایجاد تعادل ناخالصی‌های به وجود آمده بر اثر حضور منگنز، دورریز زیادی اتفاق می‌افتاد. در حقیقت بخشی از الکترولیت از سیستم خارج شده و به جای آن اسید و آب جایگزین می‌شد تا تعادل ناخالصی‌ها از حد مشخص خارج نشود. از سوی دیگر منگنز با تبدیل شدن به ظرفیت‌های بالا سبب تخریب «استخراج‌کننده» مصرفی در واحد استخراج با حلال می‌شود. به این معنی نمی‌توان با بالا بردن آن این ماده را از گردونه تولید خارج کرد. به‌علاوه آهن نیز نقش مخربی در جریان استحصال مس بازی می‌کند به نحوی که جریان الکتریکی که باید صرف تبدیل مس و نشستن آن روی کاتد شود، صرف تبدیل آهن به ظرفیت‌های بالاتر می‌شود و به این ترتیب هزینه زیادی به هدر می‌رود و بهره‌وری به شدت پایین می‌آید. به دلیل بالانر از حد بودن مجاز این عناصر در جریان استحصال مس پژوهش تعریف شد. ابتدا مطالعات جامعی از تاثیر منگنز و آهن بر کل فرآیند لیچینگ انجام شد. سپس این موضوع با برخی از کارخانجات لیچینگ دنیا مقایسه شد (بسته به مقدار و نوع کانی منگنزدار و آهن‌دار در خاک معدنی میزان انحلال آنها متغیر است. بنابراین در فرآیندهای دنیا میزان این دو عنصر تغییر می‌کند. ولی برای هر دو عنصر حد مجاز تعریف شده است). با توجه به واکنش‌های شیمیایی مربوطه، نحوه حذف آهن و منگنز به‌صورت تکنیک خاص و اضافه کردن منگنز 7 مشخص شد و با انجام آزمایش‌ها، پارامترهای تاثیرگذار بهینه‌سازی شد. یکی از پارامترهای مهم در فرآیند حذف، مقدار پتانسیل اکسیداسیون و احیای محلول است. به صورتی که اگر میزان آن از حد مجاز بالاتر رود باعث تخریب مواد آلی فرایند استخراج با حلال می‌شود. لذا تغییرات پتانسیل اکسیداسیون احیاء محلول‌ها پایش شد و توسط یک احیاءکننده، پتانسیل اکسیداسیون و احیاء آن تنظیم شد. در نهایت راندمان حذف منگنز طی یک مرحله افزودن اکسیدکننده به محلول‌های PLS ، الکترولیت و رافینیت به ترتیب برابر 63.2 درصد، 85 درصد و 86.9 درصد شد. علاوه بر حذف منگنز میزان 49 درصد از آهن PLS ، 11 درصد از میزان آهن الکترولیت و 31 درصد از میزان آهن رافینت حذف شد.

  • پژوهش شما چه کاربردی دارد؟

این پژوهش در هر جایی که فرآیند استحصال مس به روش لیچینگ (توده‌ای، مخزنی و...) صورت گیرد، کاربرد دارد. نکته جالب مسیر جدیدی است که این پژوهش در بررسی و تاثیر پتانسیل اکسیداسیون و احیاء محلول روی خاک‌های سولفیدی باز کرد. دقیقا همان نقشی که باکتری‌ها در فرآیند بیولیچینگ دارند. با اضافه کردن منگنز 7 به محلول پتانسیل اکسیداسیون محلول بسیار بالا می‌رود و به این ترتیب به نوعی نقش اکسیدکنندگی باکتری با اضافه کردن منگنز 7 به وجود می‌آید. از این جهت برنامه بلندمدت و رشنی برای ادامه این طرح در قالب تحقیقات دیگر و به ثمر رسیدن آن به عنوان یک تکنیک جدید برای استحصال مس در لیچینگ وجود دارد.

  • پژوهش دیگری در این حوزه انجام دادید که مورد توجه نشریات یا همایش‌های علمی قرار بگیرد؟

در چهارمین کنفرانس بین‌المللی مهندسی مواد و متالورژی و نهمین کنفرانس مشترک انجمن مهندسی متالورژی و مواد ایران و انجمن علمی ریخته‌گران ایران که در آبان‌ماه سال جاری در دانشگاه علم و صنعت برگزار شد مقاله دیگر من تحت عنوان «مطالعات الکتروشیمیایی انحلال کالکوپیریت در محیط اسید سولفوریک» که با همکاری دانشگاه یزد انجام شده بود به عنوان پوستر برگزیده کنفرانس معرفی شد. همچنین در سال 82 عنوان برترین طرح پژوهشی ایمیدرو را با عنوان «بررسی نقش انتیموان، ارسنتیک و اکسیژن در تشکیل لجن‌شناور پالایشگاه» کسب کردم. بیش از10طرح پژوهشی به عنوان مجری یا همکار انجام داده‌ام و در بیش از 20 طرح پژوهشی به عنوان مشاور صنعتی همکاری کرده‌ام. حاصل حدود 20 سال سابقه تحقیقاتی چاپ بیش از 40 عنوان مقاله در کنفرانس‌های داخلی، خارجی، نشریات و مجلات پژوهشی است.

نام‌ :
ایمیل :
نمایش داده نمی‌شود
متن :
 
عضویت در خبرنامه
نام‌ و نام‌خانوادگی:
ایمیل :
مس پرستلگرام
به نظر شما سایت عصر‌مس‌آنلاین بهتر است بیشتر به چه مطالبی بپردازد؟