تاثیر پارامترهای پخت اسید سولفوریکی بر انحلال کنسانتره کالکوپیریت سونگون

قربانی, رامین; اجاقی ایلخچی, مهدی; مکنونی خیابانی, سعید

doi:10.22076/me.2023.1989900.1374

تاثیر پارامترهای پخت اسید سولفوریکی بر انحلال کنسانتره کالکوپیریت سونگون

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشگاه صنعتی سهند

² هیئت علمی دانشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی سهند

10.22076/me.2023.1989900.1374

چکیده

در این تحقیق تاثیر عملیات پخت اسید سولفوریکی بر انحلال مس کنسانتره سولفیدی معدن مس سونگون مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور دما و زمان پخت و نسبت وزنی اسید به کنسانتره، به عنوان عوامل موثر در نظر گرفته شدند. برای طراحی آزمایشهای پخت اسیدی از روش رویه پاسخ با 3 پارامتر هر کدام در 5 سطح (دماهای 170، 200، 215، 230 و 260 درجه سانتی‌گراد، زمان‌های 30، 90، 120، 150 و 210 دقیقه و نسبت‌های وزنی اسید سولفوریک به کنسانتره برابر با 5/0، 5/1، 2، 5/2 و 5/3) استفاده شد. محصولات پخت در شرایط ثابت دمای 60 درجه سانتی‌گراد به مدت 45 دقیقه با نسبت جامد به مایع برابر با 30 گرم بر لیتر در آب مقطر لیچ شدند. ملاحظه گردید که بیشترین بازده لیچینگ مس به میزان 96 درصد در کنسانتره پخته شده در دمای 230 درجه سانتی‌گراد به مدت 90 دقیقه و نسبت وزنی اسید به کنسانتره برابر با 5/2 به دست می‌آید. بر اساس پیش‌بینی مدل رویه پاسخ در شرایط بهینه (دمای 205 درجه سانتی‌گراد، زمان 177 دقیقه و نسبت وزنی اسید به کنسانتره برابر 1/2)، بازده لیچینگ مس به حدود 97 درصد می‌رسد که با انجام آزمایش در این شرایط، صحت مدل تایید شد. همچنین آنالیز فاز با استفاده از الگوهای پراش اشعه ایکس تبدیل کالکوپیریت غیر قابل حل، به سولفات قابل حل در آب را در حین پخت اسیدی تایید کرد و نشان داد که در محصولات پخت و باطله لیچ، گوگرد عنصری وجود دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Sulfuric Acid Baking Parameters on the Dissolution of Chalcopyrite Concentrate of Sungun

نویسندگان [English]

Ramin Ghorbani ¹
Mehdi Ojaghi-Ilkhchi ²
Saead Maknooni Khiabani ¹

¹ Sahand University of Technology

² Faculty of Materials Engineering, Sahand University of Technology, Tabriz, Iran

چکیده [English]

In this study the effect of sulfuric acid baking process on the leaching behavior of the sulfide concentrates of Sungun copper mines was investigated. The effect of temperature and time of baking and weight ratio of acid to concentrate were studied. The response surface method (RSM) with 3 factors in 5 levels (temperatures of 170, 200, 215, 230 and 260 ℃, times of 30, 90, 120, 150 and 210 minutes and the weight ratio of acid to concentrate of 0.5, 1.5, 2, 2.5 and 3.5) was used in experimental design of baking process. The baked products were leached at distilled water in constant temperature of 60 ℃ for 45 minutes with solid to liquid ratio of 30 g/L. The maximum copper leaching efficiency of 96% was obtained under the following baking conditions: 230 ℃ of baking temperature, 90 min of baking time and 2.5 of the weight ratio of acid to concentrate. The RSM model predicted the maximum copper leaching efficiency of 97% for baked concentrates at 205 ℃ for 177 min. with acid to concentrate ratio of 2.1, which it was confirmed by experiment. Also, the phase analysis using XRD patterns confirmed the converting of insoluble chalcopyrite to water soluble sulfates during acid baking process and showed the elemental sulfur in baked products and leaching residues.

کلیدواژه‌ها [English]