استخراج نيكل از كانه هاي لاتريتي كم عيار با استراتژي پرعيارسازي حرارتي _ مغناطيسي و ليچينگ اتمسفري

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي معدن

كارشناسي ارشد

منابع نيكل لاتريتي بخش قابل توجهي از ذخاير نيكل دنيا را تشكيل مي دهند، امّا عمده توليد نيكل از منابع سولفيدي بدست مي آيد. اين تفاوت به دليل مشكلات مربوط به فرآوري لاتريت ها است كه به دليل پيچيدگي هاي كاني شناسي اين منابع، امكان پرعيارسازي آنها با روش¬هاي متداول فيزيكي وجود ندارد. علي رغم تلاش هاي زيادي كه براي دستيابي به جداسازي باكيفيت و اقتصادي با روش هاي فيزيكي انجام شده است، تا كنون هيچ يك از اين روش‌ها در صنعت مورد پذيرش قرار نگرفته است. در اين تحقيق پرعيارسازي همزمان نيكل و آهن از منابع لاتريتي كم عيار به روش حرارتي-فيزيكي بررسي مي شود. اين استراتژي بر مبناي روش¬هاي تشويه احيايي (براي تبديل گوتيت و هماتيت به مگنتيت) و جدايش مغناطيسي شدت پايين است. هدف از اين تحقيق، توليد كنسانتره مغناطيسي با محتواي بالاي نيكل و آهن و بررسي ليچ پذيري كنسانتره بدست آمده مي باشد. در اين راستا، تأثير پارامترهاي كليدي فرآيند تشويه احيايي نظير دما، زمان تشويه، نوع و ميزان عامل احياكننده، اندازه ذره، بر عيار و بازيابي نيكل و آهن در محصول توليد شده مورد بررسي قرار مي¬گيرد. همچنين تأثير شدت ميدان مغناطيسي و نوسان جداكننده بر راندمان جداسازي ارزيابي شد. حداكثر بازيابي (%) در شدت ميدان مغناطيسي 900 گوس و نوسان 80 دور بر دقيقه بدست آمد. بيشترين عيار نيكل در شرايط تشويه با دماي 850 درجه سانتيگراد، زمان 2 ساعت، نسبت جرمي زغالسنگ به كانسنگ 11درصد و با آسيا كني به مدت 15 ددقيقه بدست آمد. در كنسانتره بدست آمده، محتواي نيكل از 0/1 به 0/4درصد و محتواي آهن از 0/22 به 4/61درصد افزايش يافت و بازيابي 6/66درصد و4/61 درصد به ترتيب براي نيكل و آهن بدست آمد. اما بيشترين بازيابي آهن و نيكل در شرايط تشويه ذكر شده با مدت زمان آسياكني 5 دقيقه بدست آمد كه كنسانتره¬اي با عيار نيكل 4/3 درصد و عيار آهن 5/56 درصد و بازيابي نيكل 6/73 درصد و بازيابي آهن 0/70 درصد توليد شد. در ادامه تشويه احيايي با سوخت زيست توده بررسي شد كه بالاترين عيار نيكل در نسبت وزني ذرت به كانسنگ 15درصد، دماي 600 درجه سانتيگراد و زمان 5/1 ساعت بدست آمد و كنسانتره آن داراي عيار نيكل 9/2درصد و عيار آهن 2/36درصد بود و بازيابي نيكل 2/57درصد و آهن 5/42درصد بود. در ادامه، كنسانتره بدست آمده با بيشترين عيار نيكل تحت ليچينگ قرار گرفت و تأثير عامل ليچينگ ودرصد جامد در ليچينگ بررسي شد. در نهايت ميزان استخراج نزديك 100درصد نيكل،كبالت و آهن با سولفوريك اسيد در زمان 5/0 ساعت با ميزان اسيد 3 مولار و 10درصد جامد در دماي 95 درجه سانتيگراد بدست آمد. نتايج اين تحقيق، نشان مي دهد كه روش تشويه مگنتيتي – جدايش مغناطيسي شدت پايين يك استراتژي نوين و كارا براي پرعيارسازي همزمان نيكل و آهن از منابع ليمونيتي است كه مي تواند يك راهكار موثر براي پرعيارسازي همزمان نيكل و آهن كانسارهاي لاتريتي ليمونيتي باشد.

215379

فرآوري مواد معدني

مهندسي معدن

دانشگاه صنعتي اصفهان

محمد رئوف حسيني، مهدي احمديان

علي احمدي عامله