لیچینگ مس تحت امواج رادیویی با استفاده از دستگاه رسوب زدای خانگی

خلاصه اختراع :

1-tتوصیف اختراع: شرح و توصیف: الف: عنوان اختراع: روش نوین لیچینگ مس تحت تاثیر امواج رادیویی با استفاده از دستگاه رسوب زدای خانگی ب: زمینه فنی اختراع مربوط: فیزیك، جداسازی مواد و متالورژی ج- مشكل فنی و بیان اهداف افزایش قابل توجه در قیمت مس، باعث شده تا استخراج مس در اكثر نقاط جهان مورد توجه قرار گیرد. گسترش سریع كارخانجات به منظور جوابگویی به این تقاضای در حال افزایش باید با كنترل مسائل زیست محیطی همراه باشد به طوری كه از آلودگی هوا، آب و خاك جلوگیری نماید. ذخایر جهانی با عیار بالا به علت مصرف روزافزون مواد اولیه، رو به نقصان است. یكی از مشكلات بازیابی مواد از كانه های كم عیار با تكنیك های معمول، مصرف بالای انرژی و نیاز به صرف هزینه و سرمایه-های زیاد است. از مشكلات دیگر می توان هزینه های زیست محیطی را به سبب افزایش آلودگی در استفاده از این تكنولوژی ها نام برد. در حالیكه تقاضای جهانی مس در حال افزایش است، صنایع معدنی به شدت به فرآوری كانه های كم عیار، روباره ها و باطله های معدنكاری نیاز دارند. اقتصادی بودن استحصال مس از كانه های كم عیار مستلزم استفاده از روش های كم هزینه مانند لیچینگ درجا، دامپ و هیپ لیچینگ می باشد. در واقع هدف از این كار پیدا كردن روشی نوین و ساده جهت استخراج مس در زمان كمتر با بازیابی بیشتر است. د- شرح وضعیت دانش پیشین و سابقه پیشرفت هایی كه در ارتباط با اختراع ادعایی وجود دارد: به طور كلی كانی های مس به دو گروه كلی كانی-های اكسیدی و كانی های سولفیدی تقسیم می شوند. كه در واقع كانی های اكسیدی محصول اكسایش كانی های سولفیدی مس می باشند. بنابراین كانی های اكسیدی و سولفیدی در كنار هم یافت می شوند. كانی های سولفیدی عمدتا تحت عملیات پیرومتالورژی (عملیات حرارتی) قرار می گیرند در حالی كه كانی های اكسیدی برای عملیات هیدرومتالورژی( شامل دو مرحله لیچینگ و بازیابی مس می باشد) مناسب می-باشند. به طور كلی در شرایط دما و فشار بالا میزان بازیابی افزایش می یابد. سابقه این پروژه با توجه به جدید بودن روش استخراج مس، جایی در ایران و حتی در سطح جهان انجام نشده است. ه:ارائه راه حل برای مشكل فنی موجود همراه با شرح دقیق: بازیابی مس در شرایط لیچینگ معمولی ( دما و فشار محیط) كم است و برای افزایش بازیابی از لیچینگ با دما و فشار بالا یا لیچینگ با اضافه كردن مواد مانند كلر، آب اكسیژنه و غیره استفاده می كنند كه باعث افزایش هزینه می شود با استفاده از این روش این مشكلات حل شده است به این ترتیب كه با استفاده از دستگاه رسوب زدا و امواج رادیویی كه باعث قطبش ذرات، افزایش و تغییر بار سطحی كانی و در نتیجه افزایش تر شوندگی و انحلال مس می شود، در شرایط لیچینگ معمولی بازیابی مس به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. و: توضیح اشكال، نقشه و نمودارها: در شكل 1 و 2 شماتیكی از روش انجام آزمایش ارائه شده است كه ساده بودن فرآیند را نشان می دهد. شكل1: شماتیكی از فرایند لیچینگ با استفاده از دستگاه رسوب زدای خانگی تحت امواج رادیویی در آزمایش ظروف لرزان به این ترتیب كه پالپ با در صد جامد مورد نظر را درون ارلن ریخته و روی هیتر همزن قرار میدهیم (برای عملیات لیچینگ) و به وسیله پمپ پالپ از دستگاه رسوب زدا عبور كرده و تحت امواج رادیویی قرار گرفته و به درون ظرف باز میگردد. شكل2: شماتیكی از فرایند لیچینگ با استفاده از دستگاه رسوب زدای خانگی تحت امواج رادیویی در آزمایش ستونی به این ترتیب كه دو ستون از خاك مورد نظر پر شده و محلول اسید سولفوریك با دبی یكسان بر هر دو ستون پاشش می شود و عملیات لیچینگ انجام می شود. بر روی یكی از ستون ها دستگاه رسوب زدا نصب شده و ذرات تحت امواج رادیویی قرار می گیرند. ز : بیان واضح و دقیق مزایای اختراع ادعایی با توجه به این كه اكثر روش های لیچینگ پیچیده، زمان بر و هزینه بر می باشند می توان ابتكار و نوآوری در این روش را اینگونه بیان نمود: 1-ساده بودن فرایند و نصب ساده دستگاه. 2-انجام فرآیند لیچینگ در شرایط محیط (باعث كاهش قابل توجه در هزینه می شود.) 3-افزایش قابل توجه بازیابی مس در شرایط لیچینگ معمولی. 4-عدم نیاز به اضافه كردن مواد برای تسریع در عملیات لیچینگ. 5-كاهش زمان لیچینگ. 6-\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tافزایش عامل نفوذ در فرآیند لیچینگ كه مهم ترین عامل در استخراج مواد است. 7-\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tقطبش مواد 8-\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tافزایش بار سطحی كانی و در نتیجه افزایش تر شوندگی و انحلال مس. ط: توضیح حداقل یك روش اجرایی برای به كارگیری اختراع. این روش برای تولید انبوه می تواند گزینه بسیار مناسبی باشد به علت آنكه از این دستگاه در سایزهای متفاوت میتوان استفاده كرد و از لحاظ فنی و اقتصادی نسبت به روش های دیگر برتر می باشد. یكی از مزایای این روش این است كه لیچینگ در شرایط محیط انجام میشود و بازیابی را تا 30 درصد نسیت به نمونه ای كه دستگاه بر روی آن نصب نشده افزایش می دهد. 2-ادعا اختراع: در ارتباط با لیچینگ روش های مختلفی گزارش شده است كه می توان به روش هایی از جمله لیچینگ تحت فشار، لیچنگ در دمای بالا، لیچینگ كلریدی و غیره اشاره كرد. روش لیچینگ مس تحت امواج رادیویی با استفاده از دستگاه رسوب زدای خانگی روش نوینی است كه خود به آن رسیده ایم و در دما و فشار محیط و بدون اضافه كردن مواد برای تسریع در فرآیند لیچینگ امكان پذیر بوده و باعث كاهش زمان لیچینگ و افزایش بازیابی می شود. دستگاه رسوب زدا دارای دو الكترود مجازی می باشد كه با تابش امواج رادیویی و ایجاد میدان الكتریكی با عبور ذرات از الكترودها، ذرات باردار می شوند. با توجه به آنكه افزایش بار سطحی كانی ها باعث افزایش ترشوندگی آنها می شود، در اثر عبور پالپ از دستگاه با افزایش بار سطحی كانی ها و به تبع آن افزایش تر شوندگی آنها شرایط نفوذ در فرآیند لیچینگ بهبود پیدا می كند و در نتیجه بازیابی بیشتری نتیجه می شود. همچنین امواج رادیویی باعث قطبیده شدن ذرات می شود. با توجه به قطبی بودن مولكول آب میتوان گفت وقتی ذرات قطبیده می شوند انحلال آنها در آب كه مولكول قطبی هست، بیشتر می-شود. همچنین با نصب دستگاه بر روی ستون نیز ذرات تحت امواج رادیویی قرار میگیرند و با قطبیده شدن ذرات و افزایش بار سطحی كانی و تر شوندگی عامل نفوذ زیاد شده و انحلال مس افزایش می یابد. میزان بازیابی مس تحت امواج رادیویی با استفاده از دستگاه رسوب زدا به میزان 30 درصد نسبت به نمونه ای كه تحت امواج رادیویی قرار نگرفته بیشتر می باشد. 3-\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\tخلاصه ای از توصیف اختراع اگر ذرات به صورت پودر باشند، پالپ با درصد جامد مورد نظر تهیه و با استفاده از پمپ از دستگاه رسوب زدا عبور داده می شود و همزمان با قرار دادن ظرف حاوی پالپ بر روی هیتر همزن عملیات لیچینگ انجام می شود و اگر ذرات درشت باشند تست ستونی انجام میگیرد كه با نصب دستگاه رسوب زدای خانگی بر روی ستون حاوی ذرات با قطر متناسب با قطر ستون، عملیات لیچینگ تحت امواج رادیویی انجام می شود. كه شاهد افزایش بازیابی قابل توجه مس استخراجی از لیچینگ تحت امواج رادیویی با استفاده از دستگاه رسوب زدا هستیم.