چکیده:

در این پژوهش ابتدا به بررسی روش هاي توليد مس از سنگ معدن تا مرحله ساخت تولید مس شرح داده شده است. سپس به بررسی انواع روش های لیچینگ و هيدرومتالورژي و الكترووينينگ پرداخته شده است. در ادامه به بررسی جزئیات کانه آرایی مس و روش های فرآوری آن اشاره شده است. استخراج مس از کانه هاي اکسيدي و سولفیدی به همراه کوره های مورد استفاده و فرآیندهای موجود در طی پروسه و روش های پرعیارسازی شرح داده شده است و به بررسی هزینه های مربوط به بخش های مختلف نیز اشاره شده است. تشریح فرآیند تولید مس به روش Intec نیز در این پژوهش گنجانده شده است. در انتها به بررسی طراحی سیستم سنگ شکن سنگ معدن مس پرداخته شده است.

 

فهرست مطالب

فهرست شكل‌‌ها ‌ه

فصل 1- مقدمه 7

1-1- كليات روش هاي توليد مس.. 7

1-2- هيدرومتالورژي و ضرورت آن.. 7

1-3- روش هيدرومتالورژي.. 8

1-4- بيوليچينگ.. 9

1-5- مكانيزم فرآيند بيوليچينگ.. 11

1-6- باكتري هاي مورد استفاده در فرآيند بيوليچينگ.. 11

1-7- ضرورت انتخاب روش بيوليچينگ در ايران.. 12

1-8- فعاليت هاي انجام شده.. 13

1-8-1- نوع ماده معدني: 13

1-8-2- مطالعات و تست هاي آزمايشگاهي: 13

1-8-3- تست هاي ستوني: 14

1-8-4- طراحي بيوهيپ در مقياس نيمه صنعتي: 14

1-8-5- اجراي عمليات نيمه صنعتي (1380-1375) 15

1-9- اقدامات در حال انجام و برنامه هاي آينده.. 15

1-9-1- عمليات نيمه صنعتي بزرگ مقياس (پايلوت بيوهيپ ليچينگ سرچشمه) 15

1-10- اهداف 16

فصل 2- متالوژی مس...... 18

2-1- مقدمه 18

2-2- تكنولوژي مس Technology Copper.. 20

2-3- تبديل The Converter.. 21

2-4- ذوب تشعشعي Flash Smelting.. 22

2-5- تبديل تشعشعي Flash Converting.. 22

2-6- آزملت Ausmelt.. 23

2-7- هيدرومتالورژي و الكترووينينگ Electrowinning and Hydrometallurgy.. 28

2-8- ليچينگ تحت فشار Pressure Leaching.. 29

2-9- مقايسه ليچينگ تحت فشار با روش پيرومتالورژي.... 30

2-10- مقايسه ليچينگ تحت فشار با ليچينگ معمولي..... 31

2-11- مقايسه ليچينگ تحت فشار با بيوليچينگ.... 32

فصل 3- روش های کلی فرآوری مس...... 34

3-1- لیچینگ هیپ و دامپ.... 36

3-2- دسته بندی فرآیند لیچینگ.... 36

3-3- فرآیند لیچینگ اکسیدی.... 37

3-4- بررسی روش های لیچینگ: 38

3-5- لیچینگ همزنی..... 39

3-6- لیچینگ درجا 40

3-7- دامپ لیچینگ و هیپ لیچینگ.... 43

3-8- هیپ لیچینگ: 44

3-9- بررسی مزایا و معایب روش هیدرومتالوژی.... 45

3-10- معایب کاربرد روش هیدرو متالوژی.... 49

فصل 4- استخراج مواد معدني: 52

4-1- كانه‌آرايي مس: 52

4-2- تغليظ کانه‌هاي مس‌دار: 54

4-3- استخراج مس از كانه‌هاي سولفيدي (پيرومتالورژي): 56

4-4- توليد پيوسته و تك مرحله‌اي مس: 67

4-5- پالايش گرمايي و الكتروليتي مس حفره‌دار: 72

4-6- آماده‌سازي آندها: 73

4-7- استخراج مس از کانه هاي اکسيدي ( هيدرومتالورژي): 75

4-8- ذوب و ريخته‌گري مس كاتد: 77

4-9- آلياژهاي مس: 80

4-10- تشریح فرآیند تولید مس به روش Intec.. 91

فصل 5- ملاحظاتی در باب طراحی سنگ شکن.. 95

5-1- پارامترهای طراحی.. 95

5-2- ویژگی های سنگ معدن.. 96

5-3- ملزومات نگهداری.. 97

5-4- شرایط آب و هوایی.. 97

5-5- معیارهای طراحی فرایند. 99

5-5-1- اطلاعات معیارهای طراحی.. 99

5-5-2- فلوشیت 99

5-6- انتخاب تجهیزات... 101

5-6-1- انواع سنگ شکن 101

5-6-2- تجهیزات اصلی 101

5-7- سنگ شکن اولیه. 102

5-8- خرد کردن ریز (مدارهای دوم، سوم و چهارم) 106

فصل 6- جمعبندی 111

فصل 7- مراجع: 113

فهرست شكل‌‌ها

شکل ‏3‑1 :لیچینگ به روش حوضچه ای.. 39

شکل ‏3‑2: لیچینگ همزنی.. 40

شکل ‏3‑3: لیچینگ درجا 42

شکل ‏3‑4- مقطعی از دامپ لیچینگ.... 43

شکل ‏3‑5- مقطعی از هیپ لیچینگ.... 45

شکل ‏5‑2: نمايي از آسياهاي گلوله‌اي در مدار آسياي پرعياركني.. 54

شکل ‏5‑3: حمل مواد‌ معدني به سمت آسياب‌... 54

شکل ‏5‑4: نمايي از كارخانه استحصال مس Balkhash در قزاقستان.. 56

شکل ‏5‑5: نمايي از سلول‌هاي فلوتاسيون در كارخانه‌ي پرعياركني مس سرچشمه. 58

شکل ‏5‑6: نمايي از كوره‌ي تشويه. 58

شکل ‏5‑7: ذوب مات... 61

شکل ‏5‑8: كوره‌ي دمشي.. 61

شکل ‏5‑9: نمايي از كوره‌ي شعله‌اي.. 64

شکل ‏5‑10: نمايي از كوره‌ي الكتريكي.. 64

شکل ‏5‑11: عمل تبديل.. 66

شکل ‏5‑12: نماهاي طولي و انتهايي رآكتور صنعتي تك مرحله‌اي نراندا (بيلي و همكاران، 1975) 68

شکل ‏5‑13: نماي افقي و قائم سيستم پيوسته‌ي ميتسوبيشي (سوزوكي، 1974) 71

شکل ‏5‑14: نماهاي قائم و افقي رآكتور آزمايشي فرايند وركرا (100 تن كاني پرعيارشده در روز) 71

شکل ‏5‑15: مس كاتدي.. 73

شکل ‏5‑16: چرخ گردان.. 73

شکل ‏5‑17: انحلال انباشته‌اي، توده‌اي يا درمحل؛ بازيابي مس به روش استخراج توسط حلال و استخراج الكتروليتي. 76

شکل ‏5‑18: نقره آلماني از انواع آلياژهاي مس و نيکل.. 79

شکل ‏5‑19: لامپ برنجي آلياژ مس و روي.. 79

شکل ‏7‑1. تجهیزات Teck Cominco در آلاسکا 98

شکل ‏7‑2- دوران 42 در 65 تجهیزات سنگ شکن Teck Cominco در آلاسکا 98

شکل ‏7‑3- مدار دو مرحله ای باز/بسته. 99

شکل ‏7‑4- مدار سه مرحله ای باز/بسته. 100

شکل ‏7‑5- مدار چهار مرحله ای سنگ شکن.. 100

شکل ‏7‑6- مدار سه مرحله ای بسته سنگ شکن.. 101

شکل ‏7‑7- تجهیزات دورانی 60 در 89، Freeport، اندونزی.. 102

شکل ‏7‑8- تجهیزات سنگ شکن دورانی 60 در 89، Freeport، اندونزی.. 103

شکل ‏7‑9- سنگ شکن دورانی به دو بخش ضروری فرایند و بخش مشخصه پروژه تقسیم بندی شده است. 104

شکل ‏7‑10- محفظه یک سنگ شکن فکی نوعی.. 105

شکل ‏7‑11- تجهیزات زیر زمینی سنگ شکن فکی.. 105

شکل ‏7‑12- تجهیزات سنگ شکن غلطان کم سرعت... 106

شکل ‏7‑13- مدار باز ثانویه (1) برای سنگ شکن.. 107

شکل ‏7‑14- مدار باز ثانویه (2) برای سنگ شکن.. 108

شکل ‏7‑15- انواع گزینه های مدار باز ثانویه برای سنگ شکن.. 108

شکل ‏7‑16- سنگ شکن مدار بسته ثانویه. 109

شکل ‏7‑17- سنگ شکن مدار بسته دوم و سوم. 110