بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق، فرآیند فلوتاسیون کانسنگ سیلیکاته روی - ویلمیت و همیمورفیت - با عیار اولیه %24/5، تهیه شده از معدن روی گوجهر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور پس از تهیه نمونه معرف و خردایش کانسنگ تا d80=75ʽm، فرآیند فلوتاسیون با بهره گیری از تنوعی از کلکتورها شامل کلکتور کاتیونی دو دسیل آمین، کلکتورهای آنیونی پتاسیم آمیل گزنتات و اولئیک اسید و همچنین مخلوط آنها انجام شد
نتایج حاصله بر امکان دستیابی به عیار و بازیابی به ترتیب %34,49 و%72 در حضور کلکتور دو دسیل آمین در شرایط pH=10,5، حکایت داشت. لیکن تاثیر کلکتورهای آنیونی بر روند عیار و بازیابی نامطلوب بوده است. بطوریکه در شرایط بکارگیری گزنتات ها میزان عیار و بازیابی ناچیز گزارش گردید.
همچنین در شرایط استفاده از اولئیک اسید نیز هرچند میزان بازیابی کانه مناسب ولی عیار محصول فلوته شده ناچیز می نمود. این پدیده با عدم عملکرد انتخابی اولئیک اسید بر فلوتاسیون روی قابل توجیه است. نهایتاً بکارگیری کلکتور ترکیبی دو دسیل آمین در حضور پتاسیم آمیل گزنتات و در شرایط pH=9,5 از امکان دستیابی به بازیابی و عیار به ترتیب %76,65 و %29,1 دلالت داشت.
-1 مقدمه
فلز روی یکی از مهمترین و پرمصرفترین فلزات غیرآهنی و از جمله فلزات سنگین است. این فلز به دلیل کاربردهای فراوان و همچنین مقاومت بالا ضمن ترکیب با فلز آهن، به یکی از پرمصرف ترین فلزات کاربردی تبدیل شده است . از موارد کاربرد فلز روی میتوان به استفاده در ساخت آلیاژهای مختلف، فولاد گالوانیزه و آبکاری فلزات به منظور جلوگیری از خوردگی اشاره نمود.
سولفید روی مهمترین کانی تامین فلز روی می باشد، اما کانههای اکسیدی روی نیز پس از کانههای سولفیدی جز مهمترین منابع تامین فلز روی به شمار می آیند. مطالعات زمین شناسی نشان می دهد حدود 85 درصد منابع روی را سولفیدها و مابقی آن را اکسیدها تشکیل می دهند. کانی اسفالریت یا بلاند - ZnS - مهمترین منبع سولفیدی کانی روی می باشد. کانیهای اسمیتزونیت - ZnCO3 - ، همیمورفیت یا کالامین - Zn4Si2O7 - OH - .H2O - ، ویلمیت یا لاجورد - Zn2SiO4 - ، هیدروزینکیت - Zn5 - CO3 - 2 - OH - 6 - و زینکیت - ZnO - نیز مهمترین کانیهای اکسیدی روی را تشکیل می دهند
امروزه استحصال روی غالباً از طریق منابع سولفیدی تامین می شود. دلیل این امر نیز وجود ذخایر غنی سولفیدی روی در طبیعت و سهولت امکان جدایش این کانی از گانگ همراه طی عملیات فلوتاسیون می باشد. با این حال منابع اکسیدی روی شامل اسمیتزونیت، ویلمیت، هیدروزینکیت، زینکیت و همیمورفیت نیز از پتانسیل طبیعی نسبتاً مناسبی برخوردارند. همچنین فرآیند تولید فلز روی از منابع اکسیدی به مراتب ساده تر و اقتصادی تر از منابع سولفیدی به نظر می رسد
برای فلوتاسیون اکسیدهای روی ابتدا باید سطح آنها را با استفاده از عواملی مانند سولفید سدیم سولفیدی کرد و سپس عملیات فلوتاسیون را انجام داد. برای این منظور ذرات را تا اندازهای خرد میکنیم که % 80 ذرات به اندازهی کوچکتر از 75 میکرون برسند. سپس سطح کانیها را سولفیدی نموده و نهایتا عملیات فلوتاسیون انجام میگیرد - . - 4 البته باید توجه داشت که مقدار سولفید سدیم مصرفی، بسته به نوع کانیها و میزان - درصد - هر یک از عناصر در نمونه متفاوت است - . - 5 برای انجام بهتر و دستیابی به بازیابی بیشتر باید عملیات نرمهگیری - ذرات زیر 20 میکرون - را قبل از فلوتاسیون انجام داد
-2 روش و مراحل تحقیق:
-1-2 تهیه نمونه معرف
نمونه مورد نظر ضمن نمونه برداری سیستماتیک ازکانسنگ دپو شده معدن روی گوجهر واقع در شهرستان راور، استان کرمان تهیه شده است. ضمن آنالیز شیمیایی، عیار متوسط نمونه %24/5 تعین گردید. نتایج آنالیز شیمیایی و کانی شناسی نمونه مورد نظر در جداول 1 و 2 نشان داده شده است. همان گونه که مشاهده میشود، ویلمیت و همی مورفیت کانی های اصلی و کوارتز و کلسیت ناخالصیهای اصلی نمونه را تشکیل می دهند.
-2-2 آماده سازی نمونه
ابتدا با استفاده از دو مرحله سنگ شکنی فکی و غلتکی و نهایتا استفاده از آسیای میلهای با مدت زمان ماند 3 دقیقه، ذرات را تا ابعاد %80 کوچکتر از 75 میکرون خرد میکنیم.
برای انجام آزمایشها از سلول فلوتاسیون دنور با سرعت همزنی 1400 دور بر دقیقه و برای تنظیم اسیدیته نیز از اسید کلریدریک و سود سوز آور استفاده شد.
جدول -1 آنالیز XRF کانسنگ معدن روی گوجهر
جدول -2 آنالیز XRD کانسنگ معدن روی گوجهر
متعاقباً فرآیند فلوتاسیون پس از تهیه پالپ با درصد جامد مورد نظر و تنظیم pH سلول برابر 8 ادامه یافت. از سولفید سدیم به عنوان سولفید کننده سطح ذرات استفاده شد. سولفید سدیم، بی سولفید سدیم، هیدرو سولفید سدیم و سایر معرف های شیمیایی مشابه می توانند به عنوان سولفید کننده سطح ذرات مورد استفاده قرار گیرند. سولفید سدیم با تشکیل یک لایه کاذب سولفیدی بر سطح کانه اکسیدی موجب فلوتاسیون ذرات کانه را فراهم می سازد
