17430

15257

كارشناسي ارشد

فراوري مواد معدني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1400

ش، [69]ص. : مصور، جدول، نمودار

علي احمدي عامله، محمد رئوف حسيني

ابراهيم عظيمي، محمد جزيني

1401/01/22

كتابنامه

مهندسي معدن

مهندسي معدن

1401/01/27

2808796

فرآيند بيواكسيداسيون مزاياي فني، اقتصادي و محيط زيستي بالايي در فرآوري كانسنگ‌ها و كنسانتره‌هاي سولفيدي مقاوم طلا دارد. هدف از انجام اين پژوهش بررسي تأثير بيواكسيداسيون بر افزايش بازيابي طلا در كنسانتره سولفيدي پرعيار طلا است. پس از توليد كنسانتره فلوتاسيون از كانسنگ پرعيار، آزمايش‌هاي بيواكسيداسيون در ظروف لرزان و راكتور همزن‌دار انجام گرديد. همچنين تأثير فعال‌سازي مكانيكي بر كارآيي فرآيند بيواكسيداسيون و افزايش بازيابي طلا بررسي شد. در اين راستا تشكيل رسوبات ثانويه در فرآيند بيواكسيداسيون مورد بررسي قرار گرفت. نتايج فلوتاسيون نشان داد كه از كانه سولفيدي با محتواي طلاي 19 گرم بر تن، كنسانتره‌اي با عيار 168 گرم بر تن و بازيابي 94 درصد به دست آمد. بيواكسيداسيون توسط مخلوطي از ميكروارگانيسم‌هاي مزوفيل و ترموفيل اكسيد‌كننده آهن و سولفور انجام شد. در آزمايش‌هاي بيواكسيداسيون با باكتري‌هاي مزوفيل و ترموفيل براي كنسانتره سولفيدي و كنسانتره سولفيدي فعال‌سازي مكانيكي شده، تاثير پارامترهاي محيط كشت (نوريس،K9)، pH محلول، پتانسيل اكسيداسيون-احيا مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه بازيابي طلا از كنسانتره‌ي فعال نشده‌اي كه بيواكسيداسيون روي آن انجام نگرفته بود، 9/83 درصد به دست آمد در حالي‌كه با بيواكسيداسيون به 8/98 درصد رسيد، همينطور بازيابي طلا از كنسانتره‌ي فعال‌سازي شده‌ مكانيكي كه بيواكسيداسيون روي آن انجام نگرفته بود، 3/77 درصد بود كه با بيواكسيداسيون به 6/97 درصد رسيد. مشخص شد بيواكسيداسيون تأثير زيادي بر بازيابي طلا از كاني سولفيدي دارد اما فعال‌سازي مكانيكي كنسانتره‌ي فلوتاسيون تأثيري بر بازيابي بيشتر طلا ندارد. دليل احتمالي اين كاهش اين است كه بخشي از ذرات هم‌اندازه باكتري‌ها هستند و ممكن است جذب باكتري بر روي سطح با مشكل مواجه شود. بيواكسيداسيون در حضور هر دو كشت ميكروارگانيسم‌هاي مزوفيل و ترموفيل معتدل نشان داد كه ميزان غلظت آهن در محيط كشت نوريس بيشتر از K9 بوده است كه احتمالا به دليل حذف آهن از محلول در محيط كشت K9 به صورت رسوبات جاروسيتي است. تأثيرات رسوبات در اين مطالعه با SEM-EDS ودانه بندي ليزري و تجزيه تحليل شيميايي انجام شد. نتايج آناليز SEM-EDS نشان داد كه مقدار سولفور وآهن نسبت به قبل از بيواكسيداسيون زياد شده كه اين نشان دهنده حضور رسوباتي مانند جاروسيت مي‌باشد. نتايج آناليز XRD وجود رسوبات جاروسيت و ژيپس را روي باقي‌مانده‌هاي جامد ليچ شده تاييد نمود. تشكيل جاروسيت و ژيپس باعث كاهش روند اكسيداسيون و مصرف آهن فريك كه به عنوان اكسيدكننده‌ي ماده معدني در فرآيند بيواكسيداسيون مورد استفاده قرار مي‌گيرد مي‌شود و ضمن محصور نمودن طلا، نرخ فرآيند بيواكسيداسيون و استخراج طلا را كاهش مي‌دهد.

Biooxidation process has high technical, economic and environmental benefits in the processing of refractory sulfide gold ores and concentrates. The aim of this study was to investigate the effect of biooxidation on increasing gold recovery from a gold sulfide concentrate. After producing a flotation concentrate, biooxidation experiments were performed in Erlenmeyer flasks and stirred tank reactors. The effect of mechanical activation on the efficiency of biooxidation process and increase of gold recovery was also investigated. In this regard, the formation of secondary sediments in the biooxidation process was investigated. Flotation results showed that 94% recovery was obtained by producing a concentrate with the gold content of 168 g/t from a sulfide ore with 19 g/t gold assay. Biooxidation was performed by mixed cultures of mesophilic and thermophilic iron- and sulfur-oxidizing microorganisms. Using mechanically activated and non-activated sulfide concentrates, the effects of nutrient medium (Norris, 9K), solution pH, and redox potential were investigated. Results showed that gold recovery from the non-activated non-biooxidized concentrate was 83.9%; while after bioxidation, it reached 98.8%. The gold recovery from the mechanically activated non-biooxidized concentrate was 77.3%, which reached 97.6% after biooxidation. Therefore, biooxidation was found to have a positive effect on gold recovery but mechanical activation had a negative effect on the gold recovery. The probable reasons are the small size of the solid particles that cause difficulty in cell adsorption and the further release of toxic heavy-metal elements from the concentrate. Biooxidation in the presence of both mesophilic and moderately thermophilic microorganisms indicated that the concentration of iron in the Noris nutrient medium was higher than that in the 9K medium probably due to the removal of iron from solution as jarosite precipitates when using 9K medium. The characterization of precipitates was performed by scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy, laser granulation, and chemical analysis. Results showed that the amount of sulfur and iron in the concentrate increased after biooxidation, which indicated the presence of precipitates such as jarosite. The results of X-ray diffraction analysis confirmed the presence of jarosite and gypsum deposits on the leached solid residues. The formation of jarosite and gypsum reduces the oxidation process and consumption of ferric iron, which reduces the rate of biooxidation and gold extraction.

علي احمدي عامله، محمد رئوف حسيني

ابراهيم عظيمي، محمد جزيني