بررسی فروشویی کانسنگ اکسیدی مس با استفاده از روش‌های زیست‌سازگار

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترا، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

روش معمول برای فروشویی کانسنگ اکسیدی مس، فروشویی با استفاده از اسید سولفوریک است. با توجه به اثرات نامطلوب اسید سولفوریک بر محیط‌ زیست، استفاده از روش‌های جایگزین و سازگار با محیط ‌زیست ضروری است. دو روش فروشویی زیستی و فروشویی با اسید سیتریک به عنوان روش‌های سازگار با محیط ‌زیست در این پژوهش مطالعه شده است. کانسنگ مورد استفاده، کانسنگ اکسیده مس منطقه طارم سفلی بود و مقدار مس موجود در نمونه با استفاده از روش تجزیه تر 4/3 درصد تعیین شد. به دلیل عدم وجود گوگرد و منابع سولفیدی در کانسنگ مورد آزمایش، استفاده از باکتری‌های متداول در عملیات فروشویی زیستی مقدور نبود. بنابراین، از یک گونه هتروترف به نام سودوموناس آئروجینوزا(Pseudomonas aeruginosa) استفاده شد که این باکتری در شرایط مناسب قادر به تولید اسیدهای آلی مانند سیتریک، اگزالیک و گلوکونیک است. این اسیدها به عنوان عامل فروشویی عمل می‌کنند و سبب انحلال مس می‌شوند. در ادامه پژوهش، عملیات فروشویی با استفاده از اسید سیتریک به عنوان یکی از اسیدهای آلی تولیدی توسط این باکتری بررسی شد. شرایط بهینه فروشویی زیستی عبارت است از: درصد گلوکز محیط کشت 6 درصد ، مدت زمان 8 روز و مقدار ماده معدنی افزوده شده به cc80 محیط کشت یک گرم و شرایط بهینه فروشویی عبارت است از: غلظت 2/0 مولار اسید، نسبت جامد به مایع(g/mL) 1:20، مدت زمان فروشویی نیم ساعت و دما °C40، تحت شرایط بهینه 53 درصد مس در عملیات فروشویی زیستی و 92 درصد مس در عملیات فروشویی بازیابی شد.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Leaching of Copper Oxide Ore by Environmentally Friendly Methods

نویسندگان [English]

  • M.A Shabani 1
  • M Irannajad 2
  • A.R Azadmehr 3
1 Ph.D. Student, Department of Mining & Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Mining & Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Mining & Metallurgical Engineering, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

Copper oxide ores are usually leached in sulphuric acid solution. However, it has severe adverse impact on the environment. In this study, bioleaching and leaching by citric acid, as environmentally friendly methods, are investigated. The experiments were carried out on a copper oxide ore sample containing copper content of 3.4%. This sample does not contain any energy source to grow the conventional bioleaching microorganisms (like Thiobacillusferrooxidans and Thiobacillusthiooxidans). This sample was leached by a heterotrophic bacterium, Pseudomonas aeruginosa. This bacterium produces organic acids in selected culture medium that operate as leaching agents. Leaching is investigated by citric acid, as an organic acid produced by this microorganism. The optimum bioleaching conditions were found as: glucose percentage of 6, bioleaching time 8 days and solid/liquid ratio of 1:80 and of optimum leaching conditions as: particle size range105-150µm, acid concentration of 0.2 M, 30 min dissolution time, solid/liquid ratio of 1:20 g/mL and temperature of 40°C. Under optimum bioleaching conditions 53 percent of copper was extracted and copper extraction under optimum leaching conditions was 92 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Copper oxide ore
  • Bioleaching
  • Leaching
  • Citric acid
  • Heterotrophic bacteria
  • Pseudomonas aeruginosa