تعیین همبستگی عناصر در محدوده معدنی سینقان استان مرکزی به منظور استفاده در مطالعات امکان سنجی فرآوری مس و عناصر نادر خاکی

سلطانی, فراز; مجدی فر, سعید; همتی چگنی, محسن; دارابی, حسنا

doi:10.30479/jmre.2022.16908.1577

تعیین همبستگی عناصر در محدوده معدنی سینقان استان مرکزی به منظور استفاده در مطالعات امکان سنجی فرآوری مس و عناصر نادر خاکی

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسندگان

¹ استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

² دکترا، گروه مهندسی فراوری مواد معدنی، دانشکده فنی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران

10.30479/jmre.2022.16908.1577

چکیده

معدن سینقان در فاصله 25 کیلومتری شهرستان دلیجان (استان مرکزی) شواهد مهمی از کانسنگ اکسیدهای آهن حاوی مس، طلا و عناصر نادر خاکی (REE) را نشان داده است. در تحقیق حاضر، نمونه کم‌عیار معدن از زون آلبیتی حاوی 69_/0 درصد مس و 223، 186 و 55 گرم در تن سریم، لانتانیم و نئودیمیم فرآوری و با نتایج همبستگی عناصر در نمونه‌های ژئوشیمیایی مقایسه شد. سریم، نئودیمیم و لانتانیم بیشترین همبستگی را با یکدیگر و با عنصر توریم نشان دادند. ضریب همبستگی REE سبک با فسفر غالبا منفی بوده است. نتایج لیچینگ با سولفات آمونیم نشان داد که رخداد REE در نمونه به صورت جذب روی کانی‌های رسی نیست و بررسی ضریب همبستگی REE با آلومینیم و سدیم در نمونه‌های ژئوشیمیایی نیز موید این موضوع بوده است. نتایج لیچینگ با H₂SO₄ نشان داد که امکان لیچینگ انتخابی مس وجود دارد. راندمان کم لیچینگ با H₂SO₄، HCl و HNO₃ و در نهایت، راندمان لیچینگ 96 درصد سریم و لانتانیم در شرایط پخت اسیدی نشان داد که بخش قابل توجهی از REE در قالب کانی‌های مقاوم است. نسبت عیار REE در کنسانتره مغناطیسی نزدیک به آهن است. مطابق آنالیز همبستگی عناصر در نمونه‌های ژئوشیمیایی، همبستگی کلسیم با REE در محدوده 2_/0- تا 3_/0- است. در آزمایش فلوتاسیون نیز علیرغم اینکه کلسیم 5_/3 برابر در کنسانتره افزایش عیار داده است، این افزایش برای REE کمتر بوده است. از نتایج این تحقیق می‌توان در موارد مشابه به ویژه در مطالعات مراحل اولیه اکتشاف و امکان‌سنجی فرآوری استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

فرآوری مواد معدنی

عنوان مقاله [English]

Determining the Correlation of Elements in the Mining Area of Sineqan in Markazi Province in Order to Be Used in the Feasibility Studies of Copper and Rare Earth Elements Processing

نویسندگان [English]

F. Soltani ¹
S. Mojeddifar ¹
M. Hemmati chegeni ¹
H. Darabi ²

¹ Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Arak University of Technology, Markazi, Iran

² Ph.D, Dept. of Mineral Processing, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Sineqan mine, 25 km away from Delijan city (Markazi province), has shown important evidences of iron oxide ores containing copper, gold and rare earth elements (REE) in the early stages of exploration. In the present study, a low-grade sample of the mine from the albite zone containing 0.69% of copper and 223, 186 and 55 g/t of cerium, lanthanum and neodymium was processed and compared with the results of elements correlation in geochemical samples. Cerium, neodymium and lanthanum showed the highest correlation with each other and with the thorium. The correlation coefficient of light REEs with phosphorus was negative. The results of ammonium sulfate leaching showed that the occurrence of REE in the sample is not as adsorption on clay minerals and the study of the correlation coefficient of REE with aluminum and sodium in geochemical samples also confirmed this result. The results of leaching with H2SO4 showed that selective leaching of copper is possible. The low efficiency of leaching with H2SO4, HCl and HNO3 and the higher efficiency of 96% for leaching with cerium and lanthanum under acidic baking conditions showed that a significant part of REEs is in the form of refractory minerals. The concentration ratio of REEs in the magnetic concentrate was close to iron. According to the correlation analysis of elements in geochemical samples, the correlation of calcium with REE was in the range of -0.2to-0.3. In the flotation test, although the grade of calcium increased 3.5 times in the flotation concentrate, this was not the case for REEs. The results of this research can be used in similar cases in the early stages of exploration and processing feasibility studies.

کلیدواژه‌ها [English]

Geochemical prospecting
Feasibility study
Rare earth elements
Sineqan mine

مراجع

Krishnamurthy, N., and Gupta, C. K. (2015). “Extractive metallurgy of rare earths”. CRC press, pp. 540.
کریم پور، م. ح.؛ 1384؛ "کانی سازی مس-طلا همراه با مگنتیت-اسپکیولاریت (IOCG) و مثال هایی از ایران". همایش انجمن زمین شناسی ایران.
Skirrow, R. G. (2022). “Iron oxide copper-gold (IOCG) deposits–A review (part 1): Settings, mineralogy, ore geochemistry and classification”. Ore Geology Reviews, 140: 1-36.
Barton, M. (2013). “Iron oxide (-Cu-Au-REE-P-Ag-U-Co) systems, in Geochemistry of mineral deposits”. Elsevier Inc., 515-541.
Corriveau, L. (2007). “district metallogeny, the evolution of geological provinces, and S.p.n. exploration methods, Iron oxide copper-gold (±Ag±Nb±P±REE±U) deposits: a Canadian perspective”. Special Publication, 5: 307-328.
Hollander, M., Wolfe., D. A., and Chicken, E. (2013). “Nonparametric statistical methods”. John Wiley & Sons, pp. 751.
Soltani, F., Abdollahy, M., Petersen, J., Ram, R., Becker, M., koleini, S. M. J., and Moradkhani, D. (2018). “Leaching and recovery of phosphate and rare earth elements from an iron-rich fluorapatite concentrate: Part I: direct baking of the concentrate”. Hydrometallurgy, 177(1): 66-78.
Jun, T., Jingqun, Y., Ruan, C., Guohua, R., Mintao, J., and Kexian, O. (2010). “Kinetics on leaching rare earth from the weathered crust elution-deposited rare earth ores with ammonium sulfate solution”. Hydrometallurgy, 101(3-4): 166-170.
Moldoveanu, G. A., and Papangelakis, V. G. (2013). “Recovery of rare earth elements adsorbed on clay minerals: II. Leaching with ammonium sulfate”. Hydrometallurgy, 131: 158-166.
Soltani, F., Abdollahy, M., koleini, S. M. J., and Moradkhani, D. (2017). “Selection of an appropriate leaching method for light REEs from Esfordi flotation concentrate based on mineral characterization”. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 117(5): 443-450.
Soltani, F., Abdollahy, M., Petersen, J., Ram, R., Becker, M., koleini, S. M. J., and Moradkhani, D. (2019). “Leaching and recovery of phosphate and rare earth elements from an iron-rich fluorapatite concentrate: Part II: Selective leaching of calcium and phosphate and acid baking of the residue”. Hydrometallurgy, 184(1): 29-38.
فورستینو، م.، میلر، ج.، کان، م.؛ 1364؛ "شیمی فلوتاسیون". ترجمه: عبداللهی، م. (1391)، جهاد دانشگاهی واحد صنعتی امیرکبیر، تهران، 184 صفحه.