بررسی پارامترهای موثر در شناور سازی مس سولفیدی-اکسیدی معدن چشمه هادی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسنده

استادیار، گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان

چکیده

بررسی فرآوری کانسنگ سولفیدی-اکسیدی مس به روش سولفیداسیون و فلوتاسیون با گزنتات بر روی نمونه‌ای از معدن چشمه هادی واقع در شهرستان بردسکن استان خراسان رضوی انجام شد. عیار مس در این خوراک 65/0 درصد اندازه‌گیری شد که 70 درصد آن به‌صورت کانی‌های اکسیدی مس‌دار شامل مالاکیت و به‌مقدار کم‌تر آزوریت و آتاکامیت و مابقی به‌صورت کانی‌های سولفیدی مس‌دار شامل کالکوزیت و بورنیت و کانی‌های باطله از جنس آلومینوسیلیکات‌ها و رس‌ها است. نتایج نشان داد که با افزایش pH تا 11 برای مس اکسیدی و 5/10 برای مس سولفیدی، بازیابی افزایش می‌یابد. کف‌گیری جداگانه مس سولفیدی و اکسیدی باعث بهبود قابل توجه بازیابی مس نشد. در صورتی‌که آهک و فعال‌کننده به آسیا اضافه شوند، فرآیند سولفیداسیون کانی‌های مس‌دار بهتر انجام می‌شود که به واسطه آن بازیابی مس اکسیدی افزایش می‌یابد.  شرایط بهینه بازیابی مس اکسیدی در معدن چشمه هادی شامل مصرف 100 گرم بر تن آمیل‌گزنتات، pH برابر با 11 و 1000 گرم بر تن سولفید سدیم، درصد جامد 30% و زمان خردایش 13 دقیقه (μm 60=d80) بود که در این شرایط بازیابی مس اکسیدی، مس سولفیدی و مس کلی به‌ترتیب 76، 82 و 79 درصد حاصل شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of Parameters Affecting Sulfide–Oxide Copper Flotation at the Cheshmeh Hadi Mine

نویسنده [English]

  • M. Hosseini Nasab
Assistant Professor, Dept. of Mining Engineering, Faculty of Engineering, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

A study of the processing of copper sulfide-oxide ore by sulfidation and flotation with xanthate was conducted for a sample from the Cheshme-Hadi mine located in Bardaskan city, Razavi Khorasan province. The copper content in this soil was 0.65%, of which 70% was in the form of copper oxide minerals, including malachite and, to a lesser extent, azurite and atacamite, and the rest was in the form of copper sulfide minerals, including chalcocite and bornite, and waste minerals of aluminosilicates and clays. The results showed that by increasing the pH to 11 for copper oxide and 10.5 for copper sulfide, copper recovery increases. Separate flotation of copper sulfide and copper oxide did not significantly improve copper recovery. If lime and activator are added to the flotation, the sulfidation process of copper-bearing minerals is better, which increases the recovery of copper oxide. The optimal conditions for copper oxide recovery in the Cheshme-Hadi mine were obtained as follows: 100 g/ton amyl xanthate, pH 11 and 1000 g/ton sodium sulfide, solids percentage 30%, grinding time 15 minutes (d80=65 μm). Under these conditions, the recovery of copper oxide, sulfide and total copper was 76, 82 and 79%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cheshme-Hadi mine
  • Flotation
  • Sulfidation
  • Collector
  • Copper oxide minerals

مراجع

  1. Habashi, F. (1978). “Chalcopyrite: its chemistry and metallurgy”. McGrand-Hill, USA.
  2. Feng, Q., Yang, W., Wen, S., Wang, H., Zhao, W., and Han, G. (2022). “Flotation of copper oxide minerals: A review”. International Journal of Mining Science and Technology, 32(6): 1351-1364.
  3. Bahrami, A., Rahbari, M., Kazemi, F., Mirmohammadi, M., and Danesh, A. (2024). “Development of mineralogy-based approaches to study the loss of copper minerals into tailings of scavenger flotation circuit–Part I”. International Journal of Mining and Geo-Engineering, 58(1): 21-30.
  4. Abdallah, G. Z. (2005). “A study on up-grading the copper sulfide ore by flotation, Hofrat En Nahas, Southern Sudan”. M.Sc. Thesis, Omdurman Islamic University, Sudan.
  5. Fernández-González, D., and Verdeja, L. F. (2023). “Copper Overview: From the Ore to the Applications- A Case Study of the Application of Concentrated Solar Energy to the Treatment of Copper Metallurgy Slags”. In Book: Copper - From the Mineral to the Final Application. DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.113741.
  6. Jena, S. S., Tripathy, S. K., Mandre, N. R., Venugopal, R., and Farrokhpay, S. (2022). “Sustainable use of copper resources: Beneficiation of low-grade copper ores”. Minerals, 12(5): 545.
  7. Corin, K. C., Kalichini, M. O., ConNor, C. T., and Simukanga, S. (2017). “The recovery of oxide copper minerals from a complex copper ore by sulfidization”. Minerals Engineering, 102: 15-17.
  8. Bahrami, A., Kazemi, F., Rahbari, M., Danesh, A., Mirmohammadi, M., and Azizafshari, F. (2024). “Copper recovery improvement by reducing the misreported copper minerals into the tailings of scavenger flotation circuit–Part II”. International Journal of Mining and Geo-Engineering, 58(1): 31-37.
  9. Long, Q., Wang, H., Wang, X., Jiang, F., Zhang, J., Zou, L., Wang, Q., Sun, Z., Zhang, Y., Lu, W., and Lu, B. (2023). “A novel switchable collector for selective flotation of fine copper oxide from silica”. Minerals Engineering, 199: 108104.
  10. Ziyadanogullari, R., and Aydin, F. (2005). “A New Application For Flotation Of Oxidized Copper Ore”. Journal of Minerals and Materials Characterization and Engineering, 4(2): 67-73.
  11. Gerson, A., and Napier-Munn, T. (2013). “Integrated Approaches for the Study of Real Mineral Flotation Systems”. Minerals, 3: 1-15.
  12. Wang, P., Da, H., Goa, L., and Xu, G. (2013). “Flotation test research on refractory copper oxide ore by using combined activators”. Advanced Materials Research, 668: 185-193.
  13. Jacquesa, S., Greetb, C. J., and Bastin, D. (2016). “Oxidative weathering of a copper sulfide ore and its influence on pulp chemistry and flotation”. Minerals Engineering, 99: 52-59.
  14. وقار، ر.، رضوی زاده، ح.؛ 1382؛ "متالورژی مس". انتشارات دانشگاه علم و صنعت ایران.
  15. عالمی، غ.؛ 1375؛ "بازیابی مس موجود در سرباره کنورتور مجتمع مس سرچشمه به روش فلوتاسیون". پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
  16. کریم نژاد، ف.، کارآموزیان، م.؛ 1400؛ "فلوتاسیون مس اکسیدی معدن درآلو با استفاده از کلکتورهای هیدروکسیمات". دانشگاه یزد، سومین کنفرانس ملی فناوری های معدنکاری ایران.
  17. Zhu, R., Gu, G., Chen, Z., Wang, Y., and Song, S. (2019). “A new collector for effectively increasing recovery in copper oxide ore-staged flotation”. Minerals, 9(10): 595.
  18. Bulatovic, S. M. (2007). “Handbook of flotation reagents Vol 1: Chemistry, Theory and Practice and Flotattion of Sulphide Ores”. Elsevier Science and TechNology Books.
  19. Ortiz, R. H., Pérez, M. R., Beas, E. G. P., Domínguez, I. A. R., Tapia, J. C. J., Labra, M. P., Hernández, F. R., Murcia, J. Á., and Guerrero, M. U. F. (2025). “Analysis of the Flotation Behavior of Copper Oxides Using Amyl Xanthate as Collector”. In: TMS Annual Meeting & Exhibition (pp. 235-243), Cham: Springer Nature Switzerland, February.
  20. Phetla, T. P., and Muzenda, E. (2010). “A multistage sulphidisation flotation procedure for a low grade Malachite Copper ore”, International Journal of Chemical”. Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering, 4(9): 580-586.
  21. Tinashe, O., and Witika, L. K. (2007). “A Review of the Flotation of Copper Minerals”. International Journal of Sciences: Basic and Applied Research (IJSBAR), 34(2): 145-165.
  22. Li, W., Li, Y., Yang, X., Wang, Z., and Chen, W. (2025). “Process mineralogy assisted iso-floatability of copper-zinc-lead minerals from iron tailings at marcona iron ore mine”. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review, 46(1): 129-142.
  23. Xiong, K., and Zheng, G. (2013). “Process Mineralogy and Flotation Kinetics of a Copper Oxide Ore during Sulfuration Flotation”. Advanced Materials Research, 634-638: 3460-3465.
  24. زارع ورزقان، ا.؛ 1396؛ "بررسی تثییر کانی‌های اکسیدی مس بر بازیابی مدار فلوتاسیون کارخانه تغلیظ مس سونگون و ارائه راهکارهایی جهت افزایش بازیابی". پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شاهرود.
  25. Numprasanthai, A. (2013). “An investigation of chrysocolla flotation using n-octahydroxamate collector”. Ph.D Thesis, Griffiths University.
  26. Popperle, J. (1940). Germany Patent, 700735.
  27. Fuerstanau, D., and Peterson, H. (1969). United States of America Patent, 3438494.
  28. Danilova, E., OtrozhdenNove, L., and Mikheeva, I. (1975). “Flotation of oxidised copper minerals by hydroxamic acid”. Obogoshenic Rud, 20(3): 5-8.
  29. LeNormand, J., Salman, T., and Yoon, R. (1979). “Hydroxamate flotation of malachite”. Canadia Metallurgical Quarterly, 18: 125-129.
  30. Evrard, L., and DeCyper, J. (1975). “Flotation of copper-cobalt ores with alkyl hydroxamates”. In: Proceedings of the 11th International Mineral Processing Congress, Cagliari.
  31. Newell, A., Skinner, W., and Bradshaw, D. (2007). “Restoring the floatability of oxidised sulphides using sulphidisation”. International Journal of Mineral Processing, 84: 108-117.
  32. Mao, Y., Wen, S., Fang, J., Wei, Z., Zhang, T., and Jiang, T. (2014). “Experimental Investigation on Flotation of Refractory Oxidised Ore”. Applied Mechanics and Materials, 522-524: 1509-1512.
  33. Mao, Y., Wen, S., and Fang, J. (2014). “Studying on Oxide Copper Ore Flotation with Different Collectors”. Advanced Materials Research, 1010-1012: 1626-1629.
  34. Ge, B., Fu, Y., and Li, Q. (2013). “A Copper Oxide Ore Treatment by Flotation”. Advanced Materials Research, 230-233.
  35. Aleksandrova, T. N., Orlova, A. V., and Taranov, V. A. (2021). “Current status of copper-ore processing: A review”. Russian Journal of Non-Ferrous Metals, 62(4): 375-381.
  36. Seifelnasr, A. A., Zain, G. Z., and Abouzeid, A. Z. M. (2017). “Flotation of an oxidized copper sulfide ore”. Journal of Mining World Express, 6: 1-9.
  37. Oumesaoud, H., Faouzi, R., Aboulhassan, M. A., Naji, K., Benzakour, I., Faqir, H., Oukhrib, R., and Elboughdiri, N. (2024). “Iron Oxide–copper Mineral Associations in Supergene Zones: Insights into Flotation Challenges and Optimization Using Response Surface Methodology”. ACS Omega, 9(23): 24438-24452.
  38. Aghaie, E., Pazouki, M., Hosseini, M. R., Ranjbar, M., and Ghavipanjeh, F. (2008). “Response Surface Methodology (RSM) analysis of organic acid production for kaolin benificiation by Aspergillus niger”. Chemical Engineering Journal, 147: 17-28.
  39. کلینی، س. م.، سلطانی، ف.، عبداللهی، م.؛ 1392؛ "بهینه‌سازی فرآیند فلوتاسیون انتخابی کانه مس و روی معدن تکنار با استفاده از نرم‌افزار طراحی آماری آزمایش DX7". نشریه مهندسی معدن، دوره هشتم، شماره 19، ص 1-11.
  40. قیم، م. ع.، کیهانی، م.، بهجومنش، م.، توکلی، ر.؛ 1391؛ "مقایسه‌ی روش طراحی آزمایش باکس- بنکن (Behnken-Box) و مدل‌سازی ریاضی در تخمین تولید پنج حلقه چاه با استفاده از روش Gas lift". اولین کنفرانس و نمایشگاه تخصصی نفت، اردیبهشت 1391، تهران، ایران.
  41. طاهری، ب.؛ 1392؛ "فلوتاسیون با کنترل پتانسیل کانی‌های سولفیدی مس با استفاده از واکنش‌گرهای گوگرددار". پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس تهران.
  42. بولاتویچ، س.؛ 1392؛ "راهنمای واکنش‌گرهای فلوتاسیون: شیمی، تئوری و عملیات (جلد 1)". ترجمه کلینی، م.، سلطانی، ف.، کیانی‌نیا، ی.، انتشارات دانشگاه تفرش.

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 20 اسفند 1403
  • تاریخ بازنگری: 22 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش: 27 مرداد 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار