پروژه آماده: تدوین دانش فنی پیرامون پروسه مکانیکال فرآیند فرآوری مس از زمان استخراج معدن تا تولید نهایی آن (119 صفحه فایل ورد -

اختصاصی از هایدی پروژه آماده: تدوین دانش فنی پیرامون پروسه مکانیکال فرآیند فرآوری مس از زمان استخراج معدن تا تولید نهایی آن (119 صفحه فایل ورد - word) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

در این پژوهش ابتدا به بررسی روش های تولید مس از سنگ معدن تا مرحله ساخت تولید مس شرح داده شده است. سپس به بررسی انواع روش های لیچینگ و هیدرومتالورژی و الکترووینینگ پرداخته شده است. در ادامه به بررسی جزئیات کانه آرایی مس و روش های فرآوری آن اشاره شده است. استخراج مس از کانه های اکسیدی و سولفیدی به همراه کوره های مورد استفاده و فرآیندهای موجود در طی پروسه و روش های پرعیارسازی شرح داده شده است و به بررسی هزینه های مربوط به بخش های مختلف نیز اشاره شده است. تشریح فرآیند تولید مس به روش Intec نیز در این پژوهش گنجانده شده است. در انتها به بررسی طراحی سیستم سنگ شکن سنگ معدن مس پرداخته شده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                        صفحه

فهرست شکل‌‌ها ‌ه

فصل 1-   مقدمه  7

1-1-  کلیات روش های تولید مس.. 7

1-2-    هیدرومتالورژی و ضرورت آن.. 7

1-3-    روش هیدرومتالورژی.. 8

1-4-    بیولیچینگ.. 9

1-5-    مکانیزم فرآیند بیولیچینگ.. 11

1-6-    باکتری های مورد استفاده در فرآیند بیولیچینگ.. 11

1-7-    ضرورت انتخاب روش بیولیچینگ در ایران.. 12

1-8- فعالیت های انجام شده.. 13

1-8-1-    نوع ماده معدنی: 13

1-8-2-    مطالعات و تست های آزمایشگاهی: 13

1-8-3-    تست های ستونی: 14

1-8-4-    طراحی بیوهیپ در مقیاس نیمه صنعتی: 14

1-8-5-    اجرای عملیات نیمه صنعتی (1380-1375) 15

1-9-    اقدامات در حال انجام و برنامه های آینده.. 15

1-9-1-    عملیات نیمه صنعتی بزرگ مقیاس (پایلوت بیوهیپ لیچینگ سرچشمه) 15

1-10-  اهداف  16

فصل 2-  متالوژی مس...... 18

2-1- مقدمه  18

2-2- تکنولوژی مس Technology Copper.. 20

2-3-   تبدیل The Converter.. 21

2-4-   ذوب تشعشعی Flash Smelting.. 22

2-5- تبدیل تشعشعی Flash Converting.. 22

2-6- آزملت Ausmelt.. 23

2-7-   هیدرومتالورژی و الکترووینینگ Electrowinning and Hydrometallurgy.. 28

2-8-   لیچینگ تحت فشار Pressure Leaching.. 29

2-9- مقایسه لیچینگ تحت فشار با روش پیرومتالورژی.... 30

2-10- مقایسه لیچینگ تحت فشار با لیچینگ معمولی..... 31

2-11-  مقایسه لیچینگ تحت فشار با بیولیچینگ.... 32

فصل 3-   روش های کلی فرآوری مس...... 34

3-1-    لیچینگ هیپ و دامپ.... 36

3-2-    دسته بندی فرآیند لیچینگ.... 36

3-3-    فرآیند لیچینگ اکسیدی.... 37

3-4-    بررسی روش های لیچینگ: 38

3-5-    لیچینگ همزنی..... 39

3-6-    لیچینگ درجا 40

3-7-    دامپ لیچینگ و هیپ لیچینگ.... 43

3-8-    هیپ لیچینگ: 44

3-9-    بررسی مزایا و معایب روش هیدرومتالوژی.... 45

3-10-  معایب کاربرد روش هیدرو متالوژی.... 49

فصل 4-   استخراج مواد معدنی: 52

4-1-    کانه‌آرایی مس: 52

4-2-    تغلیظ کانه‌های مس‌دار: 54

4-3-    استخراج مس از کانه‌های سولفیدی (پیرومتالورژی): 56

4-4-    تولید پیوسته و تک مرحله‌ای مس: 67

4-5-    پالایش گرمایی و الکترولیتی مس حفره‌دار: 72

4-6-    آماده‌سازی آندها: 73

4-7-    استخراج مس از کانه های اکسیدی ( هیدرومتالورژی): 75

4-8-    ذوب و ریخته‌گری مس کاتد: 77

4-9-    آلیاژهای مس: 80

4-10-  تشریح فرآیند تولید مس به روش Intec.. 91

فصل 5-  ملاحظاتی در باب طراحی سنگ شکن.. 95

5-1- پارامترهای طراحی.. 95

5-2- ویژگی های سنگ معدن.. 96

5-3-  ملزومات نگهداری.. 97

5-4-  شرایط آب و هوایی.. 97

5-5-   معیارهای طراحی فرایند. 99

5-5-1- اطلاعات معیارهای طراحی.. 99

5-5-2-   فلوشیت   99

5-6-   انتخاب تجهیزات... 101

5-6-1- انواع سنگ شکن   101

5-6-2-   تجهیزات اصلی   101

5-7-  سنگ شکن اولیه. 102

5-8-  خرد کردن ریز (مدارهای دوم، سوم و چهارم) 106

فصل 6-  جمعبندی   111

فصل 7-  مراجع: 113

فهرست شکل‌‌ها

عنوان                                                                                                        صفحه

شکل ‏3‑1 :لیچینگ به روش حوضچه ای.. 39

شکل ‏3‑2: لیچینگ همزنی.. 40

شکل ‏3‑3: لیچینگ درجا 42

شکل ‏3‑4- مقطعی از دامپ لیچینگ.... 43

شکل ‏3‑5- مقطعی از هیپ لیچینگ.... 45

شکل ‏5‑2: نمایی از آسیاهای گلوله‌ای در مدار آسیای پرعیارکنی.. 54

شکل ‏5‑3: حمل مواد‌ معدنی به سمت آسیاب‌... 54

شکل ‏5‑4: نمایی از کارخانه استحصال مس Balkhash در قزاقستان.. 56

شکل ‏5‑5: نمایی از سلول‌های فلوتاسیون در کارخانه‌ی پرعیارکنی مس سرچشمه. 58

شکل ‏5‑6: نمایی از کوره‌ی تشویه. 58

شکل ‏5‑7: ذوب مات... 61

شکل ‏5‑8: کوره‌ی دمشی.. 61

شکل ‏5‑9: نمایی از کوره‌ی شعله‌ای.. 64

شکل ‏5‑10: نمایی از کوره‌ی الکتریکی.. 64

شکل ‏5‑11: عمل تبدیل.. 66

شکل ‏5‑12: نماهای طولی و انتهایی رآکتور صنعتی تک مرحله‌ای نراندا (بیلی و همکاران، 1975) 68

شکل ‏5‑13: نمای افقی و قائم سیستم پیوسته‌ی میتسوبیشی (سوزوکی، 1974) 71

شکل ‏5‑14: نماهای قائم و افقی رآکتور آزمایشی فرایند ورکرا (100 تن کانی پرعیارشده در روز) 71

شکل ‏5‑15: مس کاتدی.. 73

شکل ‏5‑16: چرخ گردان.. 73

شکل ‏5‑17: انحلال انباشته‌ای، توده‌ای یا درمحل؛ بازیابی مس به روش استخراج توسط حلال و استخراج الکترولیتی. 76

شکل ‏5‑18: نقره آلمانی از انواع آلیاژهای مس و نیکل.. 79

شکل ‏5‑19: لامپ برنجی آلیاژ مس و روی.. 79

شکل ‏7‑1. تجهیزات Teck Cominco در آلاسکا 98

شکل ‏7‑2- دوران 42 در 65 تجهیزات سنگ شکن Teck Cominco در آلاسکا 98

شکل ‏7‑3- مدار دو مرحله ای باز/بسته. 99

شکل ‏7‑4- مدار سه مرحله ای باز/بسته. 100

شکل ‏7‑5- مدار چهار مرحله ای سنگ شکن.. 100

شکل ‏7‑6- مدار سه مرحله ای بسته سنگ شکن.. 101

شکل ‏7‑7- تجهیزات دورانی 60 در 89، Freeport، اندونزی.. 102

شکل ‏7‑8- تجهیزات سنگ شکن دورانی 60 در 89، Freeport، اندونزی.. 103

شکل ‏7‑9- سنگ شکن دورانی به دو بخش ضروری فرایند و بخش مشخصه پروژه تقسیم بندی شده است. 104

شکل ‏7‑10- محفظه یک سنگ شکن فکی نوعی.. 105

شکل ‏7‑11- تجهیزات زیر زمینی سنگ شکن فکی.. 105

شکل ‏7‑12- تجهیزات سنگ شکن غلطان کم سرعت... 106

شکل ‏7‑13- مدار باز ثانویه (1) برای سنگ شکن.. 107

شکل ‏7‑14- مدار باز ثانویه (2) برای سنگ شکن.. 108

شکل ‏7‑15- انواع گزینه های مدار باز ثانویه برای سنگ شکن.. 108

شکل ‏7‑16- سنگ شکن مدار بسته ثانویه. 109

شکل ‏7‑17- سنگ شکن مدار بسته دوم و سوم. 110

دانلود متن کامل همراه با ضمائم : پایان نامه امکان فرآوری کانسارهای وانادیوم و تنگستن دار-- 73ص

اختصاصی از هایدی دانلود متن کامل همراه با ضمائم : پایان نامه امکان فرآوری کانسارهای وانادیوم و تنگستن دار-- 73ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

موضوع:

امکان فرآوری کانسارهای وانادیوم و تنگستن دار

استاد راهنما:

جناب آقای دکتر حمید حسینی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                صفحه

چکیده                                                                                 1

فصل اول: کلیات                                                                   

کلیات                                                                                                   3

ذخایر وانادیوم در ایران                                                                          8

فصل دوم: فرآوری وانادیوم

2-1- منابع وانادیوم                                                                               10

2-2- کشورهای اصلی صنعت وانادیوم                                                       16

2-2-1- جمهوری آفریقای جنوبی                                                              16

2-2-2- جمهوری خلق چین                                                                      17

2-2-3- روسیه و سایر کشورهای CIS                                                      21

2-3- فرآیندهای تجاری بازگیری                                                               29

2-3-1- وانادیوم                                                                                   29

2-3-2- پنتوکسید وانادیوم                                                                      31

2-3-3- فرو وانادیوم                                                                             32

2-4- نقش استرالیا در صنعت وانادیوم                                                       35

فصل سوم: سنتیک واکنش عملیات برشته کردن وانادیوم و استفاده از سرباره های فولاد به عنوان ماده خام ثانویه

3-1- مقدمه                                                                                          40

3-2- بررسی پژوهشی فرآیند تشویه وانادیوم                                              41

3-3- آزمایشات عملی                                                                             43

3-4- جنبش شناسی واکنش                                                                     44

3-5- مدل فرآیند تشویه وانادیوم                                                               47

3-6- نتایج و مباحث آزمایشات عملی فرآیند تشویه وانادیوم                                      48

فصل چهارم: فرآوری جدید جهت بازیابی کانیهای وانادیوم و تنگستن از محلول لیچینگ آلیا‍ژ تنگستن دار

4-1- مقدمه                                                                                          52

4-2- روش تجربی                                                                                 54

4-2-1- آماده سازی نمونه                                                                      54

4-2-2- روش تجربی                                                                             55

4-3- نتایج و مباحث آزمایش                                                                    56

4-4- بازگیری وانادیوم                                                                           59

4-5- بازگیری تنگستن                                                                                      62

4-5-1- تبدیل Na₂wo₄ به Cawo₄                                                            62

4-5-2- تبلور APT و خلوص آن                                                              63

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادات

نتایج و پیشنهادات                                                                                   67

منابع مورد استفاده                                                                                 68

تحقیق در مورد فرآوری مواد غذایی با استفاده از فشار هیدروستاتیک بالا

اختصاصی از هایدی تحقیق در مورد فرآوری مواد غذایی با استفاده از فشار هیدروستاتیک بالا دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)


تعداد صفحه:8

فهرست:

اثرات بیولوژیکی فشار بالا

استفاده از فشار بالا در فرآوری مواد غذایی

کیفیت حسی مواد غذایی

ژلاتینه شدن پروتئین ها

بهبود کیفیت و خواص عمل کنندگی

سایرموارد

مواد غذایی را می توان با استفاده از فرآیندهای حرارتی یا غیر حرارتی نگهداری نمد. فرآیندهای حرارتی (تحت عناوین حرارت دادن و پختن )علاوه بر غیر فعال نمودن میکروارگانیسم ها، بر کیفیت مواد غذایی نیز اثر می گذارند. این در حالی است که ،رآیند های غیر حرارتی که برای غیر فعال کردن میکرو ارگانیسم های عامل فساد مورد استفاده قرار می گیرند. تاثیری بر کیفیت ماده غذایی ندارند. فناوری فشار بالا، به علت غیر فعال کردن میکروازگانیسم ها و آنزیم ها و همچنین تولید محصولاتی با کیفیت بالا اهمیت خاصی در صنایع غذایی پیدا کرده است .

در ابتدا فناوری فشار بالا در تولید انواع سرامیک ، استیل و آلیژهای خاصی مورد استفاده قرار می گرفت . در هه گذشته، فناوری استفاده از آن در صنایع غذایی نیز گسترش یافت . اثر فشار های زیاد در غیر فعال نمودن میکروارگانیسم ها از آغاز قرن بیستم شناخته شد. در دهه گذشته نیز تلاش های زیادی در جهت امکان استفاده گسترده از این فناوری در صنایع غذایی انجام گرفت. در فشار 9000-4000 اتمسفر آنزیم ها و باکتری ها غیر فعال می شوند ، اما این فشار تاثیری بر عطر و طعم مواد غذایی ندارد. از آن جا که اثر فشار در تمام قسمت های غذا یکسان است، همه قسمت های آن به طور یکنواخت سالم سازی می شوند. این روش بر خلاف روش حرارتی وابسته به زمان و جرم نیست ، از این رو زمان لازم برای انجام فرآیند کوتاه می باشد.

سیستم های اعمال فشار ایزواستاتیک، در سه شکل سیستم های ایزواستاتیک سرد ایزواستاتیک گرم یا ایزواستاتیک داغ وجود دارند.

• فشار ایزواستاتیک سرد(cip) : این روش اساسا یک فن شکل دهی است که در صنایع فلزی، سرامیک ،کربن-گرافیک و پلاستیک استفاده می شود. مواد پودر شده در داخل قالب مخصوص (الاستومتر) پر شده، تحت فشار بالا قرار می گیرند. فشار مورد استفاده در دامنه بین 600-500 اتمسفر قرار دارد. فرآیند cip به دو روش کیسه مرطوب و کیسه خشک بکار گرفته می شود. در روش کیسه مرطوب ، قالب در خارج مخرن تحت فشار پر شده و سپس در آن قرار می گیرد. در روش کیسه خشک، قالب در مخزن تحت فشار تثبیت شده است و به وسیله یک الاستومتر از ماده ناقل فشار جدا می گردد . زمان گردش کار در روش کیسه مرطوب چند دقیقه است و در روش کیسه خشک بین60-20 ثانیه می باشد.CIP مناسبترین تکنیک جهت استفاده در صنایع غذایی است .

• فشار ایزواستاتیک گرم(WIP): این روش نیز یک فن شکل دهی است . فشار ایزواستاتیک در ترکیب با درجه حرارت (بین دمای محیط تا 200 درجه سانتیگراد) بکار می رود . WIP در مواقعی استفاده می وشد که یک واکنش شیمیایی در حین اعمال فشار ، صورت می گیرد.

• فشار ایزواستاتیک داغ(HIP) : این روش به طور عمده در صنایع فلزی و سرامیک بکار می رود. درجه حرارت مورد استفاده 220 درجه سانتیگراد و فشار 4000-1000 اتمسفر است . ماده ناقل فشار گازی مانند آرگون، نیتروژن ، هلیم یا هوا می باشد و به طور مهمول زمان گردش کار بین 12-6 ساعت است.

بررسی تاریخچه و روش های استخراج و فرآوری آهن و کوره های قوس الکتریکی و القائی - 64 صفحه فایل ورد و قابل ویرایش

اختصاصی از هایدی بررسی تاریخچه و روش های استخراج و فرآوری آهن و کوره های قوس الکتریکی و القائی - 64 صفحه فایل ورد و قابل ویرایش دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

واکنش های کوره استخراج آهن

پس ازاینکه کک درقسمت پایین کوره بارگیری شده، آن را تاحدود 1925oc گرم می کنند تا براثر وزش هوای گرم شروع به سوختن کرده، دما را دردهانه قسمت سوخت کوره تا 1925oc افزایش دهد. دی اکسید کربن حاصل دراین دما ناپایدار بوده و بوسیله کک موجود در محیط به منواکسید کربن تبدیل می شود. بخار آب همراه با هوای داغ در واکنش با کک نیز خود تولید منواکسید کربن می کند.

واکنش های انجام شده در دهانه سوخت که درحد بین مخزن سوخت و سنگ معدن آهن قراردارد. درقسمت بالاتر کوره که در دمای زیر 920oc است، اکسیدهای آن به وسیله منواکسید کربن و هیدروژن حاصل احیا می شوند. درقسمت بالاتر کوره وقتی که دما به 8150oc تا 870 oc رسید سنگ آهک نیز تجزیه می شود. درقسمت پایین کوره دربالاتر از 925 oc اکسیدهای آهن بوسیله کربن احیا شده ودی اکسید کربن حاصل بطور همزمان باکک واکنش داده و به منواکسید کربن تبدیل می شود.

این احیا به احیای مستقیم معروف است که نیازی به انرژی زیاد دارد. بیشتر گوگرد که همراه کک وارد کوره می شود، درداخل آن به H2COS تبدیل می شود. H2S حاصل با CaOFeO تبدیل می کند. FeS حاصل ضمن واکنش، آهن آزاد می‌کند. میزان چگونگی حذف گوگرد به دمای نقاله و نسبت CaOMgOSiO2Al2O3 بستگی دارد.

احیای مستقیم

احیایی است که درآن سنگ معدن آهن، بوسیله عوامل احیا کننده جامد یا گازی احیا می شود. با توجه به مقدار کربن موجود در آهن، این عنصر به صورت دو نوع محصول آهن یعنی چدن و فولاد عرضه می شود.

کوره بلند:

هدف اصلی بخش کوره بلند تولید چدن مذاب جهت استفاده  دربخش فولاد سازی یا درصورت عدم پذیرش، ارسال آن به کارگاه چدن ریزی است. این بخش شامل :

الف. کارگاه اصلی کوره بلند.

ب.کارگاه چدن ریزی

ج.کارگاه سرباره

د.کارگاه آماده سازی یاتیل و تاسیسات بونکرها و ذخیره سازی مواد می باشد.

پایان نامه امکان سنجی فرآوری کانه سخت منگنز جیرفت

اختصاصی از هایدی پایان نامه امکان سنجی فرآوری کانه سخت منگنز جیرفت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:117

پایان نامه
 جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی معدن - فرآوری مواد معدنی

فهرست مطالب:
عنوان......................................................................................صفحه
مقدمه............................................................................................................................................................................................1
فصل اول ...................................................................................... ...........................................................................................3
1-1آشنایی.................................................................................................................................................................................4
1-2خواص..................................................................................................................................................................................4
1-3کانی شناسی......................................................................................................................................................................5
1-4ژئوشیمی......................................................................................................................................................................... ..5
1-5زمین شناسی اقتصادی....................................................................................................................................................6
1-5-1    تقسیم بندی کانسارهای منگنز (پارک و مک دیارمید 1975) .........................................................8
1-5-2تقسیم بندی کانسارهای منگنز (گیلبرت و پارک 1977) .......................................................................8
1-6 اکتشاف و ارزیابی ذخایر منگنز...................................................................................................................................14
1-7روش های عمده استخراج منگنز.................................................................................................................................14
1-8کاربردهای منگنز............................................................................................................................................................15
1-9توزیع منگنز در دنیا........................................................................................................................................................16
1-9-1تولید منگنز در ایران.......................................................................................................................................17
1-9-2 تولید منگنز در دنیا و توسعه های اخیر....................................................................................................18
فصل دوم.................................................................................................................................................................21
روش های فرآوری منگنز
2-1 مقدمه..............................................................................................................................................................................22
2-2 سنگ جوری..................................................................................................................................................................22
2-3 پرعیارسازی به روش ثقلی.........................................................................................................................................22
2-4 پرعیارسازی به روش مغناطیسی...............................................................................................................................24
2-5 پرعیارسازی به روش فلوتاسیون................................................................................................................................24
2-6 روش تشویه...................................................................................................................................................................24
2-7 پرعیارسازی به روش لیچینگ...................................................................................................................................25
     2-7-1 لیچینگ کاهشی با محلول یون آهن...........................................................................................................28
    2-7-2 لیچینگ کاهشی توسط سولفور دی¬اکسید یا محلول¬های سولفیت.......................................................30
    2-7-3 لیچینگ کاهشی با استفاده از کاهنده¬های ارگانیک....................................................................................31
    2-7-4 لیچینگ الکترو-کاهشی.....................................................................................................................................39
   2-7-5 لیچینگ همزمان منگنز (IV) و کانی¬های سولفیدی..................................................................................39
   2-7-6 لیچینگ با هیدروژن پراکسید............................................................................................................................40
   2-7-7 لیچینگ در محلول اسید هیدروکلریک...........................................................................................................42
  2-7-8 لیچینگ با نیتروژن دی¬اکسید و محلول نیتریک اسید..................................................................................43
2-8 استحصال منگنز از محلول های لیچینگ.................................................................................................................45
    2-8-1 بازیابی منگنز به روش استخراج حلالی............................. ...........................................................................46
    2-8-2 بازیابی منگنز به روش  رسوب شیمیایی........................................................................................................46
   2-8-3  بازیابی منگنز به روش تبادل یونی................................................................................................................. 47
   2-8-4 مطالعه انجام شده برای بازیابی منگنز.............................................................................................................47
     2-8-4-1 ترسیب منگنز و آهن...................................................................................................................................48
2-9  تولید منگنز الکترولیتی..............................................................................................................................................49
2-10 تولید منگنزدی اکسید  الکترولیتی ......................................................................................................................50
2-11 تولید منگنز دی اکسید  شیمیایی..........................................................................................................................50
فصل سوم.................................................................................................................. ........................................................51
معرفی مواد،روش ها و تجهیزات
3-1 مقدمه...................................................................................................................... ......................................................52
3-2 تهیه نمونه........................................................................................................................ ................................... ........ 52
3-3 شناسایی نمونه........................................................................................................................ .................................... 52
    3-3-1 تجزیه شیمیایی نمونه................................. ................................. ................................ ................................ 52
      3-3-2 مطالعات پراش پرتو ایکس(XRD) ...........................................................................................................53
       3-3-3 مطالعات میکروسکوپی..................................................................................................................................53
      3-3-4 تجزیه سرندی و تعیین دانه بندی و عیار کانسنگ منگنز......................................................................55
   3-3-5 مطالعات درجه آزادی..........................................................................................................................................57
3-4 پرعیارسازی منگنز........................................................................................................................................................58
    3-4-1 آزمایش پرعیارسازی با جیگ.........................................................................................................................58
    3-4-2 آزمایش های پرعیارسازی با میزلرزان...........................................................................................................59
    3-4-3 آزمایش های پرعیارسازی به روش مغناطیسی..........................................................................................59
    3-4-4 انجام آزمایش های پرعیارسازی به روش فلوتاسیون.................................................................................60
    3-4-5  روش آزمایش های پرعیارسازی به روش لیچینگ....................................................................................60
          3-4-5-1 تئوری سینتیک لیچینگ....................................................................................................................61
                الف- نفوذ از لایه مایع.....................................................................................................................................63
                ب-نفوذ از میان خاکستر................................................................................................................................64
               ج- واکنش شیمیایی........................................................................................................................................64
  3-4-6 روش انجام آزمایش های سینتیک.....................................................................................................................66
  3-4-7 نرم افزار طراحی آزمایش..................................................................................................................................... 66
   3-4-8 روش انجام آزمایش¬ها ........................................................................................................................................69
فصل چهارم........................................................................................................................................................................70
بحث و نتایج
4-1 مقدمه................................................................................................................................................................................71
4-2 آزمایش های جیگ........................................................................................................................................................71
4-3 نتایج آزمایش های میزلرزان.......................................................................................................................................72
4-4 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش مغناطیسی...........................................................................................77
4-5 نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش فلوتاسیون............................................................................................80
4-6  نتایج آزمایش های پرعیار سازی به روش لیچینگ..............................................................................................82
    الف) تعیین ماده کاهنده..................................................................................................................................................82
    ب) تعیین عامل کنترل لیچینگ...................................................................................................................................83
      4-6-1 طراحی آزمایش.................................................................................... ...........................................................86
        4-6-1-1 آنالیز واریانس مدل-ها..............................................................................................................................88
     4-7 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی............................................................................................................................91
    4-7-1 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی منگنز........................................................................................91
   4-7-2 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی آهن.............................................................................................96
    4-7-3 بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی سیلیس.....................................................................................99
4-8 بهینه سازی...................................................................................................................................................................99
فصل پنجم........................................................................................... ..........................................................................102
نتایح و پیشنهادات
5-1 مقدمه........................................................................................... ...............................................................................103
5-2 نتایج و پیشنهادات.....................................................................................................................................................103
مراجع.....................................................................................................................................................................................106

 
فهرست شکل¬ها
عنوان......................................................................................صفحه
شکل1-1 دیاگرام پوربه منگنز ......................................................................................................................................6
شکل1-2 طرح شماتیک یک گرهک همبرگری شکل.............................................................................................13
شکل1-3 نحوه¬ی توزیع ذخایر منگنز در دنیا..............................................................................................................17
شکل2-1 فلوشیت فرآیند بازیابی منگنز با استفاده از محلول لیچ.........................................................................28
شکل2-2 اثر مقدارSO2 بر بازیابی فلزات در کانه با عیار متوسط........................................................................31
شکل2-3 اثر مقدارSO2 بر بازیابی فلزات در کانه پر عیار.....................................................................................31
شکل2-4 اثر مقدارSO2 بر بازیابی فلزات در کانه کم عیار....................................................................................31
شکل 2-5 اندرکنش متغیرها بر بازیابی منگنز...........................................................................................................33
شکل2-6 تاثیر غلظت¬های مختلف اسیدنیتریک........................................................................................................34
شکل2-7 تاثیر غلظت¬های مختلف اسیداکسالیک......................................................................................................34
شکل2-8 تاثیر مقدار کاهنده بر نرخ لیچینگ منگنز.................................................................................................35
شکل2-9 اثر غلظت ملاس نیشکر بر بازیابی.................................................................................................................37
شکل2-10 اثر غلظت اسیدسولفوریک بر بازیابی منگنز..............................................................................................38
شکل2-11 اثر نسبت وزنی کانسنگ به کاهنده بر بازیابی منگنز..............................................................................38
شکل2-12 بازیابی منگنز بر حسب زمان در دماهای مختلف.....................................................................................38
شکل2-13 اثر غلظت اسیدسولفوریک بر بازیابی منگنز...............................................................................................41
شکل2-14 اثر غلظت هیدروژن¬پراکسید بر بازیابی منگنز............................................................................................41
شکل2-15 اثر غلظت کاهنده¬های متفاوت بر بازیابی منگنز........................................................................................42
شکل2-16 اثر غلظت اسیدسولفوریک بر بازیابی منگنز...............................................................................................42
شکل2-17 اثر غلظت اسیدهیدروکلریک بر بازیابی منگنز...........................................................................................43
شکل2-18 اثر غلظت هیدروژن¬پراکسید بر بازیابی منگنز...........................................................................................43
شکل2-19 بلوک دیاگرام تولید هیدرومتالورژیکی از محصولات فعال و غیرفعال.....................................................44
شکل2-20 تاثیر غلظت اسیدنیتریک بر بازیابی عناصر موجود در کانسنگ...............................................................45
شکل2-21 تاثیر غلظت ملاس بر بازیابی عناصر موجود در کانسنگ..........................................................................45
شکل2-22 تاثیر دما بر بازیابی عناصر موجود در کانسنگ............................................................................................45
شکل2-23 فلوشیت بازیابی منگنز و حذف آهن از محلول لیچ...................................................................................48
شکل2-24 دیاگرام Eh-pH برای سیستم منگنز-آهن-گوگرد.................................................................................49
شکل3-1 طیف EDX مربوط به کانی منگنزدار...........................................................................................................55
شکل3-2 طیف EDX مربوط به کانی حاوی منگنز-سیلیس-کلسیم.....................................................................56
شکل3-3 منحنی توزیع دانه¬بندی نمونه کانسنگ منگنز..............................................................................................58
شکل3-4 منحنی مربوط به توزیع تجمعی منگنز، آهن و سیلیس..............................................................................58
شکل3-5 منحنی مربوط به عیار منگنز، آهن و سیلیس................................................................................................58
شکل3-6 نمودار مراحل اجرای آزمایش¬های پرعیارسازی..............................................................................................60
شکل3-7 نحوه ترکیب ذرات جامد......................................................................................................................................63
شکل3-8 واکنش ذره جامد با سیال اطراف آن طبق مدل هسته انقباظی.................................................................64
شکل3-9 پارامترهای محدودکننده نرخ واکنش در مدل هسته انقباظی....................................................................65
شکل4-1 نمودار بازیابی منگنز بر حسب زمان.................................................................................................................85
شکل4-2 نمودار تعیین عامل کنترل لیچینگ نفوذ........................................................................................................86
شکل4-3 نمودار آرنیوس.......................................................................................................................................................87
شکل4-4 اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی منگنز.........................................................................................................92
شکل4-5 نمودار کنتوری اثر متقابل درصدجامد و دما بر بازیابی منگنز....................................................................93
شکل4-6 نمودار کنتوری درصدجامد و اسیدسولفوریک بر بازیابی منگنز................................................................94
شکل4-7 نمودار کنتوری درصدجامد و اسیداکسالیک بر بازیابی منگنز....................................................................94
شکل4-8 اثر متقابل اسیدسولفوریک و دما بر بازیابی منگنز........................................................................................95
شکل4-9 اثر متقابل اسیداکسالیک و دما بر بازیابی منگنز.........................................................................................96
شکل4-10 اثر متقابل اسیداکسالیک و اسیدسولفوریک بر بازیابی منگنز..............................................................96
شکل4-11 اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی آهن......................................................................................................98
شکل4-12 نمودار کنتوری اثر متقابل درصدجامد و دما بر بازیابی آهن.................................................................98
شکل4-13 نمودار کنتوری درصدجامد و اسیدسولفوریک بر بازیابی آهن...............................................................99
شکل4-14 نمودار کنتوری درصدجامد و اسیداکسالیک بر بازیابی آهن...................................................................99
شکل4-15 اثر پارامترهای عملیاتی بر بازیابی سیلیس................................................................................................100


فهرست جدول¬ها
عنوان......................................................................................صفحه
جدول1-1 مشخصات ترکیب¬های موجود در محصولات منگنز.........................................................................16
جدول3-1 آنالیز شیمیایی کامل نمونه برداشت شده..........................................................................................54
جدول3-2 نتایج تجزیه سرندی و تجزیه شیمیایی بخش¬های مختلف ابعادی...............................................57
جدول3-3 معادلات سینتیک بر اساس مکانیسم مدل نفوذ................................................................................66
جدول3-4 معادلات سینتیک برای واکنش¬های جامد-مایع.................................................................................67
جدول3-5 پارامترهای عملیاتی و سطوح آنها.........................................................................................................69
جدول3-6 آزمایش¬های طراحی شده با استفاده از روش CCD.....................................................................70
جدول3-7 پارامترهای ثابت و مقادیر آنها در آزمایش¬های لیچینگ احیایی...................................................71
جدول4-1 آزمایش جیگ بر روی دانه بندی(1000+3350-) میکرون..........................................................73
جدول4-2 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(1000-300+) میکرون........................................................74
جدول4-3 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(1000-300+) میکرون.........................................................75
جدول4-4 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(300-) میکرون.......................................................................76
جدول4-5 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(300-) میکرون......................................................................77
جدول4-6 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(300-) میکرون......................................................................78
جدول4-7 آزمایش میزلرزان بر روی دانه بندی(100-) میکرون.....................................................................79
جدول4-8 آزمایش مغناطیسی خشک بر روی محصول میانی دانه بندی(300-) میکرون.......................80
جدول4-9 آزمایش مغناطیسی بر روی دانه بندی(100-) میکرون................................................................81
جدول4-10 پرعیارسازی توسط فلوتاسیون مستقیم.........................................................................................84
جدول4-11 نتایج آزمایش سینتیک لیچینگ در معادله مدل نفوذ.................................................................86
جدول4-12 مقادیر لگاریتم Kدر دماهای متفاوت............................................................................................87
جدول4-13 نتایج حاصل از طراحی آزمایش........................................................................................................88
جدول4-14 نتایج آنالیز واریانس مربوط به مدل¬های ارائه شده.........................................................................91
جدول4-15 مقادیر P و F برای پارامترهای عملیاتی و برهم کنش آنها.........................................................91
جدول4-16 شرایط بهینه¬سازی پیشنهادی توسط نرم-افزار.................................................................................101
جدول4-17 مقادیر متغیرها در بهینه¬سازی پیشنهادی توسط نرم-افزار.............................................................102
جدول4-18 نتایج آزمایش اعتبارسنجی شرایط بهینه..........................................................................................102
جدول4-19 نتایج آزمایش¬های تعیین اثر دورهمزن در شرایط بهینه.................................................................102


 
مقدمه
هدف از فرآوری کانه منگنز تولید محصول با مشخصات موردنیاز در صنایع مصرف‌کننده است. به دلیل پایین بودن عیار منگنز در اکثر کانسارهای شناسایی ‌شده در ایران و نیاز به محصول با عیارهای بسیار بالا در اغلب صنایع مصرف‌کننده منگنز، به ‌کارگیری روش‌های مختلف پرعیارسازی برای تغلیظ سنگ استخراج‌ شده لازم و ضروری است. با توجه به کاهش ذخایر معدنی پرعیار فلزی، بالا بودن هزینه‌های معدنکاری و مقرون ‌به ‌صرفه نبودن معدنکاری در معادن فلزی با عیار پایین، استفاده از روش¬هایی که بتوانند فلزات ارزشمند را از منابعی با عیار کم و یا کانسنگ‌های سخت (که پرعیارسازی آن‌ها دارای پیچیدگی هست) تغلیظ کند، لازم و مفید خواهد بود.
کانسنگ منگنز استخراجی از معدن محمدآباد جیرفت، با عیار تقریبی 21 درصد، می‌تواند از منابع مهم قابل‌استفاده‌ی ذخایر سنگ منگنز در ایران باشد. در حال حاضر به دلیل پایین بودن عیار، ترکیب خاص کانی‌های منگنزدار و نوع درگیری آن‌ها با سایر کانی‌های باطله، سنگ معدن استخراجی از این معدن در صنایع مصرف‌کننده قابل‌استفاده نیست.
هدف از این تحقیق معرفی روش¬هایی کارآمد برای پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن محمدآباد جیرفت، امکان‌سنجی استفاده از روش لیچینگ در استحصال منگنز از کانه و دست¬یابی به مشخصات مورد نیاز در صنایع مصرف‌کننده است.
پرعیارسازی کانسنگ منگنز معمولاً با ترکیبی از روش‌ها شامل میز لرزان، جیگ، جدایش مغناطیسی شدت بالای خشک و تر، فلوتاسیون و تشویه کاهشی با استفاده از داروهای ویژه انجام می‌شود.
نمونه¬ی معرف تهیه ‌شده، جهت انجام مطالعات شناسایی نمونه به¬‌طور کامل مورد تجزیه قرار گرفته و خصوصیات آن به طور دقیق بررسی شد. در مرحله بعد از شناسایی نمونه، بررسی پرعیارسازی کانسنگ منگنز معدن جیرفت به روش‌های ثقلی شامل: جیگ، میز لرزان،  روش‌های مغناطیسی و سایر روش‌های فرآوری مواد معدنی مانند فلوتاسیون و لیچینگ انتخابی انجام می¬گیرد. در روش‌های مذکور، پارامترهای عملیاتی مؤثر در بازیابی منگنز مورد ارزیابی و بهینه‌سازی قرار می¬گیرند.
 این تحقیق به‌منظور امکان‌سنجی پرعیارسازی و با نتیجه¬ی حاصل که قابل ‌استفاده کردن سنگ استخراجی معدن منگنز محمدآباد جیرفت است، در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده است. در فصل اول به کلیاتی در مورد منگنز و کانی¬های منگنز پرداخته شده است. در فصل دوم ، با اشاره به مطالعات انجام شده توسط دیگر محققین، انواع روش¬های فرآوری استحصال منگنز از کانسنگ منگنز معرفی شده است. فصل سوم این تحقیق شامل معرفی نمونه مورد آزمایش و مواد و تجهیزات به کار برده شده هم¬چنین تشریح روش انجام تحقیق است. در فصل چهارم نتایج آزمایش¬ها به همراه بحث در مورد نتایج آورده شده است. و در نهایت در فصل آخر نتیجه گیری و پیشنهادات موردنظر مطرح شده است.