دانلود پروژه:بهينه سازي فرآيند بيوليچينگ سرباره  مجتمع مس سرچشمه با استفاده از  روش سطح- پاسخ

عنوان                                       صفحه

فصل اول: مقدمه

• تاريخچه هيدرومتالورژي و بيوهيدرومتالورژي در استخراج مس 2

• مقايسه فرآيندهاي هيدرومتالورژي و پيرومتالورژي 4

• معرفي دامپهاي سرباره سرچشمه………. 6

  • دامپ شمالي………………….. 8

  • دامپ جنوبي…………………. 11

فصل دوم: مباني نظري و مروري بر كارهاي گذشته

• کاني­هاي اکسيدي مس…………….. 14

• کاني­هاي سولفيدي مس……………. 15

• فروشويي ميکروبي کاني­هاي سولفيدي… 15

• ميکروارگانيسم­هاي مورداستفاده در بيوليچينگ 16

• تقسيم بندي بر اساس دما………… 17

  • باکتري­هاي مزوفيل………….. 17

  • ترموفيل معتدل (moderate thermophile). 23

  • ترموفيل مطلق (extreme thermophile)… 24

• تقسيم بندي باکتري­هاي براساس خودکفايي غذايي 26

• سازگار كردن باكتري با محيط بيوليچينگ (آداپتاسيون) 28

• عوامل موثر در فروشويي ميكروبي….. 29

  • عوامل فيزيولوژيكي محيط فروشويي 29

  • پتانسيل اكسيداسيون احيا …… 32

  • اسيديته محيط…………….. 32

  • تركيبات ممانعت كننده……… 33

  • دما…………………….. 34

  • نوع کانه………………… 35

  • اندازه ذرات……………… 36

• مدل­هاي انحلال باكتريايي کانه­هاي سولفيدي 37

  • مکانيسم مستقيم…………… 37

  • مکانيزم غير مستقيم……….. 38

• انحلال بيولوژيکي کاني­هاي سولفيدي مس 39

  • انحلال بيولوژيکي کالکوپيريت.. 39

  • انحلال بيولوژيکي کالکوسيت….. 40

  • انحلال بيولوژيکي کووليت…… 40

  • انحلال بيولوژيکي پيريت ……. 41

• روش­هاي مختلف فروشويي ميکروبي در مقياس صنعتي 41

  • فروشويي توده اي (Dump Leaching). 41

  • فروشويي كپه اي (Heap Leaching) .. 42

  • فروشويي در محل (In Situ Leaching) . 42

  • فروشويي در تانك همزن دار (Tank Leaching) 43

  • فروشويي حوضچه اي (Vat Leaching).. 43

• طراحي آماري آزمايش­ها (DOE)……. 45

• روش سطح پاسخ (RSM)……………… 47

فصل سوم: مواد و روش تحقيق

• دستورالعمل تهيه نمونه معرف از دامپ‌هاي موجود 49

• شناسايي و تعيين خواص خردايشي و مطالعات فرآوري مقدماتي 56

• آزمايشات فروشويي ميكروبي در مقياس آزمايشگاهي 58

  • آزمايش بطري غلتان………….. 58

  • ظروف لرزان (Shaking Flask)……….. 59

  • آزمايش­هاي ستون……………… 61

فصل چهارم: ارائه نتايج و تحليل يافته ها

• نتايج حاصل از آناليز ابعادي…….. 66

• نتايج حاصل از آناليزهاي شيميايي و کاني شناسي 67

  • آناليز مينرالوژي و مطالعات ميکروسکپي نمونه سرباره 67

  • آناليز شيميايي……………….. 67

• آزمايش­هاي ظروف لرزان……………. 68

  • طرح و نتايج آزمايش ظروف لرزان باکتري­هاي مزوفيل 68

  • بررسي تغييرات pH ، Eh و درصد بازيابي نسبت به زمان 72

  • طرح و نتايج آزمايش ظروف لرزان باکتري­هاي ترموفيل معتدل 75

  • بررسي تغييرات pH ، Eh و درصد بازيابي نسبت به زمان 78

• نتايج آناليز بطري غلتان…………. 81

• نتايج آزمايش ستون………………. 81

فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهاد

• نتيجه گيري………………….. 86

  • بررسي حاصل از مطالعات کاني شناسي سرباره 86

  • بررسي نتايج حاصل از آزمايش­هاي ظرف لرزان 86

  • بررسي نتايج حاصل از آزمايش بطري غلتان 87

  • بررسي نتايج حاصل از آزمايش ستون 87

• پيشنهادات…………………… 88

منابع و ماخذ………………………………………………………………………………………..89

پيوست ………………………………………………………………………………………………91

فهرست اشکال

شکل 1-1  بيوليچينگ توده اي………. 4

شکل 1-2  موقعيت قرارگيري دامپ سرباره در سايت سرچشمه   7

شکل1-3 موقعيت دامپهاي شمالي-جنوبي نسبت به كارخانه ذوب 8

شکل1-4 دامپ شمالي به همراه تاسيسات مستقر روي آن   9

شکل1-5 چگونگي حمل پاتيل سرباره …..  9

شکل1-6 نحوه تخليه سرباره ………..  10

شکل 1-7- دانه بندي سرباره……….. 11

شکل 1-8- دامپ جنوبي به همراه تاسيسات مستقر روي آن 11

شکل 2-1- ارتباط علوم مختلف با فرآيند بيوهيدرومتالورژي 16

شکل2-2 گونه مزوفيل ……………..  17

شکل2-3- باکتري تيوباسيلوس فرواکسيدانس 19

شکل2-4- باکتري تيوباسيلوس تيواکسيدانس  21

شکل2-5- باکتري لپتواسپيريلوم فرواکسيدانس 22

شکل2-6-گونه گرمادوست معتدل………. 23

شکل 2-7- باکتري سولفوباسيلوس…….. 24

شکل 2-8- گونه گرمادوست مطلق،…….  24

شکل2-9- ميکروارگانيسم سولفولوبوس…. 25

شکل2-10- سطح تماس ميکروارگانيسم­ها با گازهاي اکسيژن    36

شکل2-11- تصوير دومکانيزم تيوسولفات و پلي سولفيد   38

شكل 2-12  فروشويي كپه اي جهت استحصال مس 44

شکل2-13-  فرآيند فروشويي درجا……  44

شکل 3-1- نقشه توپوگرافي دامپ سرباره سرچشمه   49

شکل 3-2-مکان‌هاي حفر ترانشه و اخذ نمونه 51

شکل 3-3-جبهه­کار بارگيري سرباره در دامپ شمالي 51

شکل 3-4-حفر ترانشه و نمونه­گيري سرباره سرچشمه 52

شکل 3-5- تنظيم دستگاه حفاري دوراني Gy300 53

شکل 3-6- حفاري مغزه­گيري با دستگاه حفاري دوراني    53

شکل 3-7-بسته بندي نمونه­هاي اخذ شده از حفاري دوراني با دستگاه…………………………….. 54

شکل 3-8-تقسيم چهاربخشي سرباره­هاي اخذ شده از ترانشه­ها  55

شکل 3-9-نمونه هاي سرباره………… 55

شکل 3-10-ترکيب نمونه­هاي حاصل…….. 56

شکل 3- 11- دياگرام آماده‌سازي نمونه‌هاي سرباره 58

شکل 3-12- دستگاه بطري غلتان و تنظيم pH 59

شکل 3-13-  دستگاه انکوباتور شيکر…. 61

شکل 3-14- ستون هاي آزمايش بيوليچينگ. 62

شکل  4-1- آناليز دانه بندي سرباره… 66

شکل 4-2 – نمودارهاي pH باکتري مزوفيل نسبت به زمان 72

شکل 4-3-  نمودارهاي Eh  آزمايش ظرف لرزان باکتري مزوفيل      73

شکل 4-4-  نمودار بازيابي مس در آزمايش باكتري مزوفيل   73

شکل 4-5-  نمودار بازيابي آهن در آزمايش باكتري مزوفيل  74

شکل 4-6-  نمودارهاي pH آزمايش ظرف لرزان باکتري ترموفيل     78

شکل 4-7-  نمودارهاي Eh  آزمايش ظرف لرزان باکتري ترموفيل    79

شکل 4-8- نمودار بازيابي مس در آزمايش باكتري ترموفيل معتدل 80

شکل 4-9-  نمودار بازيابي آهن در آزمايش باكتري ترموفيل معتدل ……………………………..  80

شکل 4-10-  نمودار pH ستون هاي آزمايش 82

شکل 4-11-  نمودار Eh ستون هاي آزمايش 83

شکل 4-12  نمودار بازيابي مس در آزمايشهاي ستوني ميکروارگانيسم هاي مزوفيل و ترموفيل معتدل نسبت به زمان 83

شکل 4-13  نمودار بازيابي آهن در آزمايشهاي ستوني ميکروارگانيسم هاي مزوفيل و ترموفيل معتدل نسبت به زمان 84

فهرست جداول

جدول2-1- گستردگي کاربرد باکتري تيوباسيلوس فرواکسيدانس     20

جدول2-2-  باکتري­هاي کيموليتوتروف…. 27

جدول2-3-  ميکروارگانيسم­هاي هتروتروف  27

جدول 2-4- عوامل مؤثر در اكسيداسيون باكتريايي و استخراج فلزات…………………………….. 29

جدول 2-5-  محدوده دمايي و pH براي رشد ميکروارگانيسم­هاي اسيددوست اکساينده سولفيدفلزي……. 35

جدول 2-6-کليه فرآيندهاي بيوهيپ ليچينگ را در سراسر دنيا    46

جدول3-1- نمکهاي مورد استفاده در محيط کشت پايه K9    61

جدول 3-2- شرايط حاکم جهت آزمايش بيوليچينگ ستوني   63

جدول 3-3- شرايط آزمايش جهت ليچينگ شيميايي و باكتريايي 63

جدول 4-1- وضعيت مينرالوژي نمونه سرباره 67

جدول 4-2- آناليز  XRF نمونه­هاي مختلف سرباره   67

جدول 4-3- سطوح مختلف پارامترهاي انتخابي انجام فرآيند بيوليچينگ…………………….. 68

جدول 4-4- آزمايش هاي طراحي شده و نتايج باکتري هاي مزوفيل  69

جدول 4-5-  نتايج حاصل از آناليز واريانس آزمايش هاي باکتري مزوفيل براي بازيابي مس و آهن……. 70

جدول 4-6- تعيين سطح بهينه پارامترهاي موثر با باکتري هاي مزوفيل ……………………….. 74

جدول 4-7- بازيابي مس و آهن توسط باکتريهاي ترموفيل معتدل   75

جدول 4-8- آزمايش هاي طراحي شده و نتايج هاي حاصل از آزمايش و پاسخ مدل با باکتري هاي ترموفيل معتدل 76

جدول  4-9-  سطوح بهينه پارامترهاي موثر در آزمايش با باکتري هاي ترموفيل معتدل……………… 81

جدول 4-10-  نتايج حاصل از آزمايش ستون­هاي بيوليچينگ    84