افزايش بازيابي مس در بيوليچينگ كنسانتره كالكوپيريتي با كنترل الكتروشيميايي پتانسيل پالپ در حالت پيوسته

Increasing the recovery of copper from a chalcopyrite concentrate in bioleaching by electrochemical controlling of the redox potential on a continuous scale

يكي از محدوديت ها و دلايل سرعت پايين انحلال كالكوپيريت در واسطه هاي اسيدي سولفات فريك، غيرفعال شدن سطح ذرات در پتانسيل هاي بالاتر از حد بحراني است. در راستاي بهينه‌سازي پارامترهاي عملياتي بيوليچينگ كالكوپيريت در اين تحقيق نقش كنترل پتانسيل ردوكس بر بازيابي مس از كنسانتره كالكوپيريتي ارزيابي شد. كنسانتره فلوتاسيون مورداستفاده عمدتاً حاوي كالكوپيريت (7/45%)، پيريت (4/23%) و سولفيدهاي ثانويه مس (8/10%) بود. آزمايش هاي بيوليچينگ و الكتروبيوليچينگ با استفاده از باكتري هاي ترموفيل معتدل در يك سيستم پيوسته شامل تانك آماده‌سازي و سه بيورآكتور همزن دار انجام شد. بررسي هاي اوليه نشان دادند كه تحت شرايط بررسي‌شده در اين تحقيق بازيابي مس از كنسانتره كالكوپيريتي در فرآيند ليچينگ باكتريايي ناچيز بود. نتايج حاصل از آزمايش هاي انجام‌شده در محدوده هاي متفاوت پتانسيل اكسايش-كاهش نشان دادند كه با كنترل پتانسيل پالپ به‌صورت الكتروشيميايي در محدوده بهينه (mV, Ag/AgCl440-420)، بازيابي مس در مقايسه با فرآيند بيوليچينگ معمولي در شرايط مشابه بيش از 75% افزايش يافت. در بهترين شرايط بررسي‌شده در اين تحقيق (زمان‌ماند هفت روز، پتانسيل mV, Ag/AgCl440-420، غلظت اسيد 8 گرم بر ليتر و اندازه ذرات 30 ميكرون) بازيابي مس به حدود 94% رسيد.

One of the main limitations and the reason for the slow dissolution kinetic of chalcopyrite in acidic ferric sulfate solutions is surface passivation at potentials higher than critical values. In order to optimize the operating parameters of chalcopyrite bioleaching, the effect of redox controlling on the recovery of copper from chalcopyrite concentrate was evaluated. The used flotation concentrate was mainly contained chalcopyrite (45.7%), pyrite (23.4%) and secondary copper sulfides (10.8%). Bioleaching and electrobioleaching experiments were performed in a continuous set-up containing a preparation tank and three bioreactors using moderate thermophile bacteria. Results of conventional bioleaching experiments indicated that the recovery of copper was low. To increase the copper recovery, the effect of redox potential on the leaching of chalcopyrite was investigated by electrochemically controlling of redox potential. The results of experiments conducted in different redox potential ranges showed that reducing the redox potential from high levels to optimum window (420-440mV Ag/AgCl) caused a 75% increase in copper recovery compared to conventional bioleaching. In the best conditions studied in this research (7-days residence time, 420-440 mV redox window, acidity of 55 Kg/ton and 30µm particle size) copper recovery was approximately 94%.