تکنولوژی های جدید و روش های نوین فرآوری در صنعت سرب و روی

به گزارش می متالز، سرب و روی به طور معمول همراه با یکدیگر در کانسارها یافت می‌شوند لذا انواع کانسارهایی که حاوی سرب و روی در مقادیر اقتصادی هستند، تحت عنوان کانسارهای سرب روی نامیده می‌شوند. روی در طبیعت به صورت ترکیبات سولفیدی، اکسیدی، کربناتی و سیلیکاتی یافت می شود. بزرگترین تولیدکنندگان روی در جهان به ترتیب کشورهای چین، استرالیا، پرو، هند، آمریکا، مکزیک، کانادا، بولیوی، قزاقستان و ایرلند هستند. بر اساس پیش‌بینی‌های صورت گرفته، شکاف بین عرضه و تقاضای روی تا سال ۲۰۲۵ افزایش می یابد و به دلیل کمبود عرضه، ذخایر بزرگ روی، مورد توجه قرار خواهند گرفت. قبل از اکتشافات تکمیلی معدن مهدی‌آباد، ایران با سه درصد ذخایر سرب دنیا و هشت درصد ذخایر روی دنیا، جزو ذخایر بزرگ روی در دنیا محسوب می‌شد که با وجود این پتانسیل، ایران در جایگاه دومین تولیدکننده ی بزرگ سرب و روی در منطقه بعد از ترکیه قرار گرفته است. با توجه به هزینه های سرمایه ای و عملیاتی بالای مدار فرآوری و تأثیر زیاد آن بر اقتصاد کلی پروژه، انتخاب کاراترین روش فرآوری اهمیت اساسی دارد. در ادامه، به معرفی تعدادی از روش ها و تکنولوژی های جدید در مبحث فرآوری می پردازیم./مبین نیوز
روش Heavy Media Cyclone (H.M.C): در این روش، بعد از سنگ شکن و قبل از ورود مواد خام به آسیا، یک هیدروسیکلون تعبیه می شود. در این هیدروسیکلون به جای آب از یک سیال با وزن مخصوص ۳-۵/۲ برای ته نشینی باطله ها استفاده می شود؛ بدین ترتیب. با جداسازی و استخراج کانیهای پرعیار از کانیهای کم عیار، میزان قابل توجهی از باطله های همراه، از ماده ی معدنی جدا شده و هزینه ی آسیاکردن به میزان قابل توجهی کاهش می¬یابد. کانی های جداسازی شده بعد از این مرحله دارای عیار مناسب جهت فرآیند فلوتاسیون میگردند./مبین نیوز
فرآیند ولز (Waelz): یکی از روش های تبخیر روی، فرآیند ولز است که در آن بخار فلز از واکنش های مستقیم بین فاز گاز و فاز جامد حاصل می شود. کوره ی ولز رایج ترین وسیله برای بازیافت روی از پسماندها و مواد ثانویه است، طیفی از مواد اولیه شامل سرباره ها، کیک های لیچینگ و در مواردی که نمی توان کانسنگ را به روش فلوتاسیون تغلیظ کرد از این روش استفاده می شود. در این روش از یک کوره ی گردان بلند با آستر نسوز (مانند کوره سیمان) استفاده می شود. محصول نهایی این کوره ها اکسید روی ٤٥٪‏ می باشد. در ساردینیای ایتالیا در کارخانه ای با دو خط ولز و مجموع ظرفیت ۵۰۰ تن در روز، کانسنگی با عیار ۱۵ درصد روی و ۲ درصد سرب فرآوری می شود. در مجارستان، روزانه ۳۵۰۰ تن کانسنگ با عیار ۸/۶ درصد روی و ۹/۰ درصد سرب در کارخانه ای با هشت خط تولید اکسید ولز، فرآوری می شود./مبین نیوز
روش های مستقیم: در این روش ها (روش کالدو یا TBRC، روش KIVCAT، روش QSL و روش اتوکومپو) بر خلاف روش کوره بلند، استخراج سرب از کانه در یک مرحله صورت می گیرد و نیاز به تسویه ی جداگانه ی کنسانتره نیست. مشابه روش سنتی سرب خام به دست آمده لازم است که به منظور افزایش عیار، تحت عملیات تصفیه قرار گیرد.
روش TBRC روشی غیرپیوسته است و اولین بار توسط شرکت سوئدی بولیدن به کار گرفته شد. در شرکت بولیدن سوئد کنسانتره‌ای تولید و ذوب و احیاء می‌شود که حاوی ۸۰ درصد سرب است و عناصر مزاحم آن یعنی روی و آرسنیک هر کدام کمتر از ۱ درصد هستند. این کنسانتره در کوره ی کالدو ذوب و احیاء می‌شود.
هیپ لیچینگ و بیو هیپ لیچینگ (Heap Leaching، Bio Heap Leaching): هیپ لیچینگ مدرن می-تواند به عنوان فرایندی کنترل شده تعریف شود که به موجب آن کانسنگ معمولا سنگ شکنی و در برخی حالات آگلومره شده و در پدهای نازکی (معمولا ارتفاع طبقات کمتر از ۱۰ متر) روی یک سیستم غیرقابل نفوذ انباشت می شود. سپس با حلال مناسبی جهت استخراج مقدار بهینه مواد معدنی حلال مناسب بر روی آن پاشیده می شود. در شرایطی که نوع کانسنگ سولفیدی و مقدار آن ناچیز باشد میتوان از روش بیولیچینگ استفاده کرد. به طور کلی مناسبترین روش برای لیچینگ کانی های اکسیدی و سولفیدی ثانویه هیپ لیچینگ و برای کانی های سولفیدی اولیه بیوهیپ لیچینگ می باشد.
استخراج حلالی Solvent Extraction)): یکی از روشهای تصفیه فلزات از محلولها و پسابهای صنعتی می باشد که طی آن یونهای فلزی از یکدیگر جدا میگردند. در این روش می‌توان از خاک‌هایی با عیار ۴ تا ۸ درصد استفاده کرد، درحالی که عیار مورد استفاده در روش‌های سنتی بیش از ۱۵ درصد است. خاک‌هایی با عناصر متفاوت و ناخالصی مانند کلر به راحتی در این روش قابل استفاده هستند. همچنین راندمان استفاده از این روش ۲۰ تا ۲۵ درصد بیش از روش‌های سنتی است. کارخانه اسکرپیون افریقای جنوبی جزو کارخانه‌هایی است که با استفاده از این روش سالانه ۱۵۰هزار تن روی تولید می‌کند./مبین نیوز

تکنولوژی Doe Run: Engitec با استفاده از فن آوری Doe Run از یک فرآیند شیمیایی مرطوب برای حل کردن کنسانتره ی سرب به محلول استفاده می کند و سپس با استفاده از جریان الکتریکی سرب را از محلول استخراج می کند. این فرآیند شبیه فرآیند الکترونی است که برای استخراج روی از کنسانتره استفاده می شود. با فرآیند ذوب جدید هیدرومتالورژیک Doe Run یک محلول اختصاصی سرب، در معرض جریان الکتریکی قرار می گیرد که الکترودهای فلز سرب را به صفحات کاتدی متصل می کند. این شرکت در حال تجهیز یک کارخانه در میسوری است که انتظار می رود حدود ۱۵۰ میلیون دلار هزینه داشته باشد. اجرای این روش باعث افزایش میزان بازیابی سرب نسبت به روش ذوب سنتی می شود.
با توجه به اینکه کانسار مهدی آباد عیار نسبتا کمی دارد، پیشنهاد می شود در ابتدای پروسه و بعد از خردایش اولیه توسط سنگ شکن، یک روش فرآوری ثقلی با بازدهی خوب (در حدود ۹۰ درصد)، انجام گیرد. در نتیجه، عیار ماده خام به میزان تقریبی ۲۵-۱۵ درصد خواهد رسید. بعد از آن می توان کنسانتره روش ثقلی را با استفاده از روش فلوتاسیون تا حدود ۵۰-۴۵ درصد پرعیار ساخت. بعد از این مرحله، خروجی این مرحله دارای دو قسمت (کنسانتره و باطله) خواهد بود. کنسانتره آن مستقیما وارد مرحله بعد (کوره) شده و باطله آن را می توان با استفاده از روش لیچینگ، مجددا پرعیارسازی کرد. بدین صورت، هم ترکیبات سولفیدی و هم ترکیبات اکسیدی تحت روش های مناسب، پرعیار می شوند.