محسن آزماینده
6th December 2010, 12:56 PM
فناوريهاي جديد در هيدرومتالورژي
1) تاريخچه استفاده از بيوتکنولوژي در صنايع معدني
استفاده صنعتي مدرن از بيو تکنولوژي در بيوليچينگ مواد معدني کم عيار و مواد استخراج شـده از معـدن مـس انجـام شـده است . در اواخر دهه 1950 شرکتهاي مس کنکات از اين فرآيند بطور موفقيت آميزي استفاده کرد ند . بعد از اين تجربـه شـرکتهاي مختلفي نيز به اين تکنولوژي روي آورده اند. امروزه دامپهاي بيوليچينگ روش بسـيار کـم هزينـه اي بـراي استحصـال مـس از تـوده اصلي هستند که هيچ روش ديگري کم هز ينه تر از ا ين روش نمي باشد. علاوه بر موفقيت اقتصـادي دامپهـاي بيوليچينـگ، عمليـات خيلي کمي براي آماده سازي اين دامپها لازم مي باشد . بعد از آن تجربه تا اواسط دهه 1980 هنگاميکه اولين آزمايش بـراي بازيـابي طلاي مقاوم در عمليات فيرويو در آفريقاي جنوبي صورت گرفت، انجام نشده بـود . از آن زمـان بـه بعـد افـراد مختلفـي از جملـه آقايـان اسپيســاک و لاکشــمانان تحقيـقـات بسـيار زيــادي را در زمينــه بيوهيــدرومتالورژي انجـام دادنــد . بهرحــال امــروزه، کــاربرد بيوهيدرومتالورژي بدليل سادگي، هزينه کم و کاربرد براي موادمعدني کم عيار موفقيت چشـمگيري داشـته اسـت و در طـي 13سـال پيشرفت اين روش به حداکثر مقدار خود رسيده است (1). در دهه اخیر ترکيبي از اسيدشوئي توده اي، اسيدشوئي اکسيدمس و استفاده از ميکروبيولوژي موفقيـت چشـمگيري در عمليات اسيدشوئي ميکروبي مس ثانويه و فلزات گرانقيمت مقاوم ، داشته است . اسيد شوئي توده اي ميکروبي هنوز سـاده تـرين روش موجود است که منجر به کاهش هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه، هزينـه هـاي جـاري و موفقيتهـاي زيسـت محيطـي مـي شـود . مـوارد کاربرد زياد اين روش در پنج سال اخيرنشان دهنده اولويتها و مزيتهاي خوب ايـن روش اسـت ( جدول 1). پـروژه عظـيم اسيدشـوئي توده اي ميکروبيِ طلاي سولفيدي مقاوم معدن نيومونت80000 تن که توسط کمپاني نوادا انجام شد نمونـه بـارزي از موفقيـت اين تکنيک مي باشد(2).
جدول :1 عمليات در مقياس صنعتي روش بيوليچينگ ميکروبي(2)
2- کاربرد بيوتکنولوژي در صنايع معدني
بررسي مقالات موجود و کارهاي انجام شده از سی سال پيش نشـان مـي دهـد کـه تعـداد بسـيار زيـادي از عملياتهـا از روش ميکروبي براي جدايش فلزات در مقياس صنعتي اسـتفاده کـرده انـد. نتـايج حاصـل از اسـتفاده از تکنيـک بيوتکنولـوژي در مقيـ اس آزمايشگاهي با تکنولوژيهاي موجود تفاوتهاي بسيار زيادي دارند. آزمايشهاي انجام شده در مقيـاس آزمايشـگاهي بسـيار زيـاد، در مقياس نيمه صنعتي کمتر و در مقياس صنعتي و کارهاي بزرگ مقياس بسيارکم ميباشـند . در بعضـي از مـوارد نيـز بـا در نظرگـرفتن شرايط اقتصادي فعلي نامطلوب و زيان ده هستند .
يک مطالعه جديد که توسط آقايان پولين و لارنس انجام گرفته شـده اسـت، شـرايط استحصـال فلـزات پا يـه، اورانيـ وم و فلزات قيمتي و همچنين با زيابي فلزات از محلول و فلزات صنعتي را بيان کرده اند. بيشترين کار انجام شده در مقياس نيمـه صـنعتي و صنعتي براي مس، اورانيوم و فلزات قيمتي مي باشد که شامل اسيد شوئي توده اي ماد. معدني و باطلـه مـس بـا عيـارکم، اسيدشـوئی لايه هاي نازک از ماده معدني مس، اسيدشوئي تود ه اي مس از طلا، اسيدشوئي درجا ماده معدني و باطله اورانيوم، بازيـابي کانيهـاي مقاوم و بيواکسيداسيون توده اي کانيهاي مقاوم طلا و بيواکسيداسيون توده اي کانيهاي طلاي مقاوم با عيار پائين است. موفقترين کاربرد بيوتکنولوژي براي استخراج فلزات در مورد مس وطلا مي باشـد ودر زمينـه مـس، بيوليچينـگ آن بخـاطر راحتي و اقتصادي بودن بازيـابي فلـزات از محلـول توسـط روش sx-ew بطورگسـترده اي انجـام ميشـود . طـلا نيـ ز بخـاطر ارزش اقتصادي بالاي آن از اين روش استفاده ميشود. بيوليچينگ اورانيوم نيز در قديم بيشتر مورد استفاده قرار مي گرفت ولي امروزه بـد ليل کاهش قيمت اورانيوم وتحريم استفاده آن درصنايع هسته اي کاربرد آن کمترشده و همچنين براي کانيهاي کبالت و نيکـل نيـز درآينده بخاطر کاربرد روزافزون اين فلزات مورد بررسي قرارخواهند گرفـت کـه در زيـر در مـورد مـوارد کـاربرد بيوليچينـگ بـراي استحصال کانيهاي مس، طلا، اورانيوم، نيکل و کبالت بحث خواهد شد (3).
2-1- کاربرد بيوتکنولوژي در صنايع مس
2-1-1- مقدمه
نحوه معدنکاري مس در شيلي بطور مستقيمي بر قيمت و ميـزان خريـد و فـروش آن در بـازار تـاثير مـي گـذارد زيـرا شـيلي مهمترين توليدکننده مس در دنيا است (1). اين مطالب مشخص ميکنند ک ه تنها افزايش قيمتها حائز اهميت نيست بلکه بايد راههـاي اقتصادي تري براي استحصال مس بدست آورد .انتخــاب عمليــات بيوهيــدرومتالورژي بطــو رگســترده اي بــه شــرايط کــاني شناســي مــس بســتگي دارد . بزرگتــرين کــاربرد بيـوتکنولوژي در صناي ـع معدني در بيوليچ ـينـگ کانيهاي کم عيار و باطله ها در توده هاي اسيدشـوئي اسـت. اگر چـه سـولفيدهاي مس ثانويه،
1) تاريخچه استفاده از بيوتکنولوژي در صنايع معدني
استفاده صنعتي مدرن از بيو تکنولوژي در بيوليچينگ مواد معدني کم عيار و مواد استخراج شـده از معـدن مـس انجـام شـده است . در اواخر دهه 1950 شرکتهاي مس کنکات از اين فرآيند بطور موفقيت آميزي استفاده کرد ند . بعد از اين تجربـه شـرکتهاي مختلفي نيز به اين تکنولوژي روي آورده اند. امروزه دامپهاي بيوليچينگ روش بسـيار کـم هزينـه اي بـراي استحصـال مـس از تـوده اصلي هستند که هيچ روش ديگري کم هز ينه تر از ا ين روش نمي باشد. علاوه بر موفقيت اقتصـادي دامپهـاي بيوليچينـگ، عمليـات خيلي کمي براي آماده سازي اين دامپها لازم مي باشد . بعد از آن تجربه تا اواسط دهه 1980 هنگاميکه اولين آزمايش بـراي بازيـابي طلاي مقاوم در عمليات فيرويو در آفريقاي جنوبي صورت گرفت، انجام نشده بـود . از آن زمـان بـه بعـد افـراد مختلفـي از جملـه آقايـان اسپيســاک و لاکشــمانان تحقيـقـات بسـيار زيــادي را در زمينــه بيوهيــدرومتالورژي انجـام دادنــد . بهرحــال امــروزه، کــاربرد بيوهيدرومتالورژي بدليل سادگي، هزينه کم و کاربرد براي موادمعدني کم عيار موفقيت چشـمگيري داشـته اسـت و در طـي 13سـال پيشرفت اين روش به حداکثر مقدار خود رسيده است (1). در دهه اخیر ترکيبي از اسيدشوئي توده اي، اسيدشوئي اکسيدمس و استفاده از ميکروبيولوژي موفقيـت چشـمگيري در عمليات اسيدشوئي ميکروبي مس ثانويه و فلزات گرانقيمت مقاوم ، داشته است . اسيد شوئي توده اي ميکروبي هنوز سـاده تـرين روش موجود است که منجر به کاهش هزينه هاي سرمايه گذاري اوليه، هزينـه هـاي جـاري و موفقيتهـاي زيسـت محيطـي مـي شـود . مـوارد کاربرد زياد اين روش در پنج سال اخيرنشان دهنده اولويتها و مزيتهاي خوب ايـن روش اسـت ( جدول 1). پـروژه عظـيم اسيدشـوئي توده اي ميکروبيِ طلاي سولفيدي مقاوم معدن نيومونت80000 تن که توسط کمپاني نوادا انجام شد نمونـه بـارزي از موفقيـت اين تکنيک مي باشد(2).
جدول :1 عمليات در مقياس صنعتي روش بيوليچينگ ميکروبي(2)
2- کاربرد بيوتکنولوژي در صنايع معدني
بررسي مقالات موجود و کارهاي انجام شده از سی سال پيش نشـان مـي دهـد کـه تعـداد بسـيار زيـادي از عملياتهـا از روش ميکروبي براي جدايش فلزات در مقياس صنعتي اسـتفاده کـرده انـد. نتـايج حاصـل از اسـتفاده از تکنيـک بيوتکنولـوژي در مقيـ اس آزمايشگاهي با تکنولوژيهاي موجود تفاوتهاي بسيار زيادي دارند. آزمايشهاي انجام شده در مقيـاس آزمايشـگاهي بسـيار زيـاد، در مقياس نيمه صنعتي کمتر و در مقياس صنعتي و کارهاي بزرگ مقياس بسيارکم ميباشـند . در بعضـي از مـوارد نيـز بـا در نظرگـرفتن شرايط اقتصادي فعلي نامطلوب و زيان ده هستند .
يک مطالعه جديد که توسط آقايان پولين و لارنس انجام گرفته شـده اسـت، شـرايط استحصـال فلـزات پا يـه، اورانيـ وم و فلزات قيمتي و همچنين با زيابي فلزات از محلول و فلزات صنعتي را بيان کرده اند. بيشترين کار انجام شده در مقياس نيمـه صـنعتي و صنعتي براي مس، اورانيوم و فلزات قيمتي مي باشد که شامل اسيد شوئي توده اي ماد. معدني و باطلـه مـس بـا عيـارکم، اسيدشـوئی لايه هاي نازک از ماده معدني مس، اسيدشوئي تود ه اي مس از طلا، اسيدشوئي درجا ماده معدني و باطله اورانيوم، بازيـابي کانيهـاي مقاوم و بيواکسيداسيون توده اي کانيهاي مقاوم طلا و بيواکسيداسيون توده اي کانيهاي طلاي مقاوم با عيار پائين است. موفقترين کاربرد بيوتکنولوژي براي استخراج فلزات در مورد مس وطلا مي باشـد ودر زمينـه مـس، بيوليچينـگ آن بخـاطر راحتي و اقتصادي بودن بازيـابي فلـزات از محلـول توسـط روش sx-ew بطورگسـترده اي انجـام ميشـود . طـلا نيـ ز بخـاطر ارزش اقتصادي بالاي آن از اين روش استفاده ميشود. بيوليچينگ اورانيوم نيز در قديم بيشتر مورد استفاده قرار مي گرفت ولي امروزه بـد ليل کاهش قيمت اورانيوم وتحريم استفاده آن درصنايع هسته اي کاربرد آن کمترشده و همچنين براي کانيهاي کبالت و نيکـل نيـز درآينده بخاطر کاربرد روزافزون اين فلزات مورد بررسي قرارخواهند گرفـت کـه در زيـر در مـورد مـوارد کـاربرد بيوليچينـگ بـراي استحصال کانيهاي مس، طلا، اورانيوم، نيکل و کبالت بحث خواهد شد (3).
2-1- کاربرد بيوتکنولوژي در صنايع مس
2-1-1- مقدمه
نحوه معدنکاري مس در شيلي بطور مستقيمي بر قيمت و ميـزان خريـد و فـروش آن در بـازار تـاثير مـي گـذارد زيـرا شـيلي مهمترين توليدکننده مس در دنيا است (1). اين مطالب مشخص ميکنند ک ه تنها افزايش قيمتها حائز اهميت نيست بلکه بايد راههـاي اقتصادي تري براي استحصال مس بدست آورد .انتخــاب عمليــات بيوهيــدرومتالورژي بطــو رگســترده اي بــه شــرايط کــاني شناســي مــس بســتگي دارد . بزرگتــرين کــاربرد بيـوتکنولوژي در صناي ـع معدني در بيوليچ ـينـگ کانيهاي کم عيار و باطله ها در توده هاي اسيدشـوئي اسـت. اگر چـه سـولفيدهاي مس ثانويه،