انواع روش های فرآوری در صنعت سرب و روی

روش های مختلفی برای فرآوری سرب و روی وجود دارد که در ادامه به برخی از مهم ترین آن ها اشاره می شود:

• روش Heavy Media Cyclone (H.M.C): در این روش، قبل از ورود مواد خام به آسیا، از یک هیدروسیکلون استفاده می شود. به جای آب، از سیالی با وزن مخصوص ۲.۳ تا ۵ برای جداسازی باطله ها استفاده می شود. این کار باعث کاهش هزینه های آسیاکردن و افزایش عیار ماده معدنی برای فرآیند فلوتاسیون می شود.

• فرآیند ولز: این روش برای تبخیر روی و بازیافت آن از پسماندها و مواد ثانویه (مانند سرباره ها و کیک های لیچینگ) کاربرد دارد. در این روش از یک کوره گردان بلند با آستر نسوز استفاده می شود و محصول نهایی، اکسید روی با عیار حدود ۴۵ درصد است. این روش به ویژه زمانی مفید است که تغلیظ کانسنگ با روش فلوتاسیون امکان پذیر نباشد.

• روش های مستقیم (کالدو/TBRC، KIVCAT، QSL، اتوکومپو): برخلاف روش کوره بلند، در این روش ها استخراج سرب از کانه در یک مرحله انجام می شود و نیازی به تصفیه جداگانه کنسانتره نیست. با این حال، سرب خام به‌دست آمده برای افزایش عیار نیاز به تصفیه دارد.

• هیپ لیچینگ و بیوهیپ لیچینگ: هیپ لیچینگ برای کانسنگ های سنگ شکنی شده و در برخی موارد آگلومره شده با عیار پایین استفاده می شود. حلال مناسب روی مواد انباشته شده پاشیده می شود تا فلز استخراج شود. برای کانسنگ های سولفیدی با مقدار کم، از بیوهیپ لیچینگ (با استفاده از میکروارگانیسم ها) استفاده می شود. به طور کلی، هیپ لیچینگ برای کانی های اکسیدی و سولفیدی ثانویه و بیوهیپ لیچینگ برای کانی های سولفیدی اولیه مناسب تر است.

• استخراج حلالی (SX): این روش برای تصفیه فلزات از محلول ها و پساب های صنعتی و جداسازی یون های فلزی کاربرد دارد. این روش امکان استفاده از خاک هایی با عیار پایین (۴ تا ۸ درصد) را فراهم می کند و کارایی بالاتری (۲۰ تا ۲۵ درصد) نسبت به روش های سنتی دارد. همچنین برای خاک های دارای عناصر و ناخالصی های مختلف مانند کلر مناسب است.

• فناوری Doe Run: این فناوری از یک فرآیند شیمیایی مرطوب برای حل کنسانتره سرب و سپس استخراج آن با استفاده از جریان الکتریکی (مشابه الکترووینینگ روی) استفاده می کند.

• فلوتاسیون: فلوتاسیون یکی از رایج ترین و مؤثرترین روش ها برای جداسازی کانی های سولفیدی سرب و روی از باطله است. این فرآیند بر اساس اختلاف در آب گریزی سطح کانی ها استوار است. در این روش، با استفاده از مواد شیمیایی خاص (مانند کلکتورها، فروم ها و دپرسانت ها)، سطح کانی های مورد نظر آب گریز شده و به حباب های هوا می چسبند و به سطح مخلوط آب و مواد معدنی می آیند و جدا می شوند. عوامل مختلفی مانند pH، اندازه ذرات، دما و غلظت مواد شیمیایی بر راندمان فلوتاسیون تأثیر می گذارند. انواع مختلفی از فلوتاسیون مانند فلوتاسیون مستقیم، انتخابی و دیفرانسیل برای فرآوری کانی های سرب و روی استفاده می شود.

مطلب پیشنهادی: انتخاب مناسب ‌ترین تجهیزات معادن زیر زمینی

وضعیت ذخایر و تولید جهانی

بزرگترین تولیدکنندگان روی در جهان به ترتیب کشورهای چین، استرالیا، پرو، هند، آمریکا، مکزیک، کانادا، بولیوی، قزاقستان و ایرلند هستند. ایران نیز با داشتن ۳ درصد ذخایر سرب و ۸ درصد ذخایر روی دنیا، از ذخایر قابل توجهی برخوردار است و پیش از اکتشافات تکمیلی معدن مهدی آباد، در جایگاه دومین تولیدکننده بزرگ سرب و روی در منطقه پس از ترکیه قرار داشت. (لازم به ذکر است که این آمار ممکن است با اکتشافات جدید تغییر کرده باشد و نیاز به بروزرسانی دارد.)

با توجه به هزینه های بالای سرمایه گذاری و عملیاتی فرآوری و تأثیر آن بر اقتصاد پروژه، انتخاب روش های فرآوری در صنعت سرب و روی مناسب از اهمیت بالایی برخوردار است.

پیشنهاد برای معادن با عیار پایین

برای معادنی که عیار پایینی دارند، پیشنهاد می شود پس از خردایش اولیه، از یک روش فرآوری ثقلی با بازدهی بالا (حدود ۹۰ درصد) استفاده شود تا عیار ماده خام به ۱۵ تا ۲۵ درصد برسد. سپس کنسانتره حاصل از روش ثقلی با استفاده از فلوتاسیون تا حدود ۴۵ تا ۵۰ درصد پرعیار می شود. کنسانتره حاصل مستقیماً وارد مرحله کوره شده و باطله آن با روش لیچینگ دوباره پرعیارسازی می شود. این روش امکان پرعیارسازی ترکیبات سولفیدی و اکسیدی را فراهم می کند.

مطلب پیشنهادی: تاثیر صنایع معدنی در اقتصاد چیست

نکات مهم در مورد روش های فرآوری در صنعت سرب و روی

• ملاحظات زیست محیطی: در انتخاب روش فرآوری، باید به ملاحظات زیست محیطی و کاهش اثرات منفی بر محیط توجه ویژه ای شود.
• بازیافت: بازیافت سرب و روی از منابع ثانویه (مانند باتری ها و ضایعات صنعتی) نیز از اهمیت بالایی برخوردار است و باید مورد توجه قرار گیرد.
• اقتصاد پروژه: تحلیل دقیق اقتصادی و بررسی هزینه ها و درآمدهای هر روش فرآوری، برای انتخاب بهینه ضروری است.
• بهینه سازی فرآیند: استفاده از فناوری های نوین و بهینه سازی پارامترهای فرآوری می تواند به افزایش بازدهی و کاهش هزینه ها کمک کند.

با در نظر گرفتن این نکات، می توان فرآیند فرآوری سرب و روی را به صورت بهینه و پایدار انجام داد.

نتیجه گیری