بهينه سازي فرآيند بيوليچينگ سرباره مجتمع مس سرچشمه با استفاده از روش سطح- پاسخ word

دانلود

 کلمات کليدي: بيوليچينگ – سرباره مس– مزوفيل – ترموفيل – روش سطح پاسخ
 ‹‹فهرست مطالب››
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
1-1) تاريخچه هيدرومتالورژي و بيوهيدرومتالورژي در استخراج مس................. 2
1-2) مقايسه فرآيندهاي هيدرومتالورژي و پيرومتالورژي4
1-3) معرفي دامپهاي سرباره سرچشمه.......... 6
1-3-1) دامپ شمالي....................... 8
1-3-2) دامپ جنوبي...................... 11
فصل دوم: مباني نظري و مروري بر كارهاي گذشته
2-1) کاني­هاي اکسيدي مس................. 14
2-2) کاني­هاي سولفيدي مس................ 15
2-3) فروشويي ميکروبي کاني­هاي سولفيدي... 15
2-4) ميکروارگانيسم­هاي مورداستفاده در بيوليچينگ 16
2-5) تقسيم بندي بر اساس دما............ 17
2-5-1) باکتري­هاي مزوفيل.............. 17
2-5-2) ترموفيل معتدل (moderate thermophile). 23
2-5-3) ترموفيل مطلق (extreme thermophile)... 24
2-6) تقسيم بندي باکتري­هاي براساس خودکفايي غذايي 26
2-7) سازگار كردن باكتري با محيط بيوليچينگ (آداپتاسيون) 28
2-8) عوامل موثر در فروشويي ميكروبي..... 29
2-8-1) عوامل فيزيولوژيكي محيط فروشويي 29
2-8-2) پتانسيل اكسيداسيون احيا ...... 32
2-8-3) اسيديته محيط................. 32
2-8-4) تركيبات ممانعت كننده......... 33
2-8-5) دما.......................... 34
2-8-6) نوع کانه..................... 35
2-8-7) اندازه ذرات.................. 36
2-9) مدل­هاي انحلال باكتريايي کانه­هاي سولفيدي37
2-9-1) مکانيسم مستقيم............... 37
2-9-2) مکانيزم غير مستقيم........... 38
2-10) انحلال بيولوژيکي کاني­هاي سولفيدي مس 39
2-10-1) انحلال بيولوژيکي کالکوپيريت.. 39
2-10-2) انحلال بيولوژيکي کالکوسيت..... 40
2-10-3) انحلال بيولوژيکي کووليت...... 40
2-10-4) انحلال بيولوژيکي پيريت ....... 41
2-11) روش­هاي مختلف فروشويي ميکروبي در مقياس صنعتي 41
2-11-1) فروشويي توده اي (Dump Leaching). 41
2-11-2) فروشويي كپه اي (Heap Leaching) .. 42
2-11-3) فروشويي در محل (In Situ Leaching) . 42
2-11-4) فروشويي در تانك همزن دار (Tank Leaching) 43
2-11-5) فروشويي حوضچه اي (Vat Leaching).. 43
2-12) طراحي آماري آزمايش­ها (DOE)....... 45
2-13) روش سطح پاسخ(RSM).................. 47
فصل سوم: مواد و روش تحقيق
3-1) دستورالعمل تهيه نمونه معرف از دامپ‌هاي موجود 49
3-2) شناسايي و تعيين خواص خردايشي و مطالعات فرآوري مقدماتي 56
3-3) آزمايشات فروشويي ميكروبي در مقياس آزمايشگاهي 58
3-3-1) آزمايش بطري غلتان.............. 58
3-3-2) ظروف لرزان (Shaking Flask)........... 59
3-3-3)آزمايش­هاي ستون.................. 61
فصل چهارم: ارائه نتايج و تحليل يافته ها
4-1) نتايج حاصل از آناليز ابعادي........ 66
4-2) نتايج حاصل از آناليزهاي شيميايي و کاني شناسي 67
4-2-1) آناليز مينرالوژي و مطالعات ميکروسکپي نمونه سرباره 67
4-2-2) آناليز شيميايي.................... 67
4-3) آزمايش­هاي ظروف لرزان................ 68
4-3-1) طرح و نتايج آزمايش ظروف لرزان باکتري­هاي مزوفيل 68
4-3-2) بررسي تغييرات pH ، Eh و درصد بازيابي نسبت به زمان 72
4-3-3) طرح و نتايج آزمايش ظروف لرزان باکتري­هاي ترموفيل معتدل.................................... 75
4-3-4) بررسي تغييرات pH ، Eh و درصد بازيابي نسبت به زمان 78
4-4) نتايج آناليز بطري غلتان............. 81
4-5) نتايج آزمايش ستون................... 81
فصل پنجم: نتيجه گيري و پيشنهاد
5-1) نتيجه گيري....................... 86
5-1-1) بررسي حاصل از مطالعات کاني شناسي سرباره 86
5-1-2) بررسي نتايج حاصل از آزمايش­هاي ظرف لرزان 86
5-1-3) بررسي نتايج حاصل از آزمايش بطري غلتان87
5-1-4)بررسي نتايج حاصل از آزمايش ستون87
5-2) 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
   ذخايرجهاني­کانه­هاي با عيار بالا بتدريج رو به كاهش گذاشته و عيار سنگهاي معدني كاهش يافته است. يکي­از مشکلات بازيابي مواد از کانه­هاي کم عيار با تکنيک­هاي معمول، گران قيمت بودن به دليل مصرف انرژي بالا و نياز به هزينه­هاي سرمايه­اي بالا مي­باشد. از مشکلات ديگر هزينه­هاي محيط­ زيستي به سبب بالا بودن آلود­گي با استفاده از اين تکنولوژي­هاست. بيوتکنولوژي يکي از اميدبخش­ترين روشها براي حل اين مشکلات در مقايسه با پيرومتالوژي بوده و قرن حاضر قرن شکوفايي اين نوع تکنولوژي­هاست. تکنولوژي­هايي که هم جهت تامين امکانات رفاهي بكار مي آيند و هم حفظ محيط زيست را مورد توجه قرار ميدهند. فعاليت­هاي انساني خواسته يا ناخواسته منجر به توليد آلودگي محيطي مي­شود که آسيب­هاي جبران ناپذيري به محيط زيست و خود انسان وارد مي­کند. کارخانه­هاي صنعتي بيشترين سهم را در اين آلودگي دارند. استخراج فلزات هم بخش مهمي از اين آلودگي­ها را دامن ميزنند. محققان زيادي از اواسط قرن گذشته تلاش خود را در راستاي يافتن راههايي براي کاهش اين آلودگي­ها که در بخش استخراج فلزات حاصل مي­شود، آغاز کردند. در صنعت استخراج مس که معمولاً از روش­هاي حرارتي استفاده مي­شود، روش­هاي هيدرومتالورژي، الکتريکي و غيره جهت کاهش اين آلودگي­ها پيشنهاد شده است. در چند دهه اخير دانش بيوتکنولوژي به عنوان يک تکنولوژي کليدي، تحول شگرفي در عرصه زندگي انسان­­ها گذاشته است.مهمترين ابزار اين علم، ميکروارگانيسم­ها مي­باشند. با استفاده از ميکروارگانيسم­ها، فرآورده­هاي مختلف غذايي، دارويي، شيميايي، معدني در مقياس صنعتي توليد مي­گردد]1[.
بيوليچينگ يکي از روشهاي استخراج فلزات از ماده معدني با استفاده از ميکروارگانيسم در محيط آبي به همراه هوا مي‌باشد. در اين روش ماده معدني حاوي آهن و گوگرد (پيريت، کالکوپيريت و غيره) به وسيله گونه‌هاي خاصي از باکتري مزوفيل از قبيل اسيدي تيوباسيلوسفرواکسيدانس، اسيدي تيوباسيلوس تيواکسيدانس و لپتوسپريليوم فرواکسيدانس، گونه‌هاي ترموفيل معتدل از قبيل سولفوباسيلوس و گونه ترموفيل مطلق از قبيل سولفولوبوس و اسيديانوسبريرلي مورد انحلال قرار مي‌گيرد. اين گونه ميکروارگانيسم ها، انرژي زيستي خود را از اکسيداسيون يون فرو و يا اکسيداسيون گوگرد به همراه دي‌اکسيدکربن مورد نياز، تأمين مي‌کنند. در انحلال کاني هاي سولفيدي به وسيله ميکروارگانيسم ها دو مکانيسم اصلي، مستقيم و غيرمستقيم، مورد تأييد محققين مي‌باشد. در مکانيسم اوليعني مستقيم، فعاليت باکتري و اتصال آن به سطح کاني سبب انحلال شده و در مکانيسم دوم فعاليت باکتري در انحلال به صورت غيرمستقيم بوده و از راه تبديل آهن فرو به فريک (اکسيداسيون) انجام مي‌شود. فرآيند انحلال ميکروبي (بيوليچينگ) و اکسيداسيون ميکروبي (بيواکسيداسيون) به دليل مزيت هايي که از لحاظ زيست محيطي، تکنولوژيکي و اقتصادي نسبت به ديگر روش هاي استحصال عناصر از کاني‌هاي سولفيدي و حتي غيرسولفيدي (ذوب و غيره) دارند، جايگزين روش هاي متداول (در فرآوري کانسنگ کم عيار) شده‌اند[2]. استخراج مس معمولاً با استفاده از دو روش پيرو متالورژي و هيدرومتالورژي انجام مي­شود. در روش پيرومتالورژي با استفاده از فرآيندهاي ذوب و پالايش؛ مس کاتد با عيار 99/99 درصد توليد مي­شود اما آلودگي­هاي زياد اين فرآيند­ها، که عمدتا منجر به توليد گازهاي سمي و باران­هاي اسيدي است و بدون هيچ محدوديتي در محيط رها سازي مي­شود، باعث شده است که طي دهه­هاي اخير اين صنعت مورد بازنگري قرار گرفته و بدنبال روشهاي جايگزيني براي توليد مس و ساير فلزات برآيند. هيدرومتالورژي ميتواند در اين راستا بسيار كمك نمايد. روش­هاي هيدرومتالورژي به دو صورت شيميايي و بيولوژيکي انجام مي­گيرد. روش بيولوژيکي در مورد کاني­هاي سولفيدي کم عيار و همچنين کاني­هاي مقاوم مناسب مي باشد ]3و4[.
بيوليچينگ، استخراج فلزات از كانيها يا تركيبات فلزي سولفيدي يا كنسانتره‫ها با استفاده از اجزايي كه به آساني در محيط يافت مي‫شوند، شامل آب، هوا و باكتري‫ها مي‫باشد. سرعت ليچينگ كانيهاي سولفيدي غير‫محلول يا كم‫محلول در اسيد، مانند كالكوپيريت، با فعاليت انواع بخصوصي از باكتري‌ها كه قادرند از طريق اكسيداسيون اين كانيها انرژي كسب نمايند، تسريع مي‌گردد.
 

👇 تصادفی👇

ICDL2 - سوال کتبی ( سری دوم )سفالگری عصر آهنشیپ فایل حوضه های آبخیز استان یزدگزارش کارآموزی در شركت نيرو ترانس سپاهانتحقیق در مورد انواع اعتیاد و راه های جلوگیری از اعتیاد (فرمت word و باقابلیت ویرایش) -تعداد صفحات20 صفحهعکس نوشته حرفه ای(بهمراه نستعلیق) ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل بهينه سازي فرآيند بيوليچينگ سرباره مجتمع مس سرچشمه با استفاده از روش سطح- پاسخ word

بهينه سازي فرآيند بيوليچينگ سرباره مجتمع مس سرچشمه با استفاده از روش سطح- پاسخ word

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

خرید اینترنتی بهينه سازي فرآيند بيوليچينگ سرباره مجتمع مس سرچشمه با استفاده از روش سطح- پاسخ word

👇🏞 تصاویر 🏞