وبلاگ

:
سرب پنجمین فلز پرمصرف در سطح جهان است كه كاربردهای متنوعی در صنایع فلزی، شیمیایی ، نظامی و… دارد كه امروزه بیشترین مصرف آن در ساخت باتری های اتوموبیل میباشد. در سالهای گذشته بیشترین منبع مورد استفاده در تولید شمش سرب، استفاده از كانسارهای این فلز با ارزش بوده است. در حالیكه در 20 سال گذشته بدلیل روند نزولی میزان ذخایر معادن و نیز مشكلات زیست محیطی انباشت مصنوعات ساخته شده از سرب بازیافت این فلز مورد توجه قرار گرفت. به نحوی كه امروزه بیش از 80 درصد شمش سرب تولیدی در دنیا از باتریها و نیز پسماندهای حاوی سرب استحصال میشود. كانه سرب به همراه عنصر روی بوده و لذا استحصال شمش این دو فلز بطور موازی میباشد. پسماند كارخانه های تولید شمش سرب و روی نیز حاوی فلز سرب میباشد اما بدلیل ساختار مینرالی خاص آن به روشهای معمول قابل بازیافت نمیباشد. لازم به ذكر است كه سنگ معدن حاوی سرب بطور معمول حاوی 3,5 تا 4 درصد سرب است درحالیكه پسماند كارخانه تولید شمش روی حاوی حداقل 7,5 درصد سرب میباشد. در این پایان نامه دو روش معروف استحصال سرب از كیك حاوی این ماده (روش فلوتاسیون و روش محلولهای نمكی) بررسی و مقایسه شده وپارامترهای روش جدید محلولهای نمكی بهینه

 سازی شده است.

فصل اول: کلیات
1-1- هدف
هدف از این تحقیق ارزیابی روش و بهینه سازی پارامترهای فرآیند بازیابی سرب از كیك های واحد انحلال كارخانه تولید شمش روی به روش محلولهای نمكی میباشد. دو دلیل عمده انجام تحقیقاتی پیرامون این مبحث را ضروری مینماید، یكی مشكلات زیست محیطی ناشی از دفع كیك های حاوی سرب و سایر فلزات سنگین در اطراف كارخانه ها است كه از سویی نیاز به زیرسازی بسیار پرهزینه داشته و از سویی احتمال نفوذ فلزات سنگین از جمله سرب به آبهای زیر زمینی دور از ذهن نخواهد بود . و از سویی دیگر افزایش بی سابقه   قیمت سرب در سال اخیر میباشد كه در صورت اجرای چنین طرحی، منابع درآمدزا را، افزایش خواهد داد. در خصوص قیمت سرب لازم به ذكر است كه قیمت این ماده معدنی در دوسال اخیر به دو برابر میانگین قیمت سرب در 50 سال گذشته رسیده است. همین مطلب، هزینه تجهیزات فرآیند بازیافت سرب را توجیه میكند. تا پیش از این میزان سرب موجود در پسماندهای واحد انحلال به حدی نبود كه بازیابی آنها اقتصادی باشد . در نتیجه بازیابی آن از پسماند مورد توجه كارخانجات قرار نمیگرفت. روشهای حرارتی (پیرو متالورژی) متعددی از جمله استفاده از كوره ویلز و Slag Fuming جهت بازیابی سرب از پسماندهای واحد انحلال شناخته شده است و سابقه علمی و عملی دارد. از آنجا كه احداث چنین واحدهایی سرمایه گذاری نسبتاً زیادی نیاز دار د و همچنین انتخاب چنین روشهایی از توجیه مالی و اقتصادی خیلی كمی برخوردار است، استفاده از روشهای شیمیایی بازیابی سرب مورد توجه دست اندركاران این صنعت قرار گرفته است.
جنبه های مجهول و مبهم و متغیرهای مربوط به پرسشهای این تحقیق، دستیابی به فرآیندی مطمئن و اقتصادی جهت بازیابی سرب و بهینه كردن مصرف مواد شیمیایی مورد نیاز میباشد.
متغیرهای مربوط شامل استفاده از Reagent های مختلف و انتخاب بهترین Reagent، شرایط فرآیند از قبیل PH، دما، زمان اقامت و نهایتاً تثبیت فرآیند مناسب میباشد.
یكی از مهمترین دیدگاه های این ط رح از آنجا ناشی میشود كه پروژه ای در منطقه انگوران در دست بررسی میباشد كه ظرفیتی معادل با 100 هزار تن شمش روی در سال میباشد. به این ترتیب پس از راه اندازی كارخانه ، كیك ناشی از كارخانه فوق حجم قابل ملاحظه ای خواهد داشت و بازیافت سرب از آن منبع درآمد مناسبی جهت عوامل توسعه طرح خواهد بود.
2-1- پیشینه تحقیق
بازیابی سرب از پسماند واحد انحلال كنسانتره های سولفوره سابقه علمی و عملی بیش از 50 سال را دارد ولی بازیابی سرب از پسماند واحد انحلال كانی های اكسیده سیلیكاته با روش هیدرومتالورژی تاكنون در مقیاس صنعتی انجام نشده است.
در این ارتباط معدودی از شركتهای مهندسی دارنده تكنولژی در جهان از قبیل شركت كالسیمین، شركت كاهنربا و Reunidas Tecnicas اسپانیا مطالعات و آزمایشاتی داشته اند كه نتایج تحقیقات و بررسیهای این شركتها در طرح آورده شده است. مطالعات انجام شده تحت عنوان شرکت TR اسپانیا بصورت توضیح كلی فرآیند بازیافت توسط محلولهای نمكی در فصل چهارم ارائه شده و نتایج آزمایشات انجام شده توسط شركت كالسیمین وكاهنربا بر روی كیك های موجود در منطقه انگوران در فصل پنج و شش آورده شده است.