به منظور استخراج رنیوم از غبار تشویه مولیبدنیت، عملیات انحلال بر روی آن انجام می گیرد. رنیوم و مولیبدن به صورت یون های پررنات و مولیبدات درآمده که به کمک روش های مختلف تغلیظ می توان با جداسازی یون ها و نهایتا کریستالیزاسیون به نمک های رنیوم رسید. در فرآیند انحلال که شروع فرآیند استخراج رنیوم است می توان از انحلال اسیدی، قلیایی و انحلال در حضور عوامل اکسیدکننده کمک گرفت. در این بررسی انحلال غبار تشویه مولیبدنیت توسط اسید نیتریک، هیپوکلریت سدیم، برم، آب اکسیژنه، اکسیژن، هیدروکسید سدیم و هیدروکسید کلسیم بررسی و مناسب ترین محلول و غلظت آن از نظر بیشترین میزان انحلال رنیوم تعیین گردیده است.

مطالعه ترمودینامیکی احیای مولیبدنیت با کربن، در حضور اکسیدمنیزیم، انجام شد. نمودارهای پایداری مربوط به دو سیستم MoS2-MgO و MoS2-MgO-C در دمای ثابت 1200K رسم و مورد بررسی قرار گرفتند. این بررسی ها نشان داد که فرآیند با اکسیداسیون مستقیم مولیبدنیت توسط اکسیدمنیزیم و در ادامه با تشکیل فازهای میانی اکسیدمولیبدن، (MoO2) و مولیبدات منیزیم (MgMoO4)، پیش می رود. ترکیب فازهای گازی موجود در فرآیند، حاکی از آن بود که بخش اعظم فازگازی به منوکسیدکربن (CO) اختصاص دارد. همچنین نمودارهای پایداری مربوط به سیستم های Mo-O-C (احیای دی اکسیدمولیبدن با کربن) و Mo-O-Mg-C (احیای مولیبدات منیزیم با کربن) رسم و مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی ها نشان داد که محصولات احیا شامل Mo، Mo2C و MoC خواهند بود.

در این پژوهش میزان توانایی باکتری های بومی منطقه سرچشمه در حل کردن میکروبی کنسانتره مولیبدنیت مجتمع مس سرچشمه مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور گونه هایی از باکتری های تیوباسیلوس فرواکسیدانThiobacillus Ferrooxidans  از پسابهای معدن مس سرچشمه جداسازی شده و به روش ظروف لرزان Shaking Flasks بر کنسانتره مولیبدنیت اثر داده شده اند. تاثیر افزایش دانسیته پالپ از 1% به 5%، تغییر محیط کشت از 9K به Norris وافزودن ماده Tween 80 بعنوان سرفکتانت مورد بررسی قرار گرفته است. حل کردن شیمیایی این کنسانتره نیز در شرایط مشابه انجام گرفته و نتایج بمنظور مقایسه آورده شده است. نتایج حاصل از این بررسی حاکی از آن است که در حل کردن میکروبی مقدار مولیبدن محلول افزون بر شش برابر حل کردن شیمیایی بوده است. جدایش انتخابی پیریت و کالکوپیریت همراه با مولیبدنیت توسط این سویه از باکتری ها امکانپذیر است. چنانچه هدف از حل کردن میکروبی حذف مس و آهن همراه با مولیبدنیت باشد، استفاده از محیط کشت Norris یا بکارگیری Tween 80 با کوتاه کردن زمان انحلال منجر به کاهش هزینه می شوند.

در این پژوهش، سینتیک احیای کربوترمی مولیبدنیت در حضور اکسیدمنیزیم مورد بررسی قرار گرفت. نمونه های پودری با نسبت استوکیومتری(مولیبدنیت: اکسیدمنیزیم: گرافیت 2: 2: 1) تهیه و تحت آزمون آنالیز حرارتی هم زمان (STA)، با سه نرخ حرارتی10، 15 و20 درجه بر دقیقه، قرار گرفتند. به منظور تعیین فازهای میانی تشکیل شده در طول فرآیند، یک سری آزمایش های هم دما تحت اتمسفر آرگون صورت گرفت. نتایج نشان داد که فرآیند در محدوده دمایی º C 900 تا º C1400 امکان پذیر بوده و با تشکیل فازهای میانی اکسید مولیبدن (MoO2) و مولیبدات منیزیم (MgMoO4) پیش می رود. بررسی های سینتیکی با روش های بدون مدل فریدمن، اوزاوا، کسینجر و روش برازش مدل کوتز-ردفرن انجام شد. نتایج حاصل از تمامی روش ها تطابق خوبی با یکدیگر داشته و حاکی از آن بودند که مکانیزم حاکم بر واکنش کنترل شیمیایی و مقدار انرژی اکتیواسیون آن در حدود kJ/mol 425 می باشد.

در بسیاری از موردها در کارخانه تغلیظ مجتمع مس سرچشمه، عیار مس کنسانتره مولیبدنیت از حد مجاز تجاوز می کند. این امر سبب کاهش ارزش اقتصادی کنسانتره می شود. بنابراین با افزودن میزان مس، کنسانتره کنترل می شود. سدیم سیانید مادهای است بسیار سمی و آلودگی محیطی را به دنبال دارد. در این پژوهش، امکان سنجی استفاده از توان میکروارگانیسم ها در این فرایند مورد بررسی قرار گرفت. در ابتدا پس از نمونه گیری از کنسانتره مولیبدنیت مجتمع مس سرچشمه و انجام تجزیه های شیمیایی و مینرالوژیک، نمونه های مورد نظر، تحت فرایند بیولیچینگ به وسیله باکتری های مزوفیل (کشت مخلوط از باکتری های اسیدی تیوباسیلوس فرواکسیدانس، اسیدی تیوباسیلوس تیواکسیدانس و لپتوسپریلم فرواکسیدانس) و ترموفیل (اسیدیانوس بریرلی و سولفولوبوس اسیدوکالداریوس) موجود در بانک میکروبی مرکز پژوهشی مس سرچشمه قرار گرفت. پس از انجام بیولیچینگ در فلاسک های متحرک با روش طراحی آزمایش ها، نتیجه های حاصل در راکتور بیولیچینگ به وسیله باکتری های ترموفیل و مزوفیل مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد میزان حذف مس از کنسانتره مولیبدنیت به وسیله باکتری های مزوفیل 50 درصد (دمای 35 درجه، pH برابر 2 و درصد جامد 10 و تلقیح باکتری 12 درصد) و به وسیله باکتری های ترموفیل 60 درصد (دمای 65 درجه،pH  برابر با 1.5، تلقیح باکتری 12 و درصد جامد 10) است. بنابراین استفاده از روش میکروبی در تعدیل میزان مس کنسانتره مولیبدنیت از اهمیت قابل توجهی برخوردار بوده و از مشکلات زیست محیطی نسبت به سایر روش ها، جلوگیری می نماید.

در این پژوهش، میزان انحلال مولیبدنیت و انرژی مصرفی به وسیله فرایند الکترواکسیداسیون کنسانتره مولیبدنیت در الکترولیت قلیایی بررسی شده و اثر پارامترهای گوناگون شامل پتانسیل الکتریکی، نسبت مایع به جامد، غلظت نمک سدیم کلرید، و فاصله بین الکترودها بر میزان انحلال مولیبدنیت و انرژی مصرفی در سل الکتروشیمیایی مورد بررسی قرار گرفته است. نتیجه ها نشان می دهد که میزان انحلال مولیبدنیت با افزایش پتانسیل الکتریکی، نسبت مایع به جامد و غلظت نمک سدیم کلرید افزایش می یابد. همچنین با افزایش فاصله بین الکترودها تا 10 mm، میزان انحلال مولیبدنیت افزایش و برای مقدارهای بیش از آن کاهش می یابد. میزان مصرف انرژی با افزایش پتانسیل الکتریکی، نسبت مایع به جامد و فاصله بین الکترودها افزایش می یابد و با افزایش غلظت نمک سدیم کلرید تا 100 g/L کاهش یافته و برای مقدارهای بیش تر از آن افزایش می یابد. در شرایط بهینه (پتانسیل الکتریکی برابر با 3V، فاصله بین الکترودها 10 mm، نسبت مایع به جامد 200 mL/g و غلظت نمک سدیم کلرید برابر با 100 g/L و مدت زمان 4 ساعت) میزان انحلال مولیبدنیت و میزان انرژی مصرفی به ازای هر کیلوگرم مولیبدن انحلال یافته، به ترتیب معادل %70.41 و 5.56 kWh تعیین شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.