احداث کارخانه استحصال نیکل و مس از الکترولیت بازگشتی از پالایشگاه

شرح کامل پروژه

هدف پروژه، استحصال عناصر مس و نیکل و بازیابی اسید سولفوریک جهت استفاده مجدد در پالایشگاه مجتمع مس سرچشمه، جهت تولید ۱۱۵ تن کاتد نیکل و ۵۷۰ تن کاتد مس در سال است.

فرآیند پروژه

الکترولیز در شیمی و صنعت، شیوه‌ای برای جداسازی عنصرها و ترکیب‌هایی است که با پیوند شیمیایی به هم متصل هستند. این جداسازی با گذراندن جریان الکتریکی مستقیم (DC) از میان این مواد صورت می‌گیرد. در تکنولوژی electrowinning شرکت ٍEMEW، الكتروليت با سرعت و شدت بسیار زیاد (در مقایسه با روش های سنتی) درون سلول های electrowinning از مجاورت آند و كاتد گردش مي يابد که این خاصیت، امر انتقال جرم را بطور قابل توجهی بهبود می بخشد که منجر به بهبود كارايی سیستم می گردد.
در فرایند electrowinning، الکترولیت خروجی پالایشگاه که حاوی عنصر مس و سایر عناصر می باشد، به حجم ۶۰ هزار لیتر در روز وارد سلول های استخراج مس می گردند. زمانیکه جریان از مایع الکترولیت اسیدی عبور می‌کند، بر اساس فرایند آبکاری الکتریکی عنصر مس از محلول جدا شده و روی کاتد رسوب می‌نماید. فرایند رسوب مس طی دو مرحله انجام خواهد گرفت که در مرحله اول طی ۳۶ ساعت، غلظت مس محلول از ۴۰ گرم بر لیتر به ۶٫۳ گرم بر لیتر و در مرحله دوم پس از گذشت ۳۶ ساعت از ۶٫۳ گرم بر لیتر به ۱ گرم بر لیتر کاهش خواهد یافت و در نهایت حدوداً ۲ تن کاتد مس با عیار بالای ۹۹% تولید خواهد گردید.
پس از استخراج کامل مس از الکترولیت ورودی، محلول مس زدایی شده وارد بخش خالص سازی اسید (Acid Purification Unit) می گردد که در این مرحله با استفاده از دو مرحله فیلتراسیون فیزیکی و شیمیایی، ناخالصی های موجود در محلول گرفته شده و محلول اسیدی با غلظت ۹۹% آماده بازگشت به مدار پالایشگاه می گردد.

در حال حاضر، به علت غلظت پایین الکترولیت ورودی از پالایشگاه، امکان استخراج نیکل وجود ندارد. بنابراین تا زمانی که غلظت الکترولیت به سطح نرمال برنگردد، از سلول های تخصیص یافته جهت استحصال نیکل، به عنوان سلول های استحصال مس استفاده می شود.

دستاورد برای کشور

الکترولیت خروجی پالایشگاه مس سرچشمه حاوی حدود ۴۰ گرم مس و ۴ گرم نیکل در هر لیتر می باشد. پیش از احداث این کارخانه، این عناصر گرانبها عملا به ضایعات و پسماند تبدیل می شدند. احداث این کارخانه علاوه بر جلوگیری از به هدر رفت سرمایه ملی، با استفاده از آخرین تکنولوژی روز دنیا میزان آلودگی و خطرات محیطی برای پرسنل را به صفر رسانده است. این در حالی است که تولید کاتد مس با تکنولوژی های موجود (پالایشگاه مس) همواره با خطرات مسمومیت حاصل از استنشاق آرسنیک و سایر گازهای موجود در فضا همراه بوده است.
همچنین یکی از محصولات جانبی این پلنت اسید سولفوریک تصفیه شده می باشد، میزان ۷۰% اسید ورودی این پلنت کاملا بازیابی شده و اسید خروجی این پلنت مجدداً به چرخه تولید باز می گردد که همین امر تاثیر بسیار زیادی در کاهش آلودگی محیط زیست خواهد داشت.
با توجه به نقش اساسی و کاربرد گسترده فلز نیکل در صنایع آلیاژی کشور، این محصول نقش استراتژیکی در صنایع پیشرفته و حساس کشور ایفا می نماید و تولید داخلی این فلز وابستگی کشور به واردات این محصول از سایر کشورها را به طور قابل توجهی