Microwave assisted roasting of sulphidic tailings

Abstract

Mijnbouw produceert grote hoeveelheden afval. Bijvoorbeeld sulfidische tailings, deze bevatten nog steeds waardevolle metalen zoals koper (Cu). Sulfidische tailings zijn een probleem voor het milieu omdat ze zure mijneffluenten afgeven die uitloging van metalen veroorzaken. Deze thesis trachtte twee afvalstromen uit de mijnbouw te combineren, nl. sulfidische tailing en carbonaat-rijk afvalgesteente, in een rooststap waarbij simultaan sulfidische mineralen geoxideerd werden en SO2 gas gefixeerd werd als sulfaten. Vervolgens werd de invloed van deze rooststap getest op de Cu uitloogbaarheid in een ammonia-oplossing. Als eerste werd de rooststap geoptimaliseerd in een conventionele oven (CF). Hierna werden de geoptimaliseerde condities getest in een microgolfoven (MW). De MW biedt een snellere en meer selectieve opwarming, en is bovendien energiezuiniger. Vaste stalen werden geanalyseerd via XRF en Q-XRD. Vervolgens werd er met ammonium uitgeloogd en de Cu extractie bepaald via ICP-OES. De gevormde hoeveelheid sulfaat (gefixeerde SO2) is het hoogst voor gerooste stalen op 500 °C in de CF. MW roosten bij 500 °C vertoont lagere sulfaatvorming, omdat FeS2 niet volledig geoxideerd is. Het meeste Cu is uitgeloogd voor stalen geroost op 500 °C, waarbij uitloging gedurende 3 h op 60 °C optimaal is. Deze studie toont aan dat toevoeging van afvalgesteente tijdens de rooststap de SO2 fixatie doet toenemen en dat de Cu recovery na MW roosten toeneemt, maar daalt na CF roosten met toenemend gehalte aan afvalgesteente.