Abstract The present study investigated the electrocoagulation (EC) process using holed Ferrum electrodes (HFE) in the mineral industries for copper recovery from the pregnant leach solution (PLS). To this end, the response surface methodology was used to optimize factors affecting copper recovery in the EC process. The Box-Behnken design was employed to optimize experiments and effects of four independent variables - including initial pH (X1), current density (X2), electrode distance (X3), and electrolysis time (X4) - were studied to investigate copper recovery. Moreover, a linear model was used to calculate the copper recovery rate. The most important independent variables and their interaction were evaluated using ANOVA. Optimal operating conditions with copper recovery were obtained at the initial pH of 5.2, current density of 438.2 mA/cm2, electrode distance of 2.10 cm, and electrolysis time of 68.05 min. The copper grade yield was above 90% that was shown by XRD and SEM-EDAX analyses. The results of the SEM-EDAX analysis indicated that the main elements contained in particles included copper (82.5%–90.4%), Fe (6.2%–8.6%), and O2 (3.4%–8.9%), respectively. Moreover, the results of XRD studies confirmed that the minerals formed in the studied samples were mostly classified into two main phases of copper and cuprite, and that the rare phase included quartz minerals. It is concluded that the EC process as a reliable method has highly desirable capability in the recovery of soluble copper and recycling of water from mineral industries, especially in mineral processing plants.

中文翻译：

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使用 RSM 的有孔铁电极 (HFE) 对铜回收和参数优化的电凝过程效率的影响

摘要 本研究调查了在矿物工业中使用带孔铁电极 (HFE) 从富集浸出液 (PLS) 中回收铜的电凝 (EC) 工艺。为此，响应面方法用于优化影响 EC 过程中铜回收率的因素。Box-Behnken 设计用于优化实验，并研究了四个自变量的影响 - 包括初始 pH (X1)、电流密度 (X2)、电极距离 (X3) 和电解时间 (X4) - 以研究铜回收率。此外，使用线性模型来计算铜回收率。使用方差分析评估最重要的自变量及其相互作用。在初始 pH 值为 5.2、电流密度为 438.2 mA/cm2、电极距离为 2.10 cm，电解时间为 68.05 min。XRD 和 SEM-EDAX 分析表明铜品位产率高于 90%。SEM-EDAX 分析结果表明，颗粒中所含的主要元素分别为铜（82.5%–90.4%）、Fe（6.2%–8.6%）和 O2（3.4%–8.9%）。此外，XRD研究的结果证实，研究样品中形成的矿物主要分为铜和赤铜矿两个主要相，稀有相包括石英矿物。得出的结论是，EC 工艺作为一种可靠的方法，在回收可溶性铜和回收矿物工业特别是矿物加工厂中的水方面具有非常理想的能力。XRD 和 SEM-EDAX 分析表明铜品位产率高于 90%。SEM-EDAX 分析结果表明，颗粒中所含的主要元素分别为铜（82.5%–90.4%）、Fe（6.2%–8.6%）和 O2（3.4%–8.9%）。此外，XRD研究的结果证实，研究样品中形成的矿物主要分为铜和赤铜矿两个主要相，稀有相包括石英矿物。得出的结论是，EC 工艺作为一种可靠的方法，在回收可溶性铜和回收矿物工业特别是矿物加工厂中的水方面具有非常理想的能力。XRD 和 SEM-EDAX 分析表明铜品位产率高于 90%。SEM-EDAX 分析结果表明，颗粒中所含的主要元素分别为铜（82.5%–90.4%）、Fe（6.2%–8.6%）和 O2（3.4%–8.9%）。此外，XRD研究的结果证实，研究样品中形成的矿物主要分为铜和赤铜矿两个主要相，稀有相包括石英矿物。得出的结论是，EC 工艺作为一种可靠的方法，在回收可溶性铜和回收矿物工业中的水方面具有非常理想的能力，尤其是在矿物加工厂中。和 O2 (3.4%–8.9%)，分别。此外，XRD研究的结果证实，研究样品中形成的矿物主要分为铜和赤铜矿两个主要相，稀有相包括石英矿物。得出的结论是，EC 工艺作为一种可靠的方法，在回收可溶性铜和回收矿物工业中的水方面具有非常理想的能力，尤其是在矿物加工厂中。和 O2 (3.4%–8.9%)，分别。此外，XRD研究的结果证实，研究样品中形成的矿物主要分为铜和赤铜矿两个主要相，稀有相包括石英矿物。得出的结论是，EC 工艺作为一种可靠的方法，在回收可溶性铜和回收矿物工业特别是矿物加工厂中的水方面具有非常理想的能力。