چکیده: این پژوهش، بر امکان فرآیند لیچینگ مس از بخش اکسیدی معدن مس نسیم (بردسکن) و بازیابی آن از محلول لیچینگ با استفاده از فرآیند استخراج با حلال متمرکز شده است. در مرحله‌ی لیچینگ، ابتدا تأثیر پارامترهای مهم عملیاتی شامل غلظت اسیدسولفوریک، نسبت مایع به جامد، میزان اختلاط پالپ، دما و زمان تماس بر بازیابی مس بررسی و سپس شرایط بهینه پارامترها و اثرات متقابل آن‌ها با استفاده روش سطح پاسخ تعیین شد. افزون بر آن، برای بررسی بیشتر رفتار فرآیند لیچینگ، سینتیک انحلال مس بر اساس مدل‌های هسته انقباضی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که زمان و دمای انحلال بیشترین تأثیر و اثر خطی سرعت هم‌زدن پالپ کمترین درجه‌ اهمیت را بر بازیابی مس داشتند. همچنین بازیابی مس بشدت تحت تأثیر اثرات متقابل نسبت مایع به جامد با دما و نرخ هم‌زنی با زمان لیچینگ قرار گرفت. بهینه‌سازی فرآیند با استفاده از روش تابع مطلوبیت انجام شد و مشخص شد که بیش از 88/17 درصد مس تحت شرایط غلظت اسید 17%، نسبت مایع به جامد 11/3 میلی‌لیتر بر گرم، سرعت هم‌زنی 390 دور بر دقیقه، دمای 50 درجه‌ سانتی‌گراد و زمان لیچینگ 60 دقیقه بازیابی شد. تحت این شرایط، محلول سولفاته با محتوی مس 2083 میلی‌گرم بر لیتر بدست آمد. مطالعه سینتیک لیچینگ هم نشان داد که مدل نفوذ از طریق تولیدی با انرژی فعال‌سازی 28/92 کیلوژول بر مول کنترل‌کننده‌ی نرخ انحلال است. در مرحله‌ی استخراج با حلال، رفتار استخراجی مس از محلول لیچینگ سولفاته با استخراج کننده تجاری Acorga M5640 رقیق‌ شده در کروزین بررسی گردید. تأثیر پارامترهای مهم از قبیل غلظت استخراج‌کننده، زمان استخراج، pH محلول و دما بر کارایی استخراج و فاکتور جداسازی Cu/Fe ارزیابی شد. یافته‌ها نشان داد که حدود 92/32 درصد مس از محلول لیچینگ در غلظت 10 درصد حجمی Acorga M5640، نسبت فاز آلی به آبی 1:1، زمان تماس 20 دقیقه، pH 2/5 و دمای 25 درجه‌ سانتی‌گراد استخراج شد. همچنین افزایش بیشتر در مقادیر تعیین ‌شده اثر مثبتی بر استخراج مس نداشت. در این شرایط، فاکتور جداسازی Cu/Fe برابر 29/64 بدست آمد. مکانیسم استخراج با استفاده از نمودار log(D) – 2 pH در مقابل لگاریتم غلظت استخراج‌کننده مطالعه شد که همراهی دو مول استخراج‌کننده را برای استخراج یک مول مس تایید کرد. بر طبق دیاگرام مک کیب تیل ساخته شده دستیابی به مقدار بیشینه استخراج تنها طی یک مرحله استخراج ممکن شد. افزون بر این، داده‌های ترمودینامیکی بررسی شدند و مشخص شد که فرآیند استخراج در دمای 298 کلوین گرماگیر و غیرخودبه‌خودی بود. فاز آلی باردار شده استریپ و 80/94 درصد مس پس از 20 دقیقه با استفاده از 10 درصد غلظت اسید‌سولفوریک بازیابی شد.