مهندسی معدن
سال:1386 | دوره:2 | شماره:3 |تعداد مقالات:10

در این مقاله ابتدا روش های پیش بینی ضریب بهره وری CSM و NTH به عنوان سردسته های روش های تجربی و تئوری تجربی مرور شده است.سپس ضمن بررسی ساختار بانک اطلاعاتی استفاده شده جهت پیش بینی ضریب بهره وری، پارامترهای موثر بر ضریب بهره وری معرفی شده است با استفاده از تحلیل آماری دو متغیره و چند متغیره معادلاتی برای تعیین ضریب بهره وری ارایه و بر روی نتایج حاصل از این معادلات بحث شده است. در ادامه با بهره گیری از شبکه عصبی، مناسب ترین شبکه برای تخمین ضریب بهره وری تعیین و توانایی شبکه در پیش بینی ضریب بهره وری با مقایسه آن با تحلیل آماری چند متغیره و مقادیر واقعی ضریب بهره وری، مورد بررسی قرار گرفته است. پیش بینی ضریب بهره وری TBM تونل گاوشان با استفاده از شبکه عصبی، بخش پایانی این تحقیق را تشکیل می دهد.

تاکنون الگوریتم های زیادی برای بهینه سازی محدوده معدنکاری زیرزمینی ارایه شده است. جدیدترین الگوریتمی که به این منظور تدوین شده الگوریتم کارگاه محتمل است. این الگوریتم با بهره گیری از منطق برنامه ریزی پویا برای محدوده معدنکاری زیرزمینی در کانسارهای رگه ای و لایه ای اجرا و محدوده بهینه را جستجو می کند. بر اساس الگوریتم کارگاه محتمل و با استفاده از C++ )ویژوال( یک برنامه کامیپوتری بنام SBO تدوین شده است. در این مقاله الگوریتم کارگاه محتمل به طور مختصر معرفی و جنبه های مختلف SBO به طور مفصل بیان شده است. ورودی برنامه مدل اقتصادی دو بعدی محدوده معدنکاری است. مشخصات بلوک های تشکیل دهنده مدل، شامل آدرس و ارزش اقتصادی آنها در یک فایل ذخیره و به برنامه معرفی می شود. برنامه SBO پس از دریافت مدل اقتصادی، یک مدل اقتصادی جدید که در آن محدودیت های فنی و مهندسی روش استخراج مثل حداقل طول و ارتفاع کارگاه استخراج منظور شده است را تشکیل می دهد. سپس الگوریتم مورد نظر بر روی مدل اخیر و محدوده بهینه معدنکاری مشخص می گردد. نتایج حاصل که شامل آدرس بلوک های واقع در محدوده بهینه است با دو شکل مختلف در یک فایل خروجی ذخیره می شود. برنامه SBO برای بهینه سازی محدوده معدنکاری زیرزمینی در تمام روش های استخراج زیرزمینی که بتوان آنها را به صورت دو بعدی مدلسازی کرد، قابل استفاده است.

در مقاله حاضر، پر عیارسازی کانسنگ فسفات موندون به منظور کاهش مقدار کانی های باطله از قبیل کربنات ها و کانی های آهن دار، مورد بررسی قرار گرفته است. طبق مطالعات کانی شناسی انجام شده، کانی فسفات موجود در کانسنگ، از نوع کانی های رسوبی و کلوفان است که کلسیت و کوارتز، بخش عمده باطله موجود در آن را تشکیل می دهند. در طراحی آزمایش های لیچینگ و کلسیناسیون از روش تاگوچی استفاده گردید. آزمایش های لیچینگ با اسید استیک به منظور حذف گانگ کربناته و افزایش عیار P2O5 انجام شد و تاثیر عوامل مختلف همچون زمان، غلظت اسید استیک و نسبت مایع/ جامد مورد بررسی قرار گرفت. عیار P2O5 محصول نهایی در شرایط بهینه، 31.19 درصد و بازیابی P2O5 در آن 99.9 درصد حاصل شد. از روش کلسیناسیون نیز به عنوان روشی برای کاهش گانگ کربناته و افزایش عیار P2O5 استفاده گردید. در بهترین شرایط، عیار P2O5 با استفاده از این روش به 25.25 درصد و بازیابی 99.8 درصد افزایش یافت به منظور کاهش مقدار Fe2O5 از روش جدایش مغناطیسی تر با شدت بالا استفاده گردید. در بهترین شرایط، عیار Fe2O5 از 2.58 به 1.43 درصد کاهش یافت.

در مطالعات امکان سنجی جنبه های متعدد فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار می گیرد. مولفه های هزینه نقش قابل توجهی در دامنه تغییرات برآمدهای اقتصادی پروژه داشته و تحلیل توزیع سهم نسبی آنها ضروری است. ارزیابی اقتصادی و مالی بر مبنای مفروضات و متغیرهایی صورت می پذیرد که مقادیر آنها همراه با عدم قطعیت بوده و بنابراین حساسیت و ریسک برآمدهای اقتصادی پروژه باید ارزیابی گردد. در این تحقیق، مدلی با استفاده از نرم افزارهای Excel و Comfar جهت تحلیل اقتصادی و مالی معدن مس سونگون تهیه و بر اساس آن سناریوهای متعددی با توجه به مقادیر مورد انتظار متغیرهای بحرانی، مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه جهت تحلیل ریسک اقتصادی و مالی از روش شبیه سازی مونت کارلو برای تخمین محتمل ترین برآمد پروژه استفاده گردید.بر اساس نتایج به دست آمده از تحلیل هزینه، کارخانه تغلیظ و معدن به ترتیب با 41 و 32 درصد بیشترین سهم از هزینه های سرمایه ای و با 52 و 34 درصد بیشترین سهم را از هزینه های عملیاتی به خود اختصاص می دهند. همچنین حساسیت نرخ بازگشت داخلی نسبت به قیمت فروش کنسانتره بیشتر از سایر عوامل است. در این ارتباط نرخ بازیابی کارخانه فرآوری، نرخ برابری ارز، هزینه های سرمایه ای، شیب نهایی معدن و هزینه های عملیاتی، در درجات بعدی اهمیت قرار می گیرند. در نهایت تحلیل ریسک انجام شده نشان می دهد که با در نظر گرفتن سطح اطمینان 90 درصد، محدوده نرخ بازگشت داخلی از 9.32% بیشتر و از 19.56% کمتر خواهد بود.

فروشویی یکی از مراحل هیدرومتالورژی است که برای استخراج عناصر با ارزش از سنگ معدن به صورت محلول مورد استفاده قرار می گیرد. معمولا کانسنگ های اورانیوم توسط مواد شیمیایی اسیدی یا قلیایی همانند اسیدسولفوریک یا کربنات سدیم و بی کربنات سدیم تحت فروشویی قرار می گیرند. در این مقاله نتایج بررسی های فروشویی اسیدی انجام شده بر روی نمونه کانسنگ خشومی ارایه شده است. منطقه خشومی در 150 کیلومتری شمال شرقی یزد واقع است. طی مطالعات اولیه 47 آنومالی در آن ارزیابی گردید. آنومالی 6 با 5 بلوک به لحاظ پرتوزایی قابل ملاحظه و وجود کانی های ثانویه اورانیوم، به عنوان مناسب ترین آنومالی شناسایی شد. در این مطالعه با انجام آزمایش های متعدد بر روی نمونه های بلوک 3، مقادیر بهینه پارامترهای مختلف مانند ابعاد ذرات، غلظت اسید مصرفی (H2SO4)، نوع و مصرف اکسیدان، درجه حرارت، زمان و غلظت دوغاب تعیین گردیدند. بهترین مقادیر برای پارامترهای فوق الذکر معادل 600 میکرون برای ابعاد ذرات (d80)، مصرف 80 کیلوگرم اسید به ازای هر تن کانسنگ، 2 ساعت به عنوان زمان، 40 درجه سانتی گراد برای دما، نوع اکسیدان، MnO2، 5 کیلوگرم بر تن به عنوان میزان مصرف اکسیدان و تحت نسبت وزنی برابری از مایع به جامد (L/S) به دست آمدند. همچنین در انتهای آزمایشی با استفاده از نمونه ای با وزن بیشتر و تحت شرایط بهینه انجام شد و بازیابی قابل قبول 81% برای اورانیوم به دست آمد، که در واقع تاییدی بر مقادیر حاصل از آزمایش های قبلی بود.

تعیین شیب دیواره ها یکی از مهم ترین پارامترهای طراحی معادن روباز می باشد. چنانچه شیب دیواره ها کم در نظر گرفته شود، باطله برداری به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد. از طرف دیگر انتخاب دیواره های پر شیب باعث کاهش ایمنی و افزایش احتمال ریزش خواهد شد. بنابراین انتخاب شیب بهینه برای جلوگیری از اضافه باطله برداری و کاهش ریسک ریزش دیواره ضروری می باشد. روش های مختلفی برای تحلیل پایداری شیب دیواره های معادن روباز وجود دارند. از جمله می توان به روش های تعادل حدی، روش های تجربی و روش های عددی اشاره کرد. در این تحقیق برای بررسی پایداری دیواره های نهایی معدن مس سونگون از روش عددی و نرم افزار FLAC استفاده گردیده است. برای بررسی پایداری دیواره ها، 5 مقطع عمودی به گونه ای که پوشش مناسبی را برای کلیه قسمت های معدن ایجاد کنند، در نظر گرفته شد. تحلیل پایداری برای مقاطع فوق در شرایط بارگذاری استاتیکی برای زوایای مختلف انجام گردید و سپس با استفاده از روش های آماری رابطه ای بین زاویه شیب و ضریب ایمنی در هر مقطع به دست آمد. در این تحقیق با توجه به خصوصیات ژئومکانیکی سنگ های تشکیل دهنده معدن، ضریب ایمنی برای پایداری دیواره ها، معادل 1.2 در نظر گرفته شد. بر اساس نتایج به دست آمده برای هر مقطع و با در نظر گرفتن موقعیت مقاطع، بخش های جنوب و جنوب غربی همانظور که مورد انتظار نیز هست، بحرانی تشخیص داده شد به گونه ای که باید زاویه شیب دیواره در این بخش ها، 25 درجه در نظر گرفته شود. همچنین زاویه شیب پایدار دیواره، در بخش های شمال و شمال شرقی معدن 37 درجه در نظر گرفته شد.جهت بررسی نقش تغییرات مقاومت چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در مقاطع مختلف، تحلیل حساسیت برای این دو پارامتر صورت پذیرفت. براین اساس مقطع 4800 غربی و 4800 شرقی به ترتیب بیشترین و کمترین حساسیت را به تغییرات مقاومت چسبندگی دارند. همچنین مقطع 4800 شرقی و NE-SW به ترتیب بیشترین و کمترین حساسیت را به تغییرات زاویه اصطکاک داخلی دارند.

در اغلب موارد کنترل ابعاد با ورودی به دستگاه ها و تجهیزات مختلف کانه آرایی، برای بهینه کردن عملکرد کل مدار ضروری است و این کار معمولا با هیدروسیکلون ها انجام می شود. افزایش مقیاس هیدروسیکلون، حد جدایش را افزایش می دهد و به همین دلیل استفاده صنعتی از آن در حد جدایش های ریزتر از 45 میکرون مشکلاتی را همراه دارد. در کلاسیفایر برگتش که از ترکیب جدا کننده شیب دار و کلاسیفایر بستر سیال به دست می آید. حد جدایش مستقل از مقیاس است. در تحقیق حاضر به منظور بررسی امکان استفاده از کلاسیفایر برگشتی برای حد جدایش های ریزتر از 45 میکرون، چگونگی عملکرد کلاسیفایر برگشتی در طبقه بندی ابعادی مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت و ظرفیت ویژه )ظرفیت به ازا واحد سطح دستگاه( و حد جدایش کلاسیفایر برگشتی در جدایش ابعادی به ترتیب بین 9.3 تا 15 تن بر ساعت و 74 تا 132 میکرون به دست آمد. همچنین مشخص شد که بین دبی آب سرریز و حد جدایش رابطه ای خطی به شکل  Y=aXبرقرار است و می توان از آن برای طراحی و افزایش مقیاس کلاسیفایر برگشتی استفاده کرد. بر همین اساس ظرفیت ویژه کلاسیفایر برگشتی به ازا حد جدایش 45 میکرون حدود 5.12 تن بر ساعت برآورد شد.