مهندسی منابع معدنی
سال:1397 | دوره:3 | شماره:3 |تعداد مقالات:7

در بررسی حوزه زمین گرمایی منطقه آبگرم قزوین که با هدف شناسایی سازندهای تراورتن و آثار دگرسانی آن ها انجام گرفته است، از تصاویر ماهواره Terra، سنجندهASTER استفاده شد. عکس نقشه های ترکیبی با استفاده از روش نسبت گیری باندی و تحلیل طیفی مولفه های اصلی تولید و مکان هندسی هاله های دگرسانی (با منشاء گرمابی) معرفی شدند. نتایج مطالعات دورسنجی موید همیافتی رخساره های اکسیدی و هیدروکسیدی آهن با کانی های رسی است که از نقطه نظر ژئوشیمیایی، ملاک مناسبی برای تشخیص رخساره های گرمابی است. بدین ترتیب پس از تشکیل پایگاه داده های مکانی شامل گسل ها، خطواره های ساختمانی، سازندهای زمین شناسی و عکس نقشه های ASTER، مناطق مستعد تراورتن زایی شناسایی و برای تولید نقشه پیش داوری به روش فازی آماده شدند. برای تعیین درجه عضویت متغیرهای فازی از تابع Large استفاده شد. امتیازدهی تغییرات سازندی (ملاک های لیتولوژیکی) بر اساس تنوع سن و جنس آن ها انجام گرفت. همچنین برای وزن دهی معیارهای زمین ساختی (چگالی گسل ها) و تلفیق آن ها با تغییرات سازندی، از عملگر فازی And استفاده شده است. مطابق نتایج این تحقیق، بخشی از اطلاعات ساختاری و تحولات سازندی منطقه توسط نقشه های مغناطیسی استنتاج شده است که در تلفیق نهایی با معیارهای دورسنجی، زمین شناسی و زمین ساختی، امکان شناسایی هاله های دگرسانی مرتبط با کانی سازی تراورتن را به همراه درج اولویت اکتشافی آن ها به وسیله عملگر فازی گاما فراهم کرده است. بدین ترتیب اولین نقشه جامع تراورتن های منطقه آبگرم با استفاده از عکس نقشه ها، یافته های ژئوفیزیکی و زمین شناسی مطابق شکل 15 ارایه شده است که در آن ارتباط مکانی آثار تراورتن زایی با رخنمون سنگ های آتشفشانی سنوزوییک در حومه شهر آبگرم مشاهده می شود.

تعیین موقعیت بی هنجاری های میدان پتانسیل یکی از اهداف پردازش داده ها است که با استفاده از روش های مختلفی مانند گرادیان کل نرمال شده انجام می شود. روش گرادیان کل نرمال در تفسیر داده های ژئوفیزیکی یک روش نیمه کمی و نیمه خودکار است که با تبدیل فوریه مشکلات ناشی از کاربرد فیلتر ادامه فروسو در عبور از منبع بی هنجار را رفع می کند. نتایج حاصل از این روش در صورتی که تعداد هارمونیک ها در سری فوریه مورد استفاده به درستی انتخاب شود، دقت مناسبی دارند. روش گرادیان کل نرمال بهبود یافته به وسیله آنالیز دو منحنی آهنگ انرژی آنومالی های بازسازی شده و منحنی عمق بر حسب تغییرات تعداد هارمونیک ها، راه حل مناسبی برای انتخاب تعداد هارمونیک های بهینه ارایه می کند. این روش روی مدل های مصنوعی اعمال شده و نتایج رضایت بخشی به دست آمده است. همچنین روش گرادیان کل نرمال بهبود یافته برای تعیین موقعیت توده بی هنجار کانسار جلال آباد استفاده شده است. نتیجه این بررسی نشان می دهد که با استفاده از روش گرادیان کل نرمال بهبود یافته می توان تعداد هارمونیک های بهینه و موقعیت توده های بی هنجار را از روی بی هنجاری های میدان پتانسیل تعیین کرد.

قیمت نفت مهم ترین و تاثیرگذارترین پارامتر اقتصادی در فرایند ارزیابی پروژه های نفتی است. عدم قطعیت قیمت نفت متاثر از عواملی مانند مسائل سیاسی، میزان عرضه و تقاضا، پیشرفت تکنولوژی و نظایر آن ها می باشد به گونه ای که ارزیابی یک طرح نفتی بدون در نظر گرفتن این عدم قطعیت ها قابل اطمینان نبوده و در شرایطی موجب گمراهی ارزیابان، مدیران و صاحبان پروژه های نفتی می شود. برای رفع این مشکل محققان فراوانی سعی در ارائه مدل های نوین و هوشمند تخمین قیمت نفت با استفاده از روش های منطق فازی، شبکه های عصبی و غیره کرده اند. این روش ها علاوه بر دقت بالا موجب سهولت و تسریع در امر تخمین می شوند. در تحقیق حاضر نیز با توجه به اهمیت مساله پیش بینی قیمت نفت، داده های قیمت نفت خام اوپک در خلال سال های 2013 تا 2016 به صورت هفتگی جمع آوری شده و با استفاده از روش های شبکه عصبی مصنوعی، توابع سری زمانی و درخت دوتایی مدل هایی برای تخمین آن ارائه شد. مقایسه نتایج بدست آمده از مدل سازی روند تغییرات قیمت نفت نشان داد که برآورد صورت گرفته توسط روش شبکه عصبی به واقعیت نزدیکتر است.

معادن به علت تولید پساب های اسیدی و سمی یکی از آلاینده ترین منابع محیط زیست به شمار می روند. توجه به تاثیرات زیست محیطی معدنکاری در تدوین برنامه ریزی تولید معدن، موجب کاهش اثرات زیان بار این صنعت بر محیط می شود. در این تحقیق به تدوین برنامه ریزی تولید معدن مس سونگون با نگرشی ویژه به پارامترها و تاثیرات زیست محیطی پرداخته شده است. بدین منظور با انجام مطالعات میدانی، آنالیزهای شیمیایی و جمع آوری داده های اکتشافی و نقشه برداری، اقدام به تدوین برنامه ریزی تولید زیست محیطی معدن شده است و بخش های مختلف ذخیره با دیدگاه تولید پساب ارزیابی شده-اند. پس از مدلسازی ذخیره معدنی و تهیه مدل بلوکی، برای هر بلوک، عیار عناصر سنگین با روش کریجینگ و وزن و تاثیر پساب زایی بلوک ها با استفاده از روش آنتروپی تعیین شده است. مدل بلوکی حاصل برخلاف روش های متداول برنامه ریزی تولید که تنها شامل عیار ماده معدنی اند، با دیدگاه توان تولید پساب بلوک ها و درجه آلایندگی آن ها تهیه شده است. در نهایت، با طراحی برنامه ریزی تولید بر اساس تاثیرات زیست محیطی عناصر موجود در معدن مس سونگون، هشت فاز عملیاتی برای این کانسار طراحی شد. در این برنامه ریزی بلوک های پیت اول با عدد آلودگی میانگین 1141 و پیت آخر با عدد آلودگی میانگین 52، به ترتیب بیشترین و کمترین استعداد را در تولید پساب مضر برای محیط زیست دارند.

سولفات موجود در زهاب اسیدی، در غلظت های بالا به عنوان یکی از آلاینده های شیمیایی مطرح است؛ به طوری که عدم توجه کافی به حذف سولفات اثرات نامطلوبی برای موجودات زنده به همراه داشته است و حتی به تاسیسات آب و فاضلاب آسیب جدی وارد می کند. در این تحقیق، برای حذف سولفات از فرآیند جذب به عنوان یک روش موثر و در عین حال ساده و کم هزینه استفاده شده است. با توجه به اهمیت کانی های رسی به عنوان یک جاذب طبیعی و سازگار با محیط زیست، اصلاح آن ها برای بهبود خواصشان همراه با ایجاد تخلخل های دایمی بسیار کاربردی است. از آنجایی که در سال های اخیر توجه به پیلارد رس ها افزایش یافته است، در این پژوهش سعی شد با اصلاح خواص ساختاری نانو بنتونیت، جاذبی به صورت پیلارد شده با ترکیبی از فلزات آهن و آلومینیوم به دست آید. در این راستا، برای افزایش تعداد پیلارها، بهبود خواص جذبی، کاهش میزان مصرف آب و زمان سنتز این جاذب، از تابش های مایکروویو و امواج اولتراسوند استفاده شد که در مقایسه با نمونه بنتونیت اولیه به جاذب موثری با ظرفیت جذب بالا دست یافته شد. در ادامه با بررسی اثر تغییرات دمایی و تطابق آن با داده های ایزوترمی جذب فرندلیچ، لانگمویر و تمکین، ثابت ترمودینامیکی فرآیند محاسبه شد و نشان داد که فرآیند جذب با هر دو نمونه بنتونیت اولیه و پیلارد شده خود به خودی و گرمازا است. با توجه به تطابق داده ها با مدل های سینتیکی شبه مرتبه دوم و مدل نفوذ درون ذره ای، مکانیزم اصلی جذب به صورت جذب سطحی شیمیایی همراه با نفوذ به داخل حفرات جاذب به ویژه در نمونه پیلارد شده است.

فلوتاسیون مرسوم ترین روش گوگردزدایی کنسانتره آهن در کارخانه های فرآوری سنگ آهن است. هدف از انجام پژوهش حاضر بررسی امکان افزایش کارآیی متالورژیکی مدار فلوتاسیون کارخانه فرآوری سنگ آهن سنگان است. بررسی داده های عملیاتی کارخانه نشان داد که عیار گوگرد کنسانتره کارخانه سنگ آهن سنگان در برخی شرایط بیش از حد مجاز (25/0%>) برای مصرف واحدهای گندله سازی است. برای این منظور آزمایش های فلوتاسیون آزمایشگاهی و صنعتی در شرایط عملیاتی مختلف انجام شدند. در آزمایش های فلوتاسیون آزمایشگاهی اثر پارامترهایی از قبیل غلظت کلکتور (g/t 105-65)، غلظت کفساز (g/t 75-45)، درصد جامد پالپ (33-27%) و pH (10-6) بررسی شد. نتایج آزمایش های فلوتاسیون ناپیوسته نشان داد که غلظت کلکتور، pH پالپ، غلظت کف ساز و درصد جامد پالپ به ترتیب بیشترین تاثیر بر بازیابی گوگرد را دارند. کارآیی متالورژیکی فرآیند شناورسازی ناپیوسته با افزایش غلظت کلکتور، افزایش غلظت کفساز و کاهش pH محیط افزایش یافت. در آزمایش های صنعتی تاثیر نحوه توزیع کلکتور در مدار، غلظت کلکتور (g/t 105-65)، غلظت کف ساز (g/t 85-37) و درصد جامد پالپ (33-25%) بر کارآیی متالورژیکی فرآیند بررسی شد. نتایج آزمایش های صنعتی نشان داد که بهترین کارآیی متالورژیکی فرآیند در شرایط اضافه کردن50% کلکتور در ورودی رافر، 30% در ورودی مدار کلینر و 20% در ورودی مدار اسکاونجر حاصل شد. افزایش غلظت کلکتور و کف ساز، باعث افزایش بازیابی گوگرد و همچنین کاهش عیار گوگرد در کنسانتره آهن شد. با افزایش درصد جامد پالپ، بازیابی گوگرد و البته عیار گوگرد در کنسانتره آهن افزایش یافت.

بازیابی کلی سلول فلوتاسیون به بازیابی ناحیه پالپ و ناحیه کف بستگی دارد. از جمله عوامل اثرگذار بر بازیابی ناحیه کف، زمان ماند کف است که رابطه عکس با بازیابی کف و بازیابی کلی فلوتاسیون دارد. از سوی دیگر زمان ماند کف به آهنگ هوادهی سلول فلوتاسیون و عمق کف وابسته است. آهنگ هوادهی در سلول های هوادهی شده، پارامتری مستقل است اما در سلول های خودهواده به متغیرهای مختلفی از جمله عمق کف بستگی دارد، بنابراین تنظیم آن پیچیده تر و دشوارتر از سلول های هوادهی شده است. از اینرو در این تحقیق تلاش شده است تا تاثیر عمق کف و آهنگ هوادهی بر سرعت ظاهری گاز، زمان ماند کف و کارآیی متالورژیکی سلول فلوتاسیون (بازیابی جرمی کنسانتره و نسبت غنی شدگی) بررسی شود. با آشکار شدن ارتباط بین این پارامترها و محدودیت های تنظیم عمق کف و آهنگ هوادهی، دانش بیشتر با هدف بهره برداری مناسب تر از این نوع سلول ها فراهم می شود. آزمایش ها در یک سلول فلوتاسیون خودهواده 50 متر مکعبی در کارخانه کنسانتره شماره 6 سنگ آهن گل گهر سیرجان انجام شد. نتایج نشان داد که تغییرات عمق کف اگر چه سبب تغییر آهنگ هوادهی شد اما تغییرات آهنگ هوادهی اثر قابل ملاحظه ای بر زمان ماند کف و در نتیجه کارآیی متالورژیکی سلول فلوتاسیون نداشت. همچنین در این نوع سلول ها، عمق کف گزینه مناسبی برای تغییر آهنگ هوادهی و سرعت ظاهری گاز نیست زیرا محدوده تغییرات سرعت ظاهری گاز با تغییرات عمق کف در مقیاس صنعتی، کم بود.