دانلود بررسی روشهای فرآوری کانی آنولیت ، فلز آلومینیوم

بررسی روشهای فرآوری کانی آنولیت ، فلز آلومینیوم مقاله بررسی روشهای فرآوری کانی آنولیت ، فلز آلومینیوم در 72 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	125 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	72

بررسی روشهای فرآوری کانی آنولیت ، فلز آلومینیوم

مقدمه:

از قرون و اعصار گذشته بشر در پی دستیابی به امکانات و ابزارهای توسعه تلاشهای فراوانی را در راه کشف مجهولات وتازه‌ها انجام داده است.

بی‌شک  فلز درعصر حاضر به عنوان زیر ساخت توسعه و فناوری همواره مورد توجه بوده و کشورهای پیشرفتة جهان با علم به این نکته سعی فراوانی را در راه کشف وتوسعة‌ ذخایر و منابع فلزی خود انجام داده و هم اکنون نیز علاوه بر استفادة‌ بهینه از ذخایر و منابع خود چشم به بهره‌برداری از مواد و کانی‌های غنی موجود در کرات دیگر و من جمله ماه دارند.

بدیهی است با توجه به بودن ذخایر و معادن قابل استحصال کشورها و همچنین استفادة‌ نادرست در بعضی مناطق، دورنمای صنعت فلز مبهم نماید با توجه به مطالب فوق نیاز بشر به ابداع روشهای جدید فرآوری جهت بهره‌برداری از معادن  و ذخایر کم عیار و همچنین استحصال آن بخشی از کانی‌هایی که از لحاظ متالوژیکی و کانه‌آرایی مشکل‌زا می باشند ضروری به نظر می‌رسد.

 لذا در عصر حاضر تمام توجهات به سمت مواد و کانیهایی است که تاکنون مورد توجه نبوده و یا به دلیل مشکلات فرآوری قابل استحصال نبوده‌اند.

با توجه به این مطلب فلز آلومینیوم نیز از این قاعده مستثنی نبوده و نیاز بشر به تولید واستحصال آن در سالهای آتی بسیار مورد توجه می‌باشد. در حال حاضر در صنعت آلومینیم جهان مهمترین منبع برای تأمین آلومینیوم کانی بوکسیت می‌باشد.

هم‌اکنون مهمترین و بهترین گزینه‌ برای تأمین آلومینیوم بعد از بوکسیت، آلونیت می‌باشد. کانیهای دیگری نیز جهت تولید آلومینیوم مورد توجه قرار دارند که از آن جمله می‌توان به آنورتوزیت – نفلین- رسها و شیل اشاره کرد.

سمیناری که در حال مطالعه می‌فرمایید بحث در مورد روشهای موجود فرآوری کانی آلونیت در گذشته و حال می‌باشد که همراه با بحث در مورد رفتارهای اختصاصی کانی آلونیت در شرایط مختلف شیمیایی و حرارتی و مطالعه دقیق خواص این کانی در محیطهای اسیدی و قلیایی می‌باشد.

همچنین کاربردهای مختلف آلونیت به غیر از تولید آلومینا مانند استفاده به عنوان منعقد کننده ( کواگولان) و ( فلوگولانت) در بحث تصفیه آب (‌Water Treatment ) و داروسازی مورد بحث قرار گرفته است.

بحث در مورد مشکلات محیط زیستی و مشکلات موجود فرآوری این کانی نیز از جمله مطالعات انجام گرفته در این سمینار می‌‌باشد. در پایان لازم می‌دانم از استاد راهنمای درس سمینار جناب آقای دکتر محمدمهدی سالاری‌راد و همچنین کمکها و راهنماییهای استاد درس سمینار جناب آقای مهندس یاوری کمال تشکر را بنمایم.

در آخر امید است با تلاش و کوشش شبانه‌روزی متخصّصین و کارشناسان صنعت و معدن وابستگی عظیم درآمد کشور به نفت به مرور زمان کم شده و ما نیز همچون سایر کشورها در حفظ ذخایر  و منابع ملّی خود برای آیندگان کوشاتر باشیم.

زمین شناسی و پراکندگی آلونیت در ایران و جهان

پیش درآمد :

آلونیت در جهان از قرن پانزدهم تا اواخر قرن حاضر بعنوان منبعی برای زاج و سولفات آلومینیوم مورد استفاده قرار گرفته است . از زمان شناخت و بکارگیری آلونیت در ایران تاریخ دقیقی در دسترس نیست اما تردیدی نیست که سابقه طولانی داشته و چه بسا ایرانیان از پیش از قرن پانزدهم آن را مورد استفاده قرار می دهند از اوایل قرن حاضر از بوکسیت و رس هم تا حدودی برای بدست آوردن زاج و سولفات آلومینیوم استفاده    می شود . آلونیت در طول اولین جنگ جهانی نقشی استراتژیک و حساس در استرالیا و ایالات متحده امریکا در تهیه کود سولفات پتاسیم ایفا کرده است . ( (  Hall et al, 1983  

1 ـ 1 ـ ترکیب شیمیایی و برخی خصوصیات کانی شناسی آلونیت

آلونیت خالص از نظر تئوری با فرمول   دارای که  05/13 ، درصد  37/11 درصد ،  92/36 درصد و  66/38 درصد می باشد آنالیز بعضی از بلورها ممکن است مشابه ترکیب فوق باشد اما آلونیت طبیعی مقداری سدیم دارد که جانشین پتاسیم شده است. و در صورتیکه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم معادل یک یا بزرگتر از یک باشد کانی را ناترو آلونیت گویند. چنانچه نسبت اتمی سدیم به پتاسیم بزرگتر از 1:3 می باشد ممکن است به آن آلونیت سدیک گویند اگر چه این نام گاهی به غلط مترادف با ناترو آلونیت در نظر گرفته می شود .

آلونیت از نظر بلورشناسی در سیستم هگزا گونال تبلور یافته و در حالت بلوری به صورت فیبری ولی اغلب در طبیعت به صورت متراکم یافت می شود . سختی کانی خالص آن 5/3 تا 4 درمقیاس موس و وزن مخصوص آن بین 6/2 تا 8/2 متغیر است . رنگ این کانی با توجه به ناخالصی های همراه آن نیز متغیر است چنانکه در رنگهای سفید ، خاکستری ، صورتی ، متمایل به زرد و قهوه ای و حتی بنفش مشاهده      می شود .

2 ـ1 ـ موارد استفاده و پراکندگی آلونیت در جهان

در برخی کشورها آلونیت جهت تولید آلومین  مورد استفاده قرار می گیرد ، چنانکه در آذربایجان شوروی ( سابق ) کارخانه ای با ظرفیت تولید تقریباً 200 تن در روز آلومین برپاست که از آلونیت ، آلومین استخراج می شود ، از آنجا که آلومین منبع با ارزشی برای آلومینیوم است ، آلونیت را می توان کانسار آلومینیوم بشمار آورد . کود از محصولات فرعی آلونیت است در ایران آلونیت از قدیم و بطور سنتی در تولید زاج مصرف می شده است که بکار رنگرزی و تصفیه خانه های آب و نفت می آید .

آلونیت در بسیاری از کشورها وجود دارد البته باید در نظر داشت که انباشته های بزرگ و غنی از آلونیت که برای تاسیس کارخانه تولید آلومین یا کود مناسب باشد ، به طور نسبی ،  کم است .

در دهه اخیر انباشته های بزرگی از آلونیت در برخی از ایالات باختری آمریکا کشف شده که مهمترین آن ها در جنوب باختر یوتا است ، ولی انباشته های آریزونا و کلرادو هم شایان توجه اند ، در نوادا و نیومکزیکو و به احتمال در مکزیک هم پتانسیل یا کانسارهایی از آلونیت با عیار بطور نسبی خوب وجود دارد .

به نظر می رسد بزرگترین و بهترین انباشته های آلونیت از نظر گستردگی و عیار در جمهوری های شوروی ( سابق ) است ، کارخانه تولید آلومین در آذربایجان شوروی از توف های آلونیتی شده اواخر ژوراسیک نزدیک ، زایلیک (Zaglik ) چند کیلومتری شمال باختر داش کسن ( Dashkesan ) تغذیه می شود و مقدار آلونیت سنگ ها حدود 40 درصد می باشد در دیگر جمهوری های شوری ( سابق ) بیش از 80 ذخیره دیگر وجود دارد که این انباشته ها در قزاقستان ، ارمنستان ، ازبکستان ، قرقیزستان ، تاجیکستان ـ پراکنده است .

در قاره آسیا بویژه در چین انباشته خیلی بزرگ از سنگ های واجد آلونیت در ناحیه   پین یانگ فانشن ( pinyang Fanshan ) ، در ژاپن ، جنوب کره ، ترکیه و دیگر کشورها هم گزارش هایی در مورد آلونیت موجود است ولی اقتصادی بودن برخی از آنها هنوز نامشخص است . همچنین ذخایر یا منابع موجود در اسرائیل ( فلسطین اشغالی ) ، مصر ، مراکش ، تانزانیا ، نیجریه ، نیوزیلند ، و سوماترا و فیلیپین مورد بررسی های دقیق قرار نگرفته است . در کشورهای  اروپایی مانند ایتالیا ، اسپانیا ، در جنوب امریکا ، جنوب مکزیک و استرالیا هم انباشته های قابل توجهی از آلونیت موجود است .

3 ـ 1 ـ چگونگی رخداد

آلونیت به صورت عدسی ها و رگچه ها در داخل کانسارهای رگه ای فلزات و نیز در داخل شکاف های سنگ های آذرین قلیائی یافت می شود ولی توده های بسیار بزرگ آن به طور معمول ،‌‌ در داخل توف ها و گدازه ها تشکیل می گردد . در ایران هم از هر دو نوع وجود دارد ولی تنها آن دسته که در اثر آلتراسیون با هر پدیده دیگر در سنگ های ولکانیکی یا توفی بوجود آمده ، از نظر حجم و وسعت شایان توجه است .

انباشته آلونیت نوع جانشینی شباهت کمی با نمونه های موجود در موزه یا توصیف های موجود در متون و نشریه های کانی شناسی دارد . بطور نمونه آلونیت در سنگهای آتشفشانی دانه ریز یا پورفیرهای دانه درشت تر ساب ولکانیک و یا در سنگ های نفوذی کم ژرفا بر اثر آلتراسیون می تواند بوجود آید. سنگ دگرسان شده اساساً از کواتزهای میکرو کریستالین ، آلونیت و مقادیر جزی هماتیت ، روتیل و آناتاز تشکیل شده است ، رسها و کانیهای سیلیسی غالباً از همراهان آلونیت در سنگ های آلتره شده می باشد . حضور فراون همین همراهان در فرایند تولید آلومین  می تواند تولید اشکال نماید .

تشخیص سنگ های آلونیت دار در روی زمین کار ساده ای نیست . سنگ های ولکانیکی دگرسان شده غنی از آلونیت و کائولینیت  ، سریسیت و دیگر کانی های دگرسانی خیلی مشابهند ، اما چون وزن مخصوص آلونیت ( 82/2 ) کمی بیش از وزن مخصوص کوارتز و رسها است ، بطور معمول ، حضور مقدار زیاد آلونیت در یک نمونه سنگ ولکانیک قابل تشخیص است .

آلونیت هایی که بصورت رگه ای هستند معمولاً صورتی رنگند ولی رنگ کلاً معیاری ضعیف در تشخیص سنگ های آلونیتی است . چون آلونیت در رنگهای گوناگون       می تواند باشد . ( بطور معمول ، رنگارنگ یا دارای خطوط رنگینی است و یا به آهن آلوده شده است . رنگ زرد پرتقالی معمولاً نشانه حضور جاروسیت ( سولفات آهن آبدار می باشد ) .

انباشته های مختلف آلونیت اندازه های متغیری دارد چنانکه از نودول ها یا  عدسی های کوچک در حد سانتی متر و تا توده های بزرگ محتوی چندین میلیون تن سنگ دگرسان شده با 30 تا 40 درصد آلونیت در تغییر است . در رگه های درون زا (hypogene ) آلونیت به طور تقریب خالص می تواند یافت گردد . Hall ( 1978 ، 1980 )        انباشته های آلونیت را در سه گروه می گنجاند :

1 ـ آلونیت رگه ای ؛                    2 ـ آلونیت گرهکی ؛              3 ـ آلونیت جانشینی ؛

1 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت های رگه ای

آلونیت در رگه ها یا خیلی ریز بلور و یا نهان بلور ( Cryptocrystaline ) است که در این حالت به رنگ سفید و زرد می باشد . چنانکه آلونیت در رگه در چهره بلورهای درشت که گاه طول آن ها به 10 تا 20 میلی متر می رسد پدیدار شود ، صورتی رنگ است ( 1983 ، Hall et al  ) . اگر چه در رگه های با عیار بالا ، به  طور تقریب ، ‌آلونیت جانشینی قابل قبول برای بوکسیت خواهد بود ، اما کل منابع در دسترس و موجود در رگه ها کمتر از آن است که سازندة اساس ماده ای خام در صنعت باشد .

2 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت های گرهکی در سنگ های رسی رسوبی

آلونیت یا ناتروآلونیت گرهکی و لایه ها ور گه های کم ضخامت نامند آن از نظر جغرافیایی بسیار متداول و گسترده اند ( هال ،‌ 1978 ) و در شیل ها ، شیست های میکادار ، یا لایه های رسی یافت می شوند ، به نظر می رسد این آلونیت ها به طور دیاژنتیکی یا برون زایی ( Supergenic ) و در اثر عملکرد آب های زیرزمینی اسیدی غنی از سولفات ، در رسوبات آرژیلی سرشار از میکا یا ایلیتی بوجود آمده اند اکسیداسیون پیریت پراکنده در سنگ های رویی یا سنگ مجاور آن ، اسید لازم را فراهم می سازد ؛ پتاسیم از ایلیت یا میکا (مسکویت) موجود در رسوب میزبان آلونیت است . خلوص گرهک های آلونیتی ممکن است به خلوص آلونیت های رگه ای نزدیک باشد . ولی این رخدادهای رسوبی ، بیشتر ، محدود به لایه های کم ضخامت و ناممتدی است که بطور معمول ، با کائولین مخلوط بوده ، و توده های آن قدر بزرگی را تشکیل      نمی دهد که به عنوان منبع آلومینیوم بهره برداری شوند .

3 ـ 3 ـ 1 ـ آلونیت جانشینی در سنگ های ولکانیکی و سنگ های نفوذی کم عمق

این انباشته ها ابعاد بزرگ و ذخیره های قابل ملاحظه دارند و به طریقه روباز می توانند استخراج شوند . این گروه از انباشته ها بخش عمده منابع آلونیت را در امریکا و سایر نقاط جهان تشکیل می دهند ، و به عنوان منبع اساسی هر طرح صنعتی آلومینیوم با بکارگیری آلونیت در نقش یک مادة‌ خام ، بهره برداری می شوند اگر چه این انباشته ها از نظر عیار در چنان گسترش و حجم بالای ذخیره برخوردارند که می توان به طریقه روباز آن ها را استخراج نمود . در این انباشته ها میزان پتانسیل برای تغذیة یک کارخانه آلومین با مقیاس اقتصادی برای بیست سال یعنی تا زمان مستهلک شدن کارخانه کافی است . (Hall et al, 1983)

4 ـ 1 ـ منطقه بندی انباشته های جانشینی

یکی از مشخصات انباشته های بزرگ آلونیت (آلونیت جانشینی ) حالت منطقه ای
( Zoning ) در آن ها است . زونینگ کانی شناختی مشخصه انباشته های بزرگ آلونیت نوع جانشینی در باختر ایالات متحده امریکا است . منطقه بندی یکسان یا بسیار مشابه نیز در متون زمین شناسی دیگر کشورها هم  گزارش شده است .

به طور کلی چهار زون اصلی شناسایی شده است . مغزه یا پوشش سیلیسی ، کوارتز آلونیت ، آرژیلی ، پروپیلتی .

مغزه یا پوشش سیلیسی ( زون 1 ) مرکزی و برجسته و مترفع است ، و زون کوارتز آلونیت ( زون 2 ) ، زون آرژیلی ( زون 3 ) و سرانجام زون پروپیلیتی ( زون 4 ) در بیرون و به سمت پائین جانشین آن می شود . ممکن است در سطح زمین این چهار زون در جنب یا پهلوی یکدیگر باشند ، همچنین به طور عمودی ، اگر چه عموماً برای آشکارشدگی ارتباط منطقه ای در ژرفا ، حفاری عمیق ضروری است .

شرحی که در ادامه خواهد آمد حالتی ایده آل را به نمایش می گذارد و به ندرت در طبیعت رخ می دهد . بیشتر انباشته های طبیعی نامنظم و ناهمگن اند و انکلاوهای یک مجموعه منطقه بندی با دیگری احاطه می شود . دگرسانی ها ممکن است در هم داخل شود چنانکه یک زون یا چندین زون خیلی باریک و کم ضخامت می شود و در هنگام بررسی و مشاهده سطحی و اتفاقی ، آشکار نمی شود فزون بر آن مرزهای منطقه ای باریک و ظریف اند، نقشه برداری واقعی آن ها دشوار است و براساس اندازه گیری های پراش اشعه X پودر آن ها نقشه بطور دلخواه رسم می شود . ویژگی های هر یک از چهار زون نامبرده در ادامه اشاره خواهد شد .

1 ـ 4  ـ 1 ـ زون سیلیسی مغزه ای یا پوششی

در این زون سنگ به شدت سیلیسی شده و ممکن است شبیه چرت یا اپالیت باشد ،‌ و اگر در نزدیکی سطح یا سطح زمین یافت شود ممکن است متخلخل مانند سینتر سیلیسی باشد به طور معمول ، گوگرد طبیعی در خلل و فرج ها یا حفره ها پدیدار است . به طور تیپیک ، کواتز فاز سیلیسی غالب است . ولی کریستوبالیت هم نامتداول نیست ، و سیلیس بی شکل و تریدیمیت در شماری از مناطق تشخیص داده شده است . زون سیلیسی را نشانگر مجرا یا منفذ اصلی برای ، مرحله نهایی دگرسانی می دانند ، که در اثر سیالات گرمابی  ( hydrothermal fluids ) بشدت اسیدی و گازهایی که منشاء آتشفشانی دارند ، قلیاها ، عناصر قلیایی ، آلومینا ، و دیگر عناصر از سنگ های ولکانیک شسته و پس مانده سیلیسی از آنها بر جای می ماند ، مقداری از سیلیس هم از زون زیرین دگرسانی آلونیتی به آن اضافه می شود و ممکن است سیلیس سنگ 90 درصد یا بیشتر باشد .

مراحل تهیه

آلونیت را 20 مش ( MESH ) ریز می کنند .

در کوره تا 600 درجه و گاهی نیز بیشتر از 700 درجه حرارت داده می شود تا آب موجود خارج شود . حرارت را نباید در حدی باشد که سولفات های آلونیت تجزیه شود و گازهای سولفوره از آن خارج شوند .

چون از این گازها باید در مراحل بعدی استفاده کرد .

سپس آلونیت کلسینه شده را تحت تأثیر محلول اسید سولفوریک و سولفات پتاسیم قرار می دهند تا حل شود محتوی آلومینیوم و پتاسیم موجود در کانه به سولفات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم تبدیل می شود . مزیت این انحلال در انحلال هر گونه آهن در مرحلة اول می باشد دیگر ناخالصی های نیز در مقابل اسید مقاومت کرده و نامحلول می ماند .

عمل بعدی کریستالیزه کردن سولفات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم به صورت زاج و جدا کرده آن از محلول مادر ( Mother Liqour ) است .

در عمل کریستالیزه کردن با کمک محلولهای حاصل از شستشوی مواد باقیمانده از تیکنرها می تواند کریستالی کردن را تقویت نماید . برای جلوگیری از افزایش آهن در زاج محلول را قبل از کریستالیزه کردن تحت تأثیز گاز   قرار می دهند . و بدین ترتیب آهن فریک III در محلول به آهن II تبدیل شده و پس از کریستالزه کردن املاح فرو ( Fero ) در محلول باقی می ماند .

بلورهای زاج را که بدین ترتیب بدست آمد ، تکلیس شده تا به آلومینا گازهای  و  و سولفات پتاسیم تجزیه شود . گازها را برای تهیه اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می دهند و با شستشوی مخلوط سولفات پتاسیم آلومینا سولفات را به صورت محلول از اکسید آلومینیوم جدا می کنند . این روش مراحل زیادی دارد و در مقیاس صنعتی در آمریکا برای تولید آلومینا بدون استفاده از بوکسیت اقتصادی است . برای این روش احتیاج زیادی به فراهم آوردن سوخت جهت کلسینه کردن و‌ آب برای شستشو می باشد .

 ـ‌ روش ‌Mc Cullough   ( تأثیر محلولهای اسیدی) :

در این روش نیز از آلونیتهای یوتا استفاده شده لیکن برخلاف روشهای دیگر هدف این است که در مرحله اول اکسید AL با عیار بالا را بازبینی کرده و سپس در مرحله دوم پتاسیم را از سولفات پتاسیم استخراج کرد . در ابتدا آلونیت را خرد کرد و کلسینه       می کنند سپس در مخزن واکنشی با اسید سولفوریک حل می کنند . محلول را فیلتر کرده  و سیلیس (si ) غیر قابل حل را خارج می کنند .

4 ـ محلول فرآوری شده را با هیدروکسید پتاسیم که از مرحله دیگر فرآیند آورده      می شود مخلوط کرده و مجدداً فیلتر می کنیم در اولین فیلتراسیون هیدروکسید آهن نامحلول خارج شده و محلول فرآوری شده را این بار تحت تاثیر اسید سولفوریک قرار می دهیم و سپس برای سومین بار محلول را فیلتر کرد . و محلول پتاسیم سولفات را به الکترولیز فرستاده و باقیمانده هیدروکسید آلومینیوم است که شسته شده و کلسینه       می گردد تا  را برای سلول های احیا آماده کند .

 ـ روش آلومت ( Alumet ) :

شرکت Earth science از اواسط دهة 1960 بررسیهایی را برای تولید آلومینا از مواد آلومنیوم دار غیر بوکسیتی شروع کرد .

شرکتی بنام آلومت در گلدن کلرادو برای ادامه بررسیهای و تبدیل آلونیت به آلومینا تشکیل شد . این کارخانه در ابتدا در سال 1974 یک کارخانة پایلوت به ظرفیت نیم تن آلونیت در ساعت در شهر گلدن کلرادو ـ کار انداخت و تا پایان سال 1976 روشهای زیر را در مقیاس آزمایشگاهی و پایلوت ارائه کرده است .

روش(1974)   D. Stevenes

در این روش ابتدا آلونیت خرد و حرارت داده می شود و سپس آنرا در یک محیط احیاءکننده حرارت می دهند تا مقداری از گوگرد موجود در کانی مربوط به سولفات آلومینیوم به صورت SO₂  خارج شود پس از عمل احیا سنگ را در یک کورة دیگر و در محیط اکسید کننده حرارت می دهند تا احیاناً اگر در مدت احیا مقداری گوگرد تولید شده آنرا اکسید کرده ، بصورت SO₂ خارج کنند برای اکسید کردن می توان از هوا و یا اکسیژن استفاده کرد . عمل فوق یعنی گرفتن آب مولکولی احیاء اکسید کردن در درجه حرارت بین  850 ـ 400 انجام می گیرد . SO₂ حاصل از عملیات فوق را برای تولید SO₂ مایع و یا اسید سولفوریک بکار می گیرند محصول خارج شده از کوره سوم ( کوره اکسید کردن ) را با آب می شویند و سپس مایع را از مواد جامد جدا  می کنند .

محلول جدا شده شامل سولفات پتاسیم است که به کریستالیزاتور فرستاده می شود . به مواد جامد که مخلوطی از اکسید آلومینیوم و مواد باطله است مخلوطی از هیدروکسیدهای قلیایی که غلظت سود در آن بصورت کربنات سدیم gr/lit 300 اثر    می دهند . انحلال در فشار معمولی و در  درجه حرارت 80  تا 110 درجه صورت    می گیرد و انحلال بین 65 دقیقه تا 2 ساعت طول می کشد سپس مایع را که شامل آلومینات قلیایی است از مواد جامد و یا باطله جدا می کنند . در محلول آلومینات بدست آمده . مقداری سیلیس بصورت محلول وجود دارد که با حرارت یا به کمک بلورهای آلوموسیلیکات سدیم آنرا سیلیس زدایی می کنند . عمل سیلیس زدایی هر گاه در فشار معمولی و درجه حرارت  90 انجام شود یک ساعت بطور می انجامد .

و هر گاه با فشار بالاتر در درجه حرارت 200 انجام شود . 15 دقیقه طول می کشد محلول آلومینات عاری از سیلیس را خنک کرده و به آن مقداری بلور هیدرات آلومینیوم می افزاید تا آلومینیوم موجود در آن بصورت هیدروکسید آلومینیوم ته نشین شود با جدا کردن هیدرات فوق و تکلیس آن اکسید آلومینیوم حاصل می شود .

روش دومی هم Stevense در 1974 ارائه کرد که مشابه روش قبلی بود . ولی در آنجا در ابتدا به محصول کوره یک باز ضعیف مانند هیدرات آلومینیوم( PH 12 تا 8 ) و غلظت 5/12 تا 32 گرم آمونیاک آزاد در هر لیتر محلول در درجه حرارت 100 اثر     می دهند و نتیجة این عمل تشکیل سولفات آمونیوم و پتاسیم محلول و تبدیل آلومینیوم به هیدرات غیر محلول است .

روش C.j. Hartman

این طریقه در سال 1970 بوسیله شرکت آلومت ارائه شد .

در این روش نیز پس از خرد کردن و حرات دادن آلونیت دنبالة عمل به دو طریق انجام می گیرد .

1 ـ احیا آلونیت با استفاده از احیا کننده ای شناخته شده مثل  CO  ، هیدروژن و یا مخلوطی از این دو و سپس اکسید کردن آن به منظور خارج کردن گوگرد باقیمانده و بعد از آن عمل حل کردن با آب و یا یک باز قلیایی مانند پتاس و تبدیل سولفات آلومینیوم  به سولفات قلیایی .

2 ـ آلونیت حرارت داده شده را مستقیماً تحت تأثیر یکباز قلیایی مثل هیدروکسید آمونیوم و یا پتاس قرار می دهند  تا سولفات آلومینوم به سولفات قلیایی تبدیل شود پس از حل کردن مایع را که شامل سولفات پتاسیم است از  مواد جدا می کنند ( مرحلة اول ) مواد جامد را در سود حل می کنند و سپس مایع را که شامل آلومینات سدیم است از مواد جامد ( باطله ) جدا می سازند ( مرحلة 2 ) محلول آلومینات سدیم را که دارای مقداری سیلیس بصورت محلول است را سیلیس زدایی می کنند و این کار در مراحل قبلی توضیح داده شده است . از این محلول در واحد مبدل یونی برای تهیه پتاس از سولفات پتاسیم بدست آمده در عمل حل کردن آلونیت حرارت داده شده استفاده       می شود محلول آلومینات سدیم تصفیه شده را  خنک می کنند و مقداری بلور ALOH₃ به آن می افزایند تا هیدرات آلومینیوم را ته نشین نماید . هیدرات را از محلول جدا می کنند و با کلسینه کردن آن اکسید  آلومینیوم بدست می آورند . محلول جدا شده از هیدرات آلومینیوم را که شامل سودسوزآور است به 2 جریان تقسیم می  کنند . قسمت اصلی پس از تغلیظ برای انحلال آلونیت فرستاده می شود و بقیه را برای تهیة پتاس مورد نیاز در قسمت حل کننده به واحد مبدل یونی می فرستند مایع جدا شده در مرحلة اول جدا کردن را که شامل سولفات پتاسیم است به کریستالیزه می فرستند تا سولفات پتاسیم را کریستالی کرد . و از محلول جدا کنند .

این محلول به 2 جریان تقسیم می شود قسمتی به واحد حل کننده و قسمتی را برای تهیه پتاس مورد نیاز واحد حل کننده به واحد مبدل یونی فرستاده می شود . واحد مبدل از ستونی از آلوموسیلیکات سدیم تشکیل شده است . با عبور جریان شامل  که از کریستالیزاتور گرفته می شود یونهای سدیم آلوموسیلکات جانشین یونهای پتاسیم به سولفات پتاسیم شده و بدین ترتیب آلوموسیلکات پتاسیم سولفات سدیم بدست می آید .

سولفات سدیم را خارج کرده و از داخل ستون آلوموسیلکات پتاسیم جریانی شامل سود سوزآور که از قسمت رسوب کننده هیدرات آلومینیوم بدست می آید عبور می کند و با تعویض یونی سدیم سود پتاسیم آلوموسیلیکات انجام می گیرد و آلوموسیلیکات سدیم و محلول پتاس بدست می آید . محلول پتاس بدست آمده را به واحد حل کننده          می فرستند تا مورد استفاده قرار گیرد .

مطالعات اقتصادی نشان می دهد که هر گاه برای فرآوردهای جنبی بازار فروش وجود داشته باشد بهای تولید هر تن آلومینهای بدست  آمده از آلونیت کمتر از بهای هر تن آلومینای بدست آمده از بوکسیت است .

مطالب این فصل از منابع شمارة‌ 2 و 3 استفاده شده است.

 

رفتار گرمایی آلونیت با ترکیبات همراه

در حال حاضر در اکثر کشورهای جهان و در آزمایشگاههای فرآوری مواد بحث رفتار ترمودینامیکی کانیها بسیار مورد توجه است . امکان و قابلیت فرآوری هر ماده و ترکیبی بدون توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی آن امکان پذیر نیست .

بنابراین خواص گرمایی کانیها نیز از این امر مستثنی نیست و تحقیق و پژوهش در این زمینه کمک شایانی به ابداع و کشف راهکارهای جدید در مورد استحصال عناصر از کانیها می کند .

گفتاری که در ذیل می آید بررسی رفتار گرمایی کانی آلونیت در دماهای مختلف       می باشد که همراه با کانیها و ترکیبات همراه بررسی شده است . همانطور که می دانیم آلونیت دارای ترکیبی به فرمول  می باشد که جزئیات ترکیب آن قبلاً اشاره شده است .

با توجه به فرمول آلونیت این نکته قابل توجه خواهد بود که  موجود در آلونیت به همراه عملیات حرارتی که در اکثر فرآیندهای شیمیایی و فرآوری آلونیت مورد استفاده قرار می گیرد تبدیل به   گشته و خطرات و مشکلات فراوانی را برای محیط زیست و طبیعت ایجاد کرد . و باعث خورده شدن کوره و از بین رفتن تاسیسات فرآوری و حرارتی می شود .

بدیهی است مطالعه نحوة رفتار گرمایی آلونیت با ترکیبات همراهی مانند  می تواند در حل مشکلات حرارت دهی و تکلیس آلونیت کمک شایانی به ما دهد .

همانطور که در  روشهای فرآوری آلونیت مشاهده خواهیم کرد محصول حرارت دهی آلونیت با ترکیبات  باعث تشکیل بعنوان محصولات اصلی در دماهای 700 تا 800 درجه سانتیگراد می گردد و ترکیبات گوگرد دار نیز به عنوان محصولات فرعی تولید می شوند که این محصولات باعث مصرف   گشته و مانع از آن می گردند که  موجود در آلونیت از سنگ کانی آزاد شود .

رفتار گرمایی ترکیبات سنگ کانی آلونیت همراه با  

خلاصه

رفتار گرمایی ترکیبات آلونیت  . آلونیت  و آلونیت مطالعه گردیده است تجزیه تحلیل DTA به همراه XRD امکان ارزیابی و اکنش های اصلی این ترکیبات را فراهم می کند که در زمان قرار گرفتن ترکیبات در حرارت زیاد تا حدود 1000 به وقوع می پیوندد .

فرآورده های اصلی این حرارت دادن زیاد عبارتند از  و دیگر ترکیبات گوگرددار و آلومینات هایی هستند که  به دست آمده از آلونیت را حفظ می کنند . این محصولات در درجه حرارت بین 700 و 800 درجة سانتیگراد شکل می گیرند . هدف از این کار ارزیابی کردن امکان استفاده از فرآیند گرمایی در مورد برخی رسوبات خاک چینی بود که استخراج آن در حال حاضر غیر ممکن است ، به این دلیل که آلوده به آلونیت  هستند .این نوع مواد کانی در زمان تلاش برای استفاده از این خاک های چینی سبب بروز مشکلات زیادی می شوند ، زیرا مشتقات   را از بین می برند و سبب خورده شدن کوره می شوند و برای محیط زیست مضر هستند .

 را که با قرار دادن ترکیبات معرفی شده در معرض حرارت زیاد تولید    می شوند ، می توان به ترتیب با آب و HCL رقیق لیچ کرد به طوریکه ترکیب قبلی    می تواند بعنوان کود مورد مصرف قرار بگیرد . ته ماندة ‌حاصل از لیچینگ کردن این مواد را با محتوای گوگرد کاهش یافته اش می توان در صنعت سرامیک سازی و ساختمان سازی به کار گرفت .

 ـ نتایج تجربی و بحث دربارة آنها :

 ـ 3 : دمای بهینه شدة کلسینه شدن :

نمونه های آلونیت در دمای 600 تا 900 درجه سانتیگراد به مدت 45 ـ‌15 دقیقه کلسینه شدند ، همانطور یک در جدول 5 ـ 3 نشان داده شده است در آزمایشهای شیشة دهانه گشاد با محصولات کلسینه شده ، از آب مصنوعی با یک ناخالصی FTU 20 و با یک قلیایی 100 میلی گرم  بر لیتر استفاده گردید . نتایج آزمایش در جداول 5 ـ 3 نشان داده شده است . نتایج به دست آمده در تصویر 1 تا 5 نشان داده شده اند . با بررسی جداول بالا می توان دید که افزایش زمان کلیسنه شدن اثر خیلی کمی بر منعقد شدن دارد . به همین دلیل پذیرفته شده است که زمان مفید کلسینه شدن 15 دقیقه است به عبارت دیگر دمای بهینه 850 شناخته شد .

جدول 3 ـ اثر دمای کلیسنه شدن آلونیت روی آزمایشهای شیشة دهانه گشاد (زمان کلسینه شدن 15 دقیقه است) ناخالصی FTU

جدول 2 ـ ترکیب سولفات آلومینیوم استفاده شده در آزمایشها بر مبنای وزن

2 - 3 قابلیت حل شدن آلونیت کلسینه شده در آزمایشهای شیشة‌ دهانه گشاد : اینطور ثابت شده است که قابلیت حل در آب آلونیت Saphane کلسینه شده در750 در حد ماکزیمم است . ولی در این بررسی نتیجة بهینه در آزمایشهای شیشة‌ دهانه گشاد با آلونیت کلسینه شده در 850 به دست آمده است . قابلیت حل شدن آلونیت کلسینه شده در آب ، تحت شرایط منعقد شوندگی به این منظور مورد بررسی قرار گرفت که تفاوت ها حذف گردد . یک نمونة‌1 گرمی از آلونیت کلسینه شده در دمای نشان داده شده در بالا گرفته شد که در آب تقطیر شده تحت 15 دقیقه شرایط آزمایش و  شسته شده در محلول مورد بررسی قرار گرفت . نتایج به دست آمده از آزمایشها در جدول 6 و تصویر 6 نشان داده شده است . همانطور که در تصویر 6 نشان داده شده است آلونیت کلسینه شده در دمای 850 ماکزیمم مقدار سولفات آلومینیوم را می دهد . و این نتیجة به دست آمده از آزمایش شیشه دهانه گشاد را که در تصویر 4 نشان داده شده است . تایید می کند .

 ـ 3 : آلونیت کلسینه شده بعنوان یک کمک منعقد کننده

در این بررسی استفاده از آلونیت کلسینه شده بعنوان یک کمک منعقد کننده مورد بررسی قرار گرفته است . بعد از افزودن سولفات آلومینیوم به آب مصنوعی که ناخالصی FTU33 دارند ، خاک رس برای ناخالصی و 140 میلی گرم  قلیایی ، آلونیت کلسینه شده در دمای  850 به مدت 15 دقیقه بعنوان پودر به آن افزوده شد .

جدول 5 : اثر دمای کلسینه شدن آلونیت روی آزمایشهای شیشة دهانه گشاد (زمان کلسینه شده 45 دقیقه است.)

جدول 4 ـ اثر دمای کلسینه شدن آلونیت در آزمایشهای شیشة دهانه گشاد (زمان کلسینه شدن 30 دقیقه است.)

تصویر 2  ـ  اثرات دوز آلونیت و زمانهای کلسینه شدن روی ناخالصی ( دمای کلسینه شدن 700 ).

تصویر 1  ـ اثرات دوز آلونیت و زمانهای کلسینه شدن روی ناخالصی ( دمای کلسینه شدن  600 ).

تصویر 4  ـ دوز آلونیت  و زمان کلسینه شدن روی ناخالصی (دمای کلسینه شدن 850).

مقادیر آلونیت در سه مقدار ثابت و مختلف نگه داشته شد یعنی 100 ، 200 و 300 میلیگرم بر لیتر مقدار آلونیت محدود به 300 میلی گرم بر لیتر بود به این دلیل که حجم رسوب را افزایش می دهد . ویژگی های انعقاد و انعقاد پذیری آلونیت کلسینه شده نیز در همان آب مصنوعی مورد بررسی قرار گرفت و از این رو دوز بهینة‌ آلونیت شناخته شده .

زمان ترکیب 15 و 30 دقیقه در این بررسی انتخاب شده به این طریق اثر هر مقدار روی دوز بهینه مشاهده شد مقادیر به دست آمده در جدول 7 و در نمودارها برای 30 دقیقه به همراه منحنی های دیگر در تصویر 7 نشان داده شده است .

تصویر 5 ـ اثر دوز آلونیت و زمانهای کلسینه شدن روی ناخالصی (دمای کلسینه شدن  900 )

همانطور که در جدول 7 مشاهده می شود ، زمان ترکیب توسط دوز بهینة‌آلونیت تحت تأثیر قرار می گیرد . اگر ناخالصی برای دوز بهینه شده FTU 0/2 در نظر گرفته شود ، دوزهای بهینة آلونیت برای دوره های 15 دقیقة ‌ترکیب به ترتیب 5000 و 3000 میلیگرم بر لیتر آلونیت کلسینه شده تشخیص داده شده است .

شرایط بهینه برای لیچینگ سنگ کانی کلسینة آلونیت در NaoH قوی

 

روش پیشنهادی مؤلف برای فرآوری آلونیت در ایران

خلاصه ـ انحلال کانی آلونیت کلسینه شده در محلول Naoh در دماهای بین 295 تا 383 کلوین مورد بررسی قرار گرفته است . اثرات زمان و دمای کلسیناسیون ، زمان واکنش و دما ، اندازة ذره و نسبت جامد به مایع تحت بررسی قرار گرفت . نتایج تجربی نشان داد که تحت شرایط بهینه شدة شستشو ، استخراج آلومینیوم می تواند به بیش از 93 درصد برسد . ثابت سرعت نشان می دهد که این فرآیند شسته شدن با استفاده از یک  انتشار به دست آمده است که از میان قشر محصول جامد با الگوی هسته ای کوچک شده و کنترل شده صورت گرفته است و نتایج خوبی به دست آمده است . انرژی فعال سازی فعلی برای حلالیت معادل 29/18 کیلو ژول کنترل شده صورت گرفته است و نتایج خوبی به دست آمده است . انرژی فعال سازی فعلی برای حلالیت معادل 29/18 کیلو ژول مول به توان منفی 1 است .

نامگذاری

C : غلظت اشباع هیدروکسید سدیم [KmoIm^-3] 

Kobs : ثابت سرعت واکنش مشاهده شده

Ro : شعاع اولیة ذرة جامد[m]

T : زمان و اکنش [s]

X : ذرة‌ آلومینیوم استخراج شده

D: ضریب  انتشار از میان لایه

R : ضریب برگشت

T : دما [K]

V: حجم مولی جامد

B : ضریب  موازنة جرم در واکنشهای شیمیایی

مقدمه :

آلونیت یکی از سنگهای معدنی از گروه ژاروزیت می باشد . این ماده بر مبنای پتاسیم ـ زاج است و در بلورهای لوز وجهی قرار می گیرد . سنگهای معدنی گروه آلونیت ـ ژاروزیت فرمول کلی دارد و آلونیت خالص فرمول  دارد . آلونیت در آب ، اسیدهاو بازها حل نمی شود مگر آنکه کلسینه شده باشند . آلونیت درواکنش تجزیة گرمایی ومحصولاتی چون ، و  می دهد زمانیکه دردمای k 1023 ـ 973 کلسینه شود . مشخص شده که در سنگهای دگرگون شده و در منطقة اکسید شدگی شکل می گیرند . آلونیت زمانی می تواند شکل بگیرد که سنگهای آتشفشانی در حضور کانیهای  از نظر گرمایی تغییر یابند . به این دلیل است که 50-10 درصد  در سنگ کانی آلونیت موجود معدنی پیشنهاد شده شامل شستشوی کانی کلسینه توسط مواد سوزآور است برای اینکه پتاسیم و آلومینیوم در محلول قلیایی مواد حل نشدة دیگر بار و کردن از صافی و یا وسایل استخراج دیگر جداسازی می شوند . در هر یک از این فرآیندها محتوای پتاسیم در کانی آلونیت در شستشوی اولیه استخراج می شود . در چنین روشهایی مواد ته نشین شدة حاصل از شستشو که محتوی آلومین است در یک چرخة بصورتی از نوع بایر برای بازیافت عیار بالای آلومین افزوده می شود یعنی داخل محلول NaoH یا ترکیبی از NaoH و KoH لیچینگ شود. اینطور شناخته شده است که مقادیر عمده ای از سیلیس در کانی وجود دارد و ته نشین شدن سیلیکاتهای آلومینیومی قلیایی غیر قابل حل می تواند در آن رخ بدهد. ] 7 [

NaoH می تواند 44/93 درصد  و 17/91 درصد  را از آلونیت کلسینه شده درk873 شستشو دهد و KOH نیز می تواند دراین دما 4/83 درصد و 29/91 درصد  را شستشو دهد. ] 8 [ هدف از این تحقیق بررسی اصولی اهمیت پارامترهای جنبشی در شستشوی آلونیت با محلول های Naoh در فشار محیط می باشد . جنبشی بودن واکنش لیچینگ تحت شرایط ثابت دما و زمان کلسینه شدن غلظت Naoh ، اندازة‌ ذره و نسبت جامد به مایع مورد بررسی قرار گرفت. سنگ کانی آلونیت کلسینه شده در دما و زمانهای مختلف واکنش شستشو داده شد .

روش تجربی :

سنگ کانی آلونیت در این آزمایشها آسیاب شده و از سرند رد شده تا اندازة ذرات
90 ـ ،‌ 125  ـ 90 ، 180 ـ 125 ، 250 ـ 185 ، 365 ـ 250 ، 500 ـ 365 و 710 ـ 50  با استفاده از سرندهای استاندارد Astm به دست بیاید . نتایج تجزیة سنگ کانی آلونیت قبل از کلسینه شدن در تصویر 1 آمده است . در این بررسی ، به اندازة ذره قبل از کلسینه شدن پرداخته شده است . تمامی مواد شیمیایی استفاده شده در آزمایش شستشو و در تجزیه از شرکت Merck chemical co  به دست آمده بود .

اجزای   در سنگ کانی آلونیت به روش ثقل سنجی تجزیه گردیده است .  ،Cao  و mgo توسط EDTA جهت سنجش ترکیبات تجزیه شدند و K₂o  به وسیلة Flame photometry تجزیه و بررسی گردید . ترکیب شیمیایی سنگ کانی آلونیت قبل از کلسینه شدن در جدول 1 آمده است . ولی به خاطر آبگیری سنگ کانی ، ترکیبش تغییر می یابد . ترکیب کلسینه شده در جدول 2 آمده است . محاسبات بر اساس ترکیب جدول 2 است . کلسینه شدن در هوای یک کورة‌ موفل ( بی شعله ) انجام شد . سرعت گرم شدن min /k 10 بود .  تمامی آزمایشات به طـور جداگانه انجام شدند .

آزمایشات لیچینگ در یک رآکتور ضد زنگ در دمای ثابت با خطای k5±و یک همزن  بخاری – مغناطیسی و یک مبرد برگشتی انجام گرفت . در هر مرحله مقادیر متعددی از نمونه به اضافة 200 سی سی از محلول NaoH 9 مولار در دمای مورد نیاز در رآکتور قرار داده می شد . سرعت همزن rpm 900 (دور در دقیقه) بود . در پایان هر دو رآکتور در آب سرد فرو برده شد و بعد از سرد شدن ، محتویات رآکتور از صافی عبورداده شد . مقدار آلومینیوم حل شده با ترکیب سنجی بوسیلة EDTA بررسی می شود

دانلود بررسی فن آوری استخراج معدن

بررسی فن آوری استخراج معدن مقاله بررسی فن آوری استخراج معدن در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	24 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	16

بررسی فن آوری استخراج معدن

مقدمه:

در کشور نروژ راه حلهای فن آوری ابتدایی همیشه برای حداقل رساندن و کنترل‌رهایی از آلودگیها در اثر معادن غیر قابل استعمال سولفید وسیله‌ای ارجح بوده است. این برآورد و ارزیابیها شامل راه حلهای متنوع، رسوبات زیرآب، جبران گذشته و بهره وری از بخش کثیر آبهای طبیعی می باشد. معیار اصلی این قبیل راه حلها، علاوه بر تاثیر کم و هزینه نگهداری، همیشه مورد استفاده بوده. به طبیعی واکنشهای موادشیمیایی زمینی به منظور نزدیک آمدن هرچه ممکن به یک وضعیت ثابت شیمیایی رخ می دهند.  به هرحال، پیچیدگی  سیستم معمولاً پیش بینی نتیجه درست از یک راه حل مشخص را مشکل می سازد و باعث تعجب بسیاری خواهد شد. تاکنون بعضی وقتها، ترجیحات بار راه حلهای فن آوری  و مقدماتی جدید اقداماتی انجام می شد که مجبور به بهبود بخشیدن و رفع عیوب می بود. این برگه توصیف به جد و جهد می کند. مثال خوبی از یک راه حل مبنی بر بهره‌گیری به طور طبیعی از فعل و انفعالات موادشیمیایی زمین در معدن غیر مستعملkken L در نروژ مرکزی کشف شده (که در فهرست شماره یک مشخص است) جائیکه یک معدن همچون یک “ گیاه درمانی   “   به منظور جابجایی مس از گنداب سطح اسیدی استعمال شده است. همچنین در بخشهای بعدی به تفضیل شرح داده خواهد شد که تاکنون اقدامات چاره ساز در معدنkken L انجام شده و یک موفقیت بزرگ در نظر گفته شده. به هر حال در طی دوسال اخیر صادرات مس اضافه اتفاق افتاده و پیشرفت آینده نیز نامعلوم است. در برابر اطلاعات صدوراخیر مس ازمعدن kken L ، هیئت مدیرة استخراج معدن نروژیها اقدام به یک تحقیق کرده‌اند، در مورد راه حلهای کم هزینه‌ای که می تواند به کار گرفته شود که آیا این موقعیت تا از دست دادن کیفیت طول می‌کشد؟

یک نکتة جالبی وجود دارد که آن تلقین آب معدنی با آب طبیعی می باشد که به منظور جابجایی مس از راه خنثی سازی و روچگالش نسبی، ترکیبات غیرآلی بوجود می‌آورد. هدف، جابجایی مس محلول بودن هیچ ابزار آهنی می باشد، بنابراین اجتناب از مسائل مربوط به مهار ته نشین کردن مقادیر زیاد مس، رسوب آهن را آلوده می‌کند.

این مسئله بوسیلة واگشایی خیلی کم نیروی آهنی موجب شده است. در یک سیستم آهن در ابتدا همچون نیروی آهنی معرفی شدهی بنابراین حالتی برای آب معدنی شده، بنابراین حالتی برای آب معدنی در kken L می باشد، آن مقدار از اکسیداسیون ترکیب آهنیش به طور تصاعدی افزایش خواهد یافت. با افزایش PH  آنهم یکبار PH  از PHA  فراتر می رود. (1970 stumm  و Singer) لذا، اختلاف سطح و فشار (پتانسیل) انتقال چگالش، در مقایسه با رسوب هیدورکسید در حقیقتی قرار می گیرد که بازدارش در یک پایین تر قابل ملاحظه ای می تواند نایل شده باشد. با وجود تحقیق قبلی (Kliev ، 2001 ، kleiv و Sandvid ، 2002) Foreserite olivine (Sio₄ Mg₂) مانند یک مادة معدنی پرآیته دیده شده، همچنین آن هم یک عامل خنثی سازی و هم یک عامل رونشین را با شباهت بسیرای برای مس برقرار میکند. در قست 201 بیان می کند که فقدان کلسیم در Olivene تقریبا سودمند است. بعلاوه، عملکرد مستقل مس رونشستی از مرحلة سیالی که بنابر چگالی نسبتا زیاد forsterite (یعنی m³ /g  303) مفید خواهد بود را آلوده می کند.بنابر، یک پیامد، این تحقیق توسط هیئت مدیرة استخراج معدن کشور نروژ به منظور ارزیابی امکان یک راه حل مبنی بر Olivne Forstenite شروع شده است. این ورق آزمایشات اولیه و مراکز فعالیت روی پنانسیل شیمیایی را تعریف می کند.

: محلول ساختگی آب معدنی

برای حتمی کردن حداکثر کنترل سیستم تصمیم گرفته می وشد که تجربیات و آزمایشا با کاردیک محلول ساختگی نسبتا ساد را به جای نمونه های آب معدنی واقعی از معدن kkex    L اجرا کنند. این ترکیب ازمحلول ساختگی آب معدنی انتخاب شد تا PH و چگالی های فلز درون آب معدنی تولید در معدن kkex x   L  را طی شدت پخش آلودگیها از معدن، نمایان سازد. مبنی بر اطلاعاتی از جانب هیئت مدیرة استخراج معدن نروژ. محلول ساختگی طرح شده شامل mg/1  15 مس، mg/1 50 روی و 005 میلی متر اسید سولفوریک می باشد که منجر به یک PH  نزدیک ب 3 می‌شود. بعلاوه، آنه آهنین شامل یک چگالی متغیر گسترده از صفر به پانصد میلی‌گرم /1 با 250 میلی گرم/ انمایانگر حدبالای آلودگی می باشد. کاربرد محلول ابتدای آب معدنی ساختگی در ترکیب آزمایشات خنثی سازی و روچگالش توسط رقیق سازی یک فلز اسیدی شامل محلول همیشگی توسط یک فاکتور صد می باشد، فراهم می‌شود.

این محلول متداول توسط مس آبکی و سولفاتهای روی درون اسید سولفوریک (به ترتیب این فرمول 7H₂O . ZxSO_A و CuSo _A) تهیه شده بود. ممانعت از اکسیدشدن آهن آهنین طی ذخیره سازی، باعث می‌شود که آهن ضمیمه محلول همیشگی نشود. در عوض در قسمت 304 نیز بیان می‌شود که قبل از شروع هر آزمایشی بلافاصله آهن آهن‌زاد به محلول آب معدنی ساختگی اضافه شود.

3. 3 گرد Olivine

عملکرد Olivine در این تحقیق از تولید دانه های ریزی فرآورده‌های ریز فرآورده‌های Olivine بنابرآردسازی (آسیاب کردن) و طبقه بندی هوا آغاز می‌شود. کیفیت بالا شن Olivine (AFS50) توسط Olivine Als تهیه می‌شود.

شن در کمپانی تولید شن واقع در آهیم داخل نروژ غربی تولید می‌شد. آسیاب‌ کردن طبقه بندی هوایی در دانشگاه علم و تکنولوژی (Ntnu) واقع در شهر تروندهیم اجرای  می‌شود.  در آنجا از یک آسیاب کروی و یک مأمور طبقه‌بندی هوایی SINTEF (به علامت اختصاری SAC200)  در یک مدار بسته استفاده می‌شود.

) بخش آخر

پیشگفتار دیگر بنابر آزمایشات گروهی در هر کدام از گردهای Olivine  افزون بریک محلول آب معدنی ساختگی اسیدی که شامل مس، روی و مقادیر مختلف آهن می‌باشد استنباط شده است.

1)  هم مقدار محفوظ مس و هم تعلیق PH  به طور مثبت و فعالی با نسبت جامد/محلول همبسته و مربوط شده اند. باحضو آهن آهن زا در محلول اولیه،  هردو معیارهای مشخص یک سرعت اولیه مانند عملکرد دورة واکنش افزایش می یابد.

قبلا PH  مستقل و در حداکثر حفظ و نگهداری موثر بوده. بعد از این مرحله، هم خط هم دمای خنثی سازی و هم دمای حفظ یک کاهش کندر را نشان می دهد.

2)  زمان تشبیه و قیاس خطوط دمای حفظ و نگهداری به سمت واگشایی هیدراکسید مس،  روچگالش مس به سمت سطح Olivine  خودش را همچون مسولیت مکانیسم بارز برای برگزاری ابقا پیشنهاد می کند.

3)      کاهش حداکثر محلول PH را در رابطه با دورة واکنش می توند توسط اکسیداسیون و رسوب متعاقب آهن بیان شود.

آهن ، نتایج کاهش PH  را موجب می‌شود. به طور منظم، کاهش و کمبود در نگهداشت مس روی سطوح  Olivine  پدیدار می‌شود. زمانیکه آهن را از محلول آب معدنی ساختی در نظر نگیریم حداکثر PH  در طی معیرا زمان آزمایشات وحد بالای PH  و مقادیر محفوظ بدست می آید.

4)  زمان بکارگیری طرح محلول آب معدنی ساختگی برای نشان دادن میزان صدرو آلودگیها از معدن Lfkken ، آن حداکثر حفظ مس کسب شده را در نسبت جامد/محلول 1/g10 بعد از تقیریبا ده دقیقه از زمان ابقادی نظر می گیرد. دراین نقطه نزدیک به 79 درصد از 1/mg15 حضور مقدماتی توسط مرحلة جامد حفظ  و نگهداری هنوز بالای 75 درصد بودتا وقیکه آن تقریبا بعد از 60 دقیقه از زمان واکنش به 60 رسید.

5)   اگر حفظ چگالش همچون یک راه علاج در معدن Lfkken مورد استفاده واقع می‌شود مس دارای بار دوچگالش باید مجزا از آهن حاوی محلول باشد. ممانعت از روچگالش مهم، به حداقل رساندن انجام روچگالش و بهره بری کامل امکان موادشیمیایی سیستم، به طور مجزا باید در یک فاصله زمانی بین 20 تا 30 دقیقه دردسترسی باشد. متناوبا، خاصیت جذب کنندگی می تواند توسط ممانعت آهن ، آهن زا از اکسیده کردن تا تکمیل جداسازی اجتناب شود.

دانلود بررسی کانی شناسی

بررسی کانی شناسی مقاله بررسی کانی شناسی در 11 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	علوم پایه
فرمت فایل	doc
حجم فایل	24 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	11

بررسی کانی شناسی

عناصر نادر خاکی

مقدمه:

عناصر فلزی شناخته شده با عنوان عناصر نادر خاکی با کلمه اختصاری REE نشان داده می شوند. اصلاح مورد استفاده معمولاً برای نسبت 2 به 3 با اکسیژن RE₂O₃ به کار برده می شود، که به طور شگفت انگیزی خواص شیمیایی و فیزیکی مشابهی داشته و در عین حال به سختی قابل جدایش از یکدیگر می باشند. عناصر نادر خاکی همواره به صورت تجمعی و ترکیبی با یکدیگر در طبیعت یافت می‌شوند. جداسازی و تفکیک این عناصر نیاز به فرآیندهای زیاد و بسیار پر هزینه دارد که به علت شباهت زیاد خواص فیزیکی و شیمیایی ترکیبات آنهاست.

کانی شناسی، فراوانی، پیدایش:

عناصر نادر خاکی لیتوفیل هستند، بنابراین به صورت ترکیبات اکسیدهای از قبیل کربناتها، سیکلاتها، تیتاناتها و فسفاتها و… می باشند:

1- کانی هایی شامل لانتانیوم، نئودیمیوم،ساماریم، یوروپیوم که در آن سدیم و بعضی مواقع لانتانیوم یا نئودیمیوم به عنوان جزء اصلی ترکیب هستند (گروه سدیم). مثال این گروه با ستنازیت به فرمول شیمیایی (Ce…)Fco₃ (ماکزیمم REO 75%) مونازیت (Ce…)Po₄ (ماکزیمم REO 65%)، آلانیت (Fe,Al)₃(Sio₄)₃(OH) (Ca.Ce…) (ماکزیمم REO 48%) می باشد.

2-کانی های کادلینوم تالوتتیوم و ایتریم به عنوان جزء اصلی (گروه عناصر نادر خاکی اتیریم). مثال بارز این گروه گزنوتیم (Y=…)Po₄ (ماکزیمم REO) و گادولینیت (Y=…)₂FeBe₂Si₂O₁₀ (ماکزیمم REO 48%) می باشند.

3- کانی های کمپلکس که در آن هر دو گروه اتیریم و سدیم می توانند حضور داشته باشند، که هر کدام از این گروه می توانند به عنوان جزء اصلی تلقی شوند. کانی‌های این گروه سنگهای اکسیده شامل تیتانیوم، نئوبیوم، تانتالیم، اورانیوم و توریم می باشند. برای مثال:

اگزنیت Euxenite:

سامارسکیت Samarskite:

فرگوسونیت Fergusonite:

بتافیت Betafite:

کانی های گروه اول و دوم در سنگهای پگمانیت، دگرگونی، گناسیهای هیدروترمال شدن و لایه های پنوماتولیک، اسکارنها و کربناتها وجود دارند. کانی های گروه سوم بیشتر در پگمانیتها یافت می شود. با ستنازیت و مونازیت عموماً همراه مگنتیت وهماتیت گزارش شده اند. مونازیت بیشتر در ذخایر ثانوی در کانی های سنگین ماسه‌های ساحلی وجود دارد. استخراج مونازیت همراه روتیل، ایلمنیت و زیرکن در استرالیا، برزیل، هند و آمریکا می باشد.

ذخایر جهانی عناصر نادر خاکی در سال 1990 در حدود ⁶ 10*84 تن REO تخمین زده شده است. که در این میان چین با ⁶ 10*43 تن ذخیره 50 درصد ذخایر جهان را داراست.

از سال 1980 تا سال 1991 قیمت مونازیت استرالیا با بیش از 55 درصد REO بین $/ton900-800 ثابت بوده است. گزنوتیم مالزی با 60 درصد ایتریم به قیمت
$/t33-32 می باشد.

باستنازیت Bastnasite:

هضم با اسیدها: فرآیندهای بسیاری برای هضم باستنازیت با اسید سولفوریک ترسیم شده است. در یکی از این فرآیندها کانی، کلسینه شده، تا کربناتها تجزیه شوند سپس تحت هضم با اسید سولفوریک 6 نرمال قرار می گیرد تا عناصر نادر خاکی به صورت سولفات محلول شوند.

در فرآیند دیگر کانی باستنازیت با اسید سولفوریک غلیظ حل شده و تا 500 گرما داده می شود. فلورین به صورت فلورید هیدروژن با So₂,Co₂ تحریک و رانده شده و عناصر نادر خاکی به صورت سولفات انیدریت باقی می مانند. این محصولات را سپس می توانیم مانند فرآوری مونازیت از اسیدسولفوریک فرآوری کنیم.

در پروسه دیگری کانی در دمای بالای 600 کلسینه شده و سپس با اسیدنیتریک 16 نرمال مورد و اکنش قرار داده می شود که از اسیدهیدروکلریک 12 نرمال یا از اسید سولفوریک 18 نرمال مناسب تر است.

در فرآیند مولی کروپ Moly Crop، کانی بوسیله فلوتاسیون تا 60% تغلیظ شده سپس تکلیس می شود که سریوم را به حالت چهار ظرفیتی تبدیل می کند. بعد از آن با اسید هیدروکلریک مورد واکنش قرار داده می شود که باعث می شود فقط عناصر نادر خاکی سه ظرفیتی وارد محلول شوند. در این حال %80-65%، Ceo­₂ باقی می‌ماند که می تواند مستقیماً با یک مرحله تکلیس به glass-polishing تبدیل شود.

در فرآیند دیگر کربناتها بوسیله اسید هیدروکلریک تجزیه می شوند. فلورید پس ماند‌ه‌ایی بدست می آید که تحت واکنش با قلیا قرار می گیرد. هیدروکسید عناصر نادر خاکی بدست آمده از این روش برای خنثی سازی اسید اضافی از محلول کلراید استفاده می شود.

هضم قلیایی

سنگ باستنازیت می تواند با باز غلیظ تحت 200 دما مورد واکنش قرار گرفته تا هیدروکسید عناصر نادر خاکی بدست آید که بعداً می توانند در اسید حل شوند.

سنگهای دیگر

هضم سنگ گزونوتیم سخت تر از مونازیت می باشد. معمولاً سنگ گزونوتیم مثل مونازیت با قلیای غلیظ اما تحت شرایط حادتر مورد واکنش قرار داده می شود. کانی‌های سیلیکاته عناصر نادر خاکی با اسید سولفوریک و در دمای بالا و تقریباً بالا بهترین هضم را خواهند داشت.

روشهای گوناگونی برای استخراج عناصر نادر خاکی از سنگهای آپاتیت در طول تولید اسید فسفریک بیان گردیده است.

در حوزه تولید اورانیوم، تا کنون فقط معادن دنیسون (انتاریو)، بوسیله استخراج حلالی محلول سولفاته، کنسانتره ئیتریم تولید کرده است.

فراوری عناصر نادر خاکی

کانی های عمده و با ارزش اقتصادی عناصر نادر خاکی مونازیت [2(Ce,La,Y,Th)(Po₄)] و باستنازیت [(Ce,La)Co₃F] می باشند.

روشهای مختلی برای فرآوری عناصر نادر خاکی از مونازیت وجود دارد، از قبیل 1- روش معمولی هیدرومتالورژی بوسیله اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسید پرکلریک. 2- پیرومتالورژی بوسیله اکسید منیزیم. 3- هیدروترمال یا فوزیون بوسیله هیدروکسید سدیم.

تکنیکهای هیدروترمال از محلول آبی قلیایی برای اضمحلال (Decompodition) مونازیت سیاه در آتوکلاو استفاده می کنند. در این روش پالپ حاصله به آسانی قابل حمل می باشد.

تکنیک فوزیون سودا (Soda Fusion) از جامد قلیایی برای اضمحلال مونازیت سیاه در یک راکتور باز استفاده می کند. از آنجایی که در این روش نقل و انتقال مواد جامد مشکل است با اینکه روش ارزانتری است کمیته مورد استفاده قرار می گیرد.

دانلود بررسی مراحل مختلف آزمایش خاک

بررسی مراحل مختلف آزمایش خاک مقاله بررسی مراحل مختلف آزمایش خاک در 30 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	علوم پایه
فرمت فایل	doc
حجم فایل	78 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	30

بررسی مراحل مختلف آزمایش خاک

آزمایش تحکیم : ۱

تراکم (Compaction). 4

نکات مهم در انجام آزمایش تراکم. ۸

آزمایش حد خمیری: ۱۳

آزمایش هیدرومتری.. ۱۶

نفوذ پذیری (Coefficient of  Permeability). 22

آزمایش بابار افتادن (Fallilg – Head Method). 23

به ثانیه تبدیل می‌کنیم. ۲۶

میانگین.. ۲۶

آزمایش تعیین GS. 27

تجزیه مکانیکی خاک (آزمایش دانه بندی). ۳۱

انواع آزمایش الک… ۳۲

روش نمونه گیری جهت دانه بندی.. ۳۴

مراحل مختلف آزمایش خاک

آزمایش تحکیم :

هدف از انجام آزمایش تحکیم، تشخیص شدت و میزان نشت در خاک‌های رسی می‌باشد.

در این آزمایش نمونة خاک در درون یک هستة فلزی و بین دو صفحة متخلخل قرار داده می‌شود. و این حلقه در آب غوطه ور می گردد و بار بر نمونه اعمال می‌گردد. تعیین در ارتفاع نمونه توسط یک عقربة مدرج اندازه گیری می‌شود و هر 24 ساعت یک با فشار روی نمونه 2 برابر می‌گردد سپس منحنی زمان متغیر برای بارگذاری‌های مختلف کشیده می‌شود از روی این منحنی‌ها می‌توان زمان تحکیم و مقدار نشت خاکها را بدست آورد.

همچنین تغییرات تحکیم پوکی نمونه نسبت به فشار نیز بررسی می‌شود که در زیر آورده شده است.

روش انجام محاسبات

ارتفاع قسمت جامد نمونه قبل بارگذاری:                              

ارتفاع منافذ قبل از بارگذاری:                                                       

پوکی اولیه:                                                                                  

در اثر اولین افزایش بار تغییر شکل  را خواهیم داشت، که تغییر پوکی از آن بدست می‌آید.                                                               

پوکی چدید را که بعد از افزایش بار ایجاد شد از فرمول زیر محاسبه می‌کنیم

این کار برای بارگذاری‌های بعدی نیز تکرار می‌شود. سپس نمودار P و پوکی به صورت یک منحنی بر روی کاغذ نیمه لگاریتمی رسم می‌شود.

وسایل آزمایش عبارت اند از:

1-دستگاه تحکیم                           5- قوطی تعیین رطوبت

2- ترازو                                     6- اره سیمی  

3- جک برای بیرون آوردن نمونه         7-کرنومتر

4- گرم خانه            

این آزمایش برای نمونه‌های دست نخورده و خورده قابل انجام است. حلقة تحکیم را به کمک جک وارد نمونه می‌کنیم سپس سر و ته آن را با کمترین دست خوردگی صاف می‌کنیم و در محفظة تحکیم قرار می‌دهیم.

برای نمونه‌های دست خورده خاک را به حد روانی می‌رسانیم سپس آن را وارد محفظة تحکیم می کنیم.

انجام آزمایش:

بدلیل نبود زمان و اطلاعات تکمیلی بعدی، این آزمایش بطور کامل انجام نشد و تنها تحکیم نمونه در بار ثابت انجام شد که نتایج در زیر آمده است.

تراکم (Compaction)

هدف از  انجام عملیات تراکم، کاهش میزان تخلخل خاک است. وجود آب تا میزان مشخصی، سبب تسهیل این عملیات می‌گردد. به دست آوردن این حد رطوبت و وزن مخصوص خشک بیشینه خاک پس از به کاربردن میزان معینی انرژی کوبشی، هدف مهم آزمایشی تراکم است.

در بسیاری از سازه‌های خاکی، مثل سدها، دیوارهای حائل، بزرگراه‌ها، فرودگاه‌ها، و … متراکم کردن خاک یک امر ضروری جهت بهبود مقاومت خاک می‌باشد. متراکم نمودن خاک که عبارت است از قرار دادن خاک در یک موقعیت چگالتر، به چند دلیل مطلوب است:

الف) کاهش نشست‌ها در آینده، ب) افزایش مقاومت برشی، ج) کاهش نفوذ پذیری د)بهبود خواص مکانیکی خاک، هـ) کاهش قابلیت تورم خاک.

در کارگاه برای تراکم خاک از غلتکهای چرخ استوانه‌ای صاف، غلتکهای پاچه بزی، غلتهای چرخ لاستیکی و غلتکهای ارتعاشی استفاده می شود. غلتکهای ارتعاشی برای تراکم خاکهای دانه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند. تاثیر تراکم حاصل از دستگاه‌های فوق، محدود به اعماق 15 تا 30 سانتی‌متر سطحی است.

برای افزایش عمق نفوذ تراکم و تراکم کردن لایه‌های عمقی از تراکم ارتعاشی و تراکم دینامیکی استفاده می شود.

وسایل مورد نیاز برای آزمایش

وسایل خاص: وسیله متراکم کردن نمودن خاک

الف) قالب با in 6/4 (mm 115) عمق،in 4 (mm 100) قطر و  (7/946) حجم

ب)حلقه متحرک دور قالب با in 5/2 (mm 5/62) عمق و in4 (mm 100) قطر.

ج) چکش با in2 (mm 50) قطر مقطع و 5/5 یا 10 پوند وزن و وسایل کنترل ارتفاع سقوط چکش

وسایل عمومی:

1- اسپری آبپاش، 2- الک شماره 4،  3- چکش لاستیکی،   4- پیمانه،   5- تا به بزرگ برای مخلوط کردن،  6- لبه نوک تیز یا چاقو به طور حداقل cm 25،

7- دورتراز و با حساسیت (Ib 01/0 و gr 01/0)، 8- آون،  9- خشک کننده،

10- قوطیهای خشک،  11- دستگاه خاک مخلوط کن،  12- وسیله‌ای برای بیرون

آوردن نمونه از قالب که از جک استفاده می‌شود.

روش انجام آزمایش:

که از دو تا الک in4 و in6 می‌شود استفاده کرد. که برای قالب in4 برای هر لایه 25 ضربه می‌زنیم با چکش 5/5 1پوند و برای قالب in6 با چکش یا (kg 5/2) 5/5 پوند برای سه لایه 56 ضربه می‌زنیم.

1- قالب خالی را همراه با ته آن و بدون حلقه دور قاب وزن می‌کنیم.

2- یک نمونه نماینده از خاکی که باید آزمایش شود. آماده می‌کنیم. همه کلوخه‌های خاک را در یک هان و توسط چکشی که سرآن لاستیکی است خرد می‌کنیم و از الک شماره 4 سرند می‌نماییم. که مقدار kg 7 از قالب in4 که رد شده را در هوای آزاد خشک باشد. به مقدار 5% آب به آن اضافه می‌کنیم.

3- با خاکی که از الک شماره 4 عبور کرده و به مقدار 5% آبی که به آن اضافه کرده در سه لایه تراکم به اندازه cm 5 تا 8 در قالب درست می‌کنیم.

4- به ملایمت خاک را فشار می‌دهیم تا سطح آن صاف شود و بعد با 25 ضربه یکنواخت و پخش شده در تمام سطح توسط ضربات چکش، خاک را متراکم می کنیم ارتفاع سقوط چکش را ft1 می‌گیریم. بین هر سقوط چکش، هم قالب و هم چکش باید به خاطر پخش یکنواخت ضربات در تمام سطح نمونه به آرامی چرخانده شود.

روش انجام آزمایش بابار افتادن

1- طول و قطر نمونه را به دست آورده، نمونه دست نخورده یا متراکم شده را ( که هدف تعیین نفوذپذیری پس از تراکم آن است) دخل استوانه می گذرایم. بهتر است آزمایش بر روی خود لوله نمونه‌گیری یا قالب تراکم انجام گیرد.

2- بالا و پایین نمونه را با کاغذ صافی و سپس سنگ متخلخل می‌پوشانیم و در قسمت پایین زیر سنگ متخلخل ورودی در پوش یک فنر گذاشته، در پوششها را به سر و ته قالب یا لوله پیچ می‌کنیم.

3- شیر آب ( مربوط به مخزن آب با سطح ثابت) را آهسته باز می‌کنیم. مدتی صبر می‌کنیم تا آب در نمونه جریان یافته، به حالت پایدار در آید ( بایستی سطح آب در پیزومترها ثابت بماند و تغییرات زیادی نداشته باشد. همچنین باید سعی کنیم که در بالا و پایین نمونه، حباب هوایی وجود نداشته باشد).

4- جریان‌‌ آب را از طریق بورت و به کمک یک لوله پلاستیکی از نمونه خاک عبور داده، به داخل  قیف هدایت می‌کنیم. ضمناً نشت از استوانه نمونه را کنترل کرده، حبابهای هوا را خارج می‌نماییم.

5- با استفاده از یک شیر، جریان آب را از داخل نمونه متوقف می‌کنیم. این شیر روی لوله پلاستیکی رابط بین انتهای نمونه و قیف تعبیه شده است.

6- اختلاف بار آبی را اندازه می‌گیریم (h₁) با توجه داشته باشیم که هیچ آبی به داخل بورت نباید اضافه شود.

7- شیر آب را باز می‌کنیم تا آب از طریق بورت وارد نمونه و سپس وارد قیف شود. از زمان شروع جریان، زمان سنج را به کار انداخته، تا موقع بستن شیر، مدت زمان را یادداشت کنیم. در طول این زمان h₁ به h₂ تبدیل می‌شود، لذا باید h₂ ، Q و دمای آب را در این محدوده زمانی به دست آوریم. این آزمایش را حداقل 3 بار تکرار می‌کنیم.

درباره ثابت حجم زیادی آب  استفاده می‌شود ولی در بار افتادن کمتر استفاده می‌شود.

زمان انجام آزمایش در بارافتادن زیاد و در بار ثابت زمان کمتر است.

برای انجام آزمایش هم از نمونه دست نخورده و هم از نمونه دست خورده استفاده می‌کنیم.

نمونه را می‌‌آوریم در آزمایشگاه اول درصد رطوبت را از قبل یادداشت می‌کنیم و سپس از الک  یا mm 19 رد می‌کنیم و سپس در حجم سل متراکم می‌کنیم و در انجام آزمایش از یک نمونه خاک که به همان مقدار رطوبتی که در صحرا داشت و نمونه‌های دست نخورده را خرد می‌کنیم تا از همان دانستیه استفاده شود و 24 تا 48 ساعت زمان می‌برد که نمونه اشباع شود.

                                                                   مقدار دانستیه × حجم = دانستیه

محاسبات:

ضریب نفوذپذیری در آزمایش بابارافتادن از رابطه زیر بدست می‌آید:

a : سطح مقطع داخلی بورت (cm² )                       

t: انتهای زمان (s)                                                                 

A: سطح مقطع نمونه (cm² )

L: طول نمونه (cm)

H₁ و h₂ : ارتفاع آب نسبت به یک سطح مبنا در لوله به ترتیب در زمانهای 0 و t می‌باشد.

قبل از انجام آزمایش اول بورت اولیه را هواگیری می‌کنیم. و در هنگام محاسبه زمان، ابتداء چندین بار زمان را تکرار می‌کنیم و بعد میانگین می‌گیریم.

دانلود بررسی نقش تصاویر ماهواره‌ای بعنوان یک ابزار قوی در امر اکتشاف و استخراج (GIS)

بررسی نقش تصاویر ماهواره‌ای بعنوان یک ابزار قوی در امر اکتشاف و استخراج (GIS) تحقیق بررسی نقش تصاویر ماهواره‌ای بعنوان یک ابزار قوی در امر اکتشاف و استخراج (GIS) در 108 صفحه ورد قابل ویرایش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	13038 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	108

بررسی نقش تصاویر ماهواره‌ای بعنوان یک ابزار قوی در امر اکتشاف و استخراج (GIS)

-1 مقدمه

سرب در حدود 6 تا 7 هزار سال پیش در مصر و بین النهرین کشف شده است. این فلز در شمار قدیمی ترین فلزهایی است که انسان آن را بکار برده است. به این فلز در زبان انگلیسی Lead در عربی رصاص و در زبان پهلوی سرب گفته می شود. در حدود 4000 سال پیش از میلاد مصری ها و سومری ها از سفید سرب برای آرایش استفاده می کردند. در قرون وسطی از سرب به گستردگی در مصالح ساختمانی استفاده می شده است. در ایران نیز سرب از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب کربنات های سرب آسان بوده است، معادن کربنات سرب زودتر مورد استفاده قرار گرفته اند.

در حال حاضر مهمترین کاربردهای آن در باطری ها، کابل ها و بلبرینگ ها می باشد. روی در سال 1746 بوسیله شیمیدان آلمانی بنام مارگراف کشف شده است. این فلز برای مدت 2000 سال بعنوان یکی از اجزاء آلیاژ برنج در اروپا و آسیا مصرف می شده است. در حدود 150 سال پیش از میلاد مسیح رومی ها از این فلز و آلیاژهای آن سکه تهیه می کردند. امروزه بیشترین کاربرد روی در صنعت گالوانیزه، ترکیب آلیاژها و الکترونیک است. معمولا سرب و روی با یکدیگر و با فلزاتی چون مس، طلا و نقره همراه می باشند. همچنین کانسارهای سرب و روی با درصدهای متنوعی از این فلزات شناسایی شده اند. (4، ص 5)

2-1 ژئوشیمی و مینرالوژی سرب:

بطور کلی چهار ایزوتوپ پایدار سرب با اعداد جرمی 204،206،207 و 208 وجود دارند که از بین آنها ایزوتوپ 208 با فراوانی 1/52% بیشترین ایزوتوپ سرب است. ایزوتوپ‌های 206،207 و 208 محصولات نهائی متلاشی شدن اورانیوم و توریم می باشند. سرب بطور کلی از لحاظ فراوانی در پوسته زمین در رتبه سی و چهارم قرار دارد، سرب دارای کلارک ^3-10*6/1% می باشد، در حال حاضر بطور متوسط حداقل ضریب تجمع سرب برای تشکیل کانسارهای اقتصادی در حدود 2000 می باشد. کلارک سرب از سنگهای باریک به سمت سنگهای اسیدی افزایش می یابد، بطوریکه میزان کلارک در سنگهای اوترابازیک ^5-10*1% در سنگهای بازیک ^4-10*8% و در سنگهای با منشأ ماگمایی اسیدی ^3-10*2% می باشد. (4)

کانی های اصلی سرب و درصد سرب در هر کدام به ترتیب زیر می باشد:

گالن با 6/86% سرب، جیمسونیت با 16/40% سرب، بولانگریت با 42/55% سرب، بورنیت با 6/42% سرب، سروسیت با 6/77% سرب و آنگلزیت با 3/68% سرب.

3-1 ژئوشیمی و مینرالوژی روی:

روی دارای 5 ایزوتوپ پایدار است که اعداد جرمی آن 64، 66، 78، 80 می باشد که در این میان بیشترین ایزوتوپ آن ایزوتوپ 64 با فراوانی 9/48% می باشد. روی از لحاظ فراوانی در رتبه بیست و سوم پوسته زمین قرار دارد. کلارک روی تا حدودی بیشتر از سرب می باشد، میزان کلارک روی ^3-10*3/8 و ضریب تجمع آن برای تشکیل کانسارهای اقتصادی 500 می باشد. میزان کلارک روی از سنگهای ماگمائی با منشأ بازی به سمت سنگهای ماگمایی با منشأ اسیدی افزایش پیدا می کند. میزان کلارک در سنگهای اولترابازیک ^3-10*3% در سنگهای بازی ^3-10*3/1% و در سنگهای اسیدی ^3-10*6% می باشد. میزان کلارک در سنگهای اسیدی خیلی نزدیک به میزان کلارک در پوسته است. کانی های اصلی روی و درصد روی هر یک به صورت زیر می باشد:

اسفالریت با 67% روی، ورتزیت با 63% روی، اسمیت زونیت با 52% روی، همی مورفیت با 7/53% روی. (4)

4-1 انواع کانسارهای سرب و روی:

بطور کلی انواع کانسارهای سرب و روی عبارتند از:

3-1) اسکارن

3-2) رگه ای

3-3) استراتاباند

3-4) دگرگونی

1-4-1 کانسارهای اسکارن:

چنانچه در دگرگونی مجاورتی موادی از توده نفوذی به سنگ میزبان افزوده شود، کانسارهای اسکارن پدید می آید. بطور معمول کانی های منطقه اسکارن متنوع و فراوانند. اسمیرنف این کانسارها را با توجه به مبانی مختلف به پنج گروه تقسیم کرده که در این میان به رده بندی بر مبنای ترکیب سنگ های دربرگیرنده توده نفوذی اهمیت بیشتری داده زیرا به اسکارن آهکی، اسکارن منیزیتی و اسکارن سیلیکاته اشاره می کند.

امروزه این کانسارها را که از دیدگاه اقتصادی مورد توجه بسیاری از زمین شناسان قرار دارند بر مبنای نوع غالب و چیره و با ارزش موجود در آنها تقسیم بندی می کنند که در حقیقت دنباله رده بندی این کانسارها بر پایه نوع سنگ در بر گیرنده توده نفوذی است.

اینودیک بورت کانسارهای اسکارن آهکی را به پنج گروه اسکارن های آهن، تنگستن، مس، سرب، روی و قلع تقسیم کرده است. نکته قابل توجه این است که بر عکس کانی های موجود در اسکارن ها که ترکیبی پیچیده و متنوع دارند، کانه ها ، بطور معمول، سولفورها و اکسیدهایی با ترکیب ساده هستند. از مهمترین سولفورهای موجود در اسکارن ها اسفالریت و گالن را می‌توان نام برد. (4، ص 23)

کانسارهای اسکارن بیشتر به شکل ورقه، عدسی و یا رگه وجود دارند و دارای ضخامت چند ده متر و وسعت چندصد متر می باشند. در هر صورت مورفولوژی سولفیدهای سرب و روی بر روی ترکیب اسکارن آهکی تأثیر گذاشته و آنها را بیشتر پیچیده می کند. ماده معدنی در این موارد بیشتر به شکل عدسی، ستونی و یا پاکتی شکل دیده می شود. شکل کانسار چندین صدمتر در طول و در امتداد گسترش پیدا می کند؛ همچنین ضخامت آن نیز 1 تا 10 متر و یا بیشتر می‌تواند وجود داشته باشد.

2-4-1 کانسارهای رگه ای:

این کانسارها حاصل کانه سازی سیال های کانه دار گرم است که در زیر زمین جریان دارند. عناصر فلزی موجود در این سیال های گرمایی ممکن است خاستگاه ماگمایی داشته باشند و در چهره های گوناگون همراه آب به جای تجمع، حمل شود و یا اینکه در مسیر حرکت آب قرار گیرند و ضمن همراه شدن تدریجی با آب سیال کانه داری را پدید آورند. کانی هایی که خاستگاه گرمایی دارند ممکن است به دو صورت پدید آیند:

الف : تمرکز به روش پر کردن کاواکها و فضاهای خالی درون سنگها که خود به دو گروه همزاد و دیرزاد پخش می شود:

ب : تمرکز به روش جانشینی؛

بنابراین شکل انباشته های گرمایی تابعی از شکل کاواک های سنگ میزبان و یا چگونگی جانشینی در آن است. از همین رو در این دسته از کانسارها انواع رگه ها ، عدسی ها، کانسارهای لایه ای، استوک ورک و اشکال پیچیده دیده می شود. با توجه به رده بندی لیندگرن کانسارهای گرمایی به پنج گروه تقسیم می شوند که مهمترین آنها در ارتباط با سرب و روی عبارتند از:

1-2-4-1 کانسارهای هیپوترمال:

این کانسارها نشان دهنده دما و فشار زیاد هستند و درجه حرارت پیدایش آنها را از 300 تا 500 درجه سانتیگراد تعیین کرده اند. در این نوع کانسارها پدیده جانشینی آشکارا قابل تشخیص است و دارای بافت درشت دانه هستند. حجم آنها زیاد و شکل نامنظم دارند ولی بطور کلی به صورت رگه مانند و لایه ای هستند. در بیشتر موارد جای پیدایش آنها ستیغ چین ها و مناطق برشی است.

پارک و مک دیارمید (1975) معمول ترین کانه های این نوع کانسارها را اسفالریت، گالن، کالکوپیریت، فلوئوریت و باریتیت می دانند. برای آشنایی با کانسارهای شناخته شده هیپوترمال در دنیا به کانسار معروف سرب و روی و نقره بروکین هیل در منطقه جنوب استرالیا که نمونه ای از کانسارهای گرمایی نوع هیپوترمال است می‌توان اشاره نمود.

2-2-4-1 کانسارهای مزوترمال:

کانسارهای مزوترمال در شرایط دما (200 تا 300 درجه سانتیگراد) و فشار متوسط ایجاد می شوند. منطقه مزوترمال وجوه مشترک کانسارهای هیپوترمال و اپی ترمال است؛ از این رو کانسارهای مزوترمال حد واسط میان دو گروه یاد شده است. در این کانسارها پدیده جانشینی فراوان است.

سنگ میزبان در بیشتر موارد رسوبی است ولی می تواند سنگ های آذرین یا دگرگونی نیز باشد. مواد اصلی کانسارهای مزوترمال مس، سرب و روی ، نقره و طلا هستند. کانه‌ها شامل اسفالریت، گالن و بسیاری کانه های دیگر است. (4 ، ص 25)

3-2-4-1 کانسارهای زینوترمال:

اگر توده ماگمایی بتواند به بخش های کم ژرفا و به نسبت سطحی نفوذ کند سیال های کانه دار با دمای بالا به مناطق کم فشار راه می یابند که این حالت از شرایط اصلی پیدایش این نوع کانسارها است. در چنین شرایطی، حرارت و فشار توده نفوذی با شتاب کاهش می یابد و کانه سازی در فاصله‌ای کوتاه و با پاراژنزی مبهم انجام می گیرد.

کانی هایی که در دمای بالا متبلور می شوند نخست شکل می گیرند ولی از آنجا که کاهش فشار و حرارت شتاب زده است کانی های وابسته به حرارت و فشار پایین نیز همزمان یا کمی بعد و به گونه ای در هم با کانی های حرارت بالا متبلور می شوند. کانسارهایی که دارای چنین مخلوط ناجوری هستند به نام کانسارهای زینوترمال نامیده می شوند و پیشوند زینو (xeno) در اینجا به معنی عجیب یا غیر عادی است.

در بیشتر این نوع کانسارها مناطق کانی سازی همپوشی پیدا می کنند و حالت تلسکوپی در آنها مشاهده می شود که این امر از صفات مشخص کانسارهای زینوترمال است. بیشتر این کانسارها با سنگهای آتش فشانی و توف های به نسبت جوان همراه اند. در این کانسارها بطور عمده پر شدن فضای خالی نسبت به جانشینی کانی ها برتری دارد. سنگ میزبان بطور معمول شکسته و خرد شده است و کانه ها بطور کلی دانه ریز هستند.

در جهان نمونه هایی از این کانسارها یافت می شود که از آن جمله می توان ناحیه ایکونو ـ آکنوب در جنوب ژاپن را نام برد که از آن فلزات طلا، نقره، مس، سرب و روی، قلع، تنگستن و بیسموت بهره برداری می شود. انباشتگی این ناحیه در سنگ های پالئوزوئیک تا سنوزوئیک جای دارند و کانی سازی در فاز پسین فاز تکاپوهای آتش فشانی انجام گرفته است. بررسی های ژئومتری در این کانسارها نشان داده است که تغییرات درجه حرارت کانه سازی در این منطقه مرزی از 350 درجه تا 160 درجه سانتیگراد داشته است.

2-7-2 تعیین مکان و محدودة اکتشاف نیمه تفضیلی:

پس از تعیین منطقة کلی، حال به دنبال کوچک کردن منطقه و بعد بدست آوردن اطلاعات دقیق تری هستیم تا بتوانیم مکان های احتمالی حفاری ها و یا کارهای ژئوفیزیکی و غیره را پیدا کنیم. فرض کنیم ما به دنبال سرب و روی هستیم می‌ دانیم که سرب و روی دارای چگالی نسبتاً بالایی هست پس ما می توانیم از یک نقشه گرانی سنجی استفاده کنیم در مرحله بعد می توان تیپ و نوع و ژنز سرب و روی های منطقه را بررسی کرد مثلا سرب و روی در آهک های کرتاسه، پس اگر یک نقشة زمین شناسی داشته باشیم می توانیم اطلاعات خوبی را در مرحلة اکتشاف نیمه تفضیلی بدست آوریم.

البته چون این کار خود می تواند در قالب یک پروژه کارشناسی بگنجد اینجانب فقط به توضیح مختصری اکتفا می کنم. برای این کار ما احتیاج به یک نقشه گرانی سنجی، یک نقشه زمین شناسی و یک نرم افزار GIS مثلا Arc viwe  یا lilwis و یک کارشناس خبره آشنا به نقشه گرانی سنجی در زمین شناسی داریم.

ابتدا نقشه زمین شناسی را رقومی کرده و در نرم افزارarc viwe  یا Import ilwis می کنیم (البته این کار را میتوانیم به صورت دقیق تر با نرم افزار ilwis انجام بدهیم)

در مرحله بعد باید نقشه گرانی سنجی را رقومی کرده و در نرم افزار Arc viwe یا ilwis import می کنیم بعد باید منطقه ای را که احتمال وجود سرب و روی آن  بیشتر است یعنی گرانی بیشتری را نشان می دهد را توسط پلی گون جدا کرده و روی نقشه مشخص کنیم.

البته قبل از اینکه دو نقشه را وارد نرم افزار Arc viwe یا ilwis کنیم باید نقشه هم مقیاس و منطبق بر هم شوند تا بتوان عملیات را اجرایی کرد.

پروژه هم مقیاس و منطبق کردن نقشه ها را در بخش 8 می توانید مطالعه کرد.

حال می توان دو نقشه را روی هم انداخت و مشاهده کرد کدام مناطق دارای آهک کرتاسه و همچنین چگالی زیادتری نسبت به مناطق دیگر دارد.

در اینجا می توان دو کار را انجام داد یکی اینکه با پلی گون بندی مناطقی را که روی هم افتاده جدا کنیم و یک نقشه جدید بسازیم یک شبکه اکتشاف برای حفاری، کار ژئوفییکی نمونه برداری، ژئوشیمیایی روی نقشه جدید ترسیم کرد و بعد پیرینت بگیریم و یا اینکه روی همان نقشه قبلی این کار را انجام دهیم و یک نقشه با مقیاس و تعیین دقیق محلی حفاری بدست آوریم و بعد از آن پیرینت بگیریم.

3-7-2 تعیین مکان و محدودة حفاری های اکتشافی:

بعد از اکتشاف نیمه تفضیلی و بدست آوردن پلی گون مورد مطالعه می توان با نقاط حفاری را به صورت دقیق روی پلی گونها با دقت بالا مشخص کرد و برای این کار می‌توان از گزینه point استفاده کرد.

4-7-2 تعیین مکان و محدوده اکتشاف تفضیلی:  

بعد از بدست آوردن اطلاعات از حفاری اکتشافی و مطالعه دقیق تر می توان شبکه اکتشاف را کوچکتر و محل دقیق تر مکانهای حفاری را تعیین کرده و بعد منطقه اکتشاف تفضیلی را تعیین کرد. همانطور که برای تعیین مکان حفاری اکتشافی و زدن گمانه می توان از تصاویر ماهواره ای استفاده کرد می توان برای تعیین چاه و چاهک و باقی مکانهای نمونه برداری در آبراهه ها برای کارهای ژئوشیمیایی نیز از این تصاویر استفاده کرد.

5-7-2 تعیین محل تأسیسات و ماشین آلات معدنی: 

فرض کنید می خواهیم یک کارخانة کانه آرایی در کنار یک معدن تأسیس کنید اولین نکته باید کوتاهترین مسیر برای انتقال کانسنگ، مساحت کارخانه و تعیین محل دقیق کارخانه و از همه مهمتر قرارگیری کارخانه در جایی که حداقل در سطح آن کانی سازی وجود نداشته باشد چون اگر کانی سازی در سطح باشد، به دلیل وجود کارخانه نمی توان آنرا استخراج نمود و عملا از دست می رود.

اما حتی اگر در زیر زمین و در اعماق بیشتر وجود داشته باشد می توان اب حفر تونل و عملیات نگهداری آن را استخراج کرد.

8-2 کاربرد GIS در مهندسی معدن: (1)

امروزه با پیشرفت علوم مختلف شاهد آمیخته شدن بعضی از علوم با هم هستیم، به بیان دیگر استفاده از توانایی های یک علم در علم دیگر.

یکی از علومی که علی رغم توانایی های آن در مهندسی معدن ناشناخته مانده است، GIS می باشد. یکی از کارهایی که برای اکتشاف انجام می شود حفاری، مدیریت چاههای حفاری تعیین مکان دقیق و آزیموت چال غیرعمودی است، در نتیجه ما احتیاج به طراحی یک شبکه اکتشاف داریم، پس بعد از کارهای مقدماتی و محاسبات شبکه (در اینجا از ذکر طراحی شبکه صرفنظر می کنیم) و به دست آوردن ابعاد آن باید یک شبکه اکتشاف منظم طراحی کرد قبلا این کار به صورت دستی و یا با نرم افزارهای اتوکد یا سورفر انجام می شد اما نرم افزار Ilwis قابلیت های بیشتری دارد که از سایر نرم افزارها متمایزش می کند به عنوان مثال شما می توانید شبکه را به راحتی طراحی کنید و بعد روی نقشه خود بیندازیدو از همه مهمتری اینکه می توان مختصات نقاط را روی نقشه بلافاصله هم به صورت Lat lon یا UTM مشاهده کرد و دیگر احتیاجی به نقشه زمین شناسی و یا مختصات محلی غیره نداریم.

از جمله کارهای مدیریتی بدست آوردن چگالی شبکه اکتشاف است که از تقسیم مساحت محدوده به تعداد چال ها بدست می آوریم.

در نرم افزار Ilwis به راحتی می توان مساحت محدوده را بدست آورد و بر تعداد چال ها تقسیم کرد.

9-2 کاربرد GIS در مهندسی معدن (2)

یکی دیگر از کاربردهای GIS به روز کردن نقشه ها می باشد. یکی از مسائلی که در نقشه های معدنی از جمله زمین شناسی مورد بحث است اشکالات آنها می باشد که باید تصحیح و به روز شود. البته به روز شدن به معنی تحقیقات و بررسی های بیشتر به منظور تصحیح نقشه های قبلی است.

به عنوان مثال گسل های موجود در یک نقشه به طور صد در صد درست نیستند. البته این امر در بررسی های زمین شناسی و برداشت ها و یا کارهای تحقیقاتی مشخص می شود.

در نتیجه نقشه ها باید تصحیح شوند و یا گسلی ناشناخته بوده و در تحقیقات وجود آن مسلم شده که باید در نقشه به صورت دقیق آورده شود.

معرفی برخی از نرم افزارها

1-5 نرم افزار ERMAPPER 

erMapper یکی از پیشرفته ترین نرم افزارهای پردازش تصویر در جهان است که بر روی سیستم عامل های  Window 95/98 قابل اجرا می باشد. این نرم افزار دارای قابلیت های بسیاری در زمینه نمایش داده های رستری و پردازش آنها بوده و به راحتی امکان کار بر روی داده های وکتوری و GIS/LIS را بر قرار سازد.

در این سیستم از اصل منحصر به فردی به نام الگوریتم استفاده می شود که با استفاده از آن نسخه  اصلی داده های تصویری از مراحل پردازش تصویر کاملاً جدا بوده و برای انجام مراحل پردازش و مشاهده نتیجه آن و حتی ذخیره دیسک به دیسک نمی باشد. استفاده از الگوریتم مزایای بسیار قابل توجهی برای کاربر ایجاد می کند که برخی از آنها عبارتند از:

-کارکردن با داده های تصویری بدون تغییر در اصل نسخه که صحت داده ها را در ایمن بودن آنها میسر می سازند.

- پردازش همزمان امکان بررسی نتیجه روش های مختلف و انتخاب مهمترین روش را به سریعترین حالت میسر می سازد.

- نیازی  به کپی و یا ذخیره کردن فایل های پردازش شده و فایل های موقت نمی باشد.

- erMapper یک نرم افزار کاملاً باز می باشد که امکان استفاده از دامنه وسیعی از فرمت‌های تصاویر ماهواره ای، تصاویر گرافیکی و داده های برداری یا فرمت های مختلف برقرار می سازد. همچنین از erMapper جهت طراحی نقشه، افزودن اطلاعات جانبی از قبیل مقیاس، شبکه علائم را هنجار و ....... به ساده ترین روش استفاده کرد و حتی از تلفیق نقشه های رستری و  وکتوری نقشه های دلخواه را تهیه کرد. با استفاده از نرم افزار می توان طبقه بندی  Classificatiation)) اجزای فایل های تصویری را به دو صورت unsuperrised  ,Superrised از روش های گوناگون انجام داد و حروفی را به عنوان فایل رستری دیگری ذخیره کرد. طبقه بندی تصویر در این نرم افزار به گونه ای طراحی شده که کاربرد به ساده ترین روش و دقیق ترین روش بتواند این کار را انجام دهد. همچنین استفاده از  ScatterdiagraM در  ارزیابی و تنظیم نهایی مناطق تعریف شده (training) یکی از خصیصه های بازرسی می باشد.

2-5 نرم افزار ILWis 

مخفف عبارت  (Integrated landnd water inforMation systeM) یعنی سیستم اطلاعات کامل آب و زمین می باشد. این نرم افزار یک سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بوده و دارای قابلیت خوبی است. سیستم اطلاعات جغرافیایی امروزه در بسیاری از زمینه ها کاربردهای مختلفی برای کمک به تصمیم گیری در کارها دارد. برای مثال در زمین شناسی (GIS) برای پیدا نمودن مناسبترین جاها برای استخراج معدن یا تعیین مناطق تحت تأثیر خطرات طبیعی استفاده می شود. به منظور دستیابی به تصمیمات مطلوب دسترسی به انواع اطلاعات مورد نیاز است.

داده ها بایستی نگهداری و به روز آورده شوند و در تجزیه و تحلیل برای بدست آوردن اطلاعات مفید استفاده شوند. در این زمینه iLwis می تواند یک ابزار مهم متعداد شود.

3-5 نرم افزار ARCVIEW:

بسیاری از تصمیم گیرها در پروژه های عمرانی و زیست محیطی به نوعی به مکان و موقعیت خاص جغرافیایی مربوط می باشد در نتیجه وجود یک سیستم اطلاعات جغرافیایی هوشمند می تواند کمک اساسی به مدیران در اخذ تصمیمات بهینه ایفا کند. موارد نگران کننده بسیاری در جهان امروز با ابعاد جغرافیایی وجود دارد که باعث شده بشر به فکر ایجاد سیستم هایی باشد که دسترسی وی را به اطلاعات آسان تر و سریعتر نماید.

نرم افزار ARCVIEW که توسط ESRI تولید شده عبارت است از یک ابزار کامپیوتری برای حل مسائل و پروژه های جغرافیایی بوده و می تواند برای تهیه، مشاهده و ارائه لایه‌های اطلاعاتی دقیق تر، به کارشناسان مربوطه کمک کند.

مشخصات کلی ARCVIEW:

- تلفیق چارت ها، نقشه ها، تصاویر و مولتی مدیا

- مشاهده با قدرت تفکیک بالای نقشه ها

- کار توگرافی آسان و با کیفیت بالا

- توانایی وارد کردن توضیح و بر چسب به نقشه ها

- دارای هزاران سمبل برای کاربردهای ویژه

- برنامه های جنبی اضافی به نام EXtension برای کاربردهای خاص

- دارای لینک (ارتباط) به همه فرصت های داده های پشتیبانی شده

- توانایی تجزیه و تحلیل های ویژه نقشه ها

- تلفیق با داده های CAD

- یک پارچه کردن دسترسی کاربر به مقام اطلاعات

- دارای خود آموز یادگیری

- پشتیبانی قوی سازنده نرم افزارها

- زبان برنامه نویسی Avenue برای تولید برنامه های مورد نیاز کاربر

4- 5 نرم افزار Arcinfo:

نرم افزار  Arcinfo نرم افزاری است که تحت انواع محیط ها، Window,DOS کار می کند و از کاربردهای آن، تبدیل مختصات جغرافیایی به مختصات متریک       (UTMو یا بالعکس می باشد.(6)

-1-7 مرحله اول:  

در این مرحله باید شناخت کامل از منطقه داشته باشیم و بدانیم به دنباله چه چیزی می‌گردیم در این مرحله ما باید به دنبال خود سرب و روی و یا سنگهای در برگیرنده آن و یا سنگهایی که می‌دانیم مرتبط با تشکیل سرب و روی است بگردیم و این مستلزم مطالعه ژنزکانسار سرب و روی مهدی آباد می‌باشد.

البته در مورد اول یعنی خود سرب و روی باید به دنبال رخنمون‌های سرب و روی بگردیم که این مستلزم وجود یک تصویر با قدرت تفکیک بالا است که ما در اختیار نداریم اما در صورت وجود این تصاویر و همچنین برداشت چند رخنمون می‌توان نتیجة بهتری را از این بررسی و مطالعه مقدماتی بدست آورد. اما اگر رخنمون کافی و همچنین تصاویر با قدرت تفکیک بالا وجود نداشته باشد، باید به دنبال سنگهایی بگردیم که سرب و روی درون آن تشکیل می‌شوند. البته همان طور که مشخص است دلیل این کار این است که سنگهای دربرگیرنده هم گسترده‌تر و هم بزرگتر است و برای اکتشاف مناسب‌تر است همان گونه که از مطالعه ژنزکانسار سرب و روی مهدی آباد مشخص است سنگ درون گیری کانسار سرب و روی دولومیت کرتاسه می‌باشد.

دولومیت کرتاسه در سطح وسیعی از منطقه حتی به جز مهدی آباد گسترده شده است اما همة آنها در برگیرندة سرب و روی نیستند تنها دولومیت‌های آنکریتی شده حاوی سرب و روی‌اند منظور از دولومیت آنکریتی این است در دولومیت در اثر کانی سازی سرب و روی دولومیت‌ها دچار دگر سانی هیدروترمال از نوع آنکریتی شده است. پس ما باید دولومیت آنکریتی شده را از دولومیت جدا کنیم.

 فهرست

عنوان

صفحه

 فصل اول: کانسارهای سرب و روی

1-1 مقدمه....................................................................................................... 1

2-1 ژئوشیمی و میزالوژی سرب..................................................................... 2

3-1 ژئوشیمی و میزالوژی روی....................................................................... 2

4-1 انواع کانسارهای سرب و روی................................................................. 3

     1-4-1 اسکارن.......................................................................................... 3

     2-4-1 رگه‌ای........................................................................................... 5

              1-2-4-1 کانسارهای هیپوترمال.................................................... 5

              2-2-4-1 کانسارهای مزوترمال..................................................... 6

              3-2-4-1 کانسارهای زینوترمال.................................................... 6

    3-4-1 استراتاباند....................................................................................... 8

              1-3-4-1 تیپ دره می‌سی‌سی‌پی.................................................. 8

              2-3-4-1 لایه‌ای........................................................................... 10

              3-3-4-1 ماسیوسولفاید................................................................ 11

     4-4-1 کانسارهای دگرگونی..................................................................... 13

5-1 کانسارهای سرب و روی مهدی آباد......................................................... 15  

     1-5-1 زمین‌شناسی کانسار سرب و روی مهدی آباد................................ 15

             1-1-5-1 سازند سنگستان.............................................................. 16

             2-1-5-1 سازند تانت.................................................................... 16

             3-1-5-1 سازند آب کوه................................................................ 17

             4-1-5-1 نهشته‌های کواترنر.......................................................... 17

فصل دوم: کلیات بر سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS

1-2 کلیات بر سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS.............................................. 19

2-2 سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS............................................................. 20

3-2 اهداف سیستم اطلاعات............................................................................ 22

4-2 عناصر و اجزای GIS.............................................................................. 23

5-2 قابلیت های تحلیلی یک سیستم اطلاعاتی جغرافیایی................................ 24

6-2 کاربرد‌های (GIS)................................................................................... 25

      1-6-2 استفاده از GIS  در برنامه ریزی شهری...................................... 62

      2-6-2 GIS در مدل‌سازی مانورهای نظامی........................................... 26

      3-6-2 GIS در برخورد با سوانح طبیعی مانند زلزله.............................. 27

      4-6-2 تکنولوژی GIS به همراه گیرنده های GPS در شرایط اضطراری نشت        

               نفت در آب دریا............................................................................. 27

      5-6-2 GIS در بررسی و ارزیابی فرسایش خاک.................................... 27

      6-6-2 GIS در علوم مهندسی عمران..................................................... 28

7-2 GIS در اکتشاف معدن............................................................................ 28

      1-7-2 تعیین مکان و محدودة پی‌جویی................................................... 29

      2-7-2 تعیین مکان و محدودة اکتشاف نیمه تفضیلی............................... 30

      3-7-2 تعیین محدودة حفاری‌های اکتشافی............................................. 38

      4-7-2 تعیین مکان و محدودة اکتشاف تفضیلی....................................... 31

      5-7-2 تعیین حمل تأسیسات و ماشین ‌آلات معدن................................. 32

8-2 کاربرد GIS در مهندسی معدن (1)......................................................... 32

9-2 کاربرد GIS در مهندسی معدن (2)......................................................... 23

10-2 کاربرد GIS در مهندسی معدن (3)...................................................... 34

فصل سوم: سنجش از دور

1-3 مقدمه....................................................................................................... 35

2-3 مبانی سنجش از دور................................................................................ 35

3-3 طیف الکترومغناطیس............................................................................... 37

4-3 مدارها....................................................................................................... 38

5-3 گزینش سیستم مناسب............................................................................. 40

فصل چهارم: نمایش داده‌ها

1-4 مقدمه....................................................................................................... 42

2-4 تعریف نقشه............................................................................................. 42

3-4 عوارض نقشه........................................................................................... 42

4-4 ساختار نقشه............................................................................................. 43

5-4 مقیاس نقشه............................................................................................. 43

6-4 سیستم تصویر نقشه‌ها............................................................................... 44

      1-6-4 سیستم تصویر لامیر...................................................................... 45

      2-6-4 سیستم تصویر UTM................................................................. 45

      3-6-4 سیستم تصویر قطبی..................................................................... 45

7-4 نمایش داده‌های جغرافیایی....................................................................... 48

      1-7-4 اطلاعات مکانی............................................................................ 48

      2-7-4 اطلاعات توصیفی......................................................................... 49

8-4 رقومی کردن............................................................................................. 49

9-4 نشان دادن عارضه‌ها بر روی یک نقشه..................................................... 50

      1-9-4 عوارض فضایی............................................................................ 50

      2-9-4 مدل رستری یا شبکه‌ای................................................................ 52

      3-9-4 مدل برداری................................................................................. 52

فصل پنجم: معرفی برخی نرم‌افزارها

1-5 نرم افزار Er mapper............................................................................ 54

2-5 نرم افزار Ilwis....................................................................................... 55

3-5 نرم افزار Arc view............................................................................... 56

4-5 نرم افزارinfo Arc................................................................................. 57

فصل ششم: تهیه نقشه‌های پتانسیل معدن

1-6 تهیه نقشه‌های پتانسیل معدن.................................................................... 58

2-6 مدل مفهومی............................................................................................. 60

     1-2-6 مرحلة 1........................................................................................ 63

     2-2-6 مرحلة 2........................................................................................ 64

     3-2-6 مرحلة 3........................................................................................ 68

فصل هفتم: اکتشاف سطحی کانسار سرب و روی مهدی آباد

1-7 اکتشاف سطحی کانسار سرب و روی مهدی آباد...................................... 69

     1-1-7 مرحلة اول..................................................................................... 70

     2-1-7 مرحلة دوم..................................................................................... 71

     3-1-7 مرحلة سوم.................................................................................... 75

     4-1-7 مرحلة چهارم................................................................................ 78

              1-4-1-7 Map list.................................................................... 79

              2-4-1-7 انتخاب تصویر کاذب..................................................... 80

              3-4-1-7 نمونه‌گیری.................................................................... 80

              4-4-1-7 Classify.................................................................... 81

فصل هشتم: مسائل کاربردی نرم افزار ilwis

1-8  ilwis (1)  سیستم مختصات Coordineate System..................... 91

              1-1-8 تصویرگیری نقشه.............................................................. 92

2-8  ilwis(2) زمینه (Domain)................................................................ 93

3-8 ilwis (3) نمایش و رنگامیزی (Representation)........................... 94

4-8 ilwis (4)  زین مرجع (Georefrence).............................................. 94

نتیجه‌گیری........................................................................................................ 96

پیشنهادات......................................................................................................... 97  

منابع.................................................................................................................. 98