فهرست مطالب

مهندسی منابع معدنی - سال سوم شماره 3 (پاییز 1397)

نشریه مهندسی منابع معدنی
سال سوم شماره 3 (پاییز 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/08/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • علمی-پژوهشی
  • سید رضامهرنیا *، سعید عباس زاده صفحات 1-15
    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.
    کلیدواژگان: آبگرم، منطق فازی، دگرسانی گرمابی، دورسنجی، تراورتن
  • عالیه یوسفی طبس، حمید آقاجانی * صفحات 17-29
    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.
    کلیدواژگان: گرادیان کل نرمال بهبود یافته، تعداد هارمونیک بهینه، تبدیل فوریه، موقعیت بی هنجاری
  • بهروز لاری سمنانی *، سیمین خلیلی صفحات 31-41
    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.
    کلیدواژگان: قیمت نفت، تخمین، شبکه عصبی مصنوعی، درخت دوتایی، سری زمانی
  • عباس سلحشور، عطاالله بهرامی *، جعفر عبداللهی شریف صفحات 43-55
    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.
    کلیدواژگان: برنامه ریزی تولید، آلایندگی، پساب، معدن سونگون
  • شیما برکان، والح آقازاده * صفحات 57-75
    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.
    کلیدواژگان: نانو بنتونیت، پیلارد نانو بنتونیت آلومینوم و آهن، حذف سولفات، جذب
  • سپیده جوانشیر *، محمد مسینایی، محمد توکلی صفحات 77-86
    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.
    کلیدواژگان: سنگ آهن، فلوتاسیون، گوگردزدایی، کارایی متالورژیکی، مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی
  • هادی نقوی، علی دهقانی*، محسن کریمی صفحات 87-96
    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.
    کلیدواژگان: سلول فلوتاسیون خودهواده، عمق کف، آهنگ هوادهی، سرعت ظاهری گاز، زمان ماند کف
|
  • S.R. Mehrnia*, S. Abbaszadeh Pages 1-15
    In this research, we have used ASTER-Terra satellite images were used for spatial analysis of Abgarm geothermal basin to study travertine formation of the north west of Qazvin. All Synthetic photo-maps generated with band Ratios and PCA applied in images for introducing the location of hydrothermal alterations. Remotely sensed evidences indicate the patches of iron oxides and hydroxides mineral facies in aggregation with clayey minerals as a common mineralization sequence in hydrothermal environment. Many of geological features and Aster- sets such as faults, lineaments and multispectral images have been used and processed for potential mapping of Abgarm mineralization with focuses on formation of solution-related Travertines locations as well as preparing a Fuzzy-based prognostic map for exploration. As a rule, in the membership functions, many of weighted variables were used before scoring them according to spatial data modeler algorithms applied in lithological evidences (on the basis of diversities in sexes and ages) as well as weighting the structures (on the basis of densities). Also, all evidences were integrated with changes in geological formations according to “And” operator applied. Our innovative results not only represented several patterns of the hidden structures but indicated their associations with spatially altered formations. Moreover, a fuzzy-based gamma operator was used for final mapping of Abgarm Travertines based on our future plan for geochemical explorations.
    Keywords: Abgarm Qazvin travertine, Fuzzy logic, Hydrothermal Alteration, Remote Sensing
  • A. Yoosefi Tabas, H. Aghajani * Pages 17-29
    Determining the position of potential field anomalies is one of the objectives of data processing, which is done using various methods such as normalized full gradient. The normalized full gradient method used in the interpretation of geophysical data is a semi - quantitative and semi - automatic method, which incorporates Fourier transform for the elimination of the problems associated with the application of the downward continuation filter through an anomalous source. The results will be reliable if the number of harmonics in the Fourier series is used correctly. The enhanced normalized full gradient method analyzes the two curves: the energy ratio curve of the reconstructed anomalies and the depth curve, along with variation in the number of harmonics, and provides a suitable solution for selecting the number of optimal harmonics. This method was applied on synthetic models and satisfactory results were obtained. The enhanced normalized full gradient method has also been used to determine the position of the anomalous body of Jalalabad deposit. The result of this study shows that using the enhanced normalized full gradient method it is possible to determine the number of optimal harmonics and the position of anomalous bodies from potential field anomalies.
    Keywords: Enhanced Normalized Full Gradient, Optimal harmonic number, Fourier transform, Anomaly position
  • B. Lari Semnani *, Simin Khalili Pages 31-41
    Oil price is the most important and effective economic parameter during the course of oil projects evaluation process. Oil price uncertainty is affected by some factors such as political issues, supply and demand, advancement of technology etc. Therefore, evaluating an oil project is unreliable unless these uncertainties are taken into account and in some circumstances, not doing so may mislead the oil projects evaluators, managers and shareholders. To solve this problem, many researchers have tried to present intelligent models for estimating oil prices using fuzzy logic, neural networks, etc. In addition to their high accuracy, these methods gives easier and faster estimation. In the present study, taking the importance of the oil price prediction into account, OPEC crude oil data were collected weekly during 2013-2016, and some prediction models were presented using artificial neural network method, time series functions and binomial tree. Comparing the results obtained from the three models and those of the real data showed that the estimation made by neural network method is much more reliable.
    Keywords: Oil price, Estimation, Artificial neural network, Binomial Tree, Time serie
  • A. Salahshur, A. Bahrami *, J. Abdolahi Sharif Pages 43-55
    Mining is regarded as one of the most polluting sources of environment due to the production of toxic acid wastewater. Considering the environmental impacts of mining in the stage of mine production planning development can potentially reduce the harmful effects of this industry on the environment. In this research, attentions have been paid to the planning of production in Sungun Copper mine looking at parameters and environmental impacts. For this propose, field studies were conducted and chemical analysis, as well as exploratory and mapping data for planning of environmental production have been carried out, and various sections of ore have been evaluated with a view of the production of waste water. After modeling the mineral deposit and providing a block model, toxic elements content was determined for each block using the Kriging method, and the weight and effect of the blocks were determined using the entropy method. The block model in contrast to conventional production planning methods that include only grade of minerals, considers the wastewater production capacity of each block and its degree of pollution. Finally, by designing a production planning based on the environmental impacts of the toxic elements prevailing in Sungun copper mine eight operational phases were designed for this deposit. In this planning, blocks in the first pitt with a mean pollution level of 1141 and those in the final pit with an average of 52 have been found to represent the highest and lowest potential, respectively, producing harmful wastewater into the environment.
    Keywords: Production Planning, Pollution, Wastewater, Sungun Mine
  • Sh. Barakan, Valeh Aghazadeh * Pages 57-75
    High concentration of sulfate in acid mine drainage is one of a chemical pollutants which can cause various health problems and damage the wastewater piping systems if not enough attention is given to its removal. In this research, adsorption process was selected as an effective, simple and low-cost method for sulfate removal. The modification of clay minerals as a natural and eco-friendly adsorbent is very useful for improving their properties along with permanent porosity. In recent years, pillared clay has been received much attention. In this study, the structural properties of Al, Fe-pillared nano bentonite is improved by using the combined ultrasonic wave and microwave irradiation technology. In this adsorbent, the synthetic duration time and water consumtion are reduced and the number of active sites are increased. Therefore, an effective adsorbent is produced with high absorption capacity compared to the initial bentonite sample. In this study, the thermodynamic parameters was calculated by examining the effect of temperature, while the adsorption data are fitted by Freundlich, Langmuir and Temkin isotherm models. The thermodynamic results showed that the adsorption process for both initial and pillared bentonite were exothermic and spontaneous. Second-order kinetic models and intra-particle diffusion model demonstrated that the main adsorption mechanism was chemical absorption with penetration into the absorbent porous media, especially in the pillared sample.
    Keywords: Nano bentonite, Pillared Al-Fe nano bentonite, Sulfate removal, Adsorption
  • S. Javanshir*, M. Massinaei, M. Tavakoli Pages 77-86
    Flotation is the most commonly used process for desulfurization of iron concentrates in iron beneficiation plants. The current study deals with improving the metallurgical performance of the flotation circuit at Sangan iron beneficiation plant. A plant survey indicated that sulfur content of iron concentrate is sometimes higher than that of the permitted limit used for the pelletizing plants (<0.25%). For this purpose, laboratory and full-scale experiments were carried out. In the batch flotation tests, the effect of collector dosage (65-105 g/t), frother dosage (45-75g/t), pH (6-10) and slurry solid content (27-33%) was examined against sulfur recovery. The results showed that the collector dosage, pH, frother dosage and slurry solids% are the most significant parameters in terms of sulfur recovery, respectively. The metallurgical performance improved with increasing the collector and frother dosage as well as reducing the pH. In the plant site tests, the influence of collector distribution method in the flotation circuit, collector dosage (65-105 g/t), frother dosage (37-85 g/t) and slurry solids% (25-33 g/t) on the flotation circuit performance was investigated. The results indicated that the optimum metallurgical performance was achieved when collector addition is divided into three parts: 50% was added to the rougher feed, 30% to the cleaner feed and 20% to the scavenger feed. Increasing the collector and frother dosage resulted in an increase in the sulfur recovery and a reduction in iron concentrate sulfur content. Increasing the slurry solids% was found to be beneficial to the sulfur recovery and detrimental to the quality of the product.
    Keywords: Iron ore, Flotation, Desulfurization, Metallurgical Performance, laboratory, full-scale experiments
  • H. Naghavi, A. Dehghani *, M. Karimi Pages 87-96
    The overall flotation recovery depends on the recovery in the pulp zone as well as recovery in the froth zone. The froth retention time affects the froth recovery and it has an inverse relationship with both froth recovery and overall recovery. On the other hand, the froth retention time depends on gas rate and froth depth. The gas rate is an independent factor in induced-air flotation machines, whereas in self-aerated cells it depends on various variables and the froth depth is one of them with significant effect. Therefore, adjusting the gas rate is more complicated and more difficult in the induced-air flotation machine. This study attempts to investigate the effects of froth depth and gas rate on superficial gas velocity, froth retention time and metallurgical performance of the cell. The operation of these types of cells can be improved, by understanding the relationship between these parameters particularity the adjustment of froth depth and gas rate. Experimental tests were carried out in a 50 m3 self-aerated cell in Gol Gohar iron ore processing plant. The results showed that although the froth depth variations, changed the gas rate, but the gas rate variations did not have a significant effect on the froth retention time and the metallurgical performance. Also, the froth depth was not a good option to change the gas rate and the superficial gas velocity in this type of flotation cells, because the range of superficial gas velocity variations was low when the froth depth was changed in industrial-scale.
    Keywords: Self-aerated flotation cell, froth depth, gas rate, superficial gas velocity, froth retention time