فهرست مطالب

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 22 (بهار 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/03/09
  • تعداد عناوین: 7
|
  • سید هادی شاهچراغی، محمود عبداللهی، محمدرضا خالصی صفحات 1-12
    چهار پارامتر عملیاتی مقدار کلکتور، مقدار کف ساز، pH و زمان آماده سازی، مهمترین پارامترهای موثر بر عملکرد متالورژیکی و سینتیکی فلوتاسیون مس هستند. تحقیق حاضر در مجتمع مس میدوک واقع دراستانکرمان انجام شد. به منظور بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی مذکور بر سینتیک و کارایی جدایش فلوتاسیون مس، توسط روش سطح پاسخ در نرم افزار DX7، 30 آزمایش طراحی شد. برای انجام آزمایش های سینتیکی، کف گیری در فواصل زمانی مختلف انجام شد. سپس با گذراندن مدل مرتبه اول سینتیک فلوتاسیون از نقاط منحنی بازیابی – زمان، مقادیر ثابت سینتیک و بازیابی در زمان طولانی با استفاده از گزینه بهینه سازی نرم افزار اکسل به گونه ای تخمین زده شدند که مجموع مربعات خطای تخمین بازیابی کمینه شد. پس از تحلیل و بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی بر سینتیک و کارایی جدایش فلوتاسیون مس، شرایط بهینه عملیاتی تعیین شد. با اعمال شرایط بهینه عملیاتی (g/t13= مقدار کلکتور X231، g/t8 = مقدار کف سازA65، 54/11 =pHو min17/4= زمان آماده سازی)، بازیابی فلوتاسیون مس کلی در سطح اعتماد 95 درصد در محدوده (87/90 - 18/88) درصد، ثابت سینتیک فلوتاسیون مس کلی در محدوده (41/1 - 35/1) بر دقیقه و کارایی جدایش فلوتاسیون در محدوده (53/80 - 98/77) درصد قرار گرفت. نتایج این تحقیق موجب کاهش مصرف مقادیر کلکتور X231و کف سازA65هر کدام به میزان 7 تا 8 گرم بر تن نسبت به شرایط فعلی کارخانه، افزایش 3 تا 4 درصدی بازیابی مس کلی و افزایش 2 تا 3 درصدی کارایی جدایش مس در مقیاس آزمایشگاهی شد.
    کلیدواژگان: سینتیک فلوتاسیون مس، کارایی جدایش، مجتمع مس میدوک، بهینه سازی، بازیابی در زمان طولانی
  • مسعود منجزی، المیرا تجویدی، امید اصغری صفحات 14-24
    از دیدگاه اقتصادی، شناسایی و کمی سازی عدم قطعیت عیاری دارای اهمیت بالایی می باشد. برای کمی سازی عدم قطعیت می توان از تکنیک های شبیه سازی شرطی استفاده نمود. این روش ها، برای کانسارهای تک عنصره قابل کاربرد می باشند، اما در کانسارهای چند عنصره که در آن ها لحاظ نمودن همبستگی فضایی از اهمیت بسزایی برخوردار است، به ندرت استفاده می شوند. برای این منظور می توان از روش هایی نظیر شبیه سازی شرطی توام (CCS)، تبدیل شرطی متوالی (SCT) و تحلیل مولفه های اصلی (PCA) و روش جدید فاکتورهای خود همبستگی کمینه/ بیشینه (MAF) استفاده نمود. در سال های اخیر، روش MAF با توجه به مزایای متعدد نسبت به سایر روش ها به طور موفقیت آمیزی برای شبیه سازی کانسارهای چند عنصره به کار گرفته شده است. این روش نسبت به روش های قبل، در مدل های واریوگرام با بیش از یک ساختار فضایی قابل کاربرد می باشد. علاوه بر این به وسیله این روش می توان همبستگی را در کلیه فواصل گام ها حذف کرده و به دلیل عدم نیاز به مدلسازی واریوگرام های متقابل، انجام سریع تر شبیه سازی ها امکان پذیر می شود. هم چنین این روش بازتولید خوبی از همبستگی بین عناصر ایجاد می نماید. در این تحقیق روش MAF برای شبیه سازی شرطی توام در یک کانسار چند عنصره مس پورفیری استفاده و اثر آن روی منحنی تناژ- عیار بررسی شده است. نتایج بیانگر آن بوده است که روش MAF می تواند به طور موثری برای بازتولید همبستگی ها مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: عدم قطعیت عیاری، کانسارهای چند عنصره، خود همبستگی کمینه، بیشینه، شبیه سازی شرطی
  • علی اکبر عبدالله زاده، حسنا دارابی صفحات 25-36
    عملکرد فلوتاسیون ستونی تا حد زیادی به شرایط هیدرودینامیکی فرآیند از جمله ماندگی گاز (Ɛg)، دانسیته ی ناحیه جمع آوری (ρc) و دانسیته ی ناحیه کف (fρ) وابسته است. در این تحقیق، تاثیر پارامترهای عملیاتی ستون (نرخ هوا 78/0– 3/1، نرخ جریان آب شستشو 1/0– 2/0، نرخ جریان خوراک 39/0– 91/0 (cm/s) و ارتفاع کف 45- 65 (cm)) بر شرایط هیدرودینامیکی فرآیند در یک ستون فلوتاسیون آزمایشگاهی با ارتفاع 400 و قطر 10 سانتیمتر بر روی نمونه کنسانتره مرحله رافر واحد فلوتاسیون روی کارخانه ایرانکوه بررسی شد. برای طراحی آزمایش ها، تحلیل نتایج و ارائه مدل برای هر یک از پارامترهای هیدرودینامیکی از روش سطح - پاسخ (RSM) استفاده شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش هر یک از چهار پارامتر عملیاتی ارتفاع کف، نرخ جریان خوراک، نرخ آب شستشو و نرخ هوا، Ɛg افزایش و ρc کاهش یافت. همچنین افزایش نرخ هوا و نرخ آب شستشو سبب افزایش fρ و افزایش نرخ جریان خوراک و ارتفاع کف، سبب کاهش fρ شد. تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین ماندگی گاز و دانسیته ی ناحیه جمع آوری، به ترتیب نرخ آب شستشو و ارتفاع کف و برای دانسیته ی ناحیه کف، به ترتیب نرخ جریان خوراک و نرخ آب شستشو تشخیص داده شد. به ازای افزایش نرخ آب شستشو از 1/0 تا 2/0 (cm/s)، Ɛg از 85/15% به 97/19% رسید و ρc به میزان 1/0 (g/cm3) کاهش یافت. همچنین با افزایش ارتفاع کف از 45 تا 65 cm، Ɛg از 01/15% به 13/19% افزایش و ρc 05/0 (g/cm3) کاهش یافت. به ازای افزایش نرخ خوراک از 39/0– 91/0 (cm/s)، fρ به میزان 17/0 (g/cm3) کاهش یافت و با افزایش نرخ آب شستشو از 1/0 تا 2/0 (cm/s)، fρ به میزان 1/0 (g/cm3) افزایش یافت. برای دانسیته ی ناحیه جمع آوری و ماندگی گاز مدل خطی و برای دانسیته ناحیه کف مدل درجه دوم براساس پارامترهای عملیاتی ارائه شد.
    کلیدواژگان: فلوتاسیون ستونی، کارخانه ایرانکوه، روش CCD، ماندگی گاز، شرایط هیدرودینامیکی
  • هوشنگ پورکاسب، سهراب ویسه*، شراره نیکنام خیاط، علیرضا زراسوندی صفحات 37-51
    به منظور ارزیابی کیفیت مارن های سازند میشان جهت کاربرد آنها در صنعت آجر سبک، بخشی از این سازند در منطقه ای در 100 کیلومتری شمال شرق اهواز مورد مطالعه قرار گرفت. جهت بررسی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی، آزمایشاتی از قبیل پراکندگی اندازه دانه ها، تعیین حدود روانی و خمیری خاک، جذب آب، چگالی کل و مقاومت فشاری صورت گرفت. پراکندگی اندازه دانه ها اغلب در حد سیلت و رس است. به علت مقدار بالای CaO رنگ آجرهای تولید شده روشن و یا زرد متمایل به قهوه ای می باشد. جذب آب آجرهای تولیدی بر اساس استاندارد ملی ایران برای آجر توکار مناسب است. اغلب آجرهای مارنی ساخته شده به لحاظ مقاومت فشاری برای تولید آجرهای توکار مناسب هستند. تعیین چگالی آجرها نیز گویای سبک تر بودن آنها نسبت به آجرهای معمولی است. به طور کلی می توان گفت منطقه مورد مطالعه به لحاظ کاربرد آن در صنعت آجر سبک در صورت بهره گیری از تمهیدات لازم جهت بهبود کیفیت مواد اولیه قابل استفاده است.
    کلیدواژگان: مارن، میشان، ویژگی های فیزیکی و مکانیکی، آجر سبک
  • مهدی امینی، طهورا اکبرپور صفحات 52-64
    در این تحقیق، اثرات حضور و تغییرات سطح آب دریاچه سدها در شکست واژگونی بلوکی شیروانی های سنگی مشرف به آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. در این راستا ابتدا تاریخچه ای کوتاه از تحقیقات انجام شده پیرامون شکست واژگونی ارائه می گردد. سپس مدلی تئوری برای شیروانی های سنگی دارای پتانسیل شکست واژگونی بلوکی مشرف به دریاچه سدها در حالات مختلف آب گیری پیشنهاد می شود. در این مدل، بلوک های سنگی با تیرستون مدل شده و تعادل بلوک با حل معادلات استاتیکی ارزیابی می گردد. در ادامه، بر اساس مدل پیشنهادی و معادلات تعادل حدی راهکار جدیدی برای تحلیل پایداری شیروانی های مذکور ارائه می شود. به دلیل این که تحلیل پایداری این شیروانی ها بر اساس این مدل زمان بر می باشد، با کمک روابط مذکور، کد کامپیوتری ویژه ای تهیه گردید که با استفاده از روش گام به گام پایداری شیروانی را در برابر شکست واژگونی بلوکی در حالات سه گانه آب گیری دریاچه سد پیش بینی می کند. این کد اطلاعات شیروانی و بیشینه ی سطح آب دریاچه را از کاربر دریافت کرده و در حالت های مختلف آب گیری سد، فاکتور ایمنی شیروانی را محاسبه و ارائه می کند. نتایج نشان می دهد که تغییرات سطح آب دریاچه سد موجب تغییر فاکتور ایمنی شیروانی های سنگی مذکور می شود، به طوری که بحرانی ترین حالت فروافت سریع آب و ایمن ترین حالت افزایش سریع سطح آب دریاچه سد پیش بینی می شود. در پایان شیروانی مشرف به ورودی تونل های انتقال آب سد مشمپای زنجان با استفاده از روش و کد ارائه شده در این تحقیق مورد تحلیل و ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: واژگونی بلوکی، دریاچه سد، آب گیری، تعادل حدی
  • صفحات 65-73
    یکی از اساسی ترین اهداف در تفسیرداده های ژئومغناطیسی، تخمین عمق آنومالی مغناطیسی می باشد. روش اویلر روشی است که برای تخمین عمق بسیار کاربرد دارد اما در این روش میزان سطح اعتماد جواب ها، به انتخاب صحیح شاخص ساختاری بستگی دارد. روش تصویرسازی پارامترهای توده (SPI) روش دیگری برای محاسبه عمق می باشد که به ویژگی های مغناطیس شدگی توده بستگی ندارد. این دو روش بر روی داده های مصنوعی اعمال شد، که نتایج بسیار خوبی از روش اویلر برای شاخص ساختاری 0.5 و روش SPI به دست آمد. در این مقاله داده های برداشت شده در منطقه گل گهر نیز مورد تفسیر قرار گرفت که ابتدا با اعمال فیلترهای بازگشت به قطب، ادامه فراسو و سیگنال تحلیلی محل آنومالی مغناطیسی تعیین شد و سپس عمق آن با روش SPI30 تا 40 متر برآورد گردیدکه نتایج حاصل از حفاری های انجام شده، این تخمین را تایید می کند.
    کلیدواژگان: ژئومغناطیس، تخمین عمق، روش اویلر، تصویرسازی پارامترهای توده (SPI)، سیگنال تحلیلی، سنگ آهن گل گهر
  • صمد بنیسی، غلام عباس پارساپور صفحات 75-84
    اضافه کردن فلوکولانت به مخلوط های پایدار باعث اتصال ذرات به یکدیگر و تشکیل لخته می شود. تخمین اندازه لخته ها در مطالعه فرایندهای جدایش جامد از مایع حائز اهمیت است ولی به دلیل شکل پیچیده و نامنظم لخته ها، تخمین اندازه آن ها مشکل است. معمولا یکی از پارامترهای قطر فرت (Feret)، کوچکترین و میانگین قطر فرت، قطرهای معادل بر اساس مساحت و محیط برای تخمین اندازه لخته استفاده می شود. در این تحقیق لخته های تشکیل شده در باطله کارخانه فرآوری مگنتیت گل گهر با استفاده از روش های فوق اندازه گیری شدند. بهترین روش توصیف اندازه معادل، با مقایسه سرعتهای ته نشینی حاصل از آزمایش های ته نشینی ناپیوسته و محاسباتی (تعیین اندازه و دانسیته با تحلیل تصویر) تعیین گردید. نتایج نشان داد که میانگین قطر فرت و اندازه معادل بر اساس مساحت لخته با خطاهای نسبی 16 و 17 درصد مناسب ترین پارامترها برای توصیف اندازه لخته می باشند. برای لخته تشکیل شده در پالپ %5 جامد و g/t20 فلوکولانت، میانگین قطر فرت 338 میکرون با سرعت cm/min67 تخمین زده شد. در صورتی که روش پیشنهادی در این تحقیق اندازه لخته را 304 میکرون با سرعت ته نشینیcm/min 5/54 پیش بینی می کند که با سرعت واقعی (cm/min57) اختلاف نسبی %3/4 دارد.
    کلیدواژگان: اندازه لخته، سرعت ته نشینی، آزمایش های ته نشینی، میانگین قطر فرت، قطر معادل
|
  • Masoud Monjezi Pages 14-24
    From economical point of view، identification and quantification of grade uncertainty have a great importance. For uncertainty quantification، conditional simulation techniques، appropriate to uncertainty quantification can be applied. These techniques are effectively implemented for single element deposits; but in the multi elements deposits in which spatial correlation is of great importance، can rarely be employed. For this purpose، other techniques such as conditional co-simulation (CCS)، stepwise conditional simulation (SCT)، principal component analysis (PCA(and min/max autocorrelation factors (MAF) can be utilized. In the recent years، MAF technique considering various merits to the aforesaid approaches has successfully been applied for simulating multi elements deposits. MAF can effectively be used in such deposits with more than one spatial structure. Also، using this technique، de-correlation can be done for all lag distances and accordingly can well reproduce the correlations. In this research، MAF was applied for simulation of a multi-element porphyry Copper deposit. On basis of the obtained results، it was considered that MAF can effectively be utilized for reproducing the correlations.
    Keywords: Grade uncertainty, Multi element deposits, Minimum, Maximum Autocorrelation factors, Conditional simulation
  • Ali Akbar Abdollahzadeh, H. Darabi Pages 25-36
    Performance of a column flotation cell depends on the hydrodynamic conditions (gas holdup، density of the collection zone and density of the froth zone) of the process. Present work has been carried out to observe the effect of column operating variables (gas flow rate (0. 78-1. 3 cm/s)، wash water rate (0. 1-0. 2 cm/s)، feed flow rate (0. 39-0. 91 cm/s) and froth height (45-65cm)) on hydrodynamic conditions in a batch flotation column (400cm height & 10cm diameter) using the zinc rougher concentrate of Irankooh plant. Response Surface Methodology (RSM) was used to design and analysis of experiments as well as process modeling. Results showed that Gas holdup increased and density of collection zone decreased with increasing feed flow rate، gas flow rate، wash water rate and froth height. Also، with increasing wash water rate and gas flow rate، density of froth zone increased and it decreased with increasing feed flow rate and froth height. Froth height and wash water rate were the most significant factors affecting gas holdup and density of collection zone responses. Feed rate and wash water rate were the most significant factors affecting froth zone density. When wash water rate increased from 0. 1-0. 2 cm/s، gas holdup changed from 15. 01-19. 97% and density of collection zone changed from 0. 88- 0. 79 g/cm3. Also gas holdup increased from 15. 85-19. 13 and density of collection zone changed from 0. 86- 0. 81 g/cm3 when hieght froth increased from 45-65 cm. Froth zone density decreased from 0. 47- 0. 3 g/cm3 with increasing in gas rate from 0. 39-0. 91 cm/s. When wash water rate increased from 0. 1-0. 2 cm/s، froth zone density increased from 0. 34 to 0. 44 g/cm3. Two linear and a quadratic models were derived for prediction of gas holdup، density of collection zone and froth zone density.
    Keywords: Column flotation, Irankooh plant, CCD method, Gas holdup, Hydrodynamic conditions
  • M. Amini, T. Akbarpour Pages 52-64
    In this research، effects of the presence and variations of dam lakes water level on block toppling failure of rock slopes facing the lakes have been investigated. First، a brief history of the researches carried out on toppling failures is presented. Then، a theoretical model is proposed، for different impounding states، for rock slopes facing dam lakes and having a potential of block toppling failure. Next، on the basis of the proposed model، a new approach is presented for the stability analysis of such rock slopes. Since this analysis is very time consuming we first، using the proposed relationships، prepared a special computer code (in MATLAB environment) that receives، from the user، the data of the slope and predicts its stability against block toppling failure for different impounding states of the dam lake. Finally، as a case study، the slope facing the headrace tunnels of Moshampa dam، in Zanjan province، Iran، was analyzed and assessed using the model and code proposed in this paper.
    Keywords: rock slope, block toppling, dam, lake, impounding, limit equilibrium, Moshampa dam
  • Pages 65-73
    One ofthe most fundamentalgoalsin the interpretation of geomagnetic dataisestimatingthe depth of magneticanomaly. The Eulermethodis a procedurethatis usedto estimate thedepth، but level ofconfidenceinthis method، depends on the right choice of thestructuralindex. Sourceparameter imaging method (SPI) isanother procedure to calculate thedepth which does notdepend on the magnetic properties. These two methods were applied on artificial data and excellent results were obtained from the SPI method. The results from the Euler method for the index 0. 5 were excellent too. In this paper، the data taken from the Gol-e- Gohar area was interpreted. The return to pole، upward continuation and analytic signal filters were applied to magnetic anomaly and then the anomaly depth was estimated about 30 to 40 meters by using SPI method. This estimation was verified by drilling results.
    Keywords: Geomagnetic, Depth estimation, Euler method, Source Parameter Imaging (SPI), Analytic Signal, Gol, e, Gohar iron ore
  • Golam Abbas Parsapour Pages 75-84
    Addition of flocculants to a dilute stable suspension creates bridges between particles، which then results in formation of flocs. Estimation of flocs size is of prime importance in solid-liquid separation studies but this task is challenging because flocs have complex and irregular shapes. Feret''s diameter، minimum Feret''s diameter، mean Feret''s diameter، equivalent area diameter، and equivalent perimeter diameter are commonly used to describe flocs sizes. The flocs sizes formed in the tailings of the Gol-E-Gohar magnetite processing plant were estimated. The accuracy of aforementioned parameters were evaluated by determining the calculated settling velocities and comparing with the settling velocities of particles obtained in the batch settling tests. Image processing methods were used to measure flocs sizes and densities which were needed to calculate the settling velocities. The mean Feret''s diameter and equivalent area diameter were found to be the appropriate parameters with the relative errors of 16 and 17%، respectively. Mean Feret diameter and settling velocity of flocs formed in a pulp containg 5% solids with 10 g/t flocculant were estimated to be 338 µm and 67 cm/min، respectively. In this condition، the experimental settling velocity obtained was 57 cm/min. Whereas the floc size and settling velocity were estimated to be 304 µm and 54. 5 cm/min when the average of mean Feret’s diameter and equivalent area used as the floc size. When the average of mean Feret’s diameter and equivalent area used as the size to calculate the settling velocities the relative error reduced to 4. 3%.
    Keywords: Floc size, Settling velocity, Batch settling test, Mean Feret's diameter