1- لیچینگ درجا:
این روش به درجا و معدنکاری انحلال نیز موسوم است. در این روش به علت کم عیار بودن کانه و عدم توجیه اقتصادی برای استخراج آن، کانه در محل و در طول مدت زمان طولانی لیچ می شود. با توجه به موقعیتهای بدست آمده اخیراً، این روش برای کانه های با عیار بالا نیز بکار گرفته می شود. لیچینگ درجا برای استخراج نمکهای محلول از ذخائر زیر زمینی مانند پتاس, کلرید سدیم, سولفات سدیم و کربنات سدیم (ترونا) و همچنین کانه های اورانیوم و مس به کارگرفته می شود.
2- لیچینگ توده ای:
در این روش ابتدا سطح زمین را از گیاهان پاک کرده و باشیب ملایمی آن را کوبیده و مسطح میکنند. سطح صاف شده ابتدا توسط صفحه پلاستیکی و بعد با لایه ای از آسفالت پوشیده می شود. سپس در محل آماده شده توده ای از سنگ خرد شده معدن به ارتفاع 15-10 متر ریخته می شود. وزن ماده ممکن است 200-100 هزارتن باشد. سپس عامل لیچینگ از بالای توده به صورت روش روی تل ریخته و توسط جوی کوچکی که در انتهای شیب زمین تعبیه شده است جمع آوری می گردد. وقتی ماده معدنی بطور کامل لیچ شد یا توده بجا مانده رها می شود و یا بعد از تخلیه، آن محل برای لیچینگ مواد معدنی جدید مورد استفاده مجدد قرار می گیرد. مشکلات اصلی در عملیات لیچینگ توده ای مسدود شدن مجاری حرکت عامل لیچینگ از بالا به کف توده توسط رس های ریزدانه و هیدورکسید یا سولفات باز یک فریک، اتلاف عامل لیچینگ به دلیل تبخیر و نشست محلول از کف توده سنگ و کانالهای مربوط می باشد
3- لیچینگ ستونی :
در این حالت مواد مورد استفاده متخلخل و دارای ابعاد ماسه ای می باشد, بطوریکه امکان توده کردن آنها در حجم زیاد امکان پذیر نیست. وضعیت آرایش دانه بندی مواد فاکتور مهمی در نفوذ حلال در توده می باشد که از بعد دانه ها نیز اهمیت بیشتری دارد. چنانچه دانه ها هم اندازه نباشند, ذرات درشت قرار گرفته و موجب مسدود شدن کانال و کندی استخراج مواد می شود. این روش برای مواد حاوی ذرات نرمه زیاد, مناسب نمی باشد.
4- لیچینگ به کمک همزن :
در این روش, عامل لیچینگ به ماده معدنی خام پودر شده اضافه می شود و پالپ حاصل نیز در تانکهای مخصوص هم زده می شود تا از ته نشین شدن مخلوط جلوگیری شده و فرآیند لیچینگ در کوتاهترین زمان به اتمام برسد. این روش عموماً تحت شرایط ذیل استفاده می شود :
- ماده معدنی دارای عیار متوسط تا بالا باشد.
- کانه مفید ریزدانه بوده و در سنگ میزبان بطور پراکنده پخش شده باشد, بطوریکه خرد کردن و پودر کردن کانه جهت افزایش سطح مخصوص و در تماس قرار دادن با عامل لیچینگ ضروری باشد.
- فاز موجود به سختی حل شود و هم زدن شدید پالپ برای افزایش سرعت انحلال ضروری باشد.
تجهیزات مورد استفاده متعدد و گران قیمت بوده و هدف اصلی در آنها افزایش بازیابی فلز از عملیات می باشد. لیچینگ ممکن است در شرایط متوسط و با استفاده از اسید رقیق و دمای محیط صورت پذیرد. و یا در شرایط شدید با استفاده از محلول غلیظ (اسید و باز) و در فشار و دمای بالا باشد
معمولاً وقتی می خواهند از سختی های یک شغل بگویند ، این طور شروع می کنند : « این شغل بعد از کار در معدن ، دومین شغل پرخطر دنیاست ! » یعنی انگار همه پذیرفته اند که کار در معدن در میان مشاغل مختلف ، از همه سخت تر است . کارکنان معدن هم به دلیل عوامل زیان آور این شغل با خطرات زیادی مواجه اند .
صنعت معدن در اغلب کشورها بالاترین نرخ مرگ و میر را به خود اختصاص داده است . آسیب دیدن یا کشته شدن در مراحل مختلف کار در معدن ، گازها ، گرد و غبارها ، مواد شیمیایی ، صدا ، گرما و چیزهایی از این قبیل می تواند موجب بیماری های مزمن و گاهی حوادث کشنده ناگهانی شود . خوشبختانه در دهه اخیر ، ظهور و توسعه ماشین آلات و تکنولوژی کار در معادن ، تجهیزات ، فرآیندها و نیز آموزش کارکنان در موضوع ایمنی و بهداشت در محیط کار خیلی توسعه پیدا کرده است .
سازمان های جهانی مرتبط با ایمنی و بهداشت کار ، برنامه ها و قوانین بلند بالایی در زمینه رعایت مقررات ایمنی و بهداشتی در معادن تهیه کرده اند . استخراج ماسه ، شن و سنگ نیز به همین شکل است . در کشورایران نیز که سرشار از معادن غنی و مختلف است ، ایمنی در معادن از اهمیت بسیاری برخوردار است ، به طوری که چند سالی است در این زمینه ها همایش ها و سمینارهایی با موضوع ایمنی در صنعت و معدن در حال برگزاری است .
به گفته ی معاون امور معادن و صنایع معدنی وزارت صنایع و معادن ، با سرمایه گذاری های انجام شده در بخش آموزش و خرید تجهیزات جدید ، ضریب ایمنی معادن افزایش یافته است .
این مقام مسئول ، با مقایسه میزان حوادث منجر به مرگ در سال 84 با سالهای 86 و 87 اعلام کرده است : « در سال 1384 به ازای هر 6 میلیون تن تولید مواد معدنی ، یک حادثه منجر به فوت در معادن اتفاق افتاد که این رقم در سال 86 به 10 میلیون تن به ازای یک کشته رسید . همچنین در سال 87 این نرخ به یک کشته به ازای 16 میلیون تولید رسید » به عقیده ی او این نرخ کاهش حوادث به معنای رشد 60 درصدی ضریب ایمنی در معادن کشور است .
یکی از قدیمی ترین آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاکهای تحکیم شده چسبنده ، آزمایش برش مستقیم است در این آزمایش تنشهای وارد بر سطحی که در آن گسیختگی رخ می دهد در سراسر آزمایش مستقیما کنترل می شود دستگاه برش مستقیم اساسا مرکب از یک قوطی که در جهت افقی به دو قسمت تقسیم شده است قسمت پایین به طور ثابت به پایه دستگاه اتصال یافته وبدون حرکت است در حالیکه قسمت بالایی آزاد است ومی تواند در هر دو جهت افقی و قائم حرکت کند که مقدار حرکت را می توان بوسیله گیج اندازه گیری نمود مقاومت برشی توده خاک ,مقاومت داخلی واحد سطح آن خاک است که می تواند برای مقابله با گسیختگی یا لغزش در امتداد هر صفحه داخلی ,بروز دهد. برای تحلیل مسائل پایداری خاک نظیر ظرفیت فشاری ,پایداری شیروانیها و فشار جانبی بر روی سازه های حائل خاک ,لازم است طبیعت مقاومت برشی بخوبی شناخته شود. آزمایش برش مستقیم یک نمونه از آزمایشهای تعیین مقاومت برشی خاک می باشد این آزمایش روی نمونه تحکیم شده زهکشی شده انجام می شود و هدف از آن تعیین c و T در خاکها می باشد.
در خاکهای ماسه ای متراکم نمودار صعود می کندبعد به یک نقطه (pic) می رسد که بعد از این نقطه خاک نرم می شود ونزول می کند هر چه ماسه متراکم تر باشد شیب نمودار بیشتر می شودچون سختی آن بیشترمی شودپس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع (dilation) دارد. اتساع یعنی افزایش حجم ناشی ازتنش برشی. خاک متراکم وقتی تحت برش قرار می گیرد ابتدا یک مقدار متراکم می شود اما بعد دانه ها شروع به راندن یکدیگر می کنند (مثل شخصی که میخواهد ازجمعیتی عبور کندپس بایدبه اطراف فشار بیاورد)پس تمایل به افزایش حجم پیدا می کند واصطعکاک کمتر می شود وباافت مقاومت برشی مواجه هستیم وخاصیت نرم شوندگی از خود نشان می دهد. پس خاک ماسه ای متراکم تمایل به اتساع دارد. درخاکهای ماسه ای شل وقتی تحت برش قرار می گیردمتراکم می شود وکاهش حجم می دهد(compation
ادامه مطلب ...By
T.B.M. McMasterPure Mathematics Department, Queen's University, Belfast
and
C.R. Turner
School of Electrical and Mechanical Engineering,
University of Ulster at Jordanstown
[Received 10 November 1999. Read 15 May 2000. Published 16 October 2001.]
Abstract
Reiterative application of Bankston's total negation operator `anti-' upon an
arbitrary topological invariant is known to lead rapidly to repetition in one of
just seven patterns. The authors have recently shown that a great deal of the
total negation procedure can be constrained to take place within a xed class of
topological spaces (the `constraint' for the discussion) without impairing much of
the theory. The present article explores iterative behaviour within a constraint. We
show that, provided the constraint is hereditary, at most eight patterns of repetition
are possible. An example reveals that in non-hereditary constraints the (unending)
sequence of invariants generated may consist entirely of distinct terms, without ever
entering a cycle of repetition.
ادامه مطلب ...ما انسانها سالهاست که از راههای مختلف، نظم اکوسیستمهایی که قرنها روی زمین ثابت بودند را به هم زدهایم.
قرار است که این هفته جمعی از دانشمندان و سیاستمداران با هم ملاقات کنند تا در مورد این که آیا مهندسی جغرافیایی زمین برای مقابله با گرمایش کره خاکی، در آینده مفید خواهد بود و این که آیا خطری به همراه نخواهد داشتبا هم به بحث بپردازند. اما به نظر میرسد در اساس این بحث اشتباهی وجود دارد، چرا که ما همین الان هم در مقیاس وسیعی در حال مهندسی جغرافیایی زمین هستیم.
از انتقال یک سوم آب آشامیدنی زمین گرفته تا کاشتن گیاهان و برداشت کردن از دو پنجم سطح زمین، نسل بشر 10،000 سال آب و هوای ثابت دوره هولوسین (وابسته به دوره زمین شناسى حاضر که از پایان دوره پلیستوسن شروع میگردد- م) که باعث پدید آمدن تمدن شد را به هم زده است.
نتایج مداخلات ما انسانها در فرایندهای جغرافیایی زمین هنوز به طور کامل مشخص نیست اما دانشمندان میگویند که دیگر اثری از دوره هولوسین وجود ندارد و ما در دوره جدیدی به سر میبریم که آنتروپوسین نامیده میشود، دوران زمینشناسی که انسانها به وجود آوردهاند.
ماگماعبارت است از ماده طبیعی؛داغ که دارای قابلیت تحرک می باشد که از ذوب سنگها در اعماق زمین بوجود می آیدوعمدتا دارای ترکیب سلیکاته می باشد.
ترکیب ماگما :
تشکیل شده است Si, Al , Ca, Na, K, Fe, Mg, H, o ماگما ازعناصر
. نیز در ماگمها یافت می شودH۲o,Cao,AL۲o۳,Sioوهمچنین ترکیباتی مانند۲
البته سنگهای آذرین درونی نمیتواند معرف خوبی برای ترکیب شیمیایی ماگما باشند چون کانیهای مختلف بسته به نقطه انجماد خود در مراحل مختلف از ماگما جدا میشوند و سنگهای متفاوتی را تشکیل می دهند. به همین خاطرنماینده و نشانگر قسمت خاصی از ماگما میباشد ولی اگر گدازه به سرعت سرد شود در این حالت مراحل تفریق ماگما صورت نگرفته و این دسته سنگها به ترکیب واقعی ماگما نزدیکتر هستند.
با بررسی این دسته گدازهها آنها را به سه دسته کلی که چهل و پنج تا هفتاد و پنج درصد وزنی آنها را سلیس تشکیل میدهند تقسیم کردهاند :
( ۱.ماگمای بازالتی (ماگمای بازیک
( ۲.ماگمای آنذریتی (ماگمای حد واسط
۳.ماگمای ریولیتی (ماگمای اسیدی)
گازهای محلول در ماگما در حدودپنج درصد ماگما را تشکیل میدهند. تعیین نوع و مقدار واقعی آنها بسیار مشکل است ولی میتوان مهمترین آنها را گازها، بخار آب همراه با دیاکسیدکربن دانست که نود درصد گازهای خروجی آتشفشانها را تشکیل میدهد. از جمله این گازها در ماگما ازت، کلر، گوگرد و آرگون میباشند .
از مطالعات به عمل آمده در مورد منشاء بخارات آب ماگما چنین برداشت میشود که تمام بخار آب خارج شده از آتشفشان به صورت محلول در ماگما نبوده بلکه مقداری از آن از تبخیر آبهای زیرزمینی در نتیجه حرارت ناشی از ماگما حاصل شده است .
دما :
دما در ماگمای گرانیتی و بازالتی متفاوت است. دمای ماگما از هشتصد تا هزارو دویست درجه متغیر میباشد .
گرانروی :
گرانروی ماگماهای مختلف متفاوت است هر چه گرانروی زیاد شود سیالیت آن کاهش مییابد. گرانروی بستگی با ترکیب شیمیایی، درصد سیلیس، دما، فشار، بخارات و گازهای مخلوط در ماگما و فاز جامد ماگما دارد .
نظریات مربوط به چگونگی تشکیل انواع ماگما :
: ماگمای بازالتی ۱.
میدانیم که پوسته زمین در زیر اقیانوسها نازک است و بلافاصله در زیر آن گوشته بالایی قرار دارد. که این قسمت مواد اولیه لازم برای ماگمای بازالتی را فراهم میکند. در مطالعات انجام شده مشخص گردیده است که این ماگما مقدار کمی بخار آب دارد .
اطلاعاتی که مورد ترکیب گوشته زمین در دست است نشان میدهد که گوشته از نظر ترکیب با ماگمای بازالتی متفاوت است بنابراین ماگمای بازالتی باید از ذوب قسمتهای خاصی از گوشته که در آن تحت شرایط ذوب خشک (بدون حضور آب) حاصل شده است بدست آید. در مطالعات انجام شده به این نتیجه رسیدهاند که عمق سیصدو پنجاه کیلومترحداکثر عمقی میباشد که درآن ماگمای بازالتی تشکیل میشود .
علت حرکت این ماگمای مایع به سطح، جرم مخصوص مواد مذاب است که معمولاً کمتر از جرم مخصوص سنگهای تشکیل دهنده آنها است و باعث صعود آنها به طرف سطح زمین است و ضمن حرکت به سمت بالا با کاهش دما و کم شدن فشار ماگما حالت مایع بودن خود را حفظ کرده و به صورت گدازه در سطح زمین جریان مییابد. بنابراین بازالت یکی از فراوانترین سنگهای آذرین است .
۲.ماگمای آندزیتی :
ترکیب شیمیایی آندزیت با ترکیب قسمتهایی از پوسته در زیر قارهها مشابه است و تصور میشود که این ماگما از ذوب قسمتهایی از پوسته در زیر قاره ها تشکیل میشود .
بر اساس یکی از نظریات تکتونیک صفحهای، زمانیکه یکی از صفحات لیتوسفر به گوشته زمین میخورد در حقیقت پوسته مرطوب اقیانوسها در مجاورت گوشته قرار میگیرد و در اثر حرارت موجود قسمتهایی از پوسته بازالتی ذوب میشود و بدین ترتیب ماگمایی با ترکیب آندزیتی به وجود میآید .
:۳.ماگمای ریولیتی
دو نکته در مورد منشاء این ماگما وجود دارد: اول اینکه تمام آتشفشانهای جدید با این ترکیب در پوسته قارهها وجود داشتهاند و نکته دوم، در تمام این نوع آتشفشانها در زمان خروج مقدار زیادی بخار آب نیز همراه ماگما ریولیتی وجود داشتهکه خود منجربه بوجود آمدن کانیهای آبدار از قبیل میکا و آمفیبولها را در این ماگما شده است. این نکته نشانگر آن است که منشاء ماگمای ریولیتی پوسته قارهها است. در مقایسه ماگمای بازالتی متوجه میشویم که در سنگهای نفوذی فراوان ولی در سنگهای خروجی نادر میباشند .
این مسئله را با این فرضیه توجیه میکنند که هنگامی که ماگمای تشکیل شده به سمت بالا حرکت میکند فشار آن کاهش پیدا میکند و به علت کاهش فشار بخار آب، نقطه ذوب ماگما بالا میرود و برای مایع باقی ماندن ماگما لازم است که دمای آن افزایش یابد ولی همانطور که میدانیم به سمت بالا دما کاهش مییابد. بنابراین قسمت عمده این ماگما در درون زمین سرد میشود و سنگهای نفوذی گرانیت را به وجود میآورد و تنها مقدار کمی از آن به سطح رسیده و جاری میشود
دستگاه سیم برش الماسه شامل سیم الماسه به طول 25 تا 45 متر (حداکثر 150 متر) به وسیله یک اینچ با قرقره راهنما، در یک جهت معین به طور دایم روی سنگ بریده میشود. برای این منظور ابتدا در سنگ دو چال عمود برهم که محدوده بلوک را تشکیل میدهد حفر شده سیم الماس را از آن عبور داده می شود. دستگاه برش در موقع کار بر روی ریل قرار دارد و با استفاده از امکانات الکترونیکی و هیدرولیکی به طور اتوماتیک بر روی ریل جابجا میشود و با انجام عمل برش خود را به عقب میکشد. نیروی کشش سیم که حدود 100 تا 150 کیلوگرم است به صورت ثابت حفظ میشود. دستگاه وینچ معمولاً در فاصله 5 الی 8 متری سینه کار قرار میگیرد. بدین ترتیب حدود 15 متر از سیم الماسه به طور آزاد کار می کند. مکانیزم دستگاه به گونهای است که میتوان با جابجایی و تغییر جهت محور وینچ از حالت افقی به عمودی سنگ را به طور افقی و یا عمودی برید. به منظور خنک کردن سیم الماسه باید پیوسته آب وارد شیار سنگ شود. حداقل آب مورد نیاز 6 تا 8 لیتر در ده دقیقه است که توسط پمپ آب پیش بینی شده در معدن و از مخازن آب تأمین خواهد شد. سیم الماسه حامل سیگمنتهای الماسی به صورت حلقههایی به قطر 10 تا 11 میلی متر است که روی سیم کابل فولادی به قطر 5 میلی متر قرار میگیرد و در فواصل بین سیگمنتها سیم فنرهای فولادی و اتصالات ایمنی قرار دارد. تعداد سیگمنتها در هر متر طول سیم الماسه به حدود 33 عدد است که به فواصل 25 تا 32 میلی متر از یکدیگر قرار میگیرند. در روش برش سنگ با سیم برش الماسه پس از آمادگی ابتدایی طول در صورتی که سه سطح آزاد وجود داشته باشد، جهت استخراج بلوک کافی است یک حفاری عمودی از سطح بالای سینه کار تا کف سینه کار (نقطه B) و با عمق مورد نظر و سپس در حفاری افقی از نقاط A و C تا نقطهB (طول های DA و DC قبلاً با توجه به شرایط طول انتخاب شدهاند) صورت پذیرد. سیم الماسه از داخل چالهای عمودی و افقی عبور کرده (BA و B و A)و سپس دور یک چرخ بسته شده که چرخ نیز توسط محرک دیزلی یا الکتریکی به حرکت در میآید. در این وضعیت قسمت فوقانی تحت کشش بوده که باعث برش سنگ شده در حالی که قسمت پایین سیم تحت کشش نمیباشد. برش افقی باید زمانی صورت گیرد که برش عمودی کوه هنوز انجام نگرفته است زیرا در غیر این صورت در انتهای برش افقی امکان دارد بلوک سنگ از کوه جدا شده و سیم برش را که در حالت افقی کار می کند له نماید. حمل و نقل بلوکهای ماده معدنیپس از مرحله برش برای جدا کردن بلوک بریده شده از سینه کار، از جکهای هیدرولیک و بالشتکهای فشرده، استفاده میگردد. جکهای هیدرولیکی توسط یک پمپ هیدرولیکی راهاندازی میشود. این جک قدرت زیادی دارند به طوری که با دو عدد از آنها میتوان بلوکهای سنگ را تا وزن 350 تن حرکت داد. بالشتکهای هوای فشرده از الیاف مصنوعی و لاستیک مقاوم ساخته شده و ابعاد آنها حدود 4 * 60 * 60 سانتیمتر است. ابتدا بالشتکها را وارد شیار حاصل از برش نموده آنگاه شیر هوای فشرده کمپرسور را باز میکنند. هوای فشرده با فشار 7 اتمسفر وارد بالشتک میشود. در نهایت بالشتک با فشاری معادل 500 آتمسفر به سنگ جانبی فشار وارد میکند که در اثر آن بلوک سنگ به حرکت در آمده و از سینه کار دور میشود تا در کامیون بارگیری گردد.
کانسارهای سرب و روی تقریباً به طور انحصاری به روشهای زیرزمینی استخراج میشوند، اگر چه عملیات سطحی استخراج نیز به ندرت صورت میگیرد، به عنوان مثال معدن سگ قرمز آلاسکا که در سال 1990 شروع به تولید ماده معدنی نمود و معدن انگوران که بزرگترین معدن سرب و روی ایران میباشد به روش روباز استخراج میشوند. به طور کلی تصمیمگیری در مورد استفاده از روشهای استخراج زیرزمینی و یا سطحی به عمق کانسار بستگی دارد و نوع روش استخراج توسط خصوصیات هر کانسار مشخص میشود.
در روشهای استخراج زیرزمینی با حفر چاه اصلی و یا تونلهای موازی لایه دسترسی به کانسار حاصل میشود که در ادامة جهت شروع عملیات استخراج کانسار، حفاریهایی در بخشها و اعماق مختلف آن صورت میگیرد. مواد استخراج شده از طریق دو یا چند چاه به بیرون انتقال داده میشود
لغت مینرال (کانی) که از قرون وسطی مورد استعمال قرار گرفته از لغت یونانی Mna (متشابه لاتینی آن Mina است) به معنی "کانی" یا "گردال" (از نظر معدن شناسی) مشتق شده است، لذا نام فارسی آن یعنی "کانی" معروف موادی است که از کانسارها بدست میآورند.