فهرست مطالب

مهندسی منابع معدنی - سال پنجم شماره 3 (پاییز 1399)

نشریه مهندسی منابع معدنی
سال پنجم شماره 3 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/06/30
  • تعداد عناوین: 8
|
  • سجاد طالش حسینی، امید اصغری* صفحات 1-18
    کریگینگ به‎عنوان بهترین روش تخمینی خطی نااریب در مدل سازی دو بعدی و سه بعدی مطالعات مربوط به علوم زمین، به ارزیابی معیارهای مختلف وابسته است. علاوه بر شناسایی داده های خارج از ردیف و خوشه زدایی داده های مورد مطالعه، شاخص هایی از قبیل تعریف شعاع جستجو بهینه و مناسب، نقش مهمی در افزایش دقت مدل سازی دارند. در این مقاله، با استفاده از معیار آزمون کمی شعاع جستجوی کریگینگ (QKNA)، مدل سازی بهینه ای از معدن شماره یک سنگ آهن گل گهر سیرجان ارایه شده است. اهمیت و ضرورت آزمون QKNA به دلیل آن است که وزن های تخمین مستقیما تحت تاثیر معیارهایی از قبیل شعاع جستجو، تعداد نقاط موجود در پنجره جستجو، استفاده یا عدم استفاده از روش اکتانت و غیره است. برای این منظور، مجموعه داده های مورد مطالعه براساس تغییرات کانسار به دو زون مگنتیتی و هماتیتی تقسیم شد و سپس با تغییر معیارهای معرفی شده، برای هر کدام از زون ها تعداد 180 استراتژی تخمین، مورد بررسی قرار گرفت. به منظور به دست آوردن معیارهای بهینه تخمین در هر زون، در استراتژی های تعریف شده شاخص هایی از قبیل واریانس تخمین، شیب رگرسیون بین داده های واقعی و تخمینی، بازده کریگینگ و وزن میانگین ارزیابی شدند. بر این اساس، شعاع های جستجوی بهینه در زون اول 688، 226 و 152 و در زون دوم 482، 233 و 303 به‎دست آمدند. همچنین، بازه بهینه تعداد نقاط موجود در بیضیگون جستجو، در زون اول بین 3 تا 12 و در زون دوم بین 5 تا 15 است.
    کلیدواژگان: کریگینگ، پیش پردازش داده ها، واریوگرافی، شعاع جستجوی بهینه، آزمون کمی شعاع جستجوی کریگینگ
  • محمدصادق موحد، سید حسن طباطبایی*، مهیار یوسفی صفحات 19-40
    فلزات سنگین به دلیل سمی بودن و پایداری در طبیعت، از آلاینده های خطرناک محیط زیست هستند. این فلزات می توانند با تغییر در خواص شیمیایی رسوبات، فلزات و آلاینده ها را به آب روی رسوب خود انتقال دهند و با تحرک دوباره آنها در محیط، به عنوان منبع آلودگی عمل کنند. در این خصوص معادن فلزی و فعالیت های معدنی یکی از منابع اصلی آلودگی فلزات سنگین در محیط های محلی هستند. در مطالعه حاضر به منظور ارزیابی سطوح آلودگی فلزات سنگی (Cu، Ni، Cr، Zn، Pb و Mn)  از تحلیل داده های ژیوشیمیایی رسوبات آبراهه ای ورقه 1:100.000 خوی استفاده شده است. از آنجا که داده های رسوب آبراهه ای، معرف مواد بالادست خود هستند، برای تحلیل بهتر آلودگی از روش حوضه آبریز نمونه (SCB) استفاده و براساس آن، غلظت زمینه محلی ناشی از لیتولوژی به روش میانگین وزن دار محاسبه و به عنوان زمینه در شاخص های کیفیت رسوب مانند شاخص ضریب آلودگی و شاخص خطر زیست محیطی استفاده شد. عناصر نیز برای مشارکت در شاخص های مرکب کیفیت رسوبات، با روش های آماری چند متغیره مانند ماتریس همبستگی پیرسون، آنالیز فاکتوری و خوشه بندی سلسله مراتبی مورد بررسی قرار گرفتند. مطالعه حوضه های آلوده نشان‎داد که منابع آلودگی بیشتر به دلیل خصوصیات زمین شناسی منطقه بوده اما در برخی موارد فعالیت های معدنی و انسانی در گسترش آلودگی بسیار موثر بوده اند. در گام بعدی برای رتبه بندی مناطق آلوده، دبی رسوب مربوط به هر حوضه محاسبه و با توجه به سطح آلودگی رسوب، پتانسیل تولید حجمی و دبی رسوب، 127 حوضه آلوده Cr و Ni  به‎روش تاپسیس رتبه بندی شدند.
    کلیدواژگان: ورقه 1:100000 خوی، رسوبات آبراهه ای، حوضه آبریز نمونه، روش پتانسیل فرسایش، رتبه بندی مناطق آلوده
  • عارف فرهی، سعید نیکوسخن*، علی مرتضوی صفحات 41-56
    تاثیر توامان تنش، حرارت، فشار منفذی و آسیب بر عوامل هیدرولیکی مخازن هیدروکربوری و ژیوترمال و بازدهی چاه های تولیدی آنها نشان می دهد طراحی واقع گرایانه فرآیند تولید از این مخازن، نیازمند بهره‎گیری از یک مدل رفتاری جامع تنش-کرنش است. در این پژوهش با ارایه تعریف جدیدی از آسیب کلی ناشی از اثرات وجود سیال با دمای بالا در محیط متخلخل، معادله رفتاری تنش-کرنش تنیده ترموهیدرومکانیکی آسیب سنگ در شرایط بارگذاری سه‎محوری مرسوم بر پایه تیوری محیط موثر، مفهوم تنش موثر بایوت، تابع چگالی احتمال توزیع توانی، انتقال همرفت و رسانش ارایه شده است. نتایج نشان می‎دهد: الف) با افزایش ضریب بایوت، ضریب نفوذپذیری، فشار منفذی و دما، آسیب ترموهیدرومکانیکی در سنگ افزایش می یابد، افزایش فشار محصورکننده منجر به کاهش آسیب و در نتیجه بهبود ظرفیت باربری سنگ می شود. ب) با افزایش دما، میزان آسیب ترموهیدرومکانیکی کل کاهش می یابد و مقدار حداکثر آن در کرنش های بزرگ‎تر رخ می‎دهد. این در حالی‎ است‎که نرخ رها سازی انرژی منطبق بر تنش‎حداکثر و کرنش متناظر با آن افزایش می‎یابد. ج) معیار شکست لید اصلاح‎شده در مقایسه با معیارهای "موهر-کولمب" و "دراگر-پراگر"، پیش‎بینی واقع‎گرایانه‎تری را از رفتار تنیده ترموهیدرومکانیکی در آسیب سنگ ارایه می‎دهد. از نتایج این پژوهش چنین استنباط می‎شود که در‎نظر گرفتن مفهوم تنش موثر بایوت و آسیب هم‎رفت در کنار تابع توزیع توانی، منجر به ارایه پیش‎بینی‎های دقیق‎تری از پاسخ تنیده ترموهیدرومکانیکی- آسیب‎سنگ‎ها  خواهد شد.
    کلیدواژگان: مدل رفتاری ترموهیدرومکانیکی- آسیب، انتقال حرارت همرفت، تئوری محیط موثر (EMT)، توزیع توانی، تئوری بایوت
  • علی دولتی، حسین ثمره* صفحات 57-75
    حفر تعداد مشخصی چال انفجاری در هر ساعت، نقش تعیین کننده ای در نرخ تولید ماشین حفاری دارد،. بنابراین باتوجه به قیمت دستگاه حفاری و بالا بودن هزینه های عملیاتی آنها، استفاده مفید از زمان در دسترس بودن دستگاه برای حفر حداکثر چال های انفجاری ممکن، از اهمیت زیادی برخوردار است. سرعت حفر چال انفجاری تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله خواص سنگ و ویژگی‎های دستگاه حفاری است. بنابراین با شناخت و تعیین میزان اثرگذاری عوامل موثر بر  سرعت نفوذ سرمته، علاوه‎بر افزایش راندمان ماشین می توان هزینه حفاری را نیز کاهش داد. در این تحقیق برای پیش بینی نرخ نفوذ سرمته ابتدا در معدن مورد مطالعه شاخص‎های مورد نظر مربوط به 91 چال از  28 بلوک انفجاری در 9 پله استخراجی مختلف برداشت شد. سپس با استفاده از روش میدان کسینوسی، میزان حساسیت تغییرات تک‎تک شاخص‎های ورودی بر سرعت نفوذ سرمته مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت با کمک آنالیز رگرسیون غیرخطی، شبکه عصبی مصنوعی و منطق استنتاج فازی مدل هایی برای پیش بینی نرخ نفوذ سرمته ایجاد شد. اعتبارسنجی مدل ها با استفاده از 12 سری داده آزمایشی نشان داد که مدل شبکه عصبی با ضریب تعیین 68/0 و میانگین مطلق درصد خطا 15/12 نسبت به مدل غیرخطی چند جمله ای درجه دوم، با دقت جزیی بیشتری می تواند سرعت نفوذ سرمته را پیش بینی کند. در ادامه با استفاده از مدل چند جمله‎ای درجه دوم، درصد بازدهی عملیاتی، قابلیت دسترسی و نرخ تولید ماشین حفاری برای یک روز کاری در سنگ ها با مقاومت کم، متوسط و زیاد تخمین زده شد.
    کلیدواژگان: سرعت نفوذ سرمته، منطق استنتاج فازی، شبکه عصبی مصنوعی، آنالیز رگرسیون چند متغیره، نرخ تولید
  • مسعود منجزی*، حسام دهقانی، محمدرضا عجم زاده، سعید احمدیان صفحات 77-92

    خطر احتمال وقوع حوادث و اثرات ناشی از آن همواره در هر پروژه وجود دارد. حوادث باعث ایجاد خسارات مالی، زمانی، جانی و... می شود و از نظر روانی نیز برکارکنان و کارگران تاثیر منفی می گذارد. شناسایی و مدیریت عوامل موثر در حوادث برای جلوگیری و یا کاهش احتمال وقوع حادثه در پروژه ها لازم است. انفجار، یکی ازعملیاتی است که همواره خطر وقوع حادثه را به همراه دارد. در این تحقیق از بین تعداد زیادی عوامل موثر بر وقوع حوادث ناشی ازانفجار در عملیات معدنی و عمرانی، 13 عامل با نظر کارشناسان انتخاب و با رتبه بندی این عوامل، موثرترین عامل شناسایی شده است. برای نیل به این هدف از روش شبیه سازی مونت کارلو به‎همراه روش تصمیم گیری تحلیل سلسله مراتبی استفاده شد و رتبه بندی بر اساس نظر 15 نفر از کارشناسان خبره در این حوزه انجام گرفت. در نهایت با بررسی نتایج حاصل، سه عامل زمان نامناسب، کیفیت چال‎زنی و مهارت فردی، به عنوان مهم ترین عوامل ایجاد یک حادثه شناسایی شدند. هم‎چنین نتایج نشان داد که ویژگی‎های الگوی حفاری، نوع ماده منفجره و خصوصیات توده سنگ، کمترین تاثیر را بر وقوع یک حادثه دارند. مقایسه نتایج با عوامل ثبت‎شده برای حوادث واقعی، صحت نتایج حاصل از این تحقیق را تایید کرد.

    کلیدواژگان: رتبه بندی، تحلیل سلسله مراتبی، حوادث انفجار
  • بهزاد نعمتی اخگر، رحیم تقی زاده، راشد پورمیرزائی* صفحات 93-106
    استان آذربایجان غربی از نظر تنوع منابع معدنی، حجم ذخایر و ظرفیت‎های اقتصادی ناشی از آن، جزو مناطق برخوردار کشور به‎شمار می‎آید. با تحلیل درست وضعیت بخش معدن، اتخاذ راهبردهای صحیح و عملیاتی کردن آنها،  این بخش می تواند به‎عنوان موتور محرکه اقتصاد استان آذربایجان غربی محسوب شود.  هدف اصلی پژوهش حاضر نیز  آسیب شناسی بخش معدن استان آذربایجان غربی، با استفاده از روش تجزیه و تحلیل SWOT، تدوین راهبردهای مناسب برای توسعه بخش معدن و انتخاب مناسب‎ترین راهبرد با استفاده از ماتریس برنامه ریزی راهبردی کمی است.  برای این هدف، ابتدا نقاط ضعف و قوت بخش معدن استان با کمک خبرگان این بخش مشخص شد. در ادامه با استفاده از ماتریس های ارزیابی عوامل خارجی-داخلی، داخلی- خارجی و SWOT ، مهم‎ترین عوامل موثر در توسعه بخش معدن استان شناسایی و استراتژی های ممکن جهت حصول آن معرفی شدند. سپس با استفاده از ماتریس برنامه ریزی راهبردی کمی، راهبردهای ارایه شده مورد ارزیابی و قضاوت قرار گرفت و از بین آنها، مناسب‎ترین گزینه انتخاب شد. بر اساس نتایج این پژوهش، راهبرد مبتنی بر سرمایه‎گذاری مشترک با تولیدکنندگان مطرح سنگ در دنیا(یا منطقه) با هدف انتقال تکنولوژی و ایجاد تنوع در محصولات تولیدی سنگ ساختمانی استان، معدنی به عنوان مهم‎ترین راهبرد برای توسعه فعالیت‎های توصیه می شود.
    کلیدواژگان: بخش معدن، استان آذربایجان غربی، تحلیل SWOT، ماتریس برنامه ریزی کمی، راهبرد توسعه معدنی
  • مهلا پوربهاءالدینی زرندی، حمید خوشدست*، اسماعیل دره زرشکی، وحیده شجاعی صفحات 107-126
    در این پژوهش امکان حذف کادمیوم از محیط های آب با استفاده از یک زیست کامپوزیت جدید که بر پایه خاکستر سبک زغال سنگ و بیوسورفکتانت رامنولیپیدی تولید شده، مورد بررسی قرار گرفته است. شرایط عملیاتی فرایند جذب، با در نظرگرفتن pH محلول و نسبت جاذب به فلز به عنوان معیارهای عملیاتی و تاثیر آنها بر  کارآیی حذف کادمیوم به عنوان پاسخ فرایند، در قالب یک طرح آزمایشی مرکب مرکزی بررسی و بهینه شد. نتایج نشان داد که هر دو معیار به‎طور مستقیم بر کارایی حذف، اثر مثبت دارند. بر اساس نتایج بهینه سازی، در مقدار pH برابر 10 و نسبت جاذب به فلز 40، بیش از 99درصد فلز از محلول حذف شد. مطالعه پیشرفت فرایند نسبت به زمان، نشان داد که جذب از سینتیک مرتبه اول با نرخ 57/548 بر دقیقه پیروی می کند. مقایسه مدل های مختلف هم دمای جذب نیز نشان داد که این فرایند به دلیل تطابق با معادله لانگمویر، از جذبی تک لایه با توزیع یکنواخت انرژی جذب بر سطح جاذب پیروی می کند. در این شرایط، بیشینه جذب برابر 11/67 میلی گرم فلز به ازای هر گرم زیست کامپوزیت حاصل شد. نتایج مطالعات گزینش پذیری نیز نشان دهنده قدرت جذب بسیار بالای جاذب بود و ضرایب گزینش پذیری برای فلزات کادمیوم، مس، سرب و روی تقریبا یکسان با یکدیگر و برابر واحد به دست آمد. این نتایج نشان داد که کامپوزیت های پایه خاکستر سبک و بیوسورفکتانت ها را می توان به‎عنوان منبعی امیدبخش برای اهداف پالایش زیست محیطی مورد استفاده قرار داد.
    کلیدواژگان: خاکستر سبک، بیوسورفکتانت رامنولیپیدی، جذب سطحی، فلزات سنگین، پساب
  • احسان اسدی دالینی، غلامرضا کریمی، سعید زندوکیلی* صفحات 127-145

    باتری های مصرف شده لیتیم-یون، حاوی فلزات باارزش (لیتیم، کبالت، منگنز و نیکل) و ترکیبات آلی سمی بوده و به همین دلیل بازیافت آنها به معنای بازیابی و تولید فلزات باارزش از منابع عظیم ثانویه و هم‎چنین رعایت الزامات زیست محیطی است. در این مطالعه به منظور انحلال فلزات حاصله از باتری های مصرف شده لیتیم–یون از روش هیدرومتالورژی دو مرحله‎ای شامل پیش فرآوری و لیچینگ فلزات باارزش استفاده شده است. در مرحله پیش فرآوری به خنثی سازی، خردایش و جداسازی اجزای مختلف باتری های لیتیم–یون پرداخته شد. سپس، فرآیند انحلال فلزات باارزش آنها با استفاده از استیک اسید (اسید آلی) و سولفوریک اسید (اسید معدنی) به عنوان عامل انحلال و هیدروژن پراکساید به عنوان عامل کاهنده، موردبررسی قرار گرفت. از دیگر معیارهای موردمطالعه برای بهینه سازی شرایط آزمایش، می توان به غلظت اسید، غلظت هیدروژن پراکساید، نسبت جامد به مایع، مدت زمان و دما اشاره کرد. بازیابی فلزات لیتیم، کبالت، منگنز و نیکل در شرایط بهینه آزمایش و حضور اسیدسولفوریک 2 مولار، دمای 60 درجه سانتی گراد، مدت زمان 80 دقیقه، غلظت 4 درصد حجمی هیدروژن پراکساید و نسبت جامد به مایع 30 گرم برلیتر به ترتیب برابر با 40/98%، 99%، 53/97% و 78/96% حاصل شد.

    کلیدواژگان: باتریهای لیتیم-یون، روش های هیدرومتالورژیکی، بازیافت، فلزات باارزش، لیچینگ
|
  • S. Talesh Hosseini, Omid Asghari * Pages 1-18
    As the best linear estimator, Kriging is now a well-established method in all types of  2D and 3D modeling, including geochemical mapping, rock types modeling, geophysical mapping, and resource estimation. In general, a multi-stage approach can be used for evaluating kriging parameters. The first step in the assessment of mineral resources using linear geostatistics is to remove outlier data and to find the best de-cluster size. After this stage, variogram models in the area under study must be provided by a spherical model. In this context, investigating kriging performance has always been of interest to numerous researchers. Evaluating kriging implementation for different applications has been a growing field of study in the last few decades. Although many authors have discussed various kriging parameters, it seems necessary to conduct more detailed reviews on range searching, high and low nugget effect, as well as 2D and 3D estimations. In this paper, an optimal search range was determined using quantitative kriging neighborhood analysis (QKNA), and the utility of this search range was explored by assessing kriging efficiency. To this end, the borehole dataset of the Gol-E-Gohar No.1 mine was used. In total, 2579 samples (of length 3 m) make up the database for this study.  In this research, the dataset was divided into two zones based on their associated geological domains. Based on the aforementioned parameters, 180 estimation strategies were generated for each rock type. The results indicate that the optimal search ranges of zone 1 are 688, 226, and 152, and the optimal search ranges of zone 2 are 482, 233, and 303.
    Keywords: Kriging, Data Preprocessing, Variogram, Optimal search range, Quantitative Kriging Neighborhood Analysis
  • M.S. Movahhed, S.H. Tabatabaei *, M. Yousefi Pages 19-40
    Heavy metals are dangerous for our environment due to their toxic and stable behavior in nature. These metals can change the chemical properties of sediments because they move from their sources, i.e., deposition sites, to stream of water. In this regard, mining activities are one of the major sources of heavy metal pollution in environments around the mines. In this study, to evaluate the risk of heavy metals (Cr, Ni, Cr, Zn, Pb&Mn) pollution, a dataset of stream sediment elemental concentration of the 1:100,000 scale Khoy quadrangle map was bult. Due to the fact that the sediment data represent upstream materials of sampling locations, the sample catchment basin method was applied to portray the pollutions. Then uni-element background concentration caused by lithology was calculated by the weighted average method and was applied as a reference value for calculation of sediment quality indices such as Contamination factor, Geoaccumulation index and ecological risk factor. In order to Participation in the Integrated quality indices, the elements with multivariate statistical methods such as Pearson correlation matrix, factor analysis, and hierarchical clustering were investigated. In this research, the study of contaminated basins showed that the sources of contamination were mainly due to the geological features of the area, but in some cases, mineral and human activities were very effective in spreading the contamination. Next, to prioritize the contaminated areas amount sediment discharge was calculated for each basin and according to sediment contamination level, Volumetric production potential and sediment discharge of each basin, those contaminated areas were ranked TOPSIS method.
    Keywords: 1:100, 000 scale Khoy quadrangle map, sample catchment basin, Erosion potential method, Ranking of contaminated areas
  • A. Farahi, S. Nikoosokhan *, A. Mortazavi Pages 41-56
    Coupling effects of stress, temperature, pore pressure and damage on hydraulic parameters of hydrocarbon and geothermal reservoirs and their production wells show that the realistic design of the production process from these reservoirs requires a comprehensive stress-strain behavioral model. In this study, through presenting a novel definition of total damage due to the effects of high temperature fluid in porous medium, a coupled stress-strain thermo-hydro-mechanical-damage behavioral model of rock in three-axial loading condition is performed based on the effective medium theory, the concept of Biot effective stress, power probability density function and convection and conduction heat transfer. Results show that: A) Increasing Biot effective stress coefficients, rock permeability, pore pressure and temperature leads to the augmentation of the coupled thermo-hydro-mechanical damage while the increase in confining pressure reduces damage thus improves rock bearing capacity. B) As temperature increases, total thermo-hydro-mechanical damage rate decreases and its peak occurs at larger strains, C) Modified Lade failure criterion provides a more realistic prediction from coupled thermo-hydro-mechanical-damage behavior compared with Mohr-Coulomb and Dragger-Prager failure criteria. Generally, it is concluded that taking into account the concept of Biots effective stress and convection heat transfer along with power distribution function will lead to more accurate predictions of the coupled thermo-hydro-mechanical-damage model.
    Keywords: Coupled Thermo-Hydro-Mechanical-Damage behavioral model (THMD), Convection Heat Transfer, Effective Medium Theory, Power Probability Density Function, Biot effective stress theory
  • A. Dolati, H. Samareh * Pages 57-75
    Drilling a certain number of blast holes per hour plays an important role in reaching the required annual mine production. Since, the proper use of the availability time of machine to drill the maximum number of blast holes is crucial. The drilling rate of blast holes is affected by various factors such as rock properties and system parameters. Thus, recognizing the effectiveness of these factors on the penetration rate of bit (PR), not only machine production can be increased but also drilling and blasting costs can be reduced in the mine. In this study to predict the PR in the selected mine, firstly, parameters of 91 holes related to 28 blasting block and in 9 various extracting benches were collected. Secondly, the sensitivity rate related to each of the independent parameters on the PR was studied using Cosine Amplitude Method (CAM). Finally, three models including non-linear multivariate regression (NLMR), artificial neural network (ANN), and fuzzy logic were produced to predict the PR. These models were validated using 12 series of data tests. It was shown that with a coefficient of determination of 0.68 and mean absolute percentage error (MAPE) of 12.15, the ANN model could predict the PR with a slightly higher precision compared to NLMR.
    Keywords: Penetration rates of bit, Fuzzy logic, Artificial neural network, non-linear multiple regression analysis, production rate
  • M. Monjezi *, H. Dehghani, MohammadReza Ajamzadeh, Saeid Ahmadiyan Pages 77-92

    In each project, there is always a possibility of occurrence of hazards and risks. Accidents cause many damages such as financial and psychological problems, that may have a negative effect on the workers life. To prevent or reduce the occurrence of incidents, it is necessary to identify and manage the relevant affecting factors. Blasting is one of the events that has frequently led to accidents. In this paper, 13 factors affecting the occurrence of blasting related accidents in the mining and construction projects, have been selected according to the opinion of experts and ranked to identify the most important one. For this purpose, Monte Carlo simulation method and analytical hierarchy process method were implemented. The factors were ranked based on the opinion of 15 experts in this field. Finally, based on the obtained results, inappropriate blasting time, unprofessional personnel were selected as the most important factors. Also, blasting pattern specifications, type of explosive and rock mass characteristics have the least effect in this regard. Validity of the paper outcomes was checked with comparing the real recorded events.

    Keywords: ranking, Analytical Hierarchy Process, Blasting incidents
  • B. Nemati Akhgar, R. Taghizadeh, R. Poormirzaee * Pages 93-106
    Regarding variety of mineral resources, reserves tonnage, economic potentials, and geographical conditions of West Azerbaijan province, there are substantial opportunities in the province. By analyzing and selecting proper strategies and their implementation, the mining sector could operate as the leading sector of the regional economy. Assessing the strengths, weaknesses, opportunities, and threats of the mining sector in this region by employing the SWOT method were the main objectives of this research. To achieve the goals, these factors were evaluated by the contribution of elites of the sector in the beginning. By applying external and internal factor evaluation matrix, external and internal evaluation matrix and SWOT method, the most significant factors were evaluated. Subsequently, the strategy direction for the mining sector was determined, and the attractive strategies were developed. The different options were evaluated by implementing the QSPM matrix, and the superior strategies were selected. The results indicated that the strategy of joint ventures with foreign leading companies of dimension stone was recommended as the most attractive strategy due to new technologies transformation and variety in dimension stone products.
    Keywords: Mining sector, West Azerbaijan, SWOT Analysis, QSPM, Mineral development strategy
  • M. Poorbahaadini Zarandi, H. Khoshdast *, E. Darezereshki, V. Shojaei Pages 107-126
    A novel bio-composite produced from coal fly ash accompanied by rhamnolipid biosurfactants was produced and used as an efficient adsorbent for the removal of cadmium from aqueous solution. Effects of initial solution pH (3-11) and absorbent to cadmium ratio (40-200) on cadmium removal, as process response, were studied and optimized using a central composite type response surface methodology. Results showed that both factors significantly affect the removal efficiency. Optimum adsorption conditions, resulting in over 99% cadmium removal, were achieved at pH 10 and absorbent to cadmium ratio of 40. Time-wise studies revealed that a maximum removal can be achieved following a classic first order model with a rate of 548.57 min-1. The cadmium adsorption on activated fly ash was also found to follow the Langmuir isotherm model with monolayer adsorption mechanism. Moreover, the bio-composite yielded a maximum adsorptive capacity of 67.11 mg/g. The selectivity study in bimetal aqueous systems using copper, lead and zinc metals also confirmed the high adsorption capacity of bio-composite. This study demonstrated that rhamnolipid-fly ash bio-composite could be considered as a promising efficient, low-cost resource material for the treatment of heavy metal polluted wastewaters.
    Keywords: Fly Ash, Rhamnolipid Biosurfactant, Adsorption, Heavy Metal, Wastewater
  • E. Asadi Dalini, Gh.R. Karimi, S. Zandevakili* Pages 127-145

    The spent lithium-ion batteries contain valuable metals (lithium, cobalt, manganese and nickel) and organic compounds that recycle of these batteries, means recovery and production of valuable metals from huge secondary sources as well as environmental requirements. In this paper, hydrometallurgy technique was used in two steps (pretreatment, leaching of valuable metals) to dissolve the metals from spent lithium-ion batteries. In the pretreatment step, neutralized, fragmentation and separation of the various compound of spent lithium-ion batteries were investigated. Then, the dissolution of valuable metals from spent lithium-ion batteries using acetic acid (organic acid) and sulfuric acid (mineral acid) was investigated as the dissolution agent and hydrogen acid as the reducing agent. Other studied parameters are used to optimize the experimental conditions include acid concentration, hydrogen peroxide concentration, solid to liquid ratio, time and temperature. Leaching efficiency of lithium, cobalt, manganese and nickel metals under optimum test conditions in the presence of 2 M sulfuric acid, 60 °C, 80 min, 4% v/v hydrogen peroxide, and solid to liquid ratio of 30 g/L, respectively, %98.40, %99, %97.53 and %96.78 were obtained.

    Keywords: Lithium-ion batteries, Hydrometallurgy technique, Recycling, Valuable metals, Leaching