فهرست مطالب

مهندسی معدن - پیاپی 42 (بهار 1398)

فصلنامه مهندسی معدن
پیاپی 42 (بهار 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/02/01
  • تعداد عناوین: 8
|
  • رسول فتاحی، امیر پازوکی*، ابوذر بسطامی، رسول خسروی، علی نقی پور صفحات 1-16
    روش های تشویه به سبب مشکلات زیست محیطی تولید گاز دی اکسید گوگرد باعث شده است که تحقیقات بیشتری در روش های هیدرومتالورژی انجام شود.در این تحقیق به تاثیرعوامل موثر بر لیچینگ اسیدی در حضور اکسیدکننده اسفالریت معدن گل زرد الیگودرز پرداخته شد. هدف از این تحقیق بازیابی محلول اسیدی حاوی روی از کانسنگ خام سولفیدی با استفاده از اسیدسولفوریک و اسید کلریدریک و استفاده از اکسیدکننده است. به منظور دستیابی به بهترین شرایط عملیاتی برای رسیدن به بازیابی بیشتر، پارامترهای موثر بر فرآیند لیچینگ اسیدی در حضور اکسید کننده های پراکسید هیدروژن و پرمنگنات پتاسیم بررسی شد. لیچینگ در شرایط غلظت اسید (5/3- 5/0) مولار ، غلظت مواد اکسید کننده (1/0- 01/0)حجمی-حجمی، دما (80-30) درجه سانتیگراد، نسبت جامد به مایع (05/0-01/0) و سرعت همزنی(800- 300) دور بر دقیقه انجام گردید در طی این فرآیند سولفور عنصری تولید شده فیلتر شد و همچنین هیدروکسید روی راسب شده به وسیله افزودن سود در مرحله ترسیب به وسیله فیلتر کردن جدا گردید. پس از پایان فرآیند تحقیق، مشاهده شد اسید سولفوریک باغلظت3 مولار وغلظت 05/0 اکسیدکننده پراکسیدهیدروژن در دمای50 درجه سانتیگراد ونسبت جامد به مایع 03/0 ودور همزنی 700 دور بر دقیقه بهینه ترین بازیابی محلول روی را درشرایط بهینه به دست آورد واینکه از نتایج بدست آمده مشاهده شد که اسید سولفوریک و اکسیدکننده پراکسیدهیدروژن کارآمدتر از اسیدهیدروکلریک و اکسید کننده پرمنگنات پتاسیم ارزیابی گردید.
    کلیدواژگان: اسفالریت، لیچینگ اسیدی، اسیدسولفوریک، اکسیدکننده، اسیدهیدروکلریک
  • محمد عطایی*، احمد ابوالقاسمی فر صفحات 17-31
    توزیع تنش ها و روش های تخمین فاصله تعادلی تنش برجا در منطقه تخریب کارگاه استخراج همواره یکی از مباحث چالش برانگیز به جهت غیرقابل دسترس بودن این منطقه بوده است. در هنگام استخراج پهنه های زغالی به روش جبهه کار بلند، طبقات روباره با شدت متفاوت از سقف بلافصل به سمت سطح زمین تحت تاثیر قرار می گیرند. بسته به ویژگی های سنگ، ضخامت منطقه تخریب و نوع و ماهیت طبقات، سقف بلافصل در پشت جبهه کار تا فاصله ای دچار فرو ریزش می شود. تلاش های گسترده ای برای توجیه وضعیت تنش ها و جابه جایی منطقه تخریب و منطقه شکست در لایه های افقی زغالسنگ صورت گرفته اما تا کنون تحقیقات بسیار اندکی راجع به لایه های شیب دار گزارش شده است. در پژوهش حاضر به تخمین بازتوزیع تنش ها و فاصله بازگشت تنش برجا، جابه جایی ها و شکل سقف بلافصل در فضای تخریب پهنه جبهه کار بلند شیب دار با شیب حدودا 43 درجه به روش تفاضل محدود پرداخته شده و نتایج با نوشتار تحقیقاتی موجود مقایسه شده است. بطور کلی الگوی بازتوزیع تنش ها و جابجایی ها با کارهای تحقیقاتی موجود مطابقت دارد. عمق، ضخامت لایه،فاکتور تورم و مقاومت خرده سنگ ها از پارامترهای تاثیرگذار بر فاصله تعادلی فشار روباره اند. فاصله تعادلی تنش برجا 198 متر حاصل شد که مطابقت نزدیکی با نوشتار تحقیقاتی موجود را نشان می دهد. به منظور ارزبابی سیستم نگهداری از معیار جابجایی بحرانی و کرنش برشی ساکورایی برای فضاهای زیرزمینی در ناحیه کارگاه و تونل های پیشروی استفاده شد و نگهداری بخش پایینی کارگاه و تونل باربری حائز اهمیت تشخیص داده شد.
    کلیدواژگان: جبهه کار بلند، مدل عددی، لایه شیب دار، توزیع تنش، زون تخریب
  • سجاد طالش حسینی، علی مرادزاده*، امید اصغری صفحات 32-46
    از آنجا که در کارهای اکتشافی تعداد داده های برداشت شده نسبت به مساحت منطقه مورد مطالعه بسیار کوچک تر می باشد، لذا یافتن ابزاری قوی جهت مدل سازی فضایی نهشته کانساری با توجه به نقاط محدود برداشت شده بسیار مورد اهمیت است. با توجه به ویژگی کانسار مورد مطالعه، الگوریتم های مختلف شبیه سازی زمین آماری با توانایی تولید مدل های مختلفی از نهشته های کانساری جهت حل این مشکل ارائه شده است. وجود یا عدم وجود چولگی زیاد داده های اکتشافی برداشت شده در یک منطقه مورد مطالعه، یکی از دلایل استفاده از روش شبیه سازی شاخص متوالی (SIS) یا روش شبیه سازی گوسی متوالی (SGS) می تواند باشد. در این مقاله با توجه به نوع فعالیت های مورد بررسی از شبکه برنامه ریزی ارزیابی و بازنگری گرافیکی پروژه (گرت) جهت مدیریت پروژه اکتشافی و ایجاد الگویی مناسب در استفاده از روش های شبیه سازی گوسی متوالی و شاخص متوالی استفاده شد. جهت پیاده سازی فعالیت های احتمالی شبکه طراحی شده، از داده های ژئوشیمیایی نهشته مس- طلا پورفیری منطقه دالی شمالی استفاده شد. مقایسه نتایج شبیه سازی SIS بر روی داده های طلا (به دلیل چولگی بالا) با نتایج شبیه سازی SGS بر روی داده های مس (به دلیل چولگی کم) حاکی از همبستگی بالای این دو عنصر و وجود یک ذخیره مس- طلای پورفیری با امتداد شمال شرقی - جنوب غربی در منطقه دالی شمالی است. انطباق نتایج حاصل از روش مورد بررسی با شواهد زمین شناسی، مراحل انجام کار را اثبات نموده است.
    کلیدواژگان: شبیه سازی زمین آماری، شبیه سازی شاخص متوالی، شبیه سازی گوسی متوالی، شبکه برنامه ریزی گرت، نهشته مس- طلا پورفیری
  • امین ملایی امام زاده، مجتبی بهاالدینی*، غلامرضا سعیدی، حمیدرضا محمدی صفحات 47-58
    غالبا ناپیوستگی ها در دیواره های سنگی با استفاده از روش خط برداشت تعیین می گردند که این روش دارای معایب متعددی همچون ایمنی برداشت پایین، محدودیت برداشت ناپیوستگی ها و دقت برداشت پایین می باشد. همچنین تعیین حجم بلوک های سنگی تشکیل شده بوسیله ناپیوستگی ها و محاسبه شاخص مقاومت زمین شناسی از دیگر چالش های موجود در تعیین خواص توده سنگ می باشند. معدن سنگ آهن گل گهر سیرجان نیز با مشکلات ذکر شده مواجه بوده و با توجه به دیواره های خرد شده معدن شماره یک و احتمال ریزش در این دیواره ها، نیاز به یک روش جامع تر و دقیق تر برای اندازه گیری خصوصیات هندسی ناپیوستگی ها الزامی می باشد. هدف اصلی این تحقیق ارائه روشی نوین جهت تعیین میانگین حجم بلوک، شاخص کیفی سنگ RQD و شاخص مقاومت زمین شناسی GSI توده سنگ می باشد. از این رو، برداشت خصوصیات هندسی ناپیوستگی ها در پله شماره 14 دیواره شمال غربی معدن شماره یک گل گهر، در یک سینه کار از سنگ آهن، از طریق روش فتوگرامتری انجام شد. در ابتدا با استفاده از نقشه برداری، نقاط کنترلی در سینه کار ایجاد و در ادامه عکس برداری از سینه کار مورد مطالعه صورت پذیرفت. سپس با استفاده از نرم افزارهای 3DM CalibCam و 3DM Analyst عکس سه بعدی از دیواره تهیه و خصوصیات هندسی ناپیوستگی ها برداشت شد. برای مدل سازی ناپیوستگی ها از نرم افزار FracMan بهره گرفته و شبکه ناپیوستگی مجزا (DFN) ایجاد شد و در نهایت میانگین حجم بلوک و GSI، متوسط فاصله داری هر دسته درزه و RQD توده سنگ مورد مطالعه تعیین شد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که مقدار متوسط حجم بلوک برابر با 13/0 مترمکعب و مقدار GSI برابر با 65 می باشد. همچنین متوسط فاصله داری سه دسته درزه موجود در این دیواره تعیین و مقدار RQD برابر با 76/75 درصد محاسبه شد. جهت بررسی اعتبار نتایج، از داده های 28 حفاری ژئوتکنیکی بهره گرفته شد که نتایج حاکی از انطباق مناسب نتایج این تحقیق با نتایج برداشت های درجا می باشد.
    کلیدواژگان: روش فتوگرامتری، ناپیوستگی ها، شبکه ناپیوستگی مجزا DFN، شاخص مقاومت زمین شناسی GSI، معدن گل گهر سیرجان
  • حمیدرضا نجاتی*، امین خدایار صفحات 58-75
    شرایط بارگذاری علاوه بر اینکه روی مقاومت و ویژگی های مکانیکی نمونه های سنگی تاثیرگذار است، فرآیند ایجاد و گسترش ترک در نمونه ها را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق فرآیند رشد و انتشار ترک در نمونه های گرانیتی حاوی 1، 3، 6، 9 و 36 ترک، تحت نرخ های بارگذاری مختلف و با استفاده از نرم افزار RFPA مورد مطالعه قرار گرفته است. برای اعمال نرخ های بارگذاری مختلف، از تغییرات میزان جابه جایی صفحه بارگذاری در مراحل مختلف استفاده شده است. نرخ های بارگذاری مورد مطالعه در این تحقیق 002/0، 02/0 و 2/0 میلی متر در هر مرحله بارگذاری است. در این تحقیق تاثیر هم زمان چگالی ترک و نرخ بارگذاری بر نحوه شروع و انتشار ترک و الگوی شکست نهایی نمونه ها بررسی شده است. مستقل از چگالی ترک ها و نوع بارگذاری، در مراحل اولیه بارگذاری ابتدا ترک باله ای از انتهای ترک های موجود رشد کرده و با ادامه روند بارگذاری روی نمونه، ترک های برشی ثانویه شامل ترک های مورب و شبه صفحه ای تشکیل شده اند. با افزایش نرخ بارگذاری از طول ترک های باله ای کاسته شده بطوریکه که می توان گفت در نرخ بارگذاری 2/0 هیچ ترک باله ای ایجاد نمی شود بلکه در ابتدای بارگذاری ترک شبه صفحه ای از نوک ترک های موجود انتشار می یابد. در نمونه های حاوی ترک بیشتر ترک های باله ای اغلب از نوک ترک های کناری انتشار می یابند. در نمونه های با تعداد ترک کم (نمونه های حاوی 6،3،1 و 9) و در نرخ های بارگذاری پایین ترک های برشی مورب غالب هستند بطوریکه شکل شکست نهایی نمونه را تعیین می کنند. با افزایش نرخ بارگذاری انتشار ترک های برشی شبه صفحه ای نیز آغاز می شود به نحوی که در نرخ بارگذاری 2/0 تعیین کننده شکل شکست نهایی می باشند. در نمونه حاوی 36 ترک، مستقل از نرخ بارگذاری ترک های برشی شبه صفحه ای تعیین کننده تر هستند. با افزایش نرخ بارگذاری تا 2/0 در این نمونه، ابتدا قطعه های کوچکی از اطراف نمونه جدا می شود و در ادامه، شکست نهایی به صورت صفحه برشی خواهد بود.
    کلیدواژگان: نمونه های ترک دار، نرخ بارگذاری، چگالی ترک، مطالعه عددی، گسترش ترک
  • سمانه صفری، منصور ضیایی* صفحات 76-91
    ارزیابی آنومالی های ژئوشیمیائی پنهان در معادن فلزی از چالش های اساسی شاخه ژئوشیمی معادن می باشد. در سال های گذشته مدل های مختلفی برای تیپ های مختلف کانی شناسی با روش زونالیته ارائه شده است که این مدل ها دارای محدودیت هستند. این تحقیق با توسعه روش زونالیته و ترکیب آن با روش سینگولاریتی، مدل جدید اکتشافی جهت ارزیابی آنومالی ها ارائه نموده است. این روش برای تعیین غنی شدگی و تهی شدگی شاخص زونالیته برای ذخیره مس پورفیری کرور (باغ غلوم) در ناحیه جبال بارز به کار گرفته شده و نتایج به دست آمده با روش زونالیته و روش فرکتال مقایسه شده است. بدین منظور 400 نمونه سنگ به صورت شبکه منظم 100×100 از منطقه برداشت و غلظت عناصر مس، سرب، روی، نقره، منگنز، کروم، نیکل، مولیبدن، قلع، وانادیوم، کبالت، باریوم، تنگستن، آرسنیک، بیسموت، جیوه، برلیوم وآنتیموان به روش اسپکترومتری نشری اندازه گیری شد. بر اساس روش زونالیته در صورتی که مقدار شاخص زونالیته Pb*Zn/Cu*Ag بزرگتر از 10 باشد آنومالی از نوع پنهان می باشد. مقادیر سینگولاریتی شاخص زونالیته کوچکتر از 2 نشان دهنده غنی شدگی شاخص زونالیته و معرف وجود آنومالی پنهان و مقادیر بزرگتر از 2 تهی شدگی شاخص زونالیته را نشان می دهد. بخش شمالی منطقه با سینگولاریتی کوچکتر از2 و شاخص زونالیته بزرگتر از 10به عنوان آنومالی پنهان و آنومالی های بخش مرکزی و جنوب غرب از نوع دروغین ارزیابی شد که نتایج پژوهش های پیشین انجام شده در این منطقه آن را تایید می کنند. روش فرکتال نیز با ارائه حد آستانه 398 برای شاخص زونالیته همین نتیجه را داشت با این تفاوت که آنومالی به دست آمده از روش سینگولاریتی مساحت کمتری را نشان داد. برتری روش سینگولاریتی شاخص زونالیته نسبت به روش زونالیته این است که در این روش نیازی به دسترسی به بانک اطلاعات ذخایر مس پورفیری نیست و مزیت آن نسبت به روش سینگولاریتی، ضعف روش سینگولاریتی در اکتشاف ذخایر پنهان است.
    کلیدواژگان: سینگیولاریتی، شاخص زونالیته، آنومالی پنهان
  • میثاق خانلریان، فرشته رشچی*، فضل الله غزلی جهرمی، مجتبی صبا صفحات 92-102
    لجن آندی مس، محصول جانبی کارخانه های تصفیه الکتریکی مس است که حاوی عناصری از جمله طلا، نقره، عناصر گروه پلاتین، مس، سلنیم، سرب، آرسنیک و آنتیموان است که به عنوان منبع اصلی تولید سلنیم در دنیا و یکی از منابع مهم فلزات گرانبها به شمار می رود. تاکنون، به منظور بازیابی سلنیم از لجن آندی مس از روش های متعددی استفاده شده است که از این میان تشویه سولفاتی از جمله رایج ترین روش های صنعتی است. در این پژوهش، به بهینه سازی روش تشویه سولفاتی لجن و استحصال سلنیم پرداخته شده است که کاهش میزان مصرف انرژی و کاهش مشکلات زیست محیطی از جمله مزایای آن به شمار می رود. به منظور طراحی آزمایش های مرحله ی تشویه، از روش طراحی آزمایش پاسخ دی اپتیمال استفاده شده است که در آن دو پارامتر نسبت مایع به جامد و دما مورد بررسی قرار گرفته است. بهینه ی فرآیند در نسبت مایع به جامد 9/1 و دمای °C3/247 است که در آن بیشترین میزان بازیابی سلنیم (99/99 %) به دست می آید. آنالیزهای پراش پرتوی ایکس، فلورسانس پرتوی ایکس و طیف سنجی نشر اتمی با پلاسمای جفت شده القایی برای تایید نتایج، در لجن آندی، قبل و بعد از فرآیند، مورد بررسی قرار گرفته است. خلوص سلنیم بازیابی شده با آنالیز طیف سنجی نشر اتمی پلاسمای جفت شده القایی 08/97 % بدست آمد.
    کلیدواژگان: لجن آندی مس، تشویه سولفاتی، سلنیم، بهینه سازی
  • رسول علایی، سپیده جوانشیر*، علی بهنام فرد صفحات 103-120
    پساب های حاصل از برخی فعالیت های معدنکاری و متالورژیکی حاوی مقدار قابل توجهی سیانید هستند که بواسطه سمیت بالای سیانید باید قبل از ورود به محیط زیست تصفیه شوند. یکی از تکنولوژی های کاربردی برای حذف سیانید از پساب، روش جذب سطحی است. هیدروکسیدهای دوگانه لایه ای (LDH) گروه خاصی از کانی های رسی بوده که با موفقیت برای حذف برخی آلاینده های آنیونی از محلول های آبی بکار گرفته شده-اند. در این تحقیق LDH با استفاده از فرآیند هم رسوبی و نسبت 3:1 از نمک های نیترات منیزیم و آلومینیوم با خلوص آزمایشگاهی و صنعتی سنتز گردید و کاربرد آن برای حذف سیانید (CN-) از محلول های آبی مطالعه شد. ترکیب شیمیایی و کانی شناسی نمونه سنتز شده توسط XRD، XRF، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و طیف سنج تفکیک طول موج (WDX) بررسی شدند. تاثیر پارامترهای دما، جرم جاذب، سرعت همزن و pH بر ظرفیت جذب LDH به روش طراحی آزمایش با استفاده از نرم افزار DX7 بررسی شد. شرایط بهینه جهت حذف یون سیانید در دمای oC60، جرم جاذب 5/1 گرم، دور همزن rpm500 و pH برابر با 52/9 تعیین گردید که در این شرایط بیشترین میزان ظرفیت جذب LDH سنتز شده برای سیانید به میزان mg/g 80/73 به دست آمد. داده های ظرفیت تعادلی از مدل لانگمیر و داده های سینتیک جذب از مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم به بهترین وجه پیروی می کند. مرحله کنترل کننده نرخ جذب براساس انطباق داده های جذب با مدل وبر و موریس، نفوذ درون ذره ای تشخیص داده شد و نحوه جذب یون سیانید بر LDH با توجه به ترکیب شیمیایی و ساختار کانی شناسی آن از نوع تبادل یونی است. LDH سنتز شده با استفاده از نمک های با خلوص صنعتی نیز قابلیت بالایی برای حذف یون سیانید از محلول نشان داد. همچنین تصفیه پساب واقعی توسط LDH نشان داد که با دوز جاذب g/L20 می توان بیش از 84% سیانید را از پساب حذف نمود.
    کلیدواژگان: پساب حاوی سیانید، هیدروکسید دوگانه لایه ای، جذب سطحی، طراحی آزمایش، مدل سازی سینتیک و ظرفیت تعادلی
|
  • Rasoul Fatahi, Amir Pazoki *, Abozar Bastami, Rasoul Khosravi, Ali Naghipour Pages 1-16
    Roasting methods due to environmental problems in the production of sulfur dioxide gas have led to further research on hydrometallurgy. In this research, the effect of effective acid leaching in the presence of oxidizing agents on sphalerite in the Aligudarz gol -zard mine was investigated. The purpose of this study is to recover acidic solution of zinc from sulfide raw ores using sulfuric acid and hydrochloric acid and the use of oxidants. In order to achieve the best operating conditions for further recovery, the parameters affecting the acid leaching process in the presence of oxides of hydrogen peroxide and potassium permanganate were investigated. Leaching in terms of acid concentration (0.5-3.5) molar, oxidizing materials concentration (0.01-0.05) volumetric, temperature (30-80°C), solid to liquid ratio (0.01-0.05) and stirring speed (300-800 rpm). During this process, the elemental produced sulfur was filtered, and also the zinc hydroxide was saparated by the addition of sodium hydroxide in the precipitation step by filtration. After the end of the research, sulfuric acid was observed with 3 molar concentration and 0.05 oxidation of hydrogen peroxide at 50 ° C and solids to liquid 0.01 and 700 rpm respectively. The optimum recovery of zinc solution was achieved in the optimum conditions and that the sulfuric acid oxidizing hydrogen peroxide was more efficient than hydrochloric acid and oxidizing potassium permanganate.
    Keywords: Sphalerite, Acidic Leaching, Sulphuric Acid, Oxidizing agent, hydrochloric acid
  • Seyed Ahmad Abolqasemifar, mohammad ataei* Pages 17-31
    Pressure distribution and estimation methods of cover pressure distance in the goaf of longwall coal mines has always been challenging due to the inaccessibility of the waste area. When a longwall panel is excavated, the overburden strata are disturbed in order of severity from the immediate roof towards the surface. The immediate roof behind the longwall face collapses at a distance that changes depending on the properties of rock, the thickness of immediate strata, and on the type and nature of strata. To date, extensive attempts have been made for a comprehensive understanding of the stress and deformation state of the caved and fracture zone in horizontal working faces but research has been rare on steep coal seams. In the present study, stress and displacement redistribution and cover pressure distance in the longwall steep coal mines was analyzed by using the finite difference method and the result was compared with existing literature available. In general, displacement and stress redistribution template is in accordance with the previous research works. Depth, excavation height, bulking factor and compressive strength of the rock fragments is affecting cover pressure distance. Cover pressure distance was determined 198 m and it shows a close agreement with the literature. Support system evaluation was made by Sakurai’s critical strain for underground excavations and tunnels and so the stope’s lower part and the conveyance roadway were determined as critical locations.
    Keywords: Longwall, Numerical method, Steep coal seam, Stress Distribution, caving zone
  • Sajjad Talesh Hosseni, Ali Moradzadeh *, Omid Asghari Pages 32-46
    Since in exploratory works the number of collected data are much smaller than area of the study area therefore finding a strong tool for deposit spatial modelling with according to limited collected points is very important. According to study deposit characteristics different geostatistical simulation algorithms are presented with the ability to generate different models of deposits for the solution of this problem. The existence or absence of high skewness of exploratory collected data in study area is one of the reasons for using sequential indicator simulation method or sequential Gaussian simulation method. In this article according to the type of study activities of programing network graphical evaluation and review technique (GERT) for explorative projects management and creation a suitable model in use of sequential gaussian simulation and sequential indicator simulation were used. For implement the possible network activities used of geochemical data of Dali Cu-Au porphyry deposit. Comparison of SIS simulation results on gold data for high Skewness with results of SGS simulation on copper data for low skewness indicates correlation top of these two elements is the existence of Cu-Au porphyry resource along the NE-SW in in Dali area. The results adaptation of the survey method with geological evidence proved work steps.
    Keywords: Geostatistical simulation, Sequential Indicator Simulation, Sequential Gaussian Simulation, Programming Network GERT, Dali Cu-Au Porphyry Deposit
  • Amin Mollaei Emamzadeh, Mojtaba Bahaaddini *, Golamreza Saeedi, Hamidreza Mohammadi Pages 47-58
    The most common method for surveying of discontinuities is the scanline method which has the shortcomings of low safety, low number of measurements and low accuracy of measurement. Furthermore, determination of the block volumes generated by discontinuities and measurement of the geological strength index (GSI) are other issues in characterization of the rock mass mechanical properties. The Golgohar iron mine has encountered with the above noted issues and due to highly fractured walls of mine No. 1 with high risk of failure, the need for a sophisticated and accurate method for measurement of discontinuities is inevitable. This paper aims to develop a new approach for measurement of the mean block volume, rock quality designation RQD, and the geological strength index GSI of rock masses. To this end, the geometric properties of discontinuities in the 14th bench of the Northwest of mine No. 1 were measured using the photogrammetric method. To determine the geometric properties of the discontinuities on the slope face, control points were marked on the rock face and photos were prepared from the rock surface. Then, using 3DM CalibCam, 3D point clouds were generated and 3D photos were generated. The measurements were used to create a discrete fracture network (DFN) model. To generate the DFN model, FracMan software were used, which ultimately led to the determination of the mean block size, GSI, the mean spacing of each joint set and the RQD of the rock mass. Results of this study showed that the mean block volume is 0.13 m3 and the GSI were measured 65. In order to investigate the ability of proposed method in measurement of RQD and GSI, results of twenty eight core logs from geotechnical boreholes were used. This investigation showed that the results of proposed model are in good agreement with the measured ones.
    Keywords: Photogrammetric method, discontinuities, Discrete fracture method, Geological Strength index, Golgohar iron mine
  • Hamid Reza Nejati *, Amin Khodayar Pages 58-75
    The crack behavior study in various rock types containing artificially created flaws under the quasi-static loading condition has been extensively studied in the past research works. However there are lacks of basic information regarding the failure mechanism of rock specimens under the dynamic loadings. Loading rate fundamentally influences on the strength and failure mechanism of rock specimens. In the present study, effect of loading rate on the crack propagation and failure mechanism of specimens containing with five different crack density numerically considered using RFPA2D code. For this purpose, specimen for modeling of uniaxial compression test with 54 mm in diameter and 110 mm in length was simulated. The geo-mechanical properties required for modeling have been derived from some experimental tests which are conducted on Granite specimens. The failure mechanism of simulated specimens was evaluated in three loading rates (0.002, 0.02 and 0.2 mm per steps). The effect of loading rate on the pre-crack growth and failure mode of specimens was considered. Regardless of the loading rate, in the first stage of loading sequences wing cracks initiate from the tips of the pre-existing cracks and tend to propagate parallel to the loading direction. Then secondary cracks usually initiated from tips of the wing cracks. Eventually, the propagation and coalescence of cracks resulted in unstably collapse of specimens. With increasing the loading rate the length of wing cracks decreases so that no wing crack created at loading rate of 0. 2 mm per step. It is shown that the failure modes of specimens under quasi-static compression loading is dominantly diagonal, while the failure mode under dynamic compression loading is “X” shape. This is because with increasing of loading rate to 0.2 mm per step, some second co-planar cracks formed at the tip of the main cracks.
    Keywords: Loading rate, Crack propagation, RFPA2D, pre-cracked specimen
  • Samaneh Safari, Mansour Ziaii * Pages 76-91
    Detection of zone dispersed mineralization from blind mineralization are the main target in mining geochemistry. Quantitative models for different types of mineralization have been presented byzonality method, in 40 years ago. zonality method has a disadvantages for detection of anomalies. In this research a new model was presented for detection of anomaly by integration of singularity and zonality methods. This Singularity method show the depletion and enrichment of vertical zonality index in study area. Singularity of vertical zonality index (Pb*Zn/Cu*Ag) was mapped in Baggolom which located in Jebal- Barez. The results were compared with fractal and zonality methods. For this purpose, 400 sampled were taken from systematic sampling grid. The samples were analyzed for Cu, Pb, Zn, Ag, Mn, Cr, Ni, Mo, Sn, V, Co, Ba, Sb, As, Bi, Hg and Sb by the atomic absorption method. According to the zonality method if Pb×Zn/Cu×Ag >10 anomaly is blind and α
    Keywords: Singularity, Zonality index, Blind mineralization
  • Misagh Khanlarian, Fereshteh Rashchi *, Fazlollah Ghazali Jahromi, Mojtaba Saba Pages 92-102
    Copper anode slimes are a byproduct of electrolytic copper refineries which usually contains many valuable elements such as Au, Ag, PGMs (platinum-group metals), Cu, Se, Pb, As and Sb. Anode silmes is generally considered as the main source of the world’s selenium and one of the important sources for the extraction of precious metals. Several methods have been used for processing and recovery of selenium from anode slimes. One of the prevalent industrial methods is sulfation roasting. In this research, the sulfation roasting method was optimized to recover selenium from copper anode slimes that is able to minimize the environmental pollutions and energy consumption. D-optimal design based on response surface methodology was used for modeling of the roasting stage. The effect of the two parameters of liquid to solid ratio and temperature on the roasting process was investigated. The selenium recovery was optimized and at the optimum condition of L/S of 1.9 mL/g and temperature of 247.3 °C, Se recovery was found to be 99.99 %. The head sample of the copper anode slimes was characterized by x-ray diffraction (XRD), x-ray fluorescence (XRF) and inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). The selenium purity was determined to be 97.08 % by ICP.
    Keywords: Copper anode slimes, Sulfation roasting, Selenium, Optimization
  • Rasool Alaei, sepideh javanshir *, Ali Behnamfard Pages 103-120
    The wastewaters of the mining and metallurgical activities must be treated before discharging into the environment due to the highly toxicity of cyanide. One of the most efficient technologies for the removal of cyanide from wastewaters is adsorption. In this research, layered double hydroxides (LDHs) known as anionic clays was synthesized by co-precipitation process using a 3:1 ratio of magnesium nitrate and aluminum nitrate and used for removal of cyanide from aqueous solutions. The chemical and mineralogical compositions of LDH were investigated using XRD, XRF and Scanning Electron Microscopy (SEM) and Wavelength Dispersive X-ray (WDX) analysis methods. The largest particle size of LDH was determined about 4 nm using Scherrer equation which indicates that the synthesized LDH is in the range of nano-sized materials. The effect of temperature, absorbent dosage, stirring speed and pH on the adsorption capacity of LDH for cyanide was investigated using experimental design method by DX7 software. The optimum conditions were determined to be temperature=60oC, adsorbent weight=1.5 g, rotation speed=500 rpm and pH=9.52. In this condition, the maximum adsorption capacity of synthesized LDH for cyanide was 73.80 mg/g. The equilibrium data and the kinetic data were best modeled by Langmuir isotherm model and pseudo-second-order kinetic model, respectively. The rate limiting step was determined to be intraparticle by adopting the adsorption data with Weber and Morris model and the adsorption of cyanide onto LDH is occurred through ion-exchange mechanism due to chemical composition and mineralogical structure of LDH. LDH synthesized using salts of industrial purity also showed high potential for removal of cyanide ions from the solution. Also, the treatment of a real wastewater by LDH showed that with an absorbent dose of 20 g /L, more than 84% of the cyanide can be removed from the wastewater.
    Keywords: Cyanide contaminated wastewater, Layered Double Hydroxide, Adsorption, Design of experiment Kinetic, equilibrium Modeling