پس از جمع آوری نمونه ، نمونه جهت مطالعات فرآوری به آزمایشگاه کانه آرایی ارسال و پس از خردایش اولیه، همگن سازی و دانه بندی ،آزمایشهای عیارسنجی و مطالعات میکروسکوپی صورت پذیرفت. مطالعات ویژگی شناختی نشان می دهد که اکسیدها و هیدروکسیدهای آهن و آلتره شدن کانیهای سولفیدی به گوتیت و لپیدوکروسیت مهم ترین فازهای کانی شناسی بود، عیار طلا 2/2 تا 2/6 ppm اندازه گیری شد. جهت استخراج طلا لیچینگ با روش سیانوراسیون انتخاب شد و در دو مرحله مطالعات پارامترهای موثر در لیچینگ سیانیدی طلا بررسی شد، در ابتدا به روش فاکتوریل کامل و با توجه به ماهیت این روش تمامی حالت های ممکن آزمایش و بازه بهینه تغییرات پارامترهای موثر انتخاب و جهت انجام آزمایش های نهایی به منظور یافتن بهترین شرایط جهت دستیابی به بهترین بازیابی طلا ، به روش historical data که یکی از روشهای سطح پاسخ در مجموعه طراحی آزمایش ها می باشد،اقدام شد. آنالیز نمونه ها نشان می دهد که در نهایت با مقدار سیانید برابر با 2 کیلوگرم بر تن (2000 ppm)،ph برابر با 10/5و دانه بندی -53 میکرون ، بیشترین بازیابی به مقدار 92.2 % حاصل شد.

آرسنیک سومین عنصر سمی و خطرناک موجود در پوسته زمین است که حتی در غلظت های پایین تهدید جدی برای سلامت انسان محسوب می شود. در این پایان نامه آلودگی آرسنیک در منطقه کوهستانی کوهسرخ واقع در 35 کیلومتری شمال کاشمر و 95 کیلومتری جنوب نیشابور، با استفاده از مطالعات ژئوشیمایی، کانی شناسی و زمین شناسی پزشکی مورد مطالعه قرار گرفته است. مهم ترین تشکیلات زمین شناسی این منطقه شامل سنگ های آتشفشانی دوران سوم و واحد های رسوبی متنوع بوده و وجود کانی سازی های as, sb, au, hg منجر به بروز غلظت بالای آرسنیک در منابع آب منطقه گردیده است. دراین تحقیق نمونه برداری از رسوبات آبراهه ای از محل منابع آب با غلظت بالای آرسنیک با هدف شناسایی کانی های حامل و یا جاذب آرسنیک و مکانیسم احتمالی آزادسازی آرسنیک در منطقه انجام شده است. مطالعات کانی شناسی نشان می دهد عمده کانی های موجود در این رسوبات کوارتز، کربنات، رس، اکسید ها و هیدروکسید های آهن (نظیر مگنتیت، تیتانومگنتیت، هماتیت و گوتیت)، کانی های سولفیدی (پیریت و آرسنوپیریت) و کانی های سولفیدی در حال تبدیل به اکسید(هیدروکسید)آهن می-باشد. نتایج آنالیز ژئوشیمیایی حاکی از غلظت بالای آرسنیک (از 2/4 تا 2/268 ppm) در این رسوبات می باشد. محاسبه ضریب آلودگی عناصر فلزی نشان می دهد که این رسوبات دارای آلودگی آرسنیک، طلا، مس، نیکل، کبالت و جیوه می باشند. هم چنین در تمامی نمونه ها درجه آلودگی فلزی متوسط تا بسیار زیاد می باشد. با توجه به شرایط ژئوشیمیایی محیط نمونه برداری نظیرph و شرایط اکسیداسیون، مکانیسم احتمالی آزادسازی آرسنیک در این رسوبات دفع سطحی تحت شرایط قلیایی می باشد. بر اساس نتایج حاصل از بررسی های کانی شناسی و ژئوشیمیایی ، کانی های احتمالی جاذب و یا حامل آرسنیک در این رسوبات اکسید (هیدروکسید) های آهن، کانی های سولفیدی، کربنات، ژیپس و کانی-های رسی می باشند. غلظت بالای آرسنیک در آب و رسوبات دو روستای اوندر و چلپو موجب تاثیرات منفی در سلامت اهالی این روستا ها شده است. . مطالعات زمین شناسی پزشکی نشان می دهد بسیاری از مردم ساکن در این دو روستا از انواع بیماری های پوستی نظیر کراتوسیس، پیگمنتیشن، ترک کف دست و پا و تحریکات پوستی رنج می برند. میزان آرسنیک در ادرار افراد دارا ی بیماری پوستی از 66/13 تا 92/75 میکروگرم در روز اندازه گیری شد که در 60 درصد آن ها این میزان بالاتر از حد استاندارد (5 تا 40 میکروگرم در روز) می باشد. بنابر نتایج حاصل از این پایان نامه، ارائه راه حل مناسب جهت پاک سازی آلودگی آرسنیک از آب و خاک این منطقه و درمان افراد مشکوک به آرسنوسیس ضروری می باشد.

کانی های سولفیدی بنابه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مرتبط و درگیری با سایر کانی ها، رفتار ویژه ای از خود در فرآیند فلوتاسیون نشان می دهند. از این رو رفتارسنجی این کانی ها در یک مدار فرآوری می تواند منجربه افزایش راندمان جداسازی کانی های باارزش و باطله شود. کانسنگ معدن مس سونگون شامل کانی های مس دار باارزش مانند:کالکوپیریت، کالکوسیت، کوولیت و... است. بعضی از کانیهای همراه که به عنوان کانی مزاحم در قسمت فرآوری محسوب می شوند (مانند پیریت) نیز در این کانسار موجود هستند. جهت بررسی رفتار کانی ها در مدار فرآوری کارخانه تغلیظ مس سونگون، از تمام بخش های کلیدی مدار نمونه برداری کرده و نمونه ها مورد آنالیز شیمیایی و مطالعات کانی شناسی در دانه بندی های مختلف قرار گرفتند. در هر بخش مدار درصد وزنی کانی ها و بازیابی و همچنین کارایی جدایش برای کانی های مختلف در اندازه های مختلف محاسبه شد. در مرحله رافر، در همه اندازه ذرات، بازیابی مس سولفیدی بالای 90 % بود که بیشتر مربوط به کانی های کالکوسیت و کوولیت می شد. در این مرحله بازیابی کالکوپیریت در اندازه های بالای53 میکرون و زیر 15 میکرون بازیابی کمتر از 85 درصد بود. در کلینر کمترین بازیابی و کارایی جدایش در اندازه ذرات بالای 38 میکرون بوده که کاهش بازیابی در اندازه بالای 38 میکرون مربوط به کانی های کالکوپیریت وکالکوسیت است. در رافر، کلینر، ری کلینر و اسکاونجر، کانی های کالکوسیت و کالکوپیریت در اندازه ذرات(15+;38-) میکرون بیشترین بازیابی را نسبت به سایر ذره ها دارند. در نهایت مدلی با استفاده از شبکه عصبی که ورودی آن درصد وزنی کانی های مس و خروجی آن درصد بازیابی مس اکسیدی بود، برای بررسی تأثیر مقدار کانی های سولفیدی مس در خوراک کارخانه بر بازیابی مس ارائه شدکه دارای دقت0/866 می باشد.

بررسی گونه پذیری عناصر سمی در دمپ های باطله معدنی، اطلاعات ارزشمندی درباره پتانسیل تحرک، زیست دسترس پذیری و در نتیجه ریسک آلودگی آن ها را فراهم می کند. روش رایج برای تعیین گونه پذیری عناصر، آزمایش استخراج ترتیبی است. اما کاربرد این آزمایش همراه با مشکلاتی به خصوص در دمپ های باطله معدنی است. این مشکلات شامل سختی و پیچیدگی اجرا، تداخل فازها، جذب و توزیع مجدد عناصر، کارایی پایین برای مناطق ناهمگن و دقت کم در تعیین دقیق فاز کنترل کننده غلظت عناصر است. بر این اساس در این تحقیق روشی کاربردی برای گونه پذیری عناصر سمی در دمپ های باطله معدنی با استفاده از تحلیل همبستگی آماری ارائه شد. این روش با بررسی همبستگی غلظت عناصر سمی و داده های کانی شناسی به دست آمده از روش های xrd و astm-d2492 اصلاح شده، در کلاس های مختلف phخمیری، گونه پذیری عناصر سمی را در دمپ باطله مشخص می کند. به منظور اجرایی کردن روش مذکور، تعداد 60 نمونه از دو دمپ باطله 19 و 31 معدن مس سرچشمه برداشت شد. این نمونه ها با روش های icp، xrd،astm-d2492 ، ph خمیری، آزمایش استخراج ترتیبی و تجزیه سرندی بررسی شدند. برای روشن شدن جنبه های مختلف ناهمگنی های دمپ های مورد مطالعه، بر اساس داده های به دست آمده و مشاهدات صحرایی، مواد باطله از نظر تغییرات ژئوشیمیایی، فیزیکی و فرآیندهای موثر در هوازدگی بررسی شد. نتایج نشان داد که مواد باطله از نظر میزان کانی های تولید کننده و خنثی کننده اسید و کانی های جاذب عناصر سمی، کاملاً ناهمگن است. این ناهمگنی ها در اندازه ذرات، میزان نفوذپذیری و نوع رفتار سنگی و خاکی نیز مشاهده شد. در دمپ های مورد مطالعه، همرفت هوا، فرآیند اصلی در اکسیژن رسانی جهت اکسایش پیریت است. این فرآیند بر اثر همراه شدن با گرمای تولید شده از اکسایش پیریت و تبخیر رطوبت موجود در دمپ، باعث تشکیل یک سیستم گردش هوای گرم و مرطوب شده است. این هوای گرم و مرطوب با توجه به تخلخل بین دانه ای مواد باطله، با شدت های متفاوت، پیریت را اکسید کرده و موجب ناهمگنی بیشتر مواد باطله از نظر شیمیایی و کانی شناسی می شود. پس از شناسایی خصوصیات باطله ها از نظر کیفیت ناهمگنی، روش مورد نظر برای تعیین گونه پذیری در آن ها استفاده شد. نتایج بدست آمده نشان داد که پیریت کانی منشاء عناصر co،ni ، as، cd، cu،mo ،pb و zn و کانی های آلومینوسیلیکاته منشاء cr است. کانی های تثبیت کننده عناصر سمی شامل کانی های هیدروکسی سولفاته، کلریت، مسکویت (سرسیت) و اکسی هیدروکسیدهای آهن و منگنز هستند که کانی های هیدروکسی سولفاته حاویcu ، ni،co ، cd و zn، کلریت جذب کننده عناصر cr،cd ، cu و zn، مسکویت تثبیت کننده as،co ، mo و pb و اکسی هیدروکسیدهای آهن و منگنز نگهدارنده as، cd، co، cr، mo، ni، pb و zn در نمونه های باطله هستند. ریسک آلودگی هر یک از عناصر سمی در باطله های سرچشمه به پایداری کانی های منشاء و تثبیت کننده آن ها بستگی دارد. به منظور تایید روش ارائه شده، نتایج روش با تحقیقات آزمایشگاهی پیشین و همچنین نتایج آزمایش استخراج ترتیبی مقایسه شد. مقایسه نتایج نشان می¬دهد که روش ارائه شده، در شناسایی فازهای اصلی منشاء و تثبیت کننده عناصر سمی برای مواد باطله معدن سرچشمه نتایج مطلوبی می دهد. این روش در مقایسه با روش استخراج ترتیبی روشی ساده تر، ارزان تر، سریع تر و با دقت بالاتر در شناسایی فازهای قرارگیری عناصر سمی است. تفسیر پیچیده¬تر نتایج و عدم تشخیص فازهای فرعی عناصر سمی نیز از ایرادهای این روش نسبت به روش استخراج ترتیبی است. به منظور پهنه بندی ریسک آلودگی عناصر سمی، نتایج گونه پذیری با استفاده از 58 نمونه سطحی گرفته شده از دمپ 31، در محیط gis پیاده سازی شد. بر اساس نتایج به دست آمده، عناصرcu ، ni،co ، cd و zn با حضور درکانی های هیدروکسی سولفاته، مناطق مشخصی با ریسک "خیلی بالا" را به خود اختصاص دادند. همراهی این مناطق با نمونه های با دما و رطوبت بالا نشان داد که مناطق با ریسک آلودگی "خیلی بالا" در رابطه با مجراهای همرفتی هوا هستند که برای کنترل تولید آلودگی باید با احداث دمپ های گسترده و یکپارچه، این فرآیند را در انتقال اکسیژن به پیریت، محدود کرد.

داشتن خانه و سرپناه از اولین نیازهای یک جامعه است. ارتباط فضاهای یک واحد مسکونی با طبیعت و استفاده از جریان هوای سالم به ساکنین شادابی می بخشد و با تقابل مجموع واحدهای مسکونی با طبیعت پیرامونش، یک جامعه ی سرزنده و پرنشاط حاصل خواهد آمد. هدف این رساله شناخت جریان هوا و استفاده از آن برای پایدار سازی مجموعه مسکونی است. شهرستان تفت در استان یزد به لحاظ قرارگیری در یک دره و بین کوه های بلند، نسبت به قرارگیری در منطقه ی گرم و خشک، دارای آب و هوای مطلوب است و از جریان های هوای منطقه ای برخوردار می باشد. برای استفاده از جریان هوای نسبتاً سالم و مطلوب منطقه واحدها و مجموعه ی مسکونی باید طراحی خاص متناسب با معماری منطقه داشته باشد. باد باید بتواند در هر واحد حضور یافته و با کمترین تغییر در ویژگی های کیفی و کمی عبور کند و به واحدهای بعدی برسد. در تعامل بنا و باد، ساختمان های بلند اغتشاش ایجاد می کنند و ساختمان ها باید در حد مطلوب کوتاه ساخته شوند. معابر باید طوری طراحی شوند که جریان هوا در آنها مزاحم عبور عابران پیاده نباشد. باید به قابلیت های طبیعی سایت توجه شود. برای تلطیف هرچه بیشتر جریان هوا حضور آب و پوشش گیاهی مفید خواهد بود. مضررات ناسازگاری انسان با طبیعت نمود پیدا کرده و بر کسی پوشیده نیست. بازگشت به دوستیِ انسان و طبیعت، سازش مسکن با اقلیم و پررنگ ساختن حضور انرژی تجدیدپذیر باد، به گونه ای که موجب کاهش مصرف انرژی های گران یا تجدیدناپذیر شود، به پایداری بنا و زندگی بشر کمک می کند. برای نیل به این اهداف، پس ازمطالعات کتابخانه ای و گردآوری اطلاعات و بررسی نمونه های موجود، پنج نمونه مسکن متناسب با بافت و همساز با باد طراحی شد، با قرارگیری مناسب این نمونه ها در کنار هم، بلوک ها بوجود آمد و با طراحی معابر و فضاهای سبز، مجتمع مسکونی پایدار تفت، شکل گرفت. نمونه های طراحی شده، در مرحله ی نهایی مورد آزمایش مشابه تونل باد قرار گرفت و میزان پاسخ گویی نسبی هرمورد با توجه به اهداف موردنظر بررسی شد.

در این تحقیق از روش آنالیز تصویر، به¬منظور ماشینی¬کردن فرایند سنّتی شناسایی و بررسی¬های میکروسکوپی برای تعیین پارامترهای کمّی ذرّات موجود در مقاطع، استفاده شده است. برای این منظور، نمونه¬هایی از کانسنگ آهن معدن دیان، جمع¬آوری و از آنها مقاطع نازک- صیقلی، تهیّه شد. بررسی میکروسکوپی مقاطع نشان داد که کانه¬ی اصلی نمونه¬ها، هماتیت و باطله¬ی اصلی سیلیس و به مقدار کمتر، باریت است. سپس نمونه¬ها در فراکسیون¬های ابعادی مختلف خرد شده، و از ذرّات حاصل در هر فراکسیون، مقاطع صیقلی، تهیّه شد. ابتدا با استفاده از میکروسکوپ نوری و با روش¬های متداول کانی¬شناسی، پارامترهای کمّی ذرّات موجود در این مقاطع، مانند تعداد ذرّات(n)، میانگین طول(l) و عرض(b) ذرّات، میانگین محیط(p) و مساحت(a) ذرّات، طویل¬شدگی ، گردشدگی و به¬ویژه درجه¬آزادی ، محاسبه شد. لازم به ذکر است که درجه¬آزادی بر اساس تعیین دقیق مساحت ذرّات، محاسبه می¬شود. در مرحله¬ی بعد و به¬منظور اتوماسیون¬سازی این فرایند زمان¬بر، اقدام به نوشتن کد آنالیز تصویر در محیط نرم¬افزار r2009a matlab شد، که می¬تواند تمامی این پارامترهای کمّی را، در عرض چند ثانیه، محاسبه نماید، کاری که در عمل، نیاز به ساعت¬ها، بررسی میکروسکوپی دارد. به¬منظور اعتبارسنجی و کسب اطمینان، از صحّت نتایج کد آنالیز تصویر، نتایج خروجی کد با نتایج حاصل از اندازه¬گیری¬های چشمی بر روی ده¬ها تصویر، مقایسه شد، مقایسه¬ی نتایج، دقّت و صحّت کد نوشته شده را، به اثبات رساند. کد نوشته شده باعث تسهیل فرایند شناسایی و بررسی¬های میکروسکوپی برای تعیین پارامترهای کمّی ذرات، که اوّلین قدم در جهت فراوری هر کانه¬ای است، خواهد شد.

مطالعات کانی شناسی که شامل شناسایی مواد معدنی و باطله، بافت ماده معدنی، ابعاد و نحوه قرارگیری کانه و باطله و درجه آزادی است اولین مرحله از فرآیند فرآوری بوده و نقش بسیار مهمی در جهت بهبود وضعیت فعلی تکنولوژی فرآوری مواد معدنی دارد. در این راستا مطالعات کانی شناسی-ژئوشیمیایی توسط میکروسکوپ نوری، xrd، sem، xrf و icp-oes بر روی نمونه های سنگ معدن مس اکسیدی امیرآباد واقع در 30 کیلومتری شمال شرق معدن مس سرچشمه انجام شده است. براساس نتایج به دست آمده کانی سازی مس به صورت مالاکیت، کریزوکلا، تنوریت، کالکوزیت، کوولیت، دیژنیت، کالکوپیریت، بورنیت، مس طبیعی، آلیاژ سرب و روی و مس و سولفید مس و نقره در سنگ میزبان آندزیتی-تراکی آندزیتی و گابرو در دو جبهه کار معدن امیرآباد رخ داده است. علاوه بر آن کانی-های هماتیت و مگنتیت، اکسیدهای منگنز، ایلمینیت، پیریت، آلیاژ سرب و مونازیت در نمونه ها مشخص گردید. کانی های باطله شامل کوارتز، پلاژیوکلاز (آلبیت)، اورتوکلاز، کلینوکلر، مسکوویت، کلسیت، اولیوین، پیروکسن، مونت موریلونیت، ورمیکولیت می باشند. میزان عنصر مس از 0168/0 تا 5/7 درصد و میزان آهن از 4/1 تا 2/7 درصد و میزان تیتانیم 5/0 تا 05/1 درصد در دو جبهه کار آشکار گردید. به منظور انتخاب بهترین اندازه ذرات برای خردایش و تشخیص انواع درگیری ها، 9 محدوده ابعادی خردایش و تجزیه سرندی انجام شد. درگیری کانی های اکسیدی مس بیشتر به صورت پراکنده و ساده با فاز باطله می باشد که در بازه 500 تا 177 میکرون به درجه آزادی بیش از 50 درصد رسیده، سپس غلظت مس در سه محدوده ابعادی (500، 250 و 177 میکرون) تعیین شد و بهترین غلظت مس در حد 8/3 درصد برای اندازه ذرات 500 میکرون به دست آمد. کانی های سولفیدی مس در محدوده ابعادی بعد از 177 میکرون به درجه آزادی 50 درصد رسیدند.