پیش‌بینی غلظت اکسیژن و پیریت باقیمانده در دمپ‌های باطله معدن مس سرچشمه بر پایه مدل‌سازی عددی حجم‌های محدود

عملیات معدنکاری اغلب سبب آلودگی زیست محیطی طولانی مدت شده و مشکلات زیادی را به بار می‌آورد. از جمله این اثرات می‌توان تولید زهاب اسیدی و تخلیه فلزات سنگین به داخل آب‌های سطحی و زیرزمینی را نام برد. این مسایل در نتیجه اکسید شدن پیریت و دیگر کانی‌های سولفیدی در مجاورت آب و اکسیژن هوا رخ می‌دهند و سبب تولید زهاب اسیدی می‌شوند. اکسیژن طی مکانیزم‌های مختلفی می‌تواند وارد دمپ‌های باطله شده و با کانی‌های سولفیدی تماس حاصل نماید که غالبترین آن‌ها مکانیزم نفوذ اکسیژن در فازهای گازی و آبی از طریق منافذ موجود در دمپ است. در این تحقیق سعی شد تا میزان نفوذ اکسیژن و اکسسیداسیون پیریت در دمپ‌های باطله معدن مس سرچشمه مورد بررسی و مدل سازی قرار گیرد. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار PHOENICS انجام شد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی با استفاده از روش‌های تحلیلی مقایسه گردید و مشخص شد که در هر دو روش تحلیلی و عددی، ضریب نفوذ اکسیژن می‌تواند نقش مهمی‌در فرآیند اکسیداسیون و تولید آلودگی داشته باشد. بعلاوه، نتایج به دست آمده از مدل سازی نشان می‌دهد که پس از 4 سال از آغاز فرآیند اکسیداسیون، درصد پیریت باقیمانده در نمونه‌های سطحی به 8/13 درصد می‌رسد. این درصد با افزایش عمق به صورت تدریجی افزایش یافته تا اینکه در عمق تقریبی 5/2 متر به مقدار اولیه پیریت در باطله‌ها یعنی حدود 5/18 درصد می‌رسد. نتایج به دست آمده از چنین مطالعاتی می‌تواند در طراحی روش‌هایی مناسب جهت به حداقل رساندن آلودگی‌های زیست محیطی و اثرات آنها روی منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.