در این تحقیق با توجه به مطالعات انجام شده بر روی دپوی باطله های زغالسنگ سنگرود، بررسی محیطی و نمونه برداری از دپوی باطله معادن شماره یک، دو، سه، پنج و باطله های باقیمانده از کارخانه زغالشویی قدیم ، بامحوریت کار بر روی مطالعات زیست محیطی معدنکاری زغالسنگ انجام شد. و با توجه به ویژگی های تجزیه عنصری باطله ها و جدایش زغالسنگ خالص (10 درصد) قابل جدایش از آنها، معین گردید که از میان مصالح ساختمانی، بهترین محصول تولیدی از ترکیب همگن باطله ها فقط می تواند آجر باشد. با مطالعه شرایط خاص تولید آجر پس از جداسازی زغالسنگ های خالص به روش سنگ جوری و سیستمی و افزودن بنتونیت به همان نسبت وزنی زغالسنگ خالص (10 درصد) به منظور افزایش استحکام و مقاومت لازم، آجر اولیه پخته شده. تحقیقات با تکرار شرایط آماده سازی(ترکیب و دانه بندی) و پخت تا رسیدن به آجری که تست های خواص فیزیکی و مقاومتی را مطابق با استانداردهای موجود، با موفقیت سپری کرده باشد ادامه یافت ومعین گردید بهترین ترکیب مواد اولیه تولید آجر می تواند دارای 6 درصد زغالسنگ و 10 درصد بنتونیت(جایگزین 10 درصد زغالسنگ خالص جدا شده) با دانه بندی مناسب و با d80 102 میکرون (حدود 140 مش) وافزودن رطوبت حدود 18 درصد تحت دمای پخت 1050 درجه سلسیوس باشد. با تحلیل اقتصادی سرمایه گذاری اضافی که در آن هزینه های ناشی از صدمات زیست محیطی دیده شد؛ تراز اقتصادی بودن استفاده از باطله ها ی زغالسنگ به عنوان مواد اولیه تولید آجر با ظرفیت سالانه تولید 80 هزار تن آجر با نرخ بازگشت سرمایه گذاری اضافی برابر 20 % و eua ? طرح معادل 3100 ریال می باشد.

یکی از مشکلات کارخانه فراوری سنگ آهن گل گهر، مهار باطله تر خروجی از کارخانه فراوری می باشد. هم اکنون کارخانه فراوری سنگ آهن گل گهر، دارای باطله تر خروجی با محتوای 40 درصد می باشد. با توجه به قرار گرفتن مجتمع سنگ آهن گل گهر در منطقه خشک و کم آب، برای بازیابی آب بیشتر از تیکنر و جلوگیری از به هدر رفتن آب صنعتی و نیز تسهیل در انتقال مواد و حفظ محیط زیست باید تا حد امکان درصد جامد باطله تر مورد نظر را بالا برد. یکی از روش هایی که در فرآیند آبگیری کارخانه های فراوری کانسنگ های فلزی از جمله کارخانه فراوری سنگ آهن گل گهر، کاربرد بهینه دارد، فرآیند آبگیری توسط تیکنر های مخروطی عمیق می باشد. با افزایش درصد جامد دوغاب با استفاده از تیکنر مخروطی عمیق، دوغاب باطله به صورت خمیری باطله تبدیل می شود. هدف از انجام این پروژه، ساخت دستگاه تیکنر مخروطی عمیق در مقیاس آزمایشگاهی و تولید باطله تر کارخانه به شکل خمیری با درصد جامد حدود 80 درصد، جهت بازیافت آب و کاهش حجم سد باطله است. بر این اساس ابتدا آزمایش های ته نشینی در استوانه مدرج انجام و درصد جامد مناسب جهت خوراک دهی به تیکنر با استفاده از معیار شار ته نشینی ، 5 درصد انتخاب شد. سپس با مقایسه فلوکولانت a27 ، فلوکولانت فعلی کارخانه با 6 نمونه فلوکولانت آنیونی شرکت فالیزان، تاثیر فلوکولانت فعلی کارخانه در سرعت ته نشینی باطله تر بررسی شد. پس از آن به منظور بررسی عوامل موثر در فرایند آبگیری تیکنر های مخروطی عمیق، دو دستگاه تیکنر مخروطی عمیق در مقیاس آزمایشگاهی با ارتفاع 2 متر و 4 متر در واحد نیمه صنعتی مجتمع سنگ آهن گل گهر ساخته شد و آزمایش هایی در حالت خوراک دهی ناپیوسته و خوراک دهی پیوسته با استفاده از این دو دستگاه انجام شد. بر اساس آزمایشات انجام شده با این دو دستگاه، تاثیر عوامل ارتفاع تیکنر، زمان ماند، ارتفاع گل و نرخ فلوکولانت بر فرایند آبگیری باطله تر و تولید خمیر باطله از دوغاب باطله بررسی و مقدار مناسب عوامل مذکور به ترتیب 4 متر، 6 ساعت، 5/2 متر و 20 گرم بر تن تعیین شد. در پایان امکان سنجی استفاده از تیکنر مخروطی عمیق با روش تحلیل جایگزینی در مجتمع سنگ آهن گل گهر مورد تحقیق قرار گرفت.

یکی از مشکلاتی که اکثرصنایع و معادن باآن مواجه هستند، مشکل مصرف بی رویه آب و همچنین بازیابی آن می باشد. مصرف آب در کارخانه های فراوری زیاد است. مجتمع های تولید شن وماسه نیز به دلیل مصرف زیاد آب از این امر مستثنی نیستند. مجتمع شن و ماسه الوند قم نیز با توجه به قرارگرفتن در شهرکویری و کم آب قم با مشکلات فراوانی روبرو می باشد. با توجه به اینکه در این مجتمع بازیابی آب به روش سنتی که همان استفاده از حوضچه های ته نشینی است فقط 15 درصد از آب باطله تر کارخانه به سیستم برمی گردد. با انجام آنالیز سرندی باطله کارخانه، مشخص شد 85 درصد ذرات باطله زیر 75 میکرون هستند ازطرفی سرعت ته نشینی این ذرات بسیار پایین است لذا بازیابی آب را کاهش می دهند.

در این پایان نامه امکان سنجی فرآوری و استحصال عناصر نادر خاکی در کارخانه کانه آرایی معدن سنگ آهن مگنتیت – آپاتیت دار مروارید زنجان مورد بررسی قرار گرفت.مطالعات بازار،اقتصادی،مالی و فنی/عملیاتی، جنبه های امکان سنجی بوده که در این پژوهش بررسی فناوری و دانش فنی و دستیابی به تکنولوژی فرآوری و استحصال عناصر نادر خاکی از مواد معدنی کم عیار مورد تاکید بود. در این تحقیق 17 عنصرنادر خاکی شامل لانتانیدها(15 عنصر)،ایتریوم و اسکاندیوم،بهمراه 3 عنصر اورانیوم،توریوم و رودیوم هدف قرار گرفت.بررسی های میکروسکوپی،دستگاهی و شیمیایی میزان عناصر نادر خاکی در کانسنگ مگنتیت-آپاتیت دار و در باطله واحد تولیدی به ترتیب 3500 و 1800 گرم در تن اندازه گیری شد.توزیع عناصر نادر خاکی در محصول پرعیار،میانی و باطله بترتیب 21%،32%،47%که محاسبات متالورژیکی بیانگر بترتیب 30%،25%، 45% وزنی است. تولید متوسط 47 هزار تن باطله از جدایش مغناطیسی خشک سنگ آهن در واحد مورد مطالعه و دمپ باطله انبوه موجود از سالهای قبل(عمدتا در محوطه سازی و راهسازی استفاده می شد) که دارای آپاتیت حاوی کانه مونازیت و زینوتایم بوده میتواند بعنوان کنسانتره عناصر نادر خاکی جهت فرآوری عناصر نادر خاکی در کنار تولید سنگ آهن مورد توجه قرار گیرد.که البته مستلزم سرمایه گذاری ثابت هنگفت خواهد بود!.ارزش هر تن اکسید عناصر نادر خاکی 51200 دلار و تولید متوسط 124 هزار تن در سال و ارزش کل جهانی 5632 میلیون دلار جای تامل خواهد داشت!!. پیش فرآوری فیزیکی؛لیچینگ،تخلیص و جدایش ترتیب معمول فرآوری عناصر نادر خاکی است.روش انتخابی در این مطالعه جهت استخراج عناصر نادر خاکی لیچینگ تحت شرایط معمولی و اسخراج حلالی و تولید اگزالات عناصر نادر خاکی بود.در این روش بازیابی عناصر نادرخاکی از باطله جدایش مغناطیسی سنگ آهن تحت شرایط بهینه 80 درصد منتج گردید.

چکیده با پیشرفت علوم و تکنولوژی و نیاز روز افزون به فلزات و مواد شیمیایی، بشر به دنبال جبران کمبود های خود در این زمینه می باشد. بدین منظور سعی خود را برای استحصال مواد معدنی و همچنین تولید مواد شیمیایی حتی برای مقادیر کم ذخایر معدنی، افزایش داده است. از جمله این مواد استحصال فلزات نادر خاکی و اسید فسفریک هستند که با دارا بودن ویژگی های منحصر به فرد از اهمیت روزافزون در تولید و کاربرد برخوردار شده اند. این تحقیق دارای 2 بخش اصلی می باشد : 1- اسید فسفریک و روش های تولید آن با استفاده از کنسانتره فسـفات 2- بـررسی امـکان جذب عنـاصـر نـادر خاکـی به روش میـکروبـی که شامـل 2 قسـمـت زیست انباشت و شستشو می باشد. و باید گفت که تولید اسید فسفریک و انحلال عناصر نادر خاکی با هم در یک واکنش اتفاق می افتد. در بخش دوم آزمایشات مختلف شامل آنالیز های ایکس آر دی ،ایکس آر اف ،آی سی پی و همچنین آزمایشات مربوط به نحوه کشت، رشد و شناسایی باکتری و جذب عناصر نادر خاکی توسط رزین تولید شده به وسیله ی باکتری صورت گرفت. نتایج بدست آمده از آنالیز ایکس آر دی نشان داد عمده ترین کانی تشکیل دهنده کنسانتره فسفات فلوروآپاتیت می باشد. آنالیز ایکس آر اف این موضوع را تأیید کرده و نشان داد در این کنسانتره فسفات به میزان37-41 درصد است. آزمایش ای سی پی نیز نشان داد میزان مجموع عناصر نادر خاکی برای 2 عنصر سریم ce و لانتانیم la در این کنسانتره(ppm)5130 می باشد. در قسمت اول از بخش دوم، نتایج حاصل از آزمایشات شستشو کنسانتره فسفات افزایش نشان داد که در این عملیات، پارامتر هایی نظیر نوع حلال و غلظت آن مورد بررسی قرار گرفتند. در قسمت دوم از بخش دوم، آزمایشات جذب زیست انباشت-استخراج با حلال عناصر ce و la به وسیله ی رزین آلی که از دیواره سلولی ریز موجودات زنده بدست آمده ابتدا بر روی محلول نمک خالص la2o3 آزمایش و بر اساس نتایج آن، جذب عناصر نادر خاکی بر روی رزین در محلول کنسانتره ی فسفات مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت؛ در این آزمایشات پارامترهایی نظیر نوع میکروارگانیسم، محیط کشت وph بررسی گردیدند. نتایج حاکی از این بود که رزین حاصل از باکتری گرم مثبت بی سابتیلیس آزمایشگاه 1023 رشد یافته در محیط کشت lb با مقدار 15 میلی گرم در 100 میلی لیتر از محلول la2o3 با ph=5 که حاویppm 25 عنصر la بود بیشترین میزان جذب را در حدود ppm 12 (48%) به خود اختصاص داد. اما در مورد محلول لیچینگ کنسانتره فسفات به دلیل محدودیت، در بالا بردنph (تولید رسوب حاوی عناصر نادر خاکی) و اثر یون های دیگر موجود در محلول پیش بینی می گردد که میزان جذب بر روی دیواره ی سلولی بسیار ناچیز باشد. کلمات کلیدی : فسفات، عناصر نادر خاکی، شستشو، زیست انباشت، ریز موجودات زنده، آنالیز ایکس آر دی، آنالیز ایکس آر اف، آنالیز ای سی پی، اسید فسفریک

در حال حاضر در کارخانه کالسیمین زنجان با استفاده از روش واسطه سنگین به پرعیارسازی عناصر سرب و روی پرداخته می شود. این در حالی است که، عملکرد و راندمان جدایش کانسنگ سرب و روی مطلوب نبوده و دارای اتلاف زیادی است. هدف این پروژه بهینه‏سازی پارامتر‏های مؤثر در جدایش و پرعیار‏سازی کانسنگ اکسیده - سیلیکاته سرب و روی معدن انگوران به روش آزمایش‏های مایع سنگین و پیشنهاد برای روش واسطه سنگین است. قبل از انجام آزمایش‏های مایع سنگین، شناسایی نمونه با انجام آنالیزهای جذب اتمی، آنالیز xrd، آنالیز xrf، مطالعات میکروسکوپی با استفاده از مقاطع نازک و صیقلی انجام شد. با توجه به نتایج حاصل از شناسایی نمونه عیار عناصر سرب و روی و کلسیم در نمونه خوراک اولیه در حالت کلی به ترتیب برابر با 98/1%، 99/18% و 34/10% بدست آمد. کانی‏های سرب و روی شامل سروزیت، اسمیت زونیت و همی مورفیت هستند و کلسیت به عنوان کانی باطله شناخته شد. جهت انجام آزمایش های مایع سنگین دو پارامتر اصلی چگالی و دانه‏بندی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش های مایع سنگین با استفاده از مایع سنگین دی یدومتان انجام گرفت. برای محدوده دانه‏بندی‏های 6350+15000- ، 4000+6350- ، 2000+4000- ، 1180+2000- ، 600+118- میکرون، آزمایشات هر یک در سه سطح چگالی (8/2، 3 و 32/3 گرم بر سانتی متر مکعب) انجام شده است. طبق نتایج به دست آمده، مایع سنگین با چگالی 3 گرم بر سانتیمتر مکعب، مناسب‏ترین چگالی ازنظر پرعیارسازی مواد باارزش است. دانه‏بندی مناسب نیز محدوده دانه‏بندی 1180+4000- میکرون است که نتایج حاصل از مطالعات میکروسکوپی نیز آن را تأیید می‏کند. در محدوده دانه بندی 1180+4000- میکرون عیار سرب و روی در مواد غرق شده به ترتیب برابر با 32/3% و 2/40% است که در مقایسه آن با مقادیر عیار خوراک، عیارها تقریباً دو برابر شده‏اند. عیار کلسیم نیز به مقدار 21/2% کاهش داده شده است.

هدف از این پروژه نمایان سازی تاثیر خواص سنجی کانسارهای مختلف سنگ آهن در رفتار جدایش مغناطیسی بوده است . به همین منظور از دو کانسار مختلف سنگان خواف و سورک یزد به عنوان موارد مورد مطالعه استفاده شده است طی این مطالعات در وهله ی اول وجود تفاوت در رفتار کانسنگ های مختلف با خواص ژنتیکی گوناگون تایید گردیده و در وهله ی دوم تا حدودی ضمن معرفی ویژگی های ژنتیکی هر کانسار تاثیر آن بر شاخص های فرآوری کانسنگ مورد مطالعه قرار گرفته است. روش کار ابتدا شناسایی ویژگی های ژنتیکی هر دو نمونه کانسنگ بوده است. پس از آن هر نمونه ضمن خردایش به پنج فراکسیون تقسیم بندی شده است. نمونه هر فراکسیون طی آزمایش فرآوری دو مرحله ای قرار گرفته است .خروجی فرآیند برای هر فراکسیون به دقت به لحاظ ویژگی ها شناسایی شده و مورد مقایسه با نمونه مشابه در کانسنگ دیگر قرار می گیرد. برای ارزیابی عملیات جدایش تابع r و عیار مبنای رفتار سنجی هر فراکسیون قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعات حاکی از آن است که ویژگی های ژنتیکی مانند میزان اکسید شدگی مگنتیت ، خواص مغناطیسی کانه و کانی های همراه ، ذرات حد واسط و ... در نتایج حاصل از فرآوری کانسنگ آهن به نوعی نقش دارند ضمن اینکه این ویژگی ها بر اساس نوع کانسار از ضریب تاثیر متفاوتی برخوردارند. به عنوان مثال میزان اکسید شدگی مگنتیت اعم از اولیه و یا ثانویه ، رفتار متفاوتی را در فرآوری آن به روش مغناطیسی خشک برای دو کانسار مختلف نشان می دهد به آن معنا که ممکن است در یکی عامل اصلی و در دیگری عامل فرعی تر باشد.