كاربرد بيوتكنولوژي در صنعت و معدن

بيوتكنولوژي به عنوان فنوني كه از ميكروارگانيسم ها و يا بخشي از سلول براي دسترسي به بعضي از اهداف صنعتي و بهداشتي و زيست محيطي استفاده مي كند، تعريف شده است. در صنايع معدني و متالوژي نياز روز افزون به مواد اوليه و كاهش ذخاير معدني پرعيار ، ضرورت مصرف بهينه انرژي در رعايت دقيق معيار هاي زيست محيطي ، كاربرد روش هاي جديد ، ايجاد تحول در صنايع معدني و متالوژي را ضروري كرده است. همچنين توسعه فن آوري هاي جديد براي فرآوري منابع كم عيار و يا منابعي كه روش هاي معمول كارايي لازم را براي آنها نداشته و يا ملاحظات اقتصادي امكان استفاده از آنها را نمي دهد.

ميكروارگانيسم ها جهت سوخت و ساز و انجام فرايند هاي حياتي خود از منابع آلي و معدني موجود در محيط تغذيه مي كنند. از اين رو واكنش هاي مختلف شيميايي ، شيمي فيزيكي را در شرايط مختلف طبيعي و يا مصنوعي تحت تاثير خود قرار مي دهند. كاربرد مثبت واكنش هاي متابوليكي موجودات زنده در زمينه فرآوري مواد معدني و استخراج فلزات قلمرو جديدي است كه تحقيقات پيرامون آن بيشتر در بخش هاي بيوتكنولوژي و ميكرو بيولوژي انجام مي گيرد. برخي كاربردها مانندبهبود بازدهي و فرايندهاي اكسيده و حل كردن كاني هاي كم عيار سولفيدي و كانسنگ هاي طلا و يا اورانيوم ، امروزه در مقياس صنعتي استفاده مي شوند.

انواع حرکت توده اي مواد در زمين شناسي

اين فرايند به جدا شدگي و حمل و نقل رو به پايين مواد خاکي و سنگي تحت تأثير

نيروي جاذبه گفته مي شود. لغزش يا جريان توده اي مواد، به موقعيت آنها و نيروي جاذبه وابسته است. اما حرکت تودهاي مواد با حضور آب، يخ و هوا تشديد مي شود. خزش آرام رو به پايين خاک و خرده سنگ ها و همچنين حرکت سريع و لغزش هاي زمين در مقياس بزرگ و در مسافت هاي طولاني هر دو جزء حرکت توده اي مواد محسوب مي شوند.

◄ تکتونيک ثقلي:

ارتباط بين تخريب توده اي مواد و فعاليت هاي تکتونيکي نسبتا روشن است. از گسل ها به عنوان يک عامل تکتونيک ثقلي مي توان نام برد. مناظر ژئومورفولوژيکي با فعاليت هاي تکتونيک ثقلي، بسيار بزرگتر از

انـــــــواع چشمه های آبهاي معدنی___Mineral springs"Inorganic Water

آبهاي معدني ( Inorganic Water ) ، آبهايي هستند که در يک کيلوگرم آنها لااقل هزار ميلي گرم نمک و يا 250 ميلي گرم انيدريد کربنيک آزاد موجود است آبهاي معدني ، از چشمه‌هاي طبيعي يا چشمه‌هايي که مصنوعا ايجاد کرده‌اند، جريان دارند و آنها را در همان سرچشمه در ظرف مخصوصي پر مي‌کنند و براي مصرف حمل مي‌نمايند. آب چشمه‌ها بطور کلي داراي نمکهايي هستند که در موقع عبور آب از سطح زمين در آن حل شده ولي آب مقطر فاقد اين نمکهاست. مقدار اين نمکها در آبهاي معدني بمراتب زيادتر و لااقل به يک در هزار مي‌رسد.

◄ ترکيبات آب معدني:

در آب معدني ترکيباتي مانند نمکهاي يد و

براي دانلود كتاب های زیر به ادامه مطلب برويد....

*كتاب نقشه برداري نظري

*كتاب اکتشاف معدن

*كتاب تكنولوژي استخراج

*كتاب فرآوري مواد معدني

*كتاب اطلس رسوبی- کربناته

روش استخراج انباره ای

روش استخراج انباره ای به طور عمده در مورد کانسارهای غیر لایه ای پر شیب به کار میرود . و از این لحاظ درکنار روشهای استخراجی مانند استخراج از طبقات فرعی ٬ vcr و تخریب در طبقات فرعی قرار میگیرد. که در دسته بندی هارتمن از روش استخراج انباره ای از روش بدون نگهداری مصنوعی نام برده شده است.

اساس این روش که روشی با استخراج در جهت رو به بالا و قائم میباشد انبار نمودن حدود 3/2 از سنگ معدنی خرد شده در فضای خالی کارگاه استخراج میباشد . هدف از این کار ایجاد یک سکو برای انجام عملیات استخراج توسط کارگران و خنثی کردن نیروهای سطحی وارد بر کمر بالا و پایین ماده معدنی می باشد .

پیش روی رو به بالا در داخل کارگاهها با برشهای افقی ماده معدنی انجام میگیرد . سنگ پس از استخراج نسبت به حالت بکر خود حدود 30 الی 40 درصد افزایش حجم پیدا میکند بنا بر این باید روزانه این مقدار حجم افزایشی به بیرون منتقل گرددیده و بقیه تا پایان عملیات استخراج به صورت انبار شده در درون کارگاه باقی می ماند

طلا و مراحل اكتشاف

طلا فلز با ارزش و استراتژي بوده و كشورهاي داراي معادن طلا كه طي سالهاي متمادي توليد كننده طلا بودند عليرغم پائين‌تر شدن عيار طلا و افزايش عمق معادن همواره سعي كرده‌اند تا با استفاده از تكنولوژي پيشرفته استخراج سنگ معدن و استحصال طلاي موجود در معادن را ادامه دهند. طلا بعنوان يكي از فلزات گرانقيمت و ارزشمند، علاوه بر مصارف زينتي آن، پشتوانه پولي در سيستم بانكي هر كشور مي تواند در مهار تورم بسيار موثر واقع گردد.

طلا فلز با ارزش و استراتژي بوده و كشورهاي داراي معادن طلا كه طي سالهاي متمادي توليد كننده طلا بودند عليرغم پائين‌تر شدن عيار طلا و افزايش عمق معادن همواره سعي كرده‌اند تا با استفاده از تكنولوژي پيشرفته استخراج سنگ معدن و استحصال طلاي موجود در معادن را ادامه دهند، بطوري كه سنگ معدن در گذشته در آفريقا با عيار بيش از 20 گرم در تن استخراج و استحصال مي‌شده‌اند در حالي كه امروزه از معادن روباز استراليا و آمريكا سنگ معدن با عيار حدود 5/0 گرم در تن نيز استخراج مي‌گردند.

بطور كلي استخراج انواع سنگ معدن طلا به دور روش عمومي روباز و زيرزميني انجام مي‌‌پذيرد. استخراج سنگ معدن از معادن روباز به مراتب سهل‌تر و با سرمايه‌گذاري و هزينه‌هاي عملياتي كمتري قابل انجام مي‌باشد. در حال حاضر حدود 65 درصد استخراج سنگهاي طلادار در آمريكا از معادن روباز و 35 درصد از معادن زيرزميني صورت مي‌گيرد.

مهمترين عواملي كه انتخاب بين روشهاي استخراج روباز و زيرزميني را تعيين مي‌نمايد، هزينه‌هاي استخراج و بازيافت سنگ معدن مي‌باشند. در معادن روباز از آنجائي كه هزينه باطله‌برداري و جدا نمودن باطله موجود در ذخيره جزء هزينه‌هاي استخراج محسوب مي‌شود، لذا نسبت باطله‌برداري به سنگ معدن استخراجي بعنوان عامل مقايسه هزينه‌هاي استخراج محسوب مي‌شود. لذا نسبت باطله‌داري به سنگ معدن استخراجي بعنوان عامل مقايسه هزينه‌هاي استخراج معادن روباز و زير زميني مورد استفاده قرار مي‌گيرد

اکتشاف نفت خام

بطور کلی در ابتدای صنعت نفت ، علایم ظاهری نفت یعنی نفت و گازهایی که در سطح زمین وجود داشته ، در اکتشاف نفت موثر بوده است. بعدها مشخص شد که مطالعه لایه‌های مختلف نفت در اکتشاف نفت ، موثر بوده است. اگر لایه نفوذ ناپذیر باشد، احتمال اینکه نفت درآن وجود داشته باشد، وجود دارد. علاوه براین ، مطالعه لایه‌های مختلف و مطالعه خواص فیزیکی و شیمیایی تحت عنوان ژئوفیزیک و ژئوشیمی در اکتشاف نفت موثر بوده است.

اکتشاف به کمک زمین شناسی

زمین شناسی به ما می‌آموزد که آیا شکل و وضع لایه‌های زیر زمینی در محل مورد نظر برای تشکیل نفتگیر مناسب است یا خیر. در صورتیکه مناسب تشخیص داده شد، به جستجوی مخازن زیرزمینی نفت پرداخته می‌شود.

مشخصات تکتونیکی زمین ( حرکات کوهزایی و خشکی زایی )

پوسته زمین همواره تحت تاثیر عوامل تکتونیکی است .حرکات پوسته زمین را می توان به دو دسته کلی تقسیم کرد :

1) حرکات کوهزایی 2) خشکی زایی

1) حرکات کوهزایی : به آن دسته از حرکات پوسته اطلاق می شود که سبب تغییر شکل سریع توده های عظیم سنگها می شود و مدت زمان تاثیر ان در مقیاس زمین شناسی ، کوچک و شدت ان زیاد است ، این گونه حرکات یبب گسل ها ، چین ها و کوها می شود .حرکات خشکی زایی حرکاتی از پوسته زمین را شامل می شود که مدت تاثیر شان زیاد و شدت آنها کم است از جمله این حرکات می توان پائین رفتن پوسته و تشکیل حوضه ها و نیز بالا آمدن قسمت هایی را نام برد . حرکات خشکی زایی سبب پیشروی و پسروی دریا ها می شود .در مورد حرکات کوهزایی اصطلاحات زیر وجود دارد :

الف)فاز کوهزایی: تغییر شکل هایی که طی فاصله زمانی محدود و معینی انجام می گیرد بدین نام خوانده می شود .

مرز صفحات پوسته زمین ( بحث در مورد مرزهای واگرا و همگرا و امتداد لغز )

صفحات تشکیل دهنده سنگ کره بصورت یک توده بهم چسبیده، نسبت به یکدیگر در حال حرکت هستند. با وجود اینکه قسمتهای داخلی صفحات ممکن است متحمل مقداری تغییر شکل گردند، ولی تمام اندرکنشهای اصلی بین صفحات جداگانه، در طول مرز بین آنها اتفاق می­افتد. در حقیقت تلاشهای اولیه برای مشخص کردن مرز بین صفحات بر اساس محل وقوع زمین لرزه­ها بود. صفحات در مرزها سه رفتار کلی نسبت به هم دارند:

1) مزرهای دورشونده ( واگرا ): جائی که صفحات در نتیجه بالا آمدن مواد از گوشته از هم دور می­شوند و بستر جدیدی در اقیانوسها ساخته می­شود. جداشدگی صفحات، غالبا در رشته­کوههای میان اقیانوسی رخ می­دهد. شکافهای ایجاد شده در اثر دور شدن صفحات، بلافاصله با سنگهای مذاب که از استنوسفر بالا می­آید، پرمی­شوند. این مواد گرم، به آرامی سرد شده و بستر جدید اقیانوسی را تشکیل می­دهند. این پدیده میلیونها سال بطور مداوم تکرار می­شود و بدین ترتیب هزاران کیلومتر مکعب بستر جدید ایجاد می­گردد.

گسل ، تقسیم بندی ها و تعاریف

گسل‌ها عبارت از شکستگی‌هایی هستند که در آنها ، سنگهای طرفین صفر شکستگی ، به موازات این صفحه لغزش پیدا می‌کنند و به کمک همین مشخصه ، می‌توان آنها را از درزه‌ها تشخیص داد. لغزش گسل‌ها در انواع مختلف متفاوت است. از چند میلیمتر تا چندین کیلومتر تغییر می‌کند. در ادامه مطلب موارد زیر به صورت مفصل توضیح داده می شود :

1)تعریف گسل

2) عناصر و ویژگی های گسل

3)تقسیم بندی گسل ها بر اساس :

1»هندسی گسل ها

2» زاویه شیب گسل

3»تقسیم بندی بر اساس حرکت ظاهری

4»بر اساس حرکت ظاهری گسل یا تقسیم بندی زایشی گسل ها

5» وضعیت گسل ها نسبت به هم

6» حالت گسل نسبت به چینه‌بندی

7» وضعیت گسل نسبت به طبقات اطراف

4)نشانه‌های شناسایی گسل‌ها

5) انواع پرتگاه ها

انواع چین ، نحوه ایجاد و روش های شناسایی آنها

بطور کلی چین ها را می توان بعنوان پیچ و موج های حاصله در سنگها تعریف کرد . بعبارت دیگر ، چین ها آن دسته از تغییر شکل های سنگها هستند ، که فقط باعث تغییر وضعیت سنگ می شوند ، بدون انکه در آن گسستگی بوجود آورند .

مشخصه های چین

1. لولای چین ، لولای چین خط فرضی است که نقاطی از یک لایه را که دارای حداکثر انحنا هستند ، به یکدیگر وصل می کند . لولای چین می تواند افقی ، قائم و مایل باشد .

2. سطح محوری چین ، سطح فرضی که تمام لولا های چین را در برداشته باشد ، بنام سطح محوری چین خوانده می شود . این سطح ، حتی المقدور چین را به دو قسمت متقارت تقسیم می کند .

3. محور چین ، محور چین خطی است که به موازات لولای ان است و در حقیقت می توان آن را بصورت خط مستقیمی تعریف کردکه هرگاه به موازات خود در فضا حرکت کند ، چین را بوجود می اورد . در بعضی از کتاب ها محور و لولای چین را بعنوان دو مفهوم مترادف بکار می برند .

4. دامنه های چین ، طرفین

Application Of Cathodoluminescence Imaging To The Study Of Sedimentary Rocks
Author : Sam Boggs, David Krinsley
Translator : 0
Publish Year : 2006
Page : 178

برای دانلود ادامه کتاب ها به ادامه مطلب بروید.....!؟؟
 

طبقه بندى ماسه سنگها به روش فولک

روشهاي گشايش معادن زير زميني
به تمام روشهاي دسترسي به ماده معدني از سطح به طرف عمق گشايش گويند. در اين رابطه تصميمات اوليه متعددي بايستي گرفته شود که اهم انها عبارتند از:
1 ) موقعيت بازکننده هاي معدن (چاه قائم، تونل مورب ،چاه مورب …)
2 ) نوع بازکننده ها
3 ) ابعاد بازکننده ها (سطح مقطع )
4 ) انتخاب سيستم ترابري ( بارگيري +باربري )
5 ) انتخاب سيستم مناسب استخراج

◄ عوامل موثر در تعيين نوع گشايش معدن :

استخراج معادن زير زميني به روش اتاق و پايه يا room and pillar

در اين روش قسمتي از ماده معدني را بعنوان اتاق استخراج کرده و قسمتي را نيز براي پايداري معدن بعنوان لنگه(پايه) دست نخورده نگه مي دارند. اين روش براي کانسار هاي مسطح، لايه اي و يکنواخت با ضخامت معين قابل استفاده است. اتاقها معمولا منظم و مکعب مستطيل شکل و پايه ها نيز استوانه اي و يا مکعبي است.

فضاهاي اماده سازي و فضاهاي بهره برداري به موازات يکديگر احداث مي شود سپس با حفر ميانبرهايي پايه ها بوجود مي ايد. ابعاد اتاق در بعضي موارد به 3 تا 5 برابر ابعاد پايه مي رسد. استخراج در روش اتاق وپايه به دو صورت پيوسته ( مدرن و مکانيزه) و ناپيوسته (سنتي) صورت مي گيرد.

◄ مراحل استخراج ناپيوسته :

1) برش : برش زيري، برش مرکزي، برش فوقاني با شکاف مرکزي، برش تحتاني با شکاف مرکزي

2) چالزني يا حفاري (جامبودريل + دريفتر+ پرفراتريس+ اگر)

3) خرج گذاري و اتشباري

4) لق گيري

5) نگهداري موقت ( راک بوت + قاب چوبي )

6) بارگيري (بوسيله انواع لودر زيرزميني+LHD+اسکريپر + ماشين شاتل)

7) باربري (نوار نقاله + واگن + ناوزنجيري +LHD)

◄ شرايط کاربرد روش اتاق و پايه :

1. مقاومت کانسنگ ضعيف تا متوسط.

2. مقاومت سنگ درونگير متوسط تا قوي.

3. شکل کانسار لايه اي و يا ورقه اي باشد.

4. شيب کانسار کمتر از 15 درجه و ترجيحا مسطح.

5. گسترش منطقه اي کانسار زياد و ضخامت ان کمتر از4.5m باشد

6. عيار کانسنگ کم تا متوسط.

7. کانسار از لحاظ شکل هندسي نسبتا يکنواخت باشد.

8. براي زغال سنگ عمق کانسار کمتر از400m و براي ساير مواد معدني عمق کمتر از 600m باشد.

◄ مزاياي روش اتاق و پايه :

1) راندمان توليد بالاست70 تن بر نفر درهر شيفت کاري

2) هزينه معدنکاري با اين روش ، 30% کل هزينه هاي معدنکاري است.

3) گروههاي کاري در اين روش کوچک است و روحيه کارگري و حس همکاري بالاست.

4) انعطاف پذيري در اين روش بسيار بالاست.

5) اين روش به دليل سقف و کف محکم و نيز شيب کم قابليت مکانيزاسيون زيادي دارد.

6) عمليات توليد در اين روش تمرکز کمي دارد و اگر مشکلي در يکي از اتاقها يا کارگاهها پيش ايد قسمت هاي ديگر معدن به توليد ادامه مي دهند.

7) در روش اتاق وپايه به دليل وجود راهروهاي زياد ،اگر تقاضاي بازار افزايش يابد مي توان تعداد کارگاههاي استخراجي را بالا برد.

◄ معايب روش اتاق و پايه :

1) تهويه در اين روش مشکل است به دليل تعداد اتاقهاي فراوان و تمرکز کاري کم.

2) در صورت ايجاد سينه کارهاي بيشتر بنابه تقاضاي بازار سرپرستي اين کارگاهها مشک تر مي شود.

3) نياز به تدارکات گسترده اي دارد بطوريکه براي هر اتاق ماشين الات مختلفي براي حفاري ،باربري، بارگيري ،وسايل تهويه لازم است

4) در اين روش توليد از اتاقهاي مختلفي بدست مي ايد بنابرين مقداري زمان براي حرکت ماشين الات و تداخل مسيرهاي مختلف به هدر مي رود.

5) تخريب و نشست قابل توجهي در صورت بازيابي پايه ها رخ مي دهد.

6) به دليل استفاده از نگهداري طبيعي و وجود سقف باز فراوان ايمني کارگران در اين روش کم است.

7) براي مواد معدني خود سوز مانند بعضي از زغال سنگها ،کانيهاي سولفيدي و سرپانتيني اين روش مناسب نيست چرا که سطح پايه ها در تماس با هوا قرار دارند.

8) در اعماق بيشتر با افزايش فشار قطر پايه ها را بيشتر بايد درنظر گرفت بنابرين افت بيشتر خواهد شد.