در طراحی به عمل آمده جهت انجام آزمایشها، برای تعیین میزان بهینه بازداشت كننده (سـیلیكات
ســدیم) و نــوع و میــزان مطلــوب كلكتــور (در بــین ســه كلكتــور ASAME ،ATRAC و
ATRAC+ASAME)، بر اساس طرح تك عاملی عمـل شـد. بنـابراین ابتـدا، مقـادیر متفـاوت
بازداشت كننده (در سه سطح 850 ،800 و 900 گرم بر تن) همراه با مقـادیر متفـاوت از یـك نـوع
كلكتور (كلكتور ASAME در چهار سطح 200 ،150 ،100 و 250 گرم بر تن) آزمایش شـدند تـا
میزان بهینه بازداشتكننده از یک سو و از سوی دیگر میزان بهینه كلكتور ASAME شناخته شود.
سپس دو نـوع كلكتـور دیگـر (ATRAC و ATRAC+ASAME) در شـش سـطح متفـاوت
(300 ،250 ،200 ،150 ،100 و 350 گرم بر تن) با مقدار بهینه بازداشـتكننـده آزمـایش شـدند تـا
میزان و نوع مطلوب كلكتور نیز تعیین شود.
بر اساس نتایج این آزمایشات، میزان بهینه مصرف بازداشت كننده (سیلیكات سدیم)، 850 گـرم بـر
تن و حالت مطلوب و بهینه مصرف كلكتور، ATRAC+ASAME به مقدار 250 گرم بر تن بـه
دست آمد.
در حال حاضر در كارخانه فرآوری سنگ آهن چادرملو، از سیلیكات سدیم به میـزان 800 گـرم بـر
تن به عنوان بازداشتكننده و از ALKE+ATRAC به مقدار 250 گرم بر تن اسـتفاده مـیشـود.
عیار آهن و فسفر در این حالت بـه ترتیـب 62-%64% و 0/051-%0/060% و بازیـابی آهـن حـدود
75% است.
چكیده
این در حالی است كه میزان عیار و بازیابی آهن در حالت بهینه آزمایشات فلوتاسـیون انجـام شـده،
85/66% و 98/2% میباشد كه نتیجه بهتری نسبت به نتایج به دست آمده از فلوتاسـیون در كارخانـه
فرآوری چادرملو میباشد.
به این ترتیب به نظر میرسد مشخصات حالت بهینه آزمایشات میتواند به عنـوان یكـی از راههـای
احتمالی بهبود هر چه بیشتر وضعیت فلوتاسیون در این كارخانه مورد بررسی و آزمایش قرار گیرد.
كلمات كلیدی: هماتیت، آپاتیت، فلوتاسیون معكوس، كلكتور مخلوط، چادرملو
 
مقدمه
صنایع فولادی جهان در حال حاضر موج دوم تولید فولاد را سپری میكنند كه پیشبینی میشود تـا
حدود سه سال آینده، دوران آرامش تولید این ماده فرا برسد. در این صورت افزایش عرضه نسـبت
به تقاضا را برای فولاد و در نتیجه سنگ آهن شاهد خواهیم بود. شرایطی كه برعكس شرایط حاكم
بر بازارهای امروز جهانی است. بنابراین كیفیت سنگ آهن و كنسانتره ایـن محصـولات در فـروش
آنها به شدت تاثیرگذار خواهد بود.
با عنایت به این موضوع صنایع سنگ آهن كشور نیز باید به سمت تولید كنسانتره بـا كیفیـت پـیش
بروند تا در آینده و در شرایط رقابت در سطح بین المللی، با چالشهای كمتری مواجه شوند.
با توجه به لزوم اتخاذ این رویكرد در معادن كشور و در نتیجه نیاز به بهبود روزافزون كیفیت سنگ
آهن تولیدی كارخانه های فرآوری، بررسی بهبود وضعیت عملیات فلوتاسیون معكوس هماتیت در
كارخانه فرآوری سنگ آهن چادرملو مد نظر قرار گرفت.

مقدمه -1 -1
آهن فلزی است سنگین با وزن مخصوص 7/3 – 7/8 و سیاه رنگ. در دمای 1535 درجه
سانتیگراد ذوب می شود. نام این فلز در فارسی از آسن كه در اوستا به معنی آهن (از ریشه اسمن
به معنای آسمان) گرفته شده است. همچنین در گویش تاتهای آذربایجان اُزن، در كردی و اراكی
اَسن در آلمانی ایزن و در انگلیسی ایرون میباشد. آثار تاریخی، ادبی و هنری، اكتشافات
باستانشناسی این نظریه را بوجود میآورند كه مصنوعات آهنی پیش از 4000 سال قبل بوسیله بشر
تولید میشده است. گواه این امر چكشها، تبرها، نیزهها و ابزارهایی میباشند كه در آن زمان از

آهن ساخته شدهاند و بوسیله باستان شناسان كشف و تعلق آنها به تاریخ های فوق الذكر تائید شده
است [1]. پیش از جدا شدن آریاییهای شمال اروپا از آریایی های ایران زمین، كه چندین هزار
سال از آن می گذرد، ایرانیان این فلز را می شناختند. در آن زمان كشورهای صنعتی فعلی یا اصلاً
وجود نداشتند و یا به علت عقب ماندگی از درجه تمدن ایرانیان قدیم، نحوه استفاده از آهن را
نمیداستند. حفاریهای انجام گرفته نشان میدهد كه از 2000 سال قبل در منطقه زیگراند آلمان با
استفاده از چوب درختان و سنگ آهن، مصنوعات آهنی تهیه می شده است. البته در این زمان، در
چین و هندوستان هم تقریبا به همین شكل مصنوعات آهنی تهیه میشده است [1].
استفاده از روش احیای مستقیم آهن برای تولید مصنوعات آهنی ظاهراً در بین سال های 1100 تا
1350 قبل از میلاد در سطح وسیعی متداول شده بود و بعد از این تاریخ مصنوعات آهنی بیشتر
مورد استفاده بشر قرار گرفته است. نشانه های شروع استفاده از آهن در سگزآباد (استان قزوین) در
حدود 1500 سال پیش از میلاد به صورت محدود یافت شده است [2]. این تاریخ عموماً برای
شروع عصر آهن در نیمه غربی فلات ایران عمدتاً بر اساس جستجوهای اطراف تپه حسن لو تائید
شده است. تجارب بدست آمده در سال 2100 پیش از میلاد در ارتباط با رواج فلز كاری مس و
مفرغ در سگزآباد موید وجود تجارب و دانش فنی ایرانیان آن زمان برای تولید مس نسبتاً خالص
(97/97 درصد)، آلیاژهای مس و آرسنیک (نوعی مفرغ)، آلیاژهای مس و قلع (نوعی دیگری از
مفرغ) میباشد [3].
مطالعه پراكندگی ذخایر كانسارهای فلزی در اطراف دشت قزوین موید وجود ذخایر كانسارهای
فلزی از قبیل مس، آهن ، سرب و روی و … میباشد. همه ذخایر شناخته شده به اندازه كافی به تپه
سگزآباد نزدیک هستند. به علت این موقعیت خاص و دانش فنی ایرانیان آن زمان، زمینه های
مساعدی برای ظهور فلزكاری متنوع در این منطقه بوجود آمده بود. به طوری كه جهت شكل دهی
فصل اول – نگرشی به صنایع سنگآهن و فولاد در ایران و جهان صفحه 3
قطعات آهنی از غالب های سنگی چند بار مصرف و غالب های گلی یک بار مصرف استفاده
میكردند [3].

از اطلاعات بدست آمده از نرمافــزار VarioC شـامل شـعاع تـاثیر، اثر قطعـهای و نا همسـانگردی و همچنیـن
داده های اقتصادی شامل هزینه ها و درآمدها بـا اسـتفاده از نرمافـزار CSMine مـدل بلوكـی كانسـار سـاخته
میشود. محدوده نهایی كاواك با در دست داشتن مدل بلوكی و اعمال محدودیتهای دیگر نظیر زاویه
شیب پایدار توسط این نرم افزار تعیین میگردد.

كلیات
١-١- اطلاعات عمومی
 منطقه جغرافیای -١-١-١
 كانسار سنگ آهن جلال آباد در موقعیت جغرافیائی با طول ٥٦ ٢٥ ٠٠ تا ٥٦ ٥٢ ٤٢ و عرض ٣١ ٠٠ ١٢
تا ٣١ ٠١ ١٨ قرار دارد. این كانسار در ٣٨ كیلومتری شمال شرق شهرستان زرند در استان كرمان واقع شده
است و روستاهای جلال آباد و نجف آباد و پابدانا و كوهبان در اطراف آن قرار دارد. یک جاده شوسه این
كانسار را به شهرستان زرند متصل مینماید و راه آهن زرند- تهران تا ١٥ كیلومتری آن كشیده شده است.
شكل ١-١ موقعیت كانسارهای آهن بلوك مركزی ایران را نشان میدهد.
میدان مغناطیسی در میان یک رشته كوه بهم پیوسته و متراكم قـرار دارد و حـد فـاصل درههـا و دشـتهای
وسیع میان این رشته كوه كه امتداد شمال غربی دارد بوسیله نمك، رس و شن كه مخصوص مناطق كویری
است پوشیده شده است.
از نظر ارتفاعی محدوده سطحی كانسار در ترازهای ١٨٠٠ تا ٢٣٠٠ متر بالاتر از سطح دریــا قـرار دارد كـه
اختلاف ارتفاع نسبی كوهها و نقاط پست از ١٥ تا ٤٠٠ متر متغیر است. رودشور با جریانات فصلی به طول
١/٥ كیلومتر از جنوب به جنوبغـرب امتـداد داشـته و تـا غـرب كانسـار ادامـه دارد. آب و هـوای ناحیـه،
كویری است و اختلاف درجــه حـرارت در روز و شـب زیـاد اسـت. تغیـیرات سـالیانه درجـه حـرارت در
شهرستان زرند ١٧/٤+ و در دهكده پابدانا ١١/٧+ درجه سانتیگراد میباشد. رطوبت هوا در فصل تابستان ٣
تا ٥ درصد و بارندگی سالیانه در زرند ١٦٤ میلیمتر و در پابدانا ٣٦٢ میلیمتر است. پوشش گیــاهی منطقـه
ناچیز است و درختچه های مخصوص مناطق بیابانی رشد دارنــد. در حـال حـاضر اغلـب مـردم ایـن منطقـه
معدنكاری را پیشه خود گرفته اند.

تاریخچه فعالیتهای معدنی انجام گرفته در منطقه جلال آباد
 مطالعه ایران مركزی از سال ١٩٣٠ شروع گردید كه نتیجه آن ارائه اولین اطلاعات در مـورد سـاختار
زمین شناسـی و همچنیـن سـرمایهگذاری معـدن در سـال ١٩٣٢ میباشـد. بعدهـا در ســـال ١٩٣٨ تــا ١٩٤٥
مطالعات كانسارهای آهن آغاز شد و نقشه های مقدماتی زمین شناســی ایـران مركـزی در سـال ١٩٥٥ تهیـه
گردید. طی سالهای ١٩٢٩ تا ١٩٦٩ بررسی های زمین شناسی در نواحی مرتفع منطقه مورد بحث انجام شد
و طی این عملیات مناطق آهن دار جلال اباد – قلعه كافر و نجف آباد كشف و ذخایر قطعی سنگ آهن از ٤٥
تا ٤٠٠ هزار تن برآوردگردید.

در سال ١٩٧٤ طی عملیات منیتو متری هوائی تمركز آنومالیها در این منطقه كشف و بر اســاس آن ذخـیره
ممكن را حدود ٤٠ میلیون تن تخمین زدند. طی اولین نتایج عملیات مقدمـاتی اكتشـافی در سـال ١٩٧٠ تـا
١٩٧٢ با حفر ١٥ حلقه گمانه ذخیره حدود ١٠٣ میلیون تن با كاتگوری C2 را بــرای ایـن كانسـار بـرآورد
نمودند كه بعدها با انجام كارهای اكتشافی بیشتر ذخیره این كانسار تا ٢٠٠ میلیون تن ترقی یافت.
٢-١- زمین شناسی ناحیه
 ساختار زمین شناسی ناحیه سنگهای رسوبی- ولكانیک و سنگهای تودهای آهك اینفرا كامبرین و
پالئوزوئیک وجود دارد. تشریح چینه شناسی و تعیین سـن سـنگهای تـودهای ناحیـه بـه علـت نبـود فسـیل
جانوری و كم بودن رخنمونهای سـنگهای قدیمـی در مركـز دره زرنـد مشـكل میباشـد. برداشـتهای
زمینشناسـی در سـطحی بـه وسـعت ٥٠ كیلومـتر مربـع از ناحیـه انجـام شـده اسـت كـه میتوانـد معـــرف
زمین شناسی ناحیه باشد. شكل ٢-١ زمینشناسی منطقه و سنگهای دربرگیرنده آنرا نشان میدهد.

١-١ تخریب و آلودگی های محیط زیستی ناشی از استخراج و فراوری زغال سنگ
نیاز روز افزون بشر به زغال سنگ به عنوان منبع انرژی و سایر مصارف و پیشرفت در
زمینه تكنولوژی معدن آاری، سرعت تولید آن را چندین برابر کردهاست. همگام با این پیشرفت اثرات
مخرب ناشی از تولید نیز افزایش یافته است. از جمله اثرات مخرب حاصل از استخراج زغالسنگ
میتوان نشست زمین، آلودگی هوا در اثر انفجار، آلودگی سفره های آب، انتشار گاز متان و گرد و
غبار، انفجار گاز متان، نابودی مراتع و جنگل ها و تخریب شدید شكل ظاهری محل استخراج را نام
برد.

باتوجه به گستره شرایط تشكیل زغال سنگ و تغییر میزان ترآیبات آن، زغال سنگ در انواع

متنوعی یافت می شود. زغال سنگ استخراج شده از معدن جهت رسیدن به استانداردهای بازار فروش
وهمچنین آاهش اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از مصرف، درآارخانه های زغال سنگ شویی
تحت عملیات شستشو قرار میگیرد. البته با توجه به شرایط محیطی، حداآثر خاآستر قابل قبول در
صنایع مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال در آشورهایی مثل هندوستان به دلیل قابلیت شستشوی
مشكل، زغالسنگ ٢٥ درصد خاآستر به عنوان آك متالورژی در نظر گرفته می شود.
پساب های ناشی از فلوتاسیون زغال سنگ
بیشتر آانی های همراه زغالسنگ هیدروفیل هستند. بنابراین جداسازی زغال سنگ از
باطله های همراه به روش فلوتاسیون و با بهره گرفتن از این خاصیت صورت می گیرد. البته در این فرایند
از مواد شیمیایی مانند آف سازها، آلكتورها و تنظیم آننده ها هم استفاده می شود. به ازای هر تن جامد
محاسبه میزان تولید بهینه از منابع زغال سنگ ایران
٤

3. فصـل سـوم: بررسـی اقتصـادی پتانسـیلهـای نسـوز بـا استانداردهای
جهانی
در فصـل اول بـه تعـریف مواد نسوز، ساختمان، نقش، کاربرد، تقسیمبندی،
شــکل ومواداولــیه قــابل اســتفاده در صــنعت نســوز پرداخــتهایــم ونــیز
اسـتانداردهایی در مـورد نسـوزها را آوردهایـم . در فصل دوم پتانسیلهای
نسـوز اسـتان کـه شامل یازده معدن است را از نظر زمینشناسی، محدوده
معـدن و آنالیزشـیمیایی خـاکمعدن را مورد بررسی قراردادهایم . سپس در
فصـل سـوم آنالـیز خـاک معـادن نسـوز اسـتان را با استانداردهای جهانی
“
مقایســه کــرده واز نظــر اقتصــادی مــورد بحــث وبررســی قــرار دادهایــم
درآخرچند نظر وپیشنهاد آوردهایم که امید است مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه
بـیش از هشتادسـال اسـت کـه فـرآوردههـا وسـرامیکهـای دیـرگداز بـه
دسته های مهم ومستقل ردهبندی شده ودر زمینه های مختلف صنعت اهمیت
فراوانـی پـیدا کردهاند. با عنوان دیرگدازها باید مواد وفرآورده هایی در نظر
گرفـته شـوند کـه بـا تحمـل تنشـهای گرمایـی زیـاد معمولا در پوشش ویا
آسـترکاری تاسیسـات گرمایشـی صنعتی به کار میروند . بدون استفاده از
دیـرگدازههـای ویـژه در بخـشهای مهم فرایندهای تولیدات فلزات، اقتصاد
انرژی، صنایع سرامیک و شیشهسازی، صنایع شیمیایی وسایر کاربردهای

صنعتی، تحقق بخشیدن به کل فرایند صنعتی امکان پذیر نیست.

بـه عـبارت دیگـر در تمـام رو شـهایی کـه مسـتلزم فرایندهای پردماهستند،
استفاده از فرآورده های دیرگداز اجتنابناپذیر است.
در سـی سـال اخـیر پیشـرفتهـای فراوانـی در زمینه مواد دیرگداز حاصل
شـده اسـت. سـرامیکهـای دیـرگداز از تولید انبوه به فرآورده هایی با دقت
بیشـتر وکیفیت بهتر تبدیل شدهاند. این پیشرفتها هنوز ادامه دارند وبه هیچ
وجـه پایـان نمـییابـند . آزمایشها به دلایل فراوانی مفید وضروری هستند،
زیـرا وضـعیت فعلـی دستاوردهای دیرگدازها را به صورتی هماهنگ نشان
“
مـیدهـند. ایـن امـر مـیتوانـد برای تولیدکنندگان، طیف وسیع مصرفکننده
مواد دیرگداز، آموزش وتجهیزات آزمایشی حائز اهمیت باشد، زیرا شناخت
واقعی ویژگیهیا سرامیکهای دیرگداز برای همه آنها ضروری است.

تحقیق از مناسبترین روشها برای تحلیل پایداری و طراحی نگهداری تونل مذكور استفاده شده است.
روش اصلی انجام تحلیل پایداری در این تحقیق، استفاده از روش عددی اجزاء مجزاء میباشد كـه بـرای
این منظور از نرمافزار UDEC استفاده شده است. و نیز از روش های تجربی طبقهبندی مهندسی سنگ نیـز
جهت كمك و تأیید نتایج حاصل از روش عددی استفاده شـده اسـت كـه تـوده سـنگهای منطقـه مطـابق
روش های Q، RMR در ردة توده سنگهای ضعیف تا سست توصیف شدهاند. تحلیل پایداری توسط نـرم
افزار UDEC نشان میدهد كه در صورت عدم نصب سیستم نگهدارنده در توده سنگهای اطـراف تونـل
مورد نظر جابجایی قابل توجهی رخ میدهد . به این معنـی كـه بـرای كنتـرل آن بایـستی از سیـستمهـای
نگهدارنده استفاده نمود.
با در نظر گرفتن یک وقفة زمانی بین حفر تونل تا نصب سیـستم نگهـداری، نگهـداری تونـلهـا از قبیـل
شاتكریت، قاب فلزی صلب و میل مهار دوغابی به صورت منفرد و تركیبی مدلسازی شد كه این مدلسازه ها
نشان میدهد كه سیستمهای میل مهار دوغابی و قابصلب به تنهـایی كـارایی چنـدانی ندارنـد و تركیـب
شاتكریت و میل مهار دوغابی، مناسبترین سیستم نگهداری برای تونل مذكور میباشد.

– مقدمه
هدف از این تحقیق، تحلیل پایداری و طراحی سیستم نگهداری تونل631 معدن زغالسنگ گلندرود میباشد.
تونل فوقالذکر در لایه های سیلتستون و زغالسنگ حفر شده است که از ویژگیهای این تودهسنگ میتـوان
به مقاومت پایین، وجود ناپیوستگیهای فراوان و درجه هوازدگی بالا اشاره نمود همچنین نتـایج برداشـتهای
صحرایی، وجود دو دسته درزه در سنگهای کمربالا و کمرپایین لایه های زغالی منطقه را تأیید مینماید.
با توجه به ویژگیهای فوقالذکر و ریزشهای موضعی مکـرر در منطقـه، اتخـاذ روش مناسـب جهـت تحلیـل
پایداری و طراحی سیستم نگهداری چندان دشوار نبود. با توجه به اصول روش اجزاء مجزاء و انطباق خوب

آن با شرایط موجود منطقه، استفاده از این روش عددی و نرمافزار UDEC بعنوان اصلیترین روش جهـت
تحلیل پایداری تونل انتخاب گردید که جهت تأیید نتایج از روش های طبقهبندی مهندسی سنگ RMR و Q
نیز استفاده شده است.
از آنجا که بالا بردن بهره وری عملیات معدنی و گسترش معدنکاری، منوط به اصلاح و بهینـهسـازی سیـستم
نگهداری و حفریات معدنی (بعنوان یکی از پارامترهای فنی و اقتصادی ) میباشـد و بـا توجـه بـه وضـعیت
منطقه که در بالا ذکر شد و پاسخگویی به آن، پایان نامهای تحت عنوان تحلیل پایداری و طراحـی نگهـداری
انتخاب شده است.
در فصل اول این تحقیق کلیاتی در مورد وضعیت منطقه گلندرود، اهمیت تحقیق و هـدف از انجـام آن بیـان
میشود.
در فصل دوم به طبقهبندی توده های سنگی و طراحی حفریات زیرزمینی پرداخته میشود.
در فصل سوم روش های عددی نوعاً روش اجزاء مجزاء، و نرمافزار UDEC به طور جامع و کامـل توضـیح