کانه آرایی مجموعه عملیاتی است که بر روی ماده معدنی ، پس از استخراج انجام میشود تا آن ماده را قابل مصرف کند. هر ماده معدنی که بطور اقتصادی قابل بهره برداری باشد کانه (ore) نامیده میشود. هر کانه متشکل از تعدادی کانی است که حداقل یکی از آنها کانی با ارزش موجود در ماده معدنی است و در حقیقت ماده معدنی برای دستیابی به آن کانی استخراج میشود، سایر کانیهای متشکله ماده معدنی را گانگ مینامند.
تاریخچه
کانه آرایی
نخستین دوره زندگی بشر ، عصر حجر نام گرفته است. بشر
اولیه برای ساخت آلات و ابزار مورد نیاز خود به موازات گیاهان از رنگ استفاده میکرد
که آثار زیادی از آن در حفاریهای باستان شناسی بدست آمده است. برای ساخت این ادوات
سنگی ، شناخت خواص آنها برای بشر اولیه ضروری بوده است. بنابراین یکی از اولین
علومی که بشر سعی در فراگیری آن کرد، سنگ شناسی و کانی شناسی بود. در کنار این
دانش انسان نیازمند فنونی برای جدا کردن سنگ یا کانی مورد نظر از سایر کانیها بود.
بنابراین میتوان گفت که انسان از عصر حجر در پی دستیابی به
روشهای حتیالمقدور ساده برای کانه آرایی بوده است. شواهد زیادی از کانه آرایی و ذوب
مواد معدنی از دوران پیش از تاریخ موجود است.
هدف از کانه آرایی
هدف از عملیات کانه آرایی در بیشتر موارد جدا کردن کانی یا
کانیهای با ارزش از گانگ است. کانه استخراج شده ، از شروع عملیات کانه آرایی ، بار
اولیه نامیده میشود. پس از مجموعه عملیات کانه آرایی ، محصولی به نام محصول آراسته
تولید میشود که مشخصات فی آن توسط مصرف کننده مشخص شده است. این مشخصات شامل عیار
، دانه بندی ، نوع و مقدار سایر کانیهای همراه ، میزان رطوبت و غیره است.
باقیمانده بار اولیه ، باطله نام دارد که باید برای انبار
کردن آن محلی مناسبی را در حوالی کارخانه کانه آرایی پیش بینی کرد. با کاهش تدریجی
ذخایر معدنی پرعیار ، اکتشاف و بهره برداری از کانسارهای بزرگ با کانیهای مخلوط
ضروت پیدا میکند. به موازات آن ، کانه آرایی نیز دارای اهمیت بیشتری میشود که
برای جوابگویی به نیازهای صنعتی ، باید به گسترش زمینههای تحقیقاتی پیشرفتهتری
دست یافت.
طراحی
کارخانه کانه آرایی
برای طراحی یک کارخانه کانه آرایی ، لازم است ابتدا
کانه مورد نظر در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گیرد. درجه اطمینان به نتایج حاصل از
این مطالعات ، بستگی به دقت نمونه برداری دارد.
در عملیات مقدماتی اکتشافی ، با توجه به محدودیت در نمونه قابل دسترسی ، تهیه
نمونه نماینده امکان پذیر نیست، لیکن این مطالعات به منظور بررسی قابلیتی آرایش
سنگ معدنی ضروری است و در حقیقت عملیات اکتشافات تفضیلی در صورت مثبت بودن نتایج
حاصل از این مرحله انجام میشود.
با ادامه عملیات اکتشافی ، نمونههای تهیه شده از ترانشهها
، تونلها یا چاههای اکتشافی و مغزههای حفاری قابل اعتمادتر میشوند و بر مبنای
نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی بر روی نمونهها میتوان شمای عملیات مقدماتی کارخانه
را تهیه کرد. پس از خاتمه مطالعات آزمایشگاهی در بیشتر حالات ، لازم است
آزمایشهایی بر روی نمونههایی با حجم بیشتر و بطور پیوسته در کارخانه نیمه صنعتی
انجام شود و بر مبنای نتایج حاصل از این بخش شمای عملیات نهایی کارخانه تهیه میشود.
با توجه به اینکه نتایج حاصل از عملیات کانه آرایی در مراحل آزمایشگاهی و نیمه
صنعتی بستگی به نمونه برداشت شده دارد. لذا دقت در انتخاب روش مناسب نمونه برداری
و اجرای صحیح آن اهمیت زیادی در طرای کارخانه دارد.
در ادامه مطلب با مراحل کانه ارایی اشنا می شوید
درس ژئوشیمی از دروسی است که به رفتار عنصرها در تشکیل کانیها می پردازد
این علم با توزیع و مهاجرت(Mobility) و تعیین فراوانی نسبی و مطلق عناصر و انواع اتمها ( ایزوتوپها ) و عناصر شیمیایی و مطالعه توزیع و مهاجرت هر یک از عناصر در بخشهای مختلف زمین ) اتمسفر ، هیدروسفر ، پوسته و غیره ) و همچنین در کانیها و سنگها به منظور کشف اصول اداره کننده این توزیع و مهاجرت در درون زمین و در ابعاد زمان و مکان سرو کار دارد.
علم ژئوشیمی عمدتا در طی قرن اخیر توسعه یافته است. با این وجود ، واژه ژئوشیمی نیز برای اولین بار توسط شیمیدان سوئیسی به نام شون بین کاشف اوزون، در سال 1838 معرفی گردید ژئوشیمى ، تنها قوانین پخش و مهاجرت عنصرهاى شیمیایى را در زمین بررسى نمىکند، بلکه در شرایط زمین شناسى ویژه برخى نواحى به پژوهش آنها مىپردازد. مثلا در قفقاز یا اورال ، راه اکتشاف کانههاى مفید را پیدا مىکند. بدین ترتیب بنیانهاى نظرى زمین شیمى نوین بیش از پیش با مسایل عملى یکى مىشوند. بنابراین اصول کلى دانش مزبور سعى دارد تعیین کند که در کجا قادر خواهیم بود تا با یک عنصر شیمیایى نامعینى برخورد کنیم، کجا و در چه شرایطی. به عنوان مثال ، مىتوان یک تمرکز وانادیم یا ولفرام را یافت و چه فلزهایى مانند باریم و پتاسیم در همجوارى «پیشدستى» مىکنند و غالبا چه فلزهاى دیگرى مانند تلور یا تانتال دورى مىجویند.
هدف زمین شیمى امروزى ، بررسى قوانین اشتراک
عنصرها و کانههایى است که در بخشهاى گوناگون پوسته در معرض فشارها و دماهاى
بینهایت متغییر زمین قرار دارند. برخى عنصرهاى شیمیایی(اسکاندیم ، هافنیم) نمىتوانند
متراکم شوند و همچنان پراکندهاند، بطورى که در سنگها بیش از یکصد میلیونیم درصد
آن یافت نمىشوند. این گونه عنصرها ، که مىتوان آنها را عنصرهاى بىنهایت پراکنده
توصیف کرد، تاکنون استخراج نشدهاند، تا ارزش عملىشان ظاهر گردد. در حال حاضر به
نظر مىرسد در یک متر مکعب گونهاى کانى ، با بکار بردن روشهاى تجزیهاى بىاندازه
دقیق همگى عنصرهاى ردهبندى دورهاى را بتوان پیدا کرد.
نباید فراموش کرد که روشهاى تازه در سرنوشت دانش نقش بسیار موثرترى از فرضیههاى
تازه دارند. عنصرهاى دیگر (سرب و آهن) ، برخلاف عنصرهاى بینهایت پراکنده ، در
جابجایىهاى دائمى خود ، وقفههاى متناوب دارند و در این دورهها در ترکیبهایى که
از خود مىسازند، بدون اشکال متراکم مىگردند و مدتها در آن محفوظ مىمانند. اینک
بدون توجه به تغییرات بهم پیچیده پوسته زمین در طى سرگذشت آن ، عنصرهاى مزبور به
صورت تراکمهایى باقیماندهاند و تودههاى مهمى را گرد آوردهاند که براى استخراج
صنعتى آمادهاند.
در ادامه مطلب به بررسی ژئوشیمیایی در پوسته گوشته و هسته ی زمین می پردازیم
علم ژئوفیزیک، بررسی پارامترهای مختلف فیزیکی کره زمین است. پیدایش این علم به کشف ژیلبرت، در نیمه دوم سده شانزدهم میلادی، مبنی بر این که زمین همانند یک مغناطیس بزرگ عمل میکند و نیز به نظریه گرانش نیوتن در نیمه دوم سده هفدهم میلادی برمیگردد. امروزه این علم با بهرهگیری از دیگر علوم پایه، دانشی است با کاربردهای فراوان که به شاخههای متعددی تقسیم میشود. وظیفه اصلی علم ژئوفیزیک، مطالعه فرایندهای فیزیکی است که در سیاره زمین و منظومه شمسی رخ میدهد. شناخت پدیدههای مرتبط با تحول زمین جامد، جو و اقیانوسها برای تامین نیازهای اساسی زندگی انسان ضروری است؛ در ادامه با انواع روشهای ژئوفیزیکی اشنا می شوید:
اگر دوست دارید تا دست پر از دانشکده فارغ التحصیل بشوید بد نیست تا با نرم افزارهای تخصصی معدنی اشنا شوید حتما در کلاسهای کارتو گرافی و نقشه برداری نام نرم افزار سورفر به گوشتان خورده است که یکی از پر کاربردترین نرم افزارهاست اکنون به معرفی نرم افزارهای معدنی می پردازیم و در مطالب بعد بطور تخصصی با انها اشنا می شویم
برای اشنایی با نرم افزارها ادامه مطلب را بخوانید: