بررسی فرآیندهای انتقال اکسیژن به داخل کومه های سنگ باطله معدن مس سرچشمه

اکسایش پیریت و تولید زهاب اسیدی یکی از مشکلات زیست محیطی معادن سولفید فلزی است. میزان حضور اکسیژن در مجاورت کانیهای سولفیدی، مهمترین عامل کنترل کننده میزان اکسایش این کانیهاست. بنابراین شناسایی فرآیندهای موثر در انتقال اکسیژن به داخل کومه های سنگ باطله در ارزیابی زیست محیطی بسیار اهمیت دارد. در این پژوهش،۳۰ نمونه از ۶ ترانشه حفر شده در کومه های باطله ۱۹ و ۳۱ معدن مس سرچشمه برداشت و با استفاده از تجزیه XRD، آزمایش ASTM-D۲۴۹۲، آزمایش pH خمیری، تحلیل دانه بندی و همچنین مشاهدات صحرایی، فرآیندهای انتقال اکسیژن به مواد باطله، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج XRD نشان داد کانیهای کوارتز، آلبیت، مسکویت، کلریت، پیریت و ارتوز کانیهای غالب در نمونه ها هستند. با توجه به حضور پیریت در اکثر نمونه ها و نبود کانیهای کربناته، تولید زهاب اسیدی در کومههای سنگ باطله معدن مس سرچشمه قابل انتظار بود. بر اساس مشاهدات صحرایی، مجراهایی با شارش قوی هوای گرم و مرطوب در اعماق ۳ تا ۵ متری شناسایی شد که در نمونه های مرتبط با آن، میزان رطوبت (۲۵/۸ و ۴۳/۱۳ درصد) و سولفات (۵/۴ و ۰۲/۷ درصد) بالا و در مقابل میزان پیریت (۵/۱ و ۲۳/۶ درصد) و pH (۱۳/۳ و ۸۸/۲) پایین است. نتایج به دست آمده همچنین نشان داد، دو عامل ناهمگنی اندازه ذرات و حضور لایه هاردپن، کنترل کننده شدت فرآیندهای انتقال اکسیژن می باشند. این عوامل باعث شده اند همرفت هوا از مواد درشت دانه کف و اطراف کومه ، فرآیند مسلط در رساندن اکسیژن به پیریت باشد. تسلط این فرآیند باعث وفور اکسیژن، دمای بالا و ایجاد شرایط مناسب برای فعالیت باکتری های اکسید کننده پیریت شده که اکسایش پیریت با شدت بیشتر و تا اعماق پایین تر کومه سنگ باطله را به دنبال دارد.

Keywords:

کومه سنگ باطله , اکسایش کانیهای سولفیدی , نفوذ اکسیژن , همرفت هوا , ناهمگنی مواد باطله , هاردپن , معدن مس سرچشمه