روش‌های نوین دفن پسماندهای جامد عملیات‌ استخراج و فرآوری مواد معدنی با تاکید بر تکنولوژی دفن‌هم‌زمان

الموضوعات :

علی بهنام فرد ¹ , سلمان قاسمی ²

1 - استادیار گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران. *(مسوول مکاتبات)
2 - کارشناسی ارشد فرآوری مواد معدنی، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران.

تاريخ الإرسال : 24 الثلاثاء , محرم, 1438 تاريخ التأكيد : 06 الأربعاء , ربيع الثاني, 1438 تاريخ الإصدار : 15 السبت , ربيع الثاني, 1440

الکلمات المفتاحية: فعالیت‌های معد‌ن‌کاری, سنگ باطله بخش استخراج, باطله فرآوری, روش‌های دفن باطله, دفن هم‌زمان,

ملخص المقالة :

پسماند جامد تولیدی در طی یک عملیات معدن کاری را می توان به دو گروه سنگ باطله بخش استخراج و باطله فرآوری تقسیم نمود. برای امکان پذیری استخراج کانسنگ، سنگ باطله باید برداشته شده و در یک دمپ قرار داده شود. دمپ سنگ باطله دارای ساختار و توزیع ابعادی ناهمگن است. سنگ باطله ممکن است دارای ابعادی کم تر از mm1/0 تا بزرگ تر از m1 باشد. باطله فرآوری به آن پسماند جامدی گفته می شود که پس از عملیات فرآوری دور ریخته می شود. پایداری مکانیکی توده باطله به دلیل توزیع اندازه ابعادی کوچک و محتوی آب بالا ضعیف است. آن ممکن است همچنین محتوی فلزات سنگین و واکنش گرهای فرآیندی مختلف باشد که احتمالاً برای موجودات زنده در یک اکوسیستم سمی هستند. بنابراین، باطله فرآوری باید در مکان های خاصی با لحاظ موارد ایمنی دفن شود. در این مقاله روش های متداول و نوین موجود برای دفن باطله های فرآوری شامل دفن در سدهای باطله، پرکردن مجدد، دفن در پیت معدن و دفن در زیردریا معرفی شده اند. همچنین روش نوین دفن هم زمان که در آن باطله های بخش فرآوری در منافذ موجود در سنگ های باطله بخش استخراج قرار می گیرد معرفی شده و مزایای آن برشمرده شده است. سپس پارامترهای مرتبط با برآورد امکان پذیری روش دفن هم زمان معرفی شده و تکنیک های مختلف برای اختلاط دو نوع پسماند جامد در این روش ذکر شده اند و یک مثال موردی گزارش شده است. با توجه به مزایای بی شمار روش دفن هم زمان، می توان آن را در معادن کشور نیز بکار گرفت.

المصادر:

1. Jones, H., Boger, D.V., 2012. Sustainability and Waste Management in the Resource Industries. Industrial and Engineering Chemistry Research, Vol. 51, pp. 10057-10065.


2. Lua, Z., Caib, M., 2012. Disposal methods on solid wastes from mines in transition from open-pit to underground mining, Procedia Environmental Sciences, Vol. 16, pp. 715 – 721.


3. El-Salam, A. R. A., Mining tailing and managements, B.Sc. Thesis, Tanta University, 2012.


4. Gowan, M., Lee, M., Williams, D. J., Co-disposal techniques that may mitigate risks associated with storage and management of potentially acid generating wastes. In: Andy Fourie and Richard Jewell, Proceedings of the First International Seminar on the Reduction of Risk in the Management of Tailings and Mine Waste (MINE WASTE 2010), 29 September - 1 October 2010, Perth, Australia.


5. Myers, T.,2016. Acid mine drainage risks – A modeling approach to siting mine facilities in Northern Minnesota USA, Journal of Hydrology, Vol. 533, pp. 277–290.


6. Erguler, Z.A.E., Erguler, G.K., 2015. The effect of particle size on acid mine drainage generation: Kinetic column tests, Minerals Engineering, Volume 76, p.p. 154–167


7. Benzaazoua, M., Kongolo, M., 2003. Physico-chemical properties of tailing slurries during environmental desulphurization by froth flotation, International Journal of Mineral Processing, Volume 69, Issues 1–4, pp. 221–234.


8. Magdalinovic1, N., Trumic1, M., Petkovic, Z., Rajic, V., 2004. Cyanide elimination from lead-zinc flotation, The European Journal of Mineral Processing and Environmental Protection, Vol. 4, No. 1, pp. 30-35.


9. Lottermoser, B., Mine Wastes: Characterization, Treatment and Environmental Impacts, 2^nd edition, Springer, Netherland, 2007.


10. Leduc, M., Bachens, M., Smith, M. E., 1995. Design of the Lohan tailings dam, Mamut Copper Mining Sdn. Bhd., Malaysia. Minerals Engineering, Vol. 8, No. 6, pp. 705-712.


11. Wills, B. A., Finch, J. A., Tailing Disposal, Chapter 16, In: Will's mineral processing technology, Elsevier, Amsterdam, 2016.


12. Blowes, D.W., Ptacek, C.J., J. Jurjovec, 2003. Mill Tailings: Hydrogeology and Geochemistry. In: J.L. Jambor, D.W. Blowes, and A.I.M. Ritchie (Eds.), Environmental Aspects of Mine Wastes, Short Course Series Vol. 31, Mineralogical Association of Canada, pp. 95-116.


13. van Zyl, D., 2014. A perspective of innovations in tailings management. In: Anderson, C., et al., (Eds.), Mineral Processing and Extractive Metallurgy: 100 years of Innovation. SME, Englewood, CO, USA, pp. 629637.


14. Julien, M., Kissiova, M., 2011. Benefits and challenges of using tailings as foundation and construction material to increase capacity of tailings storage facilities. Proc. Symposium 2011 sur l’Environnement et les Mines, Rouyn-Noranda, Canada.


15. Belem, T., Benzaazoua, M., 2008. Design and application of underground mine paste backfill technology. Geotechnical and Geological Engineering, Vol. 26 (2), 147174.


16. Peyronnard, O., Benzaazoua, M., 2011. Estimation of the cementitious properties of various industrial by-products for applications requiring low mechanical strength. Resources, Conservation and Recycling, Vol. 56, No. 1, pp. 22-33.


17. Li, W., Fall, M., 2016. Sulphate effect on the early age strength and self-desiccation of cemented paste backfill, Construction and Building Materials, Vol. 106, pp. 296–304.


18. Aldhafeeri, Z., Fall, M., 2016. Time and damage induced changes in the chemical reactivity of cemented paste backfill, Journal of Environmental Chemical Engineering, Vol. 4, pp. 4038–4049


19. Haiqiang, J., Fall, M., Cui, L., 2016. Yield stress of cemented paste backfill in sub-zero environments: Experimental results, Minerals Engineering, Vol. 92, pp. 141–150.


20. Breitenbach, A.J., Vector Engineering Inc. Golden, Colorado USA, Backfilling Depleted Open Pit Mines with Lined Landfills, Tailings Impoundments, and Ore Heap Leach Pads for Reduced Closure Costs, GeoAmericas 2008 Conference in Cancun, Mexico “Geosynthetics in Mining Applications”.


21. SRK Consulting, In-pit tailings disposal at Langer Heinrich – tailings storage facilities in a unique hydrogeological setting C Hore and D Luppnow, Tailings and Mine Waste Management for the 21st Century, 27–28 July 2015, Sydney, NSW.


22. Park, J. H., Edraki, M., Baumgartl, T., 2016. A practical testing approach to predict the geochemical hazards of in-pit coal mine tailings and rejects, Catena, Article in press, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.catena.2015.10.027


23. IIED, mining for the Future, Appendix A: Large Volume Waste Working Paper, Mining, Minerals and Sustainable Development, International Institute for Environment and Development (IIED), 2002.


24. Leduc, M., Bachens, M., Smith, M.E., Tailings Co-disposal™ & sustainable development, Special Symposium on Environmental Sustainability, 2004, SME Annual Meeting, Denver, Co.


25. Rico, M., Benito, G., Salgueiro, A. R., Diez-Herrero, A., Pereira, H.G., 2008. Reported tailings dam failures: A review of the European incidents in the worldwide context, Journal of Hazardous Materials, Vol. 152, pp. 846–852.


26. Leduc, M., Smith, M. E., Tailings Co -Disposal™ Innovations for Cost Savings and Liability Reduction, The Latin America Mining Record, July/Aug. 2003.


27. Gowan, M., Codisposal, Golder Associates, See information in:

http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=web&cd=6&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwjqzPuVhunPAhUjEpoKHSCwDc4QFgg8MAU&url=http%3A%2F%2Fwww.infomine.com%2Flibrary%2Fpublications%2Fdocs%2FCodisposalPresentation.ppt&usg=AFQjCNFprPqKKJxkQZ8P1jQ8lHO9algYlg

28. Habte, K., Bocking, K., Codisposal practices in mine waste management, Golder Associates, Project No. 09-1373-1004, Technical Memorandum, Feb 2012.