بررسي و مطالعه بازيافت باطله های قدیمی معدن آهنگران

مقدمه                                                                                             1

فصل اول- کلیات
سرب و سابقه تاریخ                                                                                 3
خواص فیزیکی- خواص شیمیائی                                                                 4
مصارف صنعتی                                                                                     5
ترکیبات شیمیائی و موارد مصرفی                                                                6
کانیهای سرب                                                                                       10
نقره                                                                                                  10
ترکیبات نقره                                                                                       12
کانی های نقره                                                                                      13
موارد استعمال نقره                                                                                14

فصل دوم- مشخصات كنسار آهنگران
موقعیت کانسارهای سرب و روی                                                                18
تقسیمات زمین شناسی ایران                                                                      23
زمین شناسی ناحیه آهنگران                                                                      23
جغرافیا و راههای دسترسی                                                                       24
پیشینه معدنکاری در منطقه                                                                       25

فصل سوم- سد های باطله معدن آهنگران
نوع واحد نمونه برداری                                                                            28
سیستم های نمونه برداری سه بعدی                                                                28
روش کار                                                                                            30
محاسبه مقدار و وزن نمونه های سد                                                              30
شروع کار نمونه بردار                                                                             42

فصل چهارم- تقسیم و آماده سازی نمونه ها
مطالعات میکروسکوپی اولیه                                                                        44
تعیین دانه بندی                                                                                        46
تعیین زمان خردایش                                                                                  49
تعیین روشهای کانه آرائی،الف) روش های ثقلی                                                  50
میزموزلی                                                                                             51
مطالعات میکروسکوپی سد های باطله                                                              53
مطالعات میکروسکوپ الکترونی                                                                   56
بورنونیت                                                                                              57
گالن                                                                                                    59
نتيجه گيري                                         60
منابع و ماخذ                                        61








مقدمه
     معدن آهنگران ملایر از معادن سرب و نقره کشور می باشد که از سال 1337 تولید سرب و نقره در این معدن شروع شده است و در سال 1351 یک کارخانه فلوتاسیون با ظرفیت تولید 3000 تن کنسانتره در سال احداث شده است.
با توجه به کار کارخانه در طول 20 سال ذخیره باطله های کارخانه فلوتاسیون به رقم قابل توجهی حدود یک میلیون تن رسیده است.
بار ورودی با عیارهای مختلف از11% تا 4% به کارخانه داده شده است که به توجه به راندمان طراحی کارخانه 75% و 4%عیار خاک ورودی لذا باطله ها دارای عیار متوسط 5/1%سرب می باشند.
نزدیکی محل دپوی این باطله ها به کارخانه و دانه بدی زیر110 این باطله ها که قسمتی از هزینه های حمل و آتشکاری و خردایش را کاهش میدهد ما را بر آن داشت تا اطلاعاتي در خصوص فعاليت هاي انجام شده دراستفاده مجدد این باطله ها بعنوان خوراک اوليه کارخانه جمع آوري شود که این پایان نامه به همین منظور تدوین شده است امید است که مورد استفاده قرار بگیرد.
سرب و سابقه تاریخی
     سرب که به عربی رصاص اسودودر اوستا سرو یا سروه ودر زبان پهلوی سرب گفته میشود از هزاره چهارم قبل از میلاد مورد مصرف قرار گرفته است در ابتدا سنگهای معدنی مس که دارای سرب بوده و در اثر حرارت تولید همبسته ای مینموده اند مورد استفاده قرار گرفته و سپس بتدریج از سنگهای معدنی سرب بهره برداری بعمل آمده است.طبق باستانشناسان قدیمی ترین قومی که سرب را مورد استفاده قرار داده اند مصریهای باستان بوده اند که این فلز رابرای لعاب ظروف بکار برده واز کانیهای سرب نقره دار نقره استخراج نموده اند.
در ایران سرب از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب کربناتهای سرب آسان بوده بهره برداری از معادن کربنات سرب زودتر شروع شده و دیده می شود در معادنی که سولفور و کربنات تواما وجود داشته فقط از سنگهای معدنی کربناتی بهره برداری نموده اند.
دردوران قبل ازاسلام ازسرب بعنوان ملات در کارهای ساختمانی سدسازی و پل سازی استفاده می شده و بعلاوه ازآن برخی از ظروف ساخته شده است. از ترکیبات سرب نیز برای ساختن رنگها نقاشی و مواد دارویی استفاده میشده است.
در دوره بعد از اسلام بهره برداری معادن سرب بیشتر به جهت بدست آوردن نقره بوده است و در اغلب کتب این معادن را معادن نقره نامیده اند. تا قبل از جنگ جهانی دوم مصرف سرب در ایران ناچیزبودواز معادن سرب بهره برداری چندانی بعمل نمی آمد ولی بعد از جنگ بهره برداری از معادن سرب بیشتر به منظور صادرات افزایش یافته است.








2-1-خواص فیزیکی:
     سرب خالص خواص فیزیکی به این شرح میباشد: وزن اتمی 9/207 عدد اتمی 82 نقطه ذوب c5/327 نقطه جوشc1744 وزن مخصوص35/11 گرم بر سانتی متر مکعب درc20 سختی 1/5 در اشل موس رنگ آبی خاکستری.
فلز سرب در سیستم مکعبی و رده هگزا اکتائدرال متبلور می شود و دارای جلای فلز میباشد سرب شامل چهار ایزوتوپ206pb و 204pb و 207pb و 208pb است و جزء فلزات رادیواکتیو بشمار می رود.


3-1-خواص شیمیایی:
     سرب در گروه 4 و در دوره 6 جدول تناوبی عناصر قرار دارد و دارای دو نوع ظرفیتمی باشد.(دو ظرفیتی و چهار ظرفیتی). علامت شیمیایی آن pb است. یکی از خواص مهم آن مقاوم بودن در مقابل خوردگی می باشد. این فلزدر مقابل اسیدسولفوریک مقاوم است این مقاومت در مقابل اسید کلریدریک کمتر و در مقابل اسید نیتریک مقاومتی نداشته ودر آن حل میشود اسید فلوئوریدریک در حالت رقیق بر سرب اثری ندارد. اسید تارتاریک و اسید استیک به کندی سرب را حل می کنند.
اکسید اسیون سرب در هوا و در دمای معمولی بعلت وجود لایه اکسیدی و کربناتی نازک برروی سطح آن انجام نمی گیرد. سرب مذاب در دمای بیش از 500 درجه سانتی گراد به سرعت اکسیده شده به pbo تبدیل می گردد که اصطلاحا این اکسید را لیتارژ میگویند
لیتارز در حالت مذاب با مواد قلیایی ترکیب شده و تولید پلومبایت(Na2Pb2) میکند.
اکسیدهای سرب (سرنجی یا می نیم) و PbO2 می باشند اکسیدها و سیلیکاتهای سرب در دمای 700-600 درجه سانتی گراد توسط منو اکسید سرب احیا می شوند. کلیه ترکیبات سربی مسموم کننده هستند.





مصارف صنعتی
     مصارف سرب و ترکیبات آن را می توان به دو دسته تقسیم بندی کرد:

الف) مصارف فیزیکی و مکانیکی
     سرب و ترکیبات آن در حال حاضر برای آلیاژ سازی وسایل تسلیحاتی غلاف پوششهای کابلها ورق پروفیل یاتاقان سازی پوششهای اسپری لوله های نرم لحیم کاری، صنعت چاپ و نوار و سیم کاربردهای وسیعی دارد.
مهمترین آلیازهای سرب عبارتند از:
1- آلیاژ سرب آنتیموان قلع آرسنیک و کلسیم که دارای خواص مکانیکی خوبی هستند.
2- آلیاژ سرب و قلع برای استفاده در لحیم کاری.
3- آلیاژ سرب قلع و آنتیموان با 8 تا 12 در صد قلع برای حروف چاپی در صنعت چاپ.
4- آلیاژ سرب قلع و آنتیموان با 8 تا 12 در صد قلع برای چاپی در صنعت چاپ.
5- آلیاژ سرب و بریلیم برای استفاده در پریزهای برق.

ب) مصارف شیمیائی
     سرب و ترکیبات آن در صنایع شیمیائی مصارف عمده ای دارند:
1- سفید آب شیخ 2(Pbco3)Pb(OH)2 که ماده اولیه رنگسازی است،
2- اکسید سرب قرمز یا منواکسید سرب Pboکه اکسید کننده ای قوی است و به عنوان کمک ذوب استفاده می شود،
3- PbO2 نیز اکسید کننده ای قوی می باشد و در صنایع کبریت سازی کاربرد دارد،
4- Pb(C2H5)4 یعنی تترااتیل سرب که باعث اشتغال بهتر نفت و بنزین می شود و کاربرد وسیعی در صنایع نفت و پتروشیمی دارد،
5- استفاده از فلز سرب در صنایع گوناگون بعنوان محافظ در مقابل خوردگی،
6- Pb3O4 و PbO در صنایع لعابکاری برای تولید لعاب،




ترکیبات شیمیائی و موارد مصرف آنها:
     1- منواکسید سرب (لیتارژ) به فرمول PbO موارد مصرف آنها عبارتنداز:باطری سازی کلروسرب،سرنج و آستررنگها،سرامیک لعاب،پیگمانهای کروم،لاستیک سازی سیمان سخت،تهیه دی سولفیدها، پالایش روغن،کبریت سازی.
2- دی اکسید سرب به فرمول PbO2 موارد مصرف آن عبارتنداز:نساجی،باطریهای خشک و الکترود،الاستولرهای پلی سولفید،کبریت سازی،مواد منفجره،آنالیزهای شیمیائی.
3- تری اکسید سرب (سرنج یا سرب قرمز) به فرمول Pb3O4 موارد مصرف آن عبارتنداز: باطری سازی،سرامیک و لعاب،کبریت سازی،ترکیبات سرب و فریت،الکل،روغن جلا،رنگ فلزی،بست اتصالات لوله،شیشه.
4- کربنات بازیک سرب به فرمول 2PbCO3Pb(OH)2 موارد مصرف آن عبارتنداز:تهیه آب ورنگهای روغنی،سرامیک،کاغذ سازی،دباغی.
5- نیترات سرب به فرمول Pb(NO3)2 موارد مصرف آن عبارتنداز:تهیه سیمان رنگی،تهیه رنگینه های زرد،نارنجی و سبزکرم،رنگینه سفید سرب و رنگینه نارنجی مولیبدات باطری سازی،تهیه نمکهای سرب،فتوگرافی،نساجی ورنگسازی،کبریت سازی،حکاکی ولیتوگرافی.
6- استات سرب به فرمولPb(C2H3O2)2.3H2Oموارد مصرف آن عبارتنداز:رنگرزی پارچه ضدآب جلا،خشک کننده های سربی،رنگینه های کرم،حشره کش،رنگ،رنگ مو،معرف آنالتیک.
7- الکیل سرب به فرمولPb(CH3)4،Pb(C2H5)4 موارد مصرف آن عبارتنداز: بهبود خاصیت خوش سوزی سوخت.
8- آنتی مونات سرب به فرمول Pb3(SbO4)2موارد مصرف آن عبارتنداز:شیشه رنگارنگ سفال و چینی.
9- ارسنات سرب به فرمول Pb3(AsO4)2مصارف آن عبارتنداز:حشره کش و علف کش.
10- ارسنیت سرب به فرمول Pb(AsO2)2موارد مصارف آن عبارتنداز:حشره کش.
11- آزید سرب به فرمول Pb(N3)2موارد مصرف آن عبارتنداز:مواد منفجره.
12- برای سرب به فرمول Pb(BO2)2.H2O موارد مصرف آن عبارتنداز:جلاو خشک کن رنگ،رنگ ضدآب،پوشش سرامیکهای هادی الکتریسیته.
13- کلرید سرب به فرمولPbCL2 موارد مصرف آن عبارتنداز:تهیه نمکهای سرب،معرفهای آنالتیک،رنگینه های کرومات سرب.
14- مخلوط کلروسیلیکات سرب با نام تجارتی Lectro-60مواردمصرف آن عبارتنداز:عایق ها و نوارهای وینیل.
15- کرومات سرب به فرمول PbCro4موارد مصرف آن عبارتنداز:رنگینه های صنعتی،لاستیک،پلاستیک،پوششهای سرامیکی،آنالیزآلی.
16- سیانیدسرب به فرمول Pb(CN)2موارد مصرف آن عبارتنداز:متالورژی.
17- دی متیل دي تیوکربامات سرب به فرمولPb[SCSN(CH3)2]2،موارد مصرف آن عبارتنداز: ولکانیزاسیون لاستیک.
18- فلورید سرب به فرمول PbF2موارد مصرف آن عبارتنداز:الکترونیک واپتیک،قطعه برای رشد کریستال،ماده روان کننده.
19- فلوئوسیلیکات سرب به فرمول PbSIF6.2H2Oموارد مصرف آن عبارتنداز:محلول تصفیه الکتریکی سرب.
20- فرمارات سرب تترابازیک با نام تجارتی Lectro-78موارد مصرف آن عبارتنداز:عایق الکتریکی،ساخت صفحات گرامافون.
21- فرمات سرب به Pb(CHO2)2موارد مصرف آن عبارتنداز:مصرف درشیمی تجزیه.
22- هیدرواکسیدسرب به فرمولPb(OH)2-Pb2O(OH)2موارد مصرف آن
عبارتنداز:نمکهای سرب،دی اکسید سرب.
23- یدید سرب به فرمول PbI2موارد مصرف آن عبارتنداز:برنزسازی،چاپ،فتوگرافی.
24- لیتولئات سرب به فرمول Pb(C18H31O2)2مواردمصرف آن عبارتنداز:صنایع دارویی،خشک کننده رنگ و جلا.
25- مالئات سرب تری بازیک،مواد مصرف آن عبارتنداز:ولکانیزه کردن پلی اتیلن،پایدارکننده وینیل.
26- مولیبدنات سرب به فرمول :PbMoO4 موارد مصرف آن عبارتنداز:شیمی تجزیه،رنگینه(نارنجی مولیبدات)،الکترونیک واپتیک.
27- نفتات سرب،موارد مصرف آن عبارتنداز:خشک کننده رنگ وجلا،محافظ چوپ،حشره کش کاتالیست روغنهای روان کننده،تهیه صابون.