پیش بینی غلظت اکسیژن و پیریت باقیمانده در دمپ های باطله معدن مس سرچشمه بر پایه مدل سازی عددی حجم های محدود
Abstract
عملیات معدنکاری اغلب سبب آلودگی زیست محیطی طولانی مدت شده و مشکلات زیادی را به بار می آورد. از جمله این اثرات می توان تولید زهاب اسیدی و تخلیه فلزات سنگین به داخل آب های سطحی و زیرزمینی را نام برد. این مسایل در نتیجه اکسید شدن پیریت و دیگر کانی های سولفیدی در مجاورت آب و اکسیژن هوا رخ می دهند و سبب تولید زهاب اسیدی می شوند. اکسیژن طی مکانیزم های مختلفی می تواند وارد دمپ های باطله شده و با کانی های سولفیدی تماس حاصل نماید که غالبترین آن ها مکانیزم نفوذ اکسیژن در فازهای گازی و آبی از طریق منافذ موجود در دمپ است. در این تحقیق سعی شد تا میزان نفوذ اکسیژن و اکسسیداسیون پیریت در دمپ های باطله معدن مس سرچشمه مورد بررسی و مدل سازی قرار گیرد. مدل سازی عددی با استفاده از نرم افزار phoenics انجام شد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی با استفاده از روش های تحلیلی مقایسه گردید و مشخص شد که در هر دو روش تحلیلی و عددی، ضریب نفوذ اکسیژن می تواند نقش مهمی در فرآیند اکسیداسیون و تولید آلودگی داشته باشد. بعلاوه، نتایج به دست آمده از مدل سازی نشان می دهد که پس از 4 سال از آغاز فرآیند اکسیداسیون، درصد پیریت باقیمانده در نمونه های سطحی به 8/13 درصد می رسد. این درصد با افزایش عمق به صورت تدریجی افزایش یافته تا اینکه در عمق تقریبی 5/2 متر به مقدار اولیه پیریت در باطله ها یعنی حدود 5/18 درصد می رسد. نتایج به دست آمده از چنین مطالعاتی می تواند در طراحی روش هایی مناسب جهت به حداقل رساندن آلودگی های زیست محیطی و اثرات آنها روی منابع آب مورد استفاده قرار گیرد.