در تحقیق پیش رو، انتخاب سیستم تهویه برای تونل های شمالی و جنوبی ملت، مورد بررسی قرار گرفت؛ بدین منظور، میزان هوای مورد نیاز برای شدیدترین شرایط آلایندگی در داخل تونل های شمالی و جنوبی محاسبه شد. با استفاده از روش استاندارد جهانی کمیته پیارک در تعیین میزان آلودگی تونل ها، میزان هوای مورد نیاز برای ترقیق تونل های شمالی و جنوبی به ترتیب 1872 و 1100 مترمکعب در ثانیه بدست آمد؛ با بررسی میزان سرعت طولی جریان هوا در هر دو تونل، پس از اطمینان از عدم کارآمدی روش تهویه طولی به کمک جت فن، روش تهویه به کمک زوج دویل های میانی مورد بررسی قرار گرفت. محاسبات تهویه امکان به کارگیری این روش را مثبت ارزیابی کرد؛ محاسبات نشان داد که امکان تهویه تونل جنوبی به کمک یک و دو زوج دویل میانی و تونل شمالی به کمک دو زوج دویل میانی، فراهم است. برای تهویه تونل های شمالی و جنوبی ملت به روش زوج دویل های میانی، بادبزن های محوری معدنی، تولیدی گروه tlt مناسب تشخیص داده شد. این بادبزن ها توان تامین هوا تا 1200 متر مکعب بر ثانیه و فشار نهایی تا 7000 پاسکال را دارند. برای بررسی نحوه تعامل رفتار سیستم تهویه با آتش و دود ناشی از حریق، 1200 متر انتهایی تونل شمالی ملت، بر اساس روش تهویه به کمک دو زوج دویل میانی، شامل فن های محوری و جت فن ها مدلسازی شد. بر اساس سناریو انتخابی، حریق یک دستگاه کامیونت حمل مواد سوختی به شدت 30 مگاوات، در داخل تونل، به کمک نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شد. سرعت طولی جریان هوا در داخل تونل، قبل و حین حریق و اندازه سرعت بحرانی در حین حریق بررسی شد. نتایج مدلسازی، سرعت جریان طولی در تونل را با تقریب مناسب، نزدیک به مقدار عددی سرعت حاصل از محاسبات نشان داد؛ همچنین مشاهده شد که در صورت تشخیص سریع آتش و کنترل جریان هوای ناشی از فن های محوری، آشفتگی آتش کنترل و از سرایت آن به سایر خودروها پیش گیری می گردد. نشان داده شد، تامین سرعت بحرانی به کمک جت فن ها بسیار ساده تر و آشفتگی آتش در فرآیند ممانعت از عقب زدگی دود ناشی از حریق، با به کارگیری جت فن ها نسبت به فن های محوری دویل های تهویه، کمتر است. مشاهده شد در ترکیب جت فن با سایر روش های طولی، ایجاد جریان طولی نزدیک به سرعت بحرانی محاسباتی، توسط سایر تجهیزات تهویه، در هنگام آتش سوزی، بازدهی مناسب جت فن ها در تامین سرعت بحرانی را به همراه خواهد داشت.

در این مطالعه ابتدا کلیاتی از روش تولید مس از کانه های مس دار بیان می شود و سپس یکی از رو-ش های پیش فرآوری فلز مس یعنی هیدرومتالورژی به طور جزئی بیان می شود، سپس به بررسی فرآیند بیولیچینگ پرداخته می شود، از آن جا که هدف اصلی این پایان نامه شبیه سازی فرآیند بیولیچینگ کالکوپیریت است بنابراین شناخت مکانیزم فرایند بیولیچینگ بسیار ضروری به نظر می-رسد. بعد از این به معرفی اجمالی انواع مدل های معرفی شده در مورد بیولیچینگ پرداخته می شود و همچنین یک مورد از مطالعه ی اساسی صورت گرفته در مورد شبیه سازی مس شرح داده می شود، در انتها بعد از انتخاب یک مدل، کلیاتی از نرم افزار سیمولینک بیان می شود و پس از آن شروع به نوشتن کد های معادلات در نرم افزار سیمولینک متلب می شود و بعد از اتمام شبیه سازی برای اعتبار سنجی مدل، نتایج حاصله از شبیه سازی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. نتایج آزمایشگاهی که در اینجا استفاده می شود از آزمایشات بیولیچینگ ترموفیلی انجام شده توسط ویلکاز بر روی کنسانتره ی کالکوپیریت معدن آتاکاما در دانشگاه توکیو ژاپن در سال 2008 به دست آمده است. نمودارهایی جهت مقایسه ی نتایج شبیه سازی و مقادیر آزمایشگاهی رسم شده است، نتایج مطابقت نسبتاً خوبی با اطلاعات آزمایشگاهی دارند اما هنوز بسیار نیاز به توسعه دارند، در انتهای مطالعه نیز پیشنهادهایی برای بهبود کار مطرح شده است.

هدف از انجام این پروژه، یافتن شرایط بهینه ی بازیابی روی در حضور مقدار فراوانی منگنز، از خاک کم عیار اکسیدی معدن مهدی آباد است. علاوه بر این به بررسی تاثیر هم افزایی (دی-2- اتیل هگزیل فسفونیک اسید) دپا و تری بوتیل فسفات بر روی جدایش روی و منگنز پرداخته شده است. به منظور انجام آزمایش ها، محلول ساختگی مشابه با محلول حاصل از فروشویی خاک معدن تهیه شد و آزمایش های بهینه سازی بر روی این محلول انجام گرفت. عامل های مورد بررسی در مرحله ی استخراج شامل (5/0-5) ph، غلظت حلال های آلی دپا (20-40%) و تری بوتیل فسفات (0-10%)، دما (20-40 درجه ی سانتیگراد)، زمان (1-15 دقیقه)، نسبت فاز آبی به آلی (1-8) بوده و در مرحله ی استخراج معکوس عوامل (1-3/2) ph، نسبت فاز آلی به آبی (10-30) در مرحله ی شستشو؛ غلظت اسید سولفوریک و هیدروکلریک اسید (140-220 گرم بر لیتر) و نسبت فاز آلی به آبی (1-4) مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله ی استخراج تحت شرایط بهینه ی غلظت 25% دپا، دمای 40 درجه ی سانتیگراد، زمان اختلاط 10 دقیقه، نسبت آلی به آبی 1 و طی یک مرحله استخراج؛ روی، منگنز، نیکل و آهن به ترتیب 95/99%، 01/14%، 6/6% و 97% بازیابی شدند. همچنین نتایج آزمایش های هم افزایی دپا و تری بوتیل فسفات نشان داد که تری بوتیل فسفات تاثیر زیادی در بازیابی روی ندارد اما سبب جدایش مناسب روی و منگنز می شود، به طوری که ph50? روی و منگنز در اثر استفاده از تری بوتیل فسفات از 95/0 به 2/1 افزایش می یابد. با انجام آزمایش های شستشو مشخص شد که در نسبت آلی به آبی 10/1 و 3/2=ph روی، منگنز، نیکل و آهن به ترتیب 29/0%، 3/92، 3/0% و 2/4% به فاز آبی بازیابی شدند. در این پروژه با استفاده از اسید سولفوریک و کلریدریک اسید به استخراج معکوس از فاز آلی پرداخته شد و نسبت آلی به آبی 3/1 و غلظت 200 گرم بر لیتر اسید سولفوریک و هیدروکلریک به عنوان مقادیر بهینه انتخاب گردید. در آزمایش های استخراج معکوس با استفاده از اسید سولفوریک بازیابی فلزات به فاز آبی برای روی، منگنز، نیکل و آهن به ترتیب 32/96%، 6/14%، 77/21% و 26/5% و با استفاده از هیدروکلریک اسید به ترتیب 47/95%، 15/15%، 2/10% و 6/6% بدست آمد.

کک به عنوان سوخت جهانی برای تهیه فولاد در کوره بلند استفاده می شود. وجود گوگرد در زغال-سنگ یکی از مشکلات عمده استفاده از زغال سنگ در کاربردهای کک سازی و سوختی است چراکه باعث شکنندگی فولاد می شود. علاوه برا این، دی اکسید گوگرد متصاعد شده ناشی از سوخت کک، آسیب های زیست محیطی فراوانی را به دنبال دارد. از اینرو حذف گوگرد قبل از سوختن زغال سنگ امری ضروری است. در این مطالعه ترکیبی از باکتری های تیوباسیلوس فرواکسیدانس، تیوباسیلوس تیواکسیدانس و لپتوسفیریلیوم فرواکسیدانس به عنوان بازداشت کننده پیریت در فلوتاسیون زغال سنگ مورد استفاده قرار گرفت. رفتار فلوتاسیون پیریت و زغال سنگ با استفاده از روش فلوتاسیون مستقیم در دو حالت فلوتاسیون مرسوم و در حضور باکتری ها با هم مقایسه شد. همچنین اثر غلظت کلکتور، زمان آماده سازی و زمان کف گیری مورد بررسی قرار گرفت. بازیابی گوگرد در فلوتاسیون زیستی زغال سنگ نسبت به فلوتاسیون مرسوم کاهش یافت و همچنین نتایج نشان داد فلوتاسیون زیستی حساسیت بالایی نسبت به غلظت گازوئیل دارد. زمان آماده سازی تاثیر چندانی روی بازیابی ماده سوختی و گوگرد نداشت که تاییدکننده این مطلب است که سازوکار عملکرد باکتری ها از نوع جذب است.

با توجه به اینکه در خطوط تولیدی روی، پسماندهای زیادی تولید می گردد در نتیجه بازیابی عناصر ارزشمند این پسماندها بسیار مهم و اقتصادی می باشد. یکی از مهمترین این پسماندها فیلترکیک تصفیه گرم یا فیلترکیک کبالت می باشد. حجم تولیدی این پسماندها بصورت تقریبی 4000 تن در سال می باشد. از جمله مهمترین عناصر باارزش می توان به عناصر کبالت، روی و منگنز اشاره کرد. مهمترین و چالش برانگیزترین قسمت از پروژه استحصال عناصر باارزش از پسماند کیک گرم، جدایی دو عنصر کبالت و منگنز از یکدیگر می باشد که بدلیل رفتار مشابه به هم جدایش این دو عنصر بسیار مشکل است. مطالعات زیادی در رابطه با جدایش این دو عنصر از همدیگر صورت گرفته که از جمله این روشها می توان به شستشوی انتخابی، ترسیب و استخراج حلالی اشاره کردکه البته سهم مربوط به استخراج حلالی در این مطالعات بیشتر از سایرین می باشد. استفاده از مخلوط دو ماده آلی به نام های لیکس63 و ورساتیک 10، از جمله روشهای استخراج حلالی است که تا کنون مطالعات زیادی پیرامون آن صورت گرفته است. در این پروژه به بررسی استحصال کبالت و منگنز با استفاده از روشهای مختلف هیدرومتالورژیکی (لیچینگ، ترسیب، الکترووینینگ، تبادل یون و...) پرداخته می شود. همچنین پروسه ای جهت تولید نانوذرات کبالت از فیلترکیک تصفیه گرم پیشنهاد می گردد.

در صنعت فراوری مواد معدنی ،که در آن از مدارهای مختلف خردایش و جدایش برای تهیه محصول نهایی با ارزش استفاده می شود ، اندازه گیری بعضی از خصوصیات مانند دبی خیلی مشکل و یا غیر ممکن می باشد.دلیل این امر عمدتا به عدم دسترسی آسان به محل جریانها،مشکل نمونه برداری و هزینه های تجهیزات لازم جهت اندازه گیری مربوط میشود[1] . مهمترین و اساسی ترین خصوصیات بدست آمده از مدارهای فراوری مواد، موازنه بودن آنها است.بدلیل وجود خطا در نمونه برداری ، عدم پایایی سیستم در زمان نمونه برداری و خطا در آنالیزهای شیمیایی ، داده های خام حاصل از نمونه گیری درکارخانه ها موازنه نیستند. در این پژوهش به بررسی موازنه جرم مدار کارخانه فراوری سنگ آهن سرخه دیزج پرداخته شده است. در ابتدای پژوهش تمام نرخ های جریان را توسط نمونه گیری و با کمک روابط تجربی بدست آوردیم که کاری بسیار وقت گیر و پیچیده بود پس از آن با تشکیل دستگاه معادلات 16 مجهولی و به کمک معادلات ماتریسی به تعیین نرخ های جامد جریان های مجهول پرداختیم. همچنین در این پژوهش با استفاده از داده های تجزیه سرندی، دبی کنسانتره سه جداکننده مغناطیسی را بر حسب کسری از خوراک ورودی بدست آوردیم که اختلاف بسیار ناچیز و قابل اغماضی را با دبی حاصل از موازنه جرم ماتریسی شاهد بودیم که این اختلاف ناچیز نشان دهنده اعتبار محاسبات و نمونه گیری ها می باشد. در موازنه جرم با تبدیل کل مدار فراوری به یک سری گره ها و جریانهای مرتبط با هم و با کمک محاسبات ماتریسی، می توان با کمترین هزینه و کوتاهترین زمان، دبی جریان های مجهول را محاسبه نمود. در این پژوهش کلیه نرخ های جریان را از طریق روابط موازنه جرم و با حداقل نمونه برداری و آنالیز محاسبه می کنیم و در آخر با نتایج بدست آمده از محاسبات پیچیده و دشواری که به روش تجربی انجام شد؛ مورد مقایسه قرار خواهیم داد. به منظور اقتصادی بودن فرایند پر عیار سازی مواد معدنی، یک عیار و بازیابی مشخصی مورد قبول است که صرف هزینه های سنگین فراوری (خردایش، طبقه بندی، جدایش و ... ) را از لحاظ اقتصادی توجیه کند؛ بنابراین در دست داشتن اطلاعاتی نظیر عیار، دبی های ورودی و خروجی جداکننده ها ، بازیابی لحظه ای مدار و ... برای تنظیم نرخ خوراک دهی و سرعت درام ها به منظور کنترل مدار فراوری لازم و ضروری است.