Skip to main content
SUPERVISOR
Saeed Mahdavi,Alireza Baghbanan,Ali Ahmadi ameleh
سعيد مهدوي (استاد مشاور) عليرضا باغبانان (استاد راهنما) علي احمدي عامله (استاد راهنما)
 
STUDENT
Roohollah Narimani Dehnavi
روح اله نريماني دهنوي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده معدن
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Numerical Modeling of the Chemo- Hydro- Mechanical Processes and their Effects on the Heap Leach Stability
In the leaching process the valuable element is transferred from the solid phase into the liquid phase via a leachate solution. Heap leaching is one of the most common leaching methods in the large scale. The safe performance of the leaching process is largely dependent on the heap stability. What happens in the large (macro) scale of the heap is directly or indirectly depended on the processes happening in the small (micro) scale. Predicting the state of the heaps after leaching improves the design and management of the overall structure of the heap. The main goal of this research is to have a better understanding of the mechanical behavior of the heaps before and after the utilization. In this regard, the coupled f chemo-hydro-mechanical process involved in the field of the heap 4 of Sarchesmeh Mine is modeled using the numerical and experimental methods. The results of experiments conducted on the heap soil before and after the simulated leaching process indicates that the soil grains density and size decreases. While the grain size distribution doesn’t change significantly. The results of the direct shear tests on the leached test samples indicated a decrease of about 4.6 degrees in the internal friction of the soil. After conducting the experiments, the accumulation and the leaching of the soils in the heap and their effect on the stability were modeled using PFC 2D in the 2D state. increasing the layers and their height in the steep beds increases the possibility of instability. In the current situation of heap 4 of Sarchesmeh Mine(at a height of 4.5 m) in the bed dip of 14% there is a significant decrease in the angle of repose of 2 nd and 3 rd layers. The situation of 2 nd and 3 rd layer of the heap in the height of 6.5 m and the bed dip of 8% indicates a decrease of 1:2.5 to 1:3.5 angle of repose. In the bed dip of 14% and the height of 6.5 m 2 nd layer is considered to be critical. After finishing the leaching of 4 layers in in the bed dip of 14% and the height of 10 m the 2 nd layer slips. It seems that the leaching in small scale and in the lower height layers doesn’t have a destructive effect on the heap stability. Increasing the height and the number of layers while increasing the bed dip makes the stability a critical issue.
در فرآيند ليچينگ، عنصر باارزش توسط يک محلول شستشودهنده از فاز جامد به فاز مايع منتقل مي شود. هيپ ليچينگ يکي از رايج ترين روش هاي ليچينگ در مقياس بزرگ مي باشد. عملکرد ايمن يک فرآيند ليچينگ تا حدود زيادي وابسته به پايداري سازه هيپ آن مي باشد. بدون ترديد آن چه در مقياس بزرگ (ماکرو) هيپ رخ مي دهد، به طور مستقيم يا غير مستقيم متأثر از فرآيندهاي حادث در مقياس کوچک (ميکرو) است. از طرفي پيش بيني وضعيت هيپ هاي معدني پس از ليچينگ کمک شاياني به بهبود طراحي و مديريت ساختار کلي هيپ مي کند. هدف اصلي اين تحقيق، شناخت رفتار مکانيکي هيپ هاي معدني قبل و بعد از بهره برداري مي باشد. در اين راستا فرآيند توامان شيميايي-هيدرو-مکانيکي موثر در محل هيپ 4 معدن مس سرچشمه به روش آزمايشگاهي و عددي مدلسازي گرديد. نتايج آزمون هاي آزمايشگاهي انجام گرفته روي خاک هيپ قبل و بعد از ليچينگ شبيه سازي شبيه شده حاکي از کاهش وزن مخصوص دانه هاي خاک و ابعاد دانه هاي خاک مي باشد. اين در حالي است که نحوه توزيع دانه بندي خاک تغيير چنداني نداشته است. از طرفي نتايج آزمون هاي برش مستقيم انجام گرفته روي نمونه هاي ليچ شده کاهش 6/4 درجه اي زاويه اصطکاک خاک را نشان مي دهد. پس از انجام آزمون هاي آزمايشگاهي نحوه انباشته شدن و ليچينگ مواد معدني در هيپ و تاثير آن ها بر روي پايداري هيپ به کمک نرم افزار PFC 2D در محيط دو بعدي شبيه سازي شد. در شيب هاي بالا با افزايش لايه ها و بالا رفتن سطح تنش در لايه هاي مياني، احتمال ناپايداري افزايش مي يابد. در ارتفاع 5/4 متر که ارتفاع لايه هاي فعلي هيپ 4 معدن مس سرچشمه مي باشند، تنها در شيب بستر 14 درصد لايه هاي دوم و سوم با کاهش زاويه قرار گيري قابل توجهي همراه هستند. مقايسه وضعيت لايه دوم و سوم هيپ در ارتفاع 5/6 متر و با شيب بستر 8 درصد نشان دهنده کاهش زاويه قرار گيري از حدود 5/2:1 به 5/3:1 مي باشد. در شيب بستر 14 درصد و ارتفاع 5/6 متر لايه دوم بحراني تلقي مي شود. در شيب بستر 14 درصد و ارتفاع 10 متر پس از اتمام ليچينگ 4 لايه، لغزش در لايه دوم پديده غالب است. به نظر مي رسد ليچينگ در مقياس کوچک و در لايه هاي با ارتفاع کم تاثير بسيار مخربي بر روي پايداري هيپ ندارد. بديهي است با افزايش ارتفاع و تعداد لايه ها و افزايش شيب بستر هيپ، تامين پايداري آن يک مسئله بحراني خواهد بود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی