بخشی از مقاله
چکیده
فرآیند استحصال مس از سنگ معدن به مفادیر قابل توجهی آب در مراحل ﳐتلف فرآیند - بویژه در مرحله پرعیار کﲏ - نیاز دارد. خوردگی - شیمیایی و بیولوژیک - سبب پوسیدگی لولههاي آبرسانی، ﲢمیل هزینههاي هنگفﱵ جهت تعمﲑات و ﳘچنﲔ هدر رفﱳ آب مصرﰲ میگردد. با توجه به اینکه حدود 30 درصد از آل خوردگی در صنایع ﳐتلف مربوط به خوردگی میکروبی میباشد، جداسازي باآﱰیهاي موثر در فرایند خوردگی میکروبی، بررسی نقش آهنا در فرایند مذآور و ﳘچنﲔ تعیﲔ باآﱰيآش مناسب جهت توقف خوردگی از اﳘیت ویژهاي برخوردار است. پس از ﳕونهگﲑي از مناطق ﳐتلف سیستم آبرسانی آه احتمال خوردگی میکروبی در آن نواحی وجود داشت، ﳕونههاي مذآور در ﳏیط آشتهاي اختصاصی تلقیح شده و وجود باآﱰیهاي SRB و تعداد آل میکروارگانیسمها مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از جداسازي باآﱰیها از نواحی مذآور، پلاآهایی فلزي از جنس آربن استیل - با پوشش و بدون پوشش - در نواحی آه جداسازي باآﱰي اﳒام شده بود و با در نظر گرفﱳ شرایط استاندارد آاشته شد تا میزان خوردگی - شیمیایی و بیولوژیک - مورد ارزیابی قرار گﲑد. لازم به ذآر است در نزدیکی هر پلاك آاشته شده پلاآی دیگر با پوشش پلاستیکی در نظر گرفته شد. بعلاوه جهت بررسی میزان خوردگی میکروبی به صورت اختصاصی پلاآهاي مربوطه در ﳏیط آشت باآﱰي SRB قرار گرفت. نتایج حاآی از وجود باآﱰیهاي احیا آننده سولفات در مناطق مربوطه و نشان دهنده آانت بالا و فعالیت بسیار سریع میکروارگانیسمهاي مربوطه در فرایند خوردگی میکروبی بود.
واژههاي آلیدي: خوردگی میکروبی، ﳎتمع مس سرچشمه
مقدمه
براي تولید مس در فرآیند تبدیل سنگ معدن مس به مس فلزي نیاز به مقدار زیادي آب درمراحل ﳐتلف فرآیند تولید بویژه درمرحله پرعیار کﲏ میباشد. آب مصرﰲ معدن از 15 حلقه چاه عمیق واقع در 45 کیلومﱰي معدن مس سرچشمه تامﲔ میگردد. خوردگی - شیمیایی و بیولوژیک - سبب پوسیدگی لولههاي آبرسانی، ﲢمیل هزینههاي هنگفﱵ جهت تعمﲑات و ﳘچنﲔ هدر رفﱳ آب مصرﰲ میگردد. آمار نشﱵ آب از لولههاي انتقال آب به ﳎتمع در چند سال اخﲑ تقریباً بالا و نگران کننده بوده است - 15 مورد ترکیدگی خط لوله 20 اینچی در سه ماهه اول سال. - 86 جنس لوله انتقال آب کربن استیل وقطر آن 20 اینچ و ضخامت آن 6/3 دهم میلیمﱰ میباشد. خوردگی میکروبی به یکی از دلایل تاثﲑ مستقیم بر واآنشهاي آندي و آاتدي از طریق اﳚاد مزاﲪت براي واآنشهاي آاتدي در شرایط بدون اآسیژن، ﲣریب فیلم سطحی ﳏافظ، به وجود آوردن ﳏیط خورنده توسط تولید متابولیتهاي خورنده و یا پسماندههاي رشد ﲣمﲑي و تولید رسوب بر روي سطح فلز و در نتیجه اختلاف دمشی و یا رسوبات پیل هاي غلظﱵ بﲔ ﳏیط اطراف اﳚاد میگردد - 1 و . - 2
براي اولﲔ بار در سال 1910 میلادي بود آه گینس از نقش باآﱰیها در خوردگی سازههاي فلزي زیر زمیﲏ سخن به میان آورد. فون ولتزوآن آوهر و واندر ولوگت ﳔستﲔ بار تئوري دپلاریزاسیون آاتدي - اساس الکﱰو شیمیایی خورندگی میکروبی - را مطرح آردند . - 3 - این تئوري در سال 1934 میلادي ارائه شده و بر این اصل متکی است آه SRB با ترشح آنزﱘ خاصی - هیدروژناز - هیدروژن آاتدي را مصرف ﳕوده و باعث دپلاریزه شدن آاتد و در نتیجه تسریع خوردگی میگردد. ﳘچنﲔ نظریات دیگري ﳘچون تشکیل نقاط حساس بر روي سطوح فلزي، تئوري تثبت نقاط آندي، خوردگی حاصل از ﲡمع اسید در زیر رسوبات، خوردگی گالوانیکی بﲔ fesx و فولاد وجود دارد. با توجه به اینکه حدود 30 درصد از آل خوردگی در صنایع ﳐتلف مربوط به خوردگی میکروبی میباشد، جداسازي باآﱰیهاي موثر در فرایند خوردگی میکروبی، بررسی نقش آهنا در فرایند مذآور و ﳘچنﲔ تعیﲔ باآﱰيآش مناسب جهت توقف خوردگی از اﳘیت ویژهاي برخوردار است.
مواد و روشها:
براي بررسی خوردگی لولههاي آبرسانی اقدام به ﳕونهگﲑي از نواحی مربوطه گردید. ﳕونهگﲑي از نواحی آه دچار پوسیدگی شده و یا ترآیبات لزج مانند سیاه رنگ در آن نواحی مشاهده گردید اﳒام شد - . - 4 سپس ﳕونههاي مربوطه در ﳏیط آشتهاي اختصاصی جهت جداسازي باآﱰیهاي SRB و باکﱰیهاي نیﱰیت خوار AZ تلقیح گردید و جهت تشخیص تعداد آل میکروارگانیسمها از ﳏیط آشت TBC استفاده گردید. جهت آشت باآﱰیهاي SRB ، 10 میلی لیﱰ از ﳕونه به ﳏیط آشت اختصاصی تلقیح و ﳏیط آشت مذآور در دماي ﳏیط به مدت 21 روز نگهداري گردید. جهت آشت ازتوباآﱰها، 8 میلی لیﱰ از ﳕونه به ﳏیط آشت اختصاصی تلقیح و یک ﳕونه به عنوان آنﱰل فاقد باآﱰي در نظر گرفته شد. ﳕونهها بطور روزانه آنﱰل و بعد از یک هفته آدورت موجود در ﳏیط آشت تلقیح شده با آیت آنﱰل مقایسه گردید.
جهت بررسی تعداد آل میکروارگانیسمهاي موجود، یک دقیقه پس از پرآردن آیت TBC از ﳕونه آب، ﳏتواي آب آن ﲣلیه و ﳏیط آشت مذآور به مدت 24 ساعت در دماي اطاق نگهداري گردید. آزمایشهاي فوق الذآر در مورد 3 نقطه از مناطق واجد خوردگی در ﳎتمع مس سرچشمه و 3 حلقه چاه، آب ﳐزن موجود در خاتون آباد در نظر گرفته شد. پس از ﳏرز شدن وجود باآﱰي با آانت میکروبی قابل توجه - آانت بالاتر از 105 باآﱰي - ، از نواحی مربوطه پلاآهایی فلزي از جنس آربن استیل - با پوشش و بدون پوشش - در نواحی آه جداسازي باآﱰي اﳒام شده بود و با در نظر گرفﱳ شرایط استاندارد آاشته شد تا میزان خوردگی - شیمیایی و بیولوژیک - مورد ارزیابی قرار گﲑد. لازم به ذآر است در نزدیکی هر پلاك آاشته شده پلاآی دیگر با پوشش پلاستیکی در نظر گرفته شد. تا فرایند خوردگی قابل ارزیابی باشد. بعلاوه جهت بررسی میزان خوردگی میکروبی به صورت اختصاصی پلاآهاي مربوطه در ﳏیط آشت باآﱰي SRB قرار گرفت.
نتایج
میزان باآﱰیهاي SRB در نواحی واجد خوردگی در ﳎتمع مس سرچشمه و خاتون آباد بسیار قابل توجه بوده بطوریکه در مورد ﳕونههاي ایزوله شده از خاتون آباد و ﳎتمع مس سرچشمه به ترتیب پس از1 و 2 روز، H2S تولید و رنگ ﳏیطهاي مذآور سیاه گردید. این در حاﱄ است آه در حالت استاندارد بایسﱵ ﳕونه ها پس از 2 و1 روز سیاه رنگ شوند. در مورد تعداد آل میکروارگانیسمهاي ایزوله شده پس از 24 ساعت آلﲏهاي صورتی رنگی در ﳏیط TBC مشاهده گردید. هنگامی که ﴰاره باکﱰیهاي احیاء کننده سولفات بیش از 105 باشد احتمال خوردگی قابل توجه وجود دارد. ﴰارههاي بالاتر از 105 فقط در سیستمهایی که به شدت مورد ﲪله قرار گرفته اند متداول است. پس از بررسی کیتها در آلﲏ آانﱰ معلوم شد که تعداد باکﱰي105 - نسبتاً شدید - میباشد. در مورد ﳏیط هاي واجد باکﱰیهاي نیﱰیت خوار Az - پس از چند روز آدورت مشاهده گردید این در حال است آه در کیت مرجع آدورت خاصی مشاهده نشد. نتایج، مدت زمان و میزان خوردگی در جداول 1 نشان داده شده است.
در مرحله بعد از آاشت پلاآهایی فلزي از جنس آربن استیل - با پوشش و بدون پوشش - به مدت 1 ماه در نواحی آه جداسازي باآﱰي اﳒام شده بود و با در نظر گرفﱳ شرایط استاندارد، خوردگی قابل توجهی مشاهده گردید آه مربوط به خوردگی شیمیایی و میکروبی در نواحی مذآور می باشد. این در حاﱄ است آه پلاآهاي واجد پوشش پلاستیکی، خوردگی مشاهده نگردید. بعلاوه جهت بررسی میزان خوردگی میکروبی به صورت اختصاصی پلاآهاي مربوطه در ﳏیط آشت باآﱰي SRB قرار گرفت. نتایج حاآی از خوردگی قابل توجه در سطح پلاآها بوده و در مرحله بعد سطح پلاك با استفاده از متد
SEM مطالعه و بررسی گردید. شکل1 آیتهاي - SRB ,AZ, TBC قسمت الف - و آاشت پلاك در مناطقی آه وجود باآﱰي SRB ﳏرز گردیده بود - قسمت ب - را نشان میدهد. نتایج نه تنها حاآی از وجود باآﱰیهاي احیا آننده سولفات در مناطق مربوطه بود بلکه آانت بالا و فعالیت بسیار سریع میکروارگانیسمها را در فرایند خوردگی میکروبی نشان داد. در مرحله بعد بایسﱵ عملکرد ترآیبات ﳐتلف باآﱰي آش مورد ارزیابی قرار گﲑد تا در این راستا ﲤهیدات ویژهاي جهت توقف خوردگی در نظر گرفته شود.
