بخشی از مقاله
چکیده
امروزه توجه به مسائل زیستمحیطی به موازات فعالیتهای صنعتی- معدنی در راستای نیل به اهداف توسعهی پایدار جایگاه ویژهای یافته است. افزایش روزافزون نیازهای جوامع بشری به آب شرب و صنعتی و نیز گسترش و تنوع آلایندههای مخرب طبیعت واقعیتی انکارناپذیر است. آلودگیهای ناشی از سدّ باطلهی معادن، زهاب اسیدی کارخانههای فرآوری و پساب ناشی از دمپهای باطله، از جمله منابع آلودهکننده مرتبط با عملیات معدنکاری محسوب میشوند که نهتنها آبهای زیرزمینی را آلوده میکنند، بلکه منجر به اثرات فاجعهباری در طبیعت پیرامون معادن میشوند. در این پژوهش، الگوها و رهیافتهای نوینی جهت پالایش و کاهش عوارض مخرب و مشکلات زیستمحیطی پساب معدن مس سونگون ارائه شده است که شامل استفاده از تیکنر مخروطی عمیق، افزایش بار جامد خروجی تیکنر و فرآیندهای گیاهپالایی میباشد.
بر اساس نتایج حاصل از پژوهش، در صورت استفاده از تیکنر مخروطی عمیق میتوان غلظت پساب خروجی را به 62/1 درصد افزایش داد. نتایج حاصل از تحقیقات آزمایشگاهی برای افزایش بار جامد خروجی تیکنر، نشانگر این واقعیت است که مهمترین پارامترهای مؤثر در افزایش بازیابی آب از پساب این معدن شامل نوع، غلظت و نرخ تزریق فلوکولانت بوده و در صورت تنظیم بهینهی این پارامترها، درصد جامد تهریز تیکنر به میزان 5 درصد نسبت به قبل افزایش مییابد. بررسیهای میدانی و آزمایشگاهی برای تعیین توان گیاهپالایی فون گیاهی منطقه ارسباران، نشانگر توان و مقاومت بالای گیاه نی در حذف اثرات مخرب زیستمحیطی پساب تولیدی کارخانهی تغلیظ مس سونگون است.
.1 مقدمه
رابطهی انسان عصر حاضر با محیط زیست دستخوش بحران است. با توجه به رشد روزافزون جمعیت، مقدار آلایندههای محیط زیست و مشکلات ناشی از آلودگی آنها با سرعت بیشتری در حال گسترش است. در اکثر مواقع، رفع آلودگی از محیط، سختتر و غیراقتصادیتر از حفظ محیط زیست در مقابل آلوده شدن است و این خود لزوم استفاده از سامانههای تصفیهی پساب را گوشزد میکند. در عصر کنونی، شعار تولید انبوه به منظور کاهش قیمت بر واحد تولید و سود بیشتر، جای خود را به شعار بهینهی توسعهی پایدار داده است که طی آن منابع طبیعت به بهترین وجه استفاده میشود. در معدنکاری و فرآیندهای مرتبط با استحصال فلزات، باطلههای مختلفی تولید میشود.
حضور عناصر آلاینده در این باطلهها و عدم مدیریت صحیح در نحوهی دفع آنها میتواند اثرات ناخوشایندی را بر محیط زیست بگذارد - اسمعیلزاده و خراسانیپور، . - 1390 بنابراین، پالایش آبهای آلوده از اهمیت خاصی برخوردار است؛ این مسأله موجب شده است تا محققان از طریق روشهای مختلف، بار آلودگی پسابها و زهابهای واردشده به محیط زیست را کاهش دهند؛ لذا انتخاب تکنولوژی مناسب با توجه به شرایط آب و هوایی، اقتصادی و اجتماعی هر منطقه حائز اهمیت فراوانی است.
.2 معرفی مجتمع مس سونگون مجتمع مس سونگون در استان آذربایجانشرقی، 130 کیلومتری تبریز و 28 کیلومتری شمال شهرستان ورزقان قرار دارد. ذخیرهی قطعی این معدن 384میلیون تن و از نوع پورفیری و با عیار متوسط 0/61 درصد گزارش شده است. قابل ذکر است که ذخیرهگاه زیستکرهی ارسباران با مساحت 72465 هکتار در فاصلهی هفت کیلومتری شمالغربی کانسار مس سونگون واقع شده است. تداوم تخریب جنگلهای بینظیر این منطقه میتواند منجر به تغییرات اقلیمی و در ادامه فاجعهی زیستمحیطی جبرانناپذیری شود، چرا که علاوه بر خود معدن، فرآوریهای بعد از استخراج و کنسانترهی بعد از آن میتواند منجر به تولید آلایندههای خطرناکی شود که علاوه بر نابودی محیط طبیعی، سفرههای آب زیرزمینی منطقه را نیز مورد هجوم قرار دهد.
.1-2 مشکلات زیستمحیطی پساب کارخانهی تغلیظ مس سونگون فرآیند فلوتاسیون بهعنوان یکی از مراحل فرآوری دارای اثرات گستردهی زیستمحیطی است. عمدهی این اثرات، در نتیجهی استفاده از معرفهای شیمیایی است که به منظور تغییر شرایط عملیاتی، افزایش نرخ فلوتاسیون و افزایش راندمان به کار میروند. آبی که در سدّ باطله تخلیه میگردد، حاوی انواع مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند تغلیظ مانند کلکتورها، تنظیمکنندههای بازی یا اسیدی، بازداشتکنندهها، فعالکنندههای سطح و کفسازها است که قابل بازیابی نیستند - عبدالهی شریف و همکاران، . - 1392 به مقادیر برخی از این مواد شیمیایی مورد مصرف در فرآیند فلوتاسیون کارخانهی فرآوری معدن مس سونگون در جدول - - 1 اشاره شده است.
.2-2 ضرورت ارائهی رهیافتهای زیستسازگار برای کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی انتقال مواد شیمیایی همراه پساببه سدّ باطله، میتواند تهدیدی برای آبهای سطحی و زیرزمینی تلقی شود و در درازمدت عوارض زیستمحیطی جبرانناپذیری برای منطقهی ارسباران در پی خواهد داشت. بر این اساس، با توجه به محدودیت منابع آبی و همچنین امکان آلودگی منابع آبی موجود به دلیل افزایش آب همراه باطله، لزوم بهکارگیری فرآیندهای زیستسازگار با دیدگاه بازیابی حداکثر مقدار آب در این گسترهی معدنی به شدت احساس میشود. با توجه به ویژگیهای اقلیمی، جغرافیایی و صنعتی معدن مس سونگون، سه رهیافت زیستسازگار برای کاهش اثرات مخرب زیستمحیطی این معدن در خلال پژوهش حاضر مورد ارزیابی قرار گرفته است.
.3 ارائهی الگوهاو رهیافتهای زیستسازگار جهت رفع مشکل پساب کارخانهی مس سونگون چنانکه پیشتر نیز اشاره گردید، اکثر روشهای کانهآرایی در محیطی که محتوی مقدار قابل توجهی آب است، انجام میشوند و قسمت عمدهی آب، همراه باطله خارج میشود؛ لذا به منظور انبار کردن باطله و جلوگیری از آلوده شدن محیط توسط آب محتوی و در نهایت بازیابی و استفاده مجدد از آب، بهکارگیری تجهیزات توسعهیافته برای این منظور ضروری است.
گزینههای مختلفی برای رفع مشکلات زیستمحیطی پساب معدن مس سونگون میتوانند مورد ارزیابی قرار گیرند ولی امکان اجرایی نمودن تمامی این گزینهها با توجه به ملاحظات اقتصادی و نیز ویژگیهای اقلیمی و اجتماعی منطقهی ارسباران وجود نخواهد داشت. بر این اساس، با در نظر گرفتن ویژگیهای کمّی و کیفی پساب معدن، سه گزینهی زیستسازگار برای رفع مشکل زیستمحیطی پساب این معدن قابل بررسی و ارزیابی تشخیص داده شد.
گزینهی نخست، استفاده از سامانهی PPSM و تولید باطلهی خمیری است. گزینهی دوم، افزایش بار جامد تیکنر با استفادهی توأم فلوکولانتها و تعیین بهترین شرایط تهنشینی به منظور بازیابی بیشینه آب را شامل میشود و گزینه ی سوم که از مقبولیت زیادی در معدن مس سونگون برخوردار است، استفاده از گیاهان بومی منطقه برای جذب برخی از عناصر و اجزاء مضر همراه پساب خروجی از معدن است. در ادامه، نتایج حاصل از اجرای هر کدام از گزینهها به همراه نتایج تحقیقات آزمایشگاهی بهعملآمده ارائه خواهد شد.
.1-3 بهکارگیری تیکنر مخروطی عمیق
تیکنر باطلهی مخروطی - 1 - PPSM، روشی نوین برای دفع پساب با استفاده از تولید باطلهی خمیری و کاهش محتوای آب باطله تا بیشینه مقدار ممکن است - چهرهقانی و همکاران، . - 1389 بهطور کلی، هر چه دانسیته و ویسکوزیتهی مواد باطله افزایش یابد، به همان نسبت، خطرات نفوذ آن به داخل زمین و جاری شدن مواد باطله کاهش مییابد. تیکنرهای مخروطی عمیق در حال حاضر بهترین تکنولوژی برایدستیابی به حداکثر دانسیتهی تهریز با استفاده از تجهیزات تهنشینی هستند.
این دستگاهها بهطور معمول در بسترهای گلی خیلی عمیق به منظور گرفتن حداکثر فایده از نیروهای فشاری گل برای آبگیری و فراهم کردن زمان کافی برای آبگیری گل تا رسیدن به درجهی غلظت خمیری استفاده میکنند. با توجه به منابع تأمینکنندهی آب مصرفی کارخانهی فرآوری سونگون - جدول - 2 و با توجه به این که پالپ خروجی از تیکنرهای کارخانه حاوی 50 تا 55 درصد بار جامد است، در حالت تهیهی خمیر در نتیجهی استفاده از تیکنرهای مخروطی عمیق، میتوان این نسبت را به حدود 75 تا 80 درصد افزایش داد.
