در صفحه ۳۲ زمینشناسی یازدهم از فصل دوم «منابع معدنی و ذخایر انرژی، زیربنای تمدن و توسعه»، با دو روش اصلی استخراج مواد معدنی یعنی روش روباز و روش زیرزمینی آشنا میشویم. همچنین در بخش «پیوند با ریاضی» با استفاده از عیار طلا بر حسب ppm، مقدار طلای قابل استخراج از یک توده سنگ را محاسبه میکنیم.
زمینه لازم از متن کتاب:
پس از پایان عملیات اکتشاف و تعیین اقتصادی بودن ذخایر، عملیات استخراج آغاز میشود. روش استخراج براساس شکل و چگونگی قرارگیری تودهٔ معدنی در پوسته تعیین میشود. استخراج به روشهای روباز یا زیرزمینی صورت میگیرد.
جواب جمعآوری اطلاعات صفحه ۳۲ زمینشناسی یازدهم
دربارهٔ مزایا و معایب دو روش استخراج روباز و زیرزمینی مطالبی جمعآوری کنید و در کلاس ارائه دهید.
نمونه پاسخ:
انتخاب روش استخراج به عواملی مانند عمق ذخیره، شکل و ابعاد توده معدنی، عیار کانسنگ، جنس سنگهای اطراف، هزینه استخراج، ایمنی و شرایط محیطزیستی بستگی دارد. دو روش اصلی استخراج عبارتاند از: استخراج روباز و استخراج زیرزمینی.
| روش استخراج |
مزایا |
معایب |
| روباز |
• هزینه استخراج معمولاً کمتر است.
• امکان استفاده از ماشینآلات بزرگ و پرظرفیت وجود دارد.
• مقدار زیادی کانسنگ را میتوان در مدت کوتاهتری استخراج کرد.
• دسترسی به توده معدنی، حمل مواد و نظارت بر عملیات آسانتر است.
• در بسیاری از موارد، خطر ریزش تونل و مشکلات تهویه معادن زیرزمینی وجود ندارد. |
• سطح وسیعی از زمین برای استخراج و انباشت باطله دگرگون میشود.
• پوشش گیاهی و چشمانداز طبیعی ممکن است آسیب ببیند.
• گردوغبار، صدا و جابهجایی حجم زیاد سنگ میتواند بیشتر باشد.
• برای ذخایری که در عمق زیاد قرار دارند، معمولاً مناسب و اقتصادی نیست.
• ممکن است حجم زیادی از سنگ باطله نیز همراه کانسنگ برداشت شود. |
| زیرزمینی |
• برای ذخایر معدنی واقع در عمق زیاد مناسب است.
• نسبت به معدن روباز، سطح کمتری از زمین مستقیماً حفاری میشود.
• در بعضی ذخایر میتوان با انتخاب دقیقتر بخشهای معدنی، مقدار باطله را کاهش داد.
• برای تودههای باریک یا عمیقی که استخراج روباز آنها اقتصادی نیست، کاربرد دارد. |
• هزینه حفاری، نگهداری تونلها و تجهیزات معمولاً بیشتر است.
• استخراج و حمل ماده معدنی دشوارتر و کندتر است.
• نیاز به تهویه، روشنایی، نگهداری سقف و دیوارهها و سامانههای ایمنی دارد.
• خطرهایی مانند ریزش، گازهای زیانآور، آتشسوزی و نفوذ آب میتواند وجود داشته باشد.
• طراحی و بهرهبرداری آن پیچیدهتر است. |
نتیجهگیری:
اگر کانسار در نزدیکی سطح زمین و دارای حجم مناسب باشد، معمولاً روش روباز اقتصادیتر است؛ اما اگر توده معدنی در عمق زیاد قرار داشته باشد، ممکن است استفاده از روش زیرزمینی مناسبتر باشد.
بنابراین نمیتوان یکی از این دو روش را در همه شرایط بهتر دانست؛ انتخاب روش به ویژگیهای زمینشناسی و اقتصادی هر کانسار بستگی دارد.
جواب پیوند با ریاضی صفحه ۳۲ زمینشناسی یازدهم
اگر عیار اقتصادی طلا در ذخایر آن 2 ppm باشد، محاسبه کنید در یک معدن طلا، از ۳ تن سنگی که استخراج میشود، چند گرم طلا بهدست میآید؟
پاسخ:
ابتدا باید بدانیم ppm یعنی قسمت در میلیون.
در بیان عیار جرمی مواد معدنی:
1 ppm = 1 mg/kg
از آنجا که یک تن برابر با 1000 kg است:
1 ppm = 1 g/ton
پس عیار 2 ppm یعنی در هر یک تن سنگ، ۲ گرم طلا وجود دارد.
اکنون برای ۳ تن سنگ داریم:
3 ton × 2 g/ton = 6 g
بنابراین:
از ۳ تن سنگ، ۶ گرم طلا بهدست میآید.
روش خیلی ساده:
عیار 2 ppm در این مسئله یعنی:
هر ۱ تن سنگ ← ۲ گرم طلا
پس:
۳ تن سنگ ← ۳ × ۲ = ۶ گرم طلا
دقت کنید: عبارت ppm به معنی «قسمت در میلیون» است و واحد درصد نیست. بنابراین بهتر است نگوییم «ppm همان درصد است». در این مسئله چون جرم کانسنگ بر حسب تن داده شده، تبدیل مستقیم ۱ ppm = یک گرم در تن حل را بسیار ساده میکند.
جمعبندی صفحه ۳۲ زمینشناسی یازدهم: مواد معدنی با توجه به شکل و عمق قرارگیری ذخیره میتوانند به روش روباز یا زیرزمینی استخراج شوند. روش روباز معمولاً برای ذخایر نزدیک سطح، سادهتر و کمهزینهتر است و روش زیرزمینی امکان دسترسی به ذخایر عمیق را فراهم میکند. در مسئله این صفحه نیز عیار طلای 2 ppm یعنی در هر تن سنگ تقریباً ۲ گرم طلا وجود دارد؛ بنابراین از ۳ تن کانسنگ، ۶ گرم طلا بهدست میآید.
مطالب پیشنهادی :
