تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات

فهرست مطالب
عنوان
چکیده:
فصل اول: كليات
فصل دوم: تأثير پارامترهاي اجرايي در فلوتاسيون آپاتيت
فصل سوم: فلوتاسيون آپاتيت با استفاده از كلكتورهاي معمولي و تركيبي و ميزان جذب زاوية تماس در آنها
فصل چهارم: مطالعة فلوتاسيون انتخاب كانسارهاي فسفاته
فصل پنجم: مواد شيميايي مورد استفاده در فلوتاسيون كانه هاي فسفاته آذرين
فصل ششم: نتايج و پيشنهادات
منابع و مآخذ

چكيده
فلوتاسیون آپا تيت ، يك ماده معدني مهم حامل فسفات ، سازه پيروكسنيت وفسكوريت توسط تشابه نزديك درمحتويات فيزيك و شيمي با مواد معدني ديگرموجود درسنگهاي معدني فسفات پيچيده مي شود .
اگرچه برخي مطالعات براي افزايش فهم اصول فلوتاسيون آپا تيت وجدا سازي اش ازمواد معدني ديگرانجام شده به طورقابل مقايسه مطالعات كمي درمورداثرات پارامترهاي اجراي دراجرای فلوتاسيون آپا تيت انجام شده است .

فصل اول

کلیات
1-1 مقدمه

منابع فسفات در جهان بطور عمده از سنگهاي رسوبي فسفاتي (فسفريت ها) آپاتيت هاي آذرين و فسفات هاي آلي (گوانو) تشكيل شده است. سنگهاي رسوبي فسفاته حدود 85 درصد از كل ذخاير فسفات جهان را در بر مي گيرند و ذخاير فسفات با منشاء آلي و آپاتيت هاي آذرين از اهميت كمتري برخوردار هستند. منابع گوانو كم و بيش از اهميت تجاري برخوردار مي باشند و از تجمع فضولات پرندگان دريايي و خفاش ها كه بصورت عمومي در جزاير اقيانوسي و يا درمورد خفاش ها در درون بزرگ بوجود آمده اند. منابع مكشوفه در كشورهاي مختلف جهان تا سال 1985 بيش از 108 ميلياردتن با بين 6 تا 25 درصد (جدول 10). از ذخاير فوق 6/36ميليارد تن آپاتيت (سنگ فسفات كنسانتره) باعيار 31 درصد قابل استحصال گزارش شده است. بر اساس مطالعات (IGCP) در دهه اواخر 80 ميزان ذخاير انواع فسفات در جهان در حدود 163 ميليارد تن اعلام نموده كه از نظر جغرافيائي قاره آفريقا با 41 درصد، آمريكا 21 درصد در رده هاي اول و دوم جهان قرار گرفته اند.

1-2 ذخایر آپاتیت در جهان

1-2-1 آمريكاي شمالي

سنگهاي فسفاتي با منشاء رسوبي و آذرين در مناطق وسيعي از آمريكاي شمالي داراي رخنمون بوده و ذخاير شناخته شده اين سنگها مجموعا حدود 35 ميليارد تن گزارش شده است. حجم عمده اين ذخاير در اياُلئات متحده امريكا قرار دارد و ميزان شناخته شده آنها بالغ بر 17 ميليارد تن است كه حدود 7 ميليارد آن اقتصادي ارزيابي شده است. بيشترين ذخاير باقيمانده آمريكاي شمالي متعلق به سنگهاي پالئوژن نئوژن در كاليفرنيا و مكزيك است.
سنگهاي فسفاتي با منشاء رسوبي در كشورهاي اياُلئات متحده، كانادا، مكزيك و گروثلند داراي گسترش قابل توجه اند. عظيمترين اين منابع در اياُلئات متحده ومتعلق به رسوبات نئوژن و پرمين و تا حدودي با گسترش كمتر سنگ آهكهاي پالئوزوئيك زيرين مي باشد. تقريباً كليه ذخاير اقتصادي و يا نزديك به اقتصادي در ايالت فلوريدا و تا حدودي كاروليناي شمالي و آيداهو قرار گرفته اند. علاوه بر اين در حدود 24 ميليارد تن سنگ فسفات با اين منشاء در آمريكا وجود دارد كه در حال حاضر غير اقتصادي ارزيابي مي گردند.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات
بيشترين حجم منابع فسفات آذرين آمريكاي شمالي در كانادا متمركز مي باشد اين ذخائر عموماً متعلق به پروتروزوئيك، كامبرين و با كرتاسه مي باشند. كاني سازي قابل توجهي از آپاتيت نيز در ارتفاعات apuskanimg كه تا شرق انتاريو كشيده مي شود، گزارش شده است.

1-2-2 آفريقا

گسترش سنگ فسفات در اين قاره بطور نامتعادل صورت گرفته بطوريكه تمركز عظيمي از فسفات رسوبي متعلق به برسيري در شمال آفريقا صورت گرفته و مراكش با 65 ميليارد و 500 ميليون تن ذخيره، 85 درصد كل منابع سنگ فسفات اين قاره را بخود اختصاص داده است در مقابل آفريقاي جنوبي دربرگيرنده كمپلكس كربناتيتي Palabora است كه مهمترين منبع سنگ فسفات آذرين اين قاره است. گسترش زماني منابع سنگ فسفات رسوبي آفريقا تاريخي طولاني دارد و پركامبرين تاپلئيستوسن را در برمي گيرد. با ارزش ترين اين منابع در شمال اين قاره و در مهمترين ايالت فسفوژنتيك جهان يعني تيتس كه از نظر اقتصادي و وسعت مهمترين منبع فسفات دنيا بشمار مي آيد، تمركز دارند.
كشورهاي جنوب و شرق قاره آفريقا در برگيرنده كمپلكسهاي آلكالن- كربناتيتي و خصوصاً مشتقات هوازده آنها مي باشند. اين خاكهاي هوازده آپاتيت دار همانند خاكهاي فسفات دار با منشاء رسوبي فلات Thies در غرب سنگال ناشي از يكدوره لاتريتي شدن هستند كه در پليوس آغاز و تا كواترنري ادامه داشته است. اغلب كمپلكس هاي ياد شده در اثناي سالهاي 1950 تا 1960 كشف و بعنوان منابعي از نيوبيوم و ديگر كاني هاي اقتصادي مورد شناسائي قرار گرفته اند. مهمترين منابع آپاتيت آذرين در كشورهاي آفريقاي جنوبي، اوگاندا، زامبيا، زيمبابوه، آنگولا، كنيا، مولداوي، موزامبيك، تانزانيا و زئير قرار دارند.

1-2-3 آمريكاي جنوبي

سنگ فسفات معمولاً در بيشتر كشورهاي آمريكاي جنوبي به ميزان محدود پيدا شده است. مهمترين ذخائر ازنظر حجم و عيار در برزيل، كلمبيا و ونزوئلا قرار دارند. ذخيره كلي آنها برابر با 5243 ميليون تن مي باشد و تقريباً نيمي از اين ذخائر در برزيل قرار دارند. اكثر ذخائر فسفات اين كشور در كمپلكس هاي كربناتيت آذرين و مواد حاصل از فرسايش اين سنگ ها قرار دارند.
رشته كوههاي آند كه بطور 7000 كيلومتر از شمال به جنوب كشيده شده اند و سنگهاي تشكيل دهنده آنها اكثرا مربوط به پالئوزوئيك، اواخر مزوزوئيك و اوائل ترشيري مي باشد، متحمل چهار مرحله فسفات زائي شده و منابع اصلي فسفات رسوبي را در خود جاي داده اند.

1-2-4 اروپا

سنگ فسفات خصوصاً با منشاء رسوبي در اين قاره داراي گسترش جغرافيائي و چينه سازي زيادي است. اغلب اين سنگها بصورت لايه هاي فسفاتي گرهكي يا ته نشست هاي گچي _آهكي فسفات دار ديده مي شوند. گچ يا آهكهاي فسفاتي غالباً داراي عيار پائين، ولي ندولها كه بصورت بيضوي و سخت با سطحي سياه و براق مي باشند، تا 20 درصد دارند. به غير از ذخيره آذرين در سپربالتيك هيچ يك از كانسارهاي فسفات اروپا در حال حاضر از نظر اقتصادي قابل توجه نيستند و صنايع مربوطه شديداً به واردات اين ماده وابسته مي باشند.

1-2-5 كشورهاي مستقل مشترك المنافع

فسفات با منشاء رسوبي و آذرين در كشورهاي جامعه مشترك المنافع (شوروي سابق ) از گسترش قابل توجهي برخوردار مي باشد و ايالتهاي فسفرزائي متعددي در اين مناطق تاكنون شناسائي شده است.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات
آپاتيت نيز بصورت كاني فرعي در اكثر كمپلكس هاي آذرين آلكالن و اولترامافيك وجود دارد و تاكنون بيش از 50 كمپلكس آپاتيت دار شناخته شده است. از همه مهم تر، كمپلكس هاي شبه جزيره Kula، ارمنستان، سپراوكراين، سيبري مي باشند. از ديد سنگ شناسي، آپاتيت با منشاء آذرين در شبه جزيره كولا با مجموعه اي از سنگهاي نفلين سينيتي نظير ايژوليت ها و ژاگوپيرانژيت ها همراه مي باشد. علاوه بر اين، آپاتيت در سنگهاي آلكالن، پيروكسنيت و اوليوينيت ها نيز يافت مي شود.
بجز موارد استثنائي قابل توجه، اغلب كمپلكس هاي آلكالن مناطق محدودي با وسعت كمتر از 30 كيلومتر مربع را مي پوشاند كه بوسيله زون هاي شكسته عميق و قديمي كنترل مي شوند. كمپلكس Kola Karela در منطقه اي با امتداد عمومي جنوب غربي در امتداد اسكانديناوي تاگراين اسلو قرار گرفته است. مجموعه هاي شبه جزيره كولا نيز در امتداد يكسري سنگهاي حلقوي هم مركز با مركزيت مجموعه Khibiny شكل گرفته اند.
بر اساس برآوردهاي اداره معادن اياُلئات متحده امريكا (U.S.Bureau of Mines) منابع سنگ فسفات اين منطقه از جهان بالغ بر 4 ميليارد تن با عيار متوسط حدود 11 درصد مي باشد كه در 80 كانسار مختلف متمركز هستند. اما برآورد هاي احتمالي، منابع سنگ فسفات رسوبي در حدود 6 ميليارد و سنگ فسفات با منشاء آذرين را در حدود 5/5 ميليارد تن ذكر مي كند. بخشي از اين منابع داراي عيار پائين بوده ويا در حال حاضر با تكنولوژي موجود قابل كانه آرائي نمي باشند. علاوه بر اين گروه زيادي از آنها در مناطق دور افتاده سيبري قرار دارند.
بيش از 50 كمپلكس آذرين آلكالن آپاتيت دار تاكنون در اين منطقه شناسائي شده است. از ديدگاه اقتصادي ذخائر آپاتيت موجود در كمپلكس Khibiny در جنوب Murmansk از ديگر كمپلكس هاي شناخته شده با اهميت تر مي باشد. در شبه جزيره كولا علاوه بر Khibiny در حدود 24 توده نفوذي آلكالن ديگر نيز شناسائي شده است. ذخيره اين توده آلكالن كه در حدود 35 درصد از ذخائر سنگ فسفات با عيار بالاي اين منطقه از جهان را تشكيل مي دهد. در حدود 2 ميليارد تن با عيار 14 تا 18 درصد برآورد شده است. منابع قابل توجهي از آپاتيت در كمپلكس كربناتيتي Seblyavr در 21 كيلومتري جنوب غربي Murmansk در سال 1948 كشف گرديد. عيار سنگ در اين كمپلكس در حدود 4 درصد مي باشد. تمركزهاي قابل توجه ديگري از كمپلكس هاي آلـكالن و كربناتيت در مـناطق آلـدان ،ماي مكاكاتوي Maymecha kotoy و خاورسيان كشف گرديده كه در آن ميان كمپلكس موجود در جنوب درياچه بايكال با اهميت تر مي باشد.

1-2-6 خاورميانه

اين منطقه شامل كشورهاي ايران، عراق، اردن، فلسطين، لبنان، سوريه و عربستان سعودي است. تقريباً غالب منابع فسفات شناخته شده در رسوبات كرتاسه پاياني و ائوسن تشكيل يافته اند. البته در ايران ذخائري نيز در رسوبات پالئوزوئيك وجود دارد. منابع كرتاسه- ائوسن منطقه خاورميانه، امتداد شرقي كمربند فسفوژنيك تتيس را كه از شمال آفريقا و تا جنوب شرقي تركيه و غرب ايران ادامه دارد، تشكيل مي دهد. بدين ترتيب اين حوضه، كمربندي تقريباً 7 هزار كيلومتري را تشكيل مي دهد. اين كمربند حاشيه شمالي پلاتفرم آفريقا- عربستان را بوجود مي آورد و مدلهاي رسوبي متعددي براي آن فرض شده كه از ميان آنها با توجه به شرايط رسوبي- ساختاري حـاكم بر مـنطقه خـاورميانه و نيز حـوضه فـسفوژنيك مــديترانه مـدل ارائه شده توسط S. helon در سال 1980 مناسب تر به نظر مي رسد.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات
بر اساس اين مدل يك كانال دريائي طويل با امتداد خاوري- باختري در اين مناطق وجود داشته است كه در آن يك جريان اقيانوسي با انرژي زياد در جهت باختري فعال بوده كه منجر به پديدهUpwelling گشته است. از سوي ديگر عناصر ساختاري در گستره منطقه مذكور نقشه عمده اي در كنترل پديده رسوب گذاري فسفات اروپا ايفا كرده اند.
تمام كشورهاي خاورميانه داراي فسفات هستند ولي منابع مهم در كشورهاي اردن، عربستان سعودي و تا حدودي عراق و فلسطين متمركزند. بر اساس برآوردهاي موجود، ميزان اين منابع در حدود 12 ميليارد تن، با عيار 20 درصد مي باشد.
كشور اردن منابع اقتصادي فسفات در رسوبات سازند امان، متشكل از يك سري سازند ممتد رسوبي به ضخامت حدود 400 متر باسن سنوتين تا ائوسن متمركز شده اند. منابع فسفات برآورده شده در اين سازند رسوبي در حدود 2 ميليارد تن مي باشد. در نزديكي الحساء و در جنوب خاوري اردن كانساري با لايه اي به ضخامت 11 متر وجود دارد، شناسايي شده كـه بـعنوان يكي از بزرگـترين مـنابع فسـفات اردن مـحسوب مي گردد.
در فلسطين و در صحراي شعب سازند ميشاش باسن كامبرين در حدود يك ميليارد و پانصد ميليون تن سنگ فسفات را در خود جاي داده است. ضخامت افق فسفات در اين سازند به 20 متر مي رسد.
كشف منابع عظيم فسفات در حومه سيرهان- توريف در شمال عربستان سعودي يكي از مهمترين اكتشافات انجام شده در زمينه فسفات در سالهاي اخير محسوب مي گردد. در سال 1965 وجود فسفات در رسوبات پالئوسن- ائوسن اين منطقه و در مجاورت خط لوله آرامكو مورد شناسايي قرار گرفت. اما اكتشافات سيستماتيك در سال 1977 شروع گرديد كه هر يك از آنها با يك رخساه فسفاتي در قاعده آغاز ميگردند بين اين سيكل‌هاي كربناتي- فسفاتي از ماستريشين تا لوتسين در نوسان است. ذخائر كشف شده در اين منطقه بزرگترين منبع سنگ فسفات ائوسن مياني حوضه تتيس را تشكيل مي دهند. اين ذخائر در حدود 7 ميليارد و هشتصد ميليون تن سنگ فسفات با عيار متوسط 7/19 درصد برآورد شده است.
توسعه يافته ترين كانسار فسفات در عراق كانسار پالئوسن عكاشات است كه در حدود 80 كيلومتري شمال غرب الرطبه قرار دارد. شكل كانه در اين كانسار بصورت عدسي مي باشد كه در آن رديف هاي رسوبي مشابه سيكل هاي شناخته شده در عربستان وجود دارد. اين سيكل هاي رسوبي با فسفات آغاز و با آهكي هاي صدف دار خاتمه مي پذيرند. در سازند تيارات (كرتاسه بالائي) و در مرز سازند ام الرادوما (پالئوسن) و هم چنين در سازند دمام (ائوسن) لايه هائي از فسفات در مناطق مختلف عراق شناسائي شده است.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات
در سوريه نيز فسفات پالئوسن در ميان رديف هايي از رسوبات كه نهشته هاي ماستريشين را بطور هم شيب مي پوشانند، شناسائي شده است. اين فسفات ها بندرت داراي ضخامتي بيش از يك متر مي باشند. در حالي كه ته نشست هاي سيليسي فسفاتي ائوسن آغازين در مناطق وسيعي از جنوب شرق سوريه گسترش دارند. در مناطق ديگر از خاورميانه وجود نهشته هاي فسفاتي در ميان رسوبات ائوسن و ماستريشين گزارش شده است. منابع فسفات آذرين خاورميانه محدود به ذخائر آپاتيت ايران است.

1-2-7 آسيا

در اين قاره فسفات براي اولين بار در سال 1884 در ميسوري هندوستان 44 كشف گرديد. از آن زمان تاكنون منابع متعددي در نقاط مختلف اين قاره پيدا شده است. منابع عمده فسفات رسوبي متعلق به رسوبات پركامبرين-كامبرين كشورهاي جمهوري خلق چين، هندوستان، كره و ويتنام مي باشد. اطلاعات موجود دلالت بر وجود يك حوضه فسفرزائي وسيع با سن پركامبرين پسين- پالئوزوئيك آغازين در اين مناطق دارد. فسفات رسوبي به دوران ترشيري به صورت محدودي در مناطقي از اندونزي، ژاپن و فيليپين يافت شده است.
منابع شناخته شده با منشاء آذرين منحصرا در كشورهاي چين، هند و پاكستان و سري لانكا قرار دارند. توده كربناتيتي Loe-Shilman در مرز پاكستان- افغانستان و شمال غرب پيشاور از بزرگترين اين منابع محسوب مي گردد. اين توده كه در رسوبات سازند لندي كوتل پالئوزوئيك نفوذ كرده تا 50 درصد آپاتيت را در بر مي گيرد و ذخيره بخش بيرون زده آن در حدود 59 ميليون تن با عيار متوسط 4/4 درصد است.
در كـشـور هـند، تـوده هاي كربـناتيت مـتعـددي كشف شده كـه از مـيان آنـها تـوده هـاي Samalpotti , Seveathur , Newania , Amba donyar قابل توجه مي باشند. اين توده ها به استثناي توده Amba Donyar كه در سنگهاي كرتاسه بالائي-ائوسن نفوذ كرده، تماماً در رسوبات پركامبرين و در امتداد پهنه هاي گسسته بزرگ جاي گرفته اند. ميزان ذخاير آپاتيت در اين توده ها هنوز بطور دقيق روشن نشده است (Vdes, 1972, Sukheswala and Viladkar, 1978).
در نزديكي شهرE.ppawala و در مركز سري لانكا، توده كربناتيت- آپاتيت Eppawala در محدوده اي به وسعت 5 كيلومتر مربع و در ميان سنگهاي پركامبرين نفوذ كرده است. نتايج حاصل از حفاريها در اين منطقه تاكنون وجود حدود 7 ميليون تن فسفات با عيار بيش از 20 درصد ‍ را نشان مي دهد.
در ايالت بيهار در حدود 40 كانسار آپاتيت بصورت رگه اي در ميان ميكاشيت هاي پركامبرين شناخته شده كه ضخامت بعضي از آنها به 40 متر مي رسد كانسار Pathoryana از ميان آنها داراي اهميت بيشتري مي بوده و ذخيره آن تا عمق 15 متر در اين كانسار در حدود 15 ميليون تن آپاتيت با عيار حداقل 15 درصد برآورد شده است.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات
در منطقه بنگال كانسارهاي مشابهي وجود دارد كه ذخيره آنها 5/8 ميليون تن و عيار آنها 13 تا 89 درصد گزارش شده است.
در ايالت آندرا پرادش نيز رگه هايي از سنگهاي آپاتيت- ماگنتيت- ورميكوليت گزارش شده كه از خاصيت راديواكتيو قوي برخوردارند. اين رگه ها، شكافهاي موجود در سنگهاي دگرگونه پركامبرين را پر مي كنند. ضخامت اين رگه تا 5/2 متر و طول آنها تا 50 متر نيز مي رسد و ميزان در آنها تا بيش از 33 درصد گزارش شده است.
منابع متعددي از فسفات آذرين در كشور چين وجود دارد ولي به لحاظ وقوع آنها در مناطق دورافتاده از اهميت اقتصادي قابل توجهي برخوردار نيستند. اين منابع در ميان سنگهاي بيوتيت و آنورتيت دار شمال ايالت Hebei و نيز در ميان سنگهاي پيروكسنيت-گابرو- نوريت و پيروكسنيت- هورنبلنديت تمركز يافته و ميزان آنها بالغ بر 7 درصد مي باشد. در مغولستان نيز منابع مشابهي در ميان سنگهاي گنيس و مرمر پركامبرين يافت شده كه عيار آنها بين يك تا 20 درصد و گاهي به علت شستشو تا 30 درصد نيز گزارش شده است. وجود چنين منابعي نيز در ميان گنيس هاي پركامبرين در جمهوري كره گزارش شده است.

1-2-8 استراليا، زلاندنو و اقيانوسيه

منابع فسفات در نقاط مختلفي از اين منطقه يافت شده است كه به استثناي منابع فسفات حوضه جورجينا در استراليا، اغلب از ذخاير كمي برخوردارند.

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات

حوضه جورجينا به وسعت 320 هزار كيلومتر مربع بزرگترين حوضه كراتوني كامبرين محسوب مي گردد. عـلاوه بر اين حـوضه در غرب اسـترالـيا و نـيز در Chatahm Rise زلاندنو، منابع فسفات داراي پتانسيل اقتصادي كشف شده است. در جزاير كريسمس در اقيانوس هند و نيز در جزاير نرو Makatea , Banaba در اقيانوس آرام منابع ديگري از اين ماده معدني وجود دارد. اين جزاير اقيانوسي، اساساً از آتول هاي مرجاني بالا آمده اي تشكيل شده اند كه روي آنها را پوششي از تجمع رسوبات ديگر مي پوشاند. در جزيره كريسمس اين پوشش رسوبي شامل يك لايه قهوه اي رنگ از پس مانده هاي لاتريتي است كه عيار آن در حدود 28 درصد و مجموع , در آن نزديك به 37 درصد مي‌باشد. ذخائر قطعي آپاتيت مرغوب با عيار 8/36 درصد در اين جزيره بالغ بر 4/5 ميليون تن مي باشد. فسفات جزاير Makarea , Banaba , Nouru بعلت عيار بالاي آن كه به 42 درصد نيز ميرسد بسيار قابل توجه است. ذخائر جزايرMakarea , Banaba استخراج شده و ذخيره باقي مانده در جزيره Nauru از 15 ميليون تن تجاوز نمي كند.
علاوه بر منابع فسفات شناخته شده در جزاير بالا آمده مرجاني فوق الذكر، بر روي جزاير كم ارتفاع و نيز بالا آمدگي هاي زير دريايي اين مناطق عدسي هاي نازكي از فسفات و نيز مجموعه متنوعي از سنگهاي مادر فسفاتي شناسائي شده است. فسفات زائي و فسفاته شدن اين

تحقیق درباره روش های اکتشاف فسفات

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر