تعیین عناصر دارای پتانسیل غنی شدگی در باطله های کانه آرایی معدن مس سرچشمه رفسنجان، استان کرمان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید باهنر کرمان

2 رئیس واحد تحقیقات آب و محیط زیست امور تحقیق و توسعه مجتمع مس سرچشمه

چکیده

باطله‌های کانه آرایی مهم‌ترین نوع باطله معدنی می باشند که در طی فرایند فرآوری کانسنگ‌های سولفیدی؛ بویژه باطله‌های کانه آرایی مهم‌ترین نوع باطله معدنی می باشند که در طی فرایند فرآوری کانسنگ‌های سولفیدی؛ به ویژه مس پورفیری در حجم بسیار زیادی تولید می‌گردند. هدف اصلی از انجام این پژوهش تعیین عناصر دارای غنی‌شدگی در باطله‌های کانه آرایی معدن مس سرچشمه، به عنوان یکی از بزرگترین معادن مس پورفیری دنیا می‌باشد. برای این منظور تعداد 90 نمونه سطحی و عمقی (تا عمق تقریبا 10 متر) از باطله‌های تازه و همچنین از باطله‌های غیر هوازده در بخش‌های قابل دسترس سد باطله نمونه‌برداری شدند. از این تعداد، 14 نمونه مرکب برای انجام آنالیز چند عنصری به روش طیف سنجی جرمی با پلاسمای جفت شده القائی (ICP-MS) و تهیه مقاطع صیقلی آماده گردید. مطالعه میکروسکوپی مقاطع صیقلی نشان داد که باطله‌ها اغلب حاوی کانی سولفیدی پیریت و در مواردی حاوی کالکوپیریت و کالکوسیت می‌باشند. از مجموع بیش از 60 عنصر بررسی شده نتایج حاصل از شاخص نرمال شده غنی شدگی نشان می‌دهد که در مقایسه با غلظت متوسط پوسته‌ای عناصر و همچنین غلظت آنها در سنگ گرانودیوریت غیرکانه‌زا (1) عناصر آنتیموان (mg/kg 1/1 ± 9/3)، تنگستن(mg/kg 8/8 ± 4/21)، آرسنیک (mg/kg 3/2 ± 4/21)، بیسموت (µg/kg 10 ± 33)، طلا (µg/kg 10 ± 33) و نقره (mg/kg 15/0 ± 02/1) دارای غنی‌شدگی با اهمیت، (2) عناصر مس (mg/kg 478 ±1350) و آهن (%52/0 ± 4) دارای غنی‌شدگی خیلی زیاد و (3) عناصر گوگرد (%6/0±75/2)، رنیُم (mg/kg 07/0 ± 21)، تلوریم (mg/kg 23/0 ± 38/0)، سلنیم (mg/kg 95/0 ± 81/4) و مولیبدن (mg/kg 7/18 ± 91) دارای غنی‌شدگی بی نهایت زیاد می‌باشند (میانگین غلظت ± انحراف معیار). این عناصر یا کالکوفیل بوده و یا پتانسیل بالایی برای حضور در فازهای سولفیدی مانند پیریت و کالکوپیریت را دارند. نتایج بدست آمده به خوبی با علائم ژئوشیمایی عناصر در کانسارهای مس پورفیری همخوانی داشته و به خوبی مبین عناصر دارای پتانسیل اقتصادی-زیست محیطی در باطله‌های کانه‌آرایی معدن مس سرچشمه می‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of enriched elements in the Sarcheshmeh Cu mine tailings, Rafsanjan, Kerman province

چکیده [English]

Tailings are the most important mine waste which are produced in enormous mass during the mineral processing of the sulfide ores, especially Cu-porphyry type. The main object of this study is to determine the enriched elements in the tailings of the Sarcheshmeh mine; as one of the biggest Cu-porphyry mines in the world. For this purpose, 90 surface and subsurface samples (to about 10 m depth) were collected from fresh and un-oxidized tailings in the available parts of the tailings dam. Fourteen composite samples were prepared for multi-elemental geochemical analysis using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) method and preparation of polished sections. Microscopic studies showed that pyrite is the main sulfide mineral in tailings, but chalcopyrite and chalcocite also were found in some samples. According to the normalized enrichment factor, among the more than 60 investigated element (1) Sb (3.9 ± 1.1 mg/kg), W (21.4±8.8 mg/kg), As (21.4 ± 2.3 mg/kg), Bi (33 ± 10 mg/kg), Au (33 ± 10 µg/kg) and Ag (1.02 ± 0.15 mg/kg) have significant enrichment; (2) Cu (1350 ± 478 mg/kg), Fe (4 ± 0.52 %) have high enrichment and (3) S (2.75 ± 0.6 %), Re (21 ± 0.07 mg/kg), Te (0.38 ± 0.23 mg/kg), Se (4.81 ± 0.95 mg/kg) and Mo (91 ± 18.7 mg/kg) have extremely high enrichment compare with the crustal abundance and normal values in un-mineralized granodiorite rock (mean ± standard deviation). These elements are chalcophile or have high potential for presence in sulfide minerals such as pyrite and chalcopyrite. The obtained results well consistent with the geochemical signatures of elements in the Cu-porphyry deposits and determine the elements that have economical/environmental importance in the Sarcheshmeh mine tailings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "Tailings"
  • "geochemistry"
  • "sulfide minerals"
  • "Sarcheshmeh industrial complex"