<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/120_EhrtjrN.png" style="height:677px; width:800px" />

خصوصیت&zwnj;سنجی کانه (سنگ معدن)10

روش&zwnj;های معمول آزمایش&zwnj;ها و اندازه&zwnj;گیری&zwnj;های مشخصه&zwnj;یابی سنگ معدن مورد استفاده در بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانه در جدول 3، نشان داده شده است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Antamina
</div>

<div>
2- Iduapriem
</div>

<div>
3- Porgera
</div>

<div>
4- Boddington
</div>

<div>
5- Yanacocha
</div>

<div>
6- Rio Paracatu Minera&ccedil;&atilde;o
</div>

<div>
7- Kalgoorlie Consolidated Gold Mines
</div>

<div>
8- Cerro Corona
</div>

<div>
9- Marandoo
</div>

<div>
10- Ore characterization
</div>
</div>

خصوصیت‌سنجی کانه (سنگ معدن) 
روش‌های معمول آزمایش‌ها و اندازه‌گیری‌های مشخصه‌یابی سنگ معدن مورد استفاده در بهینه‌سازی از معدن تا کارخانه در جدول 3، نشان داده شده است.

بخش 1-1

-------------------------------------------------------------------------------------

ویژگی&zwnj;&zwnj;&zwnj;های کانی&zwnj;ها و فراوری آنها

آویمانیو داس1&nbsp;و کورتنی ا. یانگ2

مترجمان: محمود عبدالهی و سیما محمدنژاد

-------------------------------------------------------------------------------------

&nbsp;

&nbsp;

بازیگران اصلی عرصة معدنکاری، دانشمندان و مهندسان زمین&zwnj;&zwnj;&zwnj;شناسی، معدن، فراوری، متالورژی استخراجی، محیط&zwnj; زیست، و ایمنی و بهداشت شغلی هستند. تمام این متخصصان باید دانش مشترکی دربارة کانی&zwnj;ها و چگونگی استفاده از ویژگی&zwnj;&zwnj;&zwnj;های آنها هم در زمینة شناسایی و هم جدایش آنها داشته باشند. این امر انگیزه برای تعامل میان همة دست&zwnj;&zwnj;&zwnj;اندرکاران این صنعت به&zwnj;&zwnj;&zwnj;عنوان لازمة بهینه&zwnj;&zwnj;&zwnj;سازی مسیر مادة معدنی-تا-محصول را فراهم می&zwnj;آورد؛ مفهومی که از معدن-تا-کارخانه نیز بدان اطلاق می&zwnj;&zwnj;&zwnj;شود. مواد معدنی برای رسیدن به بالاترین میزان بازدهی با بهینه&zwnj;&zwnj;&zwnj;سازی تمام جنبه&zwnj;&zwnj;&zwnj;های صنعت معدنکاری نقشه&zwnj;&zwnj;&zwnj;برداری، استخراج و فراوری می&zwnj;&zwnj;&zwnj;شوند. این فرایند سرانجام، به عملکرد متالورژیکی بهینه و بازیابی و عیار بیشینة کانی&zwnj;های باارزش در کنسانتره منجر می&zwnj;&zwnj;&zwnj;شود. متخصصان هرچه دربارة کانی&zwnj;ها بیشتر بدانند و با دیگران بهتر تعامل کنند، موفقیت بیشتری کسب می&zwnj;&zwnj;&zwnj;کنند. این امر به&zwnj;&zwnj;&zwnj;&zwnj;ویژه در مورد متخصصان فراوری مواد معدنی و متالورژی استخراجی صادق است. 

&nbsp; &nbsp;متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی با زمین&zwnj;&zwnj;&zwnj;شناسان در بیشتر مراحل اکتشافی همکاری دارند تا آنان را در شناسایی نوع و میزان کانی&zwnj;های موجود و همچنین چگونگی درگیری آنها با یکدیگر یاری رسانند. بررسی این درگیری&zwnj;&zwnj;&zwnj;ها در شناسایی سایر کانی&zwnj;ها مؤثر است؛ به&zwnj;&zwnj;&zwnj;ویژه اگر مقدار کانی&zwnj;ها به&zwnj;&zwnj;اندازه&zwnj;ای اندک باشد که شناسایی آنها دشوار باشد. برای انجام این کار، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی نمونه&zwnj;های دستی، تراشه&zwnj;&zwnj;&zwnj;ها، گمانه&zwnj;&zwnj;&zwnj;ها و کنده&zwnj;&zwnj;&zwnj;های حفاری را در کل اراضی معدنی جمع&zwnj;آوری و آزمایش می&zwnj;&zwnj;&zwnj;کنند. شناسایی کانی&zwnj;ها ابتدا از طریق بررسی&zwnj;های مشاهده&zwnj;&zwnj;&zwnj;ای با چشم غیرمسلح، ذره&zwnj;بین&zwnj;ها و همچنین میکروسکوپ&zwnj;&zwnj;&zwnj;های نوریِ قابل&nbsp;&zwnj;حمل انجام &zwnj;شده و سپس، در آزمایشگاه با استفاده از میکروسکوپ&zwnj;&zwnj;&zwnj;های نوری قدرتمند و آنالیزهای طیف&zwnj;&zwnj;&zwnj;سنجی مختلف ادامه می&zwnj;&zwnj;&zwnj;یابد. دقت کار در کل، با بالا رفتن هزینة فناوریِ مورد استفاده در شناسایی، نه &zwnj;فقط به&zwnj;&zwnj;&zwnj;دلیل دستگاه&zwnj;&zwnj;&zwnj;های آنالیز به&zwnj;کاررفته، بلکه به&zwnj;&zwnj;&zwnj;دلیل تجهیزات مورد نیاز جهت آماده&zwnj;سازی مناسبِ مواد برای انجام آزمایش&zwnj;ها افزایش می&zwnj;یابد.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-Avimanyu Das

دانشیار مهندسی متالورژی و مواد. مونتانا تک، بوته، مونتانا، ایالات&zwnj;&zwnj;&zwnj; متحده
</div>

<div id="ftn2">
2- Courtney A. Young

مدیرگروه و استاد مهندسی متالورژی و مواد. مونتانا تک، بوته، مونتانا، ایالات &zwnj;&zwnj;&zwnj;متحده

&nbsp;
</div>
</div>

بخش 1-1

ویژگی‌‌‌های کانی‌ها و فراوری آنها
آویمانیو داس  و کورتنی ا. یانگ 
مترجمان: محمود عبدالهی و سیما محمدنژاد



بازیگران اصلی عرصة معدنکاری، دانشمندان و مهندسان زمین‌‌‌شناسی، معدن، فراوری، متالورژی استخراجی، محیط‌ زیست، و ایمنی و بهداشت شغلی هستند. تمام این متخصصان باید دانش مشترکی دربارة کانی‌ها و چگونگی استفاده از ویژگی‌‌‌های آنها هم در زمینة شناسایی و هم جدایش آنها داشته باشند. این امر انگیزه برای تعامل میان همة دست‌‌‌اندرکاران این صنعت به‌‌‌عنوان لازمة بهینه‌‌‌سازی مسیر مادة معدنی-تا-محصول را فراهم می‌آورد؛ مفهومی که از معدن-تا-کارخانه نیز بدان اطلاق می‌‌‌شود. مواد معدنی برای رسیدن به بالاترین میزان بازدهی با بهینه‌‌‌سازی تمام جنبه‌‌‌های صنعت معدنکاری نقشه‌‌‌برداری، استخراج و فراوری می‌‌‌شوند. این فرایند سرانجام، به عملکرد متالورژیکی بهینه و بازیابی و عیار بیشینة کانی‌های باارزش در کنسانتره منجر می‌‌‌شود. متخصصان هرچه دربارة کانی‌ها بیشتر بدانند و با دیگران بهتر تعامل کنند، موفقیت بیشتری کسب می‌‌‌کنند. این امر به‌‌‌‌ویژه در مورد متخصصان فراوری مواد معدنی و متالورژی استخراجی صادق است. 
متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی با زمین‌‌‌شناسان در بیشتر مراحل اکتشافی همکاری دارند تا آنان را در شناسایی نوع و میزان کانی‌های موجود و همچنین چگونگی درگیری آنها با یکدیگر یاری رسانند. بررسی این درگیری‌‌‌ها در شناسایی سایر کانی‌ها مؤثر است؛ به‌‌‌ویژه اگر مقدار کانی‌ها به‌‌اندازه‌ای اندک باشد که شناسایی آنها دشوار باشد. برای انجام این کار، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی نمونه‌های دستی، تراشه‌‌‌ها، گمانه‌‌‌ها و کنده‌‌‌های حفاری را در کل اراضی معدنی جمع‌آوری و آزمایش می‌‌‌کنند. شناسایی کانی‌ها ابتدا از طریق بررسی‌های مشاهده‌‌‌ای با چشم غیرمسلح، ذره‌بین‌ها و همچنین میکروسکوپ‌‌‌های نوریِ قابل ‌حمل انجام ‌شده و سپس، در آزمایشگاه با استفاده از میکروسکوپ‌‌‌های نوری قدرتمند و آنالیزهای طیف‌‌‌سنجی مختلف ادامه می‌‌‌یابد. دقت کار در کل، با بالا رفتن هزینة فناوریِ مورد استفاده در شناسایی، نه ‌فقط به‌‌‌دلیل دستگاه‌‌‌های آنالیز به‌کاررفته، بلکه به‌‌‌دلیل تجهیزات مورد نیاز جهت آماده‌سازی مناسبِ مواد برای انجام آزمایش‌ها افزایش می‌یابد.

&nbsp; &nbsp;پس &zwnj;از شناسایی و کمیّت&zwnj;سنجی کانی&zwnj;ها، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی ویژگی&zwnj;ها را فهرست، و تفاوت&zwnj;های آنها را ارزیابی می&zwnj;کنند تا تعیین کنند کدام&zwnj;یک برای جدایش بهینة کانی&zwnj;ها از یکدیگر قابل بهره&zwnj;برداری هستند. آنها سپس، در آزمایشگاه روش&zwnj;های جدایش را مطالعه و بهینه&zwnj;سازی کرده و داده&zwnj;های مورد نیاز برای افزایش مقیاس از آزمایشگاهی به کارخانة پایلوت یا تجهیزات صنعتی جمع&zwnj;آوری، و هزینه&zwnj;های سرمایه&zwnj;ای و عملیاتی را برآورد کرده و سرانجام، بهترین و اقتصادی&zwnj;ترین راهبرد را پیشنهاد می&zwnj;کنند. در این مطالعات، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی لازم است سختی مادة معدنی و الگوی آزادشدگی کانی&zwnj;ها را به&zwnj;منظور تعیین روش خردایش بهینه با هدف کاهش مصرف انرژی و همچنین دستیابی به محصول با ابعاد مورد نیاز در روش کانه&zwnj;آرایی پیشنهادی مورد توجه قرار دهند. روش پیشنهادی ممکن است درست عکس فرایندی باشد که در آغاز به تشکیل کانسنگ منجر شده است. بنابراین، فهم خاستگاه کانسنگ در توسعة فرایند کمک&zwnj;کننده بوده و مثالی دیگر بر ضرورت تعامل با زمین&zwnj;شناسان است.

&nbsp; &nbsp;زمین&zwnj;شناسان در حین انجام آزمایش&zwnj;های کانی&zwnj;شناسی و متالورژیکی، از پیکرة مادة معدنی نقشه&zwnj;برداری کرده و با همکاری مهندسان معدن بهترین روش را برای استخراج&nbsp; و انتقال مادة &zwnj;معدنی به کارخانه تعیین می&zwnj;کنند. مهندسان معدن همچنین با همکاری مهندسان فراوری و متالورژی استخراجی، بهترین روش را برای آتشباری کانسنگ جهت دستیابی به ابعاد خوراک بهینه به مرحلة اول خردایش در کارخانه معین می&zwnj;کنند. بهینه&zwnj;سازی مسیر مادة معدنی-تا-محصول، در مراحل بعدی منجر به تولید ذرات با ابعاد بهینه برای خوراک&zwnj;دهی به مراحل جدایش و در نتیجه، دستیابی به عملکرد متالورژیکی بیشینه خواهد شد. 

&nbsp; &nbsp;آشکار است که برای توسعة راهبرد پرعیارسازی کانی&zwnj;های باارزش یا استخراج فلزات باارزش، شناسایی کانی&zwnj;ها باید دقیق انجام شود. به &zwnj;هر حال، محصول نهایی لازم است کیفیت تعیین&zwnj;شده توسط مصرف&zwnj;کنندة نهایی را نیز دارا باشد. این امر نشان می&zwnj;دهد که هرچند هدف اولیه باید دور نگه &zwnj;داشتن و جدا کردن کانی&zwnj;های باطله از کانی&zwnj;های باارزشِ منتقل&zwnj;شده به کنسانتره باشد، بازیابی هرچه بیشتر کانی&zwnj;های باارزش نیز حائز اهمیت است. این دو رویکرد به بیشینه کردن عیار و بازیابی کنسانتره کمک می&zwnj;کند و سرانجام، همان&zwnj;طور که اشاره شد، به عملکرد متالورژیکی بهینه منجر می&zwnj;گردد. فهم مناسبی از چگونگی تفاوت رفتار کانی&zwnj;های باارزش و باطله در فرایند جداسازی مهم است؛ هرچند در یک مجموعة مشخص از دستگاه&zwnj;های موجود در کارخانة فراوری، دستیابی به این اهداف برای متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی بدون داشتن دانش جامع از کانی&zwnj;ها و ویژگی&zwnj;های آنها و توانایی تعامل با یکدیگر دشوار خواهد بود. 

&nbsp;

تعاریف کلیدی

کانی&zwnj;ها

کانی&zwnj;ها جامدات طبیعی و اغلب غیرآلی و حاصل فرایندهای زیست-زمین&zwnj;شناسی هستند که دارای ویژگی&zwnj;های فیزیکی و شیمیایی مشخص، ساختار اتمی/بلوری به&zwnj;شدت منظم، ترکیب شیمیایی معین، و در کل، دارای خلوص و یکنواختی بالا بوده و از عناصر ساده تا محلول&zwnj;های جامد پیچیده را در بر می&zwnj;گیرند. در مقابل، سنگ، مجموعه&zwnj;ای از کانی&zwnj;ها بوده و ممکن است آذرین، رسوبی، دگرگونی و یا ترکیبی از این سه باشد. ذخیره، متشکل از انواع سنگ&zwnj;هاست. کانسنگ، ذخیره&zwnj; یا سامانه&zwnj;ای از ذخیره&zwnj;هاست که دارای حداقل یک کانیِ باارزش است، به&zwnj;طوری که می&zwnj;توان آن را از سایر کانی&zwnj;ها جدا کرده و با سود به فروش رساند.

پس ‌از شناسایی و کمیّتسنجی کانی‌ها، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی ویژگیها را فهرست، و تفاوت‌های آنها را ارزیابی می‌کنند تا تعیین کنند کدام‌یک برای جدایش بهینة کانی‌ها از یکدیگر قابل بهره‌برداری هستند. آنها سپس، در آزمایشگاه روشهای جدایش را مطالعه و بهینهسازی کرده و داده‌های مورد نیاز برای افزایش مقیاس از آزمایشگاهی به کارخانة پایلوت یا تجهیزات صنعتی جمعآوری، و هزینههای سرمایه‌ای و عملیاتی را برآورد کرده و سرانجام، بهترین و اقتصادیترین راهبرد را پیشنهاد میکنند. در این مطالعات، متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی لازم است سختی مادة معدنی و الگوی آزادشدگی کانی‌ها را به‌منظور تعیین روش خردایش بهینه با هدف کاهش مصرف انرژی و همچنین دستیابی به محصول با ابعاد مورد نیاز در روش کانه‌آرایی پیشنهادی مورد توجه قرار دهند. روش پیشنهادی ممکن است درست عکس فرایندی باشد که در آغاز به تشکیل کانسنگ منجر شده است. بنابراین، فهم خاستگاه کانسنگ در توسعة فرایند کمک‌کننده بوده و مثالی دیگر بر ضرورت تعامل با زمینشناسان است.
زمینشناسان در حین انجام آزمایش‌های کانیشناسی و متالورژیکی، از پیکرة مادة معدنی نقشهبرداری کرده و با همکاری مهندسان معدن بهترین روش را برای استخراج  و انتقال مادة معدنی به کارخانه تعیین میکنند. مهندسان معدن همچنین با همکاری مهندسان فراوری و متالورژی استخراجی، بهترین روش را برای آتشباری کانسنگ جهت دستیابی به ابعاد خوراک بهینه به مرحلة اول خردایش در کارخانه معین میکنند. بهینهسازی مسیر مادة معدنی-تا-محصول، در مراحل بعدی منجر به تولید ذرات با ابعاد بهینه برای خوراک‌دهی به مراحل جدایش و در نتیجه، دستیابی به عملکرد متالورژیکی بیشینه خواهد شد. 
آشکار است که برای توسعة راهبرد پرعیارسازی کانی‌های باارزش یا استخراج فلزات باارزش، شناسایی کانی‌ها باید دقیق انجام شود. به ‌هر حال، محصول نهایی لازم است کیفیت تعیین‌شده توسط مصرف‌کنندة نهایی را نیز دارا باشد. این امر نشان می‌دهد که هرچند هدف اولیه باید دور نگه ‌داشتن و جدا کردن کانی‌های باطله از کانی‌های باارزشِ منتقل‌شده به کنسانتره باشد، بازیابی هرچه بیشتر کانی‌های باارزش نیز حائز اهمیت است. این دو رویکرد به بیشینه کردن عیار و بازیابی کنسانتره کمک می‌کند و سرانجام، همان‌طور که اشاره شد، به عملکرد متالورژیکی بهینه منجر می‌گردد. فهم مناسبی از چگونگی تفاوت رفتار کانی‌های باارزش و باطله در فرایند جداسازی مهم است؛ هرچند در یک مجموعة مشخص از دستگاههای موجود در کارخانة فراوری، دستیابی به این اهداف برای متخصصان فراوری و متالورژی استخراجی بدون داشتن دانش جامع از کانی‌ها و ویژگی‌های آنها و توانایی تعامل با یکدیگر دشوار خواهد بود. 

تعاریف کلیدی
کانی‌ها
کانی‌ها جامدات طبیعی و اغلب غیرآلی و حاصل فرایندهای زیست-زمینشناسی هستند که دارای ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی مشخص، ساختار اتمی/بلوری به‌شدت منظم، ترکیب شیمیایی معین، و در کل، دارای خلوص و یکنواختی بالا بوده و از عناصر ساده تا محلول‌های جامد پیچیده را در بر می‌گیرند. در مقابل، سنگ، مجموعهای از کانی‌ها بوده و ممکن است آذرین، رسوبی، دگرگونی و یا ترکیبی از این سه باشد. ذخیره، متشکل از انواع سنگ‌هاست. کانسنگ، ذخیره‌ یا سامانه‌ای از ذخیره‌هاست که دارای حداقل یک کانیِ باارزش است، به‌طوری که می‌توان آن را از سایر کانی‌ها جدا کرده و با سود به فروش رساند.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/4_nVqtwqM.png" style="height:278px; width:780px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1- &nbsp;برگرفته از: (1985) McCullough &amp; Bolles 
</div>

<div id="ftn2">
2- Mohs hardness
</div>

<div id="ftn3">
3- Hexagonal
</div>

<div id="ftn4">
4- Dipyramidal
</div>

<div id="ftn5">
5- Dihexagonal
</div>

<div id="ftn6">
6- Monoclinic
</div>

<div id="ftn7">
7- Prismatic
</div>

<div id="ftn8">
8- Scalenohedral
</div>

<div id="ftn9">
9- Tetragonal.
</div>

جدول 1. کانی‌های متداول منتخب و ویژگیهای اصلی مورد کاربرد در شناسایی آنها 
شماره	نام/ترکیب شیمیایی	سختی موس 	رنگ	جلا	رنگ خاکه	ساختار بلورین	ضریب شکست نور
(589 نانومتر)	شکنندگی	رخ	شکست	شفّافیت	نحوة تشکیل	اسامی رایج	ویژگی
1	آپاتیت
(OH،Cl،F) 3(PO4)Ca5	0/5	سبز دریایی	شیشهای تا صمغی	سفید	هگزاگونال  دیپیرامیدال 
638/1 – 634/1	ترد	ناقص	صدفی/ناهموار	شفاف تا مات	سنگهای بلورین دگرگونی همراه با بسترهایی از کانسنگ آهن	سنگ مارچوبه، تلق	ممکن است با بریل اشتباه گرفته شود.
2	بریل
Be3Al2(Sio3)6	0/8 -5/7	سفید، سبزآبی، زرد مایل به سبز، سایر	شیشهای تا صمغی	سفید	هگزاگونال
دیهگزاگونال 
دیپیرامیدال
602/1 – 564/1	ترد	ناقص	صدفی/ناهموار	شفاف تا نیمه‌شفاف	سنگ‌های گرانیتی و  پیگماتیتی	زمرد کبود، زمرد سبز، گوشنیت	ممکن است با آپاتیت اشتباه گرفته شود.
3	بوراکس
Na₂[B₄O₅(OH)₄]•8H₂O	3/2	بیرنگ، سفید، خاکستری، آبی، مایل به سبز	شیشهای تا صمغی	سفید	مونوکلینیک  منشوری 	45/1	بسیار ترد	عالی	صدفی	شفاف تا مات	دریاچه‌های نمکی و بسترهایی از طریق تبخیر این دریاچه‌ها	بوره	تشکیل ترکیب با سایرین
4	کلسیت
CaCO3	0/3	سفید یا بی‌رنگ	شیشهای تا مرواریدی	سفید تا خاکستری	هگزاگونال
هگزاگونال-اسکالنوهدرال 	486/1 ، 660/1-640/1	ترد	بسیار عالی	صدفی	شفاف تا مات	جزء اصلی سنگهای رسوبی و جزء فرعی سنگ‌های آذرین	اسپار ایسلندی، سنگ‌آهک	فسفرسانس
5	کالکوپیریت
CuFeS2	0/4 – 5/3	برنجی	فلزی	سیاه مایل به سبز	چهار وجهی  اسکالنوهدرال	-----	ترد	مشخص	ناهموار	مات	رگه‌های اولیه یا پراکنده اغلب همراه با پیریت و کوارتز	پیریت‌های مسی، کاپروپیریت	در اثر حرارت خواص مغناطیسی پیدا می‌کند.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/5.png" style="height:337px; width:780px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1- Rhombohedral
</div>

<div id="ftn2">
2- Hexaoctahedral
</div>

<div id="ftn3">
3- Menaccanite
</div>

6	مس
Cu	7/2	قرمز مسی، کدر تا قهوه‌ای
قرمز، سیاه، سبز	فلزی	قرمز مسی
فلزی	هگزاگونال هم‌بعد	-----	چکش‌خوار و نرم	ندارد	ناهموار	مات	ثانویه همراه با کانی‌های مسی مجاور سنگ‌های آذرین	مس طبیعی	----
7	دولومیت
2(CO3)CaMg	0/4 – 5/3	بی‌رنگ یا خاکستری سفید	شیشهای تا مرواریدی	سفید	هگزاگونال
رومبوهدرال 	500/1 ، 681/1-679/1	ترد	عالی	شبه صدفی	شفاف تا نیمه‌شفاف	کانی رگه‌ای یا سنگ‌آهک دگرسان‌شده	دولومیت صدفی، دولومیت، دولومیت آهن‌دار	----
8	گالن
PbS	5/2	نقرهای
فلزی	خاکستر سربی	هگزا-اکتاهدرال 
همبعد
-----	ترد	مکعبی	هموار	مات	رگه‌هایی اغلب همراه با پیریت، اسفالریت، کالکوپیریت، جایگزینی اینتراسیو	گالنیت، چشم سرب، سرب مدادی	نیمه‌رسانا
9	گیبسیت
3(OH)Al	0/3 – 5/2	سفید، مایل به سبز، آبی، خاکستری	شیشهای تا مات		مونوکلینیک منشوری	58/1	سخت	برجسته	---	نیمهشفاف
معمولاً همراه با بوکسیت	----	----
10	ژیپس
CaSO4•2H2O	0/2	بی‌رنگ تا سفید، خاکستری، مایل به زرد	شیشه‌ای تا ابریشمی	سفید	مونوکلینیک منشوری	530/1 – 519/1	منعطف یا ترد	برجسته	صدفی	شفاف تا مات	در بسترهای به‌شدت رسوبی تشکیل میشود.	ژیپس رشتهای، رخام گچی، سلنیت	کاهش انحلال با افزایش دما
11	ایلمنیت
FeO.TiO2	0/6 – 0/5	سیاه آهنی، قهوه‌ای	فلزی تا شبه‌فلزی	سیاه	هگزاگونال
رومبوهدرال	-----	ترد	----	صدفی	مات	رگههای نزدیک به سنگ‌های آذرین	سنگ‌آهن تیتانیومی، مناکانیت 	پارامغناطیس


12	لیمونیت
FeOOH.nH2O	5/5 – 0/4	قهوه‌ای تیره تا زرد	شیشه‌ای تا مات	قهوه‌ای مایل به زرد	ساختار بیشکل
28/2 – 27/2	ترد	ندارد	ناهموار	مات	کانی آهن ثانویه	گل اخری قهوه‌ای، سنگ‌آهن لجنی	ترکیبی از اکسیدهای آهن آبدار

رس&zwnj;ها، سنگ&zwnj;آهک&zwnj;ها و دولومیت&zwnj;ها

برنامة آنالیز پیشنهادی برای کانی&zwnj;های صنعتی مشتمل بر رس&zwnj;ها&zwnj;، سنگ&zwnj;آهک&zwnj;ها و دولومیت&zwnj;ها به&zwnj;قرار زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نمونه&zwnj;ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می&zwnj;شود.</li>
</ul>

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اجزای اصلی به&zwnj;وسیلة آنالیز XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO،&nbsp;SO3، 2TiO</li>
</ul>

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">افت حرارتی در 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد</li>
</ul>

&nbsp;

&nbsp;

روتیل، زیرکون و ایلمنیت

راهبرد آنالیز مورد توصیه برای کانی&zwnj;های صنعتی مشتمل بر روتیل، زیرکون و ایلمنیت به&zwnj;قرار زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نمونه&zwnj;ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شود.</li>
	<li dir="rtl" style="text-align: justify;">اجزای اصلی به&zwnj;وسیلة آنالیز XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO،&nbsp;MnO، O2Na،&nbsp;5O2P، 2SiO ، 3SO، 2TiO، 5O2V&nbsp;Nb2O3&nbsp;و 2ZrO</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">افت حرارتی در 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد</li>
</ul>

&nbsp;

&nbsp;

لاتریت&zwnj;های نیکل

برنامة زیر برای آنالیز لاتریت&zwnj;ها پیشنهاد می&zwnj;شود:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نمونه&zwnj;ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شود.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اجزای اصلی به&zwnj;وسیلة آنالیز XRF عبارت&zwnj;اند از: 3O2Al، BaO ، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، 2TiO و 5O2V</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اجزای اصلی به&zwnj;وسیلة هضم چهاراسیدی برای As، Co، Cu، Ni، Pb و Zn با ICP-OES</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">افت حرارتی در 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کلرید با تیتراسیون نیترات نقره</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">C وS &nbsp;با آنالیز لکو​​​​​​​</li>
</ul>

رس‌ها، سنگ‌آهک‌ها و دولومیت‌ها
برنامة آنالیز پیشنهادی برای کانی‌های صنعتی مشتمل بر رس‌ها‌، سنگ‌آهک‌ها و دولومیت‌ها به‌قرار زیر است:
	نمونه‌ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می‌شود.
	اجزای اصلی به‌وسیلة آنالیز XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO،SO3، 2TiO
	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد


روتیل، زیرکون و ایلمنیت
راهبرد آنالیز مورد توصیه برای کانی‌های صنعتی مشتمل بر روتیل، زیرکون و ایلمنیت به‌قرار زیر است:
	نمونه‌ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF اندازه‌گیری می‌شود.
	اجزای اصلی به‌وسیلة آنالیز XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na،Nb_2 O_3، 5O2P، 2SiO ، 3SO، 2TiO، 5O2V و 2ZrO (در زیرکون‌ها همچنین HfO).
	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد


لاتریت‌های نیکل
برنامة زیر برای آنالیز لاتریت‌ها پیشنهاد می‌شود:
	نمونه‌ها با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب با XRF اندازه‌گیری می‌شود.
	اجزای اصلی به‌وسیلة آنالیز XRF عبارت‌اند از: 3O2Al، BaO ، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، 2TiO و 5O2V
	اجزای اصلی به‌وسیلة هضم چهاراسیدی برای As، Co، Cu، Ni، Pb و Zn با ICP-OES
	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد
	کلرید با تیتراسیون نیترات نقره
	C وS  با آنالیز لکو

سنگ فسفات

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/6.png" style="height:348px; width:780px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Orthorhombic
</div>

<div id="ftn2">
2- Anisotropism
</div>

<div id="ftn3">
3- Diploidal
</div>

<div id="ftn4">
4- Triboluminescent
</div>

13	مارکاسیت
2FeS	5/6	 زرد برنزی مات	فلزی	خاکستری تا سیاه مایل به قهوه‌ای	ارتورومبیک  دی¬پیرامیدال	-----	ترد	ضعیف 	ناهموار	مات	در سطح همراه با گالن، اسفالریت، کلسیت و دولومیت تشکیل می‌شود.	پیریت‌های آهن سفید، تاج خروس	دارای ناهمسانگردی  شدید
14	مولیبدنیت
2MoS	5/1 – 0/1	سیاه، خاکستری نقره¬ای	فلزی	مایل به سبز/ مایل به آبی 	هگزاگونال
دی¬هگزاگونال
دی¬پیرامیدال	----
	منعطف، برش¬پذیر	عالی	----	مات	رگه‌ای غالباً همراه با کوارتز و سولفیدهای مس	مولی، مولیبدنا	لمس چرب دارد.
15	نیکولیت
NiAs	5/5 – 0/5	قرمز مات، سفید با صورتی مایل به زرد	فلزی	قهوه‌ای مات 	هگزاگونال
دی¬هگزاگونال
دی¬پیرامیدال	----	ترد	ندارد	ناهموار	مات	همراه با کانی‌های سولفیدی و آرسنیک-نقره	نیکل مس، نیکلین	در اثر حرارت بوی سیر می‌دهد.
16	پیریت
2FeS	5/6 – 0/6	زرد برنجی	فلزی	مایل به سبز یا قهوه‌ای	هم¬بعد
دیپلوئیدال 	----	ترد	نامشخص	ناهموار	مات	اولیه، رگه‌ای یا انتشاری،
معمولاً بلورین	طلای احمق‌ها، پیریت‌های آهنی، موندیک	نیمه‌رسانا
17	روتیل
2TiO	5/6 – 0/6	قرمز، قهوه‌ای، زرد کم‌رنگ یا آبی	فلزی تا درخشان	قهوه‌ای روشن تا مایل به زرد	تتراگونال
دی¬تتراگونال
دی¬پیرامیدال	909/2 – 613/2	ترد	مشخص	ناهموار	شفاف تا مات	غالباً ثانویه در میکاها یا سنگ‌های آذرین، شن‌های سیاه	ادیسونیت، تیتانیت	جزء بالاترین شاخص¬های شکست نور
18	شیئلیت
4CaWO	0/5 – 5/4	بی‌رنگ، سفید، خاکستری، قهوه¬ای	شیشه‌ای تا درخشان	سفید	تتراگونال
دی¬پیرامیدال	938/1 – 918/1	ترد	مشخص	ناهموار	شفاف تا نیمه‌شفاف	رگه‌های پگماتیتی یا در رگه‌های همراه با گرانیت/گنیس	تنگستن	فلورسانس تحت نور فرا بنفش
19	اسفالریت
ZnS	0/4 – 5/3	قهوه¬ای، زرد، قرمز، سبز، سیاه	درخشان تا صمغی	مایل به 
قهوه‌ای تا زرد روشن	هم¬بعد
هگزاتتراهدرال 	369/2	ترد	عالی	صدفی	نیمه‌شفاف	غالباً در سنگ‌آهک همراه با سایر سولفیدها	بلند روی، یاقوت روی، جک سیاه	فلورسانس و تریبولومینسانس

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/7.png" style="height:256px; width:780px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1- Isotropic
</div>

<div id="ftn2">
2- Triclinic
</div>

20	سیلویت
KCl	0/2	بی‌رنگ تا سفید، خاکستری کم¬رنگ یا آبی، مایل به قرمز	شیشه‌ای	سفید	هم¬بعد
هگزااکتاهدرال 	4903/1	ترد	عالی مکعبی	ناهموار	شفاف تا نیمه‌شفاف	تبخیری	موریانه پتاس، هوولیت	به‌لحاظ نوری همسان¬گرد 
21	تالک
2(OH)10O4Si3Mg	0/1	سبز، قهوه‌ای، خاکستری سفید	الماسی تا چرب	سفید	مونوکلینیک
تری¬کلینیک 	600/1 – 538/1	برش‌پذیر	عالی	----	شبه شفاف تا نیمه‌شفاف	کانی ثانویه حاصل از دگرسانی سیلیکات منیزیم غیرآلومینیومی	استاتیت، سنگ صابون	فلورسانس تحت نور فرابنفش
22	اورانینیت
2UO	5/5	سیاه فلزی، مایل به قهوه‌ای، خاکستری مات 	شبه‌فلزی تا چرب	سیاه مایل به قهوه‌ای	هم¬بعد
هگزا¬اکتاهدرال	----	ترد 	---	ناهموار	مات	پگماتیت¬های گرانیتی یا با کانسنگ نقره، سرب، مس	پیچبلند، اولریچیت	رادیواکتیو
23	ولفرامیت
4WO(Mn،Fe)	5/4 – 0/4	سیاه مایل به خاکستری تا مایل به قهوه‌ای	شبه‌فلزی تا صمغی	قهوه‌ای مایل به قرمز	مونوکلینیک منشوری	----	ترد	بسیار عالی	ناهموار	مات	در رگه‌های گرانیتی و پگماتیتی	ولفرام، سرب دروغین	کانی استراتژیک
24	زیرکون
4ZrSiO	5/7	قهوه‌ای مایل به قرمز، زرد، سبز	شیشه‌ای تا درخشان	بی‌رنگ	تتراگونال
دی¬تتراگونال
دی¬پیرامیدال	015/2 – 925/1	ترد	ناقص 	صدفی	شفاف تا مات	کانی همراه در سنگ¬های آذرین	یاقوت زعفرانی، آزوریت	فلورسانس و رادیواکتیو

ترکیب شیمیایی 

همة کانی&zwnj;ها ترکیب شیمیایی معین با نسبت&zwnj;های استوکیومتری ویژه دارند. معدودی از آنها نظیر Fe، Ni، Cu، Ag، Au، S و C به&zwnj;صورت گرافیت و الماس عناصر طبیعی&zwnj; بوده و برخی دیگر نظیر الکتروم (AuAg) و تتراتنیت (FeNi) آلیاژ هستند؛ اگرچه بیشتر آنها مولکول&zwnj;هایی تشکیل&zwnj;شده از ترکیبات ساده تا محلول&zwnj;های جامد پیچیده&zwnj;اند. ترکیب، آنالیز شیمیایی کانی&zwnj;ها مشتمل بر آنیون&zwnj;ها و کاتیون&zwnj;های تشکیل&zwnj;دهنده را نشان می&zwnj;دهد. از آنجا &zwnj;که آنیون&zwnj;ها&zwnj; به&zwnj;طور معمول، بسیار بزرگ&zwnj;تر از کاتیون&zwnj;ها&zwnj; هستند، نقش غالب را در ساختار بلورین و در مشخصاتی که کانی از خود نشان می&zwnj;دهد، بازی می&zwnj;کنند. در نتیجه، سیستم&zwnj;های دسته&zwnj;بندی کانی&zwnj;ها نظیر دانا1&nbsp;یا نیکل-استرانز2&nbsp;بر ساختار بلورین و نوع آنیون مبتنی هستند. به&zwnj;دلیل اصلاحات اخیر صورت&zwnj;گرفته توسط میلز3&nbsp;و همکاران (2009) کانی&zwnj;شناسان گزینة دوم (نوع آنیون) را ترجیح می&zwnj;دهند.

&nbsp;

ساختار بلورین

کانی&zwnj;ها دارای ساختار بلوری مشخصی هستند. با &zwnj;وجود این، ساختارها به&zwnj;واسطة درگیری با سایر کانی&zwnj;ها، ناخالصی&zwnj;ها، و ادخال&zwnj;ها می&zwnj;توانند تغییر کنند. از آنجا &zwnj;که همیشه امکان تعیین ساختار بلورین کانی&zwnj;ها با چشم به&zwnj;تنهایی وجود ندارد، فناوری&zwnj;هایی نظیر پراش پرتو ایکس مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. برخی کانی&zwnj;ها ممکن است نظم ضعیفی در آرایش داخلی خود داشته و بنابراین، رفتاری نزدیک به مواد غیربلورین به&zwnj;جای بلورین از خود نشان دهند. شش گروه اصلی از ساختارهای بلورین وجود دارد: هم&zwnj;بُعد یا مکعبی، چهار-وجهی4، راست&zwnj;محور5، تک-&zwnj;شیب6، سه-&zwnj;شیب، و شش-&zwnj;وجهی7. برخی سه-&zwnj;وجهی8&nbsp;را به&zwnj;عنوان ساختار هفتم طبقه&zwnj;بندی می&zwnj;کنند، اما به&zwnj;طور معمول، به&zwnj;عنوان زیربخش ساختار شش-&zwnj;وجهی شناخته می&zwnj;شود. بسته به اینکه ساختار بلورین چگونه رشد می&zwnj;کند، کانی&zwnj;ها در کل، یکی از یازده شکل را به خود می&zwnj;گیرند (تک&zwnj;-ضلعی9، متوازی&zwnj;الاضلاع10، دو-وجهی11، پروانه&zwnj;ای12، منشور، هرمی، دو-هرمی13، ذوزنقه&zwnj;ای14، دو-گوه&zwnj;ای15، لوزوی16&nbsp;و چهار-وجهی17)، البته، زیرگروه&zwnj;های بی&zwnj;شماری نیز تعریف شده&zwnj;اند.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Dana
</div>

<div id="ftn2">
2- Nickel-Strunz
</div>

<div id="ftn3">
3- Mills 
</div>

<div id="ftn4">
4- Tetragonal
</div>

<div id="ftn5">
5- Orthorhombic
</div>

<div id="ftn6">
6- Monoclinic
</div>

<div id="ftn7">
7- Hexagonal
</div>

<div id="ftn8">
8- Trigonal
</div>

9- Monohedron
</div>

<div id="ftn10">
10- Parallelohedron
</div>

<div id="ftn11">
11- Dihedron
</div>

<div id="ftn12">
12- Disphenoid
</div>

<div id="ftn13">
13- Dipyramid
</div>

<div id="ftn14">
14- Trapezohedron
</div>

<div id="ftn15">
15- Scalenohedron
</div>

<div id="ftn16">
16- Rhombohedron
</div>

<div id="ftn17">
17- Tetrahedron
</div>

ترکیب شیمیایی 
همة کانی‌ها ترکیب شیمیایی معین با نسبت‌های استوکیومتری ویژه دارند. معدودی از آنها نظیر Fe، Ni، Cu، Ag، Au، S و C به‌صورت گرافیت و الماس عناصر طبیعی‌ بوده و برخی دیگر نظیر الکتروم (AuAg) و تتراتنیت (FeNi) آلیاژ هستند؛ اگرچه بیشتر آنها مولکول‌هایی تشکیل‌شده از ترکیبات ساده تا محلول‌های جامد پیچیده‌اند. ترکیب، آنالیز شیمیایی کانی‌ها مشتمل بر آنیون‌ها و کاتیون‌های تشکیل‌دهنده را نشان می‌دهد. از آنجا ‌که آنیون‌ها‌ به‌طور معمول، بسیار بزرگ‌تر از کاتیون‌ها‌ هستند، نقش غالب را در ساختار بلورین و در مشخصاتی که کانی از خود نشان می‌دهد، بازی می‌کنند. در نتیجه، سیستم‌های دسته‌بندی کانی‌ها نظیر دانا  یا نیکل-استرانز  بر ساختار بلورین و نوع آنیون مبتنی هستند. به‌دلیل اصلاحات اخیر صورت‌گرفته توسط میلز  و همکاران (2009) کانی‌شناسان گزینة دوم (نوع آنیون) را ترجیح می‌دهند.

ساختار بلورین
کانی‌ها دارای ساختار بلوری مشخصی هستند. با ‌وجود این، ساختارها به‌واسطة درگیری با سایر کانی‌ها، ناخالصی‌ها، و ادخال‌ها می‌توانند تغییر کنند. از آنجا ‌که همیشه امکان تعیین ساختار بلورین کانی‌ها با چشم به‌تنهایی وجود ندارد، فناوری‌هایی نظیر پراش پرتو ایکس مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی کانی‌ها ممکن است نظم ضعیفی در آرایش داخلی خود داشته و بنابراین، رفتاری نزدیک به مواد غیربلورین به‌جای بلورین از خود نشان دهند. شش گروه اصلی از ساختارهای بلورین وجود دارد: هم‌بُعد یا مکعبی، چهار-وجهی ، راست‌محور ، تک-شیب ، سه-شیب، و شش-‌وجهی . برخی سه-وجهی  را به‌عنوان ساختار هفتم طبقه‌بندی می‌کنند، اما به‌طور معمول، به‌عنوان زیربخش ساختار شش-‌وجهی شناخته می‌شود. بسته به اینکه ساختار بلورین چگونه رشد می‌کند، کانی‌ها در کل، یکی از یازده شکل را به خود می‌گیرند (تک‌-ضلعی ، متوازی‌الاضلاع ، دو-وجهی ، پروانه‌ای ، منشور، هرمی، دو-هرمی ، ذوزنقه‌ای ، دو-گوه‌ای ، لوزوی  و چهار-وجهی )، البته، زیرگروه‌های بی‌شماری نیز تعریف شده‌اند.

سختی موس

این ویژگی معیاری برای مقاومت در برابر خراشیدگی است. چون تالک نرم&zwnj;ترین کانیِ شناخته&zwnj;شده است، نمی&zwnj;تواند کانی&zwnj;های دیگر را خراش دهد. در مقایسه، الماس سخت&zwnj;ترین کانیِ شناخته&zwnj;شده است و نمی&zwnj;توان آن را خراش داد. با استفاده از این کانی&zwnj;های با ویژگی&zwnj;های سختی مشخص، موس1&nbsp;یک نظام طبقه&zwnj;بندی سختی 10 نقطه&zwnj;ای را توسعه داد. در این نظام، هرچه عدد (سختی موس) بالاتر باشد، کانی سخت&zwnj;تر است:

1. تالک &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 6. فلدسپات ارتوکلاز

2. گچ&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 7. کوارتز

3. کلسیت&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 8. توپاز

4. فلوریت&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 9. کوراندوم

5. آپاتیت&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 10. الماس

&nbsp;

در&zwnj; حالی &zwnj;که بسته&zwnj;های این کانی&zwnj;ها برای استفاده در دسترس هستند، از اشیای رایج زیر نیز می&zwnj;توان استفاده کرد:

&nbsp;

<table align="right" cellspacing="0" class="MsoTableGrid" dir="rtl" style="border-collapse:collapse; border:none; margin-left:104px">
	<tbody>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/2
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			ناخن
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			3
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			سکة مسی
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/4
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			میخ آهنی
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/5
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			لبة چاقو و شیشه 
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/6
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			سوهان فولادی
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			7
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			سنگ چخماق
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/8
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			چرخ یا کاغذ سمباده
			</td>
		</tr>
		<tr>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:67px">
			5/9
			</td>
			<td style="height:15px; vertical-align:top; width:236px">
			چرخ یا کاغذ کاربید سیلیسیوم
			</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

شکنندگی

شکنندگی به انسجام یک کانی و مقاومت آن در برابر شکستن، خم شدن و تغییر شکل اشاره دارد. یک کانی برش&zwnj;پذیر است اگر بتوان آن را با چاقو برش داد، سخت به&zwnj;معنای آن است که کانی در مقابل ضربات چکش مقاومت می&zwnj;کند، چکش&zwnj;خوار نشان می&zwnj;دهد که ماده در اثر چکش زدن مسطح می&zwnj;شود، و شکننده یا ترد به&zwnj;معنای شکستن در اثر ضربات چکش است. کانی اگر از نیروهای بسیار کمتری نسبت به چکش زدن استفاده شود و ماده معدنی تکه&zwnj;تکه &zwnj;شود، سست است، و درصورتی&zwnj;که تبدیل به پودر شود، نرم نامیده می&zwnj;شود. منعطف به&zwnj;معنای آن است که خمیده می&zwnj;شود و خمیده باقی می&zwnj;ماند، الاستیک نشان&zwnj;دهندة آن است که کانی پس از خمش به شکل اولیه بازمی&zwnj;گردد. این عبارات و برخی عبارات دیگر برای توصیف فلزات در فلزکاری نیز کاربرد دارند.

<div>
&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1- Mohs
</div>
</div>

سختی موس
این ویژگی معیاری برای مقاومت در برابر خراشیدگی است. چون تالک نرم‌ترین کانیِ شناخته‌شده است، نمی‌تواند کانی‌های دیگر را خراش دهد. در مقایسه، الماس سخت‌ترین کانیِ شناخته‌شده است و نمی‌توان آن را خراش داد. با استفاده از این کانی‌های با ویژگی‌های سختی مشخص، موس  یک نظام طبقه‌بندی سختی 10 نقطه‌ای را توسعه داد. در این نظام، هرچه عدد (سختی موس) بالاتر باشد، کانی سخت‌تر است:
1. تالک 						6. فلدسپات ارتوکلاز
2. گچ						7. کوارتز
3. کلسیت						8. توپاز
4. فلوریت						9. کوراندوم
5. آپاتیت						10. الماس

در‌ حالی که بسته‌های این کانی‌ها برای استفاده در دسترس هستند، از اشیای رایج زیر نیز می‌توان استفاده کرد:

5/2	ناخن
3	سکة مسی
5/4	میخ آهنی
5/5	لبة چاقو و شیشه 
5/6	سوهان فولادی
7	سنگ چخماق
5/8	چرخ یا کاغذ سمباده
5/9	چرخ یا کاغذ کاربید سیلیسیومی

شکنندگی
شکنندگی به انسجام یک کانی و مقاومت آن در برابر شکستن، خم شدن و تغییر شکل اشاره دارد. یک کانی برش‌پذیر است اگر بتوان آن را با چاقو برش داد، سخت به‌معنای آن است که کانی در مقابل ضربات چکش مقاومت می‌کند، چکش‌خوار نشان می‌دهد که ماده در اثر چکش زدن مسطح می‌شود، و شکننده یا ترد به‌معنای شکستن در اثر ضربات چکش است. کانی اگر از نیروهای بسیار کمتری نسبت به چکش زدن استفاده شود و ماده معدنی تکه‌تکه ‌شود، سست است، و درصورتی‌که تبدیل به پودر شود، نرم نامیده می‌شود. منعطف به‌معنای آن است که خمیده می‌شود و خمیده باقی می‌ماند، الاستیک نشان‌دهندة آن است که کانی پس از خمش به شکل اولیه بازمی‌گردد. این عبارات و برخی عبارات دیگر برای توصیف فلزات در فلزکاری نیز کاربرد دارند.

رخ

رخ زمانی اتفاق می&zwnj;افتد که کانی&zwnj;ها ترجیحاً در امتداد صفحات بلورین مشخصی شکسته شوند و این امر در نتیجة پیوندهای به&zwnj;نسبت ضعیف در صفحاتی است که یون&zwnj;های ویژه&zwnj;ای در آن سطوح قرار گرفته&zwnj;اند. بیشتر سیستم&zwnj;های طبقه&zwnj;بندی حداقل 5 گروه مربوط به کیفیت رخ شامل عالی، خوب، ضعیف، نامشخص و نایاب دارند. رخ عالی زمانی اتفاق می&zwnj;افتد که شکست آسان باشد، به&zwnj;موازات صفحات بلورین ادامه &zwnj;یابد و سطوح صاف و درخشان آشکار &zwnj;شود. ساختارها و صفحات بلوری مربوط به آنها مشخص&zwnj;کنندة نوع رخ هستند. انواع ساختارها و صفحات بلورین شامل قاعده&zwnj;ای1، مکعبی، هشت&zwnj;وجهی، موازی2، لوزوی و منشوری هستند.

&nbsp;

شکست

&nbsp;شکست به شکستگی&zwnj;ای اطلاق می&zwnj;شود که در طول صفحات بلوری مشخص اتفاق نمی&zwnj;افتد. هفت نوع شکست به&zwnj;شرح زیر وجود دارند:

1. صاف که به صفحات هموار و مستقیم منجر می&zwnj;شود.

2. صدفی که صفحات هموار و منحنی ایجاد می&zwnj;کند.

3. نیمه&zwnj;صدفی که به صفحات هموار، اما سطوح منحنی غیرمنظم منجر می&zwnj;شوند.

4. ناصاف که صفحات ناهموار غیرمنظم ایجاد می&zwnj;کند.

5. ناهموار که سطوح تیز و دندانه&zwnj;دار ایجاد می&zwnj;کند.

6. تراشه&zwnj;دار که برش&zwnj;های کشیده را تشکیل می&zwnj;دهد.

7. خاکی که ذرات کوچکی که اغلب به آن تراشه اطلاق می&zwnj;شود، ایجاد می&zwnj;کند.

&nbsp;

رنگ خاکه

رنگ خاکه رنگ کانی پودرشده است. پودر باید تا حد ممکن ریزدانه باشد. رنگ خاکه به&zwnj;طور معمول، در اثر خردایش کانی درون یک هاون یا متداول&zwnj;تر با کشیدن کانی روی یک صفحة ساینده (به&zwnj;طور معمول از جنس چینی بدون لعاب) ایجاد می&zwnj;شود، هرچند می&zwnj;توان سوهان یا سمبادة نرم نیز به کار برد. در این روش لازم است کانی از صفحة ساینده یا هاون نرم&zwnj;تر باشد. بر اساس مقیاس سختی موس، سختی صفحة ساینده حدود 5/6 است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Basal
</div>

<div id="ftn2">
2- Pinicoidal
</div>
</div>

رخ
رخ زمانی اتفاق می‌افتد که کانی‌ها ترجیحاً در امتداد صفحات بلورین مشخصی شکسته شوند و این امر در نتیجة پیوندهای به‌نسبت ضعیف در صفحاتی است که یون‌های ویژه‌ای در آن سطوح قرار گرفته‌اند. بیشتر سیستم‌های طبقه‌بندی حداقل 5 گروه مربوط به کیفیت رخ شامل عالی، خوب، ضعیف، نامشخص و نایاب دارند. رخ عالی زمانی اتفاق می‌افتد که شکست آسان باشد، به‌موازات صفحات بلورین ادامه ‌یابد و سطوح صاف و درخشان آشکار ‌شود. ساختارها و صفحات بلوری مربوط به آنها مشخص‌کنندة نوع رخ هستند. انواع ساختارها و صفحات بلورین شامل قاعده‌ای ، مکعبی، هشت‌وجهی، موازی ، لوزوی و منشوری هستند.

شکست
 شکست به شکستگی‌ای اطلاق می‌شود که در طول صفحات بلوری مشخص اتفاق نمی‌افتد. هفت نوع شکست به‌شرح زیر وجود دارند:
1. صاف که به صفحات هموار و مستقیم منجر می‌شود.
2. صدفی که صفحات هموار و منحنی ایجاد می‌کند.
3. نیمه‌صدفی که به صفحات هموار، اما سطوح منحنی غیرمنظم منجر می‌شوند.
4. ناصاف که صفحات ناهموار غیرمنظم ایجاد می‌کند.
5. ناهموار که سطوح تیز و دندانه‌دار ایجاد می‌کند.
6. تراشه‌دار که برش‌های کشیده را تشکیل می‌دهد.
7. خاکی که ذرات کوچکی که اغلب به آن تراشه اطلاق می‌شود، ایجاد می‌کند.

رنگ خاکه
رنگ خاکه رنگ کانی پودرشده است. پودر باید تا حد ممکن ریزدانه باشد. رنگ خاکه به‌طور معمول، در اثر خردایش کانی درون یک هاون یا متداول‌تر با کشیدن کانی روی یک صفحة ساینده (به‌طور معمول از جنس چینی بدون لعاب) ایجاد می‌شود، هرچند می‌توان سوهان یا سمبادة نرم نیز به کار برد. در این روش لازم است کانی از صفحة ساینده یا هاون نرم‌تر باشد. بر اساس مقیاس سختی موس، سختی صفحة ساینده حدود 5/6 است.

رنگ

در برخی موارد، رنگ کانی مشخص و متمایز است و به&zwnj;طور واضح به شناسایی آن کمک می&zwnj;کند. کانی&zwnj;هایی که جلای فلزی دارند، مثال&zwnj;های خوبی برای این موارد هستند؛ هرچند بسیاری از کانی&zwnj;ها در رنگ&zwnj;های مختلف وجود دارند. این تغییرات رنگ، حاصل نواقص ساختاری یا به&zwnj;دلیل وجود ناخالصی&zwnj;هاست که منجر به چندشکلی و تک&zwnj;شکلی1&nbsp;شدن یک کانی می&zwnj;شود. برخی کانی&zwnj;ها دارای اثرات منشوری در نور شامل بازی در رنگ، تابش قوس&zwnj;وقزحی2، ستاره&zwnj;ای3&nbsp;یا رنگین&zwnj;کمانی4&nbsp;هستند. درجة این اثرات بستگی به میزان صیقلی و خش&zwnj;دار بودن سطح کانی دارد. در نتیجه، یک کانی یکسان ممکن است طیفی از رنگ&zwnj;ها را داشته باشد.

&nbsp;

جلا

جلا نیز نظیر رنگ، یک ویژگی نوری کانی&zwnj;هاست. جلا چگونگی رفتار یک کانی در بازتاب نور و میزان روشنی این بازتاب را توصیف می&zwnj;کند. اگر کانی شفاف باشد، جلای آن با شکست نور تغییر می&zwnj;کند. یازده گروه جلا شامل فلزی، شبه&zwnj;فلزی، شیشه&zwnj;ای، الماسی، صمغی، ابریشمی، مرواریدی، چرب، قیرگون، مومی، و کدر وجود دارد. جلای فلزی غیرشفاف با انعکاسی شبیه به آینه است، در حالی &zwnj;که جلای شبه&zwnj;فلزی تقریباً غیرشفاف و تا حدی مات است. تقریباً 70 درصد از کانی&zwnj;ها دارای جلای شیشه&zwnj;ای هستند که آنها را به شیشة شکسته شبیه می&zwnj;سازد. کانی&zwnj;های درخشان ممکن است مات باشند، اما به&zwnj;طور معمول، شکست نور بالایی دارند. آنها تلألو و درخشانی شبیه به الماس از خود نشان می&zwnj;دهند. کانی&zwnj;های صمغی نیز شکست نور بالایی دارند، ولی رنگی کدر، به&zwnj;طور معمول زرد تا قهوه&zwnj;ای شبیه به عسل دارند. جلای ابریشمی به&zwnj;طور معمول به&zwnj;واسطة کانی&zwnj;های الیافی ایجاد می&zwnj;شود. جلای مرواریدی بسته به نوع به انعکاس&zwnj;هایی اطلاق می&zwnj;شود که نه&zwnj;تنها از سطح رویی، بلکه از لایه&zwnj;های زیرین نیز دریافت می&zwnj;شود. جلاهای چرب، قیرگون، و مومی نیز در کل، ظاهر و اغلب احساسی شبیه به پوشش مواد آلی مشتمل&zwnj;بر به&zwnj;ترتیب چربی، قیر و موم القا می&zwnj;کنند. جلاهای کدر شکست پایین دارند که به&zwnj;طور معمول، حاصل سطوح زبر یا متخلخل کانی&zwnj;هاست.

&nbsp;

شفّافیت

شفّافیت در کل، به درجة &zwnj;فرانمایی یا درصد نور عبوری از یک کانی اشاره دارد. سه نوع شفّافیت وجود دارد: شفاف، غیرشفاف و مات. اگر جسمی به&zwnj;طور کامل از پشت یک کانی دیده شود، شفاف است. اجسام از پشت کانی نیمه&zwnj;شفاف به&zwnj;طور واضح دیده نمی&zwnj;شوند. در کانی&zwnj;های مات اجسام از پشت این کانی&zwnj;ها به&zwnj;طور مطلق قابل&zwnj; مشاهده نیستند.

&nbsp;

شکست نور

شکست نور نیز یک ویژگی نوری کانی&zwnj;های شفاف است. این ویژگی را می&zwnj;توان از طریق اندازه&zwnj;گیری ضریب شکست نور (n) که نسبت سرعت نور در خلا (c) به سرعت نور در کانی (v)&nbsp;است، تعیین گردد. اگر c واحد فرض شود، در آن صورت n معکوس v خواهد بود.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Isomorphism
</div>

<div id="ftn2">
2- Opalescence
</div>

<div id="ftn3">
3- Asterism
</div>

<div id="ftn4">
4- Iridescence
</div>
</div>

رنگ
در برخی موارد، رنگ کانی مشخص و متمایز است و به‌طور واضح به شناسایی آن کمک می‌کند. کانی‌هایی که جلای فلزی دارند، مثال‌های خوبی برای این موارد هستند؛ هرچند بسیاری از کانی‌ها در رنگ‌های مختلف وجود دارند. این تغییرات رنگ، حاصل نواقص ساختاری یا به‌دلیل وجود ناخالصی‌هاست که منجر به چندشکلی و تک‌شکلی  شدن یک کانی می‌شود. برخی کانی‌ها دارای اثرات منشوری در نور شامل بازی در رنگ، تابش قوس‌وقزحی ، ستاره‌ای  یا رنگین‌کمانی  هستند. درجة این اثرات بستگی به میزان صیقلی و خش‌دار بودن سطح کانی دارد. در نتیجه، یک کانی یکسان ممکن است طیفی از رنگ‌ها را داشته باشد.

جلا
جلا نیز نظیر رنگ، یک ویژگی نوری کانی‌هاست. جلا چگونگی رفتار یک کانی در بازتاب نور و میزان روشنی این بازتاب را توصیف می‌کند. اگر کانی شفاف باشد، جلای آن با شکست نور تغییر می‌کند. یازده گروه جلا شامل فلزی، شبه‌فلزی، شیشه‌ای، الماسی، صمغی، ابریشمی، مرواریدی، چرب، قیرگون، مومی، و کدر وجود دارد. جلای فلزی غیرشفاف با انعکاسی شبیه به آینه است، در حالی ‌که جلای شبه‌فلزی تقریباً غیرشفاف و تا حدی مات است. تقریباً 70 درصد از کانی‌ها دارای جلای شیشه‌ای هستند که آنها را به شیشة شکسته شبیه می‌سازد. کانی‌های درخشان ممکن است مات باشند، اما به‌طور معمول، شکست نور بالایی دارند. آنها تلألو و درخشانی شبیه به الماس از خود نشان می‌دهند. کانی‌های صمغی نیز شکست نور بالایی دارند، ولی رنگی کدر، به‌طور معمول زرد تا قهوه‌ای شبیه به عسل دارند. جلای ابریشمی به‌طور معمول به‌واسطة کانی‌های الیافی ایجاد می‌شود. جلای مرواریدی بسته به نوع به انعکاس‌هایی اطلاق می‌شود که نه‌تنها از سطح رویی، بلکه از لایه‌های زیرین نیز دریافت می‌شود. جلاهای چرب، قیرگون، و مومی نیز در کل، ظاهر و اغلب احساسی شبیه به پوشش مواد آلی مشتمل‌بر به‌ترتیب چربی، قیر و موم القا می‌کنند. جلاهای کدر شکست پایین دارند که به‌طور معمول، حاصل سطوح زبر یا متخلخل کانی‌هاست.

شفّافیت
شفّافیت در کل، به درجة فرانمایی یا درصد نور عبوری از یک کانی اشاره دارد. سه نوع شفّافیت وجود دارد: شفاف، غیرشفاف و مات. اگر جسمی به‌طور کامل از پشت یک کانی دیده شود، شفاف است. اجسام از پشت کانی نیمه‌شفاف به‌طور واضح دیده نمی‌شوند. در کانی‌های مات اجسام از پشت این کانی‌ها به‌طور مطلق قابل‌ مشاهده نیستند.

شکست نور
شکست نور نیز یک ویژگی نوری کانی‌های شفاف است. این ویژگی را می‌توان از طریق اندازه‌گیری ضریب شکست نور (n)، که نسبت سرعت نور در خلأ (c) به‌سرعت نور در کانی (v) است، تعیین کرد. اگر c واحد فرض شود، در آن صورت n معکوس v خواهد بود.

بنابراین، اگر n افزایش یابد، v کاهش خواهد یافت. افزون&zwnj;بر این، طبق قانون &laquo;اسنل&raquo;1، شاخص شکست نور (n) معادل نسبت سینوس زاویة برخورد (&theta;) به سینوس زاویة شکست (&alpha;) است.

&nbsp;

سایر ویژگی&zwnj;ها

بسیاری از ویژگی&zwnj;های دیگر به&zwnj;منظور شناسایی کانی&zwnj;ها مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند و با وجودی که آنها به&zwnj;دلیل ساده&zwnj;سازی در جدول 1، ارائه نشده&zwnj;اند، طیفی از خصوصیات نوری و سختی را به&zwnj;غیر از مواردی که تاکنون در این فصل توصیف شدند، شامل می&zwnj;شود.

&nbsp;

خواص نوری

میکروسکوپ نوری نیز در حالت انعکاسی برای مشاهدة چندین ویژگی&zwnj; نوری می&zwnj;تواند مورد استفاده قرار گیرد. این مورد البته، مشتمل و نه محدود به چندرنگی2، دو-بازتابی3، رنگ&zwnj;های قطبی4، ناهمسانگردی5، بازتاب داخلی6&nbsp;و بازتاب7&nbsp;است. این ویژگی&zwnj;ها با چرخش یک کانی صیقل داده&zwnj;شده در حضور یا غیاب نور قطبی با یا بدون قطبنده&zwnj;های متقاطع8&nbsp;تمیز داده می&zwnj;شوند. این روش بیشتر در کانی&zwnj;های مات مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد، اما می&zwnj;توان آن را برای کانی&zwnj;های نیمه&zwnj;شفاف نیز به کار برد. 

&nbsp;

چندرنگی

در چندرنگی، رنگ کانی در اثر چرخش در نور با قطبش سطح9&nbsp;تغییر می&zwnj;کند. قطبنده&zwnj;ها در این حالت متقاطع نیستند.

&nbsp;

دوبازتابی

دوبازتابی شبیه به چندرنگی است. در این مورد، زیر نور با قطبش سطح، در حالی که کانی چرخانده می&zwnj;شود، تغییرات شدت مشاهده می&zwnj;شود. قطبنده&zwnj;ها در این حالت متقاطع نیستند.

&nbsp;

رنگ&zwnj;های قطبی

در رنگ&zwnj;های قطبی، رنگ یک کانی در حال چرخش زیر نور با قطبش سطح در قطبنده&zwnj;های متقاطع تغییر می&zwnj;کند. 

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Snell
</div>

<div id="ftn2">
2- Pleochroism
</div>

<div id="ftn3">
3- Bireflectance
</div>

<div id="ftn4">
4- Polarization colors
</div>

<div id="ftn5">
5- Anisotropy
</div>

<div id="ftn6">
6- Internal reflection
</div>

<div id="ftn7">
7- Reflectance
</div>

<div id="ftn8">
8- Crossed polarizer
</div>

<div id="ftn9">
9- Plane polarizer
</div>
</div>

بنابراین، اگر n افزایش یابد، v کاهش خواهد یافت. افزون‌بر این، طبق قانون «اسنل» ، شاخص شکست نور (n) معادل نسبت سینوس زاویة برخورد (θ) به سینوس زاویة شکست (α) است.

سایر ویژگی‌ها
بسیاری از ویژگی‌های دیگر به‌منظور شناسایی کانی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و با وجودی که آنها به‌دلیل ساده‌سازی در جدول 1، ارائه نشده‌اند، طیفی از خصوصیات نوری و سختی را به‌غیر از مواردی که تاکنون در این فصل توصیف شدند، شامل می‌شود.

خواص نوری
میکروسکوپ نوری نیز در حالت انعکاسی برای مشاهدة چندین ویژگی‌ نوری می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این مورد البته، مشتمل و نه محدود به چندرنگی ، دو-بازتابی ، رنگ‌های قطبی ، ناهمسانگردی ، بازتاب داخلی  و بازتاب  است. این ویژگی‌ها با چرخش یک کانی صیقل داده‌شده در حضور یا غیاب نور قطبی با یا بدون قطبنده‌های متقاطع  تمیز داده می‌شوند. این روش بیشتر در کانی‌های مات مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما می‌توان آن را برای کانی‌های نیمه‌شفاف نیز به کار برد. 

چندرنگی
در چندرنگی، رنگ کانی در اثر چرخش در نور با قطبش سطح  تغییر می‌کند. قطبنده‌ها در این حالت متقاطع نیستند.

دوبازتابی
دوبازتابی شبیه به چندرنگی است. در این مورد، زیر نور با قطبش سطح، در حالی که کانی چرخانده می‌شود، تغییرات شدت مشاهده می‌شود. قطبنده‌ها در این حالت متقاطع نیستند.

رنگ‌های قطبی
در رنگ‌های قطبی، رنگ یک کانی در حال چرخش زیر نور با قطبش سطح در قطبنده‌های متقاطع تغییر می‌کند.

ناهمسانگردی

نظیر دوبازتابی، ناهمسانگردی زمانی اتفاق می&zwnj;افتد که زیر نور با قطبش سطح &nbsp;در حالی که کانی چرخانده می&zwnj;شود، شدت در قطبندة متقاطع تغییر کند. 

&nbsp;

بازتاب داخلی 

بازتاب داخلی زمانی مشاهده می&zwnj;شود که کانی&zwnj;های نیمه&zwnj;شفاف اجازة نفوذ نور را به سطوح زیرین خود می&zwnj;دهند و آن را از درزه&zwnj;ها، مرز کانی&zwnj;ها، رخ&zwnj;ها و یا سایر عیوب بلور به مشاهده&zwnj;گر بازتاب می&zwnj;دهند. بازتاب داخلی در کل، در نور با قطبش سطح قابل&zwnj; مشاهده است، اما در قطبنده&zwnj;های متقاطع بهتر مشاهده می&zwnj;شود. 

&nbsp;

بازتاب 

بازتاب نسبت شدت نور بازتابیده به شدت نور تابیده بوده و با نورسنج قابل اندازه&zwnj;گیری است. از آنجا &zwnj;که بخشی از نور جذب&zwnj; شده و یا عبور می&zwnj;کند، بازتاب هیچگاه 100 درصد نیست؛ اما در کانی&zwnj;های کدر که جلای فلزی دارند، به این عدد نزدیک می&zwnj;شود. نقره بیشترین میزان بازتاب، نزدیک به 95 درصد دارد. یک مرجع متداول پیریت است که میزان بازتاب آن 55 درصد است. بازتاب همچنین می&zwnj;تواند با اندازه&zwnj;گیری بازتاب کانی تقسیم بر میزان بازتاب اندازه&zwnj;گیری&zwnj;شدة پیریت در شرایط یکسان و سپس، ضرب آن در 55 درصد محاسبه شود. در صورتی &zwnj;که کوارتز (5 درصد)، مگنتیت (20 درصد)، گالن (43 درصد) یا برخی کانی&zwnj;های معمول دیگر با میزان بازتاب مشخص حضور داشته باشند، بازتاب به&zwnj;سادگی با بررسی چشمی و مقایسه قابل برآورد است. 

&nbsp;

سختی

در میکروسکوپ نوری سه نوع سختی وجود دارد: خراش، سایش و ریزفرورفتگی. این سه نوع یکسان نیستند، زیرا هر یک به نوع متفاوتی از نیرو پاسخ می&zwnj;دهند و برای شناسایی کانی&zwnj;ها مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند.

سختی در برابر خراش. همان سختی &laquo;موس&raquo; است، اگرچه خراش&zwnj;هایی که آگاهانه ایجاد شده&zwnj;اند یا از مرحلة صیقل دادن در آماده&zwnj;سازی نمونه باقی&zwnj; مانده&zwnj;اند، ممکن است در برخی کانی&zwnj;ها مشاهده شوند و در برخی دیگر نه.

سختی در برابر سایش. در طول صیقل دادن، کانی&zwnj;های نرم زودتر از کانی&zwnj;های سخت ساییده شده و برجستگی&zwnj; ایجاد می&zwnj;کنند و کانی&zwnj;های سخت بالاتر از کانی&zwnj;های نرم قرار می&zwnj;گیرند. در صورتی &zwnj;که برجستگی قابل توجه باشد، می&zwnj;توان آزمون خط &laquo;کلب&raquo;1&nbsp;را برای تعیین اینکه کدام کانی نرم&zwnj;تر است، به کار بُرد.

سختی در برابر ریز فرورفتگی. این نوع برای اندازه&zwnj;گیری سختی بر دو نوع دیگر ترجیح دارد، زیرا کمّی&zwnj;تر است و به پاسخ خطی در برابر سختی &laquo;موس&raquo; در نمودار لگاریتمی&ndash;لگاریتمی منجر می&zwnj;شود. با وجود اینکه روش&zwnj;های &laquo;ویکرز&raquo; و &laquo;نوپ&raquo;2&nbsp;به نتایج مشابهی منجر می&zwnj;شوند، روش &laquo;ویکرز&raquo; بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. زمانی که سختی ریزفرورفتگی و بازتاب در یک طول&zwnj; موج مشخص در مقابل یکدیگر ترسیم شوند، نمودار شناسایی ترسیم می&zwnj;شود. با وجود اینکه در سختی&zwnj;ها و بازتاب&zwnj;های به&zwnj;نسبت کم&zwnj;تراکم نقاط زیاد است، حتی با در نظر گرفتن اینکه برخی کانی&zwnj;ها برای هر دو ویژگی طیفی از اعداد، و نه یک عدد مشخص دارند، همچنان ابزار مفیدی در فرایند شناسایی است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Kalb-line
</div>

<div id="ftn2">
2- Vickers and Knoop
</div>
</div>

ناهمسانگردی
نظیر دوبازتابی، ناهمسانگردی زمانی اتفاق می‌افتد که زیر نور با قطبش سطح  در حالی که کانی چرخانده می‌شود، شدت در قطبندة متقاطع تغییر کند. 

بازتاب داخلی 
بازتاب داخلی زمانی مشاهده می‌شود که کانی‌های نیمه‌شفاف اجازة نفوذ نور را به سطوح زیرین خود می‌دهند و آن را از درزه‌ها، مرز کانی‌ها، رخ‌ها و یا سایر عیوب بلور به مشاهده‌گر بازتاب می‌دهند. بازتاب داخلی در کل، در نور با قطبش سطح قابل‌ مشاهده است، اما در قطبنده‌های متقاطع بهتر مشاهده می‌شود. 

بازتاب 
بازتاب نسبت شدت نور بازتابیده به شدت نور تابیده بوده و با نورسنج قابل اندازه‌گیری است. از آنجا ‌که بخشی از نور جذب‌ شده و یا عبور می‌کند، بازتاب هیچگاه 100 درصد نیست؛ اما در کانی‌های کدر که جلای فلزی دارند، به این عدد نزدیک می‌شود. نقره بیشترین میزان بازتاب، نزدیک به 95 درصد دارد. یک مرجع متداول پیریت است که میزان بازتاب آن 55 درصد است. بازتاب همچنین می‌تواند با اندازه‌گیری بازتاب کانی تقسیم بر میزان بازتاب اندازه‌گیری‌شدة پیریت در شرایط یکسان و سپس، ضرب آن در 55 درصد محاسبه شود. در صورتی ‌که کوارتز (5 درصد)، مگنتیت (20 درصد)، گالن (43 درصد) یا برخی کانی‌های معمول دیگر با میزان بازتاب مشخص حضور داشته باشند، بازتاب به‌سادگی با بررسی چشمی و مقایسه قابل برآورد است. 

سختی
در میکروسکوپ نوری سه نوع سختی وجود دارد: خراش، سایش و ریزفرورفتگی. این سه نوع یکسان نیستند، زیرا هر یک به نوع متفاوتی از نیرو پاسخ می‌دهند و برای شناسایی کانی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سختی در برابر خراش. همان سختی «موس» است، اگرچه خراش‌هایی که آگاهانه ایجاد شده‌اند یا از مرحلة صیقل دادن در آماده‌سازی نمونه باقی‌ مانده‌اند، ممکن است در برخی کانی‌ها مشاهده شوند و در برخی دیگر نه.
سختی در برابر سایش. در طول صیقل دادن، کانی‌های نرم زودتر از کانی‌های سخت ساییده شده و برجستگی‌ ایجاد می‌کنند و کانی‌های سخت بالاتر از کانی‌های نرم قرار می‌گیرند. در صورتی ‌که برجستگی قابل توجه باشد، می‌توان آزمون خط «کلب»  را برای تعیین اینکه کدام کانی نرم‌تر است، به کار بُرد.
سختی در برابر ریز فرورفتگی. این نوع برای اندازه‌گیری سختی بر دو نوع دیگر ترجیح دارد، زیرا کمّی‌تر است و به پاسخ خطی در برابر سختی «موس» در نمودار لگاریتمی–لگاریتمی منجر می‌شود. با وجود اینکه روش‌های «ویکرز» و «نوپ»  به نتایج مشابهی منجر می‌شوند، روش «ویکرز» بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. زمانی که سختی ریزفرورفتگی و بازتاب در یک طول‌ موج مشخص در مقابل یکدیگر ترسیم شوند، نمودار شناسایی ترسیم می‌شود. با وجود اینکه در سختی‌ها و بازتاب‌های به‌نسبت کم‌تراکم نقاط زیاد است، حتی با در نظر گرفتن اینکه برخی کانی‌ها برای هر دو ویژگی طیفی از اعداد، و نه یک عدد مشخص دارند، همچنان ابزار مفیدی در فرایند شناسایی است.

فراوری مواد معدنی

ویژگی&zwnj;هایی که به شناسایی کانی&zwnj;ها مربوط است، ممکن است برای مهندس فراوری که هدف اصلی او جدایش کانی&zwnj;های باارزش از باطله است، چندان مفید نباشد. در واقع، ممکن است تنها تعداد کمی از این ویژگی&zwnj;ها نظیر وزن &zwnj;مخصوص، حسّاسیت مغناطیسی، رسانایی الکتریکی و آبرانی به&zwnj;منظور جدایش کانی&zwnj;ها در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. این ویژگی&zwnj;ها در ادامه به&zwnj;طور خلاصه توصیف می&zwnj;شوند و در جدول 2، برای 150 کانی متداول&zwnj;تر با استفاده از داده&zwnj;های شرکت کارپکو1&nbsp;(2000) ارائه &zwnj;شده&zwnj;اند. این ویژگی&zwnj;ها در شناسایی کانی&zwnj;ها نیز می&zwnj;توانند مورد استفاده قرار گیرند. اما به&zwnj;دلیل اهمیت آنها در فراوری که در بخش قبلی به آن پرداخته شد، در این فصل ارائه نشدند؛ البته در بخش&zwnj;های آینده این کتابِ مرجع به&zwnj;طور کامل مورد بحث قرار می&zwnj;گیرند.

&nbsp;

وزن&zwnj; مخصوص

چگالی، وزن واحد حجم یک ماده است. وزن&zwnj; مخصوص نسبت چگالی یک ماده به چگالی آب است. وزن &zwnj;مخصوص 7/5 نشان می&zwnj;دهد که ماده 7/5 بار سنگین&zwnj;تر از آب در حجم یکسان است. پیکنومتر2&nbsp;وسیله&zwnj;ای است که به&zwnj;طور متداول برای اندازه&zwnj;گیری وزن &zwnj;&zwnj;مخصوص مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. دقت آن بستگی به توزین صحیح و حذف هوا به&zwnj;شکل حباب و گاهی هوای موجود در خلل و فر&zwnj;ج&zwnj;ها دارد. آسان&zwnj;ترین راه برای حذف هوا ایجاد یک خلأ ضعیف در داخل سیستم است. بیشتر کانی&zwnj;ها دارای وزن &zwnj;مخصوص معینی هستند، اما بسیاری به&zwnj;دلیل جانشینی&zwnj;ها، ناخالصی&zwnj;ها و ادخال&zwnj;ها دارای طیفی از وزن&zwnj; مخصوص هستند. جدایش ثقلی در فراوری مواد معدنی بسیار معمول بوده و برای جدا کردن کانی&zwnj;های سنگین&zwnj;تر از کانی&zwnj;های سبک استفاده می&zwnj;شود. &nbsp;

&nbsp;

قابلیت مغناطیسی

بسته به اینکه کانی&zwnj;ها چگونه در یک میدان مغناطیسی تحت تأثیر قرار می&zwnj;گیرند، به دیامغناطیس3، پارامغناطیس4&nbsp;و فرومغناطیس5&nbsp;دسته&zwnj;بندی می&zwnj;شوند. زمانی &zwnj;که میدان مغناطیسی کانی را دفع می&zwnj;کند، کانی دارای قابلیت مغناطیسی منفی است و بنابراین، به&zwnj;عنوان دیامغناطیس دسته&zwnj;بندی می&zwnj;شود؛ هرچند این دافعه قابل&zwnj; چشم&zwnj;پوشی است و بعید است متوجه آن شد. کانی&zwnj;های پارامغناطیس دارای رفتاری مخالف هستند، قابلیت مغناطیسی مثبت دارند و در میدان مغناطیسی جذب می&zwnj;شوند. اگر یک کانی پارامغناطیس، ویژگی&zwnj;های مغناطیسی خود را پس &zwnj;از آنکه میدان مغناطیسی به&zwnj;کاررفته خاموش شد، حفظ کند، فرومغناطیس نامیده می&zwnj;شود. همة کانی&zwnj;ها قابلیت مغناطیسی دارند، اما میدان مغناطیسی باید آن&zwnj;قدر قوی باشد که منجر به پاسخ شود. کانی&zwnj;هایی که پاسخی نمی&zwnj;دهند، به&zwnj;طور سنتی غیرمغناطیسی نامیده می&zwnj;شوند، اگرچه صحیح نیست. این موضوع در جدول 2، تا حد ممکن تصحیح &zwnj;شده است، هرچند برخی کانی&zwnj;ها ممکن است به&zwnj;دلیل جانشینی&zwnj;ها، ناخالصی&zwnj;ها و ادخال&zwnj;ها که تا حدی ترکیب یا ساختار بلورین آنها را تغییر می&zwnj;دهد، دیامغناطیس نباشند. این کانی&zwnj;ها پارامغناطیس ضعیف هستند و نظیر کانی&zwnj;های دیامغناطیس به میدان مغناطیسی پاسخ نمی&zwnj;دهند. بسیاری از کانی&zwnj;ها پارامغناطیس هستند و در کل، در طیف ضعیف تا قوی دسته&zwnj;بندی می&zwnj;شوند، اما تعداد معدودی فرومغناطیس هستند (مانند منیتیت و پیروتیت).

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Carpco Inc. 
</div>

<div id="ftn2">
2- Pycnometer
</div>

<div id="ftn3">
3- Diamagnetic
</div>

<div id="ftn4">
4- Paramagnetic
</div>

<div id="ftn5">
5- Ferromagnetic
</div>
</div>

فراوری مواد معدنی
ویژگی‌هایی که به شناسایی کانی‌ها مربوط است، ممکن است برای مهندس فراوری که هدف اصلی او جدایش کانی‌های باارزش از باطله است، چندان مفید نباشد. در واقع، ممکن است تنها تعداد کمی از این ویژگی‌ها نظیر وزن مخصوص، حسّاسیت مغناطیسی، رسانایی الکتریکی و آبرانی به‌منظور جدایش کانی‌ها در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. این ویژگی‌ها در ادامه به‌طور خلاصه توصیف می‌شوند و در جدول 2، برای 150 کانی متداول‌تر با استفاده از داده‌های شرکت کارپکو  (2000) ارائه ‌شده‌اند. این ویژگی‌ها در شناسایی کانی‌ها نیز می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. اما به‌دلیل اهمیت آنها در فراوری که در بخش قبلی به آن پرداخته شد، در این فصل ارائه نشدند؛ البته در بخش‌های آینده این کتابِ مرجع به‌طور کامل مورد بحث قرار می‌گیرند.

وزن‌ مخصوص
چگالی، وزن واحد حجم یک ماده است. وزن‌ مخصوص نسبت چگالی یک ماده به چگالی آب است. وزن مخصوص 5/7 نشان می‌دهد که ماده 5/7 بار سنگین‌تر از آب در حجم یکسان است. پیکنومتر  وسیله‌ای است که به‌طور متداول برای اندازه‌گیری وزن مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرد. دقت آن بستگی به توزین صحیح و حذف هوا به‌شکل حباب و گاهی هوای موجود در خلل و فر‌ج‌ها دارد. آسان‌ترین راه برای حذف هوا ایجاد یک خلأ ضعیف در داخل سیستم است. بیشتر کانی‌ها دارای وزن مخصوص معینی هستند، اما بسیاری به‌دلیل جانشینی‌ها، ناخالصی‌ها و ادخال‌ها دارای طیفی از وزن‌ مخصوص هستند. جدایش ثقلی در فراوری مواد معدنی بسیار معمول بوده و برای جدا کردن کانی‌های سنگین‌تر از کانی‌های سبک استفاده می‌شود.  

قابلیت مغناطیسی
بسته به اینکه کانی‌ها چگونه در یک میدان مغناطیسی تحت تأثیر قرار می‌گیرند، به دیامغناطیس ، پارامغناطیس  و فرومغناطیس  دسته‌بندی می‌شوند. زمانی که میدان مغناطیسی کانی را دفع می‌کند، کانی دارای قابلیت مغناطیسی منفی است و بنابراین، به‌عنوان دیامغناطیس دسته‌بندی می‌شود؛ هرچند این دافعه قابل‌ چشم‌پوشی است و بعید است متوجه آن شد. کانی‌های پارامغناطیس دارای رفتاری مخالف هستند، قابلیت مغناطیسی مثبت دارند و در میدان مغناطیسی جذب می‌شوند. اگر یک کانی پارامغناطیس، ویژگی‌های مغناطیسی خود را پس ‌از آنکه میدان مغناطیسی به‌کاررفته خاموش شد، حفظ کند، فرومغناطیس نامیده می‌شود. همة کانی‌ها قابلیت مغناطیسی دارند، اما میدان مغناطیسی باید آن‌قدر قوی باشد که منجر به پاسخ شود. کانی‌هایی که پاسخی نمی‌دهند، به‌طور سنتی غیرمغناطیسی نامیده می‌شوند، اگرچه صحیح نیست. این موضوع در جدول 2، تا حد ممکن تصحیح ‌شده است، هرچند برخی کانی‌ها ممکن است به‌دلیل جانشینی‌ها، ناخالصی‌ها و ادخال‌ها که تا حدی ترکیب یا ساختار بلورین آنها را تغییر می‌دهد، دیامغناطیس نباشند. این کانی‌ها پارامغناطیس ضعیف هستند و نظیر کانی‌های دیامغناطیس به میدان مغناطیسی پاسخ نمی‌دهند. بسیاری از کانی‌ها پارامغناطیس هستند و در کل، در طیف ضعیف تا قوی دسته‌بندی می‌شوند، اما تعداد معدودی فرومغناطیس هستند (مانند منیتیت و پیروتیت).

جدول 2. کانی‌های معمول و ویژگی¬های اصلی مورد استفاده در شناسایی و جدایش
نام کانی	ترکیب شیمیایی	وزن¬ مخصوص	ویژگی مغناطیسی*	ویژگی الکترواستاتیکی†	آبران طبیعی
آکتینولیت	2(OH)2(11O4Si)5(Fe،Mg)2Ca	2/3 – 0/3	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
آلبیت	(8O3AlSi)Na	6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
آلماندین	3(4SiO)2Al3Fe	3/4	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
آمفیبول	(3SiO)x(Fe،Mg،Ca)	5/3 – 9/2	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
آناتاز	2TiO	9/3	دیامغناطیس	رسانا	خیر
آندولوزیت	5SiO2Al	2/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
آندرادیت	3SiO3.3O2Fe.CaO3	8/3	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
انیدریت	4CaSO	0/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
آنکریت	2(3CO)(Fe،Mg)Ca	1/3 – 9/2	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
آپاتیت	(OH،Cl،F)3(4PO)5Ca	2/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
آراگونیت	3CaCO	0/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
آرسنوپیریت	FeAsS	2/6 – 9/5	پارامغناطیس1	رسانا	ضعیف
آزبست	4(OH)(5O2Si)3Mg	5/2 – 4/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
اوژیت	]6O2(Al،Si)[(Al،Fe،Mg)Ca	5/3 – 2/3	پارامغناطیس	رسانا5	خیر
آزوریت	2(OH)2(3CO)3Cu	8/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
بدلیت	2ZrO	6/5	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
باریت	4BaSO	5/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
باستنازیت	3CO(F،La،Ce)	0/5	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
بوکسیت	O2H2 . 3O2Al	6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
بریل	(18O6Si)2Al3Be	8/2 – 7/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
بیوتیت	2(F،OH) (10AlO3Si)3(Fe،Mg)K	1/3 – 0/3	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
بیسموت	Bi	8/9	دیامغناطیس	رسانا	خیر
بوراکس	O2H10 . 7O4B2Na	7/1	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
بورنیت	4FeS5Cu	0/5 – 9/4	دیامغناطیس2	رسانا	ضعیف
برانریت	(3TiO) (2UO،TiO،UO)	4/5 – 5/4	پارامغناطیس	رسانا	خیر
بروکیت	2TiO	1/4	دیامغناطیس	رسانا	خیر
کلسیت	3CaCO	7/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
کارنالیت	O2H2 . (8O2V)2(2UO)2K	0/5	دیامغناطیس	نارسانا4	خیر
کاسیتریت	2SnO	0/7	دیامغناطیس	رسانا	خیر
سلستیت	4SrSO	0/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
سروزیت	3PbCO	6/6	دیامغناطیس	نارسانا4	 خیر
کالکوسیت	S2Cu	8/5 – 5/5 	دیامغناطیس	رسانا	ضعیف

هایپرستن	3SiO(Fe،Mg)	4/3	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
ایلمنیت	3FeTiO	7/4	پارامغناطیس	رسانا	خیر
ایلمنوروتیل	2xTiO(5O2Ta،5O2Nb)	1/5	پارامغناطیس	رسانا	خیر
ایلوائیت	2(4SiO)(FeOH)2CaFe	0/4	پارامغناطیس	رسانا5	خیر
کائولینیت	4(OH)5O2Si2Al	6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
کیانیت	(4SiO)O2Al	7/3 – 6/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
لپیدولیت	2(F،OH)(10O3Si)2KLiAl	9/2 – 8/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
لکوگسن	(محصول دگرسانی) 2TiO → 3FeTiO	3/4 – 6/3	پارامغناطیس1	رسانا	خیر
لیمونیت	O2nH . 2HFeO	4/2 – 2/2	پارامغناطیس1	نارسانا4	خیر
منیزیت	3MgCO	0/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
منیتیت	4O3Fe	2/5	فرومعناطیس	رسانا	خیر
مالاکیت	2(OH)3CO2Cu	0/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
منگانیت	(OH)MnO	3/4	پارامغناطیس1	رسانا	خیر
مارکاسیت	2FeS	9/4 – 6/4	دیامغناطیس	رسانا	ضعیف
مارتیت	3O2Fe	2/5	پارامغناطیس	رسانا	خیر
میکروکلین	8O3KAlSi	6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
میکرولیت	(گروه پیروکلر) 7O2Ta2Ca	5/5	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
میلریت	NiS	6/5 – 2/5	پارامغناطیس	رسانا	ضعیف
مولیبدنیت	2MoS	0/5 – 7/4	دیامغناطیس	رسانا	بلی
مونازیت	4PO(Th،Y،La،Ce)	5/5 – 9/4	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
مولیت	13O2Si6Al	2/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
موسکویت	2(OH،F)(10O3AlSi)2KAl	0/3 – 8/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
ناکولیت	3NaHCO	2/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
نفلین سینیت	4O2(Si،Al)(K،Na)	6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
نیکولیت	NiAs	8/7 – 6/7	پارامغناطیس	رسانا	خیر
الیوین	(4SiO)2(Fe،Mg)	5/3 – 3/3	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
ارپیمنت	3S2As	5/3 - 4/3	دیامغناطیس	رسانا	ضعیف
ارتوکلاز	(8O3Si.Al)K	6/2 – 5/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
پریکلاز	MgO	6/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
پروسکیت	3CaTiO	0/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
پتالیت	2(5O2Si)LiAl	4/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
فسفات (ریگی)	O2H . 8O2P3Ca	9/2 – 6/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
پلاتینیوم	Pt	5/21 – 0/14	دیامغناطیس2	رسانا	خیر
پیریت	2FeS	0/5	دیامغناطیس2	رسانا	ضعیف
پیروکلر	(OH،F)6O2(....Ta،Nb)2(...Ca،Na)	4/4 -2/4	دیامغناطیس	رسانا	خیر
پیرولوزیت	2MnO	0/5 – 7/4	دیامغناطیس2	نارسانا	خیر
پیروپ	3(4SiO)2Al3Mg	5/3	دیامغناطیس	نارسانا4	خیر
پیروکسن	6O2Si2(Al،Fe،Mg،Ca)	6/3 – 1/3	پارامغناطیس1	نارسانا4	خیر
پیروتیت	Sx1-Fex	7/4 – 6/4	فرومغناطیس	رسانا	ضعیف

کوارتز	2SiO	7/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
رالگار	AsS	6/3	دیامغناطیس	رسانا	ضعیف
رودوکروزیت	3MnCO	7/3	دیامغناطیس	نارسانا4	خیر
رودونیت	3MnSiO	7/3 – 6/3	دیامغناطیس	نارسانا4	خیر
روتیل	2TiO	3/4 – 2/4	دیامغناطیس	رسانا	خیر
سامارسکیت	3(7O2(Ta،Nb))4(...Er،Y)	8/5 – 6/5	پارامغناطیس3	رسانا	خیر
شیلئیت	4CaWO	1/6	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
سرپانتین	8(OH)(10O4Si)6Mg	7/2 – 5/2	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
سیدریت	3FeCO	9/3	پارامغناطیس	نارسانا4	خیر
سیلیمانیت	(4SiO)O2Al	2/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
نقره	Ag	1/11 – 1/10	دیامغناطیس	رسانا	خیر
اسمیت زونیت	3ZnCO	5/4 – 1/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
سودالیت	2Cl(24O6Si6Al)8Na	3/2 – 1/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
اسپسارتین	3(4SiO)2Al3Mn	2/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
اسفالریت	ZnS	0/4 – 9/3	پارامغناطیس1	رسانا5	 ضعیف
اسفن	(OH،F)(4SiO)CaTi	6/3 – 3/3	دیامغناطیس	نارسانا4	 خیر
اسپینل	4O2MgAl	6/3	دیامغناطیس2	رسانا	خیر
اسپودومن	2(SiO3)LiAl	2/3 – 1/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
استانیت	4FeSnS2Cu	5/4 – 3/4	دیامغناطیس	رسانا	خیر
استارولیت	2(OH)2O2(11O4Si)4Al+2Fe	8/3 – 6/3	پارامغناطیس	نارسانا4	خیر
استیبنیت	3S2Sb	6/4	دیامغناطیس	رسانا	ضعیف
استرووریت	2xTiO(5O2Nb،5O2Ta)	1/5	پارامغناطیس	رسانا	خیر
گوگرد	S	1/2	دیامغناطیس	نارسانا	بلی
سیلویت	KCl	0/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
تالک	2(OH)(10O4Si)3Mg	8/2 – 7/2	دیامغناطیس	نارسانا	بلی
تانتالیت	6O2(Nb،Ta)(Mn،Fe)	2/8 – 2/5	پارامغناطیس	رسانا	خیر
تاپیولیت	6O2(Nb،Ta)Fe	8/7 – 3/7	پارامغناطیس	رسانا	خیر
تتراهدریت	13S4Sb12(Fe،Cu)	0/5	پارامغناطیس	رسانا	خیر
توریانیت	2ThO	7/9	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
توریت	4ThSiO	4/5 – 5/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
توپاز	2(OH،F)4SiO2Al	6/3 – 5/3	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
تورمالین	2(OH)18O6Si3(3BO)6Al3(Li،Al،+3Fe،+2Fe،Mg)(Ca،Na)	2/3 – 9/2	پارامغناطیس1	نارسانا4و6	خیر
اورانینیت	2UO	0/11	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
ورمیکولیت	O2nH . 2(OH)(10O3AlSi)3Mg	7/2 – 4/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
ولفرامیت	4WO(Mn،Fe)	5/7 – 7/6	پارامغناطیس	رسانا	خیر
ولاستونیت	3CaSiO	9/2 – 8/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
ولفنیت	4PbMoO	0/7 – 7/6	دیامغناطیس	رسانا	خیر
زنوتیم	4YPO	1/5 – 4/4	پارامغناطیس	نارسانا	خیر
زئولیت	آلومینوسیلیکات¬های آب¬دار Na و Ca	5/2 – 0/2	دیامغناطیس	نارسانا	خیر

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/19.png" style="height:266px; width:780px" />&nbsp; &nbsp;اخیراً با توسعة مغناطیس&zwnj;های عناصر نادر و الکترومغناطیس&zwnj;های فوق سرد، جدایش مغناطیسی رواج بیشتری یافته است. قبل &nbsp;از تقریباً سال 1990، جدایش مغناطیسی با مغناطیس&zwnj;ها و الکترومغناطیس&zwnj;های دائمی انجام می&zwnj;شد. در جدایش معمول، کانی&zwnj;های پارامغناطیسی به بخش مغناطیسی و کانی&zwnj;های دیامغناطیسی به بخش غیرمغناطیسی هدایت می&zwnj;شوند. دو دسته&zwnj;بندی دیگر شامل فری&zwnj;مغناطیسی1&nbsp;و آنتی&zwnj;فرومغناطیسی2&nbsp;وجود دارند؛ هرچند تقریباً همیشه به&zwnj;همراه کانی&zwnj;های پارامغناطیسی به بخش مغناطیسی منتقل می&zwnj;شوند. برای جلوگیری از سردرگمی، این مورد در جدول 2، تصحیح&zwnj; نشده است.

&nbsp;

رسانایی الکتریکی

کانی&zwnj;ها بسته به اینکه قابلیت انتقال بار الکتریکی دارند یا نه، رسانا یا نارسانا هستند. وقتی&zwnj;که کانی&zwnj;ها روی سطح فلزات قرار می&zwnj;گیرند و باردار می&zwnj;شوند، در کل، با عبور از یک میدان یا هالة الکتریکی به سطح فلز متصل می&zwnj;شوند. در این حالت، رساناها بار را به&zwnj;سرعت از دست &zwnj;داده و دیگر متصل باقی نمی&zwnj;مانند، در حالی که نارساناها بار را حفظ کرده و متصل باقی می&zwnj;مانند. آنگاه، از سایر نیروها مانند گشتاور یا ثقل برای جدایش استفاده می&zwnj;شود. چنین کانی&zwnj;هایی در فراوری مواد معدنی نادر هستند؛ این در حالی است که شن و ماسة ساحلی که در آن تفاوت بین کانی&zwnj;های نارسانا در مقایسه با تفاوت میان کانی&zwnj;های رسانا قابل &zwnj;توجه است، مستنثی است.

&nbsp;

آبرانی

این ویژگی در جدایش به&zwnj;روش فلوتاسیون مورد بهره&zwnj;برداری قرار می&zwnj;گیرد. اگر یک قطره آب روی سطح به&zwnj;طور کامل پخش شود، سطح، &zwnj;تر شده و آب&zwnj;دوست تلقی می&zwnj;شود. در صورتی&zwnj; که قطرة آب، حتی به&zwnj;صورت جزئی، برجسته باقی بماند، این سطح آبران است. حباب&zwnj;هایی که در یک گِلاب متشکل از &nbsp;ذرات کانی تولید می&zwnj;شود، به ذرات آبران متصل شده و آنها را به سطح، جایی که کف تشکیل&zwnj; و تخلیه می&zwnj;شود، منتقل می&zwnj;کنند. از آنجا &zwnj;که ذرات آب&zwnj;دوست در گلاب باقی می&zwnj;مانند، جدایش انجام می&zwnj;شود. زغال، الماس، تالک و گوگرد به&zwnj;عنوان کانی&zwnj;هایی که خاصیت آبرانی قویِ طبیعی دارند، شناخته می&zwnj;شوند. برخی کانی&zwnj;های سولفیدی نیز این خاصیت را دارند، اما به&zwnj;طور معمول، آبرانی آنها به&zwnj;طور طبیعی ضعیف است؛ اگرچه در بسیاری از موارد سولفیدها از طریق اکسیداسیون جزئی سطحی که سطوح فقیر از فلز و غنی از سولفید و حتی گوگرد عنصری می&zwnj;سازند، می&zwnj;توانند خاصیت آبرانی بیشتری پیدا کنند. بیشتر کانی&zwnj;ها به&zwnj;طور طبیعی آبران نیستند و لازم است با معرف&zwnj;های فعال&zwnj;کنندة سطح به نام کلکتور آماده&zwnj;سازی شده تا خاصیت آبرانی پیدا کنند. بسیاری از معرف&zwnj;های دیگر برای تقویت فرایند مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند؛ نظیر کف&zwnj;سازها برای پایدارسازی کف، فعال&zwnj;کننده&zwnj;ها برای تقویت جذب کلکتور و کمک به آبران کردن ذرات، بازداشت&zwnj;کننده&zwnj;ها برای جلوگیری از جذب کلکتور و کمک به آب&zwnj;دوست کردن سایر ذرات و اصلاح&zwnj;کننده&zwnj;ها که نقش بازداشت&zwnj;کننده برای یک کانی&zwnj; و فعال&zwnj;کننده&zwnj;ها برای کانی دیگر دارند. بیشتر اصلاح&zwnj;کننده&zwnj;ها برای تنظیم pH مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. 

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Ferrimagnetic
</div>

<div id="ftn2">
2- Antiferromagnetic
</div>
</div>

زینسیت	ZnO	7/5	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
زیرکون	4ZrSiO	7/4	دیامغناطیس	نارسانا	خیر
برگرفته از: Carpco Inc., 2000
* ویژگی مغناطیسی متناسب با ترکیب دقیق کانی از مکان¬های مختلف تغییر می‌کند. معمول¬ترین حالت در جدول نشان داده‌ شده است. 1) ویژگی مغناطیسی ممکن است از پارامغناطیس به دیامغناطیس تغییر کند. 2) خاصیت مغناطیسی ممکن است از دیامغناطیس به پارامغناطیس تغییر کند. 3) ویژگی مغناطیسی ممکن است از پارامغناطیس به فرومغناطیس تغیر کند.
† رسانایی الکتریکی متناسب با ترکیب دقیق و عملیات حرارتی بر روی کانی از مکان‌های مختلف تغییر می‌کند. معمول‌ترین حالت در جدول نشان داده ‌شده است. 4) تبدیل  نارسانا به رسانا ممکن است در اثر حرارت اتفاق بیفتد. 5) تبدیل رسانا به نارسانا ممکن است در اثر ترکیب اتفاق بیفتد. 6) به‌واسطة ترکیب تبدیل نارسانا به رسانا ممکن است اتفاق بیفتد.
اخیراً با توسعة مغناطیس‌های عناصر نادر و الکترومغناطیس‌های فوق سرد، جدایش مغناطیسی رواج بیشتری یافته است. قبل  از تقریباً سال 1990، جدایش مغناطیسی با مغناطیس‌ها و الکترومغناطیس‌های دائمی انجام می‌شد. در جدایش معمول، کانی‌های پارامغناطیسی به بخش مغناطیسی و کانی‌های دیامغناطیسی به بخش غیرمغناطیسی هدایت می‌شوند. دو دسته‌بندی دیگر شامل فری‌مغناطیسی  و آنتی‌فرومغناطیسی  وجود دارند؛ هرچند تقریباً همیشه به‌همراه کانی‌های پارامغناطیسی به بخش مغناطیسی منتقل می‌شوند. برای جلوگیری از سردرگمی، این مورد در جدول 2، تصحیح‌ نشده است.

رسانایی الکتریکی
کانی‌ها بسته به اینکه قابلیت انتقال بار الکتریکی دارند یا نه، رسانا یا نارسانا هستند. وقتی‌که کانی‌ها روی سطح فلزات قرار می‌گیرند و باردار می‌شوند، در کل، با عبور از یک میدان یا هالة الکتریکی به سطح فلز متصل می‌شوند. در این حالت، رساناها بار را به‌سرعت از دست ‌داده و دیگر متصل باقی نمی‌مانند، در حالی که نارساناها بار را حفظ کرده و متصل باقی می‌مانند. آنگاه، از سایر نیروها مانند گشتاور یا ثقل برای جدایش استفاده می‌شود. چنین کانی‌هایی در فراوری مواد معدنی نادر هستند؛ این در حالی است که شن و ماسة ساحلی که در آن تفاوت بین کانی‌های نارسانا در مقایسه با تفاوت میان کانی‌های رسانا قابل توجه است، مستنثی است.

آبرانی
این ویژگی در جدایش به‌روش فلوتاسیون مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد. اگر یک قطره آب روی سطح به‌طور کامل پخش شود، سطح، ‌تر شده و آب‌دوست تلقی می‌شود. در صورتی‌ که قطرة آب، حتی به‌صورت جزئی، برجسته باقی بماند، این سطح آبران است. حباب‌هایی که در یک گِلاب متشکل از  ذرات کانی تولید می‌شود، به ذرات آبران متصل شده و آنها را به سطح، جایی که کف تشکیل‌ و تخلیه می‌شود، منتقل می‌کنند. از آنجا ‌که ذرات آب‌دوست در گلاب باقی می‌مانند، جدایش انجام می‌شود. زغال، الماس، تالک و گوگرد به‌عنوان کانی‌هایی که خاصیت آبرانی قویِ طبیعی دارند، شناخته می‌شوند. برخی کانی‌های سولفیدی نیز این خاصیت را دارند، اما به‌طور معمول، آبرانی آنها به‌طور طبیعی ضعیف است؛ اگرچه در بسیاری از موارد سولفیدها از طریق اکسیداسیون جزئی سطحی که سطوح فقیر از فلز و غنی از سولفید و حتی گوگرد عنصری می‌سازند، می‌توانند خاصیت آبرانی بیشتری پیدا کنند. بیشتر کانی‌ها به‌طور طبیعی آبران نیستند و لازم است با معرف‌های فعال‌کنندة سطح به نام کلکتور آماده‌سازی شده تا خاصیت آبرانی پیدا کنند. بسیاری از معرف‌های دیگر برای تقویت فرایند مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ نظیر کف‌سازها برای پایدارسازی کف، فعال‌کننده‌ها برای تقویت جذب کلکتور و کمک به آبران کردن ذرات، بازداشت‌کننده‌ها برای جلوگیری از جذب کلکتور و کمک به آب‌دوست کردن سایر ذرات و اصلاح‌کننده‌ها که نقش بازداشت‌کننده برای یک کانی‌ و فعال‌کننده‌ها برای کانی دیگر دارند. بیشتر اصلاح‌کننده‌ها برای تنظیم pH مورد استفاده قرار می‌گیرند.

&nbsp; &nbsp;از منظر معرف&zwnj;های شیمیایی فلوتاسیون، کانی&zwnj;ها/کانسنگ&zwnj;ها به دو گروه متمایز تقسیم می&zwnj;شوند: 1) کانی&zwnj;ها/کانسنگ&zwnj;های سولفیدی و 2) کانی&zwnj;ها/کانسنگ&zwnj;های غیر&zwnj;سولفیدی. اساس این دسته&zwnj;بندی آن است که رویکرد در جدایش و انتخاب و مصرف معرف برای کانی&zwnj;های غیرسولفیدی بسیار متفاوت از آنهایی است که برای کانی&zwnj;های سولفیدی فلزات پایه مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. در جداول 3 و 4 معرف&zwnj;های مورد کاربرد به&zwnj;ترتیب برای کانی&zwnj;های سولفیدی و غیرسولفیدی معمول با استفاده از اطلاعات مستخرج از دو سازندة اصلی معرف&zwnj;های فلوتاسیون سایتک1&nbsp;و کلاریانت2&nbsp;فهرست شده است (Thomas, 2010; Clariant Mining, 2013). 

&nbsp; &nbsp;منابع طبیعی تجدیدناپذیر هستند. غیرقابل انکار است که کانسنگ&zwnj;های غنی&zwnj;تر رو به کاهش بوده و منابع با کیفیت پایین مورد بهره&zwnj;برداری قرار می&zwnj;گیرند. نه&zwnj;تنها محتوای باارزش در این کانسنگ&zwnj;ها کاهش می&zwnj;یابد، بلکه درگیری کانی&zwnj;های باطله با کانی&zwnj;های باارزش نیز به&zwnj;طور فزاینده&zwnj;ای پیچیده می&zwnj;شود.&nbsp; این امر لزوم آسیای بسیار ریزدانه را برای دستیابی به درجة آزادی کافی ایجاب می&zwnj;کند. بیشتر واحدهای عملیاتی در فراوری مواد معدنی قادر به جدایش مناسب در این محدودة دانه&zwnj;بندی ریز نیستند. بنابراین، فلوتاسیون با کف به&zwnj;طور فزاینده&zwnj;ای در بهره&zwnj;برداری از کانسنگ&zwnj;ها مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. متخصصان برآورد می&zwnj;کنند که هم&zwnj;اکنون بیش از 50 درصد منابع طبیعی دنیا با روش فلوتاسیون فراوری می&zwnj;شود. 

&nbsp;

متالورژی استخراجی

در متالورژی استخراجی فرایندهای هیدرومتالورژیکی و پیرومتالورژیکی به&zwnj;ترتیب، در حضور و عدم حضور آب مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. فرایندها مشتمل بر استحصال محتوای فلزی باارزش در کنسانتره&zwnj;ها و کانسنگ&zwnj;ها از طریق تغییرات شیمیایی و سپس بازیابی محتوای فلزی هستند. برای انجام این دو فرایند، به&zwnj;طور &zwnj;عمده ویژگی&zwnj;های شیمیایی مورد بهره&zwnj;برداری قرار می&zwnj;گیرند و به&zwnj;شدت وابسته به محصول فلزی نهایی هستند که تولید می&zwnj;شود؛ اگرچه معدودی از این ویژگی&zwnj;های شیمیایی برای شناسایی کانی&zwnj;ها مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند (مثلاً اگر اسید رقیق به کانی اضافه شود و شروع به جوشیدن کند، احتمالاً کانی کلسیت است، یا اگر سرباره&zwnj;ای به&zwnj;جای 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد در 800 درجه سرد شود، به&zwnj;احتمال، به&zwnj;دلیل حضور پلاژیوکلازهای غنی از سدیم است). ویژگی اولی که در هیدرومتالورژی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد، انحلال است، که به&zwnj;نوبة خود، تحت تأثیر متغیرهای سیستم نظیر دما، فشار و شیمی (مثلاً pH، غلظت، عامل انحلال، اکسیدکنندة محلول یا گازی، وجود آلودگی&zwnj;ها) قرار می&zwnj;گیرد. همچنین، در پیرومتالورژی ویژگی مورد استفاده تغییر فاز است (مانند نقطة ذوب یا تصعید) که با عوامل همان سیستم تعیین می شود؛ هرچند شیمی آن کمی متفاوت است (مانند فشارهای جزیی، مواد واکنش&zwnj;کننده، اکسیدکنندة گازی/جامد و حضور آلودگی&zwnj;ها)، متغیرهای سیستم به&zwnj;طور ترمودینامیکی قابل مدل&zwnj;سازی هستند تا نحوة عملکرد یک سیستم را توصیف یا امکان&zwnj;سنجی یک فرایند پیشنهادی را تعیین نمایند. جزئیات در فصل 12 این کتاب مرجع مورد بحث قرار می&zwnj;گیرد.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Cytec
</div>

<div id="ftn2">
2- Clariant
</div>
</div>

از منظر معرف‌های شیمیایی فلوتاسیون، کانی‌ها/کانسنگ‌ها به دو گروه متمایز تقسیم می‌شوند: 1) کانی‌ها/کانسنگ‌های سولفیدی و 2) کانی‌ها/کانسنگ‌های غیر‌سولفیدی. اساس این دسته‌بندی آن است که رویکرد در جدایش و انتخاب و مصرف معرف برای کانی‌های غیرسولفیدی بسیار متفاوت از آنهایی است که برای کانی‌های سولفیدی فلزات پایه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در جداول 3 و 4 معرف‌های مورد کاربرد به‌ترتیب برای کانی‌های سولفیدی و غیرسولفیدی معمول با استفاده از اطلاعات مستخرج از دو سازندة اصلی معرف‌های فلوتاسیون سایتک  و کلاریانت  فهرست شده است (Thomas, 2010; Clariant Mining, 2013). 
منابع طبیعی تجدیدناپذیر هستند. غیرقابل انکار است که کانسنگ‌های غنی‌تر رو به کاهش بوده و منابع با کیفیت پایین مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. نه‌تنها محتوای باارزش در این کانسنگ‌ها کاهش می‌یابد، بلکه درگیری کانی‌های باطله با کانی‌های باارزش نیز به‌طور فزاینده‌ای پیچیده می‌شود.  این امر لزوم آسیای بسیار ریزدانه را برای دستیابی به درجة آزادی کافی ایجاب می‌کند. بیشتر واحدهای عملیاتی در فراوری مواد معدنی قادر به جدایش مناسب در این محدودة دانه‌بندی ریز نیستند. بنابراین، فلوتاسیون با کف به‌طور فزاینده‌ای در بهره‌برداری از کانسنگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. متخصصان برآورد می‌کنند که هم‌اکنون بیش از 50 درصد منابع طبیعی دنیا با روش فلوتاسیون فراوری می‌شود. 

متالورژی استخراجی
در متالورژی استخراجی فرایندهای هیدرومتالورژیکی و پیرومتالورژیکی به‌ترتیب، در حضور و عدم حضور آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرایندها مشتمل بر استحصال محتوای فلزی باارزش در کنسانتره‌ها و کانسنگ‌ها از طریق تغییرات شیمیایی و سپس بازیابی محتوای فلزی هستند. برای انجام این دو فرایند، به‌طور ‌عمده ویژگی‌های شیمیایی مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند و به‌شدت وابسته به محصول فلزی نهایی هستند که تولید می‌شود؛ اگرچه معدودی از این ویژگی‌های شیمیایی برای شناسایی کانی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند (مثلاً اگر اسید رقیق به کانی اضافه شود و شروع به جوشیدن کند، احتمالاً کانی کلسیت است، یا اگر سرباره‌ای به‌جای 1000 درجة سانتی‌گراد در 800 درجه سرد شود، به‌احتمال، به‌دلیل حضور پلاژیوکلازهای غنی از سدیم است). ویژگی اولی که در هیدرومتالورژی مورد استفاده قرار می‌گیرد، انحلال است، که به‌نوبة خود، تحت تأثیر متغیرهای سیستم نظیر دما، فشار و شیمی (مثلاً pH، غلظت، عامل انحلال، اکسیدکنندة محلول یا گازی، وجود آلودگی‌ها) قرار می‌گیرد. همچنین، در پیرومتالورژی ویژگی مورد استفاده تغییر فاز است (مانند نقطة ذوب یا تصعید) که با عوامل همان سیستم تعیین می شود؛ هرچند شیمی آن کمی متفاوت است (مانند فشارهای جزیی، مواد واکنش‌کننده، اکسیدکنندة گازی/جامد و حضور آلودگی‌ها)، متغیرهای سیستم به‌طور ترمودینامیکی قابل مدل‌سازی هستند تا نحوة عملکرد یک سیستم را توصیف یا امکان‌سنجی یک فرایند پیشنهادی را تعیین نمایند. جزئیات در فصل 12 این کتاب مرجع مورد بحث قرار می‌گیرد.

منابع 

&nbsp;

<div class="WordSection1">
Bolles, J.L., and McCullough, E.J. 1985. Minerals and their properties. In SME Mineral Processing Handbook. Vol. 1. Edited by N.L. Weiss. Littleton, CO: SME-AIME. 

Carpco Inc. 2000. Gravity, Electrostatic and Magnetic Characteristics of Selected Minerals. Jacksonville, FL: Carpco. 

Clariant Mining. 2013. Beneficiation of Frequently Occurring Minerals. The Woodlands, TX: Clariant Mining. 

Craig, J.R., and Vaughan, D.J. 1981. Ore Microscopy and Ore Petrography. New York: John Wiley and Sons. 

Hurlbut, C.S., Jr., and Klein, C. 1977. Manual of Mineralogy, 19th ed. New York: John Wiley and Sons.

Mills, S.J., Hatert, F., Nickel, E.H., and Ferraris, G. 2009. The standardization of mineral group hierarchies: Application to recent nomenclature proposals. Eur. J. Mineral. 21: 1073-1080.

Thomas, W., ed. 2010. Mining Chemicals Handbook. West Patterson, NJ: Cytec Industries.
</div>

منابع 

Bolles, J.L., and McCullough, E.J. 1985. Minerals and their properties. In SME Mineral Processing Handbook. Vol. 1. Edited by N.L. Weiss. Littleton, CO: SME-AIME. 
Carpco Inc. 2000. Gravity, Electrostatic and Magnetic Characteristics of Selected Minerals. Jacksonville, FL: Carpco. 
Clariant Mining. 2013. Beneficiation of Frequently Occurring Minerals. The Woodlands, TX: Clariant Mining. 
Craig, J.R., and Vaughan, D.J. 1981. Ore Microscopy and Ore Petrography. New York: John Wiley and Sons. 
Hurlbut, C.S., Jr., and Klein, C. 1977. Manual of Mineralogy, 19th ed. New York: John Wiley and Sons.
Mills, S.J., Hatert, F., Nickel, E.H., and Ferraris, G. 2009. The standardization of mineral group hierarchies: Application to recent nomenclature proposals. Eur. J. Mineral. 21: 1073-1080.
Thomas, W., ed. 2010. Mining Chemicals Handbook. West Patterson, NJ: Cytec Industries.

جدول 3. راهنمای انتخاب معرف¬ برای فلوتاسیون کانی‌های سولفیدی فلزات پایه معمول*
مادة باارزش	کانی‌های اصلی	غلظت معمول کانسنگ	انواع کانسنگ	کلکتور†	اصلاح¬کنندهǂ	بازداشت یا متفرق-کنندهǂ§	فعال‌کنندهǂ	محدوده pH
Ag
(نقره)	آرژانتیت S2Ag
پیرارژیریت 3SbS3Ag
پروستیت 3SbS3As
آکانتیت S2Ag
فریبرژیت
13S4(As،Sb)12(Fe،Cu،Ag)	ppm 100- 1/0	نقرة موجود در کانسنگ‌های چندفلزی (مثل Pb-Zn ، Cu-Pb-Zn و Cu-Zn)	دی¬تیو¬فسفینات¬ها، گزنتات-ها، دی¬تیو¬فسفات¬های آلکیل/آریل، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، دی-تیو¬کاربامات¬ها	3CO2Na، آهک، 4SO2H	4ZnSO، دکسترین، نیگروزین، NaCN، 2(CN)Zn، 
تانین، سیلیکات سدیم، ترکیبات سولفوکسی	----	5/10 - 5
	نقرة طبیعی
(الکتروم) آلیاژهای Au-Ag		نقرة موجود در کانسنگ‌های طلای اولیه	گزنتات¬ها، دی¬تیو¬کاربامات-ها؛ مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، دی¬تیو¬فسفینات¬ها، مونو¬تیو-فسفات¬ها	آهک، 4SO2H	---	، 4CuSO 2(3NO)Pb	5/9 - 5
Au
(طلا)	طلای طبیعی
(الکتروم) آلیاژهای Au-Ag
آلیاژهای Au-Cu	ppm 10- 05/0	فلوتاسیون تجمعی تلوریدها و آلیاژها	گزنتات¬ها، دی¬تیو¬فسفینات-ها، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، دی¬تیو¬کاربامات¬ها؛ مونو/ دی¬تیو¬فسفات¬های آلکیل/آریل	آهک، 4SO2H	3CO2Na، سیلیکات سدیم، پلی¬فسفات¬ها، اصلاح¬کننده¬های پلیمری مصنوعی	-----	10-5
	کنریت 2Te(Ag،Au)
کالاوریت 2AuTe
پتزیت 2AuTe3Ag
سیلوانیت 4Te2(Ag،Au)							
	پیریت 2FeS
مارکاسیت 2FeS
آرسنوپیریت FeAsS
انارژیت 4AsS3Cu
تنانتیت 13S4As12Cu
تتراهدریت  13S4Sb12Cu
کالکوپیریت 2CuFeS
پیروتیت Sx1-FeX	ppm 10- 05/0	فلوتاسیون Au/Ag درگیر و توزیع‌شده در این کانی‌ها	گزنتات¬ها، دی¬تیو¬کاربامات-ها، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، 
مونو/دی تیوفسفات-آلکیل/آریل	آهک، 4SO2H	3CO2Na، سیلیکات سدیم، پلی¬فسفات¬ها، اصلاح¬کننده¬های پلیمری مصنوعی	، 4CuSO
2(3NO)Pb	9-5

Co
(کبالت)	کبالتیت  CoAsS
هتروژنیت (OH)CoO
سافلوریت (2CoAs)
گلوکودوت AsS(Fe،Co)
اسکوترودیت 3As(Fe،Ni،Co)	% 1-2/0	کانسنگ‌های Cu-Co (نوار مس زامبیایی)	دی¬تیو¬فسفات¬ها، گزنتات¬ها، تیونوکاربامات¬های استر گزانتات	3CO2Na	3CO2Na	S2Na
NaSH	10 - 8
Cu
(مس)	آزوریت 2(OH)2(3CO)3Cu
کریزوکولا O2nH . 3CuSiO
مالاکیت 2(OH)3CO2Cu
کوپریت O2Cu	% 4-2/0	فلوتاسیون انتخابی کانی‌های اکسیدی و سولفیدی مس	گزنتات¬ها، هیدروکسامات آلکیل، اسیدهای چرب، نفت سیاه	3CO2Na، آهک	3SiO2Na
S2Na
پلی¬فسفات¬ها
3CO2Na	S2Na
NaSH	5/9 - 6
	بورنیت 4FeS5Cu
کالکوپیریت 2CuFeS
کالکوسیت S2Cu
کوولیت CuS	% 5/1 -2/0	فلوتاسیون انتخابی کانی‌های سولفیدی مس	دی تیوفسفات¬های آلیفاتیک و آروماتیک، تیونوکاربامات-ها، استرهای گزنتات، سولفیدهای آلکیل، دی تیوفسفینات¬ها، روغن هیدروکربنی†	آهک	3SiO2Na
اصلاح¬کننده‌های پلیمری مصنوعی
ترکیبات سولفوکسی
	---	12 - 8
	انارژیت 4AsS3Cu
تنانتیت 13S4As12Cu
تتراهدریت 13S4Sb12Cu							
Mo
(مولیبدن)	مولیبدنیت
2MoS	% 1/0- 005/0	مولیبدن اولیه	استرهای گزنتات، روغن هیدروکربنی†	---	سیلیکات سدیم	---	9 – 7
		% 4/0 – 1/0	کانسنگ‌های Cu-Mo	مراجعه به بخش Cu	---	---	---	---
Ni
(نیکل)	میلریت NiS
نیکولیت NiAs
پنتلاندیت 8S9(Ni،Fe)
ماکیناویت xS+1(Ni،Fe)
ویولاریت 4S+23Ni+2Fe	% 2-2/0	کانسنگ‌های سولفیدی توده‌ای Ni-Cu و Ni	گزنتات¬ها، آلکیل دی¬تیو-فسفات¬ها، دی¬تیوکاربامات¬ها، دی¬تیو¬فسفینات¬ها	آهک، 4SO2H	3SiO2Na، NaCN
اصلاح‌کننده‌های پلیمری مصنوعی،DETA	4CuSO	10 - 5

میلریت NiS
نیکولیت NiAs
پنتلاندیت 8S9(Ni،Fe)
ماکیناویت xS+1(Ni،Fe)
ویولاریت 4S+23Ni+2Fe	% 2-2/0	کانسنگ‌های سولفیدی توده‌ای Ni-Cu و Ni	گزنتات¬ها، آلکیل دی¬تیو-فسفات¬ها، دی¬تیوکاربامات¬ها، دی¬تیو¬فسفینات¬ها	آهک، 4SO2H	3SiO2Na، NaCN
اصلاح‌کننده‌های پلیمری مصنوعی،DETA
		کانسنگ‌های نیکل با میزبانی سرپانتین		4SO2H،
3CO2Na	CMC، دکسترین، صمغ گوار

Pb
(سرب)	سروزیت 3PbCO
آنگلزیت 4PbSO
پلومبوژوراسیت 6(OH)2(4SO)3+3Fe5/0Pb	% 2- 5/0	سولفیدی کردن-فلوتاسیون یا فلوتاسیون مستقیم	آمین‌های تقطیرشده ، گزنتات¬ها، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها	3CO2Na	---	S2Na
	9 – 7
	گالن PbS	% 3-2/0	فلوتاسیون انتخابی از Cu/Pb یا کل 	دی¬تیوفسفینات¬ها، گزنتات‌ها، آریل دی-تیوفسفات¬ها	3CO2Na ، آهک	NaCN، 2(CN)Zn، 4ZnSO، MBS، 2SO، دکسترین، نیاراسین	NaCN	5/9 - 6
Pt/Pd/Rd
(فلزات گروه پلاتین یا PGMها)	براگیت S(Ni،Pd،Pt)
اسپریلیت 2PtAs
کواوپریت PtS
فلزات/آلیاژهایی نظیر 
پلاتین ایریدیوم (PtIr)
فروپلاتینیوم (FePt)	ppm 5-5/0	فلوتاسیون انتخابی کانی‌های گروه پلاتین توزیع‌شده در کانی‌های Ni و Cu	گزانتات ها، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، دی تیوکاربامات¬ها، تیونوکاربامات¬ها، دی تیوفسفات‌ها	---	CMC، دکسترین، صمغ گوار، پلیمرهای مصنوعی	4CuSO	9 - 7
Zn
(روی)	همی¬مورفیت O2H*2(OH)7O2Si4Zn
هیدروزینسیت 6(OH)2(3CO)5Zn
اسمیت زونیت 3ZnCO
ویلمیت 4ZnSiO	% 5 – 2/0	فلوتاسیون تجمعی کانی‌های اکسیدی و سولفیدی روی	آمین‌ها تقطیرشده، آمین‌های اتر، هیدروکسامات¬های آلکیل، گزنتات¬ها، روغن هیدروکربنی	NaOH	3SiO2Na
	S2Na
NaSH	9 – 7

اسفالریت ZnS
مارماتیت S(Fe،Zn)	% 15-1	فعال‌سازی و فلوتاسیون روی در کانسنگ‌های چندفلزی	گزنتات¬ها، دی¬تیو¬فسفات¬ها، د¬¬ی¬تیو فسفینات¬ها، تیونوکاربامات¬ها	آهک	-----	4CuSO	12 - 9
سایر 
(مثل Bi،Sb و Hg)	بیسموتینیت 3S2Bi
آیکینیت 3PbCuBiS	% 5/0 – 2/0	فلوتاسیون انتخابی در کانسنگ‌های چندفلزی	گزنتات¬ها، مرکاپتوبنزوتیازول¬ها، دی-تیوفسفات¬ها آلکیل	آهک	3CO2Na
NaCN
کربن فعال	2(3NO)Pb	12 – 8
	استیبنیت 3S2Sb	% 1 -5/0	---	گزنتات¬ها، روغن هیدروکربنی	3CO2Na	NaCN اضافی ، 3SiO2Na	2(3NO)Pb
4CuSO	8 – 5/6
	سینابر HgS	% 5 – 2/0	---	گزنتات¬ها، دی¬تیو¬فسفات¬های آلکیل و آریل	---	3SiO2Na	---	10 - 7
* نکات:
•	این جدول بر اساس میانگین‌های صنعتی است و بنابراین، به‌عنوان توصیه¬ای برای نقطة شروع، و نه نتیجه¬گیری نهایی، قلمداد شود. نوع معرف‌ها را نمی¬توان برای یک نوع سنگ معدن مشخص بدون مطالعات آزمایشگاهی و صنعتی مناسب تعیین کرد.
•	کف‌سازها نیز مشمول این پارامترها هستند، اما در اینجا فهرست نشده‌اند، زیرا همة آنها به‌ضرورت عمل می¬کنند. الکل‌های آلیفاتیک با زنجیرة کوتاه شامل متیل ایزوبوتیل کاربینول (MIBC) به‌عنوان پرمصرف‌ترین کف‌سازها در فلوتاسیون سولفیدها مورد استفاده قرار می‌گیرند. سایرین اسید کریسیلیک و پارافین‌های جایگزین آلکوکسی (مانند تری‌اتوکسی بوتان) هستند. ممکن است به هیدروکربن‌ها برای تثبیت کف نیاز باشد، اما احتیاط لازم است، زیرا می‌توانند به‌عنوان یک کلکتور غیرانتخابی عمل کنند. پلی¬گلیکول‌های با زنجیرة بلند شامل مونو¬اترهای جایگزین‌نشده و آلکیل هستند.
 †کلکتورهای هیدروکربنی و روغن‌های مرتبط می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند و در جدول فوق به‌صورت نفت سیاه، کروزن و نظایر آن مشخص ‌شده‌اند.
ǂ  تنظیم‌کننده‌های pH، بازداشت/متفرق¬کننده‌ها و فعال¬کننده¬ها (نوع و مقدار) بستگی به کانی‌شناسی مادة باارزش و باطله، نوع کانسنگ، فلوشیت و فلسفة عملیات، تجهیزات، دانه¬بندی و شیمی آب فرایند دارد.
§CMC  = کربوکسی متیل سلولز، DETA  = دی اتیلن تری امین، MBS =  متابی¬سولفیت¬سدیم.

مادة باارزش	کانی‌های اصلی	درصد وزنی در کانسنگ	فلسفة فراوری	کلکتور†	کف‌ساز‡	تقویت‌کننده	اصلاح‌کننده	بازداشت¬کننده§	فعال‌کننده	محدوده pH
آلومینیوم	بوکسیت 〖Al〗_2 O_3.〖nH〗_2 O
گیبسیت 〖Al(OH)〗_3
دیاسپور [AlO(OH) -α]
بوهمیت [AlO(OH)- γ]	70 -30	فلوتاسیون انتخابی مستقیم بوکسیت از سیلیس (روش متداول)، فلوتاسیون معکوس باطله (سیلیس، غیره) گزینة ممکنی است.	اسیدهای چرب (عمدتاً)، آمین نوع اول برای فلوتاسیون معکوس	الکل و/یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	3CO2Na	3SiO2Na
3CO2Na	---	9 - 8
باریت	باریت 4BaSO	% 5/0 – 2/0 باریم	فلوتاسیون باریت از کلسیت، فلوریت و سایر سیلیکات‌ها	DASS، سولفات‌های آلکیل، PS، اسیدهای چرب	الکل و یا گلیکول در صورت نیاز	---	NaOH
3CO2Na
3SiO2Na
اسیدسیتریک	3AlCl، 3FeCl، F، 7O2Cr2K، کبراکو	2BaCl
نمک‌های Pb	10 - 8
زغال	زغال	% 40 - 15	فلوتاسیون زغال از خاکستر	روغن هیدروکربنی
و کف‌ساز (مخلوطی از
الکل آلیفاتیک،
اترها و استرها)	مراجعه به ستون کلکتور	---	---	---	---	طبیعی
فلدسپار	فلدسپار
(8O3AlSi)(K،Na) ، 8O2Si2CaAl	% 8- 7 O2Na یا O2K	حذف میکا، سیلیس، و اکسیدهای آهن از فلدسپار	آلکیل دی آمین، آلکیل
اتر دی آمین برای
حذف میکا، اسیدهای چرب
برای حذف آهن،
آمین دوباره برای
حذف فلدسپات	الکل و گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	---	6SiF2Na
3SiO2Na
3(4SO)2Al
4SO2H	HF	3 – 5/1
فلوئورسپار	فلوریت 2CaF	% 10 – 2 2CaF	فلوتاسیون فلوریت از سیلیس 	اسیدهای چرب، PS	الکل و گلیکول در صورت نیاز	PAE، سدیم کربوکسیلات اصلاح‌شده، روغن هیدورکربنی	3CO2Na،
3SiO2Na،
نشاسته کبراکو	7O2Cr2K،
2BaCl، 6SiF2Na،
سیتریک اسید، نمک‌های +3Al و 3SiO2Na	پالپ داغ	9 - 7

سیتریک اسید، نمک‌های +3Al و 3SiO2Na
گارنت	کانی‌های گارنت
2(Cr،Fe،Al)3(Ca،Mn،Fe،Mg)
3(4SiO)	متغیر	فلوتاسیون گارنت از سیلیکات‌ها	AEM، آمین‌های آلکیل، اسیدهای چرب، اسیدهای چرب سولفوناتی	---	روغن هیدروکربنی	4SO2H	اسید اضافی	---	4 - 3
شیشه و ماسه ریخته¬گری	کواتز 2SiO	% 3 - 1	حذف ناخالصی¬های Fe و Ti از ماسه	AEM، آلکیل اتر
دی امین، 
آلکیل آمین نوع چهارم، اسید چرب، PS، DASS	الکل و گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	NaOH
	4SO2H، HF، NaF و 3SiO2Na	2CaCl	5/9 – 5/8
ماسه¬های کانی سنگین (Zr، Ti)	آناتاز 2TiO
بروکیت 2TiO
ایلمنیت 3FeTiO
روتیل 2TiO
تیتانیت 5CaTiSiO
زیرکن  4ZrSiO	% 5 – 2
THM
(مجموع کانی‌های سنگین)	فلوتاسیون کانی‌های سنگین از سیلیس، حذف فلدسپار گزینه انتخابی	PAE، اسیدهای چرب، AS، آمینهای چرب برای حذف فلدسپار	الکل و گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H، 3SiO2Na،
3CO2Na	نشاسته قلیایی، دکسترین، اصلاح‌کننده‌های پلیمری مصنوعی	4CuSO	9 - 8
آهن	هماتیت 3O2Fe
منیتیت 4O3Fe	% 50-32
Fe	فلوتاسیون معکوس سیلیس از هماتیت	آمین‌های اتر و چرب، اسیدهای چرب، PS	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H
	نشاستة قلیایی، اسید تانیک	نرمه‌گیری (انتخابی)	6 - 3
کائولن	کائولینیت 8(OH)10O4Si4Al	% 3 – 2
2TiO	فلوتاسیون 2TiO و 3O2Fe از کائولن	هیدروکسامات¬های آلکیل	---	---	---	---	---	5/2 - 2
کیانیت	کیانیت 5SiO2Al	متغیر	فلوتاسیون ناخالصی‌های سولفیدی و سپس فلوتاسیون کیانیت	حذف سولفیدها با استفاده از دیتیوکربامات¬، اسیدهای چرب، و PS، DASS برای شناروسازی کیانیت	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	---	4SO2H
	---	---	8 و سپس 3 – 5/2
سنگ¬آهک	کلسیت
آراگونیت〖CaCO〗_3
دولومیت 〖CaMg[〖CO〗_3 ]〗_2	% 9 – 1
2SiO	فلوتاسیون سنگ آهک از سیلیس	اسیدهای چرب یا آمین، PAE	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	---	3CO2Na	3SiO2Na اضافی، نشاسته قلیایی، NPPE، کبراکو 7O2Cr2K  	---	طبیعی

لیتیوم	〖KLi〗_2 〖Al(Al,Si)〗_3 O_10
لپیدولیت 〖(F,OH)〗_2	% 8 – 5
5O2Li	فلوتاسیون کانی‌های Li از سایر سیلیکات-ها	اسیدهای چرب، آمین‌های آلکیل	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H
	اسید لاکتیک، HF، نشاسته، دکسترین، 3SiO2Na	----	11 - 7
	اسپدومنLiAl[〖Si〗_2 O_6 ]								2(3NO)Pb	
منگنز	پیرولوزیت 2MnO	% 15 – 8
Mn	فلوتاسیون کانی‌های Mn از سیلیکات¬ها	اسیدهای چرب، PS، DASS	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	3CO2Na،
NaOH،
3SiO2Na	فسفات¬ها،
کبراکو،
3SiO2Na اضافی 	+2Mn می-تواند استفاده شود.	5 – 4 و
10 - 8
	رودوکروزیت 3MnCO									10 - 8
میکا	مسکویت 
2(F،OH)(10O3AlSi)2KAl
	% 15 - 5	فلوتاسیون میکا از سیلیکات¬ها	PAE، اسیدهای چرب، AS، آمین‌های چرب	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H،
پلی فسفات¬ها	HF، نشاسته، 
3SiO2Na	---	4 – 5/2
نیوبیوم	کلمبیت 6O2FeNb	% 7 – 5/0	فلوتاسیون معکوس کربنات¬ها/سیلیکات¬ها و سپس فلوتاسیون مستقیم Nb	اسیدهای چرب برای باطله، آمین‌های آلکیل، ایمیدوزالین برای Nb	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	----	3SiO2Na	نشاسته قلیایی	6SiF2H،
اسید اکسالیک	8 برای فلوتاسیون معکوس و 5 – 3 برای Nb
	پیروکلر
6O2(Ta،Ti،Nb)2(Ca،Na)
(O،F،OH)									
فسفات	آپاتیت (OH،F)3(4PO)5Ca
کلوفانیت F3(3CO، 4PO)5Ca
فسفوریت (3CO،Oh،F)3(4PO)5Ca	% 23 – 5
5O2P	فلوتاسیون دوتایی فسفات و سپس خالص¬سازی با حذف سیلیس	اسیدهای چرب، PS، DASS، PAE کربوکسیلات سدیم اصلاح‌شده، دی امین اتر آلکیل	گلیکول¬¬ها	هیدروکربن روغنی	NaOH، 3CO2Na، 3NH، نشاسته قلیایی، اصلاح¬کننده-های پلیمری مصنوعی	NaF، 6SiF2H، 4PO3H، 3SiO2Na، سود اضافی	نمک¬های Pb	0/10 – 0/9
سپس 7- 6
پتاس	سیلویت KCl	% 25 O2K
% 40 KCl	فلوتاسیون سیلویت از هالیت (NaCl)	آمین¬های آلکیل	پلی گلیکول‌های آلکیل در صورت نیاز	هیدروکربن روغنی	---	دکسترین، صمغ نشاسته ، CMC، اصلاح‌کننده‌های پلیمری مصنوعی	---	طبیعی
عناصر نادر خاکی
(REE)	باستنازیت [REE(〖CO〗_3)]F
مونازیت (REE)〖PO〗_4
زنوتیم (REE)〖PO〗_4	% 5 – 1 REE	فلوتاسیون کانی‌های نادر خاکی از سیلیکات¬ها	اسیدهای چرب، هیدروکسامات¬های آلکیل	الکل و گلیکول در صورت نیاز	---	S2Na، 3CO2Na، 3SiO2Na	اسیدهای قوی	پالپ داغ	8 – 5
10 – 5/9 با هیدروکسامات¬ها

تالک	تالک
2(OH)10O4Si3Mg	% 55 – 40	----	----	الکل در صورت نیاز	----	----	----	----	9 - 7
تانتالوم	تانتالیت 
6O2MnTa	% 1 – 5/0	حذف سولفیدها و سپس فلوتاسیون Taو Sn	گزنتات برای شناورسازی سولفیدها، PAE,DASS، AS برای Ta	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	---	نشاستة قلیایی،
3SiO2Na	6SiF3H	5
Ti،Zr (ماسه‌های کانی‌های سنگین)	آناتاز 2TiO
بروکیت 2TiO
ایلمنیت 3FeTiO
روتیل 2TiO
تیتانیت 5CaTiSiO
زیرکن  4ZrSiO	% 5 -2
THM (کل کانی‌های سنگین)	فلوتاسیون کانی‌های سنگین از سیلیس، حذف فلدسپار انتخابی 	PAE، اسیدهای چرب، AS، آمین‌های چرب برای حذف فلدسپار	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H، 
3SiO2Na،
3CO2Na	نشاسته قلیایی، دکسترین، اصلاح کننده‌های پلیمری مصنوعی
	4CuSO	9 - 8
قلع	کاسیتریت 2SnO	% 1 – 5/0	حذف سولفیدها سپس فلوتاسیون Sn	گزنتات برای شناورسازی سولفیدها،PS، DASS، اسید فسفونیک استیرن  برای شناورسازی Sn	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	روغن هیدروکربنی	4SO2H	NaF،
2BaCl، آهک، اسید تانیک،  3SiO2Na	نرمه¬‌زدایی 	5 - 3
تنگستن	هوبنریت 4MnWO
شیلئیت 4CaWO
ولفرامیت 4WO(Mn،Fe)	% 5 – 1/0	فلوتاسیون W از سیلیکات¬های باطله	اسیدهای چرب، کربوکسیلات سدیم اصلاح¬شده	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	---	3SiO2Na،
3CO2Na،
NaOH 	کبراکو، اسید سیتریک	---	5/10 – 9
اورانیوم	اورانینیت 8O3U
کارناتیت
K_2 〖〖(UO〗_2)〗_2 〖〖(VO〗_4)〗_2 3H_2 O	% 1 – 1/0	فلوتاسیون کانی‌های U از سیلیکات¬ها	اسید چرب	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	---	3CO2Na	3SiO2Na	نمک¬های سرب	9 - 8
وانادیوم	وانادینیت
Cl3(4VO)5Pb	% 2 – 5/0	فلوتاسیون کلسیت سپس سیلیس	اسیدهای چرب	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	----	3CO2Na
	----	S2Na، 4CuSO، نمک¬های Pb	9 - 8
ولاستونیت	ولاستونیت
]9O3[Si3Ca	% 50 -20	فلوتاسیون ناخالصی¬ها از ولاستونیت	آمین¬های آلکیل، AS	الکل یا گلیکول در صورت نیاز	----	4SO2H	اسید تانیک	نمک¬های Pb برای فعال کردن  پیروکسن 	9 سپس 5 - 3

*  این جدول بر اساس میانگین‌های صنعتی است و بنابراین، به‌عنوان توصیه¬ای برای نقطة شروع، و نه نتیجه¬گیری نهایی، تلقی شود. نوع معرف‌ها را نمی¬توان برای یک نوع سنگ معدن مشخص، بدون مطالعات آزمایشگاهی و صنعتی مناسب، همان¬طور که در بخش 7-5 تحت عنوان «مواد شیمیایی و شیمی فلوتاسیون» ارائه شده است، تعیین کرد.
AEM † = آلکیل اتر آمین؛ AS= آلکیل سولفات،  DASS= دی¬آلکیل سولفوسوکسینامات، PAE = استرهای اسید فسفریک، PS  = سولفونات نفت
‡ کف¬سازها اگرچه در این جدول مشخص شده‌اند، اما پاورقی مربوط به کف‌¬سازها در جدول 3، در کل، در اینجا نیز کاربرد دارد.
§ CMC = کربوکسی متیل سلولز، NPPE  = اترپنتیل نیتروفنیل

مختلف یک کانی منجر به شناسایی آن خواهد شد. افزون&zwnj;بر این، در صورت وجود تفاوت در ویژگی&shy;ها، حتی اگر اندک باشد، می&zwnj;تواند در جدایش کانی&zwnj;ها مورد بهره&shy;برداری قرار گیرد.

&nbsp;

فراوری

فراوری مجموعه&zwnj;ای از عملیات برای دستیابی به جدایش کانی&zwnj;هاست. کانی&zwnj;های باارزش به کنسانتره (یا con) و بی&zwnj;ارزش به باطله (یا tail) منتقل می&zwnj;شوند. برای دستیابی به جدایش، اختلاف در ویژگی&zwnj;های فیزیکی و شیمیایی کانی&zwnj;ها باید در فرایندهای فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرار گیرد. در کل، فراوری زمینه&zwnj;ای از مهندسی است که در آن جدایش کانی&zwnj;های باارزشِ از کانسنگ و انتقال به کنسانتره به&zwnj;طور کلی بدون تغییر شیمیایی است، &nbsp;ولی در متالورژی استخراجی استحصال فلزات باارزش از مواد معدنی یا کنسانتره&shy;ها در کل، همراه با تغییر شیمیایی است.

&nbsp;

شناسایی کانی&zwnj;ها 

اگرچه بسیاری از ویژگی&zwnj;های فیزیکی و شیمیایی برای شناسایی کانی&zwnj;ها مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند، چندین ویژگی بسته به نوع، برای شناسایی قطعی آنها مورد نیاز است. ویژگی&zwnj;هایی که به&zwnj;طور معمول مورد استفاده قرار می&shy;گیرند شامل ترکیب شیمیایی، ساختار بلورین، سختی<a href="#_ftn1" name="_ftnref1" title="">[1]</a>، شکنندگی<a href="#_ftn2" name="_ftnref2" title="">[2]</a>، رخ<a href="#_ftn3" name="_ftnref3" title="">[3]</a>، شکست<a href="#_ftn4" name="_ftnref4" title="">[4]</a>، رنگ خاکه<a href="#_ftn5" name="_ftnref5" title="">[5]</a>، رنگ، جلا<a href="#_ftn6" name="_ftnref6" title="">[6]</a>، شفّافیت<a href="#_ftn7" name="_ftnref7" title="">[7]</a> و شکست نور<a href="#_ftn8" name="_ftnref8" title="">[8]</a> هستند. به&zwnj;جز ترکیب شیمیایی، همة &nbsp;ویژگی&zwnj;ها فیزیکی هستند و بسته به نوع، با چشم غیرمسلح، ذره&zwnj;بین یا میکروسکوپ نوری کمّیت&shy;سنجی می&zwnj;شوند. از آنجا &zwnj;که بیش از 4،000 کانی وجود دارد، همة این ویژگی&zwnj;ها، البته نه در همة حالت&zwnj;ها، برای اهدافِ شناسایی حائز اهمیت هستند. این ویژگی&shy;ها به&zwnj;طور مختصر در بخش&shy;های زیر شرح داده می&shy;شوند. جدول 1، شامل مجموعه&shy;ای از ویژگی&shy;های کمّی برای تعدادی از کانی&zwnj;های منتخب با استفاده از اطلاعات موجود در نوشته&zwnj;های هرلبات و کلاین<a href="#_ftn9" name="_ftnref9" title="">[9]</a> (1977)، کریگ و ووگان<a href="#_ftn10" name="_ftnref10" title="">[10]</a> (1981)، بولز و مک&zwnj;کلاف<a href="#_ftn11" name="_ftnref11" title="">[11]</a> (1985) و توماس<a href="#_ftn12" name="_ftnref12" title="">[12]</a> (2010) است . البته، سایر ویژگی&zwnj;های مهم نیز مورد بحث قرار گرفته&zwnj;اند، اما در این جدول ارائه نشده&zwnj;اند.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
<a href="#_ftnref1" name="_ftn1" title="">[1]</a>- Hardness
</div>

<div id="ftn2">
<a href="#_ftnref2" name="_ftn2" title="">[2]</a>- Tenacity
</div>

<div id="ftn3">
<a href="#_ftnref3" name="_ftn3" title="">[3]</a>- Cleavage
</div>

<div id="ftn4">
<a href="#_ftnref4" name="_ftn4" title="">[4]</a>- Fracture
</div>

<div id="ftn5">
<a href="#_ftnref5" name="_ftn5" title="">[5]</a>- Streak
</div>

<div id="ftn6">
<a href="#_ftnref6" name="_ftn6" title="">[6]</a>- Luster
</div>

<div id="ftn7">
<a href="#_ftnref7" name="_ftn7" title="">[7]</a>- Diaphaneity
</div>

<div id="ftn8">
<a href="#_ftnref8" name="_ftn8" title="">[8]</a>- Refractive Index
</div>

<div id="ftn9">
<a href="#_ftnref9" name="_ftn9" title=""><ins><ins>[9]</ins></ins></a><ins>- </ins><ins>Hurlbut and Klein</ins><ins> </ins>
</div>

<div id="ftn10">
<a href="#_ftnref10" name="_ftn10" title=""><ins><ins>[10]</ins></ins></a><ins>- </ins><ins>Craig and Vaughan</ins><ins> </ins>
</div>

<div id="ftn11">
<a href="#_ftnref11" name="_ftn11" title=""><ins><ins>[11]</ins></ins></a><ins>- </ins><ins>Bolles and McCullough</ins><ins> </ins>
</div>

<div id="ftn12">
<a href="#_ftnref12" name="_ftn12" title=""><ins><ins>[12]</ins></ins></a><ins>-</ins><ins> </ins><ins>Thomas</ins>
</div>
</div>

مختلف یک کانی منجر به شناسایی آن خواهد شد. افزون‌بر این، در صورت وجود تفاوت در ویژگی¬ها، حتی اگر اندک باشد، می‌تواند در جدایش کانی‌ها مورد بهره¬برداری قرار گیرد.

فراوری
فراوری مجموعه‌ای از عملیات برای دستیابی به جدایش کانی‌هاست. کانی‌های باارزش به کنسانتره (یا con) و بی‌ارزش به باطله (یا tail) منتقل می‌شوند. برای دستیابی به جدایش، اختلاف در ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کانی‌ها باید در فرایندهای فیزیکی و شیمیایی مورد توجه قرار گیرد. در کل، فراوری زمینه‌ای از مهندسی است که در آن جدایش کانی‌های باارزشِ از کانسنگ و انتقال به کنسانتره به‌طور کلی بدون تغییر شیمیایی است،  ولی در متالورژی استخراجی استحصال فلزات باارزش از مواد معدنی یا کنسانتره¬ها در کل، همراه با تغییر شیمیایی است.

شناسایی کانی‌ها 
اگرچه بسیاری از ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی برای شناسایی کانی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، چندین ویژگی بسته به نوع، برای شناسایی قطعی آنها مورد نیاز است. ویژگی‌هایی که به‌طور معمول مورد استفاده قرار می¬گیرند شامل ترکیب شیمیایی، ساختار بلورین، سختی ، شکنندگی ، رخ ، شکست ، رنگ خاکه ، رنگ، جلا ، شفّافیت  و شکست نور  هستند. به‌جز ترکیب شیمیایی، همة  ویژگی‌ها فیزیکی هستند و بسته به نوع، با چشم غیرمسلح، ذره‌بین یا میکروسکوپ نوری کمّیت¬سنجی می‌شوند. از آنجا ‌که بیش از 4،000 کانی وجود دارد، همة این ویژگی‌ها، البته نه در همة حالت‌ها، برای اهدافِ شناسایی حائز اهمیت هستند. این ویژگی¬ها به‌طور مختصر در بخش¬های زیر شرح داده می¬شوند. جدول 1، شامل مجموعه¬ای از ویژگی¬های کمّی برای تعدادی از کانی‌های منتخب با استفاده از اطلاعات موجود در نوشته‌های هرلبات و کلاین  (1977)، کریگ و ووگان  (1981)، بولز و مک‌کلاف  (1985) و توماس  (2010) است . البته، سایر ویژگی‌های مهم نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند، اما در این جدول ارائه نشده‌اند.

---------------------------------------------------------------------------------------------

بخش 1-2

آزمایش&shy;&zwnj;های آنالیز

مِگ دیتریچ لوویر1

---------------------------------------------------------------------------------------------

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

نمونه&shy;&zwnj;گیری و آزمایش&zwnj;&shy;های آنالیز اساس تصمیم&zwnj;&shy;گیری در اکتشاف، ارزیابی کانی&zwnj;&shy;ها و یا مواضع زیست&shy;&zwnj;محیطی هستند. حتی پیش از قرن 16 میلادی، طرح جامعی برای عیارسنجی کانسنگ&shy;&shy;&zwnj;ها وجود داشت که در آن از روش&shy;&zwnj;هایی استفاده می&zwnj;&shy;شد که برخی از آنها به&zwnj;&shy;لحاظ مواد مورد استفاده با آنچه که امروزه استفاده می&shy;شود، تفاوت چندانی نداشت. بیشتر روش&zwnj;&shy;های سنتی آنالیز شیمیایی که امروزه مورد استفاده قرار می&shy;&zwnj;گیرند با استفاده از ابزارهای آنالیز پیچیده توسعه یافته&zwnj;&shy;اند تا مقدار عناصر به&zwnj;ویژه در غلظت&zwnj;&shy;های کم را در کانسنگ&zwnj;&shy;ها و کانی&zwnj;&shy;ها، شناسایی کرده و مقدار آن&zwnj;ها را تخمین بزنند تا فهم کاملی از ویژگی&zwnj;&shy;های کانسنگ و رفتار آنها در معدن&zwnj;کاری و عملیات فراوری به&shy; دست آید. این امر امکان اتخاذ تصمیمات مالی در ارتباط با روش&zwnj;&shy;های بهینه&shy;&zwnj;سازی هر نوع کانسنگ&shy; را برای استخراج، افزایش تولید، یا کاهش هزینه&zwnj;&shy;ها فراهم خواهد کرد. 

اهداف اصلی در آزمایش&shy;&zwnj;های آنالیز به&zwnj;طور معمول، یکی از دلایل زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ارزیابی یک محدودة معدنی</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">توسعة فهم کاملی از ویژگی&shy;&zwnj;های فیزیکی کانسنگ مورد آزمایش</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کنترل کیفی2&nbsp;کارخانه</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">تهیة پیشنهادهای جامع برای بهبود عملکرد فرایند</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">حسابرسی متالورژیکی و الزامات موجودی انبار </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ملاحظات زیست&zwnj;&shy;محیطی</li>
</ul>

&nbsp;

راهبرد در آزمایش&zwnj;&shy;های آنالیز

انتخاب آزمایش&shy;&zwnj;های آنالیز مناسب می&shy;&zwnj;تواند فرایندی پیچیده باشد. برقراری توازن میان هزینه و ریسک همراه با حفظ کیفیت مورد&shy; نظر، هدف هر برنامة آزمایشی است. هزینه&zwnj;&shy;های آنالیز می&shy;تواند از چند دلار برای هر نمونه از روش&zwnj;&shy;های اکتشافی &laquo;تخمینی&raquo;3&nbsp;تا چند صد دلار به&zwnj;ازای هر عنصر در زمانی&shy;که دقت و صحّت بالایی برای تسویة قراردادها مورد &shy;نیاز است، متغیّر &shy;باشد. در همان آغاز برنامه لازم است هدف و الزامات کیفی مورد انتظار با آزمایشگاه مطرح شود تا یک برنامة تضمین و کنترل کیفی مناسب در نظر گرفته شود. برخی مثال&shy;&zwnj;ها برای برنامه&zwnj;&shy;های عیارسنجی مختلف و روندهای کنترل کیفی مرتبط عبارت&zwnj;اند از:

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Meg Dietrich LeVier
</div>

<div id="ftn2">
2- Quality Control (QC)
</div>

<div id="ftn3">
3- Ballpark
</div>
</div>

بخش 1-2
آزمایش¬های آنالیز
مِگ دیتریچ لوویر 



نمونه¬گیری و آزمایش¬های آنالیز اساس تصمیم¬گیری در اکتشاف، ارزیابی کانی¬ها و یا مواضع زیست¬محیطی هستند. حتی پیش از قرن 16 میلادی، طرح جامعی برای عیارسنجی کانسنگ¬¬ها وجود داشت که در آن از روش¬هایی استفاده می¬شد که برخی از آنها به-لحاظ مواد مورد استفاده با آنچه که امروزه استفاده می¬شود، تفاوت چندانی نداشت. بیشتر روش¬های سنتی آنالیز شیمیایی که امروزه مورد استفاده قرار می¬گیرند با استفاده از ابزارهای آنالیز پیچیده توسعه یافته¬اند تا مقدار عناصر به‌ویژه در غلظت¬های کم را در کانسنگ¬ها و کانی¬ها، شناسایی کرده و مقدار آنها را تخمین بزنند تا فهم کاملی از ویژگی¬های کانسنگ و رفتار آنها در معدن‌کاری و عملیات فراوری به¬ دست آید. این امر امکان اتخاذ تصمیمات مالی در ارتباط با روش¬های بهینه¬سازی هر نوع کانسنگ¬ را برای استخراج، افزایش تولید، یا کاهش هزینه¬ها فراهم خواهد کرد. 
اهداف اصلی در آزمایش¬های آنالیز به‌طور معمول، یکی از دلایل زیر است:
•	ارزیابی یک محدودة معدنی
•	توسعة فهم کاملی از ویژگی¬های فیزیکی کانسنگ مورد آزمایش
•	کنترل کیفی  کارخانه
•	تهیة پیشنهادهای جامع برای بهبود عملکرد فرایند
•	حسابرسی متالورژیکی و الزامات موجودی انبار 
•	ملاحظات زیست¬محیطی

راهبرد در آزمایش¬های آنالیز
انتخاب آزمایش¬های آنالیز مناسب می¬تواند فرایندی پیچیده باشد. برقراری توازن میان هزینه و ریسک همراه با حفظ کیفیت مورد¬ نظر، هدف هر برنامة آزمایشی است. هزینه¬های آنالیز می¬تواند از چند دلار برای هر نمونه از روش¬های اکتشافی «تخمینی»  تا چند صد دلار به‌ازای هر عنصر در زمانی¬که دقت و صحّت بالایی برای تسویة قراردادها مورد ¬نیاز است، متغیّر ¬باشد. در همان آغاز برنامه لازم است هدف و الزامات کیفی مورد انتظار با آزمایشگاه مطرح شود تا یک برنامة تضمین و کنترل کیفی مناسب در نظر گرفته شود. برخی مثال¬ها برای برنامه¬های عیارسنجی مختلف و روندهای کنترل کیفی مرتبط عبارت‌اند از:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ژئوشیمی اکتشافی. این آنالیز در نمونه&zwnj;های سنگی با عیار پایین فلز برای برنامه&zwnj;های اکتشافی اختصاص دارد. در این آنالیز تواتر مواد کنترل کیفی در نظرگرفته&zwnj;شده کم بوده و روش&zwnj;های عیارسنجی محدودیت&zwnj;های اندازه&zwnj;گیری حد بالای کمی دارند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">&nbsp;عیارسنجی کانسنگ. از این سطح عیارسنجی زمانی استفاده می&zwnj;شود که اکتشافات ژئوشیمی، نمونه&zwnj;های سنگی یا گمانه&zwnj;&zwnj;های دارای کانی&zwnj;زایی با عیار بالاتر را شناسایی کرده&zwnj;اند. داده&zwnj;های حاصل از این آنالیزها بیشتر برای برآورد ذخایر یا منابع معدنی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. در این سطح، تواتر مواد کنترل کیفی در نظر گرفته&zwnj;شده بیشتر است (به&zwnj;طور معمول، در حدود 10 درصد)، و روش&zwnj;ها برای اندازه&zwnj;گیری طیف وسیع&zwnj;تری از عناصر طراحی شده&zwnj;اند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کنترل فرایند. این سطح از آزمایش&zwnj;های آنالیز برای تأیید و یا حسابرسی متالورژیکی کاربرد داشته و یا داده&zwnj;ها در پایش فرایند متالورژیکی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. تواتر مواد کنترل کیفی به&zwnj;کار رفته در حدود 10 تا 20 درصد است. روش&zwnj;ها به&zwnj;منظور آنالیز نمونه&zwnj;هایی که در برخی موارد محتوی 100 درصد عنصر هدف هستند، طراحی شده&zwnj;اند. در این آنالیز، دقت و صحّت بالایی مورد &zwnj;نیاز است و نمونه&zwnj;های کمتری به&zwnj;طور هم&zwnj;زمان آنالیز شده، و در عوض، تعداد زیادی عنصر یا جزء شیمیایی اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شوند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">&nbsp;مبادلات تجاری. این نوع آنالیز عیار، زمانی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد که صحّت و دقت فوق&zwnj;العاده بالایی برای محموله&zwnj;های ارزشمند کنسانتره یا شمش در معاملات و تسویه حساب&zwnj;های تجاری مورد &zwnj;نیاز است، و برای اینکه اختلافات بین خریدار و فروشندة کالای مورد مبادله حل و فصل شود (آنالیز مرضی&zwnj;الطرفین). محدودة تغییرات (محدودة قابل &zwnj;قبول نتایج آنالیز مورد توافق&zwnj; میان خریدار و فروشندة کنسانتره یا شمش) با مذاکره تعیین می&zwnj;شود. در این نوع آنالیز، تواتر مواد کنترل کیفی 100 درصد است و نمونه&zwnj;های تکراری بسیاری آنالیز می&zwnj;شوند. </li>
</ul>

&nbsp; &nbsp;در موفقیت یک پروژة آنالیز، تعامل با آزمایشگاه فوق&zwnj;العاده دارای اهمیت است. به&zwnj;محض اینکه کیفیت مورد &zwnj;انتظار به دست آمد، جزئیات باید پیگیری شوند. مدیران آزمایشگاه آنالیز به اطلاعات هرچه بیشتر نیاز دارند تا بتوانند صورت&zwnj;حسابی متناسب با بودجه و برنامه&zwnj;ریزی پروژه افزون&zwnj;بر کاهش خطاها و توقعات غیرواقعی تهیه کنند. بازدید و ممیزی آزمایشگاه پیشنهاد می&zwnj;شود و باید برای بحث دربارة بسیاری سؤالات آماده بود.&nbsp; 

سؤالات زیر را می&zwnj;توان به&zwnj;عنوان پرسشنامة ملزومات آنالیز با مدیر آزمایشگاه مطرح کرد:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">چه دستورالعملی برای آماده&zwnj;سازی نمونه&zwnj;ها باید استفاده شود؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">چه تعداد نمونه در روز یا هفته <s><del>&nbsp;</del></s>&nbsp;آنالیز می&zwnj;شود؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">انواع نمونه&zwnj;ها کدام&zwnj;اند (سنگ، پساب1، خاک، کنسانتره، فلز)؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">محدودة تقریبی عیار برای هر نوع نمونه و حدود مورد &zwnj;انتظار در گزارش چقدر است؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">چه میزان صحت و دقت مورد نیاز است؟ این مورد ممکن است تعیین&zwnj;کنندة روش آنالیز مورد نیاز باشد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">زمان مورد &zwnj;نیاز برای اعلام نتیجه چقدر است؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">برای نمونه&zwnj;هایی که به انحلال نیاز دارند، چه روش انحلالی به کار برده خواهد شد؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">چه تعداد و چه عناصری در هر نوع نمونه لازم است تعیین شوند؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آیا ملزومات کنترل کیفی خاصی در گزارش&zwnj;دهی مورد &zwnj;نیاز است؟</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آیا ملزومات آنالیز احتمالاً به&zwnj;طور مرتب تغییر خواهند کرد؟</li>
</ul>

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
2-&nbsp;Effluent
</div>
</div>

ژئوشیمی اکتشافی. این آنالیز در نمونه‌های سنگی با عیار پایین فلز برای برنامه‌های اکتشافی اختصاص دارد. در این آنالیز تواتر مواد کنترل کیفی در نظرگرفته‌شده کم بوده و روش‌های عیارسنجی محدودیت‌های اندازه‌گیری حد بالای کمی دارند.
•	 عیارسنجی کانسنگ. از این سطح عیارسنجی زمانی استفاده می‌شود که اکتشافات ژئوشیمی، نمونه‌های سنگی یا گمانه‌های دارای کانی‌زایی با عیار بالاتر را شناسایی کرده‌اند. داده‌های حاصل از این آنالیزها بیشتر برای برآورد ذخایر یا منابع معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این سطح، تواتر مواد کنترل کیفی در نظر گرفته‌شده بیشتر است (به‌طور معمول، در حدود 10 درصد)، و روش‌ها برای اندازه‌گیری طیف وسیع‌تری از عناصر طراحی شده‌اند.
•	کنترل فرایند. این سطح از آزمایش‌های آنالیز برای تأیید و یا حسابرسی متالورژیکی کاربرد داشته و یا داده‌ها در پایش فرایند متالورژیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تواتر مواد کنترل کیفی به‌کار رفته در حدود 10 تا 20 درصد است. روش‌ها به‌منظور آنالیز نمونه‌هایی که در برخی موارد محتوی 100 درصد عنصر هدف هستند، طراحی شده‌اند. در این آنالیز، دقت و صحّت بالایی مورد نیاز است و نمونه‌های کمتری به‌طور هم‌زمان آنالیز شده، و در عوض، تعداد زیادی عنصر یا جزء شیمیایی اندازه‌گیری می‌شوند.
•	 مبادلات تجاری. این نوع آنالیز عیار، زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که صحّت و دقت فوق‌العاده بالایی برای محموله‌های ارزشمند کنسانتره یا شمش در معاملات و تسویه حساب‌های تجاری مورد نیاز است، و برای اینکه اختلافات بین خریدار و فروشندة کالای مورد مبادله حل و فصل شود (آنالیز مرضی‌الطرفین). محدودة تغییرات (محدودة قابل قبول نتایج آنالیز مورد توافق‌ میان خریدار و فروشندة کنسانتره یا شمش) با مذاکره تعیین می‌شود. در این نوع آنالیز، تواتر مواد کنترل کیفی 100 درصد است و نمونه‌های تکراری بسیاری آنالیز می‌شوند. 
در موفقیت یک پروژة آنالیز، تعامل با آزمایشگاه فوق‌العاده دارای اهمیت است. به‌محض اینکه کیفیت مورد انتظار به دست آمد، جزئیات باید پیگیری شوند. مدیران آزمایشگاه آنالیز به اطلاعات هرچه بیشتر نیاز دارند تا بتوانند صورت‌حسابی متناسب با بودجه و برنامه‌ریزی پروژه افزون‌بر کاهش خطاها و توقعات غیرواقعی تهیه کنند. بازدید و ممیزی آزمایشگاه پیشنهاد می‌شود و باید برای بحث دربارة بسیاری سؤالات آماده بود.  
سؤالات زیر را می‌توان به‌عنوان پرسشنامة ملزومات آنالیز با مدیر آزمایشگاه مطرح کرد:
•	چه دستورالعملی برای آماده‌سازی نمونه‌ها باید استفاده شود؟
•	چه تعداد نمونه در روز یا هفته  آنالیز می‌شود؟
•	انواع نمونه‌ها کدام‌اند (سنگ، پساب ، خاک، کنسانتره، فلز)؟
•	محدودة تقریبی عیار برای هر نوع نمونه و حدود مورد انتظار در گزارش چقدر است؟
•	چه میزان صحت و دقت مورد نیاز است؟ این مورد ممکن است تعیین‌کنندة روش آنالیز مورد نیاز باشد.
•	زمان مورد نیاز برای اعلام نتیجه چقدر است؟
•	برای نمونه‌هایی که به انحلال نیاز دارند، چه روش انحلالی به کار برده خواهد شد؟
•	چه تعداد و چه عناصری در هر نوع نمونه لازم است تعیین شوند؟
•	آیا ملزومات کنترل کیفی خاصی در گزارش‌دهی مورد نیاز است؟
•	آیا ملزومات آنالیز احتمالاً به‌طور مرتب تغییر خواهند کرد؟

در طول آماده‌سازی نمونة مادة معدنی، نمونه‌های زمین‌شناسی یا فراوری به‌ابعاد ریز ترجیحاً زیر 75 میکرون خرد می‌شوند تا بتوانند به نمونة ریزتر به‌منظور تهیة یک نمونة معرف از نمونة اولیه تقسیم شوند. ذرات ریزی که به‌خوبی مخلوط شده‌اند، کلید اطمینان از این است که عناصر هدف برای تجزیه و آنالیزهای بعدی به‌خوبی از سنگ آزاد شده‌اند. دستورالعمل‌های کیفی در تمام مراحل آماده‌سازی نمونه شامل تماس مناسب، ایمنی، و ردیابی نمونه‌ باید رعایت شوند. استفاده از یک سیستم مدیریت اطلاعات آزمایشگاهی ، (یا LIMS) برای ردیابی نمونه‌ها امکان آن را فراهم می‌کند که به هر نمونه یک شمارة شناسایی انحصاری تعلق گیرد. این امر با سازماندهی، امکان ردیابی نمونه‌ها را در تمام مراحل آنالیز فراهم می‌آورد و نظارت آسان پیشرفت را به‌همراه خواهد داشت.
چند نکته در مورد مراحل اصلی آماده‌سازی نمونه برای آزمایش‌های آنالیز بهینه، به‌حداقل رساندن آلودگی‌، و طول عمر تجهیزات آسیا کردن در پاراگراف‌های بعدی بحث می‌شود.
لازم است در آماده‌سازی نمونه‌ها، روش‌های ایمنی به کار گرفته شود. یک ذره گردوغبار سیلیس بسیار کوچک به‌راحتی می‌تواند دمیده شده و به‌دنبال آن به خطری برای سلامتی تبدیل و به بیماری خطرناکی در ریه منجر شود. پیش از آغاز کار، لازم است یک طرح  میزان مجاز در معرض بودن در محل وجود داشته باشد. افزون‌بر این در آماده‌سازی نمونه‌های فیبروس یا آزبستوز و همچنین، نمونه‌های دارای مواد رادیواکتیو طبیعی، ملاحظات خاصی برای تماس با نمونه مورد نیاز است که ممکن است به هزینه‌های بالاتری در آماده‌سازی نمونه منجر شود. یک محل جداگانه برای آماده‌سازی و نگهداری نمونه‌ها مورد نیاز است. همچنین، تجهیزات حفاظت شخصی و آموزش‌های پیشگیرانه باید به کارکنان ارائه شود (Horak et al, 2016).
خشک‌ کردن تمام رطوبت آزاد نمونه‌های معدنی برای حصول اطمینان از اینکه ذرات به تجهیزات آماده‌سازی نمی‌چسبند و داده‌ها برمبنای نمونة خشک ارائه می‌شوند، دارای اهمیت است. دما و زمان خشک کردن، بسته به نوع نمونه شامل وزن، میزان رطوبت و بافت، متغیر است، اما به‌طور معمول، در 105 درجة سانتی‌گراد برای حذف رطوبت آزاد بدون آسیب به نمونه، خشک می‌شوند. رس‌های دارای آب بلورین به دمای بسیار بالاتری نیاز دارند تا آب آنها خارج شود. حذف این گونه آب برای نمونه‌های آنالیز به‌طور معمول، مورد نیاز نیست. نمونه‌های دارای مواد فرار، به‌خصوص جیوه، ممکن است در طول خشک کردن از دست بروند و بهتر است در دمای 60 درجة سانتی‌گراد و در مدت‌زمان طولانی‌تری خشک شوند. نمونه وقتی خشک تلقی می‌شود که در اثر حرارت‌دهی در طول یک بازة زمانی مشخص، عمدتاً یک ساعت یا بیشتر، تغییرات وزنی نداشته باشد. 
زمانی‌که دانه‌بندی ذرات نمونه‌های سنگ و گمانه‌ برای تجهیزات پودرکنی بزرگ باشد، سنگ‌شکنی لازم خواهد بود. در آزمایشگاه‌های کانی‌شناسی، متداول‌ترین ابزار سنگ‌شکنی اولیه، سنگ‌شکن فکی است. سنگ‌شکن‌های فکی، مواد سنگی تا ابعاد 15 سانتی‌متر را خرد می‌کنند و می‌توانند ابعاد آنها را به 85 درصد زیر 2 میلی‌متر (10 مش) برسانند. سنگ‌شکن‌های فکی دهانة فک قابل تنظیمی دارند. مواد باردهی شده و به ابعاد مورد نظر زیر 2 میلی‌متر خرد شده و به پایین سنگ‌شکن سقوط می‌کنند. در نتیجه، سنگ‌شکن می‌تواند به‌خوبی بین نمونه‌ها تمیز شود. باید مراقب بود که تمام ذرات گردوغبار جمع‌آوری شود. اگر مواد هنوز مرطوب یا دارای رس باشند، نمونه‌ها می‌توانند سطح فک‌ها را پوشانده و ابعاد مورد نظر حاصل نشود. اگر تجهیزات بین نمونه‌ها تمیز نشوند،  این امر ممکن است منجر به آلودگی متقابل شود. در صورتی که سنگ‌شکن فکی امکان خرد کردن تا ابعاد 85 درصد زیر 2 میلی‌متر را نداشته باشد، ممکن است سنگ‌شکن استوانه‌ای ثانویه مورد نیاز باشد. تمیزکاری سنگ‌شکن‌های استوانه‌ای اغلب دشوار است و می‌تواند به آلودگی جدی متقابل منجر شود. لازم است خطر آلودگی در استفاده از سنگ‌شکن استوانه‌ای در مقابل مزایای آن ارزیابی شود. در صورت استفاده از سنگ‌شکن استوانه‌ای باید در مراحل سنگ‌شکنی، یک مرحلة تمیزکاری بین نمونه‌ها در نظر گرفته شود تا از آلودگی متقابل جلوگیری شود.

•	آیا مسائل آیین‌نامه‌ای یا قانونی وجود دارد که باید در نظر گرفته شود (برای مثال، نیاز به مجوز محیط‌زیست یا ملزومات دستورالعمل ویژه ]2005[ 17025, ISO/IEC )؟
•	آیا نمونه‌های مایعی وجود دارند که نیاز به نگهداری داشته باشند؟ یا باید در یخچال حفظ شوند؟ یا زمان نگهداری کوتاهی داشته باشند؟
•	عمدتاً چه حجمی از نمونه در دسترس خواهد بود؟
•	داده‌ها چگونه مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
•	چه میزان بودجه مجاز است؟
•	آیا امکان استفاده از یک آزمایشگاه تجاری طرف قرارداد با آزمایشگاه اصلی وجود دارد؟
•	نحوة ارائة گزارش به چه صورت است؟ صفحه‌گسترده  یا اینکه داده‌ها باید وارد شوند؟
•	آیا نمونه‌های آنالیز‌شده باید بازگردانده شوند؟ بایگانی شوند؟ یا پس از 90 روز دور ریخته شوند؟
•	نمونه‌ها چگونه به آزمایشگاه منتقل می‌شوند؟

نمونه‌گیری و آماده‌سازی نمونه برای آزمایش‌های آنالیز
اهمیت نمونه‌گیری و آماده‌سازی نمونه غیرقابل توصیف است. نوعاً، تأکید نتایج آزمایش‌ها بر روی روش آنالیز است و نمونه‌گیری تقریباً بدیهی تلقی می‌شود؛ اگرچه نمونه‌گیری ممکن است بیشتر اوقات منشأ اصلی خطا در فرایند اندازه‌گیری و به‌طور بالقوه منبع خطای اصلی در هر پروژة متالورژیکی باشد. انتخاب روش آماده‌سازی نمونه به نوع و دانه‌بندی نمونه، کانی‌شناسی، و محدودیت‌های آنالیزی و مالی بستگی دارد. مذاکره با مدیر آزمایشگاه برای تعیین بهترین گزینه‌ها برای دستیابی به بهترین خروجی از منظر دقت، صحت و داده‌های آنالیزِ معنا‌دار الزامی است.
برداشت عمومی این است که هرچه وزن نمونه بیشتر باشد، با ترکیب موادی که از آن تهیه شده، بیشتر شباهت دارد؛ هرچند، آماده‌سازی وزن بزرگی از نمونه همراه با آسیای کل مواد عملی نیست. فهم نظریة نمونه‌گیری جی  که بیشتر در دوره‌های آموزشی کوتاه‌مدت توسط فرانسیس پیتارد  (1993) ارائه می‌شود، راهنمایی را برای این کار به‌ظاهر پرمشقت فراهم آورده است. همین کار سادة جدا کردن یک بخش کوچک مواد از کیسة نمونة آزمایشگاهی که به‌احتمال می‌تواند بزرگ‌ترین منبع خطا در کل فرایند اندازه‌گیری باشد، ممکن است به نتایج بی‌معنا و تصمیمات نادرست و پرهزینه منجر شود. 
آزمایشگاه‌ها می‌دانند که کیفیت کلیة آنالیزها به کیفیت آماده‌سازی نمونه بستگی دارد. نمونه، خواه از چال آتشباری جمع‌آوری شود، کنسانترة مس با شاول  از انبار مواد برداشته می‌شود، خواه یک قاشق از یک کیسة نمونه برداشته شود، نتایج آنالیز از همة این نمونه‌ها بار مالی به‌همراه دارد. البته، برخی اثرگذارتر از برخی دیگر هستند. قال‌کاری طلا به‌طور عام، روی 30 گرم نمونه انجام می‌شود و ممکن است معرف هزاران تن از مواد باشد. چگونه می‌توان اطمینان حاصل کرد که نمونة گرفته‌شده، معرف و نمایندة دقیقی از آن مواد است؟ دستورالعمل‌های نمونه‌برداری جهت‌دار (غیرتصادفی) می‌توانند عواقب منفی‌ نظیر تصمیمات نادرست در انتخاب مادة معدنی یا باطله، تصمیمات ناکارآمد در سود و زیان، سازگارسازی‌‌های ناقص، یا عدم موازنة فلز در حسابرسی در پی داشته باشند. برای اطمینان از صحّت نمونه و روند نمونه‌گیری باید اطمینان حاصل کرد که کلیة نمونه‌ها و مراحل آماده‌سازی آنها همه به‌طور کامل تصادفی هستند. آماده‌سازی یک نمونة فله‌ای، برای مثال، 1000 کیلوگرم نمونة گمانه‌ HQ، می‌تواند مشتمل‌بر برش نمونه به چهار قسمت سنگ‌شکنی، تقسیم مجدد، پودر کردن، تقسیم دوباره و برداشت یک نمونه برای عیارسنجی باشد. برای فهم اینکه چه وزنی از نمونه باید مورد استفاده قرار گیرد، لازم است به نمودار محاسباتی نمونه‌گیری مراجعه کرد که یک ارائة تصویری از ارتباط بین دانه‌بندی، وزن نمونه نسبت به وزن کل  و واریانس نسبی مورد انتظار ارائه می‌دهد. جزئیات تهیة نمودارهای محاسباتی نمونه‌گیری و روش‌های نمونه‌گیری صحیح در پیتارد (1993) و سایر بخش‌های کتاب راهنمای حاضر ارائه شده است.

&nbsp; &nbsp;تقسیم (بخش کردن) نمونه&zwnj;ها یک روش کاهش حجم نمونه به&zwnj;وسیلة تقسیم نمونه به زیرنمونه&zwnj;های معرف است. ضروری است که روش&zwnj;ها و همچنین تجهیزات به&zwnj;کارگرفته&zwnj;شده در تقلیل وزن نمونه به آن چند گرم تا حد ممکن دقیق باشند. برای مثال، مخروطی و چهار قسمتی کردن، روشی قدیمی برای تقسیم نمونه&zwnj;های بزرگ است. مخروطی و چهار قسمتی کردن حاشیة خطای 19.2 درصدی (Allen and Khan, 1970) به&zwnj;همراه دارد که بهترین روش برای حصول عیار دقیق نیست. برای اطمینان از اینکه یک نمونة معرف مناسب به &zwnj;دست آمده است، ملاحظات دقیقی برای انتخاب ابعاد و نوع تقسیم&zwnj;کننده و نحوة تماس آن با نمونه برای تقسیم بدون خطا رعایت می&zwnj;شود. تقسیم&zwnj;کنندة چرخشی حاشیه خطای نسبتاً پایینی به&zwnj;اندازة 0.125 درصد دارد (جدول 1) و قادر است نمونه&zwnj;های بزرگ با ابعاد 6 میلی&zwnj;متر را تقسیم کند. به&zwnj;کارگیری تقسیم&zwnj;کنندة چرخشی در نمونه&zwnj;های بزرگ می&zwnj;تواند از میزان خطای قابل &zwnj;توجهی در تهیة نمونة معرف جلوگیری کند. تقسیم&zwnj;کنندة چرخشی دقیق حاشیه خطای بسیار پایین&zwnj;تری از تقسیم&zwnj;کنندة معمولی دارد. استفاده از مناسب&zwnj;ترین و دقیق&zwnj;ترین تجهیزات در حصول یک نمونة تصادفی مؤثر است. در صورتی &zwnj;که باید از یک روش تقسیم نمونه با حاشیه خطای بالا استفاده شود، خطای کل را می&zwnj;توان با تکرار مراحل اختلاط و تقسیم برای چندین دفعه کاهش داد.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/35_jx9uQrC.png" style="height:224px; width:600px" />

&nbsp; &nbsp;آسیا کردن، کاهش ابعاد ذرات برای تولید یک پودر همگن ریزدانه است که به&zwnj;وسیلة آسیایی که عموماً از جنس فولاد سخت ساخته شده، انجام می&zwnj;گیرد. دانه&zwnj;بندی 80 درصد زیر 50 میکرون بهینه است، اگرچه 85 درصد زیر 74 میکرون (200 مش) نیز در بیشتر اوقات قابل &zwnj;قبول است. این امر امکان تهیة یک زیرنمونة معرف برای آنالیز را فراهم می&zwnj;آورد که جزء الزامات آنالیز شیمیایی است. زمانی که نمونة آسیاشده بین دو تکه کاغذ مالیده می&zwnj;شود، هیچ دانة شنی نباید حس شود. آلودگی حاصل از جام&zwnj;های پودرکن، نظیر Fe در جام&zwnj;های فولاد نرم در صورتی که آهن جزو اجزای مورد نظر برای آنالیز باشد، ممکن است مشکل&zwnj;آفرین باشد. پودرکن کاربید تنگستن برای آنالیز کل سنگ با دقت بالا توصیه می&zwnj;شود. ممکن است نیاز باشد که مواد بسیار سخت در جام&zwnj;های کاربید تنگستن آسیا شوند؛ اگرچه این نوع مواد در زمانی که تنگستن، کربن و کبالت جزو عناصر مورد نظر هستند، مناسب نیستند. جام آسیا لازم است متناسب با سختی و آلودگی&zwnj;های احتمالی انتخاب شود (جدول 2). لازم است در زمان آسیا، دستورالعمل&zwnj;ها به&zwnj;طور دقیق رعایت شوند. بیش&zwnj;باردهی جام آسیا خطای متداول آماده&zwnj;سازی نمونه است که منجر به آسیای &nbsp;ضعیف می&zwnj;شود. جام&zwnj;های بزرگ&zwnj;تر آسیاکنی برای پودر کردن نمونه&zwnj;های بزرگ&zwnj;تر، مثلاً در مواردی که با مشکلات عدم یکنواختی نظیر ذرات طلا، روبه&zwnj;رو هستند در دسترس هستند. همچنین، در آسیای ذرات طلا یا سایر فلزات، احتمال بروز آلودگی وجود دارد و بین نمونه&zwnj;&zwnj;ها جام&zwnj;های آسیا باید گاهی چندین دفعه با ماسه، تمیزکاری شوند. آزمایشگاه به&zwnj;ندرت به بیش از 150 گرم نمونه برای تکمیل آزمایش&zwnj;های مختلف نیاز دارد.

آسیا کردن، کاهش ابعاد ذرات برای تولید یک پودر همگن ریزدانه است که به‌وسیلة آسیایی که عموماً از جنس فولاد سخت ساخته شده، انجام می‌گیرد. دانه‌بندی 80 درصد زیر 50 میکرون بهینه است، اگرچه 85 درصد زیر 74 میکرون (200 مش) نیز در بیشتر اوقات قابل قبول است. این امر امکان تهیة یک زیرنمونة معرف برای آنالیز را فراهم می‌آورد که جزء الزامات آنالیز شیمیایی است. زمانی که نمونة آسیاشده بین دو تکه کاغذ مالیده می‌شود، هیچ دانة شنی نباید حس شود. آلودگی حاصل از جام‌های پودرکن، نظیر Fe در جام‌های فولاد نرم در صورتی که آهن جزو اجزای مورد نظر برای آنالیز باشد، ممکن است مشکل‌آفرین باشد. پودرکن کاربید تنگستن برای آنالیز کل سنگ با دقت بالا توصیه می‌شود. ممکن است نیاز باشد که مواد بسیار سخت در جام‌های کاربید تنگستن آسیا شوند؛ اگرچه این نوع مواد در زمانی که تنگستن، کربن و کبالت جزو عناصر مورد نظر هستند، مناسب نیستند. جام آسیا لازم است متناسب با سختی و آلودگی‌های احتمالی انتخاب شود (جدول 2). لازم است در زمان آسیا، دستورالعمل‌ها به‌طور دقیق رعایت شوند. بیش‌باردهی جام آسیا خطای متداول آماده‌سازی نمونه است که منجر به آسیای  ضعیف می‌شود. جام‌های بزرگ‌تر آسیاکنی برای پودر کردن نمونه‌های بزرگ‌تر، مثلاً در مواردی که با مشکلات عدم یکنواختی نظیر ذرات طلا، روبه‌رو هستند در دسترس هستند. همچنین، در آسیای ذرات طلا یا سایر فلزات، احتمال بروز آلودگی وجود دارد و بین نمونه‌ها جام‌های آسیا باید گاهی چندین دفعه با ماسه، تمیزکاری شوند. آزمایشگاه به‌ندرت به بیش از 150 گرم نمونه برای تکمیل آزمایش‌های مختلف نیاز دارد. 
آسیا کردن، کاهش ابعاد ذرات برای تولید یک پودر همگن ریزدانه است که به‌وسیلة آسیایی که عموماً از جنس فولاد سخت ساخته شده، انجام می‌گیرد. دانه‌بندی 80 درصد زیر 50 میکرون بهینه است، اگرچه 85 درصد زیر 74 میکرون (200 مش) نیز در بیشتر اوقات قابل قبول است. این امر امکان تهیة یک زیرنمونة معرف برای آنالیز را فراهم می‌آورد که جزء الزامات آنالیز شیمیایی است. زمانی که نمونة آسیاشده بین دو تکه کاغذ مالیده می‌شود، هیچ دانة شنی نباید حس شود. آلودگی حاصل از جام‌های پودرکن، نظیر Fe در جام‌های فولاد نرم در صورتی که آهن جزو اجزای مورد نظر برای آنالیز باشد، ممکن است مشکل‌آفرین باشد. پودرکن کاربید تنگستن برای آنالیز کل سنگ با دقت بالا توصیه می‌شود. ممکن است نیاز باشد که مواد بسیار سخت در جام‌های کاربید تنگستن آسیا شوند؛ اگرچه این نوع مواد در زمانی که تنگستن، کربن و کبالت جزو عناصر مورد نظر هستند، مناسب نیستند. جام آسیا لازم است متناسب با سختی و آلودگی‌های احتمالی انتخاب شود (جدول 2). لازم است در زمان آسیا، دستورالعمل‌ها به‌طور دقیق رعایت شوند. بیش‌باردهی جام آسیا خطای متداول آماده‌سازی نمونه است که منجر به آسیای  ضعیف می‌شود. جام‌های بزرگ‌تر آسیاکنی برای پودر کردن نمونه‌های بزرگ‌تر، مثلاً در مواردی که با مشکلات عدم یکنواختی نظیر ذرات طلا، روبه‌رو هستند در دسترس هستند. همچنین، در آسیای ذرات طلا یا سایر فلزات، احتمال بروز آلودگی وجود دارد و بین نمونه‌ها جام‌های آسیا باید گاهی چندین دفعه با ماسه، تمیزکاری شوند. آزمایشگاه به‌ندرت به بیش از 150 گرم نمونه برای تکمیل آزمایش‌های مختلف نیاز دارد.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/36.png" style="height:714px; width:780px" />دستگاه&zwnj;های آنالیز عنصری

همگام با پیشرفت&zwnj;&zwnj;&zwnj;های صورت&zwnj;گرفته در فراوری مواد معدنی، روش&zwnj;های آنالیز نیز نیازمند بهبود پیوسته برای دستیابی به سرعت و قدرت بالاتر، تولید اطلاعات بیشتر، و قیمت مناسب&zwnj;تر هستند. روش&zwnj;های کیفی شیمی تر که در قرن 19&zwnj; و اوایل قرن 20&zwnj; به کار می&zwnj;رفتند، با روش&zwnj;های کمّی مؤثرتر جایگزین شده&zwnj;اند. اختراع ترانزیستور، ریزپردازشگرها، و سایر فناوری&zwnj;های رایانه&zwnj;ای، دستگاه&zwnj;های الکترونیکی را به آزمایشگاه&zwnj;ها آورد. روش&zwnj;های شیمی تر سنتی برای آنالیز عناصر، قدیمی شده و به&zwnj;طور عام، با دستگاه&zwnj;های آنالیز در آزمایشگاه&zwnj;ها جایگزین شده&zwnj;اند، اما همچنان در موارد خاص مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند.

دستگاه‌های آنالیز عنصری
همگام با پیشرفت‌های صورت‌گرفته در فراوری مواد معدنی، روش‌های آنالیز نیز نیازمند بهبود پیوسته برای دستیابی به سرعت و قدرت بالاتر، تولید اطلاعات بیشتر، و قیمت مناسب‌تر هستند. روش‌های کیفی شیمی تر که در قرن 19 و اوایل قرن 20 به کار می‌رفتند، با روش‌های کمّی مؤثرتر جایگزین شده‌اند. اختراع ترانزیستور، ریزپردازشگرها، و سایر فناوری‌های رایانه‌ای، دستگاه‌های الکترونیکی را به آزمایشگاه‌ها آورد. روش‌های شیمی تر سنتی برای آنالیز عناصر، قدیمی شده و به‌طور عام، با دستگاه‌های آنالیز در آزمایشگاه‌ها جایگزین شده‌اند، اما همچنان در موارد خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند.

&nbsp; &nbsp;هم&zwnj;پوشانی قابل&zwnj; توجهی بین روش&zwnj;های مختلف آنالیز وجود دارد که انتخاب روش یا ابزار مناسب را دشوار می&zwnj;سازد. در&zwnj; واقع، بسته به الزامات پروژة متالورژیکی، ممکن است تمام فناوری&zwnj;ها قادر به انجام یک آنالیز خاص در سطح قابل &zwnj;قبولی از صحّت و دقّت باشند. 

&nbsp; &nbsp;نمونه&zwnj;ها ممکن است به&zwnj;شکل جامد یا مایع به آزمایشگاه تحویل داده شوند. بیشتر فناور&zwnj;ی&zwnj;های دستگاهی یا برای نمونه&zwnj;های جامد طراحی شده&zwnj;اند یا مایع. افزون&zwnj;بر این، برخی روش&zwnj;ها با اعمال اصلاحاتی قادر به اندازه&zwnj;گیری هر دو حالت هستند. برای توسعة یک مبنای منطقی جهت تصمیم&zwnj;گیری، فهم نقاط قوت و ضعف نسبی هر فناوری در پاسخ به نیازمندی&zwnj;های یک پروژة متالورژیکی الزامی است. جزئیات فناورانة پیچیدة روش&zwnj;های مختلف در این فصل ارائه نشده است، اما فهم عمومی از اصول پایه مفید فایده است. الزامات پروژه ابتدا باید با مدیر آزمایشگاه تعیین و بحث شود. مدیر آزمایشگاه روش&zwnj;ها را بر &zwnj;&zwnj;مبنای نیازمندی&zwnj;های زمان، درجة صحّت، بودجه و نظایر آن انتخاب می&zwnj;کند. 

&nbsp;

دستگا&zwnj;ه&zwnj;های متداول مورد استفاده برای مواد جامد

&nbsp;طیف&zwnj;سنجی نشری نوری جرقه&zwnj;ای1

طیف&zwnj;سنجی نشری نوری جرقه&zwnj;ای (جرقه&zwnj;ای قوسی OES یا جرقه&zwnj;ای OES) به&zwnj;طور معمول، در جاهایی نظیر ریخته&zwnj;گری&zwnj;ها، که نمونه&zwnj;های فلزی تولید می&zwnj;شود، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. نمونه&zwnj; درون یک پروب آزمایشگاهی و به&zwnj;وسیلة تخلیة جرقة قوسی تبخیر می&zwnj;شود. اتم&zwnj;ها و یون&zwnj;های موجود در بخار اتمی تا حد تشعشع برانگیخته می&zwnj;شوند. تشعشع ساطع&zwnj;شده از طریق یک فیبر نوری به طیف&zwnj;سنج (جرقه&zwnj;ای قوسی OES) منتقل شده و در آنجا به اجزای طیفی خود تجزیه می&zwnj;شود. از میان محدودة طول&zwnj; موج&zwnj;های منتشر&zwnj;شده از هر عنصر، مناسب&zwnj;ترین خط کاربردی توسط دستگاه تزویج بار2&nbsp;اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شود. شدت تشعشع، که متناسب با غلظت عنصر در نمونه است، با منحنی&zwnj;های کالیبراسیون مقایسه می&zwnj;شود. این روش به&zwnj;طور معمول، برای اندازه&zwnj;گیری غلظت فلزات یا آلیاژها و آنالیز ناخالصی&zwnj;ها در فلزاتی که در زیر به آنها اشاره شده، به کار می&zwnj;رود:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فولاد، چدن و فولادهای آلیاژ بالا</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فلزات غیرآهنی و آلیاژهای آنها</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">Al: آلیاژهای سردکاری&zwnj;شده، آلیاژهای ریخته&zwnj;گری، غیره</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">مس: برنز، برنج، نیکل مس&zwnj;دار و غیره</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آلیاژهای &nbsp;Mg و Zn ، لحیم&zwnj;کاری&zwnj;ها </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نیتروژن در فولاد</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فسفر در آلومینیوم</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آنالیز کربن در غلظت&zwnj;های فوق&zwnj;العاده کم برای عناصری نظیر Se، La، Te و نظایر آن</li>
</ul>

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Spark Optical Emission Spectroscopy
</div>

<div id="ftn2">
2- Charge-coupled
</div>
</div>

هم‌پوشانی قابل‌ توجهی بین روش‌های مختلف آنالیز وجود دارد که انتخاب روش یا ابزار مناسب را دشوار می‌سازد. در‌ واقع، بسته به الزامات پروژة متالورژیکی، ممکن است تمام فناوری‌ها قادر به انجام یک آنالیز خاص در سطح قابل قبولی از صحّت و دقّت باشند. 
نمونه‌ها ممکن است به‌شکل جامد یا مایع به آزمایشگاه تحویل داده شوند. بیشتر فناور‌ی‌های دستگاهی یا برای نمونه‌های جامد طراحی شده‌اند یا مایع. افزون‌بر این، برخی روش‌ها با اعمال اصلاحاتی قادر به اندازه‌گیری هر دو حالت هستند. برای توسعة یک مبنای منطقی جهت تصمیم‌گیری، فهم نقاط قوت و ضعف نسبی هر فناوری در پاسخ به نیازمندی‌های یک پروژة متالورژیکی الزامی است. جزئیات فناورانة پیچیدة روش‌های مختلف در این فصل ارائه نشده است، اما فهم عمومی از اصول پایه مفید فایده است. الزامات پروژه ابتدا باید با مدیر آزمایشگاه تعیین و بحث شود. مدیر آزمایشگاه روش‌ها را بر ‌‌مبنای نیازمندی‌های زمان، درجة صحّت، بودجه و نظایر آن انتخاب می‌کند. 

دستگا‌ه‌های متداول مورد استفاده برای مواد جامد
 طیف‌سنجی نشری نوری جرقه‌ای 
طیف‌سنجی نشری نوری جرقه‌ای (جرقه‌ای قوسی OES یا جرقه‌ای OES) به‌طور معمول، در جاهایی نظیر ریخته‌گری‌ها، که نمونه‌های فلزی تولید می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد. نمونه‌ درون یک پروب آزمایشگاهی و به‌وسیلة تخلیة جرقة قوسی تبخیر می‌شود. اتم‌ها و یون‌های موجود در بخار اتمی تا حد تشعشع برانگیخته می‌شوند. تشعشع ساطع‌شده از طریق یک فیبر نوری به طیف‌سنج (جرقه‌ای قوسی OES) منتقل شده و در آنجا به اجزای طیفی خود تجزیه می‌شود. از میان محدودة طول‌ موج‌های منتشر‌شده از هر عنصر، مناسب‌ترین خط کاربردی توسط دستگاه تزویج بار  اندازه‌گیری می‌شود. شدت تشعشع، که متناسب با غلظت عنصر در نمونه است، با منحنی‌های کالیبراسیون مقایسه می‌شود. این روش به‌طور معمول، برای اندازه‌گیری غلظت فلزات یا آلیاژها و آنالیز ناخالصی‌ها در فلزاتی که در زیر به آنها اشاره شده، به کار می‌رود:
•	فولاد، چدن و فولادهای آلیاژ بالا
•	فلزات غیرآهنی و آلیاژهای آنها
•	Al: آلیاژهای سردکاری‌شده، آلیاژهای ریخته‌گری، غیره
•	مس: برنز، برنج، نیکل مس‌دار و غیره
•	آلیاژهای  Mg و Zn ، لحیم‌کاری‌ها 
•	نیتروژن در فولاد
•	فسفر در آلومینیوم
•	آنالیز کربن در غلظت‌های فوق‌العاده کم برای عناصری نظیر Se، La، Te و نظایر آن

فلورسانس پرتو ایکس
فلورانس پرتو ایکس  (XRF) که برای هر دو نوع نمونة جامد و مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد، سریع است و به‌عنوان روشی با دقت بالا شناخته می‌شود. این روش ابزاری مفید برای آنالیز عنصری مواد معدنی، کنسانتره‌ها، باطله‌ها، فلزات، شیشه و سرامیک است. زمانی‌که XRF مجهز به گاز پاک‌کننده باشد، برای نمونه‌های مایع نیز قابل کاربرد است. پرتو ایکس بخشی از طیف الکترومغناطیسی را تشکیل می‌دهد. این امواج در سمت انرژی بالای ماورای بنفش قرار دارند و بر حسب انرژی آنها به کیلوالکترون ولت  (keV) یا طول‌ موج بر حسب نانومتر (nm) بیان می‌شوند. XRF را می‌توان به‌صورت فرایندی سه‌‌مرحله‌ای در سطح اتمی در نظر گرفت:
1- پرتو ایکس ورودی یک الکترون را از یکی از اوربیتال‌های اطراف هسته دارای یک اتم‌ ماده خارج می‌کند.
2- حفره‌ای در اوربیتال ایجاد می‌شود که منجر به انرژی بالا و ناپایداری در ساختار اتم می‌شود.
3- برای ایجاد تعادل، یک الکترون از اوربیتال بیرونی با انرژی بالاتر به درون حفره می‌افتد. از آنجا که موقعیت جدید انرژی پایین‌تری دارد، انرژی اضافی به‌شکل فلورسانس پرتو ایکس ساطع می‌شود. 
اختلاف انرژی بین الکترون‌های خارج‌ و جایگزین‌شده مشخصة اتم هر عنصری است که فرایند فلورسانس در آن رخ داده و بنابراین، انرژی فلورسانس پرتو ایکس ساطع‌شده به‌طور مستقیم به عنصر خاصی که در حال آنالیز است، مرتبط می‌شود. 
عناصر و غلظت‌هایی که دستگاه‌های آنالیز XRF می‌توانند تعیین کنند، به مواد مورد آزمایش و تنظیمات دستگاه مورد استفاده بستگی دارد. دو روش اصلی مورد کاربرد در XRF، فلورسانس اشعة ایکس پراکنش انرژی  (EDXRF) و فلورسانس اشعة ایکس پراکنش طول‌ موج  (WDXRF) هستند. هر کدام از این روش‌ها مزایا و معایب خود را دارند. محدودة عناصر قابل شناسایی طبق ساختار و تنظیمات دستگاه تغییر می‌کند، اما عموماً EDXRF تمام عناصر از سدیم (Na) تا اورانیوم (U) را پوشش می‌دهد، در حالی که این محدوده در WDXRF تا بریلیوم بسط می‌یابد. به‌طور معمول، سیستم‌های WDXRF بسته به تنظیمات آنها قدرت تفکیک عملیاتی بسیار بیشتری دارند (بین 5 تا 20 الکترون‌ولت)، در حالی که سیستم‌های EDXRF  بسته به نوع شناساگر مورد استفاده، عموماً قدرت تفکیک کمتری (بین 150 تا 300 الکترون‌ولت یا بیشتر) دارند. محدودة تشخیص بستگی به عنصر خاص و بافت نمونه دارد، اما به‌عنوان یک قاعدة کلی، عناصر سنگین محدودة تشخیص بهتری دارند. 
الگوریتم‌های نرم‌افزاری جامع با استفاده از پارامترهای بنیادی برمبنای شدت پرتو ایکس نظری، زاویة ثابت شناساگر، اثرات بافت (اندرکنش‌های بین عناصر)، و هم‌پوشانی‌ها مشخصه‌یابی می‌کنند و زمینه‌های طیفی برای محاسبة غلظت عناصر بر‌مبنای شدت قله‌های مشاهده‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدین‌ترتیب، روشی بسیار سریع، کمّی و بدون استاندارد فراهم شده که در بافت‌های متنوع به‌خوبی عمل می‌کند؛ اگرچه استانداردهای کالیبراسیون متناسب با بافت، بهترین گزینه برای صحّت و دقت هستند.
مزایای XRF نسبت به سایر فناوری‌ها، سرعت بالای آن برای تعیین ترکیب عنصری است. XRF قادر است غلظت‌هایی از چند ppm تا 100 درصد را آنالیز کند و برای جامدات، مایعات و پودرها قابل استفاده است. XRF همچینن، روشی غیرتخریبی نسبت به نمونه بوده و دقت بالایی دارد. آنالیز کل سنگ  عبارت است از تعیین عناصر اصلی یک نمونة سنگی. مجموع مقادیر در این آنالیز در نمونه‌های غیرمعدنی با احتساب عناصر به‌صورت اکسید- 3O2Al (اکسید آلومینیوم)، CaO (اکسید کلسیم)، 3O2Cr (اکسید کروم )، O2K (اکسید پتاسیم)، MgO (اکسید منیزیم)، MnO (اکسید منگنز)، O2Na (اکسید سدیم)، 5O2P (پنتااکسید فسفر)، 3O2Fe (اکسید آهن)، 2SiO (دی‌اکسید سیلیسیوم)، و 2TiO (دی‌اکسید تیتانیوم)، به‌علاوة افت وزن حرارتی  (LOI) مشتمل بر رطوبت و مواد کربنی، تقریباً 100 درصد است. زمانی‌که اجزای آنالیز مورد نظر در  بسیاری از محصولات صنعتی (مانند سنگ آهن، سیمان، ایلمنیت، روتیل، سنگ آهک)، عناصر اصلی هستند، XRF اولین گزینه به‌عنوان دستگاه آنالیز است.

&nbsp; &nbsp;معایب EDXRF و WDXRF، تداخل بافتی و بین عنصری به&zwnj;دلیل تقویت یا تضعیف سیگنال&zwnj;هاست. همچنین، نمونة استاندارد و نمونة مورد آنالیز لازم است از نظر هم بافت و هم دانه&zwnj;بندی متناسب باشند. یافتن استانداردهای کالیبراسیون دقیقاً منطبق بر نمونه، دشوار و زمان&zwnj;بر است. در نتیجه، آماده&zwnj;سازی نمونه به&zwnj;نحوی که با نمونة استاندارد در دسترس متناسب باشد، آسان&zwnj;تر است. 

&nbsp; &nbsp;به&zwnj;طور &zwnj;کلی، انرژی پرتو ایکس ساطع&zwnj;شده برای یک عنصر خاص مستقل از شیمی ماده است. برای مثال، قلة کلسیم به&zwnj;&zwnj;دست&zwnj;آمده از EDXRF برای 3CaCO (کربنات کلسیم)، CaO و 2CaCl (کلرید کلسیم) دقیقاً برای هر سه ماده در یک موقعیت طیفی یکسان قرار دارد. اگرچه، طول&zwnj; موج Cu زمانی که به&zwnj;صورت کانی CuS (کوولیت) متبلور شده، در مقایسه با 4CuSO (سولفات مس) اندکی تغییر می&zwnj;کند و برای اندازه&zwnj;گیری دقیق Cu لازم است از روش همجوشی در آماده&zwnj;سازی نمونه استفاده شود.

&nbsp;

<pre style="text-align:justify">
 آماده&zwnj;سازی نمونه برای آنالیز نیمه کمی با آنالیز مستقیم پودر غیرفشرده حداقل است. اگرچه آماده&zwnj;&zwnj;سازی برای آنالیز کمّی در هر دو روش آنالیز دقیق&zwnj;&zwnj;تر است. در هر دو این روش&zwnj;&zwnj;ها دانه&zwnj;&zwnj;بندی باید زیر 50 میکرون باشد تا اثر ابعاد ذرات به حداقل برسد. افزودن عامل چسباننده و فشردن آن با استفاده از فشار هیدرولیکی به&zwnj;شکل یک قرص یکی از روش&zwnj;&zwnj;هاست. این روش در زمانی &zwnj;&zwnj;که آستانة تشخیص بسیار پایینی مورد &zwnj;&zwnj;نیاز است و انتظار نمی&zwnj;&zwnj;رود که تأثیر کانی&zwnj;&zwnj;شناسی ایجاد مشکل کند، روش مناسبی است. روش دیگر آماده&zwnj;&zwnj;سازی نمونه شامل مخلوط کردن نمونة آسیاشدة بسیار ریز با کمک&zwnj;&zwnj;ذوب تترابورات لیتیوم، متابورات، یا ترکیبی از هر دو، و مقدار اندکی عامل مرطوب&zwnj;&zwnj;کننده درون یک بوتة پلاتینیومی است. بوته در دمای حدود 1000 درجة سانتی&zwnj;&zwnj;گراد حرارت داده شده و مذاب به درون یک قالب پلاتینیومی ریخته می&zwnj;&zwnj;شود تا یک قرص شیشه&zwnj;&zwnj;ای غیربلورین تشکیل شود (بوته&zwnj;&zwnj;های گرافیتی اگر برای &nbsp;فقط چند بار ذوب نیاز باشد، می&zwnj;&zwnj;توانند با نوع پلاتینیومی جایگزین شوند). حرارت موجب از بین رفتن تداخل&zwnj;&zwnj;های فیزیکی و کانی&zwnj;&zwnj;شناسی شده و امکان آن را فراهم می&zwnj;&zwnj;کند که متصدی آنالیز تنها اصلاحات مربوط به اثرات بین عنصری را اعمال کند. گزینة دیگر ریختن مذاب به درون محلول اسید هیدروکلریدریک یا نیتریک رقیق برای انجام آنالیز با سایر دستگاه&zwnj;&zwnj;هاست. سطح مهارت مورد &zwnj;&zwnj;نیاز برای آنالیز معمولی، پایین است؛ هرچند، سطح مهارت مورد نیاز برای کسب نتایج دقیق روی نمونه&zwnj;&zwnj;هایی که مرتب تغییر می&zwnj;&zwnj;کنند، می&zwnj;&zwnj;تواند بالا باشد. هزینة دستگاه برای EDXRF متوسط است (35،000 تا 85،000 دلار آمریکا)، در حالی که هزینة WDXRF (150،000 تا 275،000 دلار آمریکا) می&zwnj;&zwnj;تواند خیلی بالا باشد. </pre>

&nbsp; &nbsp;سایر روش&zwnj;های طیف&zwnj;سنجی اصول مشابهی با XRF دارند، اما از تشع&nbsp;شع تابشی استفاده می&zwnj;کنند. این روش&zwnj;ها شامل طیف&zwnj;سنجی شکست لیزری1، دستگاه آنالیز الکترون میکروپروب2، گسیل پرتو ایکس ذره&zwnj;ای3، طیف&zwnj;سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس4&nbsp;و اوگر5&nbsp;هستند. اگرچه این فناوری&zwnj;ها در مشخصه&zwnj;یابی کانی&zwnj;ها بسیار مفید هستند، به&zwnj;طور انحصاری در آزمایشگاه&zwnj;های تحقیقاتی یا دانشگاهی یافت می&zwnj;شوند و برای کاربردهای خاص اختصاص دارند. جزئیات این ابزار خارج از محدودة مباحث این فصل است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Laser-induced Breakdown Spectroscopy
</div>

<div id="ftn2">
2- Electron Microprobe Analyzer
</div>

<div id="ftn3">
3- Particle-induced X-ray Emission
</div>

<div id="ftn4">
4- X-ray Photoelectron Spectroscopy
</div>

<div id="ftn5">
5- Auger
</div>
</div>

معایب EDXRF و WDXRF، تداخل بافتی و بین عنصری به‌دلیل تقویت یا تضعیف سیگنال‌هاست. همچنین، نمونة استاندارد و نمونة مورد آنالیز لازم است از نظر هم بافت و هم دانه‌بندی متناسب باشند. یافتن استانداردهای کالیبراسیون دقیقاً منطبق بر نمونه، دشوار و زمان‌بر است. در نتیجه، آماده‌سازی نمونه به‌نحوی که با نمونة استاندارد در دسترس متناسب باشد، آسان‌تر است. 
به‌طور کلی، انرژی پرتو ایکس ساطع‌شده برای یک عنصر خاص مستقل از شیمی ماده است. برای مثال، قلة کلسیم به‌‌دست‌آمده از EDXRF برای 3CaCO (کربنات کلسیم)، CaO و 2CaCl (کلرید کلسیم) دقیقاً برای هر سه ماده در یک موقعیت طیفی یکسان قرار دارد. اگرچه، طول‌ موج Cu زمانی که به‌صورت کانی CuS (کوولیت) متبلور شده، در مقایسه با 4CuSO (سولفات مس) اندکی تغییر می‌کند و برای اندازه‌گیری دقیق Cu لازم است از روش همجوشی در آماده‌سازی نمونه استفاده شود. 
آماده‌سازی نمونه برای آنالیز نیمه کمی با آنالیز مستقیم پودر غیرفشرده حداقل است. اگرچه آماده‌سازی برای آنالیز کمّی در هر دو روش آنالیز دقیق‌تر است. در هر دو این روش‌ها دانه‌بندی باید زیر 50 میکرون باشد تا اثر ابعاد ذرات به حداقل برسد. افزودن عامل چسباننده و فشردن آن با استفاده از فشار هیدرولیکی به‌شکل یک قرص یکی از روش‌هاست. این روش در زمانی که آستانة تشخیص بسیار پایینی مورد نیاز است و انتظار نمی‌رود که تأثیر کانی‌شناسی ایجاد مشکل کند، روش مناسبی است. روش دیگر آماده‌سازی نمونه شامل مخلوط کردن نمونة آسیاشدة بسیار ریز با کمک‌ذوب تترابورات لیتیوم، متابورات، یا ترکیبی از هر دو، و مقدار اندکی عامل مرطوب‌کننده درون یک بوتة پلاتینیومی است. بوته در دمای حدود 1000 درجة سانتی‌گراد حرارت داده شده و مذاب به درون یک قالب پلاتینیومی ریخته می‌شود تا یک قرص شیشه‌ای غیربلورین تشکیل شود (بوته‌های گرافیتی اگر برای  فقط چند بار ذوب نیاز باشد، می‌توانند با نوع پلاتینیومی جایگزین شوند). حرارت موجب از بین رفتن تداخل‌های فیزیکی و کانی‌شناسی شده و امکان آن را فراهم می‌کند که متصدی آنالیز تنها اصلاحات مربوط به اثرات بین عنصری را اعمال کند. گزینة دیگر ریختن مذاب به درون محلول اسید هیدروکلریدریک یا نیتریک رقیق برای انجام آنالیز با سایر دستگاه‌هاست. سطح مهارت مورد نیاز برای آنالیز معمولی، پایین است؛ هرچند، سطح مهارت مورد نیاز برای کسب نتایج دقیق روی نمونه‌هایی که مرتب تغییر می‌کنند، می‌تواند بالا باشد. هزینة دستگاه برای EDXRF متوسط است (35،000 تا 85،000 دلار آمریکا)، در حالی که هزینة WDXRF (150،000 تا 275،000 دلار آمریکا) می‌تواند خیلی بالا باشد. 
سایر روش‌های طیف‌سنجی اصول مشابهی با XRF دارند، اما از تشعشع تابشی استفاده می‌کنند. این روش‌ها شامل طیف‌سنجی شکست لیزری ، دستگاه آنالیز الکترون میکروپروب ، گسیل پرتو ایکس ذره‌ای ، طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس  و اوگر  هستند. اگرچه این فناوری‌ها در مشخصه‌یابی کانی‌ها بسیار مفید هستند، به‌طور انحصاری در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یا دانشگاهی یافت می‌شوند و برای کاربردهای خاص اختصاص دارند. جزئیات این ابزار خارج از محدودة مباحث این فصل است.

آنالیز فعال‌سازی نوترونی دستگاهی
آنالیز فعال‌سازی نوترونی  (NAA) روش آنالیزی است که در آن پرتو گامای ساطع‌شده از نمونه تحت تشعشع نوترونی اندازه‌گیری می‌شود. نرخ پرتو گامای ساطع‌شده از یک عنصر به‌طور مستقیم با میزان غلظت آن عنصر در نمونه متناسب است. نمونه‌های مختلف درون مخازن پلی‌اتیلنی قرار داده شده و به‌طور همزمان تحت تشعشع قرار می‌گیرند. پس از تشعشع، یک شناساگر ژرمانیوم با قدرت تفکیک بالا همراه با یک سیستم آنالیز چندکاناله میزان تأخیر هر نمونه را اندازه‌گیری می‌کند. داده‌های حاصل از نمونه با داده‌های استاندارد مقایسه می‌شوند. 
مزایای NAA نسبت به سایر فناوری‌های آنالیز، متعدد و شامل آسانی آماده‌سازی نمونه، دقّت بالا، اندازه‌گیری هم‌زمان چند عنصر، تکرار‌پذیری بالا، همبستگی نتایج بین آزمایشگاه‌ها نسبت به سایر روش‌ها، دامنة بزرگ اندازه‌گیری از چند ppb  تا درصدهای بالا و هزینة نسبتاً پایین آنالیز معادل تقریباً 23 دلار آمریکا در هر نمونه است. 
از معایب عمدة آن، نیاز به دسترسی به یک راکتور هسته‌ای دارای مجوز است. 

دستگاه‌های آنالیز احتراقی مادون‌قرمز
دستگاه‌های آنالیز احتراقی مادون‌قرمز  عنصری، یک اصطلاح عمومی برای آنالیز گوگرد و کربن است. این انواع از دستگاه‌های آنالیز بیشتر به آنالیز لکو  ارجاع داده می‌شوند؛ اگرچه سازندگان دیگری نیز (برای مثال، الترا ، هوریبا ) تجهیزات مشابهی می‌سازند. عناصر مورد نظر در محصولات متالورژیکی ممکن است دارای عناصر سبکی باشند که آنالیز آنها با روش‌های دیگر دشوار بوده و شامل عناصر C، S، O، H و N باشد. محصولات فلزی و آلیاژی میانی و نهایی در مقدار عناصر S، O،C ، H و N به‌دلیل اثرات مخربی که بر ویژگی‌های فلز دارد، محدودیت شدید دارند. 
توجه ویژه‌ای به عناصر کربن و گوگرد کل و فازهای کربن و گوگرد در مشخصه‌یابی کانسنگ‌ها و محصولات متالورژیکی برای توسعة فرایند، کنترل فرایند و برای تخمین میزان زهاب اسیدی تولیدی از آنها معطوف است. کربن و گوگرد عموماً به‌طور هم‌زمان در یکی از دو نوع دستگاه آنالیز احتراق مادون قرمز کربن یا گوگرد (C/S) مشتمل بر کورة مقاومتی یا کورة القایی اندازه‌گیری می‌شود. در زمان اندازه‌گیری نمونه‌های زمین‌شناسی و یا مواد حاصل از فرایندهای متالورژیکی در دستگاه آنالیز احتراقی که برای نمونه‌های فلزی طراحی شده است، خطای شناخته‌شده‌ای ایجاد می‌شود. در صورتی که نمونه‌ها دارای آب یا هیدروکسید بلورین نظیر رس‌ها و مواد فرایندی آب‌دار باشند، نتایج گوگرد اندازه‌گیری‌شده در دستگاه احتراقی کورة القایی اغلب به نادرستی، کم گزارش می‌شود. همچنین، بیشتر روش‌های القایی برای عیارهای خیلی کم کربن و گوگرد در نمونه‌های فلزی طراحی شده‌اند و قادر به اندازه‌گیری صحیح غلظت گوگرد بالای 10 درصد نیستند. بهترین روش آنالیز گوگرد در نمونه‌های زمین‌شناسی یا فرایندهای متالورژیکی دستگاه آنالیز احتراقی با کورة مقاومتی و شناساگر غلظت دوگانه برای انطباق با طیف وسیعی از غلظت‌های گوگرد است. 
کاربری دستگاه‌های آنالیز احتراقی آسان است. در تجهیزات C/S نمونه درون یک بوتة سرامیکی توزین شده و یک کمک‌ذوب (نظیر آهن یا اکسید تنگستن) به آن افزوده می‌شود و درون کوره قرار می‌گیرد. نمونه تحت جریان گاز اکسیژن خالص در دمای بالا ذوب شده و موجب می‌شود تمام شکل‌های گوگرد به دی‌اکسید گوگرد (2SO) و تمام اشکال کربن به دی‌اکسید کربن (2CO) تبدیل شود. گازهای احتراقی از درون یک تلة هالوژنی و جاذب رطوبت برای خالص‌سازی عبور داده می‌شوند. 2SO و 2CO در سلول‌های مادون قرمز مورد شناسایی قرار می‌گیرند. استفاده از آنالیز احتراقی لکو برای تخمین فازهای کربن و گوگرد در ادامه با جزئیات بیشتر تشریح خواهد شد.

تجهیزات مورد استفاده برای مایعات

نمونه&zwnj;های متالورژیکی جامدی (نظیر پالپ&zwnj;ها&zwnj;، لجن&zwnj;ها، کنسانتره&zwnj;ها و باطله&zwnj;ها) که لازم است آنالیز عنصری شوند، به&zwnj;طور معمول، در اسید هضم شده و یا همراه با نمک&zwnj;ها ذوب و به درون یک محلول حل می&zwnj;شوند تا به&zwnj;کمک یکی از فناوری&zwnj;های طیف&zwnj;سنجی مخصوص مایعات که در ادامه می&zwnj;آید، اندازه&zwnj;گیری شوند.

&nbsp;

طیف&zwnj;سنجی جذب اتمی شعله&zwnj;ای

طیف&zwnj;سنجی جذب اتمی شعله&zwnj;ای که به&zwnj;طور معمول، جذب اتمی 1(AA) نامیده می&zwnj;شود، ابداعی است که به&zwnj;عنوان یکی از مهم&zwnj;ترین دستاوردها در آنالیز شیمیایی در قرن گذشته شناخته شده است. با این روش، زمان اندازه&zwnj;گیری فلزات از چند ساعت به چند دقیقه کاهش یافت. با آموزش اندکی که برای کار با تجهیزات لازم است، AAS اسب بارکش آزمایشگاه&zwnj;ها باقی مانده است.

&nbsp; &nbsp;ابتدا جامد هضم شده و محلول آن به درون شعله مکیده می&zwnj;شود و اتم&zwnj; در حالت پایدار، انرژی به&zwnj;شکل نور را در یک طول&zwnj; موج مشخص جذب کرده و به حالت برانگیخته ارتقا می&zwnj;یابد. میزان انرژی نور جذب&zwnj;شده در این طول &zwnj;موج با افزایش تعداد اتم&zwnj;های عنصر مورد &zwnj;نظر، قرارگرفته در مسیر نور، افزایش می&zwnj;یابد. با اندازه&zwnj;گیری مقدار نور جذب&zwnj;شده، از رابطه میان مقدار نور جذب&zwnj;شده و غلظت عنصر مورد&zwnj; نظر در نمونه&zwnj;های استاندارد با غلظت معلوم برای تعیین غلظت عنصر مجهول استفاده می&zwnj;شود. این دستگاه به&zwnj;نسبت ارزان و کاربری آن آسان است، اما برای اندازه&zwnj;گیری یک عنصر در یک زمان طراحی شده است. برای افزایش بهره&zwnj;وری، مدل&zwnj;های جدیدتر طوری برنامه&zwnj;ریزی شده&zwnj;اند که سایر عناصر را نیز به&zwnj;طور متوالی اندازه&zwnj;گیری کنند. 

&nbsp; &nbsp;برای گسترش قابلیت&zwnj;های AAS از لوازم جانبی استفاده می&zwnj;شود. تولید هیدرید2&nbsp;و طیف&zwnj;سنجی اتمی تزریق جریانی3&nbsp;لوازم جانبی&zwnj;ای هستند که با استفاده از بوروهیدرید سدیم به AAS امکان تولید هیدرید در عناصر تشکیل&zwnj;دهندة هیدرید (As، Bi، Sb، &nbsp;Se، Sn، Te) را می&zwnj;دهد تا این عناصر به گازهای هیدرید تبدیل شوند. این فناوری برای آستانة تشخیص پایین در نمونه&zwnj;های آب به&zwnj;خوبی عمل می&zwnj;کند. سایر روش&zwnj;ها باید زمانی&zwnj;که مقدار زیادی عناصر فلزات پایه در نمونه حضور دارند، نظیر فلزات در کنسانتره&zwnj;های سولفیدی، مورد استفاده قرار گیرند.

AAS&nbsp; &nbsp; برای جیوه با چالش&zwnj;های ویژه&zwnj;ای روبه&zwnj;رو است، زیرا جیوه ممکن است به&zwnj;صورت بخشی یا کامل در مرحلة خشک کردن در دمای بالا یا هضم اسیدی بخار شود. همچنین، جیوه با طلا تشکیل آمالگام می&zwnj;دهد که منجر به پاسخ ضعیف دستگاه در روش بخار سرد می&zwnj;شود. دو روش AAS برای آنالیز جیوه استفاده می&zwnj;شود:

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Flame Atomic Absorption Spectroscopy (AA)
</div>

<div id="ftn2">
2- Hydride
</div>

<div id="ftn3">
3- Flow Injection Atomic Spectroscopy
</div>
</div>

تجهیزات مورد استفاده برای مایعات
نمونه‌های متالورژیکی جامدی (نظیر پالپ‌ها‌، لجن‌ها، کنسانتره‌ها و باطله‌ها) که لازم است آنالیز عنصری شوند، به‌طور معمول، در اسید هضم شده و یا همراه با نمک‌ها ذوب و به درون یک محلول حل می‌شوند تا به‌کمک یکی از فناوری‌های طیف‌سنجی مخصوص مایعات که در ادامه می‌آید، اندازه‌گیری شوند.

طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای
طیف‌سنجی جذب اتمی شعله‌ای که به‌طور معمول، جذب اتمی  (AA) نامیده می‌شود، ابداعی است که به‌عنوان یکی از مهم‌ترین دستاوردها در آنالیز شیمیایی در قرن گذشته شناخته شده است. با این روش، زمان اندازه‌گیری فلزات از چند ساعت به چند دقیقه کاهش یافت. با آموزش اندکی که برای کار با تجهیزات لازم است، AAS اسب بارکش آزمایشگاه‌ها باقی مانده است.
ابتدا جامد هضم شده و محلول آن به درون شعله مکیده می‌شود و اتم‌ در حالت پایدار، انرژی به‌شکل نور را در یک طول‌ موج مشخص جذب کرده و به حالت برانگیخته ارتقا می‌یابد. میزان انرژی نور جذب‌شده در این طول موج با افزایش تعداد اتم‌های عنصر مورد نظر، قرارگرفته در مسیر نور، افزایش می‌یابد. با اندازه‌گیری مقدار نور جذب‌شده، از رابطه میان مقدار نور جذب‌شده و غلظت عنصر مورد‌ نظر در نمونه‌های استاندارد با غلظت معلوم برای تعیین غلظت عنصر مجهول استفاده می‌شود. این دستگاه به‌نسبت ارزان و کاربری آن آسان است، اما برای اندازه‌گیری یک عنصر در یک زمان طراحی شده است. برای افزایش بهره‌وری، مدل‌های جدیدتر طوری برنامه‌ریزی شده‌اند که سایر عناصر را نیز به‌طور متوالی اندازه‌گیری کنند. 
برای گسترش قابلیت‌های AAS از لوازم جانبی استفاده می‌شود. تولید هیدرید  و طیف‌سنجی اتمی تزریق جریانی  لوازم جانبی‌ای هستند که با استفاده از بوروهیدرید سدیم به AAS امکان تولید هیدرید در عناصر تشکیل‌دهندة هیدرید (As، Bi، Sb،  Se، Sn، Te) را می‌دهد تا این عناصر به گازهای هیدرید تبدیل شوند. این فناوری برای آستانة تشخیص پایین در نمونه‌های آب به‌خوبی عمل می‌کند. سایر روش‌ها باید زمانی‌که مقدار زیادی عناصر فلزات پایه در نمونه حضور دارند، نظیر فلزات در کنسانتره‌های سولفیدی، مورد استفاده قرار گیرند.
AAS برای جیوه با چالش‌های ویژه‌ای روبه‌رو است، زیرا جیوه ممکن است به‌صورت بخشی یا کامل در مرحلة خشک کردن در دمای بالا یا هضم اسیدی بخار شود. همچنین، جیوه با طلا تشکیل آمالگام می‌دهد که منجر به پاسخ ضعیف دستگاه در روش بخار سرد می‌شود. دو روش AAS برای آنالیز جیوه استفاده می‌شود:

. جذب اتمی بخار سرد یک روش AAS همراه با اتمیزه کردن  و فقط محدود به آنالیز جیوه است، زیرا تنها عنصر فلزی دارای فشار بخار به‌اندازة کافی بزرگ در دمای محیط است. نمونه با استفاده از اسید نیتریک و سولفوریک به +2Hg اکسید شده و سپس، با محلول کلرید قلع به 0 Hg احیا می‌شود. یک گاز خنثی گاز جیوه را از میان مخلوط واکنش عبور می‌دهد. غلظت با اندازه‌گیری میزان جذب این گاز در 65/253 نانومتر تعیین می‌شود. آستانة تشخیص این روش در محدودة یک در میلیارد (ppb) قرار دارد که آن را به‌عنوان روش شناسایی عالی برای جیوه در غلظت‌های بسیار کم معرفی می‌کند. اگرچه در حضور Au، Hg با آن تشکیل ملقمه داده و سیگنال‌ها به‌اندازة مقدار غلظت طلا تضعیف و منجر به قرائت کمتر از واقع می‌شود.
2. آنالیز احتراق حرارتی مستقیم روش مرجح برای غلظت‌های بالاتر جیوه است که عموماً در کارخانه‌های فراوری طلا به‌دلیل ملقمه‌سازی طلا--جیوه یافت می‌شود. نمونة جامد یا مایع درون یک بوتة فلزی یا کوارتزی توزین و خشک می‌شود. سپس، در یک کوره در حضور اکسیژن بالا تجزیة حرارتی می‌شود. جیوه و سایر مواد قابل احتراق از نمونه آزاد شده و به بخشی از کوره هدایت می‌شوند که دارای کاتالیست بوده و اکسیدهای نیتروژن و گوگرد، به‌همراه هالوژن‌ها و سایر ترکیبات دارای تداخل حذف می‌شوند. جیوه به‌طور انتخابی از طریق ملقمه‌سازی با طلا در یک کورة جداگانه به تله می‌افتد. کورة ملقمه‌سازی حرارت داده‌شده و جیوه به‌سرعت آزاد می‌شود. بخار جیوه از طریق یک گاز حامل به درون یک طیف‌سنج هدایت شده و سپس، به‌طور کمّی در طول موج 65/253 نانومتر اندازه‌گیری می‌شود.

طیف‌سنجی جذب اتمی کورة گرافیتی 
طیف‌سنجی جذب اتمی کورة گرافیتی زمانی‌ مورد استفاده قرار می‌گیرد که آستانة تشخیصی بسیار کمتر از مقداری که جذب اتمی می‌تواند فراهم کند، مورد نیاز باشد. حجم کوچکی (میکرولیتر) از نمونة هضم‌شده به یک لولة گرافیتی کوچک (کوره) با استفاده از پیپت مکیده می‌شود. سپس، حرارت‌دهی الکتریکی به‌طور معمول، در سه مرحلة پشت سر هم بر روی نمونة موجود در کورة گرافیتی انجام می‌شود. اولین مرحله خشک کردن است که با مرحلة خاکسترسازی در دمای 400 تا 800 درجة سانتی‌گراد ادامه می‌یابد. مرحلة آخر اتمیزه کردن است که دمای کوره با سرعت بسیار زیاد اغلب به بالای 2700 درجة سانتی‌گراد افزایش داده می‌شود و به‌طور مؤثری ترکیبات فلزی باقی‌مانده روی دیوارة کوره را تبخیر می‌کند. بسیاری از فلزات تبخیرشده از دیواره‌ها به‌شکل اتمی بوده و یک بخار اتمی تولید می‌کنند. اندازه‌گیری جذبی که در این مرحله انجام می‌شود، به‌کمک یک لامپ کاتدی توخالی که درون کوره را روشن می‌کند و با روش میزان نور عبوری انجام می‌شود که در تمام روش‌های طیف‌سنجی متداول است. سیگنال یکپارچة جذب در مقابل زمان، به‌طور مستقیم با میزان وزن واقعی عنصر متناسب است. این روش نسبتاً کند است و بیشتر آزمایشگاه‌ها آن را با تجهیزات دیگر جایگزین کرده‌اند.

طیف‌سنجی نشر اتمی - پلاسما میکروویو
طیف‌سنجی نشر اتمی - پلاسما میکروویو (MP-AES)   فناوری نسبتاً نوینی است و اگرچه در زمانی که آزمایشگاه ملزم است از یک روش مورد تأیید به‌لحاظ زیست‌محیطی استفاده کند، روش قابل قبولی نیست، و از برخی مزایا نسبت به سایر روش‌ها برخوردار است. آزمایشگاه‌های خارج شهری دور از دسترس بیشتر با مشکل دریافت گازهای مورد نیاز دستگاه‌ها نظیر استیلن یا آرگون روبه‌رو‌ هستند. MP-AES از نیتروژن که در یک دستگاه نیتروژن‌ساز تولید می‌شود، به‌عنوان گاز پلاسما استفاده می‌کند. MP نیتروژنی به‌طور قابل ملاحظه‌ای داغ‌تر از شعلة استیلن مورد استفاده در AAS است و دمای آن به نزدیک 5000 درجة کلوین می‌رسد. در این دماها، نشر اتمی برای بیشتر عناصر بسیار قوی است که منجر به تشخیص بهتر و محدودة دینامیک خطی در مقایسه با AAS شعله‌ای برای بسیاری از عناصر می‌شود. هزینه‌های عملیات به‌طور قابل توجهی در مقایسه با AAS در صورت استفاده از نیتروژن‌ساز کاهش می‌یابد. کاربرد نیتروژن خنثی انتخاب ایمن‌تری در مقایسه با استیلن قابل اشتعال است. MP-AES با استفاده از تکفام‌ساز روبشی و شناساگر حالت جامد برای آنالیز چندعنصری در مقایسه با AAS شعله‌ای با لامپ‌های مخصوص می‌تواند ابزار سودمند‌تری  باشد. یک عیب MP-AES محدودیت آن برای پذیرش مقدار جامد حل‌شدة کل  (TDS) در محلول است.

طیف&zwnj;سنجی نشری نوری &ndash; پلاسمای جفت القایی

طیف&zwnj;سنجی نشری نوری &ndash; پلاسمای جفت القایی 1(ICP-OES) به یک عضو ثابت دیگر آزمایشگاهی مبدل شده است. محلولی که عناصر در آن حل شده&zwnj;اند به یک نبولایزر2&nbsp;پمپ شده، با گاز مخلوط می&zwnj;شود تا به&zwnj;صورت یک غبار در آید و به پلاسمای آرگون که با امواج فرکانس بالا برانگیخته شده است، تزریق شود. دمای الکترون پلاسما بین تقریباً 6000 تا 10000 درجة کلوین متغیر است (تقریباً 6 تا 100 الکترون&zwnj;ولت، Shun&rsquo;ko, Stevenson and Belkin, 2014)، که قابل&zwnj; مقایسه با دمای سطح خورشید است. عناصر باردار به&zwnj;صورت حرارتی برانگیخته شده و هر عنصری تشعشع منحصربه&zwnj;خود را به&zwnj;شکل نور در طول&zwnj; موج مشخص ساطع می&zwnj;کند. شدت تابش با غلظت عنصر مربوط ارتباط نسبی دارد. در بیشتر دستگاه&zwnj;های پیشرفته، نور در یک سری از ابزارهای نوری متمرکز و انرژی&zwnj;های تفکیک&zwnj;شده به آرایه&zwnj;ای از شناساگر هدایت می&zwnj;شود که امکان اندازه&zwnj;گیری هم&zwnj;زمان 1 تا 60 عنصر در دقیقه را فراهم می&zwnj;کند. موقعیت مشعل ممکن است به&zwnj;صورت شعاعی یا محوری انتهایی تنظیم شود. موقعیت محوری برای حصول 3 تا 10 بار آستانة تشخیص کمتر عنصر هدف، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. موقعیت شعاعی برای عناصر اصلی مورد نظر مناسب است. 

&nbsp;

طیف&zwnj;سنجی جرمی &ndash; پلاسمای جفت القایی 

طیف&zwnj;سنجی جرمی &ndash; پلاسمای جفت القایی 3(ICP-MS)&nbsp;سیستم تزریق نمونه از طریق پلاسمای آرگونی دمابالا مشابه ICP-OES دارد. یک جفت مخروط که امکان عبور یک بخش از نمونه را به محفظه فراهم می&zwnj;آورد، تعداد یون&zwnj;های برانگیخته را کاهش می&zwnj;دهد. جریان یون&zwnj;های دارای بار مثبت با استفاده از یک عدسی الکترواستاتیک، که آن هم بار مثبت دارد، متمرکز و موازی شده و با متمرکز کردن پرتو یونی حاصل توسط یک چهارقطبی، بر اساس نسبت وزن به بار فیلتر می&zwnj;شوند. از آنجا که ایزوتوپ&zwnj;های مختلف یک عنصر وزن متفاوتی دارند، این قابلیت که یون&zwnj;ها برمبنای نسبت وزن به بار جدا شوند، به ICP-MS این امکان را می&zwnj;دهد که از مزیت اطلاعات ایزوتوپی نیز استفاده کند. شناساگر، سیگنال مربوط به یون&zwnj;ها را که متناظر با غلظت آنهاست، دریافت می&zwnj;کند. از آنجا&zwnj; که یون&zwnj;ها به سطح شناساگر برخورد می&zwnj;کنند و به الکترون تبدیل می&zwnj;شوند، لایة پوششی فعال آن مصرف می&zwnj;شود و شناساگرها در صورت بمباران شدن با غلظت بالای یون&zwnj;ها باید تعویض شوند. با ترقیق نمونه&zwnj;ها یا انتخاب یک ایزوتوپ کم&zwnj;عیارتر باید از شناساگرهای گران&zwnj;قیمت حفاظت کرد.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Inductively Coupled Plasma&ndash;Optical Emission Spectomertry (ICP-OES) 
</div>

<div id="ftn2">
2- Nebulizer
</div>

<div id="ftn3">
3- Inductively Coupled Plasma &ndash; Mass Spectrometry (ICP-MS) 
</div>
</div>

طیف‌سنجی نشری نوری – پلاسمای جفت القایی
طیف‌سنجی نشری نوری – پلاسمای جفت القایی  (ICP-OES)   به یک عضو ثابت دیگر آزمایشگاهی مبدل شده است. محلولی که عناصر در آن حل شده‌اند به یک نبولایزر  پمپ شده، با گاز مخلوط می‌شود تا به‌صورت یک غبار در آید و به پلاسمای آرگون که با امواج فرکانس بالا برانگیخته شده است، تزریق شود. دمای الکترون پلاسما بین تقریباً 6000 تا 10000 درجة کلوین متغیر است (تقریباً 6 تا 100 الکترون‌ولت، Shun’ko, Stevenson and Belkin, 2014)، که قابل‌ مقایسه با دمای سطح خورشید است. عناصر باردار به‌صورت حرارتی برانگیخته شده و هر عنصری تشعشع منحصربه‌خود را به‌شکل نور در طول‌ موج مشخص ساطع می‌کند. شدت تابش با غلظت عنصر مربوط ارتباط نسبی دارد. در بیشتر دستگاه‌های پیشرفته، نور در یک سری از ابزارهای نوری متمرکز و انرژی‌های تفکیک‌شده به آرایه‌ای از شناساگر هدایت می‌شود که امکان اندازه‌گیری هم‌زمان 1 تا 60 عنصر در دقیقه را فراهم می‌کند. موقعیت مشعل ممکن است به‌صورت شعاعی یا محوری انتهایی تنظیم شود. موقعیت محوری برای حصول 3 تا 10 بار آستانة تشخیص کمتر عنصر هدف، مورد استفاده قرار می‌گیرد. موقعیت شعاعی برای عناصر اصلی مورد نظر مناسب است. 

طیف‌سنجی جرمی – پلاسمای جفت القایی 
طیف‌سنجی جرمی – پلاسمای جفت القایی (ICP-MS)   سیستم تزریق نمونه از طریق پلاسمای آرگونی دمابالا مشابه ICP-OES دارد. یک جفت مخروط که امکان عبور یک بخش از نمونه را به محفظه فراهم می‌آورد، تعداد یون‌های برانگیخته را کاهش می‌دهد. جریان یون‌های دارای بار مثبت با استفاده از یک عدسی الکترواستاتیک، که آن هم بار مثبت دارد، متمرکز و موازی شده و با متمرکز کردن پرتو یونی حاصل توسط یک چهارقطبی، بر اساس نسبت وزن به بار فیلتر می‌شوند. از آنجا که ایزوتوپ‌های مختلف یک عنصر وزن متفاوتی دارند، این قابلیت که یون‌ها برمبنای نسبت وزن به بار جدا شوند، به ICP-MS این امکان را می‌دهد که از مزیت اطلاعات ایزوتوپی نیز استفاده کند. شناساگر، سیگنال مربوط به یون‌ها را که متناظر با غلظت آنهاست، دریافت می‌کند. از آنجا‌ که یون‌ها به سطح شناساگر برخورد می‌کنند و به الکترون تبدیل می‌شوند، لایة پوششی فعال آن مصرف می‌شود و شناساگرها در صورت بمباران شدن با غلظت بالای یون‌ها باید تعویض شوند. با ترقیق نمونه‌ها یا انتخاب یک ایزوتوپ کم‌عیارتر باید از شناساگرهای گران‌قیمت حفاظت کرد.

&nbsp; &nbsp;امکان ایجاد تداخل به&zwnj;وسیلة کلریدهای حاصل از اسید کلریدریک مصرفی در هضم نمونه یا اختلاط گاز پلاسما با یون&zwnj;ها و &nbsp;تشکیل اجرامی که ممکن است با عناصر مورد نظر هم&zwnj;پوشانی داشته باشند، وجود دارد. قدرت تفکیک بالا برای تفکیک تداخل&zwnj;های اجرام نزدیک به عناصر مورد &zwnj;نظر ضروری است. لازم است یک متصدی ماهر ICP-MS کاربری دستگاه را عهده&zwnj;دار شود تا در نحوة مقابله با چنین تداخل&zwnj;هایی مسلط باشد. طیف&zwnj;سنج&zwnj;های جرمی با قدرت تفکیک بالا یا قطاع مغناطیسی در ICP-MS متداول&zwnj;تر شده&zwnj;اند و امکان حذف یا کاهش اثر تداخل&zwnj;های حاصل از هم&zwnj;پوشانی&zwnj;های جرمی را فراهم می&zwnj;کنند. گازهای واکنش&zwnj;دهنده یا برخوردکننده، یو&zwnj;ن&zwnj;های تداخل&zwnj;کننده را از طریق واکنش&zwnj;های یون-گاز خنثی حذف می&zwnj;کنند (Tanner, Baranov and Bandura, 2002). آمونیاک، متان، اکسیژن و هیدروژن به&zwnj;عنوان گازهای واکنش&zwnj;دهنده جهت حذف تداخل&zwnj;ها مورد استفاده قرار گرفته&zwnj;اند.

&nbsp;

تداخل&zwnj;ها در آنالیز و آستانه&zwnj;های تشخیص

تداخل&zwnj;ها -به&zwnj;طور مشخص اثرات بافت- عبارت&zwnj;اند از تغییرات در ترکیب نمونة (اجزای غیرآنالیزی) مورد آزمایش و در بسیاری از آنالیزهای شیمیایی ناگزیر هستند. غالباً بخش عمده&zwnj;ای از زمان متصدیان آنالیز صرف حذف اثر بافت از طریق جداکردن عنصر از بافت آن، شامل آماده&zwnj;سازی شیمیایی یا روش&zwnj;های کالیبراسیون برای به حداقل&zwnj;رسانی این اثرات می&zwnj;شود. مراحلی که برای به حداقل رساندن این تداخل&zwnj;ها انجام می&zwnj;شود، می&zwnj;تواند بر آستانة تشخیص مورد انتظار یک روش مشخص یا پاسخ دستگاه اثرگذار باشد. در صورتی که محدودیت&zwnj;های بودجه ایجاب کند که تنها یک دستگاه انتخاب شود ICP-OES به&zwnj;طور معمول، نسبت به &nbsp;ICP-MS و XRF ترجیح دارد، زیرا خطاهای نظام&zwnj;مند بسیار آسان&zwnj;تر قابل&zwnj; حذف هستند و خطای اندازه&zwnj;گیری&zwnj;های تصادفی به&zwnj;اندازة 0/5 درصد اندک است (Gaines, 2012). گزارش تداخل&zwnj;های خاص هر دستگاه یا روش آنالیز، خارج از بحث این فصل است. تامسون1&nbsp;(2005) راهبرد&zwnj;های به&zwnj;حداقل رساندن تداخل&zwnj;ها و محاسبة عدم قطعیت&zwnj;ها را توصیف کرده است.

&nbsp; &nbsp;مقادیر منتشرشده برای آستانة تشخیص دستگاه&zwnj;های آنالیز تنها زمانی&zwnj;که پاسخ نسبی میان دستگاه&zwnj;های آنالیز مقایسه می&zwnj;شود، مفید هستند، اما به&zwnj;ندرت آستانة تشخیص واقعی را که توسط دستگاه گزارش می&zwnj;شود، نشان می&zwnj;دهند. یک مقایسة نسبی میان محدودة آستانة تشخیص تجهیزات مختلف آنالیز عنصری در محلول در شکل 1، ارائه شده است؛ هرچند، اثرات بافت و سایر عوامل در عدم قطعیت کلی و روش گزارش آستانة تشخیص مؤثر هستند. بیشتر محلول&zwnj;های اسیدی نمونه&zwnj;های معدنی و متالورژیکی دارای مقادیر بالای TDS هستند که پاسخ دستگاه را ناپایدار یا تضعیف می&zwnj;کند. لوازم جانبی برای بهبود آستانة تشخیص، پایداری و عدم&zwnj; قطعیت مورد &zwnj;نیاز هستند. نبولایزرهای ویژه برای TDS&zwnj;های زیاد و مرطوب&zwnj;کننده&zwnj;های گازی به آنالیز کمک می&zwnj;کنند.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Thompson
</div>
</div>

امکان ایجاد تداخل به‌وسیلة کلریدهای حاصل از اسید کلریدریک مصرفی در هضم نمونه یا اختلاط گاز پلاسما با یون‌ها و  تشکیل اجرامی که ممکن است با عناصر مورد نظر هم‌پوشانی داشته باشند، وجود دارد. قدرت تفکیک بالا برای تفکیک تداخل‌های اجرام نزدیک به عناصر مورد نظر ضروری است. لازم است یک متصدی ماهر ICP-MS کاربری دستگاه را عهده‌دار شود تا در نحوة مقابله با چنین تداخل‌هایی مسلط باشد. طیف‌سنج‌های جرمی با قدرت تفکیک بالا یا قطاع مغناطیسی در ICP-MS متداول‌تر شده‌اند و امکان حذف یا کاهش اثر تداخل‌های حاصل از هم‌پوشانی‌های جرمی را فراهم می‌کنند. گازهای واکنش‌دهنده یا برخوردکننده، یو‌ن‌های تداخل‌کننده را از طریق واکنش‌های یون-گاز خنثی حذف می‌کنند (Tanner, Baranov and Bandura, 2002). آمونیاک، متان، اکسیژن و هیدروژن به‌عنوان گازهای واکنش‌دهنده جهت حذف تداخل‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

تداخل‌ها در آنالیز و آستانه‌های تشخیص
تداخل‌ها -به‌طور مشخص اثرات بافت- عبارت‌اند از تغییرات در ترکیب نمونة (اجزای غیرآنالیزی) مورد آزمایش و در بسیاری از آنالیزهای شیمیایی ناگزیر هستند. غالباً بخش عمده‌ای از زمان متصدیان آنالیز صرف حذف اثر بافت از طریق جداکردن عنصر از بافت آن، شامل آماده‌سازی شیمیایی یا روش‌های کالیبراسیون برای به حداقل‌رسانی این اثرات می‌شود. مراحلی که برای به حداقل رساندن این تداخل‌ها انجام می‌شود، می‌تواند بر آستانة تشخیص مورد انتظار یک روش مشخص یا پاسخ دستگاه اثرگذار باشد. در صورتی که محدودیت‌های بودجه ایجاب کند که تنها یک دستگاه انتخاب شود ICP-OES به‌طور معمول، نسبت به  ICP-MS و XRF ترجیح دارد، زیرا خطاهای نظام‌مند بسیار آسان‌تر قابل‌ حذف هستند و خطای اندازه‌گیری‌های تصادفی به‌اندازة 5/0 درصد اندک است (Gaines, 2012). گزارش تداخل‌های خاص هر دستگاه یا روش آنالیز، خارج از بحث این فصل است. تامسون  (2005) راهبرد‌های به‌حداقل رساندن تداخل‌ها و محاسبة عدم قطعیت‌ها را توصیف کرده است.
مقادیر منتشرشده برای آستانة تشخیص دستگاه‌های آنالیز تنها زمانی‌که پاسخ نسبی میان دستگاه‌های آنالیز مقایسه می‌شود، مفید هستند، اما به‌ندرت آستانة تشخیص واقعی را که توسط دستگاه گزارش می‌شود، نشان می‌دهند. یک مقایسة نسبی میان محدودة آستانة تشخیص تجهیزات مختلف آنالیز عنصری در محلول در شکل 1، ارائه شده است؛ هرچند، اثرات بافت و سایر عوامل در عدم قطعیت کلی و روش گزارش آستانة تشخیص مؤثر هستند. بیشتر محلول‌های اسیدی نمونه‌های معدنی و متالورژیکی دارای مقادیر بالای TDS هستند که پاسخ دستگاه را ناپایدار یا تضعیف می‌کند. لوازم جانبی برای بهبود آستانة تشخیص، پایداری و عدم‌ قطعیت مورد نیاز هستند. نبولایزرهای ویژه برای TDSهای زیاد و مرطوب‌کننده‌های گازی به آنالیز کمک می‌کنند.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/45.png" style="height:386px; width:500px" />

تجزیة نمونه

قبل از آنکه امکان آنالیز محلول فراهم شود، نمونه&zwnj;ها ابتدا باید حل شوند؛ فرایندی که در آن جامدات به محلول آماده برای آنالیز دستگاهی تبدیل می&zwnj;شوند. انحلال کامل مورد &zwnj;نظر است؛ هرچند همیشه نمی&zwnj;توان همة عناصر مورد &zwnj;نظر را در یک فرایند واحد آزاد کرد. افت ناشی از تبخیر، ترسیب و جذب روی دیوارة محفظه یا هضم ناقص اتفاق می&zwnj;افتد. این امر ممکن است به اندازه&zwnj;گیری کمتر از واقع عناصر مورد&zwnj; نظر منجر شود. وقوع آلودگی تقریباً ناگزیر است، زیرا هیچ محفظة هضم واحدی وجود ندارد که برای آنالیز همة عناصر مناسب باشد. از همین روی، فهم محدودیت&zwnj;ها و مزایای هر روش الزامی است. 

&nbsp; &nbsp;هضم اسیدی و ذوب با کمک&zwnj;ذوب نمکی روش&zwnj;های معمولی هستند، البته هضم اسیدی برای انحلال نمونه&zwnj;های کانی&zwnj;شناسی و تبدیل آن به محلولی دارای فلزات ترجیح داده می&zwnj;شود. اسیدها به&zwnj;دلیل آلودگی کم نمونه با فلزات دیگر در مقایسه با نمک&zwnj;های کمک&zwnj;ذوب ارجح هستند. نمونه&zwnj;های بزرگ&zwnj;تر به&zwnj;لحاظ اندازه در هضم اسیدی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند و محلول&zwnj;های نهایی جامدات حل&zwnj;شدة کمی دارند.

&nbsp; &nbsp;فلزات پایین&zwnj;تر از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی تنها نیاز به جایگزینی با هیدروژن دارند و در اسیدهای غیراکساینده با تبدیل هیدروژن حل می&zwnj;شوند، اما برخی از آنها واکنش&zwnj;های بسیار کندی دارند، نظیر واکنش اسید کلریدریک روی سرب، کبالت، نیکل، کادمیم و کرومیم. 

&nbsp; &nbsp;برای انحلال فلزات بالاتر از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی، اسیدهای اکساینده باید استفاده شوند. اسیدهای اکسایندة متداول عبارت&zwnj;اند از: اسید نیتریک، اسید پرکلریک داغ غلیظ یا برخی مخلوط&zwnj;هایی که گاز کلر یا برم آزاد می&zwnj;کنند.

&nbsp; &nbsp;در بسیاری از موارد، نمونه به&zwnj;طور کامل حل نمی&zwnj;شود، اما اجزای مورد آنالیز به&zwnj;سرعت از بخش غیرمحلول جدا می&zwnj;شود. برای مثال، اکسیدها یا سولفیدهای محلول در اسید ممکن است با سیلیکات&zwnj;های غیرمحلول یافت شوند. اگر هضم اسیدی کافی نباشد، بخش باقی&zwnj;مانده ممکن است مطابق یکی از روش&zwnj;هایی که در ادامه خواهد آمد، ذوب شود.

تجزیة نمونه
قبل از آنکه امکان آنالیز محلول فراهم شود، نمونه‌ها ابتدا باید حل شوند؛ فرایندی که در آن جامدات به محلول آماده برای آنالیز دستگاهی تبدیل می‌شوند. انحلال کامل مورد نظر است؛ هرچند همیشه نمی‌توان همة عناصر مورد نظر را در یک فرایند واحد آزاد کرد. افت ناشی از تبخیر، ترسیب و جذب روی دیوارة محفظه یا هضم ناقص اتفاق می‌افتد. این امر ممکن است به اندازه‌گیری کمتر از واقع عناصر مورد‌ نظر منجر شود. وقوع آلودگی تقریباً ناگزیر است، زیرا هیچ محفظة هضم واحدی وجود ندارد که برای آنالیز همة عناصر مناسب باشد. از همین روی، فهم محدودیت‌ها و مزایای هر روش الزامی است. 
هضم اسیدی و ذوب با کمک‌ذوب نمکی روش‌های معمولی هستند، البته هضم اسیدی برای انحلال نمونه‌های کانی‌شناسی و تبدیل آن به محلولی دارای فلزات ترجیح داده می‌شود. اسیدها به‌دلیل آلودگی کم نمونه با فلزات دیگر در مقایسه با نمک‌های کمک‌ذوب ارجح هستند. نمونه‌های بزرگ‌تر به‌لحاظ اندازه در هضم اسیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند و محلول‌های نهایی جامدات حل‌شدة کمی دارند.
فلزات پایین‌تر از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی تنها نیاز به جایگزینی با هیدروژن دارند و در اسیدهای غیراکساینده با تبدیل هیدروژن حل می‌شوند، اما برخی از آنها واکنش‌های بسیار کندی دارند، نظیر واکنش اسید کلریدریک روی سرب، کبالت، نیکل، کادمیم و کرومیم. 
برای انحلال فلزات بالاتر از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی، اسیدهای اکساینده باید استفاده شوند. اسیدهای اکسایندة متداول عبارت‌اند از: اسید نیتریک، اسید پرکلریک داغ غلیظ یا برخی مخلوط‌هایی که گاز کلر یا برم آزاد می‌کنند.
در بسیاری از موارد، نمونه به‌طور کامل حل نمی‌شود، اما اجزای مورد آنالیز به‌سرعت از بخش غیرمحلول جدا می‌شود. برای مثال، اکسیدها یا سولفیدهای محلول در اسید ممکن است با سیلیکات‌های غیرمحلول یافت شوند. اگر هضم اسیدی کافی نباشد، بخش باقی‌مانده ممکن است مطابق یکی از روش‌هایی که در ادامه خواهد آمد، ذوب شود.

اسید سولفوریک

اسید سولفوریک غلیظ و داغ (نزدیک به نقطة &zwnj;جوش، 340 درجة سانتی&zwnj;گراد) یا&nbsp;SO42H&nbsp;(حدود 18 مولار، 96 درصد)، بیشتر به&zwnj;عنوان عامل اکسید&zwnj;کننده استفاده می&zwnj;شود. در&zwnj; غیر &zwnj;این&zwnj; صورت، در دمای محیط برای هضم بخشی از کانی&zwnj;های اکسیدی مناسب است. اسید سولفوریک خشک&zwnj;کن خوبی است و در صورت غلیظ بودن بیشتر مواد آلی را آب&zwnj;زدایی و تجزیه می&zwnj;کند. اسید سولفوریک را می&zwnj;توان برای هضم مواد معدنی Al، Be، Mn، Th و U استفاده نمود.

&nbsp;

مخلوطی از اسیدها برای تجزیة بهینة نمونه 

به&zwnj;ندرت با استفاده از تنها یک نوع اسید، حداکثر تجزیة نمونة معدنی به &zwnj;دست می&zwnj;آید. مخلوط دو یا چند اسید با هم خواصی مانند قدرت اکسید&zwnj;کنندگی بیشتر از مجموع اسیدها به&zwnj;طور جداگانه، ایجاد می&zwnj;کند. متداول&zwnj;ترین این مخلوط&zwnj;های اسیدی در بخش&zwnj;های زیر مورد بحث قرار می&zwnj;گیرند.

&nbsp;

تیزاب سلطانی

در روش هضم تیزابی به&zwnj;طور بهینه از مخلوط سه به یک اسیدهای هیدروکلریک (HCl) و نیتریک (HNO3) استفاده می&zwnj;شود. دو اسید با هم واکنش می&zwnj;دهند و محصولات اکسید&zwnj;کنندة قوی هم&zwnj;افزا شامل کلرید نیتروزیل و گاز کلر تولید می&zwnj;کنند:

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/47.png" style="height:45px; width:780px" />&nbsp; &nbsp;تیزاب سلطانی برای انحلال اکثر ترکیبات عناصر پایه شامل سولفات&zwnj;ها، سولفیدها، اکسیدها و کربنات&zwnj;ها کافی است، اما به&zwnj;دلیل عدم امکان انحلال سیلیکات&zwnj;ها تنها به استحصال بخشی برای عناصر مقاوم و تشکیل&zwnj;دهندة سنگ منجر می&zwnj;شود. برای مثال، تیزاب سلطانی ممکن است منجر به استحصال کامل Cd، Cu، Pb و Zn و همچنین، عناصر فرار (Sb، As، Bi، Se و Te) شود؛ در حالی &zwnj;که در مورد Cr، Ni و Ba تنها منجر به انحلال بخشی می&zwnj;شود. این عناصر تنها با HF به&zwnj;طور کامل قابل بازیابی هستند؛ هرچند روش هضم با تیزاب سلطانی برای این فلزات زمانی که عنصر اصلی نباشند، قابل قبول است. تیزاب سلطانی (در لاتین) به&zwnj;معنای آب سلطنتی است و وجه تسمیة آن به&zwnj;دلیل قابلیتش در انحلال Au و سایر فلزات گران&zwnj;بهاست. اگرچه، زمانی&zwnj;که کربن آلی طلاربا حضور داشته باشد، انحلال اتفاق نخواهد افتاد و به عامل هضم اکسیدکنندة قوی&zwnj;تری (مثل افزودن نمک کلرات سدیم) نیاز است. سایر نسبت&zwnj;های نیتریک به هیدروکلریک بیشتر در هضم&zwnj;های متفاوت دیگر مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند.

&nbsp;

هضم چهاراسیدی

هضم چهاراسیدی مخلوطی از اسید نیتریک + هیدروکلریک + هیدروفلوریک + پرکلریک است که از تیزاب سلطانی قوی&zwnj;تر بوده و انحلال بیشتر بافت&zwnj;های سیلیسی را ممکن می&zwnj;سازد. یک محفظة هضم PTFE مورد &zwnj;نیاز است. این روش روی یک صفحة گرم&zwnj; آزمایشگاهی تا حد تجزیة تقریباً کامل نمونه انجام می&zwnj;شود. اسید پرکلریک، مواد آلی یا کربنی طلاربا را نیز تجزیه می&zwnj;کند. مخلوط &nbsp;اسید با HF بافت&zwnj;های سیلیسی را طبق رابطة زیر حل خواهد کرد:

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/47-2.png" style="height:47px; width:780px" />

اسید سولفوریک
اسید سولفوریک غلیظ و داغ (نزدیک به نقطة جوش، 340 درجة سانتی‌گراد) یا 4SO2H (حدود 18 مولار، 96 درصد)، بیشتر به‌عنوان عامل اکسید‌کننده استفاده می‌شود. در‌ غیر این‌ صورت، در دمای محیط برای هضم بخشی از کانی‌های اکسیدی مناسب است. اسید سولفوریک خشک‌کن خوبی است و در صورت غلیظ بودن بیشتر مواد آلی را آب‌زدایی و تجزیه می‌کند. اسید سولفوریک را می‌توان برای هضم مواد معدنی Al، Be، Mn، Th و U استفاده نمود.

مخلوطی از اسیدها برای تجزیة بهینة نمونه 
به‌ندرت با استفاده از تنها یک نوع اسید، حداکثر تجزیة نمونة معدنی به دست می‌آید. مخلوط دو یا چند اسید با هم خواصی مانند قدرت اکسید‌کنندگی بیشتر از مجموع اسیدها به‌طور جداگانه، ایجاد می‌کند. متداول‌ترین این مخلوط‌های اسیدی در بخش‌های زیر مورد بحث قرار می‌گیرند.

تیزاب سلطانی
در روش هضم تیزابی به‌طور بهینه از مخلوط سه به یک اسیدهای هیدروکلریک (HCl) و نیتریک (3HNO) استفاده می‌شود. دو اسید با هم واکنش می‌دهند و محصولات اکسید‌کنندة قوی هم‌افزا شامل کلرید نیتروزیل و گاز کلر تولید می‌کنند:
                                                                                            2Cl + NOCl + O2H2  →  3HNO + HCl3
تیزاب سلطانی برای انحلال اکثر ترکیبات عناصر پایه شامل سولفات‌ها، سولفیدها، اکسیدها و کربنات‌ها کافی است، اما به‌دلیل عدم امکان انحلال سیلیکات‌ها تنها به استحصال بخشی برای عناصر مقاوم و تشکیل‌دهندة سنگ منجر می‌شود. برای مثال، تیزاب سلطانی ممکن است منجر به استحصال کامل Cd، Cu، Pb و Zn و همچنین، عناصر فرار (Sb، As، Bi، Se و Te) شود؛ در حالی که در مورد Cr، Ni و Ba تنها منجر به انحلال بخشی می‌شود. این عناصر تنها با HF به‌طور کامل قابل بازیابی هستند؛ هرچند روش هضم با تیزاب سلطانی برای این فلزات زمانی که عنصر اصلی نباشند، قابل قبول است. تیزاب سلطانی (در لاتین) به‌معنای آب سلطنتی است و وجه تسمیة آن به‌دلیل قابلیتش در انحلال Au و سایر فلزات گران‌بهاست. اگرچه، زمانی‌که کربن آلی طلاربا حضور داشته باشد، انحلال اتفاق نخواهد افتاد و به عامل هضم اکسیدکنندة قوی‌تری (مثل افزودن نمک کلرات سدیم) نیاز است. سایر نسبت‌های نیتریک به هیدروکلریک بیشتر در هضم‌های متفاوت دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هضم چهاراسیدی
هضم چهاراسیدی مخلوطی از اسید نیتریک + هیدروکلریک + هیدروفلوریک + پرکلریک است که از تیزاب سلطانی قوی‌تر بوده و انحلال بیشتر بافت‌های سیلیسی را ممکن می‌سازد. یک محفظة هضم PTFE مورد نیاز است. این روش روی یک صفحة گرم‌ آزمایشگاهی تا حد تجزیة تقریباً کامل نمونه انجام می‌شود. اسید پرکلریک، مواد آلی یا کربنی طلاربا را نیز تجزیه می‌کند. مخلوط  اسید با HF بافت‌های سیلیسی را طبق رابطة زیر حل خواهد کرد:
                                                                                                             O2H2 + 4SiF → 2SiO + HF4

اسیدهای قوی رایج برای تجزیة نمونه
اسید کلریدریک
اسید کلریدریک یا HCl یک اسید قوی غیر‌اکساینده و کمپلکس‌ساز است. اسید کلریدریک غلیظ (حدود 12 مولار، 37 درصد) حلالی عالی برای بسیاری از اکسیدهای فلزی و همچنین، فلزات پایین‌تر از هیدروژن در سری الکتروشیمیایی است. این اسید اغلب حلال بهتری برای اکسیدها نسبت به اسیدهای اکساینده است. کانسنگ‌های کربناتی و اکسیدی Ba، Ca، Fe  و Mg به‌طور مستقیم در HCl  محلول هستند. کلریدها به‌عنوان عوامل کمپلکس‌ساز از رسوب اکسیدهای فلزی مقاوم به اسید جلوگیری می‌کنند. بعضی عناصر در هنگام گرم‌ شدن در حضور کلرید یا هالوژن‌های دیگر تبخیر می‌شوند، به‌عنوان مثال، کلریدهای  As، Sb، Ge، و B در دماهای بیشتر از 140 درجة سانتی‌گراد و 3AuCl (تری‌کلرید طلا) در دمای بیشتر از 265 درجة سانتی‌گراد، فرّار می‌شوند (Dulski, 1996).

اسید نیتریک
اسید نیتریک غلیظ یا 3HNO (حدود 16 مولار، 70 درصد) یک اسید اکسید‌کننده برای حمله به فلزات است. این اسید، بیشتر عناصر فلزی معمول  به‌جز Al، B، Cr، Ga، Hf، In، Nb، Sb، Sn، Ta، Th، Ti، W و Zr را که با تشکیل یک لایة اکسیدی بر روی سطح  فلز غیرفعال می‌شوند، حل می‌کند. اسید نیتریک در ترکیب با سایر اسیدها مؤثرتر است. برخی فلزات نظیر مس فلزی در اسید نیتریک غلیظ نسبتاً نامحلول است، اما به‌راحتی در ترکیب 1:1 اسید نیتریک با آب حل می‌شود.

اسید پرکلریک
اسید پرکلریک غلیظ و داغ یا 4HClO (حدود 12 مولار، 72 درصد) عامل اکسید‌کننده و حلالی بسیار قوی است. برای جلوگیری از انفجار موادی که به‌راحتی اکسید می‌شوند، واکنش با اسید پرکلریک باید پس از توقف واکنش اسید نیتریک انجام شود. اسید داغ به آلیاژهای آهنی و فولادهای ضد زنگ که در سایر اسیدهای معدنی نامحلول هستند، حمله می‌کند. این اسید همچنین مواد آلی را آب‌زدایی و به‌سرعت اکسید می‌کند. نمک‌های کلرات فلزی خشک قبل از افزودن اسید برای انحلال نمک، باید با آب خیس شوند تا از انفجار جلوگیری شود. برای استفاده از اسید پرکلریک، هودهایی با طراحی مخصوص مجهز به آب‌پاش در طول مسیر لوله‌کشی برای جلوگیری از تشکیل کریستال‌های پرکلریک قابل انفجار نیاز است. برای کاربرد ایمن به یک تکنسین آموزش‌دیده نیاز است.

اسید هیدروفلوریک
کاربرد اصلی اسید هیدروفلوریک یا HF (حدود 29 مولار، 49 درصد) برای تجزیة سنگ‌ها و کانی‌های سیلیکاتی است. این در حالتی است که تعیین سیلیس مورد نظر نباشد، زیرا سیلیسیم به‌صورت تترا فلورید‌سیلیسیم تبخیر می‌شود. بدین‌ترتیب، عناصر محصورشده در فاز سیلیس آزاد می‌شوند و مورد حملة سایر اسیدهای معدنی قرار می‌گیرند. پس از اینکه تجزیه کامل شد، HF اضافی به‌وسیلة حرارت‌دهی با اسید پرکلریک تا نزدیکی خشک‌شدن حذف می‌شود. از آنجا که HF شیشه و کوارتز را حل می‌کند، باید از ظروف آزمایشگاهی پلی‌تترا‌فلورواتیلن (PTFE) استفاده شود. احتیاط: HF در تماس با پوست می‌تواند به آسیب دردناک جدی حتی مرگ منجر شود. پماد گلوکونات کلسیم را باید در حین استفاده کنار دست نگه داشت و اقدامات اورژانسی را مورد نظر قرار داد. فقط پرسنل آموزش‌دیده باید هضم با HF را انجام دهند.

&nbsp;SiF4 &nbsp; (تترافلورید سلیسیم) تبخیر شده و اندازه&zwnj;گیری نمی&zwnj;شود. این روش در آنالیز &nbsp;مقادیر ناچیز بسیار مؤثر است؛ با این&zwnj;حال، ممکن است افت سایر عناصر فرار (مانند As، B، Ge، Hg، Pb، Sb) را به&zwnj;همراه داشته باشد و برخی کانی&zwnj;های مقاوم (به&zwnj;ویژه کانی&zwnj;های &nbsp;اکسیدی) فقط تا حدی هضم شوند یا به&zwnj;سرعت به&zwnj;صورت اکسیدهای فلزی (Al، Ba، Cr، Hf، Mo، Mn، Nb، Pb، Sb، Sn، Ta، Ti، W، Zr) رسوب کنند.&nbsp;&nbsp;HFاضافی باید تبخیر شود تا از رسوب فلورید فلزات جلوگیری شود. استفاده از اسید پرکلریک برای جلوگیری از تشکیل بلورهای پرکلریک انفجاری به هودهایی با طراحی خاص دارای آب&zwnj;پاش در تمام مسیر کانال&zwnj;ها نیاز دارد. 

&nbsp; &nbsp;معرف&zwnj;های دیگر برای کمک به انحلال نمونه عبارت&zwnj;اند از: اسید هیدروبرومیک و برم برای سولفیدها و به&zwnj;منظور تبخیر As، Se و Sb. پراکسید هیدروژن (2OH2) ممکن است به&zwnj;عنوان یک اکسیدکنندة تمیز اضافه شود. کلرات پتاسیم در اسید نیتریک، یک مخلوط اکسیدکنندة بسیار قوی می&zwnj;سازد، اما تنها توسط تکنیسین باتجربه با احتیاط باید به کار برده شود. سیترات و تارترات در تشکیل کمپلکس با عناصر معینی کمک&zwnj;کننده بوده و مانع ترسیب می&zwnj;شوند.

&nbsp;

تجزیة نمونه / روش&zwnj;های هضم 

چهار روش مرسوم برای تجزیة نمونه عبارت&zwnj;اند از: انحلال اسیدی روی هات پلیت1&nbsp;و در ظرف درباز هات بلاک2، لیچینگ، هضم با میکروویو، و همجوشی. 

&nbsp;

انحلال اسیدی در ظرف درباز

دو نوع انحلال اسیدی در ظرف درباز عبارت&zwnj;اند از:

&nbsp; &nbsp;هات&zwnj; پلیت نمونه&zwnj;ها در یک بشر پیرکس درباز هضم اسیدی می&zwnj;شوند. بشرهای PTFE زمانی که HF افزوده می&zwnj;شود، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. زمانی&zwnj;که به&zwnj;طور هدفمند سیلیکات&zwnj;ها و یا سایر عناصر باید بخار شوند، هضم در هات پلیت دمای بالا انجام می&zwnj;شود. 

&nbsp; &nbsp;هات&zwnj; بلاک در زمانی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد که هضم اسیدی در شرایطی با کنترل دمایی کمتر انجام شده و هدف جلوگیری از تبخیر عناصر است. این روش برای جلوگیری از افت عناصر فرار نظیر Sb و Se مفید است؛ هرچند دما برای انحلال کامل نمونه به&zwnj;اندازة کافی بالا نیست.

&nbsp;

لیچینگ

روش&zwnj;های لیچینگ برای تعیین بخش محلول یک عنصر مورد &zwnj;نظر تحت شرایط خاص لیچینگ استفاده می&zwnj;شود. نتایج به&zwnj;عنوان تجزیة کامل قلمداد نمی&zwnj;شوند. تغییر متغیرهای شرایط لیچینگ (دما، زمان، قدرت عامل انحلال، سرعت همزنی) به&zwnj;طور معمول، بر روی تکرارپذیری اثرگذاشته و از آزمایشگاهی به آزمایشگاهی دیگر متفاوت &nbsp;است. 

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Hot Plate
</div>

<div id="ftn2">
2- Hot Block
</div>
</div>

4SiF (تترافلورید سلیسیم) تبخیر شده و اندازه‌گیری نمی‌شود. این روش در آنالیز  مقادیر ناچیز بسیار مؤثر است؛ با این‌حال، ممکن است افت سایر عناصر فرار (مانند As، B، Ge، Hg، Pb، Sb) را به‌همراه داشته باشد و برخی کانی‌های مقاوم (به‌ویژه کانی‌های  اکسیدی) فقط تا حدی هضم شوند یا به‌سرعت به‌صورت اکسیدهای فلزی (Al، Ba، Cr، Hf، Mo، Mn، Nb، Pb، Sb، Sn، Ta، Ti، W، Zr) رسوب کنند. HF اضافی باید تبخیر شود تا از رسوب فلورید فلزات جلوگیری شود. استفاده از اسید پرکلریک برای جلوگیری از تشکیل بلورهای پرکلریک انفجاری به هودهایی با طراحی خاص دارای آب‌پاش در تمام مسیر کانال‌ها نیاز دارد. 
معرف‌های دیگر برای کمک به انحلال نمونه عبارت‌اند از: اسید هیدروبرومیک و برم برای سولفیدها و به‌منظور تبخیر As، Se و Sb. پراکسید هیدروژن (2O2H) ممکن است به‌عنوان یک اکسیدکنندة تمیز اضافه شود. کلرات پتاسیم در اسید نیتریک، یک مخلوط اکسیدکنندة بسیار قوی می‌سازد، اما تنها توسط تکنیسین باتجربه با احتیاط باید به کار برده شود. سیترات و تارترات در تشکیل کمپلکس با عناصر معینی کمک‌کننده بوده و مانع ترسیب می‌شوند.

تجزیة نمونه / روش‌های هضم 
چهار روش مرسوم برای تجزیة نمونه عبارت‌اند از: انحلال اسیدی روی هات پلیت  و در ظرف درباز هات بلاک ، لیچینگ، هضم با میکروویو، و همجوشی. 

انحلال اسیدی در ظرف درباز
دو نوع انحلال اسیدی در ظرف درباز عبارت‌اند از:
هات‌ پلیت نمونه‌ها در یک بشر پیرکس درباز هضم اسیدی می‌شوند. بشرهای PTFE زمانی که HF افزوده می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. زمانی‌که به‌طور هدفمند سیلیکات‌ها و یا سایر عناصر باید بخار شوند، هضم در هات پلیت دمای بالا انجام می‌شود. 
هات‌ بلاک در زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد که هضم اسیدی در شرایطی با کنترل دمایی کمتر انجام شده و هدف جلوگیری از تبخیر عناصر است. این روش برای جلوگیری از افت عناصر فرار نظیر Sb و Se مفید است؛ هرچند دما برای انحلال کامل نمونه به‌اندازة کافی بالا نیست.

لیچینگ
روش‌های لیچینگ برای تعیین بخش محلول یک عنصر مورد نظر تحت شرایط خاص لیچینگ استفاده می‌شود. نتایج به‌عنوان تجزیة کامل قلمداد نمی‌شوند. تغییر متغیرهای شرایط لیچینگ (دما، زمان، قدرت عامل انحلال، سرعت همزنی) به‌طور معمول، بر روی تکرارپذیری اثرگذاشته و از آزمایشگاهی به آزمایشگاهی دیگر متفاوت  است.

هضم مایکروویو
گرمکن‌های هضم مایکروویو چندین مشکل را حل کرده‌اند. هضم در گرمکن مایکروویو در ظرف دربسته قوی‌تر از گرم کردن با هات‌ پلیت است، زیرا نیازی به مخازن دربسته تحت فشار و هودهای خاص هضم با پرکلریت نخواهد بود. شرایط اکسیدکنندگی قوی در زمانی که به‌خصوص 2O2H مورد استفاده قرار می‌گیرد، فراهم شده و کربن و سایر مواد آلی کربنی هضم و طلا را آزاد می‌کنند. محفظه‌ها درزبندی‌شده و عناصر فرار حفظ می‌شوند. هنگامی که از ظروف PTFE استفاده می‌شود،HF را می‌توان برای حل کردن سیلیکات‌ها اضافه نمود. با این حال، در نمونه‌های حل‌شده باید محتاط بود، زیرا HF هنوز فعال و خطرناک است. بر‌خلاف تصور رایج، اضافه کردن اسید بوریک،  HFرا به یک مولکول یونی بی‌ضرر تبدیل نمی‌کند. اسید بوریک به‌سادگی با HF کمپلکس تشکیل می‌دهد تا از رسوب فلورید کلسیم (2CaF) و سایر فلوریدها جلوگیری کند. بخش‌های در تماس با نمونه (برای مثال، تزریق‌کننده‌ها و محفظه‌های پاشش AA و ICP) باید مقاوم در برابر HF باشند. نقطة ضعف هضم مایکروویو تعداد محفظه‌ها و اندازة نمونه است که در این سیستم‌ها محدود است.

همجوشی
همجوشی روشی است که در آن تمام کانی‌ها از طریق ذوب یک نمونة آسیاشدة بسیار ریز با کمک‌ذوب با پایة نمکی تجزیه شده و برای مواد به‌شدت مقاوم یا برای حذف تداخل کانی‌ها در آنالیز دستگاهی به‌روش XRF مورد استفاده قرار می‌گیرد. بسیاری از عناصر مورد نظر در مواد معدنی به‌خصوص نمونه‌هایی که دارای Al، Ba، Be، Cr، Ge، Hf، Mn، Mo، Nb، Pb، Re، Sn، Ta، Ti، W و Zr هستند، غالباً به‌طور کامل در هضم چهاراسیدی تجزیه نمی‌شوند. دمای بالا همراه با یک کمک‌ذوب که دمای ذوب را پایین‌ می‌آورد، مواد دیرگداز را تجزیه می‌کند. عیب این روش به قرار زیر است: 1) نسبت کمک‌ذوب به ماده بیشتر 10 به 1 است که منجر به ترقیق نمونه زیر آستانة تشخیص XRF شده یا محلولی با میزان مواد جامد ‌حل شدة بالا تولید می‌کند که در معرفی نمونه و دقت ICP-OES و ICP-MS چالش‌آفرین است؛ 2) آلودگی طبیعی و ذاتی کمک‌ذوب‌ها مستلزم اصلاح نمونة استاندارد با وسواس زیاد است؛ 3) وجود Li و Na در کمک‌ذوب‌ها به‌طور کامل به مشعل کوارتزی دستگاه آسیب‌ می‌زند؛ و 4) برخی عناصر در دمای همجوشی بالا فرار هستند. یک متصدی آنالیز ماهر به‌کمک لوازم جانبی قادر است از بسیاری از این مشکلات جلوگیری کرده، اما هزینة آنالیز، حداقل دو برابر هزینة هضم اسیدی است.
برای تجزیة کامل یک نمونه با کمک‌ذوب، نمونه ابتدا به پودر بسیار ریزی آسیا می‌شود. سپس، کمک‌ذوب مناسب انتخاب و در یک بوتة مناسب به‌خوبی با نمونه مخلوط شده (جدول 3) و روی آن پوشانده می‌شود. دما به‌آرامی در کوره یا روی یک شعله بالا برده می‌شود. حداکثر دمای مورد استفاده به‌طور قابل توجهی متفاوت است و بستگی به نوع کمک‌ذوب و نمونه دارد. همزنی آرام در طول همجوشی، یکنواختی را بهبود می‌بخشد. همجوشی زمانی کامل است که مشاهدة چشمی ذوب کامل نمونه را بدون وجود ذرات ذوب‌نشده تأیید کند. اجازه داده می‌شود که ماده تا حدی سرد شده و سپس، درون یک حلال -بسته به روش- شامل آب، اسید هیدروکلریک رقیق یا اسید نیتریک حل شود. مواد حل‌نشده ممکن است به تغییر کمک‌ذوب نیاز داشته باشند.
در صورتی که آنالیز نمونه با XRF یا ICP-MS سایش لیزری مورد نظر باشد، افزودن کمک‌ذوب و همجوشی در یک قرص یا قرص شیشه‌ای گزینة دیگری است که می‌تواند به کار رود. مخلوطی از متابورات یا تترابورات لیتیوم به‌خوبی با نمونه مخلوط شده، در دمای 1000 درجة سانتی‌گراد ذوب و به درون یک قالب پلاتینیومی ریخته می‌شود. سیستم‌های خودکار می‌توانند روزانه چند صد قرص شیشه‌ای جهت آنالیز کل سنگ تولید کنند. در انتخاب بوته باید دقت شود، زیرا بوته‌های ذوب، مواد مصرفی گران‌قیمتی هستند. همجوشی باید کمترین میزان آسیب را به بوته و مواد ساخته‌شده از آن وارد کند و بوته نباید دارای هیچ یک از عناصری باشد که مورد آنالیز قرار می‌گیرند.

موارد زیر باید در انتخاب ظرف برای همجوشی در نظر گرفته شود:

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/50.png" style="height:589px; width:780px" />

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بوته&zwnj;های پلاتینیومی با کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های متابورات/تترابورات لیتیوم عالی، اما گران هستند و به&zwnj;راحتی ممکن است در هنگام تمیز کردن آنها با تیزاب سلطانی خراب شوند؛ هرچند، در صورت استفادة صحیح می&zwnj;توانند طی صدها بار عملیات ذوب بدون خرابی کار کنند. این بوته&zwnj;ها نباید هرگز در ذوب با پراکسید سدیم استفاده شوند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بوته&zwnj;های از جنس زیرکونیم، نیکل و آهن می&zwnj;توانند در ذوب با پراکسید سدیم استفاده شوند؛ در صورتی که Zr، Ni و Fe در نتایج آزمایش اثری نداشته باشند و نیاز نباشد که دما بالاتر از 600 درجة سانتی&zwnj;گراد باشد. از آنجا که لیتیوم و آهن به&zwnj;طور معمول، عناصر مورد نظر در آنالیز هستند، زیرکونیم برای همجوشی کامل کانی&zwnj;های سولفیدی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد، زیرا نیکل و آهن به&zwnj;طور معمول، از عناصر مورد نظر برای آنالیز هستند. </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بوته&zwnj;های گرافیتی ارزان&zwnj;ترین نوع بوته&zwnj;ها بوده، اما کوتاه&zwnj;ترین عمر را دارند. آنها را می&zwnj;توان با احتیاط برای نمونه&zwnj;&zwnj;های کم و حرارت&zwnj;دهی در کوره&zwnj;های القایی با گاز آرگون مورد استفاده قرار داد. کمک&zwnj;ذوب پیشنهادی متابورات لیتیم یا تترابورات لیتیم است.</li>
</ul>

&nbsp; &nbsp;موارد زیر در انتخاب کمک&zwnj;ذوب برای همجوشی باید در نظر گرفته شود:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های قلیایی که برای مواد اسیدی و دارای کربنات سدیم، کربنات پتاسیم، هیدروکسید پتاسیم یا سدیم، بورات&zwnj;ها و پراکسید سدیم هستند، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. پراکسید سدیم خواص اکسیدکنندگی دارد و بنابراین، گزینة مناسبی است. کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های بازی را می&zwnj;توان به&zwnj;صورت مجزا یا به&zwnj;صورت مخلوط برای کاهش دمای&zwnj; ذوب استفاده نمود. تترابورات لیتیم در انحلال اکسیدهای بازی &nbsp;نظیر آلومینا مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. متابورات لیتیم &nbsp;قلیایی&zwnj;تر است و برای انحلال اکسیدهای اسیدی نظیر سیلیس یا دی&zwnj;اکسید&zwnj;تیتانیوم بهتر است. ترکیبی از هر دو به&zwnj;طور معمول، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. اکسید بور (O3B2) برای تجزیة سیلیکات&zwnj;ها و اکسیدها زمانی&zwnj;که تعیین Li، Na و یا K&nbsp;مورد نظر هستند، استفاده می&zwnj;شود. </li>
</ul>

موارد زیر باید در انتخاب ظرف برای همجوشی در نظر گرفته شود:
•	بوته‌های پلاتینیومی با کمک‌ذوب‌های متابورات/تترابورات لیتیوم عالی، اما گران هستند و به‌راحتی ممکن است در هنگام تمیز کردن آنها با تیزاب سلطانی خراب شوند؛ هرچند، در صورت استفادة صحیح می‌توانند طی صدها بار عملیات ذوب بدون خرابی کار کنند. این بوته‌ها نباید هرگز در ذوب با پراکسید سدیم استفاده شوند.
•	بوته‌های از جنس زیرکونیم، نیکل و آهن می‌توانند در ذوب با پراکسید سدیم استفاده شوند؛ در صورتی که Zr، Ni و Fe در نتایج آزمایش اثری نداشته باشند و نیاز نباشد که دما بالاتر از 600 درجة سانتی‌گراد باشد. از آنجا که لیتیوم و آهن به‌طور معمول، عناصر مورد نظر در آنالیز هستند، زیرکونیم برای همجوشی کامل کانی‌های سولفیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد، زیرا نیکل و آهن به‌طور معمول، از عناصر مورد نظر برای آنالیز هستند. 
•	بوته‌های گرافیتی ارزان‌ترین نوع بوته‌ها بوده، اما کوتاه‌ترین عمر را دارند. آنها را می‌توان با احتیاط برای نمونه‌‌های کم و حرارت‌دهی در کوره‌های القایی با گاز آرگون مورد استفاده قرار داد. کمک‌ذوب پیشنهادی متابورات لیتیم یا تترابورات لیتیم است.
موارد زیر در انتخاب کمک‌ذوب برای همجوشی باید در نظر گرفته شود:
•	کمک‌ذوب‌های قلیایی که برای مواد اسیدی و دارای کربنات سدیم، کربنات پتاسیم، هیدروکسید پتاسیم یا سدیم، بورات‌ها و پراکسید سدیم هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. پراکسید سدیم خواص اکسیدکنندگی دارد و بنابراین، گزینة مناسبی است. کمک‌ذوب‌های بازی را می‌توان به‌صورت مجزا یا به‌صورت مخلوط برای کاهش دمای‌ ذوب استفاده نمود. تترابورات لیتیم در انحلال اکسیدهای بازی  نظیر آلومینا مورد استفاده قرار می‌گیرد. متابورات لیتیم  قلیایی‌تر است و برای انحلال اکسیدهای اسیدی نظیر سیلیس یا دی‌اکسید‌تیتانیوم بهتر است. ترکیبی از هر دو به‌طور معمول، مورد استفاده قرار می‌گیرد. اکسید بور (3O2B) برای تجزیة سیلیکات‌ها و اکسیدها زمانی‌که تعیین Li، Na و یا K  مورد نظر هستند، استفاده می‌شود.

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های اسیدی شامل پیروسولفات&zwnj;های (سدیم، پتاسیم و آمونیاک)، بی&zwnj;سولفات&zwnj;ها، سولفات هیدروژن پتاسیم، فلوریدهای اسیدی و اسید بوریک است. این کمک&zwnj;ذوب&zwnj;ها برای&nbsp; اکسیدهای نامحلول و نمونه&zwnj;های دارای اکسید مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های اکسیدکننده شامل پراکسید سدیم، نیترات پتاسیم، نیترات سدیم، یا کلرات پتاسیم به&zwnj;طور معمول، مخلوط با کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های قلیایی هستند. این کمک&zwnj;ذوب&zwnj;ها برای سولفیدها، آلیاژهای نامحلول در اسید عناصر &nbsp;Ni، Fe، Cr، Mo، W، و Li، آلیاژهای Pt و کانی&zwnj;های Cr، Sn و Zn استفاده می&zwnj;شوند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کمک&zwnj;ذوب&zwnj;های خنثی معمول&zwnj;ترین نوع کمک&zwnj;ذوب&zwnj;ها برای تخریب سیلیکات&zwnj;ها هستند و شامل فلورید سدیم، بوراکس و فلورید لیتیوم هستند.</li>
</ul>

&nbsp; &nbsp;در جدول 3، کمک&zwnj;ذوب&zwnj;ها و بوته&zwnj;های مناسب برای انواع مختلف مواد خلاصه شده است.

&nbsp;

افت و آلودگی در تجزیة نمونه

افت احتمالاً رخ می&zwnj;دهد، اما در صورت دقت، می&zwnj;توان آن را به حداقل رساند. انحلال اسیدی از بسیاری طرق مختلف ممکن است منجر به افت شود؛ نظیر زمانی که یون&zwnj;های کمپلکس&zwnj; (مثل تتراکلرواورات یا -AuCl4) به سطوح شیشه&zwnj;ای می&zwnj;چسبند. تکان دادن شدید محلول ممکن است بخشی از گونه&zwnj;های چسبیده را به محلول برگرداند (Twyman, 2005). پلاستیک&zwnj;ها همچنین قادر به جذب یون&zwnj;ها هستند و برای نگهداری اسیدهای با غلظت بیش از 10درصد توصیه می&zwnj;شوند. کاغذ فیلترها نیز می&zwnj;توانند عناصر مورد آنالیز را جذب کنند. برای آنالیز محلول فیلترشده، سانتریفیوژ بر فیلتر ترجیح دارد. افت حاصل از تبخیر هالیدها را می&zwnj;توان با دمای پایین&zwnj;تر هضم یا استفاده از مایکروویو در محفظه دربسته به حداقل رساند.

&nbsp; &nbsp;افت نقره به&zwnj;طور معمول، به&zwnj;دلیل ترسیب به&zwnj;صورت کلرید نقره اتفاق می&zwnj;افتد (واکنش1- الف). کلید آنالیز موفق نقره جلوگیری از حضور هرگونه کلرید یا اضافه کردن کلرید اضافی به&zwnj;صورت اسید کلریدریک (حداقل 30 &ndash; 15 درصد در محلول نهایی) برای انحلال مجدد نقره به&zwnj;صورت کمپلکس کلرید نقرة بسیار پایدار (واکنش1- ب) است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/51.png" style="height:89px; width:780px" />&nbsp; &nbsp;از آنجا که جلوگیری از حضور کلر تقریباً &nbsp;ناممکن است، کلرید اضافی برای پایدار نگه&zwnj;داشتن Ag (Hg و Pb رفتار مشابه دارند) همواره مورد &zwnj;نیاز است؛ هرچند، برای نقره در غلظت بالا بهترین روش آنالیز، تیتراسیون یا قال&zwnj;کاری است. 

&nbsp; &nbsp;آلودگی در انواع ظروف آزمایشگاهی ممکن است رخ دهد. در زمانی که مواد غیرآلی چسبنده نظیر کلرید نقره تشکیل می&zwnj;شود، تمیز&zwnj;کردن بشرهای PTFE دشوار است و ممکن است به هیدروکسید آمونیوم برای شستشو نیاز باشد. سایر آلودگی&zwnj;ها نظیر Al، B، Na و Si به&zwnj;طور معمول، در لوله&zwnj;های آزمایش شیشه&zwnj;ای بوروسیلیکات یافت می&zwnj;شوند که در صورتی که این عناصر در آنالیز مورد &zwnj;نظر باشند باید با انواع پلاستیکی جایگزین شوند. گردوغبار در آزمایشگاه&zwnj;های معدنی نگران&zwnj;کننده است، به&zwnj;طوری که به داخل هود جمع می&zwnj;شوند. همة معرف&zwnj;ها باید در کیفیت&zwnj;های متناسب با هدف مورد&zwnj; نظر خریداری شوند.

•	کمک‌ذوب‌های اسیدی شامل پیروسولفات‌های (سدیم، پتاسیم و آمونیاک)، بی‌سولفات‌ها، سولفات هیدروژن پتاسیم، فلوریدهای اسیدی و اسید بوریک است. این کمک‌ذوب‌ها برای  اکسیدهای نامحلول و نمونه‌های دارای اکسید مورد استفاده قرار می‌گیرند.
•	کمک‌ذوب‌های اکسیدکننده شامل پراکسید سدیم، نیترات پتاسیم، نیترات سدیم، یا کلرات پتاسیم به‌طور معمول، مخلوط با کمک‌ذوب‌های قلیایی هستند. این کمک‌ذوب‌ها برای سولفیدها، آلیاژهای نامحلول در اسید عناصر  Ni، Fe، Cr، Mo، W، و Li، آلیاژهای Pt و کانی‌های Cr، Sn و Zn استفاده می‌شوند.
•	کمک‌ذوب‌های خنثی معمول‌ترین نوع کمک‌ذوب‌ها برای تخریب سیلیکات‌ها هستند و شامل فلورید سدیم، بوراکس و فلورید لیتیوم هستند.
در جدول 3، کمک‌ذوب‌ها و بوته‌های مناسب برای انواع مختلف مواد خلاصه شده است.

افت و آلودگی در تجزیة نمونه
افت احتمالاً رخ می‌دهد، اما در صورت دقت، می‌توان آن را به حداقل رساند. انحلال اسیدی از بسیاری طرق مختلف ممکن است منجر به افت شود؛ نظیر زمانی که یون‌های کمپلکس‌ (مثل تتراکلرواورات یا -4AuCl) به سطوح شیشه‌ای می‌چسبند. تکان دادن شدید محلول ممکن است بخشی از گونه‌های چسبیده را به محلول برگرداند (Twyman, 2005). پلاستیک‌ها همچنین قادر به جذب یون‌ها هستند و برای نگهداری اسیدهای با غلظت بیش از 10درصد توصیه می‌شوند. کاغذ فیلترها نیز می‌توانند عناصر مورد آنالیز را جذب کنند. برای آنالیز محلول فیلترشده، سانتریفیوژ بر فیلتر ترجیح دارد. افت حاصل از تبخیر هالیدها را می‌توان با دمای پایین‌تر هضم یا استفاده از مایکروویو در محفظه دربسته به حداقل رساند.
افت نقره به‌طور معمول، به‌دلیل ترسیب به‌صورت کلرید نقره اتفاق می‌افتد (واکنش1- الف). کلید آنالیز موفق نقره جلوگیری از حضور هرگونه کلرید یا اضافه کردن کلرید اضافی به‌صورت اسید کلریدریک (حداقل 30 – 15 درصد در محلول نهایی) برای انحلال مجدد نقره به‌صورت کمپلکس کلرید نقرة بسیار پایدار (واکنش1- ب) است.
                         (واکنش 1- الف)                                                            (جامد) AgCl → -Cl + +Ag
                         (واکنش 1- ب)                                            (محلول) x(Cl)Ag → -Cl + (جامد) AgCl
از آنجا که جلوگیری از حضور کلر تقریباً  ناممکن است، کلرید اضافی برای پایدار نگه‌داشتن Ag (Hg و Pb رفتار مشابه دارند) همواره مورد نیاز است؛ هرچند، برای نقره در غلظت بالا بهترین روش آنالیز، تیتراسیون یا قال‌کاری است. 
آلودگی در انواع ظروف آزمایشگاهی ممکن است رخ دهد. در زمانی که مواد غیرآلی چسبنده نظیر کلرید نقره تشکیل می‌شود، تمیز‌کردن بشرهای PTFE دشوار است و ممکن است به هیدروکسید آمونیوم برای شستشو نیاز باشد. سایر آلودگی‌ها نظیر Al، B، Na و Si به‌طور معمول، در لوله‌های آزمایش شیشه‌ای بوروسیلیکات یافت می‌شوند که در صورتی که این عناصر در آنالیز مورد نظر باشند باید با انواع پلاستیکی جایگزین شوند. گردوغبار در آزمایشگاه‌های معدنی نگران‌کننده است، به‌طوری که به داخل هود جمع می‌شوند. همة معرف‌ها باید در کیفیت‌های متناسب با هدف مورد‌ نظر خریداری شوند.

قال‌کاری برای طلا و فلزات گروه پلاتین
قال‌کاری روشی کمّی برای تعیین دقیق مقدار فلزات گران‌بها مشتمل بر طلا و فلزات گروه پلاتین  (PGM) است. نقره نیز در غلظت‌های بالاتر به روش قال‌کاری آنالیز می‌شود. اصول قال‌کاری صدها سال است که با تغییرات اندکی مورد استفاده قرار گرفته و تنها تغییر جزئی آن هم در دهة 1960، ادغام با روش AAS برای قرائت نتیجه بود که بهره‌وری و آستانة تشخیص طلا را بهبود بخشید. مزیت قال‌کاری بر سایر روش‌های شیمی تر امکان آنالیز نمونة بیشتر، قیمت به‌نسبت ارزان، جدایش سریع فلزات گران‌بها از کانی‌های باطله و قابلیت گسترده برای کانسنگ، کنسانتره‌ها و سنگ‌هاست. 
ادوارد باگبی ، استاد مؤسسة فناوری ماساچوست (ایالات متحده) و نویسندة بسیار مورد احترام کتاب مرجع قال‌کاری، معتقد است که دورة قال‌کاری جایگاه منطقی برای معرفی رشتة متالورژی است (Bugbee, 1922). بسیاری از اصول متالورژیکی نظیر شیمی حرارتی فلزات، کانسنگ‌های اکسیدی و سولفیدی، طبیعت و ثابت‌های فیزیکی سرباره‌ها، مشخصات دیرگدازها و سوخت‌ها، اصول نمونه‌گیر از کانسنگ و رفتار آلیاژهای فلزی در هنگام سرد شدن و واکنش‌های شیمیایی اکسایش‌ و‌ کاهش در فرایند قال‌کاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. دوره‌های آموزشی اصول قال‌کاری به‌سختی یافت می‌شود، اما مونتاتا تک  (بوته ، مونتانا، ایالات متحده) هر تابستان دوره‌ای را برگزار می‌کند (Montana Tech, 2017).
فرایند قال‌کاری بوته‌ای به‌طور معمول، مشتمل بر پنج مرحله است: افزودن کمک‌ذوب، همجوشی، کوپلاسیون (قال‌گذاری)، جدایش و مرحلة پایانی. نمونه با یک کمک‌ذوب مشتمل بر غالباً اکسید سرب (لیتارژ)  به‌عنوان جمع‌آوری‌کنندة فلزات گران‌بها همراه با سایر معرف‌هایی که متناسب با نوع مادة مورد نظر انتخاب شده‌اند، مخلوط می‌شود. نمونه در بوته با مخلوط کمک‌ذوب خوب مخلوط شده و در دمای بالا ذوب می‌شود تا دو لایة مذاب تشکیل شود؛ یک لایة سربارة کمپلکس بوروسیلیکات و یک لایة سرب فلزی. مواد باطله با سرباره همراه می‌شود، در حالی که فلزات گران‌بها در سرب جمع‌آوری می‌شوند. سرباره دور ریخته شده و دکمة سربی در ظرفی از جنس جاذب خاکستر استخوان یا اکسید منیزیم که به آن قال اطلاق می‌شود، قرار داده می‌شود. در طول قال‌گذاری، فلز سرب به اکسید سرب تبدیل شده و توسط قال جذب می‌شود. قرصی مشتمل بر طلا، نقره و احتمالاً برخی فلزات گروه پلاتین روی سطح قال باقی می‌ماند. این مهره سپس، برای حذف نقره و سایر ناخالصی‌ها در اسید حل می‌شود. طلای باقی‌مانده پس از جدایش، یا به‌روش وزن‌سنجی روی ترازوی بسیار دقیق اندازه‌گیری شده یا در اسید هضم و طلا توسط AAS یا ICP-OES قرائت می‌شود.
وزن نمونة مورد‌ استفاده در روش قال‌کاری به‌صورت تن عیاری یا کسری از تن عیاری اعلام می‌شود. یک تن عیاری دقیقاً معادل 167/29  گرم است. وزن بر حسب میلی‌گرم فلز گران‌بهای به‌دست‌آمده از یک تن عیاری کانسنگ معادل تعداد اونس در هر تن است. با استفاده از ترازوهای الکترونیکی پیشرفته و محاسبات خودکار، مفهوم استفاده از تن عیاری دقیق منسوخ شده؛ اگرچه اصطلاح همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرد. نیم‌عیار تنی یا یک‌چهارم عیار تنی به‌ترتیب، 583/14 و 292/7 گرم هستند، و برای سولفیدهای خیلی سخت و کانسنگ‌های پیچیده استفاده می‌شوند.

&nbsp; &nbsp;پنج مرحلة قال&zwnj;کاری با جزئیات در بخش&zwnj;های زیر توصیف می&zwnj;شوند.

&nbsp;

افزودن کمک&zwnj;ذوب لیتارژ

برای انجام قال&zwnj;کاری دقیق لازم است مواد مناسب برای کمک&zwnj;ذوب مشخصه&zwnj;یابی شوند. مواد به&zwnj;طور گسترده&zwnj;ای به انواع خنثی، اسیدی، بازی، اکسیدکننده یا احیاکننده تقسیم می&zwnj;شوند. به&zwnj;طور &zwnj;کلی، غیرفلزها اکسیدهای اسیدی تشکیل می&zwnj;دهند که 2SiO و 3Al2O&nbsp;معمول&zwnj;ترین آنها هستند، در &zwnj;حالی &zwnj;که اکسیدهای فلزی قلیایی هستند. کربنات فلزات در اثر حرارت&zwnj;دهی 2CO آزاد می&zwnj;کنند و فلزات پایه را بر&zwnj;جای می&zwnj;گذارند. برخی اکسیدهای فلزی نظیر اکسید روی (ZnO) و Al2O3&nbsp;دارای خواص آمفوتری مشتمل بر هر دو نوع ویژگی&zwnj;های اسیدی و قلیایی هستند. جدول 4، اکسیدهای موجود در پوستة زمین را خلاصه می&zwnj;کند. 

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/53.png" style="height:346px; width:450px" />

&nbsp; &nbsp;افزودن کمک&zwnj;ذوب به کانسنگ&zwnj;های سیلیسی اسیدی به&zwnj;نسبت ساده است و تنها باید در مورد تعیین مقدار کربنات سدیم اضافی در صورت نیاز، تصمیم&zwnj;گیری شود. افزودن کمک&zwnj;ذوب به کانسنگ&zwnj;های قلیایی یا پیریت و محصولات متالورژیکی پیچیده&zwnj;تر است. سربارة مطلوب زمانی تولید می&zwnj;شود که فلزات به حالت دو&zwnj;ظرفیتی خودشان از طریق (الف) اکسیداسیون با PbO، (ب) اکسیداسیون با حرارت یا (ج) احیا به ظرفیت پایین&zwnj;تر با استفاده از کربن یا آهن فلزی تبدیل شوند (Beamish and Van Loon, 1977). برای مثال:

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

پنج مرحلة قال‌کاری با جزئیات در بخش‌های زیر توصیف می‌شوند.

افزودن کمک‌ذوب لیتارژ
برای انجام قال‌کاری دقیق لازم است مواد مناسب برای کمک‌ذوب مشخصه‌یابی شوند. مواد به‌طور گسترده‌ای به انواع خنثی، اسیدی، بازی، اکسیدکننده یا احیاکننده تقسیم می‌شوند. به‌طور کلی، غیرفلزها اکسیدهای اسیدی تشکیل می‌دهند که 2SiO و 3O2Al معمول‌ترین آنها هستند، در حالی که اکسیدهای فلزی قلیایی هستند. کربنات فلزات در اثر حرارت‌دهی 2CO آزاد می‌کنند و فلزات پایه را بر‌جای می‌گذارند. برخی اکسیدهای فلزی نظیر اکسید روی (ZnO) و 3O2Al دارای خواص آمفوتری مشتمل بر هر دو نوع ویژگی‌های اسیدی و قلیایی هستند. جدول 4، اکسیدهای موجود در پوستة زمین را خلاصه می‌کند. 

افزودن کمک‌ذوب به کانسنگ‌های سیلیسی اسیدی به‌نسبت ساده است و تنها باید در مورد تعیین مقدار کربنات سدیم اضافی در صورت نیاز،
 تصمیم‌گیری شود. افزودن کمک‌ذوب به کانسنگ‌های قلیایی یا پیریت و محصولات متالورژیکی پیچیده‌تر است. سربارة مطلوب زمانی تولید می‌شود که فلزات به حالت دو‌ظرفیتی خودشان از طریق (الف) اکسیداسیون با PbO، (ب) اکسیداسیون با حرارت یا (ج) احیا به ظرفیت پایین‌تر با استفاده از کربن یا آهن فلزی تبدیل شوند (Beamish and Van Loon, 1977). برای مثال:
(الف) اکسیداسیون به اکسید دوظرفیتی
                                                                                                        Pb5 + 2SO2 + FeO → PbO5 +2FeS
(ب) اکسیداسیون فلز با تشویه
                                                                                                                                  CuO2 → 2O + Cu2
(ج) احیای اکسید سه‌ظرفیتی به اکسید دوظرفیتی
                                                                 (با کربن)                                          2CO + FeO4 → C + 3O2Fe2
                                                                 (با آهن فلزی)                                             FeO3 → Fe + 3O2Fe

&nbsp; &nbsp;نمونه&zwnj;های حاوی مقدار کم پیریت ممکن است به پیروتیت دوظرفیتی (FeS) با افزودن (د) آهن فلزی، (ه) تشویه یا (و) نیتر (نیترات پتاسیم، یا 3KNO) احیا شوند. مثال&zwnj;های (ه) و (و) در کنسانتره&zwnj;های با پیریت بالا مؤثرتر هستند.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/54.png" style="height:124px; width:750px" />

&nbsp; &nbsp;تشویة سولفیدها باید به&zwnj;دقت کنترل شود تا از افت طلا از طریق تبخیر جلوگیری شود (Strong and Murray-Smith, 1974). مواد معدنی حاوی سولفیدهای As، Sb و Bi، به عمل&zwnj;آوری مخصوصی نیاز دارند، زیرا به&zwnj;طور کامل اکسید نمی&zwnj;شوند. آنها باید با دقت تشویه شوند. آنها ابتدا درون یک کورة مافل سرد قرار داده شده و دما را به&zwnj;آرامی به 650 درجة سانتی&zwnj;گراد افزایش می&zwnj;دهند و برای دو ساعت در این دما نگه داشته می&zwnj;شوند. در مورد As، نمونه تنها باید تا حالت سه&zwnj;ظرفیتی اکسید شود و نه تا حالت پنج ظرفیتی. اگر آرسنیک 5 ظرفیتی تشکیل شود، با آهن ترکیب شده و آرسنات یا اسپایس به دست می&zwnj;آید. ترکیبات اسپایس می&zwnj;توانند طلا را محبوس کرده و منجر به افت آن شوند. آرسنات&zwnj;های اسپایس باید پیش از فرایند &nbsp;همجوشی حذف شوند. برای حذف آرسنات&zwnj;های اسپایس نمونه به&zwnj;طور مجدد در شرایط احیایی در حضور کربن تشویه شده تا آرسنیک 5 ظرفیتی به 3 ظرفیتی احیا و بخار شود. نمونه&zwnj;های حاوی کلرید نباید تشویه شوند. در صورتی که 10 درصد یا بیشتر، کلرید سدیم در نمونه وجود داشته باشد، ممکن است افت قابل &zwnj;توجه طلا به&zwnj;دلیل تبخیر رخ دهد (Young, 1980). 

&nbsp; &nbsp;هدف نهایی در همجوشی مناسب، تولید یک دکمة سربی یکنواخت شامل همة فلزات گران&zwnj;بها، و فاقد فلزات غیرگران&zwnj;بهاست که به&zwnj;راحتی از سربارة بسیار روان جدا شود. دکمة سربی با وزن 28 گرم مطلوب است؛ اگرچه در محدودة 25 تا 35 گرم قابل &zwnj;قبول است. دکمة سربی بیش از حد کوچک ممکن است همة فلزات گران&zwnj;بها را جمع&zwnj;آوری نکند. دکمة سربی خیلی بزرگ هم ممکن است به افت در طول مرحلة قال&zwnj;گذاری منجر شود. تولید دکمة سربی بزرگ اگرچه با هدر رفتن سرب همراه است، اما به دکمة سربی کوچک ترجیح دارد؛ چراکه ممکن است در احیای فلزات پایه به سرباره تبدیل شود (بخش همجوشی در این فصل را ملاحظه کنید).

&nbsp; &nbsp;لازم است توان اکسیدکنندگی یا احیاکنندگی مادة &zwnj;معدنی یا سایر مواد متالورژیکی تعیین شود؛ خواه اسیدی باشد یا قلیایی یا خنثی. توان احیایی معادل مقدار سربی است که 1 گرم نمونه در حضور سرب زیاد حین همجوشی احیا می&zwnj;شود. توان اکسایشی برعکس است، و آن مقدار سربی است که یک گرم نمونه در حضور سرب زیاد در طول همجوشی اکسید می&zwnj;شود. 

&nbsp;

تعیین قدرت اکسیدکنندگی یا احیاکنندگی مواد مورد آزمایش

بررسی چشمی. بررسی چشمی مادة &zwnj;معدنی به&zwnj;همان شکلی که دریافت می&zwnj;شود، همواره برای یک متصدی آنالیز مجرب روشی سریع و مطمئن برای ارزیابی ترکیب کانی&zwnj;شناسی نمونه است. متصدی مبتدی&zwnj; برای فهم و درک ترکیب مواد، همچنین باید آنالیز عنصری ICP، نتایج کربن/گوگرد، گزارش پراش پرتو ایکس (XRD) را ملاحظه کرده و دربارة ترکیب مادة &zwnj;معدنی با کانی&zwnj;شناس و متالورژیست مذاکره کند.

نمونه‌های حاوی مقدار کم پیریت ممکن است به پیروتیت دوظرفیتی (FeS) با افزودن (د) آهن فلزی، (ه) تشویه یا (و) نیتر (نیترات پتاسیم، یا 3KNO) احیا شوند. مثال‌های (ه) و (و) در کنسانتره‌های با پیریت بالا مؤثرتر هستند.
(د)									      FeS2 → Fe + 2FeS
(ه)				 	                     ↑2SO8 + 3O2Fe2 → حرارت + 2O11 + 2FeS4	
(و)				    ↑2SO3 + 2N5 + 4SO2K5 + FeO4 → حرارت + 3KNO10 + 2FeS4
تشویة سولفیدها باید به‌دقت کنترل شود تا از افت طلا از طریق تبخیر جلوگیری شود (Strong and Murray-Smith, 1974). مواد معدنی حاوی سولفیدهای As، Sb و Bi، به عمل‌آوری مخصوصی نیاز دارند، زیرا به‌طور کامل اکسید نمی‌شوند. آنها باید با دقت تشویه شوند. آنها ابتدا درون یک کورة مافل سرد قرار داده شده و دما را به‌آرامی به 650 درجة سانتی‌گراد افزایش می‌دهند و برای دو ساعت در این دما نگه داشته می‌شوند. در مورد As، نمونه تنها باید تا حالت سه‌ظرفیتی اکسید شود و نه تا حالت پنج ظرفیتی. اگر آرسنیک 5 ظرفیتی تشکیل شود، با آهن ترکیب شده و آرسنات یا اسپایس به دست می‌آید. ترکیبات اسپایس می‌توانند طلا را محبوس کرده و منجر به افت آن شوند. آرسنات‌های اسپایس باید پیش از فرایند  همجوشی حذف شوند. برای حذف آرسنات‌های اسپایس نمونه به‌طور مجدد در شرایط احیایی در حضور کربن تشویه شده تا آرسنیک 5 ظرفیتی به 3 ظرفیتی احیا و بخار شود. نمونه‌های حاوی کلرید نباید تشویه شوند. در صورتی که 10 درصد یا بیشتر، کلرید سدیم در نمونه وجود داشته باشد، ممکن است افت قابل توجه طلا به‌دلیل تبخیر رخ دهد (Young, 1980). 
هدف نهایی در همجوشی مناسب، تولید یک دکمة سربی یکنواخت شامل همة فلزات گران‌بها، و فاقد فلزات غیرگران‌بهاست که به‌راحتی از سربارة بسیار روان جدا شود. دکمة سربی با وزن 28 گرم مطلوب است؛ اگرچه در محدودة 25 تا 35 گرم قابل قبول است. دکمة سربی بیش از حد کوچک ممکن است همة فلزات گران‌بها را جمع‌آوری نکند. دکمة سربی خیلی بزرگ هم ممکن است به افت در طول مرحلة قال‌گذاری منجر شود. تولید دکمة سربی بزرگ اگرچه با هدر رفتن سرب همراه است، اما به دکمة سربی کوچک ترجیح دارد؛ چراکه ممکن است در احیای فلزات پایه به سرباره تبدیل شود (بخش همجوشی در این فصل را ملاحظه کنید).
لازم است توان اکسیدکنندگی یا احیاکنندگی مادة معدنی یا سایر مواد متالورژیکی تعیین شود؛ خواه اسیدی باشد یا قلیایی یا خنثی. توان احیایی معادل مقدار سربی است که 1 گرم نمونه در حضور سرب زیاد حین همجوشی احیا می‌شود. توان اکسایشی برعکس است، و آن مقدار سربی است که یک گرم نمونه در حضور سرب زیاد در طول همجوشی اکسید می‌شود. 

تعیین قدرت اکسیدکنندگی یا احیاکنندگی مواد مورد آزمایش
بررسی چشمی. بررسی چشمی مادة معدنی به‌همان شکلی که دریافت می‌شود، همواره برای یک متصدی آنالیز مجرب روشی سریع و مطمئن برای ارزیابی ترکیب کانی‌شناسی نمونه است. متصدی مبتدی‌ برای فهم و درک ترکیب مواد، همچنین باید آنالیز عنصری ICP، نتایج کربن/گوگرد، گزارش پراش پرتو ایکس (XRD) را ملاحظه کرده و دربارة ترکیب مادة معدنی با کانی‌شناس و متالورژیست مذاکره کند.

آزمون اسید. آزمون اسید در زمانی که آنالیز لکو گوگرد یا ICP در دسترس نیست، روشی کمتر متداول برای طبقه&zwnj;بندی سریع مواد معدنی در تعیین کانی&zwnj;های موجود است. آزمون اسید با اندکی تغییرات در آزمایشگاه&zwnj;های مختلف انجام می&zwnj;شود و مشتمل بر برداشت 0.5 تا 1 گرم نمونة آسیاشده با قاشقک و قرار دادن آن در یک ظرف چینی است. نمونه با چند قطره آب مرطوب و با یک میلة شیشه&zwnj;ای هم زده می&zwnj;شود. دو تا سه قطره اسید هیدروکلریک 1 به 1 به آن افزوده می&zwnj;شود. هرگونه جوششی بیشتر به&zwnj;دلیل خروج 2CO است. زمانی &zwnj;که جوشش متوقف شد، قطره&zwnj;های بیشتری از اسید کلریدریک اضافه می&zwnj;شود و هرگونه جوشش بیشتری ثبت می&zwnj;شود. افزودن HCl 1 به 1 ادامه می&zwnj;یابد تا زمانی &zwnj;که جوشش به&zwnj;طور کامل متوقف شود. بوی سولفید هیدروژن (S2H) در طول آزمایش مؤید حضور سولفیدها، به&zwnj;ویژه اسفالریت است، در هر حال، استفاده از یک هواکش کوچک توصیه می&zwnj;شود. بسیاری از سولفیدها، شامل پیریت بویی ندارند. سولفیدها لیتارژ را احیا می&zwnj;کنند. بنابراین، جهت انتخاب اجزای کمک&zwnj;ذوب مناسب، اطلاع از حضور و مقدار آنها مورد نیاز است. سپس، چند قطره اسید&zwnj;نیتریک 10 درصد افزوده می&zwnj;شود. بخارات قهوه&zwnj;ای&zwnj;&zwnj;رنگ اکسید نیتروژن (NOx) نشان&zwnj;دهندة حضور سولفیدهاست. با تمرین و تجربه، مقدار کربنات و سولفید نمونه را با تقریب نزدیکی می&zwnj;توان برآورد نمود، این مقدار تعیین می&zwnj;کند چه میزان از هر جزء کمک&zwnj;ذوب باید مورد استفاده قرار گیرد. این آزمایش&zwnj;های اسیدی بیشتر به&zwnj;همراه روش لکو برای کربن و گوگرد کل، و محاسبة میزان کربنات و آنالیز ICP-OES برای تعیین حضور کانی&zwnj;های کربناتی و سولفیدی مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند.

همجوشی اولیه. همجوشی اولیه ابتدا در یک بوتة کوچک با استفاده از مخلوط زیر انجام می&zwnj;شود: 2 گرم مادة معدنی، 10 گرم کربنات سدیم، 46 گرم اکسید سرب، 3 گرم سیلیس و 1 گرم 7O4B2Na. &nbsp;دکمة سربی حاصل نیز برای تعیین قدرت احیاکنندگی توزین می&zwnj;شود. اگر برای مثال، دکمة سربی حاصل 10 گرم وزن شود، قدرت احیاکنندگی به قرار زیر تعیین می&zwnj;شود:

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/55.png" style="height:48px; width:770px" />

&nbsp; &nbsp;با استفاده از نیم&zwnj;عیار تنی (تقریباً 15 گرم) به&zwnj;عنوان اندازة نمونه، مقدار نیتر (3KNO) مورد &zwnj;نیاز برای اکسایش نمونه به&zwnj;طوری &zwnj;که وزن دکمة سربی 28 تا 30 گرم باشد، محاسبه می&zwnj;شود. برطبق جدول 5، قدرت اکسیدکنندگی نیتر 4/2 است.

آزمون اسید. آزمون اسید در زمانی که آنالیز لکو گوگرد یا ICP در دسترس نیست، روشی کمتر متداول برای طبقه‌بندی سریع مواد معدنی در تعیین کانی‌های موجود است. آزمون اسید با اندکی تغییرات در آزمایشگاه‌های مختلف انجام می‌شود و مشتمل بر برداشت 0.5 تا 1 گرم نمونة آسیاشده با قاشقک و قرار دادن آن در یک ظرف چینی است. نمونه با چند قطره آب مرطوب و با یک میلة شیشه‌ای هم زده می‌شود. دو تا سه قطره اسید هیدروکلریک 1 به 1 به آن افزوده می‌شود. هرگونه جوششی بیشتر به‌دلیل خروج 2CO است. زمانی ‌که جوشش متوقف شد، قطره‌های بیشتری از اسید کلریدریک اضافه می‌شود و هرگونه جوشش بیشتری ثبت می‌شود. افزودن HCl 1 به 1 ادامه می‌یابد تا زمانی ‌که جوشش به‌طور کامل متوقف شود. بوی سولفید هیدروژن (S2H) در طول آزمایش مؤید حضور سولفیدها، به‌ویژه اسفالریت است، در هر حال، استفاده از یک هواکش کوچک توصیه می‌شود. بسیاری از سولفیدها، شامل پیریت بویی ندارند. سولفیدها لیتارژ را احیا می‌کنند. بنابراین، جهت انتخاب اجزای کمک‌ذوب مناسب، اطلاع از حضور و مقدار آنها مورد نیاز است. سپس، چند قطره اسید‌نیتریک 10 درصد افزوده می‌شود. بخارات قهوه‌ای‌‌رنگ اکسید نیتروژن (NOx) نشان‌دهندة حضور سولفیدهاست. با تمرین و تجربه، مقدار کربنات و سولفید نمونه را با تقریب نزدیکی می‌توان برآورد نمود، این مقدار تعیین می‌کند چه میزان از هر جزء کمک‌ذوب باید مورد استفاده قرار گیرد. این آزمایش‌های اسیدی بیشتر به‌همراه روش لکو برای کربن و گوگرد کل، و محاسبة میزان کربنات و آنالیز ICP-OES برای تعیین حضور کانی‌های کربناتی و سولفیدی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

همجوشی اولیه. همجوشی اولیه ابتدا در یک بوتة کوچک با استفاده از مخلوط زیر انجام می‌شود: 2 گرم مادة معدنی، 10 گرم کربنات سدیم، 46 گرم اکسید سرب، 3 گرم سیلیس و 1 گرم 7O4B2Na.  دکمة سربی حاصل نیز برای تعیین قدرت احیاکنندگی توزین می‌شود. اگر برای مثال، دکمة سربی حاصل 10 گرم وزن شود، قدرت احیاکنندگی به قرار زیر تعیین می‌شود:



با استفاده از نیم‌عیار تنی (تقریباً 15 گرم) به‌عنوان اندازة نمونه، مقدار نیتر (3KNO) مورد ‌نیاز برای اکسایش نمونه به‌طوری ‌که وزن دکمة سربی 28 تا 30 گرم باشد، محاسبه می‌شود. برطبق جدول 5، قدرت اکسیدکنندگی نیتر 4.2 است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/56.png" style="height:494px; width:480px" />

اثر احیاکنندگی کل مادة &zwnj;معدنی = وزن نمونه (گرم) &times; قدرت احیاکنندگی = 15 گرم &times; 5 = 75 گرم سرب

وزن مورد &zwnj;نظر دکمة سربی = 28 گرم سرب

تفاوت مادة &zwnj;معدنی معادل که باید توسط نیتر اکسید شود = 47 گرم سرب

میزان اکسایش توسط 1 گرم نیتر = 4/2 گرم سرب

نیتر مورد &zwnj;نیاز =&nbsp; 47 تقسیم بر 4/2 = 11/2 گرم نیتر

&nbsp;

اجزای کمک&zwnj;ذوب. یک کمک&zwnj;ذوب به&zwnj;طور معمول، شامل چهار مادة شیمیایی زیر است: لیتارژ (PbO)، کربنات سدیم (3CO2Na)، بوراکس (7O4B2Na) و سیلیس (2SiO). سایر اجزا در &zwnj;صورت نیاز اضافه می&zwnj;شوند.

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">لیتارژ (PbO)، همچنین یک کمک&zwnj;ذوب قلیایی قوی برای واکنش با اکسیدهای فلزی است، به&zwnj;عنوان عامل اکسیدکننده و گوگردزدا عمل می&zwnj;کند، با افزودن آرد، به سرب فلزی احیا شده و جمع&zwnj;آوری&zwnj;&zwnj;کنندة فلزات گران&zwnj;بهاست، با فاصلة زیاد جزء مصرفی گران&zwnj;قیمتی در قال&zwnj;کاری است، و باید به&zwnj;عنوان باطلة خطرناک دفع شود. لیتارژ همواره باید برای تعیین ناخالصی&zwnj;ها آنالیز شود. لیتارژ قرمزدانه&zwnj;ای از منظر ایمنی و بهداشت، بر لیتارژ زرد پودری ترجیح دارد، زیرا مشکل تولید گرد کمتری دارد. </li>
</ul>

اثر احیاکنندگی کل مادة ‌معدنی = وزن نمونه (گرم) × قدرت احیاکنندگی = 15 گرم × 5 = 75 گرم سرب

وزن مورد ‌نظر دکمة سربی = 28 گرم سرب

تفاوت مادة ‌معدنی معادل که باید توسط نیتر اکسید شود = 47 گرم سرب

میزان اکسایش توسط 1 گرم نیتر = 2/4 گرم سرب

نیتر مورد ‌نیاز =  47 تقسیم بر 2/4 = 2/11 گرم نیتر



اجزای کمک‌ذوب. یک کمک‌ذوب به‌طور معمول، شامل چهار مادة شیمیایی زیر است: لیتارژ (PbO)، کربنات سدیم (3CO2Na)، بوراکس (7O4B2Na) و سیلیس (2SiO). سایر اجزا در ‌صورت نیاز اضافه می‌شوند.

لیتارژ (PbO)، همچنین یک کمک‌ذوب قلیایی قوی برای واکنش با اکسیدهای فلزی است، به‌عنوان عامل اکسیدکننده و گوگردزدا عمل می‌کند، با افزودن آرد، به سرب فلزی احیا شده و جمع‌آوری‌‌کنندة فلزات گران‌بهاست، با فاصلة زیاد جزء مصرفی گران‌قیمتی در قال‌کاری است، و باید به‌عنوان باطلة خطرناک دفع شود. لیتارژ همواره باید برای تعیین ناخالصی‌ها آنالیز شود. لیتارژ قرمزدانه‌ای از منظر ایمنی و بهداشت، بر لیتارژ زرد پودری ترجیح دارد، زیرا مشکل تولید گرد کمتری دارد.

•	کربنات سدیم یا خاکستر سودا (3CO2Na) یک کمک‌ذوب قلیایی قوی است که به‌طور معمول، جزء اصلی کمک‌ذوب در قال‌کاری قلمداد می‌شود و به‌منظور تشکیل سربارة شیشه‌ای قلیایی با سیلیکات‌ها واکنش می‌کند. 
•	بوراکس (تترابورات سدیم بی‌آب، 7O4B2Na) جزء اسیدی کمک‌ذوب بوده و نقطة همجوشی همة مواد کمک‌ذوب را کاهش می‌دهد و کمپلکس‌های قابل همجوشی با آهک و منیزیت تشکیل می‌دهد. بوراکس، بیشتر به‌عنوان یک پوشش روی مواد ذوب‌شده به کار گرفته می‌شود تا میزان افت ناشی از  غبار یا سرریز شدن را به حداقل برساند. بوراکس همچنین، بوته را از آسیب کمک‌ذوب محافظت می‌کند. بوراکس خیلی زیاد در کانسنگ‌های اسیدی مضر است و موجب ایجاد مشکل در جدا کردن سرباره از فازهای سربی می‌شود.
•	سیلیس (2SiO) قوی‌ترین جزء اسیدی کمک‌ذوب بوده و با اکسیدهای فلزی ترکیب شده و سیلیکات‌ها‌ را که جزء اصلی تقریباً همة سرباره‌هاست، تشکیل می‌دهد. سیلیس همچنین، عاملی اسیدی برای مواد معدنی قلیایی فراهم آورده و بوته را از اثر خوردگی لیتارژ محافظت می‌کند.
•	فلورید کلسیم (2CaF) روانی را افزایش می‌دهد و به‌خصوص در نمونه‌های با عیار بالای آلومینوم تا مقدار 8 گرم مورد استفاده قرار می‌گیرد. سایر نمونه‌هایی که لزوماً آلومینوم بالایی ندارند، اما به‌مقدار زیادی (4 گرم یا بیشتر) فلورید کلسیم نیاز دارند، عبارت‌اند از: ماسة‌ سیاه، منیزیت و فسفات کلسیم (خاکستر استخوان).
•	عامل احیاکننده (آرد، آرد ذرت، کربن) برای احیای اکسید سرب به فلز سرب همراه با خروج CO و 2CO مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
•	نیتر (نیترات پتاسیم، 3KNO) عامل اکسیدکننده قوی است. در دمای 334 درجة سانتی‌گراد ذوب می‌شود، اما در دمای بالاتر اکسیژن آزاد می‌کند تا گوگرد، کربن، و بسیاری از فلزات دیگر را اکسید کند. توان احیاکنندگی مادة معدنی لازم است محاسبه شود، زیرا مقادیر اضافة نیتر ممکن است منجر به افت زیاد نقره و سرریز شدن بار شود.
•	فلز رقیق‌کننده. در غالب موارد نقره به‌صورت نیترات نقره یا قرص نقره در مقدار خیلی کمی افزوده می‌شود. چند میلی‌گرم نقره قبل از همجوشی به بوته اضافه می‌شود تا از افت طلا پیشگیری کند، به انتقال آسان قرص فلز گران‌بها کمک کرده، و جدایش طلا و نقره را پس از قال‌گذاری تسهیل نماید. نسبت نقره به طلا باید 3 به 1 باشد. سایر فلزات (مثل پالادیوم و طلا) همچنین برای بهبود بازیابی نقره یا سایر PGMها به‌عنوان رقیق‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
•	سایر جمع‌آوری‌کننده‌های فلز. افزون‌بر سرب، برخی فلزات دیگر نیز ممکن است به‌ویژه برای جمع‌آوری PGMها مورد استفاده قرار گیرند. سولفید نیکل در PGMها کاربرد دارد، زیرا همة شش عنصر گروه پلاتین با آن جمع‌آوری می‌شود و دمای همجوشی پایین‌تر دارد. عیب آن عدم بازیابی طلا به‌خوبی استفاده از سرب است. سایر فلزهای جمع‌آوری‌کننده عبارت‌اند از: قلع، مس و آهن، اما به‌اندازةسرب برای طلا مؤثر نیستند. نقره، پلاتین و پالادیوم عوامل جمع‌آوری‌کنندة خوبی هستند، اما اقتصادی نیستند.
سرانجام اینکه، ارائة محاسبات مربوط به کمک‌ذوب برای تمام انواع مواد، خارج از حوصلة این فصل بوده و در منابع دیگر پوشش داده شده است (Shepard and Dietrich, 1940؛ Lenahan and Murray-Smith, 2001؛ Bugbee, 1940؛ Hafty, Riley and Goss, 1977). جدول 6، فهرست تعداد کمی از انواع نمونه‌های متالورژیکی معمول و به‌نسبت مناسب اجزای کمک‌ذوب برای نیم‌تن عیاری را ارائه می‌کند.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/58.png" style="height:238px; width:770px" />

همجوشی

همجوشی در بوته

همین&zwnj;که بار به&zwnj;خوبی مخلوط شد، بوته به درون کورة همجوشی بارگذاری می&zwnj;شود. دمای کوره ابتدا در 800 درجة سانتی&zwnj;گراد تنظیم شده و به 1100 درجة سانتی&zwnj;گراد می&zwnj;رسد و پس از یک ساعت سرباره به&zwnj;طور کامل روان می&zwnj;شود. هرچه دمای شروع پایین&zwnj;تر باشد، از خروج سریع 2CO پیشگیری می&zwnj;شود. محتوای بوته به درون یک قالب مخروطی&zwnj;شکل و یا سرباره به روی یک صفحة فلزی و سرب به درون یک قالب دکمه&zwnj;ای ریخته می&zwnj;شود. پس از سرد شدن، سرباره دور ریخته شده و دکمة سربی به&zwnj;شکل یک مکعب درمی&zwnj;آید تا به&zwnj;راحتی با انبر حرکت داده شده و ذرات سربارة چسبیده به آن حذف شود. 

&nbsp;

همجوشی با سرباره&zwnj;&zwnj;گیری

در &zwnj;صورتی&zwnj; که قرص سرب ترد باشد، ته&zwnj;ماندة گوگرد و فلزات پایه ممکن است هنوز حضور داشته باشند، و این در افت در مرحلة قال&zwnj;گذاری مؤثر است. دکمة سربی ترد باید برای حذف گوگرد و فلزات پایه سرباره&zwnj;&zwnj;گیری شود. سرباره&zwnj;&zwnj;گیری یک همجوشی اکسیدکننده است که در یک ظرف رسی ضد آتش کم&zwnj;عمق به نام سرباره&zwnj;&zwnj;گیر انجام می&zwnj;شود. دکمه به&zwnj;همراه سرب مورد استفاده در آزمایش، و بوراکس و گاهی سیلیس درون سرباره&zwnj;گیر قرار داده می&zwnj;شود. ظرف تحت شرایط مناسب برای سرباره&zwnj;گیری درون کوره قرار &zwnj;می&zwnj;گیرد. سرباره&zwnj;گیری همچنین ممکن است به&zwnj;جای همجوشی بوته&zwnj;ای انجام شود، اما به مقادیر نمونه بسیار کم محدود است.

&nbsp;

قال&zwnj;گذاری

قال&zwnj;گذاری فرایند جدایش فلزات گران&zwnj;بها از سرب است. دکمة سربی درون یک بوتة از پیش گرم&zwnj;شده قرار می&zwnj;گیرد. قال یک ظرف متخلخل از جنس عمدتاً خاکستر استخوان یا منیزیت است. تحت شرایط دمایی مناسب، سرب به PbO اکسید می&zwnj;شود. PbO مذاب توسط قال جذب می&zwnj;گردد. 1 تا 2 درصد از PbO تبخیر می&zwnj;&zwnj;شود و در کیسه&zwnj;های فیلتر هوا جمع&zwnj;آوری می&zwnj;شود. فلزات گران&zwnj;بها جذب نشده و یک قرص کوچک دارای فلزات گران&zwnj;بها که شمش نامیده می&zwnj;شود، در قال باقی می&zwnj;ماند. قال&zwnj; باید وزنی در حدود یک سوم بیشتر از دکمة سربی داشته باشد.

همجوشی
همجوشی در بوته
همین‌که بار به‌خوبی مخلوط شد، بوته به درون کورة همجوشی بارگذاری می‌شود. دمای کوره ابتدا در 800 درجة سانتی‌گراد تنظیم شده و به 1100 درجة سانتی‌گراد می‌رسد و پس از یک ساعت سرباره به‌طور کامل روان می‌شود. هرچه دمای شروع پایین‌تر باشد، از خروج سریع 2CO پیشگیری می‌شود. محتوای بوته به درون یک قالب مخروطی‌شکل و یا سرباره به روی یک صفحة فلزی و سرب به درون یک قالب دکمه‌ای ریخته می‌شود. پس از سرد شدن، سرباره دور ریخته شده و دکمة سربی به‌شکل یک مکعب درمی‌آید تا به‌راحتی با انبر حرکت داده شده و ذرات سربارة چسبیده به آن حذف شود. 

همجوشی با سرباره‌‌گیری
در صورتی‌ که قرص سرب ترد باشد، ته‌ماندة گوگرد و فلزات پایه ممکن است هنوز حضور داشته باشند، و این در افت در مرحلة قال‌گذاری مؤثر است. دکمة سربی ترد باید برای حذف گوگرد و فلزات پایه سرباره‌‌گیری شود. سرباره‌گیری یک همجوشی اکسیدکننده است که در یک ظرف رسی ضد آتش کم‌عمق به نام سرباره‌گیر انجام می‌شود. دکمه به‌همراه سرب مورد استفاده در آزمایش، و بوراکس و گاهی سیلیس درون سرباره‌گیر قرار داده می‌شود. ظرف تحت شرایط مناسب برای سرباره‌گیری درون کوره قرار می‌گیرد. سرباره‌گیری همچنین ممکن است به‌جای همجوشی بوته‌ای انجام شود، اما به مقادیر نمونه بسیار کم محدود است.

قال‌گذاری
قال‌گذاری فرایند جدایش فلزات گران‌بها از سرب است. دکمة سربی درون یک بوتة از پیش گرم‌شده قرار می‌گیرد. قال یک ظرف متخلخل از جنس عمدتاً خاکستر استخوان یا منیزیت است. تحت شرایط دمایی مناسب، سرب به PbO اکسید می‌شود. PbO مذاب توسط قال جذب می‌گردد. 1 تا 2 درصد از PbO تبخیر می‌شود و در کیسه‌های فیلتر هوا جمع‌آوری می‌شود. فلزات گران‌بها جذب نشده و یک قرص کوچک دارای فلزات گران‌بها که شمش نامیده می‌شود، در قال باقی می‌ماند. قال‌ باید وزنی در حدود یک سوم بیشتر از دکمة سربی داشته باشد.

&nbsp; &nbsp;زمانی &zwnj;که قال&zwnj;گذاری شروع می&zwnj;شود و به نظر می&zwnj;رسد که دکمه&zwnj;ها ذوب شده&zwnj;اند، در کوره ترک خورده و باز می&zwnj;شود تا هوا در قال&zwnj;ها جریان یابد. سرب بسیار خالص دمای قال&zwnj;گذاری معادل 850 درجة سانتی&zwnj;گراد و سرب ناخالص دماهایی بالاتر از 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد نیاز دارد. سرعت قال&zwnj;گذاری باید در حدود 1 دقیقه به&zwnj;ازای هر گرم سرب باشد. تشکیل بلورهای لیتارژ شبیه به پر در اطراف قال نشانه&zwnj;ای از دمای قال&zwnj;گذاری صحیح است. دما حدود 100 درجه در انتهای آزمایش اضافه می&zwnj;شود تا آخرین سرب خارج شود. برای تشخیص درخشان شدن و سایر نشانه&zwnj;های تکمیل قال&zwnj;گذاری تجربة کافی مورد نیاز است. 

&nbsp; &nbsp;افت در فرایند قال&zwnj;گذاری اجتناب&zwnj;ناپذیر است. همواره مقداری افت طلا، اما نه به اندازة نقره، وجود دارد. دما مهم&zwnj;ترین عاملی است که افت فلزات گران&zwnj;بها را تحت تأثیر قرار می&zwnj;دهد. افت در دماهای بسیار بالا یا زمانی &zwnj;که دکمة سربی بیش&zwnj;ازاندازه بزرگ است و قال&zwnj;گذاری برای مدت&zwnj;زمان طولانی ادامه می&zwnj;یابد، چشمگیر است. برای جلوگیری از افت طلا، نقره اضافه می&zwnj;شود. ناخالصی&zwnj;هایی نظیر As، Sb، Se، Bi، Te، Tl و به&zwnj;ویژه Cu تداخل دارند و باید با سرباره&zwnj;گیری قبل از قال&zwnj;گذاری حذف شوند. مباحث طولانی دربارة روش&zwnj;های به حداقل رساندن افت را در کتب مربوط به قال&zwnj;کاری می&zwnj;توان یافت (Bugbee, 1940؛ Shepard and Dietrich, 1940).

&nbsp;

جدایش

جدایش نقره از آلیاژهای طلا با انحلال نقره در اسید نیتریک داغ رقیق انجام می&zwnj;شود. در برخی روش&zwnj;های خاص از اسید سولفوریک استفاده می&zwnj;شود که کمتر متداول است. اسیدها باید فاقد هر نوع کلرید باشند، زیرا به رسوب نقرة حل&zwnj;شده منجر می&zwnj;شود یا حتی ممکن است به&zwnj;همراه اسید نیتریک طلا را حل کنند (البته، اگر از &nbsp;روش پایانی دستگاهی استفاده شود، این موضوع مشکلی ایجاد نمی&zwnj;کند). هر دوی این واکنش&zwnj;ها نتیجة قال&zwnj;کاری به&zwnj;روش وزن&zwnj;سنجی طلا را به&zwnj;طور معکوس تحت &zwnj;تأثیر قرار خواهد داد. متداول&zwnj;ترین قدرت اسید نیتریک مورد استفاده در حدود نسبت 1 به 4 تا 1 به 8 اسید به آب است. در&zwnj; صورتی &zwnj;که جدایش کامل نباشد، احتمالاً به&zwnj;دلیل نسبت نادرست نقره به طلاست. نسبت نقره به طلا باید حدود 3 به 1 باشد. نقرة زیادی موجب می&zwnj;شود قرص به قطعات کوچک&zwnj;تر شکسته شده و منجر به افت شود، در حالی که نقرة خیلی کم باعث جدایش ناقص خواهد شد. در بسیاری از اندازه&zwnj;گیری&zwnj;ها جدایش ثانویه با استفاده از یک اسید قوی&zwnj;تر مورد &zwnj;نیاز است تا از جدایش کامل آلیاژ طلا و نقره اطمینان حاصل کرد. اتمام فرایند جدایش زمانی است که خروج حباب&zwnj;های گاز اکسید نیتروژن متوقف شود. در این زمان، حضور پلاتینیوم با محلول قهوه&zwnj;ای&zwnj;رنگ و پالادیوم با رنگ نارنجی شاخص قابل&zwnj; تشخیص خواهد بود.

&nbsp;

مرحلة پایانی

مرحلة پایانی به&zwnj;طور عام مشتمل بر تعیین عیار فلزات گران&zwnj;بهای موجود در قرص نهایی پس از تفکیک نقره است. قرص&zwnj;های بزرگ با روش پایانی وزن&zwnj;سنجی اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شوند، در حالی&zwnj; که قرص&zwnj;های کوچک هضم و با روش&zwnj;های پایانی دستگاهی دارای آستانة تشخیص پایین&zwnj;تر قرائت می&zwnj;شوند. 

&nbsp;

زمانی ‌که قال‌گذاری شروع می‌شود و به نظر می‌رسد که دکمه‌ها ذوب شده‌اند، در کوره ترک خورده و باز می‌شود تا هوا در قال‌ها جریان یابد. سرب بسیار خالص دمای قال‌گذاری معادل 850 درجة سانتی‌گراد و سرب ناخالص دماهایی بالاتر از 1000 درجة سانتی‌گراد نیاز دارد. سرعت قال‌گذاری باید در حدود 1 دقیقه به‌ازای هر گرم سرب باشد. تشکیل بلورهای لیتارژ شبیه به پر در اطراف قال نشانه‌ای از دمای قال‌گذاری صحیح است. دما حدود 100 درجه در انتهای آزمایش اضافه می‌شود تا آخرین سرب خارج شود. برای تشخیص درخشان شدن و سایر نشانه‌های تکمیل قال‌گذاری تجربة کافی مورد نیاز است.

افت در فرایند قال‌گذاری اجتناب‌ناپذیر است. همواره مقداری افت طلا، اما نه به اندازة نقره، وجود دارد. دما مهم‌ترین عاملی است که افت فلزات گران‌بها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. افت در دماهای بسیار بالا یا زمانی ‌که دکمة سربی بیش‌ازاندازه بزرگ است و قال‌گذاری برای مدت‌زمان طولانی ادامه می‌یابد، چشمگیر است. برای جلوگیری از افت طلا، نقره اضافه می‌شود. ناخالصی‌هایی نظیر As، Sb، Se، Bi، Te، Tl و به‌ویژه Cu تداخل دارند و باید با سرباره‌گیری قبل از قال‌گذاری حذف شوند. مباحث طولانی دربارة روش‌های به حداقل رساندن افت را در کتب مربوط به قال‌کاری می‌توان یافت (Bugbee, 1940؛ Shepard and Dietrich, 1940).



جدایش

جدایش نقره از آلیاژهای طلا با انحلال نقره در اسید نیتریک داغ رقیق انجام می‌شود. در برخی روش‌های خاص از اسید سولفوریک استفاده می‌شود که کمتر متداول است. اسیدها باید فاقد هر نوع کلرید باشند، زیرا به رسوب نقرة حل‌شده منجر می‌شود یا حتی ممکن است به‌همراه اسید نیتریک طلا را حل کنند (البته، اگر از  روش پایانی دستگاهی استفاده شود، این موضوع مشکلی ایجاد نمی‌کند). هر دوی این واکنش‌ها نتیجة قال‌کاری به‌روش وزن‌سنجی طلا را به‌طور معکوس تحت ‌تأثیر قرار خواهد داد. متداول‌ترین قدرت اسید نیتریک مورد استفاده در حدود نسبت 1 به 4 تا 1 به 8 اسید به آب است. در‌ صورتی ‌که جدایش کامل نباشد، احتمالاً به‌دلیل نسبت نادرست نقره به طلاست. نسبت نقره به طلا باید حدود 3 به 1 باشد. نقرة زیادی موجب می‌شود قرص به قطعات کوچک‌تر شکسته شده و منجر به افت شود، در حالی که نقرة خیلی کم باعث جدایش ناقص خواهد شد. در بسیاری از اندازه‌گیری‌ها جدایش ثانویه با استفاده از یک اسید قوی‌تر مورد ‌نیاز است تا از جدایش کامل آلیاژ طلا و نقره اطمینان حاصل کرد. اتمام فرایند جدایش زمانی است که خروج حباب‌های گاز اکسید نیتروژن متوقف شود. در این زمان، حضور پلاتینیوم با محلول قهوه‌ای‌رنگ و پالادیوم با رنگ نارنجی شاخص قابل‌ تشخیص خواهد بود.



مرحلة پایانی

مرحلة پایانی به‌طور عام مشتمل بر تعیین عیار فلزات گران‌بهای موجود در قرص نهایی پس از تفکیک نقره است. قرص‌های بزرگ با روش پایانی وزن‌سنجی اندازه‌گیری می‌شوند، در حالی‌ که قرص‌های کوچک هضم و با روش‌های پایانی دستگاهی دارای آستانة تشخیص پایین‌تر قرائت می‌شوند.



وزن‌سنجی

طلای باقی‌مانده پس از جدایش نقره در اسید نیتریک رقیق، سیاه‌‌رنگ‌ یا تودة برنجی‌رنگ بزرگی است. بازپخت طلا در کورة مافل در 700 درجة سانتی‌گراد برای مدت‌زمان 5 دقیقه آن را به رنگ خیلی آشنا به طلا تغییر می‌دهد. این امر همچنین از اثر گازهای جذب‌شده و ثبت وزن اضافه به‌جز وزن طلا جلوگیری می‌کند. این قرص نهایی روی یک ترازوی فوق دقیق تا دقت 0.000001 (1 میکروگرم) توزین می‌شود. روش وزن‌سنجی برای عیارهای طلای بالای ppm 5 و برای شمش‌های طلا توصیه می‌شود. امکان آن وجود دارد که فلزات دیگر (نظیر Ag، Pb، Pt و سایر PGMها) با وزن نهایی تداخل کنند.



قرائت دستگاهی

قرص شمش تمیز و تسطیح شده و در یک لولة آزمایش قرار می‌گیرد. یک میلی‌لیتر از اسید نیتریک رقیق 1 به 1 به لولة آزمایش افزوده شده و در حمام آب 80 درجة سانتی‌گراد برای مدت 15 دقیقه حرارت داده می‌شود تا Ag حل شود. قرص طلای باقی‌مانده سپس، در همان لولة آزمایش با اضافه کردن 1 میلی‌لیتر اسید کلریدریک غلیظ در حمام آب 80 درجة سانتی‌گراد حل می‌شود. پس از 15 دقیقه، 8 میلی‌لیتر آب برای رساندن حجم کل به 10 میلی‌لیتر افزوده می‌گردد. رسوب کلرید نقره با سانتریفیوژ جدا می‌شود. محلول با استفاده از AAS یا ICP-OES برای تنها عنصر هدف قرائت می‌شود. روش پایانی دستگاهی برای غلظت طلای زیر ppm 5 یا زمانی‌که از نبود فلزات دیگر اطمینان وجود ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرد. AA تقریباً 10 بار آستانة قرائت پایین‌تری نسبت به روش وزن‌سنجی دارد.



قال‌کاری سرندی

قال‌کاری سرندی باید زمانی‌ انجام شود که ذرات درشت طلای موجود، موجب تکرارپذیری ضعیف بین نمونه‌‌های مشابه می‌شود یا زمانی ‌که غلظت طلا بزرگ‌تر از ppm 15 است و نتایج بسیار ‌دقیق مورد نیاز است. آماده‌سازی نمونه نیاز به مدت‌زمان بسیار بیشتری دارد. یک کیلوگرم نمونه از سرند 200 مش (75 میکرون) عبور داده می‌شود. اندازة سرند بسته به ابعاد ذرات طلا ممکن است تغییر کند. وزن هر طبقه ابعادی ثبت می‌شود. بخش روی سرند دارای ذرات درشت طلا بوده و جداگانه عیارسنجی می‌شود. بخش زیر سرند در تقسیم‌کنندة چرخشی تقسیم شده و دو بار آنالیز می‌شود. نتایج عیار در وزن هر بخش ضرب شده و تجمیع می‌گردد. قرائت وزن‌سنجی به‌طور عمده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

طلا و سایر فلزات گران‌بها ممکن است محصولات جانبی فرایندهای مرتبط با سایر محصولات فلزی صنعتی مانند آلومینیوم، بیسموت، کادمیوم، کروم، مس، ایندیم، آهن، سرب، مولیبدن، نیکل، پالادیوم، پلاتین، رودیم، سیلیکون، نقره، تانتالیم، قلع، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم و روی باشند. روش‌های آنالیز مناسب برای اندازه‌گیری فلزات گران‌بها و ناخالصی‌ها در کتب مرجع استاندارد یافت می‌شوند (Dillon, 1955؛ Furman, 1962 ؛ Young, 1971).



فازهای عناصر و آزمایش‌های تشخیصی به‌وسیلة انحلال شیمیایی

آنالیز فاز شیمیایی به‌وسیلة انحلال شیمیایی، ویژگی عنصر موجود در سنگ یا مادة ‌معدنی را تعیین می‌کند. این ویژگی ممکن است درجة اکسیداسیون آن یا جدایش یک عنصر درگیر در یک کانی خاص باشد. تشخیص فاز یک عنصر در بهینه‌سازی فرایندهای هیدرومتالورژیکی و طراحی کارخانه مورد توجه است. آنالیز  فاز شیمیایی که برخی مواقع هیدروژئومتالورژی نامیده می‌شود، جایگرینی برای ارزیابی‌های کامل کانی‌شناسی نیست، اما نتایج ارزان و سریع و کیفی را برای بسیاری از نمونه‌ها فراهم می‌کند. به‌دلیل حلالیت بخشی سایر کانی‌های موجود در همان ماده، این نتایج به‌ندرت کمّی هستند. کلید دستیابی به نتایج معنا‌دار انجام این آنالیزها در شرایط یکنواخت و قابل‌ تکرار است (مثل زمان لیچ، دما، سرعت همزنی، غلظت عامل لیچ، نسبت جامد به مایع و ابعاد ذرات).

آزمون تشخیصی طلا

آنالیز طلا از طریق قال&zwnj;کاری روش مرجح آنالیز برای تعیین غلظت طلای کل است؛ اگرچه برای توسعة فرایند و کنترل مادة معدنی ممکن است به سایر آزمایش&zwnj;های لیچینگ طلا نیاز باشد.

&nbsp;

طلای محلول در سیانور

طلای محلول در سیانور (AuCN) مقدار طلای قابل &zwnj;انحلال در یک غلظت مشخص از سیانور است. نسبت طلای قابل انحلال در سیانور به طلای کل که به&zwnj;روش قال&zwnj;کاری تعیین می&zwnj;شود، و بیشتر به&zwnj;عنوان نسبت سیانید به قال&zwnj;کاری نامیده می&zwnj;شود، پارامتر مهمی در توسعة فرایند و کنترل مادة معدنی است. نتایج حاصل از روش AuCN &nbsp;نشانگر طلای غیرمقاوم است که قابل لیچ با سیانید است&nbsp; &nbsp;و پیش&zwnj;بینی&zwnj;کنندة بازیابی واقعی طلای ذخیره نیست برای عیارهای بیشتر از ppm 0/1 طلای محلول در سیانور (AuCN) از طریق اندازه&zwnj;گیری طلای محلول در 30 میلی&zwnj;لیتر محلول سیانید سدیم 0/3 درصد و &nbsp;محلول سود 0/3 درصد (یا غلظت مورد توافق دیگر) که به&zwnj;مدت 1 ساعت در دمای اتاق مخلوط شده، با استفاده از 15 گرم یا بیشتر نمونة آسیاشدة ریزدانه تعیین می&zwnj;شود. نتایج به&zwnj;دست&zwnj;آمده، شاخصی از سختی لیچینگ به&zwnj;دلیل عوامل مختلفی است که می&zwnj;تواند شامل حضور سولفیدها، ذرات درشت&zwnj;دانة طلا، کربن آلی طلاربا یا مقدار رس باشد،&nbsp; نمونه&zwnj;های دارای طلای درشت&zwnj;دانه نیاز به تکرار آزمایش و میانگین&zwnj;گیری و همچنین، مقدار نمونه و حجم محلول سیانوری بیشتری دارند. برای آزمایش مواد &zwnj;معدنی ذخایر دارای ذرات طلای بزرگ&zwnj;تر از 50 میکرون و برخی ذخایر Cu/Au در مراحل اولیة توسعه، لیچینگ سیانوری شدید (بیش از 3 درصد سیانید &zwnj;سدیم) مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. سیانور قوی&zwnj;تر (3 درصد NaCN به&zwnj;علاوة 1 درصد NaOH) برای شناسایی مناسب طلا مورد &zwnj;نیاز است. این آزمایش برای مشخصه&zwnj;یابی طلای آزاد غیرمقاوم است و استحصال واقعی طلا را پیش&zwnj;بینی نمی&zwnj;کند.

&nbsp;

طلاربایی سیانوری

آنالیز طلاربایی در سیانور یک آزمون تشخیصی برای تخمین ویژگی&zwnj;های طلاربایی است (AuPR). این آزمایش کاملاً با آزمایش AuCN مشابه است، اما طلای افزودنی نیز دارد. غلظت طلای افزودنی ppm 3/4 (0/01 اونس بر تن) به&zwnj;طور معمول، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. شاخص AuPR که با استفاده از عیارهای AuCN و AuPR محاسبه می&zwnj;شود، عموماً در هر ذخیرة حاوی کربن آلی به &zwnj;کار می&zwnj;رود. غلظت سیانور مورد استفاده در AuPR باید برابر غلظت سیانور در آزمایش AuCN باشد. درجة طلاربایی با شاخص طلاربایی تعیین می&zwnj;شود (PRI). طلاربایی همچنین ممکن است به&zwnj;صورت درصد بازیابی طلای افزودنی بیان شود.

AuPR &nbsp;- AuCN + (محلول تزریقی) 3/4 = PRI l

مواد غیرطلاربا هستند، 0= PRI اگر l

مواد به&zwnj;شدت طلاربا هستند، 3 &lt; PRI اگر l

آزمون تشخیصی طلا

آنالیز طلا از طریق قال‌کاری روش مرجح آنالیز برای تعیین غلظت طلای کل است؛ اگرچه برای توسعة فرایند و کنترل مادة معدنی ممکن است به سایر آزمایش‌های لیچینگ طلا نیاز باشد.



طلای محلول در سیانور

طلای محلول در سیانور (AuCN) مقدار طلای قابل ‌انحلال در یک غلظت مشخص از سیانور است. نسبت طلای قابل انحلال در سیانور به طلای کل که به‌روش قال‌کاری تعیین می‌شود، و بیشتر به‌عنوان نسبت سیانید به قال‌کاری نامیده می‌شود، پارامتر مهمی در توسعة فرایند و کنترل مادة معدنی است. نتایج حاصل از روش AuCN  نشانگر طلای غیرمقاوم است که قابل لیچ با سیانید است   و پیش‌بینی‌کنندة بازیابی واقعی طلای ذخیره نیست برای عیارهای بیشتر از ppm 0.1 طلای محلول در سیانور (AuCN) از طریق اندازه‌گیری طلای محلول در 30 میلی‌لیتر محلول سیانید سدیم 0.3 درصد و  محلول سود 0.3 درصد (یا غلظت مورد توافق دیگر) که به‌مدت 1 ساعت در دمای اتاق مخلوط شده، با استفاده از 15 گرم یا بیشتر نمونة آسیاشدة ریزدانه تعیین می‌شود. نتایج به‌دست‌آمده، شاخصی از سختی لیچینگ به‌دلیل عوامل مختلفی است که می‌تواند شامل حضور سولفیدها، ذرات درشت‌دانة طلا، کربن آلی طلاربا یا مقدار رس باشد،  نمونه‌های دارای طلای درشت‌دانه نیاز به تکرار آزمایش و میانگین‌گیری و همچنین، مقدار نمونه و حجم محلول سیانوری بیشتری دارند. برای آزمایش مواد ‌معدنی ذخایر دارای ذرات طلای بزرگ‌تر از 50 میکرون و برخی ذخایر Cu/Au در مراحل اولیة توسعه، لیچینگ سیانوری شدید (بیش از 3 درصد سیانید ‌سدیم) مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیانور قوی‌تر (3 درصد NaCN به‌علاوة 1 درصد NaOH) برای شناسایی مناسب طلا مورد ‌نیاز است. این آزمایش برای مشخصه‌یابی طلای آزاد غیرمقاوم است و استحصال واقعی طلا را پیش‌بینی نمی‌کند.



طلاربایی سیانوری

آنالیز طلاربایی در سیانور یک آزمون تشخیصی برای تخمین ویژگی‌های طلاربایی است (AuPR). این آزمایش کاملاً با آزمایش AuCN مشابه است، اما طلای افزودنی نیز دارد. غلظت طلای افزودنی ppm 3.4 (0.01 اونس بر تن) به‌طور معمول، مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاخص AuPR که با استفاده از عیارهای AuCN و AuPR محاسبه می‌شود، عموماً در هر ذخیرة حاوی کربن آلی به ‌کار می‌رود. غلظت سیانور مورد استفاده در AuPR باید برابر غلظت سیانور در آزمایش AuCN باشد. درجة طلاربایی با شاخص طلاربایی تعیین می‌شود (PRI). طلاربایی همچنین ممکن است به‌صورت درصد بازیابی طلای افزودنی بیان شود.

AuPR  - AuCN + (محلول تزریقی) 3.4 = PRI l

مواد غیرطلاربا هستند، 0= PRI اگر l

مواد به‌شدت طلاربا هستند، 3 < PRI اگر l

آزمون تشخیصی طلای تجمیعی 

آزمایش تشخیصی طلای تجمیعی زمانی انجام می&zwnj;شود که درگیری کانی&zwnj;های طلا نامعلوم بوده و رفع مشکل فرایند نیاز به اطلاع از رفتار طلا دارد. آزمایش تشخیصی کامل روی یک نمونة بزرگ 0/5 تا 1 کیلوگرمی انجام می&zwnj;شود. نمونه به&zwnj;صورت شیمیایی عمل&zwnj;آوری می&zwnj;شود تا طلای درگیر در کانی&zwnj;های مختلف آزاد شوند (جدول 7). تمام مراحل پیش&zwnj;عمل&zwnj;آوری ذکر&zwnj;شده می&zwnj;تواند مطابق با بافت ماده تغییر کنند. دما، پتانسیل، غلظت، زمان عمل&zwnj;آوری و غیره نقش عمده&zwnj;ای را در انتخاب مرحلة پیش&zwnj;عمل&zwnj;آوری مورد نظر بازی می&zwnj;کنند. جزئیات به&zwnj;طور کامل در منابع تومیلتی و اشمیت1&nbsp;(1986) و لورنزن2&nbsp;(1995) مورد بحث قرار گرفته است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/62.png" style="height:394px; width:770px" />

فازهای کانی&zwnj;های مس

مس کل بیش از 0/02 درصد برای ارزیابی رفتار در فرایندهای متالورژیکی لیچ می&zwnj;شود. برخلاف مس کل، هضم&zwnj;های بخشی میزان خطای بسیار بیشتری دارند. یکنواختی در آزمایش، کلید دستیابی به داده&zwnj;های مفید برای ارزیابی تغییرات کانی مس است. محلول&zwnj;های لیچ قوی&zwnj;تر، همزنی شدید، دمای لیچ، زمان همزنی و ابعاد ذرات متغیرهایی هستند که نتایج را تحت &zwnj;تأثیر قرار می&zwnj;دهند. این مراحل لیچینگ انتخابی کانی&zwnj;ها به&zwnj;ترتیب، بر روی یک نمونة واحد انجام می&zwnj;شوند تا به&zwnj;طور نیمه&zwnj;کمی قابلیت بازیابی در روش&zwnj;های مختلف فراوری کانسنگ مس را شناسایی کنند. مقدار واقعی هر کانی حل&zwnj;شده در هر مرحلة لیچ بسته به کانی&zwnj;شناسی نمونه، ابعاد ذرات و دیگر ویژگی&zwnj;های فیزیکی می&zwnj;تواند متغیر باشد. تفاوت&zwnj;های موجود در جزئیات روش میان آزمایشگاه&zwnj;های مختلف باید پیش از آنالیز مورد توافق قرار گرفته و با وسواس فراوان مستندسازی شوند. پیش&zwnj;فرض&zwnj;های کانی&zwnj;های مس باید با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد تأیید قرار گیرد.

&nbsp;

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Tumilty and Schmidt
</div>

<div id="ftn2">
2- Lorenzen
</div>
</div>

آزمون تشخیصی طلای تجمیعی

آزمایش تشخیصی طلای تجمیعی زمانی انجام می‌شود که درگیری کانی‌های طلا نامعلوم بوده و رفع مشکل فرایند نیاز به اطلاع از رفتار طلا دارد. آزمایش تشخیصی کامل روی یک نمونة بزرگ 0.5 تا 1 کیلوگرمی انجام می‌شود. نمونه به‌صورت شیمیایی عمل‌آوری می‌شود تا طلای درگیر در کانی‌های مختلف آزاد شوند (جدول 7). تمام مراحل پیش‌عمل‌آوری ذکر‌شده می‌تواند مطابق با بافت ماده تغییر کنند. دما، پتانسیل، غلظت، زمان عمل‌آوری و غیره نقش عمده‌ای را در انتخاب مرحلة پیش‌عمل‌آوری مورد نظر بازی می‌کنند. جزئیات به‌طور کامل در منابع تومیلتی و اشمیت[1] (1986) و لورنزن[2] (1995) مورد بحث قرار گرفته است.

فازهای کانی‌های مس

مس کل بیش از 0.02 درصد برای ارزیابی رفتار در فرایندهای متالورژیکی لیچ می‌شود. برخلاف مس کل، هضم‌های بخشی میزان خطای بسیار بیشتری دارند. یکنواختی در آزمایش، کلید دستیابی به داده‌های مفید برای ارزیابی تغییرات کانی مس است. محلول‌های لیچ قوی‌تر، همزنی شدید، دمای لیچ، زمان همزنی و ابعاد ذرات متغیرهایی هستند که نتایج را تحت ‌تأثیر قرار می‌دهند. این مراحل لیچینگ انتخابی کانی‌ها به‌ترتیب، بر روی یک نمونة واحد انجام می‌شوند تا به‌طور نیمه‌کمی قابلیت بازیابی در روش‌های مختلف فراوری کانسنگ مس را شناسایی کنند. مقدار واقعی هر کانی حل‌شده در هر مرحلة لیچ بسته به کانی‌شناسی نمونه، ابعاد ذرات و دیگر ویژگی‌های فیزیکی می‌تواند متغیر باشد. تفاوت‌های موجود در جزئیات روش میان آزمایشگاه‌های مختلف باید پیش از آنالیز مورد توافق قرار گرفته و با وسواس فراوان مستندسازی شوند. پیش‌فرض‌های کانی‌های مس باید با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مورد تأیید قرار گیرد.



آزمون مس محلول در اسید (CuAS)

آزمون مس محلول در اسید&nbsp;(CuAS)

مادة معدنی به&zwnj;طور معمول، با اسید سولفوریک ضعیف (100 گرم بر لیتر) برای مدت 1 ساعت در دمای اتاق تحت لیچینگ قرار می&zwnj;گیرد. CuAS به&zwnj;آسانی کانی&zwnj;های مس اکسیدی قابل &zwnj;لیچ، نظیر مالاکیت، آزوریت، کریزوکولا و بخش&zwnj;هایی از کوپریت و تنوریت همچنین مقدار مس موجود در سولفیدهای مس ثانویه محلول در اسید را در نتیجة اکسیداسیون با یون فریک برآورد می&zwnj;کند. در صورتی که هدف تمییز مس اکسیدی از مس سولفیدی در فرایندهای فلوتاسیون باشد، آزمون اکسید مس (CuOX) مناسب&zwnj;تر است. در این مورد، آهن فریک به&zwnj;طور شیمیایی به فرو احیا می&zwnj;شود تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. افزودن اسید سیتریک، اکسیداسیون کالکوسیت با آهن سه&zwnj;ظرفیتی را به&zwnj; حداقل می&zwnj;رساند.

&nbsp;

آزمون اکسید مس (CuOX)

مادة &zwnj;معدنی در اسید سولفوریک ضعیف افزون&zwnj;بر یک عامل احیاکننده (100 گرم بر لیتر اسید سولفوریک + 15 گرم بر لیتر سولفیت سدیم) به&zwnj;مدت یک ساعت در دمای اتاق لیچ می&zwnj;شود. از آنجا که آهن فریک به فرو احیا شده است و مس موجود در سولفیدهای ثانویه لیچ نمی&zwnj;شوند، CuOX گزارش می&zwnj;شود. به&zwnj;عنوان جایگزین اسید سولفورو ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، اما پرهزینه است. 

&nbsp;

آزمون لیچ سریع مس (CuQLT)

مادة &zwnj;معدنی در اسید &zwnj;سولفوریک ضعیف افزون&zwnj;بر آهن سه&zwnj;ظرفیتی (100 گرم بر لیتر اسید سولفوریک + 5 گرم بر لیتر یون فریک به&zwnj;شکل سولفات) برای مدت&zwnj;زمان 1 ساعت در دمای اتاق لیچ می&zwnj;شود. CuQLT به&zwnj;آسانی مس قابل لیچ را مشابه لیچینگ برجا برآورد می&zwnj;کند و مشتمل بر اکسید و بخشی از مس موجود در سولفیدهای ثانویه است. CuQLT برای کاربردهای بیولیچینگ نیز کاربرد دارد. 

&nbsp;

آزمون مس محلول در سیانور (CuCN) &nbsp;

مادة &zwnj;معدنی با محلولی از 3 درصد سیانید سدیم و 3 درصد سود به&zwnj;مدت 1 ساعت در دمای اتاق لیچ می&zwnj;شود. در لیچینگ سیانوری، &nbsp;اکسیدها (به&zwnj;استثنای کریزوکولا که فقط بخشی از آن هضم می&zwnj;شود)، سولفیدهای ثانویه شامل کالکوسیت، کوولیت و بخش اعظم بورنیت و آنارژیت حل می&zwnj;شود. بخش اعظم محتوای کالکوپیریت در کانسنگ حل&zwnj;نشده باقی می&zwnj;ماند. در این آزمون سیانور مصرفی توسط کانی&zwnj;های مس قابل برآورد خواهد بود.

&nbsp;

آزمون لیچ &nbsp;مرحله&zwnj;ای مس (Cu-Seq)

این لیچ، ترکیبی از CuAS، CuCN، و مس کل است که بر روی یک &zwnj;نمونة واحد به&zwnj;طور مرحله&zwnj;ای انجام می&zwnj;شود. این روش یک نوع عیارسنجی ویژه است که گاهی در صورت درخواست برای برآورد مس موجود در کانی&zwnj;ها مورد کاربرد قرار می&zwnj;گیرد. 

&nbsp;

مادة معدنی به‌طور معمول، با اسید سولفوریک ضعیف (100 گرم بر لیتر) برای مدت 1 ساعت در دمای اتاق تحت لیچینگ قرار می‌گیرد. CuAS به‌آسانی کانی‌های مس اکسیدی قابل لیچ، نظیر مالاکیت، آزوریت، کریزوکولا و بخش‌هایی از کوپریت و تنوریت همچنین مقدار مس موجود در سولفیدهای مس ثانویه محلول در اسید را در نتیجة اکسیداسیون با یون فریک برآورد می‌کند. در صورتی که هدف تمییز مس اکسیدی از مس سولفیدی در فرایندهای فلوتاسیون باشد، آزمون اکسید مس (CuOX) مناسب‌تر است. در این مورد، آهن فریک به‌طور شیمیایی به فرو احیا می‌شود تا از اکسیداسیون جلوگیری شود. افزودن اسید سیتریک، اکسیداسیون کالکوسیت با آهن سه‌ظرفیتی را به‌ حداقل می‌رساند.

آزمون اکسید مس (CuOX)
مادة معدنی در اسید سولفوریک ضعیف افزون‌بر یک عامل احیاکننده (100 گرم بر لیتر اسید سولفوریک + 15 گرم بر لیتر سولفیت سدیم) به‌مدت یک ساعت در دمای اتاق لیچ می‌شود. از آنجا که آهن فریک به فرو احیا شده است و مس موجود در سولفیدهای ثانویه لیچ نمی‌شوند، CuOX گزارش می‌شود. به‌عنوان جایگزین اسید سولفورو ممکن است مورد استفاده قرار گیرد، اما پرهزینه است. 

آزمون لیچ سریع مس (CuQLT)
مادة معدنی در اسید سولفوریک ضعیف افزون‌بر آهن سه‌ظرفیتی (100 گرم بر لیتر اسید سولفوریک + 5 گرم بر لیتر یون فریک به‌شکل سولفات) برای مدت‌زمان 1 ساعت در دمای اتاق لیچ می‌شود. CuQLT به‌آسانی مس قابل لیچ را مشابه لیچینگ برجا برآورد می‌کند و مشتمل بر اکسید و بخشی از مس موجود در سولفیدهای ثانویه است. CuQLT برای کاربردهای بیولیچینگ نیز کاربرد دارد. 

آزمون مس محلول در سیانور (CuCN)  
مادة معدنی با محلولی از 3 درصد سیانید سدیم و 3 درصد سود به‌مدت 1 ساعت در دمای اتاق لیچ می‌شود. در لیچینگ سیانوری،  اکسیدها (به‌استثنای کریزوکولا که فقط بخشی از آن هضم می‌شود)، سولفیدهای ثانویه شامل کالکوسیت، کوولیت و بخش اعظم بورنیت و آنارژیت حل می‌شود. بخش اعظم محتوای کالکوپیریت در کانسنگ حل‌نشده باقی می‌ماند. در این آزمون سیانور مصرفی توسط کانی‌های مس قابل برآورد خواهد بود.

آزمون لیچ  مرحله‌ای مس (Cu-Seq)
این لیچ، ترکیبی از CuAS، CuCN، و مس کل است که بر روی یک نمونة واحد به‌طور مرحله‌ای انجام می‌شود. این روش یک نوع عیارسنجی ویژه است که گاهی در صورت درخواست برای برآورد مس موجود در کانی‌ها مورد کاربرد قرار می‌گیرد. 

آزمون مس محلول در آب (CuWS)

آزمون مس محلول در آب (CuWS)

در این روش، کانسنگ مس در آب دیونیزه لیچ می&zwnj;شود. این روش برخی اوقات به&zwnj;همراه سایر عوامل لیچینگ مس شامل EDTA (&zwnj;اتیلن &zwnj;دی&zwnj;امین &zwnj;تترا&zwnj; استیک اسید)، برای مشخصه&zwnj;یابی مواد معدنی اکسید شده (برای مثال، مواد معدنی انبار&zwnj;شده)، برای فهمیدن دلیل بازیابی پایین یا ارزیابی پتانسیل مخاطرات &zwnj;زیست&zwnj;محیطی استفاده می&zwnj;شود. 

&nbsp;

فازهای کربن و گوگرد

کربن و گوگرد کل ابتدا در دستگاه&zwnj;های آنالیز احتراقی مادون قرمز اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شوند. بخش دوم از همان نمونة لیچ یا تشویه&zwnj;شده و کربن و گوگرد باقی&zwnj;مانده به&zwnj;طور مجدد با دستگاه آنالیز احتراقی مادون قرمز آنالیز می&zwnj;شود. محلول لیچ و یا دمای تشویه بستگی به کانی گوگرد داشته و دانش کانی&zwnj;&zwnj;شناسی برای بهترین تصمیم&zwnj;گیری مورد &zwnj;نیاز است. در جدول 8، روش&zwnj;های فازشناسی گوگرد، پیش&zwnj;فرض&zwnj;ها و تداخل کانی&zwnj;ها در هر روش خلاصه شده است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/31/64.png" style="height:853px; width:770px" />

&nbsp;

در این روش، کانسنگ مس در آب دیونیزه لیچ می‌شود. این روش برخی اوقات به‌همراه سایر عوامل لیچینگ مس شامل EDTA (اتیلن دی‌امین تترا‌ استیک اسید)، برای مشخصه‌یابی مواد معدنی اکسید شده (برای مثال، مواد معدنی انبار‌شده)، برای فهمیدن دلیل بازیابی پایین یا ارزیابی پتانسیل مخاطرات زیست‌محیطی استفاده می‌شود. 

فازهای کربن و گوگرد
کربن و گوگرد کل ابتدا در دستگاه‌های آنالیز احتراقی مادون قرمز اندازه‌گیری می‌شوند. بخش دوم از همان نمونة لیچ یا تشویه‌شده و کربن و گوگرد باقی‌مانده به‌طور مجدد با دستگاه آنالیز احتراقی مادون قرمز آنالیز می‌شود. محلول لیچ و یا دمای تشویه بستگی به کانی گوگرد داشته و دانش کانی‌شناسی برای بهترین تصمیم‌گیری مورد نیاز است. در جدول 8، روش‌های فازشناسی گوگرد، پیش‌فرض‌ها و تداخل کانی‌ها در هر روش خلاصه شده است.
عیارسنجی	روش	مفروضات روش	کانی‌‌های تعیین‌‌شده	تداخل کانی‌‌ها
S (کل)	لکو	تمام گوگرد به گاز تبدیل و اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	همة کانی‌‌های گوگرد	بدون تداخل
گوگرد سولفیدی	روش الف
روش ب
روش ج
روش د
روش ه
روش و	SS = SCIS
SS = SCIS /HCl
˚C550 SS = S(tot) – SAP
˚C650 SS = S(tot) – SAP
SS = SAI
SS =  SAICONC	رجوع به SCIS
رجوع به SCIS/HCl
رجوع به ˚C550 SAP
رجوع به ˚C650 SAP
رجوع به SAI
رجوع به SAICONC	
گوگرد سولفاتی	روش ز
روش ح
روش ط
روش ی
روش ک
روش ل	= S(tot) – SCIS 4SO
= S(tot) –SCIS/HCl 4SO
˚C 550 SAP = 4SO
˚C 650 SAP = 4SO
S(tot) – SAI = 4SO
S(tot) – SAICONC = 4SO	رجوع به SCIS
رجوع به SCIS/HCl
رجوع به ˚C550 SAP
رجوع به ˚C650 SAP
رجوع به SAI
رجوع به SAICONC	
SCIS	هضم در کربنات سدیم، فیلتر/سولفید با لکو	سولفات حل شده و سولفیدها برجا می‌‌مانند.	سولفید موجود در پیریت، پیروتیت، مارکاسیت و کانی‌‌های سولفیدی فلزات پایه به‌‌عنوان سولفید اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	باریت، آلونیت، و سولفات سرب به‌‌طور کامل حل نمی‌‌شوند، منجر به نتایج سولفید بالا می‌‌شود. ارپیمنت و رالگار حل می‌‌شوند و منجر به نتایج سولفید پایین می‌‌شود.
SCIS/HCl	هضم در کربنات سدیم، فیلتر، سولفیدهای آرسنیک حل شده با HCl رسوب کرده، فیلتر و لکو سولفید	کانی‌‌های سولفات و ارپیمنت و رالگار حل می‌‌شوند، سولفیدها فیلتر می‌شوند، ارپیمنت و راگار به‌طور مجدد در طول اسیدی کردن رسوب کرده و فیلتر می‌‌شوند.	گوگرد موچود در پیریت، پیروتیت، مارکاسیت، ارپیمنت و رالگار و کانی‌‌های سولفید فلزات پایه به‌‌عنوان سولفید  اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	باریت، آلونیت و سولفات سرب به‌‌طور کامل حل نمی‌‌شوند و منجر به نتایج سولفید بالا می‌‌شود.
˚C 550 SAP	پیرولیز در 550 درجة سانتی‌‌گراد / لکو سولفات	سولفیدها خارج شده و سولفات‌‌ها باقی می‌‌مانند.	گوگرد موجود در پیریت، پیروتیت، مارکاسیت و فلزات پایه به‌‌جز مس، سرب و روی تبخیر می‌‌شوند سولفات باقی‌مانده اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	کانی‌‌های کربناتی دی‌‌اکسید‌‌گوگرد را جذب می‌‌کنند، منجر به نتایج سولفات بالا می‌‌شود. کانی‌‌های مس تبخیر نمی‌‌شوند، منجر به نتایج سولفات بالا می‌‌شوند. جاروسیت ممکن است به‌صورت بخشی خارج شده و منجر به نتایج سولفات پایین شود.

منجر به نتایج سولفات پایین شود.
˚C 650 SAP	پیرولیز در 650 درجة سانتی‌‌گراد / لکو سولفات	سولفیدها خارج شده و سولفات‌‌ها باقی می‌‌مانند.	گوگرد موجود در پیریت، پیروتیت، مارکاسیت و کانی‌های سولفیدی فلزات پایه تبخیر می‌شوند. سولفات باقی‌‌مانده اندازه‌‌گیری می‌شود.	کانیهای کربناته و آهک دی‌اکسید گوگرد را جذب می‌کنند، منجر به نتایج سولفات بالا می‌شود. جاروسیت ممکن است به‌صورت بخشی خارج شده و منجر به نتایج سولفات پایین شود.
SAI	هضم  در HCl، فیلتر/لکو سولفید	سولفات‌ها حل می شوند و سولفیدها باقی می‌‌مانند.	 پیریت، مارکاسیت و فلزات پایه به‌‌عنوان سولفید در بخش باقی‌مانده اندازه‌‌گیری می‌‌شوند.	پیروتیت در اسید حل می‌‌شود و منجر به نتایج سولفید پایین می‌‌شود. باریت، آلونیت، و سولفات سرب به‌‌طور کامل حل نشده و منجر به نتایج سولفید بالا می‌‌شود.
SAICONC	هضم در HCl قوی، فیلتر/لکو	سولفات‌ها حل شده و سولفیدها باقی می‌مانند.	 پیریت، مارکاسیت و سولفید فلزات پایه 	پیروتیت در اسید حل می‌‌شود ، منجر به سولفید پایین در نتایج می‌‌شود. باریت، آلونیت و سولفات سرب به‌‌طور کامل حل می‌‌شوند و نتایج سولفید را بهبود می‌‌دهند.
گوگرد عنصری زیر 5 درصد	کلروفرم/ماورای بنفش – قابل‌‌مشاهده	گوگرد عنصری حل‌‌ شده و در محلول اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	گوگرد عنصری	گوگرد عنصری بزرگ‌‌تر یا مساوی 5 درصد در کلروفرم حل نمی‌‌شود. وزن  کمتر می‌‌تواند نتایج را بهبود دهد.
گوگرد عنصری  بزرگ‌تر یا مساوی 5 درصد	دی‌‌سولفید‌‌کربن /وزن‌سنجی	گوگرد عنصری حل و در محلول باقی‌مانده اندازه‌‌گیری می‌‌شود.	گوگرد عنصری	گوگرد عنصری کمتر از 5 درصد دقت را کاهش می‌‌دهد. 
HCl = اسید هیدروکلریک
SAI = گوگرد – اسید هیدروکلریک – نامحلول
SAICONC گوگرد – اسید قوی – نامحلول پس از هضم (معرف سولفید در کنسانتره)
SAP =  گوگرد پس از پیرولیز
SCIS = کربنات سدیم – گوگرد نامحلول (معرف گرگرد سولفیدی در بسیاری موارد)
SS =  گوگرد سولفیدی

فازهای  گوگرد
برای انتخاب فرایند متالورژیکی و ارزیابی‌های زیست‌محیطی نظیر تخمین قابلیت تولید اسید، تعیین مقدار گوگرد سولفیدی و سولفاتی در نمونه‌ها مورد نیاز است. تعیین گوگرد سولفیدی می‌تواند دشوار باشد و روش‌های متفاوتی در آزمایشگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. مقدار آن را می‌توان به‌طور مستقیم یا از طریق تفاضل گوگرد سولفاتی از گوگرد کل اندازه‌گیری نمود.
در صورتی که روش تشویه یا پیرولیز برای اندازه‌گیری گوگرد سولفاتی انتخاب شود، برای حذف گوگرد سولفیدی نمونه تشویه شده  و سپس، گوگرد در بخش باقی‌مانده تعیین می‌شود که به آن گوگرد پس از پیرولیز اطلاق می‌شود. دمایی که در تشویه سولفیدها  استفاده می شود باید پیش از آنالیز مورد توافق قرار گیرد و مستند شود، زیرا برای تخمین قابلیت تولید اسید از پیریت از دمای 550 درجة سانتی‌گراد استفاده می‌شود، در حالی که برای تخمین مقدار سولفید کل از دمای 650 درجة سانتی‌گراد استفاده می‌شود (ASTME 1915, 2013). روش دیگر برای تعیین گوگرد سولفیدی، لیچینگ داغ سولفات‌های محلول با کربنات سدیم رقیق و یا با HCl رقیق برای گزارش گوگرد نامحلول در کربنات سدیم یا گوگرد نامحلول در اسید هیدروکلریک است. باقی‌مانده سولفیدی شسته، خشک و توسط دستگاه احتراق مادون قرمز آنالیز می‌شود. پیش از انتخاب روش مناسب، لازم است آنالیز XRD انجام شود، زیرا گوگرد سولفیدی بسته به نوع کانی‌های گوگرد‌دار موجود می‌تواند کمتر یا بیشتر برآورد شود. کانی‌های تداخل‌کنندة معمول برای انتخاب روش تعیین گوگرد سولفیدی آلونیت، باریت، جاروسیت، ارپیمنت، رالگار، پیروتیت و کربنات‌ها هستند. برای تعیین مناسب‌ترین روش در تعیین گوگرد سولفیدی به جدول 8، مراجعه کنید. 
گوگرد عنصری یا طبیعی گاهی در برخی مواد‌ معدنی به‌طور طبیعی وجود دارد یا محصولی از فرایندهای متالورژیکی می‌تواند باشد. اگر گوگرد عنصری در مقادیر بیش از 01/0 درصد وجود داشته باشد، مفروضات جدول 8، نامعتبر بوده و باید روش مناسب برای تعیین گوگرد با متخصص متالورژی پروژه مورد بحث و بررسی قرار گیرد. گوگرد عنصری یک کانی بالقوه تولید‌کنندة اسید برای شناسایی توده‌های معدنی و سنگ‌های باطله محسوب می‌شود. 

فازهای  کربن
کربن آلی و غیرآلی در توسعة فرایندهای طلا مورد توجه قرار دارد. کربن آلی که کربن غیرمحلول در اسید  (CAI) نیز نامیده می‌شود، از طریق لیچینگ داغ در اسید هیدروکلریک رقیق، خروج 2CO، و اندازه‌گیری کربن باقی‌مانده از طریق آنالیز احتراق مادون قرمز تعیین می‌شود. کربن آلی در فرایند استحصال سیانوری طلا مزاحم بوده و CAI امکان پیش‌بینی قابلیت طلاربایی کانسنگ مورد نظر را فراهم می‌کند. آنالیز CAI می‌تواند شامل اندازه‌گیری کربن گرافیتی غیرطلاربا بوده و با شاخص طلاربایی برای اطمینان داشتن همبستگی دارد. کربن گرافیتی با تشویه و در ادامه، شسشتو در اسید هیدروکلریک تعیین می‌شود. همچنین، کربن گرافیتی از طریق وزن‌سنجی حرارتی جدا می‌شود. CAI کسرشده از کربن کل، معرف کربن غیرآلی (کربن کربناتی) است و برای تخمین قابلیت خنثی‌سازی اسید در باطله‌ها از نقطه نظر زیست‌محیطی به کار گرفته می‌شود. 

فاز کانی‌های سایر مواد به‌سیلة انحلال شیمیایی
شناسایی فازهای کانی‌شناسی با به‌کارگیری XRD، SEM و سایر ابزارهای کانی‌شناسی تسهیل شده است؛ اگرچه، زمانی که دستگاه‌های کانی‌شناسی در دسترس نباشد، همچنان روش‌های شیمیایی در جدایش فازها برای هیدرومتالورژی و کنترل مواد‌ معدنی مفید است. برای اعتبارسنجی پیش‌فرض‌های در نظر گرفته‌شده برای فازهای شیمیایی لازم است کانی‌شناسی نمونه به‌طور کامل انجام شود. فهرستی کوتاه از حلال‌های مورد استفاده برای شناسایی سریع فازهای عنصری در چند نوع مادة معدنی در جدول 9، ارائه شده است. جزئیات بیشتری از هر کدام را می‌توان در استجر  (1976) یافت.

جدول 9. آنالیز فازهای شیمیایی سنگ‌‌ها و مواد معدنی
کانی درگیر با	 عمل‌آوری	جدایش کانی‌‌ها
آلومینیوم	تعیین‌شده به‌وسیلة 
نرخ انحلال در KOH (هیدروکسید پتاسیم)	کانی‌‌های بوکسیت، گیبسیت، بوهمیت  و دیاسپور و «آلومینیوم در دسترس»
	NaOH + HCl	فقط گیبسیت
	HCl (1:1) در حال جوش با نسبت 	جدایش کانی‌‌های فسفات آلومینیوم نظیر کراندولیت و میسلیت از کائولینیت
آنتیموان	اسید تارتاریک	جدایش اکسیدهای آنتیموان از سولفیدها
بریلیم	اسید هیدروکلریک 3 درصد و تشویه	جدایش چندین کانی بریلیوم از هم
بیسموت	محلول تیواوره 5 درصد در اسید سولفوریک 5/0 نرمال	کانی‌‌های اکسیدی بیسموت از سایر کانی‌‌های بیسموت
	نیترات نقره 1/0 مولار دراسید نیتریک 5/0 تا 0/1 مولار	بیسموت طبیعی از سایر سولفیدهای بیسموت
کلسیم	محلول ساکارز	CaO آزاد از 2(4PO)3Ca، 2CaF، 3CaCO و 4CaSO
	اسید استیک 5 تا 10 درصد	کلسیت، 3CaCO می‌‌تواند به‌طور انتخابی در حضور فلوریت، 2CaF حل شود.
مس	HCl رقیق در اتانول افزون‌بر کلرید قلع	کوپریت، O2Cu به‌‌طور انتخابی از مادة‌‌ معدنی دارای مس طبیعی و تنوریت CuO استحصال می‌‌شود.
	کلرید فریک در HCl 3 مولار	مس طبیعی از تنوریت
	(الف) محلول 1 درصد یونیتیول در HCl 5 درصد	آزوریت، مالاکیت و کوپریت از سایر کانی‌‌های مس
	(ب) محلول سولفیت سدیم 2 درصد در اسیدسولفوریک 3 درصد پس از (الف)	کریزوکولا از سولفیدهای مس
ژرمانیوم (در خاکستر زغال)	آمونیاک 1/0 مولار	2GeO از سایر کانی‌‌های Ge
ایندیوم	آب	3(4SO)2In
	محلول بروم 3 درصد در متانول	3S2In
	اسید هیدروکلریک 3 مولار	3O2In
آهن (در کانسنگ‌های احیاشده)	برم در الکل	آهن فلزی
آهن	HCl در یک اتمسفر خنثی، سپس تیتراسیون فرو با دی کرومات	FeO و 3O2Fe در مواد معدنی احیاشده آهن (پس از حذف آهن فلزی)
	HCl 1 درصد در 4PO3H افزون‌بر پراکسید هیدروژن	جدایش مگنتیت از هماتیت
	مخلوط اسید سولفوریک و هیدروفلوریک یا وانادات آمونیوم. تیتراسیون فرو با پرمنگنات	جدایش آهن فرو از فریک در سنگ‌ها و مواد معدنی
	برم در اتانول	استخراج پیروتیت، کالکوپیریت و بورنیت از پیریت
سرب	محلول کلرید سدیم 25 درصد	انگلزیت، 4PbSO
	محلول استات آمونیوم 15 درصد در اسید استیک 3 درصد	سروزیت، 3PbCO
منگنز	سولفات آمونیوم 6 نرمال اسیدی‌شده با اسیدسولفوریک تاpH  برابر 2	جدایش 3MnCO از 2MnO
مولیبدن	محلول آمونیاک 20 تا 50 درصد	3MoO از 2MoS تشویه‌‌شده
نیکل – کبالت	اسید اسکوربیک – پرکسید هیدروژن	کانی‌‌های سولفیدی Ni، Co و مس در سنگ‌‌ها
تانتالیوم – نیوبیوم	مخلوط HF و HCl در اندکی فشار بالا	پیروکلر و میکرولیت از سیمپزونیت
اورانیوم	محلول 5 درصد تری-ان-‌‌اکتیل‌‌آمین در گزیلن	U  شش‌‌ظرفیتی از چهار‌‌ظرفیتی جداشده
روی	اسید استیک 5 درصد در حال جوش	روی اکسیده از  اسفالریت
برگرفته از: (Steger, 1976)

آنالیز شیمی تر سنتی

تا پیش از سال 1960، آنالیز شیمی تر سنتی تنها وسیله برای تعیین ترکیب شیمیایی کانی&zwnj;ها بود. چنین آنالیزهایی به&zwnj;وسیلة عواملی که پیش از این بحث شد، نظیر اندازة نمونه&zwnj;گیری محدود بودند؛ اگرچه روش&zwnj;هایی برای آنالیز نمونه&zwnj;های بسیار اندک نیز توسعه یافته بودند. برای یک دانشجوی متالورژی استخراجی مهم است که بداند بسیاری از فرایندهای هیدرومتالورژیکی (نظیر انحلال، جدایش، تغلیظ، تخلیص و آب&zwnj;کاری فلزی)، اصول شیمیایی اکسیداسیون، احیا، کیلیتی&zwnj;شدن، هیدرولیز و غیره را شامل می&zwnj;شود. این مراحل در آنالیز شیمیایی سنتی نیز به&zwnj; کار رفته&zwnj;اند و بنابراین، می&zwnj;توان هیدرومتالورژی را شیمی آنالیز کاربردی تلقی کرد؛ با تنها این اختلاف که مقیاس مراحل متفاوت است. در انجام مطالعات شناسایی به&zwnj;روش آنالیز شیمیایی، می&zwnj;توان محلول&zwnj;های مرتبط با عملیات صنعتی را در روش&zwnj;هایی یافت که پیش از این توسط شیمی&zwnj;دانان آنالیز توسعه یافته&zwnj;اند.

&nbsp; &nbsp;آنالیز شیمی تر شامل انحلال کانی به درون محلول است. برای اینکه انحلال به&zwnj;طور کامل رخ دهد، کانی عموماً در ابتدا به پودر دانه&zwnj;ریزی آسیا می&zwnj;شود (برای افزایش سطح) و حلال مناسبی باید مورد استفاده قرار &zwnj;گیرد. آنالیز شیمی تر به سه نوع وزن&zwnj;سنجی، حجم&zwnj;سنجی و رنگ&zwnj;&zwnj;&zwnj;سنجی دسته&zwnj;بندی می&zwnj;شود.

&nbsp;

آنالیز وزن&zwnj;سنجی

آنالیز به&zwnj;روش وزن&zwnj;سنجی زمانی انجام می&zwnj;شود که عنصر مورد &zwnj;نظر به&zwnj;صورت یک ترکیب رسوب می&zwnj;کند. سپس، رسوب جهت تعیین نسبت وزن آن به نمونة اولیه توزین می&zwnj;شود (برای مثال، رسوب 4BaSO باریم سولفات برای اندازه&zwnj;گیری سولفات).

&nbsp;

&nbsp;

آنالیز حجم&zwnj;&zwnj;سنجی

آنالیز به&zwnj;روش حجم&zwnj;&zwnj;سنجی یک روش آنالیز شیمیایی کمّی است که برای تعیین غلظت یک جزء نامعلوم به&zwnj;&zwnj; کار گرفته می&zwnj;&zwnj;&zwnj;&zwnj;شود. در این روش یک محلول تیترکننده به&zwnj;&zwnj;عنوان محلول استاندارد آماده&zwnj;&zwnj;سازی می&zwnj;&zwnj;شود. غلظت و حجم معلوم از محلول تیتراسیون با محلول جز مورد نظر واکنش داده می&zwnj;&zwnj;شود. حجم تیترکننده&zwnj;&zwnj;ای که واکنش داده است، ثبت و غلظت جزء نامعلوم محاسبه می&zwnj;&zwnj;شود. در ادامه، تیتراسیون&zwnj;&zwnj;های متداول که در آزمایشگاه آنالیز بر روی نمونه&zwnj;&zwnj;های متالورژیکی انجام می&zwnj;&zwnj;شوند، ارائه شده است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">تیتراسیون نیترات نقره جهت تعیین سیانور آزاد از طریق تشکیل کمپلکس سیانید نقره -2(CN)Ag از نقره. مثال دیگر تیتراسیون نیترات نقره برای کلرید آزاد است وقتی کهAg+ &nbsp;و Cl- به شکل کلرید نقره (AgCl) با یکدیگر رسوب می&zwnj;&zwnj;کنند. الکترود نقره تغییرات پتانسیل در هر دوی تیتراسیون&zwnj;&zwnj;ها را اندازه&zwnj;&zwnj;گیری می&zwnj;کند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">تیتراسیون یدید کوتاه روشی بسیار دقیق برای تعیین مس در کنسانتره&zwnj;&zwnj;های مس برای توافق میان خریدار و فروشنده است. در ابتدا مس در اسید مخلوط حل می&zwnj;&zwnj;شود. مس سه&zwnj;&zwnj;ظرفیتی یدید پتاسیم (KI) را به 2I اکسید می&zwnj;&zwnj;کند. پس از آن برای تیتراسیون 2I، تیوسولفات سدیم (3O2S2Na) که معادل تعداد مول مس موجود در محلول است، مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد.&nbsp; </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">برای تعیین نیکل در کنسانترة نیکل، دی&zwnj;&zwnj;متیل گلی اکسیم نیکل را رسوب داده و به&zwnj;&zwnj;دنبال آن تیتراسیون با EDTA انجام می&zwnj;&zwnj;شود.</li>
</ul>

آنالیز حجم‌‌سنجی

آنالیز به‌روش حجم‌‌سنجی یک روش آنالیز شیمیایی کمّی است که برای تعیین غلظت یک جزء نامعلوم به‌‌ کار گرفته می‌‌‌‌شود. در این روش یک محلول تیترکننده به‌‌عنوان محلول استاندارد آماده‌‌سازی می‌‌شود. غلظت و حجم معلوم از محلول تیتراسیون با محلول جز مورد نظر واکنش داده می‌‌شود. حجم تیترکننده‌‌ای که واکنش داده است، ثبت و غلظت جزء نامعلوم محاسبه می‌‌شود. در ادامه، تیتراسیون‌‌های متداول که در آزمایشگاه آنالیز بر روی نمونه‌‌های متالورژیکی انجام می‌‌شوند، ارائه شده است:

تیتراسیون نیترات نقره جهت تعیین سیانور آزاد از طریق تشکیل کمپلکس سیانید نقره -2(CN)Ag از نقره. مثال دیگر تیتراسیون نیترات نقره برای کلرید آزاد است وقتی کهAg+  و Cl- به شکل کلرید نقره (AgCl) با یکدیگر رسوب می‌‌کنند. الکترود نقره تغییرات پتانسیل در هر دوی تیتراسیون‌‌ها را اندازه‌‌گیری می‌کند.
تیتراسیون یدید کوتاه روشی بسیار دقیق برای تعیین مس در کنسانتره‌‌های مس برای توافق میان خریدار و فروشنده است. در ابتدا مس در اسید مخلوط حل می‌‌شود. مس سه‌‌ظرفیتی یدید پتاسیم (KI) را به 2I اکسید می‌‌کند. پس از آن برای تیتراسیون 2I، تیوسولفات سدیم (3O2S2Na) که معادل تعداد مول مس موجود در محلول است، مورد استفاده قرار می‌گیرد. 
برای تعیین نیکل در کنسانترة نیکل، دی‌‌متیل گلی اکسیم نیکل را رسوب داده و به‌‌دنبال آن تیتراسیون با EDTA انجام می‌‌شود.
آنالیز شیمی تر سنتی
تا پیش از سال 1960، آنالیز شیمی تر سنتی تنها وسیله برای تعیین ترکیب شیمیایی کانی‌ها بود. چنین آنالیزهایی به‌وسیلة عواملی که پیش از این بحث شد، نظیر اندازة نمونه‌گیری محدود بودند؛ اگرچه روش‌هایی برای آنالیز نمونه‌های بسیار اندک نیز توسعه یافته بودند. برای یک دانشجوی متالورژی استخراجی مهم است که بداند بسیاری از فرایندهای هیدرومتالورژیکی (نظیر انحلال، جدایش، تغلیظ، تخلیص و آب‌کاری فلزی)، اصول شیمیایی اکسیداسیون، احیا، کیلیتی‌شدن، هیدرولیز و غیره را شامل می‌شود. این مراحل در آنالیز شیمیایی سنتی نیز به‌ کار رفته‌اند و بنابراین، می‌توان هیدرومتالورژی را شیمی آنالیز کاربردی تلقی کرد؛ با تنها این اختلاف که مقیاس مراحل متفاوت است. در انجام مطالعات شناسایی به‌روش آنالیز شیمیایی، می‌توان محلول‌های مرتبط با عملیات صنعتی را در روش‌هایی یافت که پیش از این توسط شیمی‌دانان آنالیز توسعه یافته‌اند.
آنالیز شیمی تر شامل انحلال کانی به درون محلول است. برای اینکه انحلال به‌طور کامل رخ دهد، کانی عموماً در ابتدا به پودر دانه‌ریزی آسیا می‌شود (برای افزایش سطح) و حلال مناسبی باید مورد استفاده قرار گیرد. آنالیز شیمی تر به سه نوع وزن‌سنجی، حجم‌سنجی و رنگ‌سنجی دسته‌بندی می‌شود.

آنالیز وزن‌سنجی
آنالیز به‌روش وزن‌سنجی زمانی انجام می‌شود که عنصر مورد نظر به‌صورت یک ترکیب رسوب می‌کند. سپس، رسوب جهت تعیین نسبت وزن آن به نمونة اولیه توزین می‌شود (برای مثال، رسوب 4BaSO باریم سولفات برای اندازه‌گیری سولفات).

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">در سنگ آهن، از روش تیتراسیون اکسایش-کاهش آهن استفاده می&zwnj;شود که با تجزیة اسیدی شروع شده و به&zwnj;دنبال آن احیا با کلرید قلع و سپس، تیتراسیون با یک اکسیدکننده نظیر دی&zwnj;کرومات&zwnj;پتاسیم انجام می&zwnj;شود.</li>
</ul>

&nbsp;

آنالیز رنگ&zwnj;سنجی

در آنالیز به&zwnj;روش رنگ&zwnj;سنجی، یک معرف به محلول افزوده می&zwnj;شود، به&zwnj;طوری که با عنصر مورد نظر واکنش داده و تغییر رنگی را در محلول ایجاد &zwnj;کند. شدت رنگ با غلظت عنصر مورد نظر متناسب بوده و بنابراین، در مقایسه با محلول استاندارد که غلظت معلومی دارد، غلظت عنصر در محلول نامعلوم قابل&zwnj; تعیین خواهد بود (برای مثال تیوسیانات کمپلکس&zwnj;شده با آهن فریک). 

&nbsp; &nbsp;برای بسیاری از روش&zwnj;های آنالیز شیمی تر سنتی به یک شیمی&zwnj;دان مجرب نیاز است و آزمایش&zwnj;ها، زمانی&zwnj; که برای تعیین میزان فلز روی مواد مورد دادوستد در توافق بین خریدار و فروشنده انجام می&zwnj;شوند، به&zwnj;طور معمول، بسیار زمان&zwnj;بر و پرهزینه هستند. این نوع آزمایش&zwnj;ها به&zwnj;طور عمده تنها وقتی انجام می&zwnj;شوند که دقت و صحت فوق&zwnj;العاده بالایی مورد &zwnj;نیاز باشد. 

&nbsp; &nbsp;ارزش دلاری بالای محموله&zwnj;های کنسانتره یا شمش بدان&zwnj;معناست که روش&zwnj;های آنالیز مرسوم که در سایر مراحل توسعة منابع معدنی به &zwnj;کار گرفته می&zwnj;شوند، مناسب نبوده و روش&zwnj;های شیمی تر سنتی باید مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، دامنة تغییرات درصد مس در یک کنسانترة مس 0/15 تا 0/2 درصد است. این امر نشان می&zwnj;دهد که در آنالیز، به دقت و صحتی کمتر از 1 درصد نیاز است. در نتیجه، روش&zwnj;های آنالیز برای این نوع از نمونه&zwnj;ها با شدت بیشتری کنترل می&zwnj;شود. برای اطمینان از دقت و صحت به&zwnj;دست&zwnj;آمده، دستورالعمل&zwnj;های QC توسعه داده می&zwnj;شوند. چهار یا شش تکرار با نمونه&zwnj;های مرجع تأییدشده و دارای بافت متناظر با نمونه آنالیز می&zwnj;گردند. بدین&zwnj;ترتیب، این اطمینان حاصل می&zwnj;شود که اثرات خطای حاصل از بافت در نتایج آنالیز وجود ندارد. 

&nbsp; &nbsp;ترکیب کانی&zwnj;شناسی نمونه&zwnj;های مرجع باید تا حد امکان شبیه نمونه&zwnj;ها باشد. نمونه&zwnj;های تیتراسیون (فلزات خالصی که همراه با نمونه&zwnj;ها برای پایش غلظت محلول تیتراسیون در عیارسنجی&zwnj;های کنترل حجمی تیتر می&zwnj;شوند) می&zwnj;توانند مورد استفاده قرار گیرند.&nbsp;ضروری است خریدار یا فروشنده کلیة ملزومات آنالیز را با دانشمندان آنالیز مطرح کند تا داده&zwnj;&zwnj;های تولیدشده برای کاربردهای مورد نظر کافی باشد. 

&nbsp;

&nbsp;

آنالیز محلول&zwnj;&zwnj;های هیدرومتالورژیکی

کنترل فرایندهای هیدرومتالورژیکی به آنالیز جریان&zwnj;&zwnj;های مختلف حلال نیازمند است. فرایندهای لیچینگ ممکن است شامل انواع عوامل لیچینگ باشد. متداول&zwnj;&zwnj;ترین عوامل لیچینگ اسید سولفوریک (Zn، Cu)، کربنات سدیم (U، V، Mo، W)، هیدروکسید سدیم (W)، آمونیاک (Cu، Ni)، سیانور و تیوسولفات (Au، Ag)، سولفیت (Sb، Hg)، و کلر و کلرید (PGM&zwnj;&zwnj;ها و عناصر نادر خاکی هستند (Bazhko, 2009)). عناصر مورد نظر، خود حلال و همچنین اغلب حلال کهنه لازم است مورد اندازه&zwnj;&zwnj;گیری قرار گیرند. 

&nbsp; &nbsp;برای کسب دقیق&zwnj;&zwnj;ترین نتایج، پیش از آنالیز دستگاهی، ابتدا باید حلال&zwnj;&zwnj; دارای عناصر مورد نظر تخریب شود که به&zwnj;طور معمول، از هضم آن در تیزاب سلطانی استفاده می&zwnj;&zwnj;شود. اندازه&zwnj;&zwnj;گیری حلال&zwnj;&zwnj;ها به&zwnj;&zwnj;طور مستقیم با جذب اتمی شعله&zwnj;&zwnj;ای&zwnj;&zwnj;، ICP-OES و ICP-MS، اگرچه روشی مرسوم است، بیشتر به&zwnj;&zwnj;دلیل تجزیة حلال در طول مرحلة تزریق نمونه، موجب خطای قابل&zwnj;&zwnj; توجه می&zwnj;&zwnj;شود. XRF در برخی موارد ممکن است به &zwnj;&zwnj;کار گرفته شود و نیاز به پیش&zwnj;&zwnj;هضم ندارد. استانداردهای کالیبراسیون لازم است دارای حلال یکسان و دارای بافت مشابه نمونة هضم&zwnj;&zwnj;شده باشد.

•	در سنگ آهن، از روش تیتراسیون اکسایش-کاهش آهن استفاده می‌شود که با تجزیة اسیدی شروع شده و به‌دنبال آن احیا با کلرید قلع و سپس، تیتراسیون با یک اکسیدکننده نظیر دی‌کرومات‌پتاسیم انجام می‌شود.

آنالیز رنگ‌سنجی
در آنالیز به‌روش رنگ‌سنجی، یک معرف به محلول افزوده می‌شود، به‌طوری که با عنصر مورد نظر واکنش داده و تغییر رنگی را در محلول ایجاد کند. شدت رنگ با غلظت عنصر مورد نظر متناسب بوده و بنابراین، در مقایسه با محلول استاندارد که غلظت معلومی دارد، غلظت عنصر در محلول نامعلوم قابل‌ تعیین خواهد بود (برای مثال تیوسیانات کمپلکس‌شده با آهن فریک). 
برای بسیاری از روش‌های آنالیز شیمی تر سنتی به یک شیمی‌دان مجرب نیاز است و آزمایش‌ها، زمانی‌ که برای تعیین میزان فلز روی مواد مورد دادوستد در توافق بین خریدار و فروشنده انجام می‌شوند، به‌طور معمول، بسیار زمان‌بر و پرهزینه هستند. این نوع آزمایش‌ها به‌طور عمده تنها وقتی انجام می‌شوند که دقت و صحت فوق‌العاده بالایی مورد نیاز باشد. 
ارزش دلاری بالای محموله‌های کنسانتره یا شمش بدان‌معناست که روش‌های آنالیز مرسوم که در سایر مراحل توسعة منابع معدنی به کار گرفته می‌شوند، مناسب نبوده و روش‌های شیمی تر سنتی باید مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال، دامنة تغییرات درصد مس در یک کنسانترة مس 15/0 تا 2/0 درصد است. این امر نشان می‌دهد که در آنالیز، به دقت و صحتی کمتر از 1 درصد نیاز است. در نتیجه، روش‌های آنالیز برای این نوع از نمونه‌ها با شدت بیشتری کنترل می‌شود. برای اطمینان از دقت و صحت به‌دست‌آمده، دستورالعمل‌های QC توسعه داده می‌شوند. چهار یا شش تکرار با نمونه‌های مرجع تأییدشده و دارای بافت متناظر با نمونه آنالیز می‌گردند. بدین‌ترتیب، این اطمینان حاصل می‌شود که اثرات خطای حاصل از بافت در نتایج آنالیز وجود ندارد. 
ترکیب کانی‌شناسی نمونه‌های مرجع باید تا حد امکان شبیه نمونه‌ها باشد. نمونه‌های تیتراسیون (فلزات خالصی که همراه با نمونه‌ها برای پایش غلظت محلول تیتراسیون در عیارسنجی‌های کنترل حجمی تیتر می‌شوند) می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. ضروری است خریدار یا فروشنده کلیة ملزومات آنالیز را با دانشمندان آنالیز مطرح کند تا داده‌‌های تولیدشده برای کاربردهای مورد نظر کافی باشد. 
آنالیز محلول‌‌های هیدرومتالورژیکی

کنترل فرایندهای هیدرومتالورژیکی به آنالیز جریان‌‌های مختلف حلال نیازمند است. فرایندهای لیچینگ ممکن است شامل انواع عوامل لیچینگ باشد. متداول‌‌ترین عوامل لیچینگ اسید سولفوریک (Zn، Cu)، کربنات سدیم (U، V، Mo، W)، هیدروکسید سدیم (W)، آمونیاک (Cu، Ni)، سیانور و تیوسولفات (Au، Ag)، سولفیت (Sb، Hg)، و کلر و کلرید (PGM‌‌ها و عناصر نادر خاکی هستند (Bazhko, 2009)). عناصر مورد نظر، خود حلال و همچنین اغلب حلال کهنه لازم است مورد اندازه‌‌گیری قرار گیرند.

   برای کسب دقیق‌‌ترین نتایج، پیش از آنالیز دستگاهی، ابتدا باید حلال‌‌ دارای عناصر مورد نظر تخریب شود که به‌طور معمول، از هضم آن در تیزاب سلطانی استفاده می‌‌شود. اندازه‌‌گیری حلال‌‌ها به‌‌طور مستقیم با جذب اتمی شعله‌‌ای‌‌، ICP-OES و ICP-MS، اگرچه روشی مرسوم است، بیشتر به‌‌دلیل تجزیة حلال در طول مرحلة تزریق نمونه، موجب خطای قابل‌‌ توجه می‌‌شود. XRF در برخی موارد ممکن است به ‌‌کار گرفته شود و نیاز به پیش‌‌هضم ندارد. استانداردهای کالیبراسیون لازم است دارای حلال یکسان و دارای بافت مشابه نمونة هضم‌‌شده باشد.

&nbsp; &nbsp;اجزای مورد &zwnj;آنالیز در بافت&zwnj;هایی با غلظت&zwnj;های بالای سایر عناصر به&zwnj;سختی اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شوند. جدایش فلزات را می&zwnj;توان با ترسیب یا تشکیل کمپلکس با لیگاند انجام داد. رو&zwnj;ش&zwnj;های استخراج حلالی با هدف جدا کردن فلزات برای آنالیز توسعه یافته&zwnj;اند. عوامل کیلیت&zwnj;ساز افزوده&zwnj;شده به حلال&zwnj;های آلی، رزین&zwnj;ها یا کاغذهای فیلتر ترجیحاً برای جدایش انتخابی عناصر ناچیز از عناصر اصلی دارای تداخل به &zwnj;کار برده می&zwnj;شوند. جزئیات جدایش فلزات از طریق کیلیتی&zwnj;کردن در رایدبرگ1&nbsp;و همکاران (2004) ارائه شده است. اندازه&zwnj;گیری یون&zwnj;ها در محلول به&zwnj;دلایل مختلف شامل کنترل فرایند، برآورد هزینه، و ارزیابی&zwnj;های زیست&zwnj;محیطی مورد &zwnj;نیاز است.

&nbsp;

دستگاه&zwnj;های آنالیز محلول&zwnj;های هیدرومتالورژیکی

کروماتوگرافی یونی

کروماتوگرافی یونی 2(IC) فرایندی است که برای جدایش یون&zwnj;ها به اجزای سازندة خود برمبنای میل ترکیبی آنها با مواد داخل (رزین) ستون انجام می&zwnj;شود. روش مرسوم استفاده از یک شناساگر رسانایی برای اندازه&zwnj;گیری سطح پاسخ Cl-، F-، -3NO، -2NO، 3-4PO و 2-4SO است. شناساگرها و ستون&zwnj;ها مختص سایر کاتیون&zwnj;ها و آنیون&zwnj;ها ساخته می&zwnj;شوند.

&nbsp;

دستگاه آنالیز گسسته

دستگاه آنالیز گسسته یک آنالیزکنندة شیمیایی خودکار است که تغییر شیمیایی را در یک نمونة گسسته به&zwnj;جای یک جریان پیوسته اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;کند. اندازه&zwnj;گیری نیتریت، نیترات، یا آمونیاک/آمونیوم با استفاده از روش رنگ&zwnj;سنجی در آب فرایند یا پساب کاربردهای متداول این دستگاه هستند.

&nbsp;

&nbsp;

الکترود مخصوص یک یون

در این روش، یک سنسور، فعالیت یک یون خاص در محلول را به پتانسیل الکتریکی تبدیل می&zwnj;&zwnj;کند. ولتاژ مطابق رابطة نرنست به لگاریتم فعالیت یون وابسته است. کاربردهای متداول برای اندازه&zwnj;&zwnj;گیری pH، Cl- و F- است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Rydberg
</div>

<div id="ftn2">
2- Ion Chromatography
</div>
</div>

ضروری است خریدار یا فروشنده کلیة ملزومات آنالیز را با دانشمندان آنالیز مطرح کند تا داده‌های تولیدشده برای کاربردهای مورد نظر کافی باشد. 

آنالیز محلول‌های هیدرومتالورژیکی
کنترل فرایندهای هیدرومتالورژیکی به آنالیز جریان‌های مختلف حلال نیازمند است. فرایندهای لیچینگ ممکن است شامل انواع عوامل لیچینگ باشد. متداول‌ترین عوامل لیچینگ اسید سولفوریک (Zn، Cu)، کربنات سدیم (U، V، Mo، W)، هیدروکسید سدیم (W)، آمونیاک (Cu، Ni)، سیانور و تیوسولفات (Au، Ag)، سولفیت (Sb، Hg)، و کلر و کلرید (PGMها و عناصر نادر خاکی هستند (Bazhko, 2009)). عناصر مورد نظر، خود حلال و همچنین اغلب حلال کهنه لازم است مورد اندازه‌گیری قرار گیرند. 
برای کسب دقیق‌ترین نتایج، پیش از آنالیز دستگاهی، ابتدا باید حلال‌ دارای عناصر مورد نظر تخریب شود که به‌طور معمول، از هضم آن در تیزاب سلطانی استفاده می‌شود. اندازه‌گیری حلال‌ها به‌طور مستقیم با جذب اتمی شعله‌ای‌، ICP-OES و ICP-MS، اگرچه روشی مرسوم است، بیشتر به‌دلیل تجزیة حلال در طول مرحلة تزریق نمونه، موجب خطای قابل‌ توجه می‌شود. XRF در برخی موارد ممکن است به کار گرفته شود و نیاز به پیش‌هضم ندارد. استانداردهای کالیبراسیون لازم است دارای حلال یکسان و دارای بافت مشابه نمونة هضم‌شده باشد. 
اجزای مورد آنالیز در بافت‌هایی با غلظت‌های بالای سایر عناصر به‌سختی اندازه‌گیری می‌شوند. جدایش فلزات را می‌توان با ترسیب یا تشکیل کمپلکس با لیگاند انجام داد. رو‌ش‌های استخراج حلالی با هدف جدا کردن فلزات برای آنالیز توسعه یافته‌اند. عوامل کیلیت‌ساز افزوده‌شده به حلال‌های آلی، رزین‌ها یا کاغذهای فیلتر ترجیحاً برای جدایش انتخابی عناصر ناچیز از عناصر اصلی دارای تداخل به کار برده می‌شوند. جزئیات جدایش فلزات از طریق کیلیتی‌کردن در رایدبرگ  و همکاران (2004) ارائه شده است. اندازه‌گیری یون‌ها در محلول به‌دلایل مختلف شامل کنترل فرایند، برآورد هزینه، و ارزیابی‌های زیست‌محیطی مورد نیاز است.

دستگاه‌های آنالیز محلول‌های هیدرومتالورژیکی
کروماتوگرافی یونی
کروماتوگرافی یونی  (IC) فرایندی است که برای جدایش یون‌ها به اجزای سازندة خود برمبنای میل ترکیبی آنها با مواد داخل (رزین) ستون انجام می‌شود. روش مرسوم استفاده از یک شناساگر رسانایی برای اندازه‌گیری سطح پاسخ Cl-، F-، -3NO، -2NO، 3- 4PO و 2- 4SO است. شناساگرها و ستون‌ها مختص سایر کاتیون‌ها و آنیون‌ها ساخته می‌شوند.

دستگاه آنالیز گسسته
دستگاه آنالیز گسسته یک آنالیزکنندة شیمیایی خودکار است که تغییر شیمیایی را در یک نمونة گسسته به‌جای یک جریان پیوسته اندازه‌گیری می‌کند. اندازه‌گیری نیتریت، نیترات، یا آمونیاک/آمونیوم با استفاده از روش رنگ‌سنجی در آب فرایند یا پساب کاربردهای متداول این دستگاه هستند.

الکترود مخصوص یک یون
در این روش، یک سنسور، فعالیت یک یون خاص در محلول را به پتانسیل الکتریکی تبدیل می‌‌کند. ولتاژ مطابق رابطة نرنست به لگاریتم فعالیت یون وابسته است. کاربردهای متداول برای اندازه‌‌گیری pH، Cl- و F- است.

آنالیز جریان پیوسته

آنالیز جریان پیوسته یا به&zwnj;طور مشابه آنالیز تزریق جریانی، فرایندی برای اندازه&zwnj;گیری یون&zwnj;ها در محلول است. نمونه به درون یک محلول حامل جریان تزریق شده و به&zwnj;سرعت از لوله&zwnj;های کوچک عبور می&zwnj;کند. نمونه با معرف مخلوط واکنش می&zwnj;دهد تا یک رنگ یا گاز، مشابه روش اندازه&zwnj;گیری سیانور قابل &zwnj;تجزیه در اسید ضعیف 1(WAD)، تشکیل دهد. گاز از میان یک غشای نیمه&zwnj;نفوذپذیر عبور کرده و در آن یک آشکارساز از نوع الکترود Ag به&zwnj;روش آمپرمتری، در مقایسه با محلول&zwnj;های استاندارد میزان تغییرات را اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;کند.

انداز&zwnj;ه&zwnj;گیری سیانور. آنالیز تزریق جریانی برای اندازه&zwnj;گیری کمپلکس&zwnj;های سیانور استفاده می&zwnj;شود. محاسبة تلفات سیانور مجموعه&zwnj;ای از چالش&zwnj;های منحصربه&zwnj;خود را در بر دارد. میزان مصرف سیانور، پارامتری مهم برای تخمین هزینة عملیاتی لیچینگ افزون&zwnj;بر هزینة تخریب سیانور در &zwnj;آب استخر باطله و آب کارخانه است. سیانید دو نوع کمپلکس&zwnj; قوی و ضعیف با فلزات گران&zwnj;بها و عناصر واسطه تشکیل می&zwnj;دهد (جدول 10). اندازه&zwnj;گیری کمپلکس&zwnj;های سیانید و فهم اصطلاحات این کمپلکس&zwnj;ها برای توسعة فرایند طلا ضروری است. سیانید اندازه&zwnj;گیری و در قالب سیانید آزاد قابل حل در اسید ضعیف، یا سیانور کل گزارش می&zwnj;شود که عبارت&zwnj;اند از:

سیانور آزاد =&nbsp; CN- و HCN

سیانور WAD = سیانور آزاد + کمپلکس&zwnj;های ضعیف و نسبتاً قوی سیانور- فلز 

سیانور کل = سیانور آزاد + سیانور WAD + کمپلکس&zwnj;های قوی سیانور- فلز

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/71.png" style="height:333px; width:750px" />

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Weak Acid Dissociable (WAD)
</div>
</div>

الکترود مخصوص یک یون
در این روش، یک سنسور، فعالیت یک یون خاص در محلول را به پتانسیل الکتریکی تبدیل می‌کند. ولتاژ مطابق رابطة نرنست به لگاریتم فعالیت یون وابسته است. کاربردهای متداول برای اندازه‌گیری pH، Cl- و F- است.

آنالیز جریان پیوسته
آنالیز جریان پیوسته یا به‌طور مشابه آنالیز تزریق جریانی، فرایندی برای اندازه‌گیری یون‌ها در محلول است. نمونه به درون یک محلول حامل جریان تزریق شده و به‌سرعت از لوله‌های کوچک عبور می‌کند. نمونه با معرف مخلوط واکنش می‌دهد تا یک رنگ یا گاز، مشابه روش اندازه‌گیری سیانور قابل تجزیه در اسید ضعیف  (WAD)، تشکیل دهد. گاز از میان یک غشای نیمه‌نفوذپذیر عبور کرده و در آن یک آشکارساز از نوع الکترود Ag به‌روش آمپرمتری، در مقایسه با محلول‌های استاندارد میزان تغییرات را اندازه‌گیری می‌کند.
انداز‌ه‌گیری سیانور. آنالیز تزریق جریانی برای اندازه‌گیری کمپلکس‌های سیانور استفاده می‌شود. محاسبة تلفات سیانور مجموعه‌ای از چالش‌های منحصربه‌خود را در بر دارد. میزان مصرف سیانور، پارامتری مهم برای تخمین هزینة عملیاتی لیچینگ افزون‌بر هزینة تخریب سیانور در ‌آب استخر باطله و آب کارخانه است. سیانید دو نوع کمپلکس‌ قوی و ضعیف با فلزات گران‌بها و عناصر واسطه تشکیل می‌دهد (جدول 10). اندازه‌گیری کمپلکس‌های سیانید و فهم اصطلاحات این کمپلکس‌ها برای توسعة فرایند طلا ضروری است. سیانید اندازه‌گیری و در قالب سیانید آزاد قابل حل در اسید ضعیف، یا سیانور کل گزارش می‌شود که عبارت‌اند از:
سیانور آزاد =  CN- و HCN
سیانور WAD = سیانور آزاد + کمپلکس‌های ضعیف و نسبتاً قوی سیانور- فلز 
سیانور کل = سیانور آزاد + سیانور WAD + کمپلکس‌های قوی سیانور- فلز

&nbsp; &nbsp;اندازه&zwnj;گیری سیانور کل شامل گونه&zwnj;&zwnj;های اکسید&zwnj;شدة آن نظیر سیانات، تیوسیانات یا سلنوسیانات نمی&zwnj;شود. آنالیز کامل توزیع سیانور از طریق اندازه&zwnj;گیری همة کمپلکس&zwnj;های سیانوری و محصولات حاصل از تجزیة سیانور اکسید&zwnj;شده به &zwnj;دست می&zwnj;آید. روش&zwnj;های متعددی برای اندازه&zwnj;گیری هر یک از این اجزا موجود است. روش&zwnj;های مرجح در جدول 11، فهرست شده&zwnj;اند.&nbsp; 

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/71-2.png" style="height:291px; width:500px" />

سایر آنالیزهای زیست&zwnj;محیطی

ضروری است خط مشی&zwnj;ها و روش&zwnj;&zwnj;های جامعی برای اطمینان از محافظت از محیط&zwnj;زیست تعیین شود. معادن زیرزمینی و روباز و باطله&zwnj;ها می&zwnj;توانند در طول زمان بر اثر هوازدگی یا تخریب، ناپایدار یا مخاطره&zwnj;آمیز شوند. زمانی&zwnj;که مواد پایدار غیراکسیده با هوا در تماس قرار می&zwnj;گیرند، می&zwnj;توانند فعال و آب&zwnj;دار (هیدرولیز) شده، اسید تولید کرده و به&zwnj;طور بالقوه عناصر سمی به محیط &zwnj;زیست آزاد کنند. لیچینگ مصنوعی برای شبیه&zwnj;سازی عملکرد آب باران مثالی از آزمون&zwnj;&zwnj;های آزمایشگاهی کوتاه&zwnj;مدت برای پیش&zwnj;بینی مدل&zwnj;های بلند&zwnj;مدت است. آزمایش&zwnj;های آنالیز برای موازنة آب و انطباق با محدودیت&zwnj;های مقدار تخلیة پساب، بخش مهمی از طرح توسعة فرایند است. جزئیات حسابرسی اسید - باز، مدیریت باطله&zwnj;ها و دستورالعمل&zwnj;های آزمایشگاهی برای پیش&zwnj;بینی فعالیت مجدد باطله&zwnj;&zwnj;ها در سایر فصول این کتاب یافت می&zwnj;شوند.

&nbsp;

مدیریت داده و کیفیت

آزمایشگاه&zwnj;هایی که از سامانة مدیریت اطلاعات آزمایشگاهی 1(LIMS) استفاده می&zwnj;کنند بهره&zwnj;وری و نظم بیشتری دارند. در &zwnj;نتیجه، داده&zwnj;ها نیز با کیفیت بهتری تولید می&zwnj;شوند. متصدیان آنالیز می&zwnj;توانند وقت بیشتری را صرف آنالیز نمونه کرده و کمتر به وظایف دور از شأن خود بپردازند. LIMS به رصد اطلاعات سرعت می&zwnj;بخشد و مشتمل بر داده&zwnj;های دیگری نظیر هزینة آزمایشات، روند&zwnj;های موجود در داده&zwnj;ها، کارهای باقی&zwnj;مانده و زمان در گردش هر نمونه است. خطای بازنویسی داده&zwnj;ها در این سامانه می&zwnj;تواند مرتفع شود. رصد&zwnj;کردن موقعیت هر نمونه و پیش&zwnj;روی مؤثر آن، زنجیره&zwnj;ای از مسئولیت&zwnj;ها شامل زمان، تاریخ و مهر شناسایی متصدی به وجود می&zwnj;آورد. موقعیت هر نمونه در هر لحظه&zwnj; حتی اگر آنالیزی هم اضافه شود، مشخص خواهد بود.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Laboratory Information Management System (LIMS) 
</div>
</div>

سایر آنالیزهای زیست‌محیطی
ضروری است خط مشی‌ها و روش‌های جامعی برای اطمینان از محافظت از محیط‌زیست تعیین شود. معادن زیرزمینی و روباز و باطله‌ها می‌توانند در طول زمان بر اثر هوازدگی یا تخریب، ناپایدار یا مخاطره‌آمیز شوند. زمانی‌که مواد پایدار غیراکسیده با هوا در تماس قرار می‌گیرند، می‌توانند فعال و آب‌دار (هیدرولیز) شده، اسید تولید کرده و به‌طور بالقوه عناصر سمی به محیط زیست آزاد کنند. لیچینگ مصنوعی برای شبیه‌سازی عملکرد آب باران مثالی از آزمون‌های آزمایشگاهی کوتاه‌مدت برای پیش‌بینی مدل‌های بلند‌مدت است. آزمایش‌های آنالیز برای موازنة آب و انطباق با محدودیت‌های مقدار تخلیة پساب، بخش مهمی از طرح توسعة فرایند است. جزئیات حسابرسی اسید - باز، مدیریت باطله‌ها و دستورالعمل‌های آزمایشگاهی برای پیش‌بینی فعالیت مجدد باطله‌‌ها در سایر فصول این کتاب یافت می‌شوند.

مدیریت داده و کیفیت
آزمایشگاه‌هایی که از سامانة مدیریت اطلاعات آزمایشگاهی  (LIMS) استفاده می‌کنند بهره‌وری و نظم بیشتری دارند. در نتیجه، داده‌ها نیز با کیفیت بهتری تولید می‌شوند. متصدیان آنالیز می‌توانند وقت بیشتری را صرف آنالیز نمونه کرده و کمتر به وظایف دور از شأن خود بپردازند. LIMS به رصد اطلاعات سرعت می‌بخشد و مشتمل بر داده‌های دیگری نظیر هزینة آزمایشات، روند‌های موجود در داده‌ها، کارهای باقی‌مانده و زمان در گردش هر نمونه است. خطای بازنویسی داده‌ها در این سامانه می‌تواند مرتفع شود. رصد‌کردن موقعیت هر نمونه و پیش‌روی مؤثر آن، زنجیره‌ای از مسئولیت‌ها شامل زمان، تاریخ و مهر شناسایی متصدی به وجود می‌آورد. موقعیت هر نمونه در هر لحظه‌ حتی اگر آنالیزی هم اضافه شود، مشخص خواهد بود.

&nbsp; &nbsp;با برخی استثناها، روش&zwnj;های دستگاهی باید با یک سری از استانداردهای کالیبراسیون قابل ردیابی تا رسیدن به یک استاندارد گواهینامه&zwnj;دار و دارای تاریخ &zwnj;مصرف معتبر کالیبره شوند و کالیبراسیون با یک منبع دومی (متفاوت از منبعی که استانداردهای کالیبراسیون را آماده کرده است) اعتبارسنجی شوند. آزمایشگاه باید معیارهای قابل &zwnj;قبول بودن را برای هر جزء آنالیز تعیین کرده و طول &zwnj;موج یا وزن مناسب، دامنة تغییرات خطی، محدودیت کمّی&zwnj;سازی، آستانة تشخیص، ضرایب همبستگی و انحراف معیار استاندارد نسبی را مشخص سازد و همچنین، تواتر اندازه&zwnj;گیری برای تأیید کالیبراسیون پیوسته و مواد مرجع گواهینامه&zwnj;دار را معین نماید.

&nbsp;

آستانة تشخیص1&nbsp; &nbsp;

آستانة تشخیص در یک روش آنالیز مشخص، کمترین مقدار یک جزء درون یک نمونه است که می&zwnj;تواند شناسایی شود، اما لزوماً نه به&zwnj;صورت کمّی و دقیق. یک روش برای تعیین آن، مشخص کردن نسبت سیگنال به نویز در نمونه&zwnj;های با غلظت پایین جزء معلوم در مقایسه با نمونه&zwnj;های خالی و تعیین حداقل غلظتی است که جزء می&zwnj;تواند به&zwnj;طور مطمئن تشخیص داده شود. نسبت سیگنال به نویز 3 به 1 عموماً برای تعیین آستانة تشخیص قابل &zwnj;قبول در نظر گرفته می&zwnj;شود. این شاخص (LOD)&nbsp; نباید با روش آستانة تشخیص&nbsp; اشتباه گرفته شود، عددی بزرگ&zwnj;تر از LOD، و متغیرهایی نظیر بافت نمونة واقعی، تجهیز مورد استفاده در آزمایشگاه خاص، سطح مهارت متصدی و مواد شیمیایی مورد استفاده در آن لحاظ می&zwnj;شود.

&nbsp;

آستانة کمّی&zwnj;سازی2

در یک نمونة دارای ترکیب &laquo;تمیز&raquo;، اگرچه آستانة تشخیص پایین&zwnj;تری قابل &zwnj;دستیابی است، اما کمّی&zwnj;سازی همان جزء در محلولی با TDS بالا مقولة دیگری است. آستانة کمّی&zwnj;سازی (LOQ) در یک روش آنالیز مشخص، کمترین مقدار یک جزء در نمونه است که می&zwnj;تواند به&zwnj;طور کمّی با صحّت و دقّت مناسب در نمونة مورد نظر تعیین شود. نسبت سیگنال به نویز با مقایسة سیگنال&zwnj;های اندازه&zwnj;گیری&zwnj;شده در نمونه&zwnj;های با غلظت&zwnj;های پایین جزء معلوم با نمونه&zwnj;های خالی دارای ترکیب مشابه تعیین می&zwnj;شود و حداقل غلظتی را که یک جزء می&zwnj;تواند به&zwnj;راحتی به&zwnj;صورت کمّی اندازه&zwnj;گیری شود، مشخص می&zwnj;کند. نسبت سیگنال به نویز معمولاً 10 به 1 است.

&nbsp;

بررسی&zwnj;های کنترل کیفی

پس از کامل شدن تنظیمات دستگاه و توسعة روش، یک برنامة کیفی پیوسته مشتمل بر بررسی&zwnj;های کنترل کیفی داخلی برنامه&zwnj;ریزی می&zwnj;شود. این بررسی&zwnj;ها برای ارزیابی پیوستة روش&zwnj;های آنالیز ضروری هستند. آنالیزهای 3QC&nbsp;شامل آنالیز نمونه&zwnj;های خالی، استانداردهای داخلی، استانداردهای کنترلی، تزریق بافت، آنالیز تکراری، نمونه&zwnj;های کنترلی، مواد مرجع گواهینامه&zwnj;دار، اعتبارسنجی کالیبراسیون اولیه و استانداردهای اعتبارسنجی کالیبراسیون پیوسته هستند. تواتر نمونه&zwnj;های QC بستگی به آن دارد که چگونه داده&zwnj;ها مورد استفاده قرار گیرند. نمونه&zwnj;های اکتشافی اولیه نیاز به QC کمتری نسبت به داده&zwnj;های محاسبات متالورژیکی دارند. مشارکت در برنامه&zwnj;های نمودار کنترلی و آزمون مهارت نیز دوراندیشانه بوده و از الزامات اخذ &zwnj;مجوز است.

&nbsp;

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Limit Of Detection (LOD)
</div>

<div id="ftn2">
2- Limit Of Quantification (LOQ)
</div>

<div id="ftn3">
3- Quality Control (QC)
</div>
</div>

با برخی استثناها، روش‌های دستگاهی باید با یک سری از استانداردهای کالیبراسیون قابل ردیابی تا رسیدن به یک استاندارد گواهینامه‌دار و دارای تاریخ مصرف معتبر کالیبره شوند و کالیبراسیون با یک منبع دومی (متفاوت از منبعی که استانداردهای کالیبراسیون را آماده کرده است) اعتبارسنجی شوند. آزمایشگاه باید معیارهای قابل قبول بودن را برای هر جزء آنالیز تعیین کرده و طول موج یا وزن مناسب، دامنة تغییرات خطی، محدودیت کمّی‌سازی، آستانة تشخیص، ضرایب همبستگی و انحراف معیار استاندارد نسبی را مشخص سازد و همچنین، تواتر اندازه‌گیری برای تأیید کالیبراسیون پیوسته و مواد مرجع گواهینامه‌دار را معین نماید.

آستانة تشخیص    
آستانة تشخیص در یک روش آنالیز مشخص، کمترین مقدار یک جزء درون یک نمونه است که می‌تواند شناسایی شود، اما لزوماً نه به‌صورت کمّی و دقیق. یک روش برای تعیین آن، مشخص کردن نسبت سیگنال به نویز در نمونه‌های با غلظت پایین جزء معلوم در مقایسه با نمونه‌های خالی و تعیین حداقل غلظتی است که جزء می‌تواند به‌طور مطمئن تشخیص داده شود. نسبت سیگنال به نویز 3 به 1 عموماً برای تعیین آستانة تشخیص قابل قبول در نظر گرفته می‌شود. این شاخص (LOD)  نباید با روش آستانة تشخیص  اشتباه گرفته شود، عددی بزرگ‌تر از LOD، و متغیرهایی نظیر بافت نمونة واقعی، تجهیز مورد استفاده در آزمایشگاه خاص، سطح مهارت متصدی و مواد شیمیایی مورد استفاده در آن لحاظ می‌شود.

آستانة کمّی‌سازی 
در یک نمونة دارای ترکیب «تمیز»، اگرچه آستانة تشخیص پایین‌تری قابل دستیابی است، اما کمّی‌سازی همان جزء در محلولی با TDS بالا مقولة دیگری است. آستانة کمّی‌سازی (LOQ) در یک روش آنالیز مشخص، کمترین مقدار یک جزء در نمونه است که می‌تواند به‌طور کمّی با صحّت و دقّت مناسب در نمونة مورد نظر تعیین شود. نسبت سیگنال به نویز با مقایسة سیگنال‌های اندازه‌گیری‌شده در نمونه‌های با غلظت‌های پایین جزء معلوم با نمونه‌های خالی دارای ترکیب مشابه تعیین می‌شود و حداقل غلظتی را که یک جزء می‌تواند به‌راحتی به‌صورت کمّی اندازه‌گیری شود، مشخص می‌کند. نسبت سیگنال به نویز معمولاً 10 به 1 است.

بررسی‌های کنترل کیفی
پس از کامل شدن تنظیمات دستگاه و توسعة روش، یک برنامة کیفی پیوسته مشتمل بر بررسی‌های کنترل کیفی داخلی برنامه‌ریزی می‌شود. این بررسی‌ها برای ارزیابی پیوستة روش‌های آنالیز ضروری هستند. آنالیزهای QC  شامل آنالیز نمونه‌های خالی، استانداردهای داخلی، استانداردهای کنترلی، تزریق بافت، آنالیز تکراری، نمونه‌های کنترلی، مواد مرجع گواهینامه‌دار، اعتبارسنجی کالیبراسیون اولیه و استانداردهای اعتبارسنجی کالیبراسیون پیوسته هستند. تواتر نمونه‌های QC بستگی به آن دارد که چگونه داده‌ها مورد استفاده قرار گیرند. نمونه‌های اکتشافی اولیه نیاز به QC کمتری نسبت به داده‌های محاسبات متالورژیکی دارند. مشارکت در برنامه‌های نمودار کنترلی و آزمون مهارت نیز دوراندیشانه بوده و از الزامات اخذ مجوز است.

مجوز 17025 ISO/IEC

مجوز 17025 ISO/IEC 

ایزو1 9001 (2015) یک ابزار مدیریتی برای ارزیابی سامانه&zwnj;های کیفی است؛ هرچند صلاحیّت فنی آزمایشگاه را ارزیابی نکرده و شما یا مشتریان شما را از اینکه آزمایش، بازرسی یا داده&zwnj;های کالیبراسیون دقیق و معتبر است، مطمئن نمی&zwnj;کند. استاندارد بین&zwnj;المللی 17025 ISO/IEC (2005) برای ارزیابی آزمایشگاه&zwnj;ها در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرد. این استاندارد به&zwnj;طور مشخص عوامل مربوط به قابلیت آزمایشگاه برای انجام آزمایش و تولید داده&zwnj;های کالیبراسیون دقیق و صحیح را هدف قرار می&zwnj;دهد. این استاندارد مشتمل بر چندین بخش است (برای مثال، صلاحیت فنی کارکنان، اعتبار و تناسب روش&zwnj;ها، ردیابی اندازه&zwnj;گیری&zwnj;ها و کالیبراسیون مطابق استانداردهای گواهینامه&zwnj;دار، به&zwnj;کارگیری مناسب عدم &zwnj;قطعیت در اندازه&zwnj;گیری&zwnj;ها، کالیبراسیون و تعمیر و نگهداری دستگاه&zwnj;های آزمایش، نمونه&zwnj;گیری و مدیریت موارد آزمایش، تضمین کیفی آزمایش، بازرسی&zwnj;ها و آزمون&zwnj;های مهارت).

&nbsp; &nbsp;روش&zwnj;های آنالیز مورد استفاده برای آنالیز نمونه&zwnj;های مربوط به محاسبات فلزی یا مبادلات کالاها لازم است با استاندارد ایزو 17025 (2005) اعتبارسنجی شوند. هیئت&zwnj;های اعتبارسنجی در بیشتر کشورهای دارای فعالیت&zwnj;های معدنی و متالورژیکی ایجاد شده&zwnj;اند. اعتبارسنجی در آزمایشگاه&zwnj;هایی که آنالیز بر روی مواد مورد دادوستد نظیر کنسانتره&zwnj;ها که بخشی از مبادلات تجاری میان فروشنده و خریدار است و برای سایر موادی که بخشی از سیستم محاسبات فلزی قلمداد می&zwnj;شود، یک ضرورت است. برای حفظ &nbsp;گواهینامه، سیستم&zwnj; مدیریت کیفی آزمایشگاه به&zwnj;طور مرتب ارزیابی می&zwnj;شود تا اطمینان حاصل شود که صلاحیت فنّی پیوسته و مطابقت با استاندارد ایزو 17025 (2005)&nbsp; حفظ شده است. اعتبارسنجی، شهرت و نام آزمایشگاه را بهبود می&zwnj;بخشد. یک آزمایشگاه می&zwnj;تواند تنها برای برخی از روش&zwnj;های آنالیز خود مجوز دریافت کند. اخذ گواهینامه در یک آزمایشگاه تحقیقاتی با تنوع زیادی از روش&zwnj;های آزمایش تصمیمی مدیریتی است و برای ارائة داده&zwnj;های با کیفیت بالا الزامی نیست.&nbsp; 

&nbsp;

هزینه&zwnj;&zwnj;های آنالیز

ساخت یک آزمایشگاه آنالیز شیمیایی دارای سیستم تهویة مناسب و صلاحیت کد ساختمان هزینه&zwnj;ای در حدود 388 تا 430 دلار امریکا به&zwnj;ازای هر فوت مربع ناخالص در بر دارد (Gering, 2015). هزینة تجهیزات آنالیز دستگاهی و آماده&zwnj;سازی نمونه برای یک واحد عملیاتی کوچک 1 تا 2 میلیون دلار دیگر به هزینه&zwnj;های سرمایه&zwnj;ای اضافه می&zwnj;کند. در جدول 12، فهرستی از تعدادی تجهیزات متداول مورد استفاده در آزمایشگاه&zwnj;های آنالیز همراه با محدودة قیمتی آنها ارائه شده است. 

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/74.png" style="height:258px; width:600px" />

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- ISO 9001 
</div>
</div>

ایزو  9001 (2015) یک ابزار مدیریتی برای ارزیابی سامانه‌های کیفی است؛ هرچند صلاحیّت فنی آزمایشگاه را ارزیابی نکرده و شما یا مشتریان شما را از اینکه آزمایش، بازرسی یا داده‌های کالیبراسیون دقیق و معتبر است، مطمئن نمی‌کند. استاندارد بین‌المللی 17025 ISO/IEC (2005) برای ارزیابی آزمایشگاه‌ها در سراسر دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این استاندارد به‌طور مشخص عوامل مربوط به قابلیت آزمایشگاه برای انجام آزمایش و تولید داده‌های کالیبراسیون دقیق و صحیح را هدف قرار می‌دهد. این استاندارد مشتمل بر چندین بخش است (برای مثال، صلاحیت فنی کارکنان، اعتبار و تناسب روش‌ها، ردیابی اندازه‌گیری‌ها و کالیبراسیون مطابق استانداردهای گواهینامه‌دار، به‌کارگیری مناسب عدم قطعیت در اندازه‌گیری‌ها، کالیبراسیون و تعمیر و نگهداری دستگاه‌های آزمایش، نمونه‌گیری و مدیریت موارد آزمایش، تضمین کیفی آزمایش، بازرسی‌ها و آزمون‌های مهارت).
روش‌های آنالیز مورد استفاده برای آنالیز نمونه‌های مربوط به محاسبات فلزی یا مبادلات کالاها لازم است با استاندارد ایزو 17025 (2005) اعتبارسنجی شوند. هیئت‌های اعتبارسنجی در بیشتر کشورهای دارای فعالیت‌های معدنی و متالورژیکی ایجاد شده‌اند. اعتبارسنجی در آزمایشگاه‌هایی که آنالیز بر روی مواد مورد دادوستد نظیر کنسانتره‌ها که بخشی از مبادلات تجاری میان فروشنده و خریدار است و برای سایر موادی که بخشی از سیستم محاسبات فلزی قلمداد می‌شود، یک ضرورت است. برای حفظ  گواهینامه، سیستم‌ مدیریت کیفی آزمایشگاه به‌طور مرتب ارزیابی می‌شود تا اطمینان حاصل شود که صلاحیت فنّی پیوسته و مطابقت با استاندارد ایزو 17025 (2005)  حفظ شده است. اعتبارسنجی، شهرت و نام آزمایشگاه را بهبود می‌بخشد. یک آزمایشگاه می‌تواند تنها برای برخی از روش‌های آنالیز خود مجوز دریافت کند. اخذ گواهینامه در یک آزمایشگاه تحقیقاتی با تنوع زیادی از روش‌های آزمایش تصمیمی مدیریتی است و برای ارائة داده‌های با کیفیت بالا الزامی نیست.  

هزینه‌های آنالیز
ساخت یک آزمایشگاه آنالیز شیمیایی دارای سیستم تهویة مناسب و صلاحیت کد ساختمان هزینه‌ای در حدود 388 تا 430 دلار امریکا به‌ازای هر فوت مربع ناخالص در بر دارد (Gering, 2015). هزینة تجهیزات آنالیز دستگاهی و آماده‌سازی نمونه برای یک واحد عملیاتی کوچک 1 تا 2 میلیون دلار دیگر به هزینه‌های سرمایه‌ای اضافه می‌کند. در جدول 12، فهرستی از تعدادی تجهیزات متداول مورد استفاده در آزمایشگاه‌های آنالیز همراه با محدودة قیمتی آنها ارائه شده است.

&nbsp; &nbsp;در آزمایشگاه&zwnj;های مستقر در محل، هزینه&zwnj;های عملیاتی شامل هزینه&zwnj;های کارگری، مواد مصرفی، تعمیر و نگهداری، تسهیلات، مدیریت باطله، و سایر موارد متفرقه است. توجیه ساخت آزمایشگاه در محل برای راه&zwnj;اندازی یک عملیات جدید باید در مقابل بسیاری از عوامل شامل عمر برآوردشده برای معدن، فاصله از آزمایشگاه&zwnj;های خارج از محل، زمان در گردش مورد نیاز متناسب با طرح معدن، و دسترسی به کارکنان باتجربه و البته، نه&zwnj;تنها محدود به این عوامل وزن&zwnj;دهی &zwnj;شود. حتی با وجود هزینه&zwnj;های نسبتاً بالای ساختمانی و عملیاتی آزمایشگاه مستقر در محل تصمیم برای سرمایه&zwnj;گذاری می&zwnj;تواند توجیه داشته باشد. باباکان1&nbsp;(2001) تجربیاتش در آزمایشگاه سایت دایلی بکیر ایسلتمیری 2A.S در ترکیه را توصیف کرده و نشان داده که آزمایشگاه آنالیز در سایت معدن نرخ بازگشت سرمایة بسیار بالایی داشته و سهم بزرگی در عملیات و اجتماع ایفا کرده است. نویسنده قویاً توصیه می&zwnj;&zwnj;کند که یک آزمایشگاه در همان ابتدای عمر هر پروژة معدنی احداث گردد. 

&nbsp; &nbsp;در مقابل، در بسیاری از مواقع آزمایشگاه&zwnj;های تجاری تنها گزینة موجود هستند. این آزمایشگاه&zwnj;ها فهرست قیمت آزمایش&zwnj;ها را برای کلیة خدماتی که ارائه&zwnj; می&zwnj;دهند، منتشر می&zwnj;کنند. هزینه&zwnj;های معمول شامل حمل، آماده&zwnj;سازی نمونه، آماده&zwnj;سازی برای آزمایش (برای مثال، هضم یا همجوشی)، اندازه&zwnj;گیری دستگاهی، انبار نمونه یا هزینة مرجوع کردن نمونه است. سایر هزینه&zwnj;ها ممکن است مشتمل بر خدمات قرنطینة نمونة خاک باشد. هزینه&zwnj;های تسریع در اعلام نتیجه، می&zwnj;تواند قابل &zwnj;توجه و از 300 درصد برای یک روز زودتر تا 100 درصد برای زیر دو هفته زمان استاندارد کاری متغیر باشد. 

&nbsp; &nbsp;هزینه&zwnj;های آنالیز برای یک پروژة متالورژیکی کوتاه&zwnj;مدت می&zwnj;تواند بخش بزرگی از بودجة آن را شامل شود. برآورد هزینه&zwnj;های عیارسنجی آن پروژه، کاری پرزحمت بوده و به&zwnj;طور &zwnj;کلی، مستقیماً با پیچیدگی مادة &zwnj;معدنی متناسب است. جدول 13، فهرستی از آزمایش&zwnj;ها و هزینه&zwnj;های متناظر به&zwnj;ازای هر نمونه برای خواص&zwnj;سنجی مادة &zwnj;معدنی در یک پروژه طلای پیچیده با استفاده از آزمایشگاه ژئوشیمی/آنالیز (دارای استاندارد 17025) را نشان می&zwnj;دهد. قیمت برای تعداد زیاد آنالیز، به&zwnj;طور معمول، قابل &zwnj;مذاکره است.

&nbsp;

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Babacan
</div>

<div id="ftn2">
2- Dayeli Bakir Isletmeleri A.S.
</div>
</div>

در آزمایشگاه‌های مستقر در محل، هزینه‌های عملیاتی شامل هزینه‌های کارگری، مواد مصرفی، تعمیر و نگهداری، تسهیلات، مدیریت باطله، و سایر موارد متفرقه است. توجیه ساخت آزمایشگاه در محل برای راه‌اندازی یک عملیات جدید باید در مقابل بسیاری از عوامل شامل عمر برآوردشده برای معدن، فاصله از آزمایشگاه‌های خارج از محل، زمان در گردش مورد نیاز متناسب با طرح معدن، و دسترسی به کارکنان باتجربه و البته، نه‌تنها محدود به این عوامل وزن‌دهی شود. حتی با وجود هزینه‌های نسبتاً بالای ساختمانی و عملیاتی آزمایشگاه مستقر در محل تصمیم برای سرمایه‌گذاری می‌تواند توجیه داشته باشد. باباکان  (2001) تجربیاتش در آزمایشگاه سایت دایلی بکیر ایسلتمیری  A.S در ترکیه را توصیف کرده و نشان داده که آزمایشگاه آنالیز در سایت معدن نرخ بازگشت سرمایة بسیار بالایی داشته و سهم بزرگی در عملیات و اجتماع ایفا کرده است. نویسنده قویاً توصیه می‌‌کند که یک آزمایشگاه در همان ابتدای عمر هر پروژة معدنی احداث گردد. 
در مقابل، در بسیاری از مواقع آزمایشگاه‌های تجاری تنها گزینة موجود هستند. این آزمایشگاه‌ها فهرست قیمت آزمایش‌ها را برای کلیة خدماتی که ارائه‌ می‌دهند، منتشر می‌کنند. هزینه‌های معمول شامل حمل، آماده‌سازی نمونه، آماده‌سازی برای آزمایش (برای مثال، هضم یا همجوشی)، اندازه‌گیری دستگاهی، انبار نمونه یا هزینة مرجوع کردن نمونه است. سایر هزینه‌ها ممکن است مشتمل بر خدمات قرنطینة نمونة خاک باشد. هزینه‌های تسریع در اعلام نتیجه، می‌تواند قابل توجه و از 300 درصد برای یک روز زودتر تا 100 درصد برای زیر دو هفته زمان استاندارد کاری متغیر باشد. 
هزینه‌های آنالیز برای یک پروژة متالورژیکی کوتاه‌مدت می‌تواند بخش بزرگی از بودجة آن را شامل شود. برآورد هزینه‌های عیارسنجی آن پروژه، کاری پرزحمت بوده و به‌طور کلی، مستقیماً با پیچیدگی مادة معدنی متناسب است. جدول 13، فهرستی از آزمایش‌ها و هزینه‌های متناظر به‌ازای هر نمونه برای خواص‌سنجی مادة معدنی در یک پروژه طلای پیچیده با استفاده از آزمایشگاه ژئوشیمی/آنالیز (دارای استاندارد 17025) را نشان می‌دهد. قیمت برای تعداد زیاد آنالیز، به‌طور معمول، قابل مذاکره است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/75.png" style="height:723px; width:770px" />

برنامة پیشنهادی آنالیز برای مواد معدنی معمول

مادة معدنی طلا

برنامة آنالیز برای مادة &zwnj;&zwnj;معدنی طلا در جدول 13، ارائه شده است.

جدول 13. برنامة آنالیز برای یک پروژة کانسنگ طلای پیچیده همراه با هزینة تقریبی به‌‌ازای هر نمونه
روش آنالیز	توصیف آزمایش	هزینة تقریبی به‌ازای هر نمونه 
(دلار آمریکا)
آماده‌‌سازی نمونه: مغزه، سنگ یا نمونه‌‌های خرد‌‌شده	سنگ‌‌شکنی تا 70 درصد زیر 2 میلی‌‌متر، تقسیم کردن، جدایش 1 کیلوگرم، پودر کردن تا ریزتر از 85 درصد عبوری از 75 میکرون	60/8 به‌علاوة 75/0 به‌ازای هر کیلوگرم
وزن‌‌مخصوص	پیکنومتر گزارش‌شده به‌صورت نسبت	25/12
عیار Au نمونه	قال‌‌کاری، 30 گرم، قرائت با AA	60/16
عیار Pt،Pd نمونه	قال‌‌کاری، 30 گرم، قرائت با ICP-MS	00/21
Au، Ag و Cu محلول در سیانور	لیچینگ سیانوری، 30 گرم، قرائت با AA	85/9 به‌علاوة 90/4 به‌ازای هر عنصر
طلاربایی 	لیچینگ سیانوری با طلای اضافه‌شده، 30 گرم، قرائت با AA 	00/11
طلا روی کربن	طلا روی کربن با خاکسترسازی، هضم در تیزاب سلطانی و AAS، دوبار آنالیز	25/39
Au و Ag در کنسانتره	Au و Ag با قال‌‌کاری و قرائت وزن سنجی، 30 گرم نمونه مورد نیاز است.	00/85
Au و Ag در شمش	عیارسنجی شمش (غیر‌‌داوری) معمول با قال‌‌کاری و قرائت با وزن‌‌سنجی	80/129
آنالیز چندعنصری	33 عنصر با استفاده از هضم چهار سیدی و قرائت با ICP-OES	85/20
جیوه در کانسنگ	هضم اسیدی و ICP-AES	60/73
pH خمیر	pH خمیر روی 10 گرم نمونة اشباع‌شده در آب	50/7
آنالیز کل سنگ برای استفاده در کانی‌‌شناسی/گزارش XRD	بسته 14 عنصری با ذوب در بورات لیتیوم  و XRF	65/30
C و S کل	کربن و گوگرد کل به‌وسیلة کورة لکو	55/20
C (غیرکربناتی) و S (سولفیدی)	کربن آلی و گوگرد سولفیدی با لیچینگ کربنات‌‌ها و سولفات‌‌ها در HCl (25 درصد)، کورة لکو	45/27
ثبت اطلاعات اسید و باز برای پیش‌‌بینی رفتار باطله	ملزومات ثبت اطلاعات اسیدی- قلیایی در ادارة مدیریت زمین نوادا. مشتمل بر روش روش قابلیت خنثی‌‌سازی (NP) سوبک  اصلاح‌شده نوادا، روش NP اصلاح‌شده سیدریتی، گوگرد کل و کربن غیرآلی	15/216
انبارداری	انبار نمونه‌‌ها پس از اتمام آزمایشات	30/0 بر نمونه در ماه
برگرفته از: (Dayeli Bakir Isletmeleri A.S., 2017)
* هزینه‌های اضافی برای تقسیم کردن با تقسیم‌کنندة چرخشی، تمیزکاری با ماسة سیلیسی بین نمونه‌ها و یا مدیریت نمونه‌های بسیار بزرگ

برنامة پیشنهادی آنالیز برای مواد معدنی معمول
مادة معدنی طلا
برنامة آنالیز برای مادة معدنی طلا در جدول 13، ارائه شده است.

کانسنگ مس
برنامة آنالیز پیشنهادی برای کانسنگ مس عبارت است از:
•	بستة 62 عنصری کامل با هضم چهار اسیدی و ICP OES/ICP-MS: Ag، As، Ba، Be، Bi، Ca، Cd، Ce، Co، Cs، Cu، Fe، Ga، Gd، Ge، Li، Mn، Mo، Ni، Pb، Re، Sb، Se، Sn، Sr، Te، Th، Ti، Tl، U، V، W، Zn.
•	ذوب متابوراتی برای عناصر اصلی به‌وسیلة  XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، 2TiO
•	Au با قال‌‌کاری
•	مس محلول در اسید
•	مس محلول در سولفات فریک
•	جیوه با احتراق AAS
•	F از طریق ذوب کربناتی و الکترود مخصوص یون
•	آنالیز Cl 
•	C و S با آنالیز لکو
•	گوگرد سولفیدی

مادة معدنی آهن
بر اساس تجارب بین‌الملی، استانداردهای حداقلی‌ برای درصد آهن، سیلیس، آلومینا، کلسیم و منیزیم در کانسنگ‌های آهن تجاری تعیین نشده است؛ هر‌چند می‌توان تعمیم‌های مطمئنی را در نظر گرفت (Dobbins and Burnet, 1982). 
آهن کل در کانسنگ آهن به‌روش‌های زیادی اندازه‌گیری می‌شود. تیتراسیون با دی‌کرومات پتاسیم و سپس، احیای آن یک روش معمول است. نمونة سنگ‌آهن ابتدا در HCl هضم می‌شود. کلرید قلع که احیاکننده‌ای قوی است، به‌آرامی قطره‌قطره اضافه‌ شده تا جایی که رنگ فریک تیره به فرو زرد تغییر کند، که نشان از احیای کامل آهن دارد. اسید سولفوریک و اسید فسفریک قوی برای جلوگیری از اکسیداسیون با هوا اضافه می‌شود. آهن فرو سپس با پتاسیم دی‌کرومات استاندارد با استفاده از شناساگر سولفونات دی‌فنیل آمین باریم تیتر می‌شود تا رنگ بنفش ایجاد شود. آهن فرو (FeO) به‌طوری مشابه، اما بدون احیا با کلرید قلع اندازه‌گیری می‌شود. نمونه‌های سنگ‌آهن همچنین با 7O4B2Na ذوب شده و مذاب باXRF  آندازه‌گیری می‌شود. اجزای اصلی مورد نظر عبارت‌اند از: 3O2Al، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 2TiO، LOI و گوگرد به‌صورت 3SO. سایر ناخالصی‌ها شامل Ba، Co، Cu، Mg، Mn، Ni، P، Pb، Ta، V و  Znو  Zr در اسید هضم شده و با ICP-OES آنالیز می‌شوند. C و S با احتراق در دمای بالا با شناساگر مادون قرمز تعیین می‌گردند. محتوای کلرید با استفاده از روش وزن‌سنجی طبق روش‌های آزمون داخلی تعیین می‌شود. حدود توصیه‌شده عبارت‌اند از:
•	8/0 درصد > O2K  + O2Na
•	02/0 درصد> Zn
•	04/0 درصد > P
•	01/0 درصد> S و Cd
سیلیس و آلومینا افزون‌بر مقادیر اندک گوگرد و فسفر در کانسنگ آهن اثرات مخرب شدیدی در طول فرایند و در خواص نهایی محصولات دارند. مطالعات کانی‌شناسی با استفاده از XRD و تعیین ریزساختارها با استفاده از SEM و یا FEG-SEM (میکروسکوپی الکترونی روبشی تفنگ انتشار میدانی) مناسب است که انجام شود.

زغال و کک

راهبرد پیشنهادی برای آزمایش&zwnj;های آنالیز کک و زغال عبارت است از:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آنالیز گروهی و گوگرد. آنالیز گروهی و گوگرد در تمام ارزیابی&zwnj;های مربوط به زغال و کک روش مبناست. آنالیز گروهی مشتمل بر بستة آزمایش&zwnj;های رطوبت، خاکستر، مواد فرار و کربن ثابت (با محاسبه تفاضل) است.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">تجزیة نهایی. زغال به&zwnj;&zwnj;منظور بخشی از یک ارزیابی برای قابلیت &zwnj;&zwnj;کاربرد آن به&zwnj;&zwnj;عنوان سوخت، مورد &zwnj;&zwnj;آنالیز کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن (با محاسبه تفاضل)، خاکستر و گوگرد قرار می&zwnj;&zwnj;گیرد. </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">شیمی خاکستر. عناصر اصلی خاکستر زغال و کک اطلاعات مهمی در ارتباط با کورة بلند و عملیات بهره&zwnj;&zwnj;برداری زغال&zwnj;&zwnj;سنگ فراهم می&zwnj;&zwnj;کنند. ترکیبات 2SiO، 3O2Al، 3O2Fe، 2TiO، CaO، MgO، O2Na، O2K، 5O2P، 2MnO، 3SO، BaO و SrO آنالیز می&zwnj;&zwnj;شوند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آنالیز مقادیر ناچیز. آنالیز مقادیر ناچیز برای ارزیابی زغال از جهت آیین&zwnj;&zwnj;نامه&zwnj;&zwnj;های محیط &zwnj;&zwnj;زیستی دارای &zwnj;&zwnj;اهمیت است. As، B، Be، Cr، Hg، Pb، Se و V بیشتر مورد تقاضا هستند.</li>
</ul>

&nbsp;

اورانیوم

آزمایشگاه&zwnj;ها باید واجد شرایط و تجربة کافی در کار با نمونه&zwnj;های مواد رادیواکتیو طبیعی جهت کسب صلاحیت برای اکتشاف و استخراج مواد معدنی دارای اورانیوم فعال باشند. برنامة آزمایش توصیه&zwnj;شده برای آنالیز اورانیوم به&zwnj;شرح زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بستة کامل 62 عنصری با استفاده از هضم چهاراسیدی و ICPOES. جدول 14، مشخصات معمول کنسانتره&zwnj;های اورانیوم را فهرست کرده است.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آنالیز ایزوتوپ سرب با تیزاب سلطانی و ICP-Ms</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اورانیوم با همجوشی لیتیوم بورات و XRF</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">&nbsp;سایر آزمایش&zwnj;های رادیومتری در صورت نیاز</li>
</ul>

زغال و کک
راهبرد پیشنهادی برای آزمایش‌های آنالیز کک و زغال عبارت است از:
•	آنالیز گروهی و گوگرد. آنالیز گروهی و گوگرد در تمام ارزیابی‌های مربوط به زغال و کک روش مبناست. آنالیز گروهی مشتمل بر بستة آزمایش‌های رطوبت، خاکستر، مواد فرار و کربن ثابت (با محاسبه تفاضل) است.
•	تجزیة نهایی. زغال به‌‌منظور بخشی از یک ارزیابی برای قابلیت ‌‌کاربرد آن به‌‌عنوان سوخت، مورد ‌‌آنالیز کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن (با محاسبه تفاضل)، خاکستر و گوگرد قرار می‌‌گیرد. 
•	شیمی خاکستر. عناصر اصلی خاکستر زغال و کک اطلاعات مهمی در ارتباط با کورة بلند و عملیات بهره‌‌برداری زغال‌‌سنگ فراهم می‌‌کنند. ترکیبات 2SiO، 3O2Al، 3O2Fe، 2TiO، CaO، MgO، O2Na، O2K، 5O2P، 2MnO، 3SO، BaO و SrO آنالیز می‌‌شوند.
•	آنالیز مقادیر ناچیز. آنالیز مقادیر ناچیز برای ارزیابی زغال از جهت آیین‌‌نامه‌‌های محیط ‌‌زیستی دارای ‌‌اهمیت است. As، B، Be، Cr، Hg، Pb، Se و V بیشتر مورد تقاضا هستند.

اورانیوم
آزمایشگاه‌ها باید واجد شرایط و تجربة کافی در کار با نمونه‌های مواد رادیواکتیو طبیعی جهت کسب صلاحیت برای اکتشاف و استخراج مواد معدنی دارای اورانیوم فعال باشند. برنامة آزمایش توصیه‌شده برای آنالیز اورانیوم به‌شرح زیر است:
•	بستة کامل 62 عنصری با استفاده از هضم چهاراسیدی و ICPOES. جدول 14، مشخصات معمول کنسانتره‌های اورانیوم را فهرست کرده است.
•	آنالیز ایزوتوپ سرب با تیزاب سلطانی و ICP-Ms
•	اورانیوم با همجوشی لیتیوم بورات و XRF
•	 سایر آزمایش‌های رادیومتری در صورت نیاز

قابلیت تبدیل سنگ فسفات به کود به مواد مغزی آن نظیر نیتروژن، فسفات و پتاسیم بستگی دارد. برنامة زیر برای آنالیز سنگ فسفات توصیه می‌شود:
•	اسید، غیرمحلول
•	Al، Ca، Cd، Fe، K، Mg، Na، P، 2SiO
•	آنالیز آب (محتوی رطوبت)
•	مواد آلی
•	ذوب کربناتی و الکترود مخصوص یون برای فلورید
•	آنالیز گوگرد در فازهای مختلف
•	ICP مقادیر ناچیز
•	وزن مخصوص
•	آنالیز نیتروژن کل
•	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد
•	کل مواد جامد معلق
•	ویسکوزیته
عناصر نادر
برنامة زیر برای آزمایش آنالیز عناصر نادر پیشنهاد می‌شود:
•	نمونه‌ها با 7O4B2Na (یا پراکسید سدیم) ذوب شده و مذاب با XRF اندازه‌گیری می‌شود.
•	اجزای اصلی به‌وسیلة آنالیز با XRF: 3O2Al، BaO ، CaO، 3O2Cr،3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na،5O2P، 2SiO ، 3SO،  2TiO و 5O2V
•	اجزای فرعی به‌وسیلة آنالیز با XRF: La، Ce، Pr، Nd، Sm، Eu، Gd، Tb، Dy، Ho، Er، Yb، Lu، Th، U و Y (عناصر بر حسب اکسید محاسبه شده و به‌همان صورت گزارش می‌شوند).
•	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد

بوکسیت
ذوب با بورات لیتیوم و به‌دنبال آن آنالیز  XRF روش استاندارد صنعتی برای آنالیز بوکسیت است. نتایج بر اساس وزن خشک (110 درجة سانتی‌گراد) گزارش می‌شوند. برنامة پیشنهادی آزمایش برای آنالیز بوکسیت به‌شرح زیر است:
•	XRF  روی قرص مذاب
•	اجزای اصلی به‌وسیلة آنالیز با XRF: 3O2Al،  3O2Fe، 2SiO ، 2TiO
•	 اجزای فرعی به‌وسیلة آنالیز با XRF:  BaO، CaO، 3O2Cr، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 3SO،  SrO، 5O2V، Zn، 2ZrO
•	کربن آلی کل
•	سیلیس فعال
•	آلومینای موجود

•	دانه‌بندی چندسرندی برای انتخاب بهترین ابعاد چشمة سرند برای بازیابی و سپس، پرعیارسازی به‌روش تر
•	 لیچینگ با هیدروکسید داغ برای تعیین  Al محلول توسط ICP-OES
•	لیچینگ اگزالات سدیم برای اندازه‌گیری آلاینده‌های کربن آلی با کروماتوگرافی یونی
•	افت حرارتی  در 1000 درجة سانتی‌گراد
برای گزارش، مقدار بوکسیت =  3O2Al + 2SiO  +  3O2Fe + 2TiO + LOI + مقادیر ناچیز 

لیتیم
کانی‌های میزبان لیتیوم، پگامیت‌ها و ژاردیت‌ها و همچنین، رس‌ها و رسوبات لیتیوم‌دار می‌توانند با کانسنگ‌های دارای عیار اقتصادی عناصر نادر خاکی و سایر فلزات کمیاب مانند سزیم و روبیدیم همزایی داشته باشند. لیتیوم در سنگ‌های رسوبی به‌راحتی در تیزاب سلطانی حل می‌شود که در حالتی که اجزای دیگری مورد نظر نباشند، روشی ساده‌تر از این برای آنالیز لیتیوم وجود ندارد. لیتیوم به‌دلیل سبکی بسیار زیاد، به‌طور معمول، با روش XRF تعیین نمی‌شود. طرح پیشنهادی آزمایش برای آنالیز لیتیوم به‌شرح زیر است:
•	نمونه‌ها با پراکسید سدیم ذوب شده و مذاب برای آنالیز چندعنصری با  ICP-OES و  ICP-MS اندازه‌گیری می‌شود.
•	 اجزای اصلی و فرعی که توسط ICP-OES  و/یا ICP-MS (بسته به غلظت) اندازه‌گیری می‌شوند: Ag، As، B، Ba، Be، Bi، Ca، Cd، Ce، Co، Cs، Cu، Dy، Er، Eu، Fe، Ga، Gd، Ge، Ho، In، La، Li، Lu، Mn، Mo، Nb، Nd، Ni، Pb، Pr، Rb، Re، Sb، Se، Sm، Sn، Sr، Ta، Tb، Te، Th، Ti، Tl، Tm، U، V، W، Y، Yb و  Zn.
در صورتی که مشخص شده باشد که مواد، دارای عناصر نادر خاکی یا سایر عناصر اقتصادی هستند، بهتر است آزمایش‌های بیشتری بر روی اجزای اصلی انجام شود. نمونه‌ها با پراکسید سدیم ذوب و با  ICP-OES اندازه‌گیری می‌شوند: 3O2Al، As، B، CaO، Co، 3O2Cr، Cu، 3O2Fe، O2K، Li، MgO، MnO، O2Na، Ni، Pb، S، 2SiO، 2TiO و Zn

آنالیز شورابه لیتیوم
شورابه‌های لیتیوم‌دار به‌دلیل ویسکوزیتة بالا و همچنین به‌دلیل اینکه لیتیوم عنصر بسیار سبکی است که با عناصر سنگین‌تر احاطه شده است، مجموعه‌ای از مشکلات آنالیز منحصربه‌خود را به‌همراه دارد. برنامة پیشنهادی آزمایش‌های آنالیز لیتیوم در شورابه به‌شرح زیر است:
•	گلاب‌‌‌ها با تیزاب سلطانی هضم و با ICP-OES و  ICP-MS اندازه‌گیری می‌شوند.
•	اجزای مورد آنالیز با  ICP-OES شامل Al، As، B، Ba، Ca، Co، Cr، Cs، Fe، K، Li، Mn Mg، Na، Ni، P، Pb، S، Sc، Se، Sr، Ti،V وZn 
•	اجزای مورد آنالیز با  ICP-MS شامل  Br، Cs، I و Rb هستند.
•	کلرید با تیتراسیون نیترات نقره
•	 F توسط الکترود مخصوص یون
•	4PO (فسفات) و 3NO (نیترات) توسط روش رنگ‌سنجی
•	 pH
•	رسانایی

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">مواد جامد حل شده کل</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">سولفات (محاسبه&zwnj;شده از S)</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">3HCO (بی&zwnj;کربنات) و 4NH (آمونیوم) با روش حجم&zwnj;سنجی</li>
</ul>

&nbsp;

پتاس

سنگ معدن پتاس عمدتاً در صنعت کود و همچنین در کاربردهای مختلف شیمیایی در اشکال مختلف پتاسیم استفاده می&zwnj;شود. بیشتر انواع پتاسیم محلول در آب هستند؛ در حالی &zwnj;که ناخالصی&zwnj;ها عمدتاً نامحلول&zwnj;اند. XRF برای آنالیز کل اجزای اصلی پیشنهاد می&zwnj;شود. در ادامه، برنامة آنالیز پیشنهادی برای پتاس ارائه شده است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نمونه&zwnj;ها با متابورات لیتیوم ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می&zwnj;شود. </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اجزای اصلی مورد آنالیز با روش XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، SrO، 2TiO</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">&nbsp;هضم چهاراسیدی اضافی برای عناصر پنالتی &zwnj;As، Cd، Ce، Cr، La، Pb، Se، Sm، Th، U، Y، Yb.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آنالیز احتراقی برای جیوه</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">همجوشی کربنات و الکترود مخصوص یون برای F</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کلرید با تیتراسیون نیترات نقره</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">رنگ&zwnj;سنجی چشمی</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">میزان رطوبت</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">سختی ذرات</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">pH</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">محتوای پتاسیم O2K، KCl</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">سرند کردن</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">انواع گوگرد</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">پسماند در آب (مواد نامحلول در آب)</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">افت حرارتی در 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد</li>
</ul>

&nbsp;

سنگ معدن کرومیت و منگنز

مقاومت شدید این مواد، مانع از کاربرد روش سادة هضم اسیدی می&zwnj;شود. برنامة آنالیز پیشنهادی برای سنگ معدن کرومیت و منگنز به&zwnj;شرح زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نمونه&zwnj;ها با متابورات لیتیوم ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می&zwnj;شود. </li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اجزای اصلی مورد آنالیز با روش XRF&nbsp;شامل 3O2Al، BaO، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، SrO، 2TiO</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">افت حرارتی در 1000 درجة سانتی&zwnj;گراد</li>
</ul>

•	مواد جامد حل شده کل
•	سولفات (محاسبه‌شده از S)
•	3HCO (بی‌کربنات) و 4NH (آمونیوم) با روش حجم‌سنجی

پتاس
سنگ معدن پتاس عمدتاً در صنعت کود و همچنین در کاربردهای مختلف شیمیایی در اشکال مختلف پتاسیم استفاده می‌شود. بیشتر انواع پتاسیم محلول در آب هستند؛ در حالی که ناخالصی‌ها عمدتاً نامحلول‌اند. XRF برای آنالیز کل اجزای اصلی پیشنهاد می‌شود. در ادامه، برنامة آنالیز پیشنهادی برای پتاس ارائه شده است:
•	نمونه‌ها با متابورات لیتیوم ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می‌شود. 
•	اجزای اصلی مورد آنالیز با روش XRF: 3O2Al، CaO، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، SrO، 2TiO
•	 هضم چهاراسیدی اضافی برای عناصر پنالتی As، Cd، Ce، Cr، La، Pb، Se، Sm، Th، U، Y، Yb.
•	آنالیز احتراقی برای جیوه
•	همجوشی کربنات و الکترود مخصوص یون برای F
•	کلرید با تیتراسیون نیترات نقره
•	رنگ‌سنجی چشمی
•	میزان رطوبت
•	سختی ذرات
•	pH
•	محتوای پتاسیم O2K، KCl
•	سرند کردن
•	انواع گوگرد
•	پسماند در آب (مواد نامحلول در آب)
•	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد

سنگ معدن کرومیت و منگنز
مقاومت شدید این مواد، مانع از کاربرد روش سادة هضم اسیدی می‌شود. برنامة آنالیز پیشنهادی برای سنگ معدن کرومیت و منگنز به‌شرح زیر است:
•	نمونه‌ها با متابورات لیتیوم ذوب شده و مذاب با XRF آنالیز می‌شود. 
•	اجزای اصلی مورد آنالیز با روشXRF   شامل 3O2Al، BaO، CaO، 3O2Cr، 3O2Fe، O2K، MgO، MnO، O2Na، 5O2P، 2SiO، 3SO، SrO، 2TiO
•	افت حرارتی در 1000 درجة سانتی‌گراد

منابع

Allen, T., and Khan, A.A. 1970. Critical evaluation of powder sampling procedures. Chem. Eng. 238:108&ndash;112.

ALS. 2017. AL S Geochemistry Schedule of Services and Fees: 2017 USD. North V ancouver, BC: ALS.

ASTM E1915. 2013. Standard Test Methods for Analysis of Metal Bearing Ores and Related Materials for Carbon, Sulfur, and Acid-Base Characteristics. V ol. 3.05. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Babacan, H. 2001. A mine site laboratory from exploration to closure: A case study. In IMCET2001: Proceedings of the 17 th International Mining Congress and Exhibition of Turkey. Ankara: Chamber of Mining Engineers of Turkey.

Bazhko, O. 2009. Application of redox titration techniques for analysis of hydrometallurgical solutions. In Hydrometallurgy Conference 2009. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy.

Beamish, F.E., and V an Loon, J.C. 1977. Analysis of Noble Metals-Overview and Selected Methods. New York: Academic Press.

Bock, R. 1979. A Handbook of Decomposition Methods in Analytical Chemistry. New York: John Wiley and Sons.

Bugbee, E.E. 1922. A Textbook of Fire Assaying. New York: John Wiley and Sons; London: Chapman and Hall.

Bugbee, E.E. 1940. A Textbook of Fire Assaying, 3rd ed. New York: Wiley.

Dean, J. 1995. Analytical Chemistry Handbook. New York: McGraw-Hill.

Dillon, V .S. 1955. Assay Practice on the Witwatersrand. Johannesburg: Transvaal and Orange Free State Chamber of Mines.

Dobbins, M.S., and Burnet, G. 1982. Production of an iron ore concentrate from the iron-rich fraction of power plant fly ash. Resour. Conserv. 9:231&ndash;242.

Dulski, T. 1996. A Manual for the Chemical Analysis of Metals. ASTM Manual 25. West Conshohocken, PA: ASTM International.

Furman, N.H. 1962. Standard Methods of Chemical Analysis, 6th ed. V ol. 1. Princeton, NJ: V an Nostrand.

Gaines, P. 2012. Compare ICP-OES and X RF for determination of metal composition in catalyst powder samples.

Christiansburg, V A: Inorganic V entures. https://www.inorganicventures.com/advice/compare-icp-oes-and -xrf-determination-metal-composition-catalyst-powder-samples. Accessed November 2017.

Gering, J. 2015. Laboratory construction outlook. L ab. Design. Aug. 11, 2015. LabDesignNews.com.

منابع
Allen, T., and Khan, A.A. 1970. Critical evaluation of powder sampling procedures. Chem. Eng. 238:108–112.
ALS. 2017. AL S Geochemistry Schedule of Services and Fees: 2017 USD. North V ancouver, BC: ALS.
ASTM E1915. 2013. Standard Test Methods for Analysis of Metal Bearing Ores and Related Materials for Carbon, Sulfur, and Acid-Base Characteristics. V ol. 3.05. West Conshohocken, PA: ASTM International.
Babacan, H. 2001. A mine site laboratory from exploration to closure: A case study. In IMCET2001: Proceedings of the 17 th International Mining Congress and Exhibition of Turkey. Ankara: Chamber of Mining Engineers of Turkey.
Bazhko, O. 2009. Application of redox titration techniques for analysis of hydrometallurgical solutions. In Hydrometallurgy Conference 2009. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy.
Beamish, F.E., and V an Loon, J.C. 1977. Analysis of Noble Metals-Overview and Selected Methods. New York: Academic Press.
Bock, R. 1979. A Handbook of Decomposition Methods in Analytical Chemistry. New York: John Wiley and Sons.
Bugbee, E.E. 1922. A Textbook of Fire Assaying. New York: John Wiley and Sons; London: Chapman and Hall.
Bugbee, E.E. 1940. A Textbook of Fire Assaying, 3rd ed. New York: Wiley.
Dean, J. 1995. Analytical Chemistry Handbook. New York: McGraw-Hill.
Dillon, V .S. 1955. Assay Practice on the Witwatersrand. Johannesburg: Transvaal and Orange Free State Chamber of Mines.
Dobbins, M.S., and Burnet, G. 1982. Production of an iron ore concentrate from the iron-rich fraction of power plant fly ash. Resour. Conserv. 9:231–242.
Dulski, T. 1996. A Manual for the Chemical Analysis of Metals. ASTM Manual 25. West Conshohocken, PA: ASTM International.
Furman, N.H. 1962. Standard Methods of Chemical Analysis, 6th ed. V ol. 1. Princeton, NJ: V an Nostrand.
Gaines, P. 2012. Compare ICP-OES and X RF for determination of metal composition in catalyst powder samples.
Christiansburg, V A: Inorganic V entures. https://www.inorganicventures.com/advice/compare-icp-oes-and -xrf-determination-metal-composition-catalyst-powder-samples. Accessed November 2017.
Gering, J. 2015. Laboratory construction outlook. L ab. Design. Aug. 11, 2015. LabDesignNews.com.

Hafty, J., Riley, L.B., and Goss, W.D. 1977. Manual on Fire Assaying and Determination of the Noble Metals in Geological Materials. Geological Survey Bulletin 1445. Washington, DC: U.S. Government Printing Office.

Horak, J., Faithfull, J.W., Price, M., and Davidson, P. 2016. Identifying and managing asbestiform minerals in geological collections. J. Nat. Sci. Collect. 3:51&ndash;61.

IAEA (International Atomic Energy Agency). 1992. Analytical Techniques in Uranium Exploration and Ore Processing. Technical Report Series No. 341. V ienna: IAEA.

ISO 9001. 2015. Quality Management Systems - Requirements. Geneva: International Organization for Standardization. 

ISO/IEC 17025. 2005. General Requirements for the Competence of Testing and Calibration L aboratories. Geneva: International Organization for Standardization.

Lenahan, W.C., and Murray-Smith, R. de L. 2001. Assay and Analytical Practice in the South African Mining Industry. Monograph Series M6. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 

Lorenzen, L. 1995. Some guidelines to the design of a diagnostic leaching experiment. Miner. Eng. 8(3):247&ndash;256. 

Montana Tech. 2017. Fundamentals and Applications of Fire Assay Short Course. Butte, MT: Montana Tech. http:// mtech.edu/academics/mines/metallurgy/fire-assay. 

Pitard, F. 1993. Pierre Gy&rsquo;s Sampling Theory and Sampling Practice: Heterogeneity, Sampling Correctness, and Statistical Process Control, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press. 

Rydberg, J., Cox, M., Musikas, C., and Choppin, G.R. 2004. Solvent Extraction Principles and Practice, revised and expanded 2nd ed. New York: Marcel Dekker. pp. 549&ndash;594. 

Shepard, O.C., and Dietrich, W.F. 1940. Fire Assaying. New York: McGraw-Hill. 

Shun&rsquo;ko, E.V ., Stevenson, D.E., and Belkin, V .S. 2014. Inductively coupling plasma reactor with plasma electron energy controllable in the range from ~6 to ~100 eV . IEEE Trans. Plasma Sci. 42(3):774&ndash;785. 

SPEX SamplePrep. 2016. Handbook of Sample Preparation and Handling, 13th ed. Metuchen, NJ: SPEX SamplePrep. 

Steger, H.F. 1976. Chemical phase-analysis of ores and rocks: A review of methods. Talanta 23(2):81&ndash;87. 

Strong, B., and Murray-Smith, R. 1974. Determination of gold in copper-bearing sulphide ores and metallurgical flotation products by atomic absorption spectrometry. Talanta 21(12):1253&ndash;1258. 

Tanner, S., Baranov, V ., and Bandura, D. 2002. Reaction cells and collision cells for ICP-MS: A tutorial review. Spectrochim. Acta B 57:1361&ndash;1452. 

Thompson, M. 2005. A review of interference effects and their correction in chemical analysis with special reference to uncertainty. Accred. Q ual. Assur. 10:82&ndash;97.

Hafty, J., Riley, L.B., and Goss, W.D. 1977. Manual on Fire Assaying and Determination of the Noble Metals in Geological Materials. Geological Survey Bulletin 1445. Washington, DC: U.S. Government Printing Office.
Horak, J., Faithfull, J.W., Price, M., and Davidson, P. 2016. Identifying and managing asbestiform minerals in geological collections. J. Nat. Sci. Collect. 3:51–61.
IAEA (International Atomic Energy Agency). 1992. Analytical Techniques in Uranium Exploration and Ore Processing. Technical Report Series No. 341. V ienna: IAEA.
ISO 9001. 2015. Quality Management Systems - Requirements. Geneva: International Organization for Standardization. 
ISO/IEC 17025. 2005. General Requirements for the Competence of Testing and Calibration L aboratories. Geneva: International Organization for Standardization.
Lenahan, W.C., and Murray-Smith, R. de L. 2001. Assay and Analytical Practice in the South African Mining Industry. Monograph Series M6. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 
Lorenzen, L. 1995. Some guidelines to the design of a diagnostic leaching experiment. Miner. Eng. 8(3):247–256. 
Montana Tech. 2017. Fundamentals and Applications of Fire Assay Short Course. Butte, MT: Montana Tech. http:// mtech.edu/academics/mines/metallurgy/fire-assay. 
Pitard, F. 1993. Pierre Gy’s Sampling Theory and Sampling Practice: Heterogeneity, Sampling Correctness, and Statistical Process Control, 2nd ed. Boca Raton, FL: CRC Press. 
Rydberg, J., Cox, M., Musikas, C., and Choppin, G.R. 2004. Solvent Extraction Principles and Practice, revised and expanded 2nd ed. New York: Marcel Dekker. pp. 549–594. 
Shepard, O.C., and Dietrich, W.F. 1940. Fire Assaying. New York: McGraw-Hill. 
Shun’ko, E.V ., Stevenson, D.E., and Belkin, V .S. 2014. Inductively coupling plasma reactor with plasma electron energy controllable in the range from ~6 to ~100 eV . IEEE Trans. Plasma Sci. 42(3):774–785. 
SPEX SamplePrep. 2016. Handbook of Sample Preparation and Handling, 13th ed. Metuchen, NJ: SPEX SamplePrep. 
Steger, H.F. 1976. Chemical phase-analysis of ores and rocks: A review of methods. Talanta 23(2):81–87. 
Strong, B., and Murray-Smith, R. 1974. Determination of gold in copper-bearing sulphide ores and metallurgical flotation products by atomic absorption spectrometry. Talanta 21(12):1253–1258. 
Tanner, S., Baranov, V ., and Bandura, D. 2002. Reaction cells and collision cells for ICP-MS: A tutorial review. Spectrochim. Acta B 57:1361–1452. 
Thompson, M. 2005. A review of interference effects and their correction in chemical analysis with special reference to uncertainty. Accred. Q ual. Assur. 10:82–97.

Tumilty, J.A., and Schmidt, C.G. 1986. Deportment of gold in the Witwatersrand system. In Gold 100: Proceedings of the International Conference on Gold. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy. pp. 541&ndash;553. 

Twyman, R.M. 2005. Atomic emission spectrometry: Interference and background correction. In Encyclopedia of Analytical Science, 2nd ed., V ol 1. Edited by P. Worsfold, A. Townshend, and C. Poole. London: Elsevier Science. pp. 198&ndash;203. 

Young, R.S. 1971. Chemical Analysis in Extractive Metallurgy. /ondon Charles Griffin. 

Young, R.S. 1980. Analysis for gold: A review of methods. Gold Bull. 13:9&ndash;14

Tumilty, J.A., and Schmidt, C.G. 1986. Deportment of gold in the Witwatersrand system. In Gold 100: Proceedings of the International Conference on Gold. Johannesburg: Southern African Institute of Mining and Metallurgy. pp. 541–553. 
Twyman, R.M. 2005. Atomic emission spectrometry: Interference and background correction. In Encyclopedia of Analytical Science, 2nd ed., V ol 1. Edited by P. Worsfold, A. Townshend, and C. Poole. London: Elsevier Science. pp. 198–203. 
Young, R.S. 1971. Chemical Analysis in Extractive Metallurgy. /ondon Charles Griffin. 
Young, R.S. 1980. Analysis for gold: A review of methods. Gold Bull. 13:9–14

جدول 14. مشخصات معمول کنسانتره‌‌های اورانیوم*
ترکیب کنسانتره	حداکثر ناخالصی مجاز
ناخالصی	درصد وزنی بر اساس محتوای 8O3U
Na	5/7
O2H	0/5
4SO	5/3
K	0/3
Th	0/2
Fe	0/1
Ca	0/1
Si	0/1
2- 3CO	50/0
Mg	50/0
Zr	50/0
2- 4PO	35/0
I ، Br ، Cl	25/0
5O2V	23/0
عناصر نادر	20/0
P	15/0
Mo	15/0
As	10/0
B	10/0
مواد آلی قابل ‌‌استحصال	10/0
U غیرمحلول	10/0
Ti	05/0
Ra226	(pCi/g 20000) Bq/g 740
دانه‌‌بندی	mm35/6 (4/1 اینچ)
منبع: (IAEA, 1992 ( اقتباسشده با مجوز IAEA 
* حداقل محتوای 8O3U، با  اندازه جزیی  65 درصد. تنها کنسانترههای اورانیوم طبیعی (مواد غیرپرتو‌‌دیده) شامل 711/0 درصد وزنی ایزوتوپ U235 قابل قبول هستند.

بخش 3-1

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

بهینه&zwnj;سازی &laquo;از معدن تا کارخانه&raquo;1

والتر والری2، کریستی_آن دافی3، و آلکس جانکوویچ4

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

&nbsp;

&nbsp;

&nbsp;

عملیات معدنی اساساً مجموعه&zwnj;ای از فرایندهای به&zwnj;هم&zwnj;پیوسته است که در آن عملکرد هر مرحله بر مراحل بعدی تأثیرگذار است. بهینه&zwnj;سازی هر مرحله به&zwnj;صورت مجزا می&zwnj;تواند باعث بهینه&zwnj;سازی بخشی از کل عملیات شود. به&zwnj;عنوان مثال، تغییرات مجزا در حفاری و انفجار می&zwnj;تواند اثرات مضری بر فرایندهای پایین&zwnj;دستی خردایش و آسیاکنی داشته باشد، و این متعاقباً بر فرایند پایین&zwnj;دستی جداسازی بعدی تأثیر می&zwnj;گذارد. بنابراین، تجزیه و تحلیل و بهینه&zwnj;سازی هر مرحله از فرایند با در نظر گرفتن کل عملیات بسیار مهم است.

&nbsp; &nbsp;انفجار، اولین مرحله از خردایش در اکثر عملیات&zwnj;های معدنی است. انفجار یک مرحلة آماده&zwnj;سازی بسیار مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه و کم&zwnj;مصرف برای مراحل بعدی سنک&zwnj;شکنی و آسیاکنی است که در نهایت، اندازة بسیار ریزتر را برای آزادسازی مواد معدنی ارزشمند جهت جداسازی فراهم می&zwnj;کند. نمونه&zwnj;ای از مصرف انرژی و تفکیک هزینه بر اساس مراحل خردایش برای یک کانة به&zwnj;&zwnj;نسبت سخت در جدول 1، نشان داده شده است. در این جدول افزایش هزینه و مصرف انرژی مراحل خردایش نشان داده شده است.

<div>
<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/115.png" style="height:161px; width:700px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1- Mine-to-mill 
</div>

<div id="ftn2">
2- Walter Valery, Global Director, Consulting and Technology, Mining and Minerals Processing, Hatch, Brisbane, Queensland, Australia
</div>

<div id="ftn3">
3- Kristy-Ann Duffy, Process Consultant, Consulting and Technology, Mining and Minerals Processing, Hatch, Brisbane, Queensland, Australia

4- Alex Jankovic, Principal Consultant, Consulting and Technology, Mining and Minerals Processing, Hatch, Brisbane, Queensland, Australia 
</div>
</div>

بخش 3-1

بهینه‌سازی «از معدن تا کارخانه» 
والتر والری ، کریستی_آن دافی ، و آلکس جانکوویچ 



عملیات معدنی اساساً مجموعه‌ای از فرایندهای به‌هم‌پیوسته است که در آن عملکرد هر مرحله بر مراحل بعدی تأثیرگذار است. بهینه‌سازی هر مرحله به‌صورت مجزا می‌تواند باعث بهینه‌سازی بخشی از کل عملیات شود. به‌عنوان مثال، تغییرات مجزا در حفاری و انفجار می‌تواند اثرات مضری بر فرایندهای پایین‌دستی خردایش و آسیاکنی داشته باشد، و این متعاقباً بر فرایند پایین‌دستی جداسازی بعدی تأثیر می‌گذارد. بنابراین، تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی هر مرحله از فرایند با در نظر گرفتن کل عملیات بسیار مهم است.
انفجار، اولین مرحله از خردایش در اکثر عملیات‌های معدنی است. انفجار یک مرحلة آماده‌سازی بسیار مقرون‌به‌صرفه و کم‌مصرف برای مراحل بعدی سنک‌شکنی و آسیاکنی است که در نهایت، اندازة بسیار ریزتر را برای آزادسازی مواد معدنی ارزشمند جهت جداسازی فراهم می‌کند. نمونه‌ای از مصرف انرژی و تفکیک هزینه بر اساس مراحل خردایش برای یک کانة به‌‌نسبت سخت در جدول 1، نشان داده شده است. در این جدول افزایش هزینه و مصرف انرژی مراحل خردایش نشان داده شده است.

&nbsp; &nbsp;با بهینه&zwnj;سازی خردایش در انفجار می&zwnj;توان به بهبود قابل توجهی در عملکرد کلی معدن&zwnj;کاری و کارخانة فراوری دست یافت. این بهینه&zwnj;سازی مستلزم استفاده از مقادیر متناسب انرژی انفجاری با توجه به انواع مختلف کانه است؛ ضمن اینکه باید با فرایندهای بعدی، فلوشیت مدار، انواع و اندازة تجهیزات خردایش و طبقه&zwnj;بندی، توان نصب&zwnj;شده، و مشخصات محصول نهایی متناسب باشد.

&nbsp; &nbsp;موارد زیادی وجود دارد که در آن افزایش هزینه&zwnj;های انفجار و توزیع بهتر انرژی انفجار با بهبود بیشتر توان عملیاتی و بازیابی و کاهش مصرف انرژی در مراحل بعدی فراوری جبران می&zwnj;شود. به&zwnj;عنوان مثال، در معدن طلای &laquo;آنگولو آشانتی ایداپریم1&raquo; در کشور &laquo;غنا&raquo;، بهینه&zwnj;سازی عملیات از استخراج تا فراوری باعث تولید اندازة ذرات ریزتری شد، به&zwnj;نحوی که 80 درصد اندازة خوراک عبوری (80F) از 155 تا 132 میکرون کاهش یافت. این امر موجب افزایش 20 تا 30 درصدی توان عملیاتی گردید و اندازة ریزتر ذرات خوراک شکسته&zwnj;&zwnj;شده باعث افزایش حدود 0/5 درصدی بازیافت طلا شد (Renner et al., 2006). در عملیات &laquo;گولد فیلدز سرو کرونا2&raquo;، بهینه&zwnj;سازی عملیات استخراج تا فراوری، کارایی را تقریباً 15 درصد برای یک نوع سنگ سخت خاص و 6 درصد در تمام انواع سنگ افزایش داد، در حالی که انرژی ویژة آسیا نیمه&zwnj;خودشکن بیش از 9 درصد کاهش یافت (Diaz et al., 2015). تغییرات مهم توصیه&zwnj;شده برای پروژة &laquo;سرو کرونا&raquo; و تأثیر پیش&zwnj;بینی&zwnj;شده بر توان عملیاتی و اندازة نهایی آسیا (80P) برای کانة مورد بررسی در شکل 1، نشان داده شده است.

&nbsp; &nbsp;مزایای انفجار بهینه در بهبود عملکرد مراحل پایین&zwnj;دستی فراوری به&zwnj;خوبی در صنعت شناخته شده است. شوربختانه، این موضوع منجر به ساده&zwnj;انگاری بیش از حد این مفهوم شده است که افزایش مصرف مواد منفجره در استخراج مادة معدنی منجر به بهینه&zwnj;سازی کل زنجیرة فرایند، معدن&zwnj;کاری و فراوری می&zwnj;شود. این ساده&zwnj;انگاری بیش از حد، بیشتر تحت عنوان استخراج تا فراوری شناخته می&zwnj;شود. البته، برای بهینه&zwnj;سازی کلی، همیشه شدت انفجار افزایش نمی&zwnj;یابد، بلکه برای مطابقت با انواع مختلف سنگ&zwnj;ها و همچنین چینش مدار، تجهیزات و توان خردایش نصب&zwnj;شده در مراحل بعدی تنظیم می&zwnj;شود. این یک تلاش کاملاً یکپارچه با بسیاری از جنبه&zwnj;های بهینه&zwnj;سازی در فرایندهای معدن&zwnj;کاری، خردایش و جداسازی است. چندین طرح معدن تا فراوری در طول 20 سال گذشته با درجات مختلف موفقیت اجرا شده است. مثال&zwnj;هایی از موفقیت&zwnj;های مستند&zwnj;شدة بسیار در جدول 2، ارائه شده است.

&nbsp; &nbsp;در عین حال، در برخی موارد عملیات&zwnj; ناکامی هم وجود دارد که نشان می&zwnj;دهد چگونه &laquo;استخراج تا فراوری برای ما مقرون به صرفه نیست&raquo;. این ناکامی&zwnj;ها را اغلب نمی&zwnj;توان به دلایل رایج مانند موارد زیر نسبت داد:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ساختار لازم و روش یکپارچه وجود نداشت.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">خرج ویژه یا ضریب پودر (کیلوگرم مادة منفجره برای استخراج هر تن کانه) بدون بهینه&zwnj;سازی واقعی و از طریق فرایندهای انفجار و مراحل پایین&zwnj;دستی برای تحقق کامل منافع به&zwnj;طور بی&zwnj;&zwnj;رویه افزایش یافت.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">نتایج به&zwnj;درستی تحلیل، پیگیری، و مستندسازی نشدند و یا توسط مدیریت مورد پشتیبانی قرار نگرفتند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">به&zwnj;جای در نظر گرفتن هزینه&zwnj;ها و منافع کلی استخراج تا فراوری، هزینه&zwnj;ها و منافع جداگانة معدن در مقابل کارخانه لحاظ شدند.</li>
</ul>

&nbsp;

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- AngloGold Ashanti Iduapriem
</div>

<div id="ftn2">
2- Gold Fields Cerro Corona
</div>
</div>

با بهینه‌سازی خردایش در انفجار می‌توان به بهبود قابل توجهی در عملکرد کلی معدن‌کاری و کارخانة فراوری دست یافت. این بهینه‌سازی مستلزم استفاده از مقادیر متناسب انرژی انفجاری با توجه به انواع مختلف کانه است؛ ضمن اینکه باید با فرایندهای بعدی، فلوشیت مدار، انواع و اندازة تجهیزات خردایش و طبقه‌بندی، توان نصب‌شده، و مشخصات محصول نهایی متناسب باشد.
موارد زیادی وجود دارد که در آن افزایش هزینه‌های انفجار و توزیع بهتر انرژی انفجار با بهبود بیشتر توان عملیاتی و بازیابی و کاهش مصرف انرژی در مراحل بعدی فراوری جبران می‌شود. به‌عنوان مثال، در معدن طلای «آنگولو آشانتی ایداپریم » در کشور «غنا»، بهینه‌سازی عملیات از استخراج تا فراوری باعث تولید اندازة ذرات ریزتری شد، به‌نحوی که 80 درصد اندازة خوراک عبوری (F_"80" ) از 155 تا 132 میکرون کاهش یافت. این امر موجب افزایش 20 تا 30 درصدی توان عملیاتی گردید و اندازة ریزتر ذرات خوراک شکسته‌‌شده باعث افزایش حدود 5/0 درصدی بازیافت طلا شد (Renner et al., 2006). در عملیات «گولد فیلدز سرو کرونا »، بهینه‌سازی عملیات استخراج تا فراوری، کارایی را تقریباً 15 درصد برای یک نوع سنگ سخت خاص و 6 درصد در تمام انواع سنگ افزایش داد، در حالی که انرژی ویژة آسیا نیمه‌خودشکن بیش از 9 درصد کاهش یافت (Diaz et al., 2015). تغییرات مهم توصیه‌شده برای پروژة «سرو کرونا» و تأثیر پیش‌بینی‌شده بر توان عملیاتی و اندازة نهایی آسیا (P_"80" ) برای کانة مورد بررسی در شکل 1، نشان داده شده است.
مزایای انفجار بهینه در بهبود عملکرد مراحل پایین‌دستی فراوری به‌خوبی در صنعت شناخته شده است. شوربختانه، این موضوع منجر به ساده‌انگاری بیش از حد این مفهوم شده است که افزایش مصرف مواد منفجره در استخراج مادة معدنی منجر به بهینه‌سازی کل زنجیرة فرایند، معدن‌کاری و فراوری می‌شود. این ساده‌انگاری بیش از حد، بیشتر تحت عنوان استخراج تا فراوری شناخته می‌شود. البته، برای بهینه‌سازی کلی، همیشه شدت انفجار افزایش نمی‌یابد، بلکه برای مطابقت با انواع مختلف سنگ‌ها و همچنین چینش مدار، تجهیزات و توان خردایش نصب‌شده در مراحل بعدی تنظیم می‌شود. این یک تلاش کاملاً یکپارچه با بسیاری از جنبه‌های بهینه‌سازی در فرایندهای معدن‌کاری، خردایش و جداسازی است. چندین طرح معدن تا فراوری در طول 20 سال گذشته با درجات مختلف موفقیت اجرا شده است. مثال‌هایی از موفقیت‌های مستند‌شدة بسیار در جدول 2، ارائه شده است.
در عین حال، در برخی موارد عملیات‌ ناکامی هم وجود دارد که نشان می‌دهد چگونه «استخراج تا فراوری برای ما مقرون به صرفه نیست». این ناکامی‌ها را اغلب نمی‌توان به دلایل رایج مانند موارد زیر نسبت داد:
	ساختار لازم و روش یکپارچه وجود نداشت.
	خرج ویژه یا ضریب پودر (کیلوگرم مادة منفجره برای استخراج هر تن کانه) بدون بهینه‌سازی واقعی و از طریق فرایندهای انفجار و مراحل پایین‌دستی برای تحقق کامل منافع به‌طور بی‌‌رویه افزایش یافت.
	نتایج به‌درستی تحلیل، پیگیری، و مستندسازی نشدند و یا توسط مدیریت مورد پشتیبانی قرار نگرفتند.
	به‌جای در نظر گرفتن هزینه‌ها و منافع کلی استخراج تا فراوری، هزینه‌ها و منافع جداگانة معدن در مقابل کارخانه لحاظ شدند.

&nbsp;<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/117_OO9qx9D.png" style="height:341px; width:650px" />

&nbsp; &nbsp;برای موفقیت، پروژه&zwnj;ها از استخراج تا فراوری نیاز به روشی ساختاریافته هست که با پایش، بررسی&zwnj;ها و تحلیل داده&zwnj;های گسترده پشتیبانی &zwnj;شوند. آموزش و مشارکت در انجام فعالیت&zwnj;ها و عملیات، حفظ شاخص&zwnj;های کلیدی عملکرد1&nbsp;یا معیارها نیز برای اطمینان از تعیین کمیت و حفظ منافع در بلندمدت ضروری است.

&nbsp; &nbsp;هدف از بهینه&zwnj;سازی استخراج تا فراوری، توسعه و اجرای راهکار&zwnj;های یکپارچة استخراج و فراوری متناسب با عملیات برای به&zwnj;حداقل رساندن هزینة کلی هر تن محصول فراوری&zwnj;شده و به حداکثر رساندن سود شرکت شیوه&zwnj;ای پایدار است. اهداف کلی و اهداف خاص برای هر پروژه بسته به مکان غالب و شرایط اقتصادی متفاوت خواهد بود. برای مثال، در زمان&zwnj;هایی که قیمت&zwnj; کالا بالاست، هدف اصلی بیشتر افزایش تولید است، در حالی که در زمان&zwnj;هایی که وضعیت اقتصادی خراب است، به&zwnj;طور معمول، محرک اصلی کاهش هزینه&zwnj;های عملیاتی است.

&nbsp; &nbsp;یک رویکرد جامع از استخراج تا فراوری مشخص می&zwnj;کند که هر کانسار و عملیات معدنی متفاوت بوده و برای به دست آوردن بهترین نتایج، ادغام و بهینه&zwnj;سازی هر مرحله از کل عملیات مهم است. شناخت کانسار و ویژگی&zwnj;های سنگ معدن این امکان را فراهم می&zwnj;کند که فرایند متناسب با ویژگی&zwnj;های سنگ و محرک&zwnj;های تجاری کلیدی عملیات تنظیم شود. بنابراین، مزایای از استخراج تا فراوری بسته به اهداف کلی و اهداف خاص متفاوت خواهد بود؛ اما می&zwnj;تواند شامل بسیاری از موارد زیر باشد:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">به حداکثر رساندن توان عملیاتی سیستم (از معدن تا فراوری)، از جمله افزایش راندمان حفاری و بارگیری</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">به حداقل رساندن هزینه&zwnj;های عملیاتی کلی با حداقل اثرات نامطلوب، مانند ترقیق یا از دست دادن سنگ معدن، آسیب&zwnj;های ساختاری، یا مضرات زیست محیطی</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بهبود تثبیت کلی فرایند (با کاهش تنوع)، که منجر به عملکرد بهتر فراوری از نظر تولید (بازده و بازیابی) و کیفیت محصول (عیار) می&zwnj;شود.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">توسعة مدل&zwnj;های پیش&zwnj;بینی دقیق بازدهی به&zwnj;دلیل درک تأثیر انواع کانه (نوع سنگ) بر انفجار و فراوری. این مدل&zwnj;ها را می&zwnj;توان در یک مدل بلوکی برای برنامه&zwnj;ریزی معدن و ایجاد راهکار&zwnj;های ترکیبی بهینه برای عملیات گنجاند و باید رابطه&zwnj;ای را برای بهینه کردن درآمد و بهینه&zwnj;سازی واقعی راهکارهای ترکیبی و تحویل کانه، به&zwnj;منظور به حداکثر رساندن درآمد تعیین کند.</li>
</ul>

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Key performance indicators (KPIs)
</div>
</div>

برای موفقیت، پروژه‌ها از استخراج تا فراوری نیاز به روشی ساختاریافته هست که با پایش، بررسی‌ها و تحلیل داده‌های گسترده پشتیبانی ‌شوند. آموزش و مشارکت در انجام فعالیت‌ها و عملیات، حفظ شاخص‌های کلیدی عملکرد  یا معیارها نیز برای اطمینان از تعیین کمیت و حفظ منافع در بلندمدت ضروری است.
هدف از بهینه‌سازی استخراج تا فراوری، توسعه و اجرای راهکار‌های یکپارچة استخراج و فراوری متناسب با عملیات برای به‌حداقل رساندن هزینة کلی هر تن محصول فراوری‌شده و به حداکثر رساندن سود شرکت شیوه‌ای پایدار است. اهداف کلی و اهداف خاص برای هر پروژه بسته به مکان غالب و شرایط اقتصادی متفاوت خواهد بود. برای مثال، در زمان‌هایی که قیمت‌ کالا بالاست، هدف اصلی بیشتر افزایش تولید است، در حالی که در زمان‌هایی که وضعیت اقتصادی خراب است، به‌طور معمول، محرک اصلی کاهش هزینه‌های عملیاتی است.
یک رویکرد جامع از استخراج تا فراوری مشخص می‌کند که هر کانسار و عملیات معدنی متفاوت بوده و برای به دست آوردن بهترین نتایج، ادغام و بهینه‌سازی هر مرحله از کل عملیات مهم است. شناخت کانسار و ویژگی‌های سنگ معدن این امکان را فراهم می‌کند که فرایند متناسب با ویژگی‌های سنگ و محرک‌های تجاری کلیدی عملیات تنظیم شود. بنابراین، مزایای از استخراج تا فراوری بسته به اهداف کلی و اهداف خاص متفاوت خواهد بود؛ اما می‌تواند شامل بسیاری از موارد زیر باشد:
•	به حداکثر رساندن توان عملیاتی سیستم (از معدن تا فراوری)، از جمله افزایش راندمان حفاری و بارگیری
•	به حداقل رساندن هزینه‌های عملیاتی کلی با حداقل اثرات نامطلوب، مانند ترقیق یا از دست دادن سنگ معدن، آسیب‌های ساختاری، یا مضرات زیست محیطی
•	بهبود تثبیت کلی فرایند (با کاهش تنوع)، که منجر به عملکرد بهتر فراوری از نظر تولید (بازده و بازیابی) و کیفیت محصول (عیار) می‌شود.
•	توسعة مدل‌های پیش‌بینی دقیق بازدهی به‌دلیل درک تأثیر انواع کانه (نوع سنگ) بر انفجار و فراوری. این مدل‌ها را می‌توان در یک مدل بلوکی برای برنامه‌ریزی معدن و ایجاد راهکار‌های ترکیبی بهینه برای عملیات گنجاند و باید رابطه‌ای را برای بهینه کردن درآمد و بهینه‌سازی واقعی راهکارهای ترکیبی و تحویل کانه، به‌منظور به حداکثر رساندن درآمد تعیین کند.

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه&zwnj;ای. در معدن مس-روی &laquo;آنتامینا&raquo;1، اندازة خوراک ریز ناشی از انفجارهای پرانرژی، مصرف انرژی ویژه را تا 25 درصد کاهش داد (Rybinski et al. 2011).</li>
</ul>

این پیشرفت&zwnj;ها به&zwnj;طور معمول، با حداقل یا بدون هزینه&zwnj;های سرمایه&zwnj;گذاری قابل دستیابی هستند.

&nbsp;

بررسی اجمالی روش کار

عملکرد فعالیت&zwnj;های استخراج معدن و فراوری مواد معدنی با ویژگی&zwnj;های کانه درجا پیش&zwnj;بینی می&zwnj;شود. بنابراین، بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانة فراوری باید با خصوصیات کانه آغاز شود. سپس، دیگر خصوصیات سنگ بر اساس انفجار، خردایش و خواص متالورژیکی باید تعریف شوند و توزیع فضایی این حوزه&zwnj;ها در سراسر کانسار ترسیم گردد. جزئیات داده&zwnj;های عملیات انفجار و فراوری باید برای انواع سنگ معدنی تعریف شده، جمع&zwnj;آوری و تجزیه و تحلیل شود و همراه با داده&zwnj;های عملیاتی و نمونه&zwnj;گذاری&zwnj;شدة قبلی مورد استفاده قرار گیرد. این داده&zwnj;ها را می&zwnj;توان برای توسعة مدل&zwnj;های عملیاتی سازندة یک سایت خاص در هر عملیات (انفجار، خردایش، جداسازی) استفاده کرد. این مدل&zwnj;ها نشان می&zwnj;دهند که چگونه کل فرایند به انواع مختلف کانه و شرایط عملیاتی از معدن تا کارخانه پاسخ می&zwnj;دهد. شبیه&zwnj;سازی&zwnj;ها همراه با تجربة عملیاتی گسترده ممکن است برای شناسایی مشکلات، گلوگاه&zwnj;های فرایند و فرصت&zwnj;های بهبود و سپس، اطلاع&zwnj;رسانی راهکار&zwnj;ها برای بهینه&zwnj;سازی کل فرایند برای انواع سنگ معدن مورد استفاده قرار گیرند. طراحی انفجار باید برای خردشدن بهینه و یکنواخت سازگار برای همة انواع سنگ معدن بهینه شود و فرایندهای پایین&zwnj;دستی را می&zwnj;توان بر این اساس تنظیم و بهینه کرد.

&nbsp; &nbsp;این مدل&zwnj;ها همچنین، امکان پیش&zwnj;بینی توان عملیاتی و عملکرد بازیابی را برای هر حوزة معدنی فراهم می&zwnj;کنند. با تلفیق این مدل با مدل بلوکی و طرح معدن، می&zwnj;توان یک مدل ژئومتالورژیکی ایجاد کرد. این مدل می&zwnj;تواند برای اهداف پیش&zwnj;بینی، برنامه&zwnj;ریزی و بهینه&zwnj;سازی بلندمدت استفاده شود.

&nbsp; &nbsp;ساختار پروژة زیر با موفقیت برای ارائه نتایج از معدن تا کارخانه اعمال شده است:

&nbsp; &nbsp;محدوده2: داده&zwnj;ها و اطلاعات قبلی برای شناسایی مشکلات، تنگناها و فرصت&zwnj;های بهبود در معدن و کارخانة فراوری جمع&zwnj;آوری می&zwnj;شود.

&nbsp; &nbsp;خصوصیات سنگ معدن: اندازه&zwnj;گیری خصوصیات ساختاری سنگ، استحکام و ویژگی&zwnj;های شکست برای تعیین نحوة عملکرد کانه در حین انفجار، خردایش و آسیا استفاده می&zwnj;شود. خواص کانی&zwnj;شناسی نیز برای تعیین عملکرد بازیابی و جداسازی مورد نیاز است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Antamina 
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Scoping
</div>
</div>

•	کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای گلخانه‌ای. در معدن مس-روی «آنتامینا» ، اندازة خوراک ریز ناشی از انفجارهای پرانرژی، مصرف انرژی ویژه را تا 25 درصد کاهش داد (Rybinski et al. 2011).
این پیشرفت‌ها به‌طور معمول، با حداقل یا بدون هزینه‌های سرمایه‌گذاری قابل دستیابی هستند.

بررسی اجمالی روش کار
عملکرد فعالیت‌های استخراج معدن و فراوری مواد معدنی با ویژگی‌های کانه درجا پیش‌بینی می‌شود. بنابراین، بهینه‌سازی از معدن تا کارخانة فراوری باید با خصوصیات کانه آغاز شود. سپس، دیگر خصوصیات سنگ بر اساس انفجار، خردایش و خواص متالورژیکی باید تعریف شوند و توزیع فضایی این حوزه‌ها در سراسر کانسار ترسیم گردد. جزئیات داده‌های عملیات انفجار و فراوری باید برای انواع سنگ معدنی تعریف شده، جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل شود و همراه با داده‌های عملیاتی و نمونه‌گذاری‌شدة قبلی مورد استفاده قرار گیرد. این داده‌ها را می‌توان برای توسعة مدل‌های عملیاتی سازندة یک سایت خاص در هر عملیات (انفجار، خردایش، جداسازی) استفاده کرد. این مدل‌ها نشان می‌دهند که چگونه کل فرایند به انواع مختلف کانه و شرایط عملیاتی از معدن تا کارخانه پاسخ می‌دهد. شبیه‌سازی‌ها همراه با تجربة عملیاتی گسترده ممکن است برای شناسایی مشکلات، گلوگاه‌های فرایند و فرصت‌های بهبود و سپس، اطلاع‌رسانی راهکار‌ها برای بهینه‌سازی کل فرایند برای انواع سنگ معدن مورد استفاده قرار گیرند. طراحی انفجار باید برای خردشدن بهینه و یکنواخت سازگار برای همة انواع سنگ معدن بهینه شود و فرایندهای پایین‌دستی را می‌توان بر این اساس تنظیم و بهینه کرد.
این مدل‌ها همچنین، امکان پیش‌بینی توان عملیاتی و عملکرد بازیابی را برای هر حوزة معدنی فراهم می‌کنند. با تلفیق این مدل با مدل بلوکی و طرح معدن، می‌توان یک مدل ژئومتالورژیکی ایجاد کرد. این مدل می‌تواند برای اهداف پیش‌بینی، برنامه‌ریزی و بهینه‌سازی بلندمدت استفاده شود.
ساختار پروژة زیر با موفقیت برای ارائه نتایج از معدن تا کارخانه اعمال شده است:
محدوده : داده‌ها و اطلاعات قبلی برای شناسایی مشکلات، تنگناها و فرصت‌های بهبود در معدن و کارخانة فراوری جمع‌آوری می‌شود.
خصوصیات سنگ معدن: اندازه‌گیری خصوصیات ساختاری سنگ، استحکام و ویژگی‌های شکست برای تعیین نحوة عملکرد کانه در حین انفجار، خردایش و آسیا استفاده می‌شود. خواص کانی‌شناسی نیز برای تعیین عملکرد بازیابی و جداسازی مورد نیاز است.

&nbsp; &nbsp;نشانه&zwnj;گذاری، بررسی دقیق و نقشه&zwnj;برداری1: بررسی این داده&zwnj;ها راهنمای توسعة فرایندهای کلیدی (حفاری و انفجار، خردایش، آسیا کردن، فلوتاسیون/لیچینگ، جدایش ثقلی و غیره) هستند. با تلفیق، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده&zwnj;های جمع&zwnj;آوری&zwnj;شده با داده&zwnj;های سایر معادن و کارخانه&zwnj;های فراوری، امکان مقایسه با عملکرد گذشته و یا سایر عملیات فراهم می&zwnj;شود.

&nbsp; &nbsp;توسعة مدل&zwnj;های فرایندی خاص و شبیه&zwnj;سازی&zwnj;های سایت2: داده&zwnj;های حاصل از نشانه&zwnj;گذاری، بررسی&zwnj;ها، و مشخصات سنگ معدن را می&zwnj;توان برای توسعة رگرسیون خاص سایت یا مدل&zwnj;های شبیه&zwnj;سازی پیش&zwnj;بینی&zwnj;کننده برای فرایندهای کلیدی (حفاری و انفجار، خردایش، جداسازی) استفاده کرد. این مدل&zwnj;ها را می&zwnj;توان برای نشان دادن عملیات اصلی کل فرایند، یکپارچه کرد. شبیه&zwnj;سازی&zwnj;ها ممکن است با استفاده از این مدل&zwnj;ها برای ارزیابی پارامترهای عملیاتی مختلف برای هر نوع کانه (محدوده&zwnj;ها)، برای تعیین طرح&zwnj;های جایگزین، اصلاحات و راهکار&zwnj;های عملیاتی، برای بهبود توان عملیاتی و کارایی کلی انجام شود. برخلاف آزمون و خطای پرهزینه در انفجار و کارخانه، استفاده از مدل&zwnj;سازی و شبیه&zwnj;سازی ریاضی راهی سریع و مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه برای انتخاب راهکار&zwnj;های بهینه&zwnj;سازی بالقوه و دستیابی به نتایج است.

&nbsp; &nbsp;اعتبارسنجی و پیاده&zwnj;سازی3: برای اجرای راهکارهای بهینه&zwnj;سازی که دارای شایستگی لازم بر اساس محدودیت&zwnj;های معدن و کارخانه و تجزیه و تحلیل سود-زیان هستند، بایستی یک برنامة دقیق ایجاد شود. شاخص&zwnj;های کلیدی عملکرد باید برای تعیین کمیت پیشرفت&zwnj;ها و تنظیم دقیق راهکار&zwnj;های عملیاتی اندازه&zwnj;گیری شوند.

&nbsp; &nbsp;پایدارسازی منافع4: تغییرات توصیه&zwnj;شده باید در رویه&zwnj;های مدیریتی و عملیات سایت گنجانده شوند. آموزش اپراتورها و مهندسان برای اطمینان از حفظ مزایا در طولانی&zwnj;مدت ضروری است.

<div>
<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/119_dgf7BkC.png" style="height:305px; width:800px" />

&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Benchmarking, audits, and surveys
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Development of site-specific process models and simulations
</div>

<div id="ftn3">
3-&nbsp;Validation and implementation
</div>

<div id="ftn4">
4-&nbsp;Sustaining the benefits
</div>

<div id="ftn5">
5- Hunter Valley
</div>

<div id="ftn6">
6- Phu Kham
</div>

<div id="ftn7">
7- PT Newmont Nusa Tenggara Batu Hijau
</div>

<div id="ftn8">
8- Cadia
</div>

<div id="ftn9">
9- Los Bronces
</div>
</div>

نشانه‌گذاری، بررسی دقیق و نقشه‌برداری : بررسی این داده‌ها راهنمای توسعة فرایندهای کلیدی (حفاری و انفجار، خردایش، آسیا کردن، فلوتاسیون/لیچینگ، جدایش ثقلی و غیره) هستند. با تلفیق، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده با داده‌های سایر معادن و کارخانه‌های فراوری، امکان مقایسه با عملکرد گذشته و یا سایر عملیات فراهم می‌شود.
توسعة مدل‌های فرایندی خاص و شبیه‌سازی‌های سایت : داده‌های حاصل از نشانه‌گذاری، بررسی‌ها، و مشخصات سنگ معدن را می‌توان برای توسعة رگرسیون خاص سایت یا مدل‌های شبیه‌سازی پیش‌بینی‌کننده برای فرایندهای کلیدی (حفاری و انفجار، خردایش، جداسازی) استفاده کرد. این مدل‌ها را می‌توان برای نشان دادن عملیات اصلی کل فرایند، یکپارچه کرد. شبیه‌سازی‌ها ممکن است با استفاده از این مدل‌ها برای ارزیابی پارامترهای عملیاتی مختلف برای هر نوع کانه (محدوده‌ها)، برای تعیین طرح‌های جایگزین، اصلاحات و راهکار‌های عملیاتی، برای بهبود توان عملیاتی و کارایی کلی انجام شود. برخلاف آزمون و خطای پرهزینه در انفجار و کارخانه، استفاده از مدل‌سازی و شبیه‌سازی ریاضی راهی سریع و مقرون‌به‌صرفه برای انتخاب راهکار‌های بهینه‌سازی بالقوه و دستیابی به نتایج است.
اعتبارسنجی و پیاده‌سازی : برای اجرای راهکارهای بهینه‌سازی که دارای شایستگی لازم بر اساس محدودیت‌های معدن و کارخانه و تجزیه و تحلیل سود-زیان هستند، بایستی یک برنامة دقیق ایجاد شود. شاخص‌های کلیدی عملکرد باید برای تعیین کمیت پیشرفت‌ها و تنظیم دقیق راهکار‌های عملیاتی اندازه‌گیری شوند.
پایدارسازی منافع : تغییرات توصیه‌شده باید در رویه‌های مدیریتی و عملیات سایت گنجانده شوند. آموزش اپراتورها و مهندسان برای اطمینان از حفظ مزایا در طولانی‌مدت ضروری است.

&nbsp; &nbsp;ساختار سنگ معیاری از شکستگی&zwnj;ها و ناپیوستگی&zwnj;های طبیعی در سنگ است که توسط اتصالات و شکستگی&zwnj;های درون سنگ تعیین می&zwnj;شود و می&zwnj;توان آن را با تعیین کیفیت سنگ1، فرکانس شکست و نقشه&zwnj;برداری درزه2&nbsp;تخمین زد. انرژی و گازهای حاصل از انفجار تمایل به جداسازی سنگ در امتداد این شکستگی&zwnj;های طبیعی دارند. بنابراین، ساختار سنگ به&zwnj;طور کلی، توزیع اندازة ذرات درشت حاصل از انفجار را کنترل می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;استحکام سنگ معیاری برای سنجش سختی زمینة سنگ (ماتریس سنگ)3&nbsp;است و می&zwnj;توان آن را با آزمایش&zwnj;های آزمایشگاهی مانند اندیس&zwnj;بار نقطه&zwnj;ای4، پارامترهای آزمون سقوط وزنه JK5&nbsp;(A, b, ta) و اندیس سقوط وزنه6&nbsp;اندازه&zwnj;گیری کرد. مقاومت فشاری محصورنشده یک معیار متداول استحکام است و می&zwnj;توان آن را از مقادیر PLI برای کاهش هزینه&zwnj;های آزمایشگاهی تخمین زد. استحکام سنگ (سختی) بر تولید نرمه در انفجار تأثیر می&zwnj;گذارد. استحکام سنگ گاهی به ساختار سنگ مربوط می&zwnj;شود.

&nbsp; &nbsp;اندازه&zwnj;گیری قابلیت خرد شدن و سنگ&zwnj;شکنی با آزمایش&zwnj;های آزمایشگاهی مانند اندیس کار خردشدگی باند، آزمایش&zwnj;های اختصاصی سازندگان تجهیزات، اندیس توان آسیای نیمه&zwnj;خودشکن، اندیس کار آسیای میله&zwnj;ای باند و اندیس کار آسیای گلوله&zwnj;ای باند برای ارزیابی و مدل&zwnj;سازی مدار خردایش مهم است.

&nbsp; &nbsp;با تغییر خردایش سنگ از طریق بهینه&zwnj;سازی انفجار برای کاهش اندازه&zwnj;های درشت و افزایش دانه&zwnj;های ریزتر، توان عملیاتی بهبودیافته را می&zwnj;توان به دست آورد. استفاده از داده&zwnj;هایی که به&zwnj;طور معمول، در مدل&zwnj;های بلوکی ژئوتکنیکی موجود است، مانند RQD (برای ساختار) و PLI (برای استحکام)، روشی مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه و سریع برای توصیف سنگ معدن جهت شکستگی است. نمونه&zwnj;هایی از مواردی که این رویکرد به کار رفته، عبارت&zwnj;اند از عملیات &laquo;پان آست پاوخام7&raquo; در لائوس (Bennett et al. 2014) و &laquo;باتو هیجاو8&raquo; در اندونزی (Burger et al. 2006).

&nbsp; &nbsp;در شکل 2، محدودة خواص سنگ معدن و حوزه&zwnj;های سنگ معدن تعریف شده است. دامنه&zwnj;ها طیف کاملی از خواص سنگی موجود را پوشش می&zwnj;دهند. روش&zwnj;های خردایش (انفجار، سنک&zwnj;شکنی و آسیاکنی) را می&zwnj;توان برای هر یک از حوزه&zwnj;های معدنی بهینه کرد.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/121_uZy6VuJ.png" style="height:339px; width:800px" />

&nbsp;

<div>
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Rock quality designation (RQD)
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Joint mapping
</div>

<div id="ftn3">
3-&nbsp;Rock matrix
</div>

<div id="ftn4">
4-&nbsp;Point load index (PLI)
</div>

<div id="ftn5">
5-&nbsp;JK drop weight test
</div>

<div id="ftn6">
6-&nbsp;Drop weight index (SMC)
</div>

<div id="ftn7">
7- PanAust Phu Kham
</div>

<div id="ftn8">
8- Batu Hijau
</div>

<div id="ftn9">
9- Fragmentation modeling
</div>

<div id="ftn10">
10- Sirovision
</div>

<div id="ftn11">
11- Comminution modeling
</div>
</div>

ساختار سنگ معیاری از شکستگی‌ها و ناپیوستگی‌های طبیعی در سنگ است که توسط اتصالات و شکستگی‌های درون سنگ تعیین می‌شود و می‌توان آن را با تعیین کیفیت سنگ ، فرکانس شکست و نقشه‌برداری درزه  تخمین زد. انرژی و گازهای حاصل از انفجار تمایل به جداسازی سنگ در امتداد این شکستگی‌های طبیعی دارند. بنابراین، ساختار سنگ به‌طور کلی، توزیع اندازة ذرات درشت حاصل از انفجار را کنترل می‌کند.
استحکام سنگ معیاری برای سنجش سختی زمینة سنگ (ماتریس سنگ)  است و می‌توان آن را با آزمایش‌های آزمایشگاهی مانند اندیس‌بار نقطه‌ای ، پارامترهای آزمون سقوط وزنه JK  (A, b, ta) و اندیس سقوط وزنه   اندازه‌گیری کرد. مقاومت فشاری محصورنشده یک معیار متداول استحکام است و می‌توان آن را از مقادیر PLI برای کاهش هزینه‌های آزمایشگاهی تخمین زد. استحکام سنگ (سختی) بر تولید نرمه در انفجار تأثیر می‌گذارد. استحکام سنگ گاهی به ساختار سنگ مربوط می‌شود.
اندازه‌گیری قابلیت خرد شدن و سنک‌شکنی با آزمایش‌های آزمایشگاهی مانند اندیس کار خردشدگی باند، آزمایش‌های اختصاصی سازندگان تجهیزات، اندیس توان آسیای نیمه‌خودشکن، اندیس کار آسیای میله‌ای باند و اندیس کار آسیای گلوله‌ای باند برای ارزیابی و مدل‌سازی مدار خردایش مهم است.
با تغییر خردایش سنگ از طریق بهینه‌سازی انفجار برای کاهش اندازه‌های درشت و افزایش دانه‌های ریزتر، توان عملیاتی بهبودیافته را می‌توان به دست آورد. استفاده از داده‌هایی که به‌طور معمول، در مدل‌های بلوکی ژئوتکنیکی موجود است، مانند RQD (برای ساختار) و PLI (برای استحکام)، روشی مقرون‌به‌صرفه و سریع برای توصیف سنگ معدن جهت شکستگی است. نمونه‌هایی از مواردی که این رویکرد به کار رفته، عبارت‌اند از عملیات «پان آست پاوخام » در لائوس (Bennett et al. 2014) و «باتو هیجاو » در اندونزی (Burger et al. 2006).
در شکل 2، محدودة خواص سنگ معدن و حوزه‌های سنگ معدن تعریف شده است. دامنه‌ها طیف کاملی از خواص سنگی موجود را پوشش می‌دهند. روش‌های خردایش (انفجار، سنک‌شکنی و آسیاکنی) را می‌توان برای هر یک از حوزه‌های معدنی بهینه کرد.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/122.png" style="height:444px; width:700px" />

بهینه&zwnj;سازی انفجار1

انفجار، اولین مرحله از خردایش در اکثر عملیات&zwnj;های معدنی است و نباید صرفاً به&zwnj;عنوان وسیله&zwnj;ای برای کاهش اندازة سنگ برای فعالیت&zwnj;های حمل بار تلقی شود. توزیع اندازة مواد خام2&nbsp;تأثیر زیادی بر کارایی فرایندهای بعدی سنگ&zwnj;شکنی، آسیاکنی و جداسازی و در نتیجه، سودآوری کلی واحد معدن دارد.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Blast optimization
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Bun-of-mine (ROM)
</div>
</div>

بهینه‌سازی انفجار 
انفجار، اولین مرحله از خردایش در اکثر عملیات‌های معدنی است و نباید صرفاً به‌عنوان وسیله‌ای برای کاهش اندازة سنگ برای فعالیت‌های حمل بار تلقی شود. توزیع اندازة مواد خام  تأثیر زیادی بر کارایی فرایندهای بعدی سنک‌شکنی، آسیاکنی و جداسازی و در نتیجه، سودآوری کلی واحد معدن دارد.

&nbsp; &nbsp;چنانچه با توجه به نوع سنگ، شدت مناسب و توزیع بهتر انرژی انفجار اعمال شود، توزیع دانه&zwnj;بندی مناسبی حاصل می&zwnj;شود که دارای اندازة درشت کنترل&zwnj;شده و مقدار لازم نرمه است. شدت انفجار همیشه افزایش نمی&zwnj;یابد، بلکه به&zwnj;نحوی تنظیم می&zwnj;شود که بهترین تناسب را با انواع مختلف سنگ معدن داشته باشد تا یک خردایش سازگار و بهینه برای فرایندهای پایین&zwnj;دستی فراهم شود.

&nbsp; &nbsp;ویژگی&zwnj;های سنگ معدن، الگوی حفاری و انفجار و ویژگی&zwnj;های مادة منفجره بر توزیع اندازة ذرات1&nbsp;و بازده انرژی انفجار2&nbsp;تأثیرگذار است. از بررسی دقیق فرایند و عملیات انفجار می&zwnj;توان برای توسعة مدل&zwnj;های پیش&zwnj;بینی خردایش انفجار در انواع مختلف سنگ معدن و طرح&zwnj;های انفجار بهره گرفت. این مدل&zwnj;ها را می&zwnj;توان برای ارزیابی شرایط بهینة انفجار مورد نیاز برای یک نوع سنگ معدنی خاص مورد استفاده قرار داد.

&nbsp; &nbsp;برای ارزیابی، مدل&zwnj;سازی و بهینه&zwnj;سازی انفجار برای فرایندهای پایین&zwnj;دستی اندازه&zwnj;گیری خردایش ضروری است. تحلیل تصویر گرفته شده از توده، سرند کردن نمونه&zwnj;های گرفته&zwnj;شده از روی نوار نقاله و ابزارهای اندازه&zwnj;گیری آنالیز تصویری و اندازة آنلاین توزیع دانه&zwnj;بندی می&zwnj;توان برای تخمین خردایش سنگ معدن، محصول سنک&zwnj;شکن و توزیع اندازة بار ورودی آسیا استفاده کرد.

&nbsp; &nbsp;نمونه&zwnj;ای از خردایش ناشی از انفجار پیش&zwnj;بینی&zwnj;شدة حاصل از شبیه&zwnj;سازی طرح&zwnj;های مختلف انفجار برای عملیات &laquo;گولد فیلدز سرو کرونا&raquo; در شکل 3، نشان داده شده است. ضریب پودر3&nbsp;مقدار مادة منفجرة استفاده&zwnj;شده در هر متر مکعب سنگ منفجرشده را نشان می&zwnj;دهد و می&zwnj;توان آن را با استفاده از الگوی انفجار محدود و با فاصلة کم (فاصلة ردیف&zwnj;ها و چاله&zwnj;ها در یک ردیف) یا مواد منفجرة بیشتر در هر چال افزایش داد. سایر تغییرات در طراحی انفجار که می&zwnj;تواند بر خردایش تأثیر بگذارد، عبارت&zwnj;اند از: نوع انفجار، قطر چال انفجاری و آرایش (به&zwnj;صورت پلکانی یا بدون آن)، نسبت فاصله بین ردیف چال&zwnj;ها به&zwnj;فاصلة چال&zwnj;ها در یک ردیف، نوع مواد گل&zwnj;گذاری، طول گل&zwnj;گذاری، ارتفاع پله، زمان شروع، چال&zwnj;های مرطوب یا خشک، و ... .

&nbsp; &nbsp;مدل&zwnj;سازی خردایش انفجار برای تعیین طراحی بهینة انفجار برای هر نوع سنگ با در نظر گرفتن ساختار سنگ و مقاومت و پارامترهای انفجار، همان&zwnj;طور که قبلاً ذکر شد، استفاده می&zwnj;شود. دستورالعمل&zwnj;های انفجار مشخص، یک طرح انفجار بهینه را برای هر نوع سنگ ارائه می&zwnj;دهد (به مثال شکل 4، مراجعه کنید). بر اساس این دستورالعمل&zwnj;ها انفجار می&zwnj;تواند توزیع اندازة خوراک سازگارتر و بهینه&zwnj;تر را برای فرایندهای پایین&zwnj;دستی، افزایش توان عملیاتی، پایداری فرایند و کارایی را فراهم کند. همچنین، پیروی از دستورالعمل&zwnj;ها می&zwnj;تواند از انفجار بیش از حد در انواع سنگ&zwnj;های معدنی نرم&zwnj;تر جلوگیری &zwnj;کند. نتیجة این کار کاهش مصرف انرژی و هزینه&zwnj;هاست؛ ضمن اینکه از تولید بیش از حد مواد نرمه که برای برخی از فرایندهای پایین&zwnj;دستی مضر باشد (مانند عملیات لیچینگ توده&zwnj;ای و فلوتاسیون)، جلوگیری می&zwnj;شود.

&nbsp; &nbsp;برای درک کامل مزایای خردایش سنگ با تغییر شیوه&zwnj;های انفجار، بهینه&zwnj;سازی باید با توجه به فرایندهای پایین&zwnj;دستی انجام شود. این امر ممکن است با انجام بررسی&zwnj;های جامع کارخانه انجام شود، زیرا مواد حاصل از انفجار در کارخانه فراوری می&zwnj;شوند. یک سیستم ردیابی سنگ معدن، مانند برچسب&zwnj;های شناسایی فرکانس رادیویی4، می&zwnj;تواند برای ردیابی مواد حاصل از انفجار به کارخانه استفاده شود. از طرف دیگر، ممکن است بتوان از سیستم حمل بار از معدن برای شناسایی مواد در زمانی که در کارخانه فراوری می&zwnj;شود یا مرتب کردن مواد حاصل از انفجار در زمان خردایش اولیه استفاده کرد. با این حال، در نظر گرفتن زمان ماند و اختلاط در انباشته&zwnj;های میانی مانند انباشته&zwnj;های سنگ درشت نیز مهم است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Particle size distribution
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Energy efficiency
</div>

<div id="ftn3">
3-&nbsp;Powder factor (PF)
</div>

<div id="ftn4">
4-&nbsp;Radio-frequency identification (RFID(
</div>
</div>

چنانچه با توجه به نوع سنگ، شدت مناسب و توزیع بهتر انرژی انفجار اعمال شود، توزیع دانه‌بندی مناسبی حاصل می‌شود که دارای اندازة درشت کنترل‌شده و مقدار لازم نرمه است. شدت انفجار همیشه افزایش نمی‌یابد، بلکه به‌نحوی تنظیم می‌شود که بهترین تناسب را با انواع مختلف سنگ معدن داشته باشد تا یک خردایش سازگار و بهینه برای فرایندهای پایین‌دستی فراهم شود.
ویژگی‌های سنگ معدن، الگوی حفاری و انفجار و ویژگی‌های مادة منفجره بر توزیع اندازة ذرات  و بازده انرژی انفجار  تأثیرگذار است. از بررسی دقیق فرایند و عملیات انفجار می‌توان برای توسعة مدل‌های پیش‌بینی خردایش انفجار در انواع مختلف سنگ معدن و طرح‌های انفجار بهره گرفت. این مدل‌ها را می‌توان برای ارزیابی شرایط بهینة انفجار مورد نیاز برای یک نوع سنگ معدنی خاص مورد استفاده قرار داد.
برای ارزیابی، مدل‌سازی و بهینه‌سازی انفجار برای فرایندهای پایین‌دستی اندازه‌گیری خردایش ضروری است. تحلیل تصویر گرفته شده از توده، سرند کردن نمونه‌های گرفته‌شده از روی نوار نقاله و ابزارهای اندازه‌گیری آنالیز تصویری و اندازة آنلاین توزیع دانه‌بندی می‌توان برای تخمین خردایش سنگ معدن، محصول سنک‌شکن و توزیع اندازة بار ورودی آسیا استفاده کرد.
نمونه‌ای از خردایش ناشی از انفجار پیش‌بینی‌شدة حاصل از شبیه‌سازی طرح‌های مختلف انفجار برای عملیات «گولد فیلدز سرو کرونا» در شکل 3، نشان داده شده است. ضریب پودر   مقدار مادة منفجرة استفاده‌شده در هر متر مکعب سنگ منفجرشده را نشان می‌دهد و می‌توان آن را با استفاده از الگوی انفجار محدود و با فاصلة کم (فاصلة ردیف‌ها و چاله‌ها در یک ردیف) یا مواد منفجرة بیشتر در هر چال افزایش داد. سایر تغییرات در طراحی انفجار که می‌تواند بر خردایش تأثیر بگذارد، عبارت‌اند از: نوع انفجار، قطر چال انفجاری و آرایش (به‌صورت پلکانی یا بدون آن)، نسبت فاصله بین ردیف چال‌ها به‌فاصلة چال‌ها در یک ردیف، نوع مواد گل‌گذاری، طول گل‌گذاری، ارتفاع پله، زمان شروع، چال‌های مرطوب یا خشک، و ... .
مدل‌سازی خردایش انفجار برای تعیین طراحی بهینة انفجار برای هر نوع سنگ با در نظر گرفتن ساختار سنگ و مقاومت و پارامترهای انفجار، همان‌طور که قبلاً ذکر شد، استفاده می‌شود. دستورالعمل‌های انفجار مشخص، یک طرح انفجار بهینه را برای هر نوع سنگ ارائه می‌دهد (به مثال شکل 4، مراجعه کنید). بر اساس این دستورالعمل‌ها انفجار می‌تواند توزیع اندازة خوراک سازگارتر و بهینه‌تر را برای فرایندهای پایین‌دستی، افزایش توان عملیاتی، پایداری فرایند و کارایی را فراهم کند. همچنین، پیروی از دستورالعمل‌ها می‌تواند از انفجار بیش از حد در انواع سنگ‌های معدنی نرم‌تر جلوگیری ‌کند. نتیجة این کار کاهش مصرف انرژی و هزینه‌هاست؛ ضمن اینکه از تولید بیش از حد مواد نرمه که برای برخی از فرایندهای پایین‌دستی مضر باشد (مانند عملیات لیچینگ توده‌ای و فلوتاسیون)، جلوگیری می‌شود.
برای درک کامل مزایای خردایش سنگ با تغییر شیوه‌های انفجار، بهینه‌سازی باید با توجه به فرایندهای پایین‌دستی انجام شود. این امر ممکن است با انجام بررسی‌های جامع کارخانه انجام شود، زیرا مواد حاصل از انفجار در کارخانه فراوری می‌شوند. یک سیستم ردیابی سنگ معدن، مانند برچسب‌های شناسایی فرکانس رادیویی ، می‌تواند برای ردیابی مواد حاصل از انفجار به کارخانه استفاده شود. از طرف دیگر، ممکن است بتوان از سیستم حمل بار از معدن برای شناسایی مواد در زمانی که در کارخانه فراوری می‌شود یا مرتب کردن مواد حاصل از انفجار در زمان خردایش اولیه استفاده کرد. با این حال، در نظر گرفتن زمان ماند و اختلاط در انباشته‌های میانی مانند انباشته‌های سنگ درشت نیز مهم است.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/124_qsv9bC3.png" style="height:478px; width:700px" />

&nbsp;

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/124-2_w32iFrV.png" style="height:366px; width:750px" />

بهینه&zwnj;سازی مدار خردایش1

توزیع ROM تأثیر قابل توجهی بر توان عملیاتی و عملکرد فرایندهای پایین&zwnj;دستی دارد. ریزتر شدن ذرات ناشی از بهینه&zwnj;سازی انفجار ممکن است باعث کاهش دهانة سنگ&zwnj;شکن اولیه شود، زیرا به ذرات ریزتر این امکان را می&zwnj;دهد که این تغییر بدون اتلاف توان سنگ&zwnj;شکن یا بیش از توان نصب&zwnj;شده انجام شود. توزیع ایدئال ROM، که به حداکثر توان و عملکرد منجر می&zwnj;شود، به ویژگی&zwnj;های شکست سنگ معدن، نوع تجهیزات و چینش مدار و همچنین، شرایط عملیاتی بستگی دارد. اندازة خوراک بهینه برای آسیای خودشکن، آسیای نیمه&zwnj;خودشکن یا مدارهای&zwnj; سنگ&zwnj;شکن چندمرحله&zwnj;ای بسیار متفاوت است.

&nbsp;

<div>
<hr />
<div id="ftn1">
1- Comminution circuit optimization
</div>
</div>

بهینه‌سازی مدار خردایش 
توزیع ROM تأثیر قابل توجهی بر توان عملیاتی و عملکرد فرایندهای پایین‌دستی دارد. ریزتر شدن ذرات ناشی از بهینه‌سازی انفجار ممکن است باعث کاهش دهانة سنک‌شکن اولیه شود، زیرا به ذرات ریزتر این امکان را می‌دهد که این تغییر بدون اتلاف توان سنک‌شکن یا بیش از توان نصب‌شده انجام شود. توزیع ایدئال ROM، که به حداکثر توان و عملکرد منجر می‌شود، به ویژگی‌های شکست سنگ معدن، نوع تجهیزات و چینش مدار و همچنین، شرایط عملیاتی بستگی دارد. اندازة خوراک بهینه برای آسیای خودشکن، آسیای نیمه‌خودشکن یا مدارهای‌سنگ‌شکن چندمرحله‌ای بسیار متفاوت است.

&nbsp; &nbsp;در مدارهای آسیای نیمه&zwnj;خودشکن، زمانی که خوراک آسیا شرایط زیر را داشته باشد، می&zwnj;توان به توان عملیاتی بالاتر دست یافت: 

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">درشت&zwnj;ترین ابعاد تا حد ممکن کوچک باشد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بخش ابعاد میانی با اندازة متوسط 25-75 میلی&zwnj;متر در حداقل ممکن باشد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ابعاد کوچک&zwnj;تر از 10 میلی&zwnj;متر در حداکثر مقدار خود باشند.</li>
</ul>

&nbsp; &nbsp;در شکل 5، این وضعیت به&zwnj;صورت شماتیک نشان داده شده و مثالی از تأثیر اندازة خوراک بر توان آسیای نیمه&zwnj;خودشکن (برای عملیات &laquo;آنتامینا&raquo;) در شکل 6، نشان داده شده است.

&nbsp; &nbsp;تغییر در راهکار عملیات مدار خردایش اغلب می&zwnj;تواند منجر به کاهش مصرف برق یا افزایش ظرفیت مدار شود. بررسی&zwnj;های جامع نقشة کارخانه، داده&zwnj;های عملیاتی قبلی و مرور بر عملکرد خط را می&zwnj;توان برای توسعة مدل&zwnj;های خاص یک سایت برای فرایندهای خردایش استفاده کرد. مدل&zwnj;های خاص می&zwnj;تواند امکان شبیه&zwnj;سازی شرایط عملیاتی مختلف، تنظیمات مدار جایگزین، گزینه&zwnj;های توسعه و غیره را فراهم کند. این ارزیابی حل بسیاری از مشکلات را تسهیل می&zwnj;کند و از آزمون و خطا در کارخانة فراوری از ریسک و عملیات پرهزینه جلوگیری می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;از تجزیه و تحلیل روند و تغییرپذیری داده&zwnj;های عملیاتی قبلی، محاسبات توان و محک زدن با عملیات مشابه نیز می&zwnj;توان برای تعیین تنگناها و محدودیت&zwnj;ها در مدار فعلی و شناسایی فرصت&zwnj;های بهینه&zwnj;سازی استفاده کرد. به&zwnj;عنوان مثال، موارد زیر باید بررسی شوند:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">ضریب در دسترس بودن و قابل استفاده بودن خط</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">مصرف برق، استفاده از برق نصب&zwnj;شده</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازه&zwnj;گیری فاصله و شرایط خوراک برای&zwnj; سنگ&zwnj;شکن&zwnj;ها1</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فشار، سرعت و فاصلة دهانة غلتک لازم برای آسیاهای غلتکی فشاربالا2</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازة آسیا، پرشدگی گلوله، شارژ و طراحی بالابر/آستر در آسیاهای گردان</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">طراحی و ابعاد دهانة سرند ترومل3</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">آسیای قلوه&zwnj;سنگی</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازة گلوله در آسیاهای همزن&zwnj;دار</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازة ابعادی مواد انتقالی بین تجهیزات مختلف خردایش</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">بارهای در گردش</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازة روزنة سرند، سطح باز و بارگیری</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">اندازة سیکلون، ورودی&zwnj;ها و چگالی خوراک و ...</li>
</ul>

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Gap measurement and feed conditions (choke feeding) for crushers
</div>

<div id="ftn2">
2- High-pressure grinding rolls (hpgrs)
</div>

<div id="ftn3">
3- Trommel
</div>
</div>

در مدارهای آسیای نیمه‌خودشکن، زمانی که خوراک آسیا شرایط زیر را داشته باشد، می‌توان به توان عملیاتی بالاتر دست یافت: 
•	درشت‌ترین ابعاد تا حد ممکن کوچک باشد.
•	بخش ابعاد میانی با اندازة متوسط 25-75 میلی‌متر در حداقل ممکن باشد.
•	ابعاد کوچک‌تر از 10 میلی‌متر در حداکثر مقدار خود باشند.
در شکل 5، این وضعیت به‌صورت شماتیک نشان داده شده و مثالی از تأثیر اندازة خوراک بر توان آسیای نیمه‌خودشکن (برای عملیات «آنتامینا») در شکل 6، نشان داده شده است.
تغییر در راهکار عملیات مدار خردایش اغلب می‌تواند منجر به کاهش مصرف برق یا افزایش ظرفیت مدار شود. بررسی‌های جامع نقشة کارخانه، داده‌های عملیاتی قبلی و مرور بر عملکرد خط را می‌توان برای توسعة مدل‌های خاص یک سایت برای فرایندهای خردایش استفاده کرد. مدل‌های خاص می‌تواند امکان شبیه‌سازی شرایط عملیاتی مختلف، تنظیمات مدار جایگزین، گزینه‌های توسعه و غیره را فراهم کند. این ارزیابی  حل بسیاری از مشکلات را تسهیل می‌کند و از آزمون و خطا در کارخانة فراوری از ریسک و عملیات پرهزینه جلوگیری می‌کند.
از تجزیه و تحلیل روند و تغییرپذیری داده‌های عملیاتی قبلی، محاسبات توان و محک زدن با عملیات مشابه نیز می‌توان برای تعیین تنگناها و محدودیت‌ها در مدار فعلی و شناسایی فرصت‌های بهینه‌سازی استفاده کرد. به‌عنوان مثال، موارد زیر باید بررسی شوند:
•	ضریب در دسترس بودن و قابل استفاده بودن خط
•	مصرف برق، استفاده از برق نصب‌شده
•	اندازه‌گیری فاصله و شرایط خوراک برای‌ سنگ‌شکن‌ها 
•	فشار، سرعت و فاصلة دهانة غلتک لازم برای آسیاهای غلتکی فشاربالا  
•	اندازة آسیا، پرشدگی گلوله، شارژ و طراحی بالابر/آستر در آسیاهای گردان
•	طراحی و ابعاد دهانة سرند ترومل 
•	آسیای قلوه‌سنگی
•	اندازة گلوله در آسیاهای همزن‌دار
•	اندازة ابعادی مواد انتقالی بین تجهیزات مختلف خردایش
•	بارهای در گردش
•	اندازة روزنة سرند، سطح باز و بارگیری
•	اندازة سیکلون، ورودی‌ها و چگالی خوراک و ...

&nbsp; &nbsp;با این حال، محدودیت&zwnj;ها همیشه مرتبط با تجهیزات اصلی نیستند، بلکه مسائل جانبی یا حمل و نقل مواد مانند محدودیت&zwnj;های پمپاژ و انتقال و محدودیت&zwnj;های آب یا برق نیز در این رابطه ممکن است مؤثر باشند.

&nbsp; &nbsp;به&zwnj;دلیل وجود چالش&zwnj;های فزاینده مانند تأمین و هزینة گلوله&zwnj;های آسیا، و انرژی و آب، مدارهای خردایش با استفاده از فناوری&zwnj;هایی مانند HPGRها و آسیاهای همزن&zwnj;دار رایج&zwnj;تر می&zwnj;شوند. رویکرد کلی معدن تا کارخانه به فناوری&zwnj;های مختلف و ترتیبات مدار نیز مرتبط است و نیاز به درک دقیقی از ویژگی&zwnj;ها و فرایندهای سنگ معدن دارد. به&zwnj;رغم اینکه بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانه به&zwnj;طور گسترده&zwnj;تری برای عملیات با آسیا&zwnj;های نیمه&zwnj;خودشکن به کار گرفته شده (و مزایای آن مستند شده است)، چندین نمونه با مدارهای HPGR نیز وجود دارد. معدن طلای &laquo;نیومونت بودینگتون1&raquo; (با مدار HPGR) در استرالیا نمونة خوبی از یک برنامة متمرکز معدن تا کارخانه است که می&zwnj;تواند بر کارایی خردایش چندمرحله&zwnj;ای و هزینه&zwnj;های عملیاتی تأثیر داشته باشد (Hart et al. 2011).

&nbsp; &nbsp;خردایش، بیشترین انرژی بخش تولید مواد معدنی را مصرف می&zwnj;کند (بیش از نیمی از کل انرژی مصرفی در کارخانة فراوری) و مصرف انرژی با کاهش اندازة ذرات افزایش می&zwnj;یابد. بنابراین، اندازة ذرات فقط باید به&zwnj;اندازه&zwnj;ای که برای جداسازی مؤثر لازم است، کاهش یابد. رابطه بین اندازة نهایی آسیاکنی و عملکرد جداسازی باید برای یافتن رابطة بهینه بین اندازة آسیاکنی (مصرف توان و انرژی) و بازیابی مشخص شود.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2023/01/02/126.png" style="height:374px; width:500px" />

<div>
&nbsp;

<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Newmont Boddington
</div>
</div>

با این حال، محدودیت‌ها همیشه مرتبط با تجهیزات اصلی نیستند، بلکه مسائل جانبی یا حمل و نقل مواد مانند محدودیت‌های پمپاژ و انتقال و محدودیت‌های آب یا برق نیز در این رابطه ممکن است مؤثر باشند.
به‌دلیل وجود چالش‌های فزاینده مانند تأمین و هزینة گلوله‌های آسیا، و انرژی و آب، مدارهای خردایش با استفاده از فناوری‌هایی مانند HPGRها و آسیاهای همزن‌دار رایج‌تر می‌شوند. رویکرد کلی معدن تا کارخانه به فناوری‌های مختلف و ترتیبات مدار نیز مرتبط است و نیاز به درک دقیقی از ویژگی‌ها و فرایندهای سنگ معدن دارد. به‌رغم اینکه بهینه‌سازی از معدن تا کارخانه به‌طور گسترده‌تری برای عملیات با آسیا‌های نیمه‌خودشکن به کار گرفته شده (و مزایای آن مستند شده است)، چندین نمونه با مدارهای HPGR نیز وجود دارد. معدن طلای «نیومونت بودینگتون » (با مدار HPGR) در استرالیا نمونة خوبی از یک برنامة متمرکز معدن تا کارخانه است که می‌تواند بر کارایی خردایش چندمرحله‌ای و هزینه‌های عملیاتی تأثیر داشته باشد (Hart et al. 2011).
خردایش، بیشترین انرژی بخش تولید مواد معدنی را مصرف می‌کند (بیش از نیمی از کل انرژی مصرفی در کارخانة فراوری) و مصرف انرژی با کاهش اندازة ذرات افزایش می‌یابد. بنابراین، اندازة ذرات فقط باید به‌اندازه‌ای که برای جداسازی مؤثر لازم است، کاهش یابد. رابطه بین اندازة نهایی آسیاکنی و عملکرد جداسازی باید برای یافتن رابطة بهینه بین اندازة آسیاکنی (مصرف توان و انرژی) و بازیابی مشخص شود.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/127_oI7KXRs.png" style="height:364px; width:750px" />

بهینه&zwnj;سازی مدار فلوتاسیون

در بسیاری از پروژه&zwnj;های معدن تا کارخانه، برای عملیات&zwnj;های موجود، ظرفیت مدار آسیا محدود است. بدون سرمایه&zwnj;گذاری قابل توجه برای تجهیزات اضافی، حتی با بهینه&zwnj;سازی مدار، افزایش توان عملیاتی می&zwnj;تواند منجر به درشت شدن اندازة محصول مدار آسیا شود، که بسته به ویژگی&zwnj;های سنگ معدن و درجة آزادی، می&zwnj;تواند تأثیر مخربی بر بازیابی فلز در مدار فلوتاسیون داشته باشد (اگرچه در برخی موارد کاهش مواد بسیار ریز می&zwnj;تواند تأثیر مثبتی بر بازیابی فلوتاسیون داشته باشد).

&nbsp; &nbsp;به&zwnj;طور معمول، مدارهای خردایش و فلوتاسیون جداگانه بررسی، تجزیه و تحلیل و بهینه&zwnj;سازی می&zwnj;&zwnj;شوند. اغلب اوقات به&zwnj;دلیل اندرکنش بین این دو فرایند نتایج غیربهینه حاصل می&zwnj;شود. بازیابی فلوتاسیون به&zwnj;شدت تابع توزیع اندازة ذرات معدنی باارزش در خوراک مدار فلوتاسیون است. بالاترین بازیابی برای ذرات با اندازة متوسط است. بازیابی ذرات فوق ریز به&zwnj;دلیل سینتیک فلوتاسیون ضعیف و بازیابی ذرات درشت&zwnj;تر به&zwnj;دلیل آزادسازی و ته&zwnj;نشینی ضعیف، کمتر به دست می&zwnj;آید. بنابراین، برای بهینه&zwnj;سازی بازیابی و عیار فلوتاسیون، به&zwnj;طور معمول، بهترین کار آسیا کردن به&zwnj;اندازة مناسب است. این نیاز باید با هزینة سنگ&zwnj;شکنی و درآمد حاصل از افزایش توان آسیا متعادل شود که اغلب منجر به درشت شدن خوراک فلوتاسیون می&zwnj;شود. مدار فلوتاسیون را می&zwnj;توان در صورت لزوم برای باردهی درشت&zwnj;تر تنظیم و بهینه&zwnj;سازی کرد و اغلب، در صورت وجود، از ظرفیت آسیای مجدد بیشتر استفاده کرد. 

&nbsp; &nbsp;آسیاکنی تا اندازة ریز هزینه&zwnj;بر است. با کاهش اندازة ذرات آسیا مصرف برق افزایش می&zwnj;یابد و تناژ قابل خردایش توسط مدار آسیا را می&zwnj;توان به&zwnj;منظور اندازة ذرات محصول آسیا محدود کرد. هدف کلی باید بهینه&zwnj;سازی سودآوری کل عملیات باشد. بنابراین، درک رابطه بین اندازة ذرات آسیا و عملکرد بازیابی عیار فلوتاسیون مهم است. یکی از روش&zwnj;های ممکن که توسطBazin et al. (1994) ارائه شده، استفاده از روابط ساده، کالیبره&zwnj;شده با داده&zwnj;هایی است که به&zwnj;طور معمول، توسط یک عملیات اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;شود. این روش برای پیش&zwnj;بینی بازیابی فلوتاسیون به&zwnj;عنوان تابعی از اندازة ذرات محصول آسیاست.

&nbsp; &nbsp;بهینه&zwnj;سازی عملیات خردایش و فلوتاسیون با توجه به عملیات کلی با یافتن رابطه بین اندازة ذرات آسیا (خروجی) و بازیابی فلوتاسیون امکان&zwnj;پذیر است. در برخی موارد، اثر افزایش توان، بیش از بازیابی از&zwnj;دست&zwnj;رفته برای افزایش کلی تولید و سودآوری فلز است. یک مثال خوب توسط Runge, Tabosa and Holtham (2014) برای عملیات مس-طلای &laquo;باریک اوسبورون1&raquo; در استرالیا مستند شده است. یک بررسی اقتصادی نشان داد که در حالی که می&zwnj;توان با توان عملیاتی کمتر و اندازة ذرات ریزتر از آسیا بازیابی فلوتاسیون بالاتر را به دست آورد، اما می&zwnj;توان در عملیات با توان عملیاتی بالاتر به&zwnj;رغم بازیابی فلوتاسیون کمتر، درآمد بیشتری در ساعت ایجاد کرد، زیرا تولید فلز در ساعت بیشتر و هزینه کمتر بود. شکل 7، را ببینید.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Barrick Osborne
</div>
</div>

بهینه‌سازی مدار فلوتاسیون
در بسیاری از پروژه‌های معدن تا کارخانه، برای عملیات‌های موجود، ظرفیت مدار آسیا محدود است. بدون سرمایه‌گذاری قابل توجه برای تجهیزات اضافی، حتی با بهینه‌سازی مدار، افزایش توان عملیاتی می‌تواند منجر به درشت شدن اندازة محصول مدار آسیا شود، که بسته به ویژگی‌های سنگ معدن و درجة آزادی، می‌تواند تأثیر مخربی بر بازیابی فلز در مدار فلوتاسیون داشته باشد (اگرچه در برخی موارد کاهش مواد بسیار ریز می‌تواند تأثیر مثبتی بر بازیابی فلوتاسیون داشته باشد).
به‌طور معمول، مدارهای خردایش و فلوتاسیون جداگانه بررسی، تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی می‌‌شوند. اغلب اوقات به‌دلیل اندرکنش بین این دو فرایند نتایج غیربهینه حاصل می‌شود. بازیابی فلوتاسیون به‌شدت تابع توزیع اندازة ذرات معدنی باارزش در خوراک مدار فلوتاسیون است. بالاترین بازیابی برای ذرات با اندازة متوسط است. بازیابی ذرات فوق ریز به‌دلیل سینتیک فلوتاسیون ضعیف و بازیابی ذرات درشت‌تر به‌دلیل آزادسازی و ته‌نشینی ضعیف، کمتر به دست می‌آید. بنابراین، برای بهینه‌سازی بازیابی و عیار فلوتاسیون، به‌طور معمول، بهترین کار آسیا کردن به‌اندازة مناسب است. این نیاز باید با هزینة سنگ‌شکنی و درآمد حاصل از افزایش توان آسیا متعادل شود که اغلب منجر به درشت شدن خوراک فلوتاسیون می‌شود. مدار فلوتاسیون را می‌توان در صورت لزوم برای باردهی درشت‌تر تنظیم و بهینه‌سازی کرد و اغلب، در صورت وجود، از ظرفیت آسیای مجدد بیشتر استفاده کرد. 
آسیاکنی تا اندازة ریز هزینه‌بر است. با کاهش اندازة ذرات آسیا مصرف برق افزایش می‌یابد و تناژ قابل خردایش توسط مدار آسیا را می‌توان به‌منظور اندازة ذرات محصول آسیا محدود کرد. هدف کلی باید بهینه‌سازی سودآوری کل عملیات باشد. بنابراین، درک رابطه بین اندازة ذرات آسیا و عملکرد بازیابی عیار فلوتاسیون مهم است. یکی از روش‌های ممکن که توسطBazin et al. (1994) ارائه شده، استفاده از روابط ساده، کالیبره‌شده با داده‌هایی است که به‌طور معمول، توسط یک عملیات اندازه‌گیری می‌شود. این روش برای پیش‌بینی بازیابی فلوتاسیون به‌عنوان تابعی از اندازة ذرات محصول آسیاست.
بهینه‌سازی عملیات خردایش و فلوتاسیون با توجه به عملیات کلی با یافتن رابطه بین اندازة ذرات آسیا (خروجی) و بازیابی فلوتاسیون امکان‌پذیر است. در برخی موارد، اثر افزایش توان، بیش از بازیابی از‌دست‌رفته برای افزایش کلی تولید و سودآوری فلز است. یک مثال خوب توسط Runge, Tabosa and Holtham (2014) برای عملیات مس-طلای «باریک اوسبورون » در استرالیا مستند شده است. یک بررسی اقتصادی نشان داد که در حالی که می‌توان با توان عملیاتی کمتر و اندازة ذرات ریزتر از آسیا بازیابی فلوتاسیون بالاتر را به دست آورد، اما می‌توان در عملیات با توان عملیاتی بالاتر به‌رغم بازیابی فلوتاسیون کمتر، درآمد بیشتری در ساعت ایجاد کرد، زیرا تولید فلز در ساعت بیشتر و هزینه کمتر بود. شکل 7، را ببینید.

&nbsp; &nbsp;افزون&zwnj;&zwnj;بر ادغام مدارهای خردایش و فلوتاسیون، در یک مطالعة بهینه&zwnj;سازی معدن تا کارخانه، می&zwnj;توان خود مدار فلوتاسیون را ارزیابی و بهینه کرد. این روش شامل مطالعة مدار فلوتاسیون برای شناسایی فرصت&zwnj;هایی برای بهبود عملکرد متالورژیکی مدار (عیار و بازیابی&zwnj;ها) است. مقیاس بهینه&zwnj;سازی فلوتاسیون می&zwnj;تواند از یک تحلیل سادة نوع &laquo;بازین&raquo;1&nbsp;برای تعیین اندازة بهینه ذرات آسیا تا یک ارزیابی جامع از مدار شامل برآوردها، اندازه&zwnj;گیری&zwnj;های مشخصات سلول، آزمایش فلوتاسیون پیوسته، تجزیه و تحلیل درجة آزادی، موازنة جرم، توسعة مدل و شبیه&zwnj;سازی متغیر باشد. برای بهبود عملکرد سلول، پارامترهای فلوتاسیون مانند اندازة حباب، بارگیری حباب، نرخ سطحی گاز، ماندگی گاز، شار سطح جریان حباب، ظرفیت حمل، زمان ماند، پایداری کف، انتقال کف، و عمق کف را می&zwnj;توان اندازه&zwnj;گیری یا تخمین زد تا راه&zwnj;های احتمالی مورد شناسایی قرار گیرند. با بررسی دقیق این اطلاعات، داده&zwnj;های عملیاتی قبلی، و سینتیک فلوتاسیون می&zwnj;توان در مدل&zwnj;سازی و شبیه&zwnj;سازی، ارزیابی و بهینه&zwnj;سازی مدارهای فلوتاسیون استفاده کرد. این روش&zwnj;های تحلیلی در موارد زیر استفاده می&zwnj;شوند:

<ul>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">مشخص کردن ویژگی&zwnj;های کانی باارزشی که بازیافت نشده است (مانند اندازه و درجة آزادسازی) و دلیل بازیابی نشدن آنها (مانند زمان ماند ناکافی مدار، انتخاب&zwnj;پذیری ضعیف، آسیا کردن ناکافی، آزادسازی ضعیف، معرف ناکافی، پوشش&zwnj;های سطح اکسیداسیونی).</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">تعیین چینش بهینة مدار</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">تعیین اندازة خوراک بهینه و خردایش مجدد اندازة ذرات</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">ایجاد راهکارهایی برای بهینه&zwnj;سازی عملکرد سلول (به&zwnj;عنوان مثال، مدیریت کف، پروفایل هوا2) و</li>
	<li dir="rtl" style="text-align:justify">کمّی کردن مزایای پایین&zwnj;دست مدار فلوتاسیون مرتبط با تغییرات در مدارهای خردایش (به&zwnj;عنوان مثال، نرخ تناژ، اندازة آسیاکنی).</li>
</ul>

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/128_bRhmCFB.png" style="height:314px; width:800px" />

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Bazin-type analysis
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;Air profiling
</div>
</div>

افزون‌‌بر ادغام مدارهای خردایش و فلوتاسیون، در یک مطالعة بهینه‌سازی معدن تا کارخانه، می‌توان خود مدار فلوتاسیون را ارزیابی و بهینه کرد. این روش شامل مطالعة مدار فلوتاسیون برای شناسایی فرصت‌هایی برای بهبود عملکرد متالورژیکی مدار (عیار و بازیابی‌ها) است. مقیاس بهینه‌سازی فلوتاسیون می‌تواند از یک تحلیل سادة نوع «بازین»  برای تعیین اندازة بهینه ذرات آسیا تا یک ارزیابی جامع از مدار شامل برآوردها، اندازه‌گیری‌های مشخصات سلول، آزمایش فلوتاسیون پیوسته، تجزیه و تحلیل درجة آزادی، موازنة جرم، توسعة مدل و شبیه‌سازی متغیر باشد. برای بهبود عملکرد سلول، پارامترهای فلوتاسیون مانند اندازة حباب، بارگیری حباب، نرخ سطحی گاز، ماندگی گاز، شار سطح جریان حباب، ظرفیت حمل، زمان ماند، پایداری کف، انتقال کف، و عمق کف را می‌توان اندازه‌گیری یا تخمین زد تا راه‌های احتمالی مورد شناسایی قرار گیرند. با بررسی دقیق این اطلاعات، داده‌های عملیاتی قبلی، و سینتیک فلوتاسیون می‌توان در مدل‌سازی و شبیه‌سازی، ارزیابی و بهینه‌سازی مدارهای فلوتاسیون استفاده کرد. این روش‌های تحلیلی در موارد زیر استفاده می‌شوند:
•	مشخص کردن ویژگی‌های کانی باارزشی که بازیافت نشده است (مانند اندازه و درجة آزادسازی) و دلیل بازیابی نشدن آنها (مانند زمان ماند ناکافی مدار، انتخاب‌پذیری ضعیف، آسیا کردن ناکافی، آزادسازی ضعیف، معرف ناکافی، پوشش‌های سطح اکسیداسیونی).
•	تعیین چینش بهینة مدار
•	تعیین اندازة خوراک بهینه و خردایش مجدد اندازة ذرات
•	ایجاد راهکارهایی برای بهینه‌سازی عملکرد سلول (به‌عنوان مثال، مدیریت کف، پروفایل هوا ) و
•	کمّی کردن مزایای پایین‌دست مدار فلوتاسیون مرتبط با تغییرات در مدارهای خردایش (به‌عنوان مثال، نرخ تناژ، اندازة آسیاکنی).

اطمینان از مدیریت تغییر مؤثر برای پایداری منافع1

صنعت معدن به&zwnj;طور معمول، نرخ گردش مالی بالایی از کارکنان به&zwnj;ویژه در بسیاری از عملیاتهای از راه دور دارد. در نتیجه، اگر تغییرات به&zwnj;طور مؤثر در سیستم&zwnj;ها، شیوه&zwnj;های عملیاتی سایت، و رویه&zwnj;ها اعمال نشده باشد، مزایای بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانه (یا هر ابتکار بهینه&zwnj;سازی دیگر) می&zwnj;تواند کوتاه&zwnj;مدت باشد. در مکان&zwnj;هایی که گردش مالی زیاد نیست، اگر کارکنان عملیاتی دلایل تغییرات را درک نکنند یا در جایی که معیارهای عملکرد پرسنل با اهداف معدن تا کارخانه همسو نباشد، ممکن است تغییرات ادامه پیدا نکند.

&nbsp; &nbsp;بنابراین، برای حفظ منافع در طولانی&zwnj;مدت مهم است که پرسنل عملیاتی و مدیریت سایت را در مورد نتایج بهینه&zwnj;سازی معدن تا آسیا و دلایل تغییرات و مزایای آن آگاه سازیم. نتایج باید به&zwnj;درستی اندازه&zwnj;گیری، مستندسازی و توسط مدیریت پشتیبانی شود. افزون بر این، تغییرات باید در سیستم&zwnj;&zwnj;های مدیریتی سایت، رویه&zwnj;ها و آموزش مداوم اپراتورها و مهندسان گنجانده شود. در بسیاری از مواردی که پروژة از معدن تا کارخانه موفقیت خاصی داشته است، جلسات منظمی با حضور پرسنل معدن و فراوری تشکیل می&zwnj;شود. این جلسات تلاشی مداوم برای به حداکثر رساندن سود کلی عملیات از معدن تا آسیا را تضمین می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;یکپارچه&zwnj;سازی پایگاه&zwnj;های دادة معدن و فراوری، از جمله مدل&zwnj;های بلوکی، سیستم&zwnj;های ترابری معدن، طرح&zwnj;های معدن و سیستم&zwnj;های کنترل توزیع&zwnj;شدة2&nbsp;کارخانة فراوری، پیاده&zwnj;سازی و مدیریت مؤثر بر راهکار&zwnj;های بهینه&zwnj;سازی معدن به کارخانه را با اطمینان تسهیل می&zwnj;کند. این سیستم&zwnj;ها کمیت محرک&zwnj;های کلیدی عملیاتی و تجاری را فراهم می&zwnj;کند تا تصمیماتی را که سودآوری عملیات را به حداکثر می&zwnj;رساند، امکان&zwnj;پذیر سازد. مراکز بهره&zwnj;برداری و کنترل مشترک معدن و کارخانة فراوری نیز نقش عمده&zwnj;ای در حصول اطمینان از ارتباطات مؤثر و همسو بر اهداف مشترک خواهند داشت.

&nbsp; &nbsp;همچنین، تنظم KPIها یا سایر معیارهای عملکرد برای منعکس کردن راهکار&zwnj;های معدن به کارخانه مهم است. معیارها3&nbsp;و KPIها به تمرکز افراد و سنجش موفقیت کمک می&zwnj;کنند. با این حال، در صورت استفادة نامناسب می&zwnj;توانند گستردگی اهداف عملیاتی&zwnj; را کاهش دهند. به&zwnj;عنوان مثال، اگر عملکرد بخش معدن فقط بر اساس هزینه و تُن&zwnj;های استخراج&zwnj;شده اندازه&zwnj;گیری شود، عملکرد بهتری را می&zwnj;توان با کاهش شدت انفجار به دست آورد، اما این امر منجر به ایجاد قطعات درشت&zwnj;تر و توان عملیاتی کمتر در مرحلة فراوری می&zwnj;شود. برای جلوگیری از این امر، KPIها و پرداخت پاداش&zwnj;ها برای پرسنل کارخانه استخراج و فراوری باید همسو شوند و بر سودآوری کل عملیات تمرکز کنند. &laquo;الیاهو گلدرات&raquo; نیز گفته است: &laquo;به من بگو چگونه مرا میسنجی و من به تو خواهم گفت که چگونه رفتار می&zwnj;کنم&raquo;&nbsp;Goldratt (1990) .

&nbsp;

بهینه&zwnj;سازی معدن تا کارخانة فراوری؛ مطالعة موردی: آنتامینا

مطالعات موردی متعددی اجرای موفقیت&zwnj;آمیز و مزایای پایدار بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانه را برای عملیاتهای مختلف در سراسر جهان نشان می&zwnj;دهند. یکی از این مطالعات موردی، &laquo;آنتامینا&raquo;ست که در اینجا به&zwnj;طور خلاصه بحث شده، ولی بیشتر جزئیات آن را Rybinski et al. (2011) ؛ Samuel, Valery and Rybinski (2012) و Valery and Rybinski (2012) مورد بحث قرار داده&zwnj;اند.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1- Ensuring effective change management
</div>

<div id="ftn2">
2- Distributed control systems (dcss)
</div>

<div id="ftn3">
3-&nbsp;Metrics
</div>
</div>

اطمینان از مدیریت تغییر مؤثر برای پایداری منافع 
صنعت معدن به‌طور معمول، نرخ گردش مالی بالایی از کارکنان به‌ویژه در بسیاری از عملیاتهای از راه دور دارد. در نتیجه، اگر تغییرات به‌طور مؤثر در سیستم‌ها، شیوه‌های عملیاتی سایت، و رویه‌ها اعمال نشده باشد، مزایای بهینه‌سازی از معدن تا کارخانه (یا هر ابتکار بهینه‌سازی دیگر) می‌تواند کوتاه‌مدت باشد. در مکانهایی که گردش مالی زیاد نیست، اگر کارکنان عملیاتی دلایل تغییرات را درک نکنند یا در جایی که معیارهای عملکرد پرسنل با اهداف معدن تا کارخانه همسو نباشد، ممکن است تغییرات ادامه پیدا نکند.
بنابراین، برای حفظ منافع در طولانی‌مدت مهم است که پرسنل عملیاتی و مدیریت سایت را در مورد نتایج بهینه‌سازی معدن تا آسیا و دلایل تغییرات و مزایای آن آگاه سازیم. نتایج باید به‌درستی اندازه‌گیری، مستندسازی و توسط مدیریت پشتیبانی شود. افزون بر این، تغییرات باید در سیستم‌‌های مدیریتی سایت، رویه‌ها و آموزش مداوم اپراتورها و مهندسان گنجانده شود. در بسیاری از مواردی که پروژة از معدن تا کارخانه موفقیت خاصی داشته است، جلسات منظمی با حضور پرسنل معدن و فراوری تشکیل می‌شود. این جلسات تلاشی مداوم برای به حداکثر رساندن سود کلی عملیات از معدن تا آسیا را تضمین می‌کند.
یکپارچه‌سازی پایگاه‌های دادة معدن و فراوری، از جمله مدل‌های بلوکی، سیستم‌های ترابری معدن، طرح‌های معدن و سیستم‌های کنترل توزیع‌شدة  کارخانة فراوری، پیاده‌سازی و مدیریت مؤثر بر راهکار‌های بهینه‌سازی معدن به کارخانه را با اطمینان تسهیل می‌کند. این سیستم‌ها کمیت محرک‌های کلیدی عملیاتی و تجاری را فراهم می‌کند تا تصمیماتی را که سودآوری عملیات را به حداکثر می‌رساند، امکان‌پذیر سازد. مراکز بهره‌برداری و کنترل مشترک معدن و کارخانة فراوری نیز نقش عمده‌ای در حصول اطمینان از ارتباطات مؤثر و همسو بر اهداف مشترک خواهند داشت.
همچنین، تنظم KPIها یا سایر معیارهای عملکرد برای منعکس کردن راهکار‌های معدن به کارخانه مهم است. معیارها  و KPIها به تمرکز افراد و سنجش موفقیت کمک می‌کنند. با این حال، در صورت استفادة نامناسب می‌توانند گستردگی اهداف عملیاتی‌ را کاهش دهند. به‌عنوان مثال، اگر عملکرد بخش معدن فقط بر اساس هزینه و تُن‌های استخراج‌شده اندازه‌گیری شود، عملکرد بهتری را می‌توان با کاهش شدت انفجار به دست آورد، اما این امر منجر به ایجاد قطعات درشت‌تر و توان عملیاتی کمتر در مرحلة فراوری می‌شود. برای جلوگیری از این امر، KPIها و پرداخت پاداش‌ها برای پرسنل کارخانه استخراج و فراوری باید همسو شوند و بر سودآوری کل عملیات تمرکز کنند. «الیاهو گلدرات» نیز گفته است: «به من بگو چگونه مرا میسنجی و من به تو خواهم گفت که چگونه رفتار می‌کنم»Goldratt (1990) .

بهینه‌سازی معدن تا کارخانة فراوری؛ مطالعة موردی: آنتامینا
مطالعات موردی متعددی اجرای موفقیت‌آمیز و مزایای پایدار بهینه‌سازی از معدن تا کارخانه را برای عملیاتهای مختلف در سراسر جهان نشان می‌دهند. یکی از این مطالعات موردی، «آنتامینا»ست که در اینجا به‌طور خلاصه بحث شده، ولی بیشتر جزئیات آن را Rybinski et al. (2011) ؛ Samuel, Valery and Rybinski (2012) و Valery and Rybinski (2012) مورد بحث قرار داده‌اند.

&nbsp; &nbsp;مجتمع معدنی &laquo;آنتامینا&raquo; یک مجتمع معدنی چندفلزی است که در مرکز &laquo;آندِ&raquo; پرو و در حدود 4300 متر بالاتر از سطح دریا واقع شده است. &laquo;آنتامینا&raquo; کنسانترة مس و روی را به&zwnj;عنوان محصولات اولیه تولید می&zwnj;کند و یکی از مجتمع&zwnj;های اصلی صنعت معدن &laquo;پرو&raquo; است.

&nbsp; &nbsp;ظاهر شدن سنگهای معدنی سخت&zwnj;تر، برای عملیات مشکل ایجاد کرد و موجب شد توان عملیاتی کارخانه به&zwnj;&zwnj;طور قابل توجهی کاهش یابد. یک بررسی جامع از عملیات موجود در معدن و در مدارهای خردایش انجام شد. کانه&zwnj;ها بر اساس ساختار و استحکام سنگ به حوزه&zwnj;های مختلف تقسیم، و نقشة انفجار مرور شد و مواد منفجرشده از معدن در طول فرایند با استفاده از برچسب&zwnj;های RFID ردیابی شد. در حین جمع&zwnj;آوری سنگ معدن حاصل از انفجارهای کنترل&zwnj;شده، بررسی&zwnj;های میدانی انجام شد. این کار اجازه می&zwnj;داد که عملکرد مدارهای خردایش به ویژگی&zwnj;های سنگ معدن و قطعات اندازه&zwnj;گیری&zwnj;شدة انفجار مرتبط شود. داده&zwnj;های قبلی و روش&zwnj;های عملیاتی فعلی نیز مورد بررسی قرار گرفت.

&nbsp; &nbsp;داده&zwnj;های جمع&zwnj;آوری&zwnj;شده برای توسعة مدل&zwnj;های ریاضی عملیات حفاری و انفجار، خردایش و آسیا مورد استفاده قرار گرفت. مدل&zwnj;های خاص به&zwnj;دست&zwnj;آمده ادغام و شبیه&zwnj;سازی&zwnj;ها برای شناسایی راهکار&zwnj;های عملیاتی بهینه برای فرایند کلی انجام شد. شرایطی مانند طرح&zwnj;های مختلف انفجار، تنظیم سنگ&zwnj;شکن اولیه، طراحی دهانة آسیای نیمه&zwnj;خودشکن، مقدار شارژ گلولة آسیای نیمه&zwnj;خودشکن، شرایط کاری آسیای گلوله&zwnj;ای، تغییر در طبقه&zwnj;بندی با هیدروسیکلون&zwnj;ها و عملکرد دستگاه&zwnj;های سنگ&zwnj;شکن همگی در شبیه&zwnj;سازی&zwnj;&zwnj;&zwnj;ها در نظر گرفته و ارزیابی شد و راهکارهای پیشنهادی به&zwnj;طور مفصل با کارکنان فنی سایت مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

&nbsp; &nbsp;در نهایت، بهینه&zwnj;ترین و مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه&zwnj;ترین راهکار عملیاتی یکپارچه برای کل فرایند (معدن و کارخانه) اجرا شد که به&zwnj;طور قابل توجهی توان عملیاتی را افزایش داد. پس از موفقیت اولیه، بررسی بیشتر برای انفجارهای با شدت بالاتر، خردایش بیشتر سنگ خام و متعاقب آن باردهی به آسیای نیمه&zwnj;خودشکن انجام شد. افزون بر این، بهینه&zwnj;سازی مدارهای سنک&zwnj;شکن، آسیای نیمه&zwnj;خودشکن و آسیای گلوله&zwnj;ای برای دستیابی به حداکثر توان و بهترین عملکرد انجام شد. انرژی اضافی مصرف&zwnj;شده در انفجار، با صرفه&zwnj;جویی انرژی در فرایندهای خردایش و آسیاکنی جبران شد. بنابراین، مصرف انرژی ویژة کل عملیات به حداقل رسید. مزایای بازده پایدار و صرفه&zwnj;جویی در انرژی به&zwnj;دست&zwnj;آمده در پروژة &laquo;آنتامینا&raquo; در شکل 8، نشان داده شده است.

&nbsp; &nbsp;در ابتدای پروژه، این عملیات به توان عملیاتی 2600 تن در ساعت با مصرف انرژی ویژه 14 کیلووات&zwnj;ساعت بر تن دست یافت. در پایان پروژه، توان عملیاتی 4500 تن در ساعت به دست آمد و با انرژی ویژه 10/5 کیلووات&zwnj;ساعت بر تن حفظ شد. این نشان&zwnj;دهندة افزایش قابل توجه بهرهوری منابع با کاهش اثرات زیست&zwnj;محیطی تولید کنسانترة فلزی با صرفه&zwnj;جویی 25 درصدی انرژی برای &laquo;آنتامینا&raquo; بود.

&nbsp;

مدل&zwnj;سازی ژئومتالورژیکی: بهینه&zwnj;سازی معدن تا آسیا در طول عمر معدن

بهینه&zwnj;سازی معدن تا آسیا نباید تنها در کوتاه&zwnj;مدت مورد توجه قرار گیرد. برای پایدار ماندن و رقابتی بودن در مواجهه با چالش&zwnj;های مختلف در استخراج مواد معدنی باارزش، صنعت معدن به روش&zwnj;ها و ابزارهایی برای کاهش خطرات و تضمین بالاترین سود عملیاتی در طول عمر معدن1&nbsp;نیاز دارد. برای حفظ سودآوری بالا در بلندمدت، پیش&zwnj;بینی عملکرد آتی فرایند و همچنین تعامل با روش&zwnj;های استخراج بسیار مهم است. این امر مستلزم درک دقیق چگونگی رفتار هر مرحله از عملیات برای ویژگی&zwnj;های سنگ معدنی مختلف و همچنین، آگاهی دقیق از ویژگی&zwnj;های سنگ معدن مربوطه و توزیع آنها در کل کانسار است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Life-of-mine (LOM)
</div>
</div>

مجتمع معدنی «آنتامینا» یک مجتمع معدنی چندفلزی است که در مرکز «آندِ» پرو و در حدود 4300 متر بالاتر از سطح دریا واقع شده است. «آنتامینا» کنسانترة مس و روی را به‌عنوان محصولات اولیه تولید می‌کند و یکی از مجتمع‌های اصلی صنعت معدن «پرو» است.
ظاهر شدن سنگهای معدنی سخت‌تر، برای عملیات مشکل ایجاد کرد و موجب شد توان عملیاتی کارخانه به‌‌طور قابل توجهی کاهش یابد. یک بررسی جامع از عملیات موجود در معدن و در مدارهای خردایش انجام شد. کانه‌ها بر اساس ساختار و استحکام سنگ به حوزه‌های مختلف تقسیم، و نقشة انفجار مرور شد و مواد منفجرشده از معدن در طول فرایند با استفاده از برچسب‌های RFID ردیابی شد. در حین جمع‌آوری سنگ معدن حاصل از انفجارهای کنترل‌شده، بررسی‌های میدانی انجام شد. این کار اجازه می‌داد که عملکرد مدارهای خردایش به ویژگی‌های سنگ معدن و قطعات اندازه‌گیری‌شدة انفجار مرتبط شود. داده‌های قبلی و روشهای عملیاتی فعلی نیز مورد بررسی قرار گرفت.
داده‌های جمع‌آوری‌شده برای توسعة مدل‌های ریاضی عملیات حفاری و انفجار، خردایش و آسیا مورد استفاده قرار گرفت. مدل‌های خاص به‌دست‌آمده ادغام و شبیه‌سازی‌ها برای شناسایی راهکار‌های عملیاتی بهینه برای فرایند کلی انجام شد. شرایطی مانند طرح‌های مختلف انفجار، تنظیم سنک‌شکن اولیه، طراحی دهانة آسیای نیمه‌خودشکن، مقدار شارژ گلولة آسیای نیمه‌خودشکن، شرایط کاری آسیای گلوله‌ای، تغییر در طبقه‌بندی با هیدروسیکلون‌ها و عملکرد دستگاه‌های سنک‌شکن همگی در شبیه‌سازی‌‌‌ها در نظر گرفته و ارزیابی شد و راهکارهای پیشنهادی به‌طور مفصل با کارکنان فنی سایت مورد بحث و تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
در نهایت، بهینه‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین راهکار عملیاتی یکپارچه برای کل فرایند (معدن و کارخانه) اجرا شد که به‌طور قابل توجهی توان عملیاتی را افزایش داد. پس از موفقیت اولیه، بررسی بیشتر برای انفجارهای با شدت بالاتر، خردایش بیشتر سنگ خام و متعاقب آن باردهی به آسیای نیمه‌خودشکن انجام شد. افزون بر این، بهینه‌سازی مدارهای سنک‌شکن، آسیای نیمه‌خودشکن و آسیای گلوله‌ای برای دستیابی به حداکثر توان و بهترین عملکرد انجام شد. انرژی اضافی مصرف‌شده در انفجار، با صرفه‌جویی انرژی در فرایندهای خردایش و آسیاکنی جبران شد. بنابراین، مصرف انرژی ویژة کل عملیات به حداقل رسید. مزایای بازده پایدار و صرفه‌جویی در انرژی به‌دست‌آمده در پروژة «آنتامینا» در شکل 8، نشان داده شده است.
در ابتدای پروژه، این عملیات به توان عملیاتی 2600 تن در ساعت با مصرف انرژی ویژه 14 کیلووات‌ساعت بر تن دست یافت. در پایان پروژه، توان عملیاتی 4500 تن در ساعت به دست آمد و با انرژی ویژه 5/10 کیلووات‌ساعت بر تن حفظ شد. این نشان‌دهندة افزایش قابل توجه بهرهوری منابع با کاهش اثرات زیست‌محیطی تولید کنسانترة فلزی با صرفه‌جویی 25 درصدی انرژی برای «آنتامینا» بود.

مدل‌سازی ژئومتالورژیکی: بهینه‌سازی معدن تا آسیا در طول عمر معدن
بهینه‌سازی معدن تا آسیا نباید تنها در کوتاه‌مدت مورد توجه قرار گیرد. برای پایدار ماندن و رقابتی بودن در مواجهه با چالش‌های مختلف در استخراج مواد معدنی باارزش، صنعت معدن به روش‌ها و ابزارهایی برای کاهش خطرات و تضمین بالاترین سود عملیاتی در طول عمر معدن   نیاز دارد. برای حفظ سودآوری بالا در بلندمدت، پیش‌بینی عملکرد آتی فرایند و همچنین تعامل با روشهای استخراج بسیار مهم است. این امر مستلزم درک دقیق چگونگی رفتار هر مرحله از عملیات برای ویژگی‌های سنگ معدنی مختلف و همچنین، آگاهی دقیق از ویژگی‌های سنگ معدن مربوطه و توزیع آنها در کل کانسار است.

&nbsp; &nbsp;مفهوم ژئومتالورژی، رشته&zwnj;های زمین&zwnj;شناسی، معدن و متالورژی را با هدف توسعة راهکارهای عملیاتی فعال به&zwnj;عنوان تابعی از تنوع سنگ معدن ادغام می&zwnj;کند. مدل&zwnj;سازی ژئومتالورژیکی نیازمند درک دقیق ویژگی&zwnj;های سنگ معدن مربوطه و مدل&zwnj;هایی است که نشان می&zwnj;دهد چگونه این ویژگیها بر عملکرد مراحل انفجار، خردایش، آسیاکنی و جداسازی از نظر توان عملیاتی، بازیابی و عیار محصول تأثیر می&zwnj;گذارند. این روش، ارتباطی را بین عملکرد فرایند یا بازده استخراج و خواص فیزیکی سنگ معدن ایجاد، پیش&zwnj;بینی توان عملیاتی را تسهیل، و برنامه&zwnj;ریزی راهبردی و بهینه&zwnj;سازی برای انواع مختلف سنگ معدن را تسهیل می کند تا سودآوری عملیات را در بلندمدت به حداکثر برساند.

&nbsp; &nbsp;از مدل&zwnj;های بلوکی معدن می&zwnj;توان به&zwnj;عنوان چارچوبی برای توسعة مدل&zwnj;های ژئومتالورژیکی استفاده کرد. این فرایند با روش &laquo;از معدن تا کارخانه&raquo; که پیش&zwnj;تر در این فصل توضیح داده شد، شروع می&zwnj;شود. مدل&zwnj;هایی که پیش&zwnj;بینی انفجار، خردایش، و جداسازی توسعه را می&zwnj;دهند، امکان پیش&zwnj;بینی توان عملیاتی و میزان بازیابی را برای هر حوزة معدنی فراهم می&zwnj;کنند و وقتی با طرح معدن ترکیب می&zwnj;شوند، پیش&zwnj;بینی تولید را برای طول عمر معدن ممکن می&zwnj;سازند. این امر می&zwnj;تواند برای برنامه&zwnj;ریزی بلندمدت و شناسایی تنگناهای بالقوه، محدودیت&zwnj;های فرایند و فرصت&zwnj;های بهبود استفاده شود. به&zwnj;عنوان مثال، همان&zwnj;طور که Bennett et al&nbsp;(2014)&nbsp; بحث کرده&zwnj;اند، این روش در عملیات &laquo;پان&zwnj;آست پو خام&raquo;1&nbsp;به&zwnj;خوبی اجرا شد. مدل&zwnj;سازی متالورژیکی و پیش&zwnj;بینی تولید مشخص کرد که در اواخر عمر معدن، سنگ معدن سخت&zwnj;تر مانع از دستیابی به اهداف تولید مورد نظر برای چندین سال می&zwnj;شود. این امر پروژه&zwnj;ها و برنامه&zwnj;ریزی&zwnj;ها را برای در نظر گرفتن محدودیت&zwnj;های سنگ معدن و فرایند تسهیل کرد.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/131_w4WUrRk.png" style="height:386px; width:500px" />

&nbsp;

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;&nbsp;PanAust Phu Kham
</div>
</div>

مفهوم ژئومتالورژی، رشته‌های زمین‌شناسی، معدن و متالورژی را با هدف توسعة راهکارهای عملیاتی فعال به‌عنوان تابعی از تنوع سنگ معدن ادغام می‌کند. مدل‌سازی ژئومتالورژیکی نیازمند درک دقیق ویژگی‌های سنگ معدن مربوطه و مدل‌هایی است که نشان می‌دهد چگونه این ویژگیها بر عملکرد مراحل انفجار، خردایش، آسیاکنی و جداسازی از نظر توان عملیاتی، بازیابی و عیار محصول تأثیر می‌گذارند. این روش، ارتباطی را بین عملکرد فرایند یا بازده استخراج و خواص فیزیکی سنگ معدن ایجاد، پیش‌بینی توان عملیاتی را تسهیل، و برنامه‌ریزی راهبردی و بهینه‌سازی برای انواع مختلف سنگ معدن را تسهیل می کند تا سودآوری عملیات را در بلندمدت به حداکثر برساند.
از مدل‌های بلوکی معدن می‌توان به‌عنوان چارچوبی برای توسعة مدل‌های ژئومتالورژیکی استفاده کرد. این فرایند با روش «از معدن تا کارخانه» که پیش‌تر در این فصل توضیح داده شد، شروع می‌شود. مدل‌هایی که پیش‌بینی انفجار، خردایش، و جداسازی توسعه را می‌دهند، امکان پیش‌بینی توان عملیاتی و میزان بازیابی را برای هر حوزة معدنی فراهم می‌کنند و وقتی با طرح معدن ترکیب می‌شوند، پیش‌بینی تولید را برای طول عمر معدن ممکن می‌سازند. این امر می‌تواند برای برنامه‌ریزی بلندمدت و شناسایی تنگناهای بالقوه، محدودیت‌های فرایند و فرصت‌های بهبود استفاده شود. به‌عنوان مثال، همان‌طور که Bennett et al. (2014) بحث کرده‌اند، این روش در عملیات «پان‌آست پو خام»  به‌خوبی اجرا شد. مدل‌سازی متالورژیکی و پیش‌بینی تولید مشخص کرد که در اواخر عمر معدن، سنگ معدن سخت‌تر مانع از دستیابی به اهداف تولید مورد نظر برای چندین سال می‌شود. این امر پروژه‌ها و برنامه‌ریزی‌ها را برای در نظر گرفتن محدودیت‌های سنگ معدن و فرایند تسهیل کرد.

روندهای آیندة بهینه&zwnj;سازی از معدن تا کارخانه

از آنجا که ذخایر معدنی عیاربالا و با دسترسی آسان رو&zwnj;به&zwnj;اتمام است، انتظار می&zwnj;رود که ذخایر معدنی جدید دارای عیار پایین&zwnj;تر، پیچیده&zwnj;تر و استخراج آنها دشوارتر باشد و افزون بر این، صنعت معدن با چالش&zwnj;های دیگری در رابطه با هزینه و تأمین انرژی، منابع آبی محدود و الزامات قانونی سخت&zwnj;گیرانه&zwnj;تر مواجه گردد. بنابراین، جست&zwnj;وجو برای فناوری&zwnj;ها و شیوه&zwnj;های اقتصادی&zwnj;تر و پایدارتر اهمیت زیادی پیدا خواهدکرد.

&nbsp; &nbsp;بسیاری از راهکار&zwnj;های بهینه&zwnj;سازی پایداری عملیات معدنی جدید نیستند، بلکه شامل فناوری&zwnj;های موجود و راه&zwnj; حل&zwnj;های متناسب با شرایط فرایند و سنگ معدن هستند. از فناوری&zwnj;های موجود در صنایع دیگر نیز می&zwnj;توان استفاده کرد یا از فناوری&zwnj;ها به&zwnj;روش&zwnj;های جدیدی برای به حداکثر رساندن کارایی استفاده نمود. همچنین، درک تأثیر هر مرحله از فرایند بر مراحل قبلی و بعدی، امکان بهینه&zwnj;سازی کل فرایند را فراهم می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;عملیات معدنی باید کارآمدتر شوند تا از نظر اقتصادی مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه بمانند و همچنین، اهداف زیست&zwnj;محیطی را برآورده سازند. بهبود بهره&zwnj;وری منابع معدنی، بازده اقتصادی پروژه را افزایش می&zwnj;دهد و می&zwnj;تواند تفاوت بین دوام یا غیرقابل اجرا بودن یک پروژه را روشن کند.

&nbsp; &nbsp;به بیان Duffy et al. (2015) یک فرایند معدن&zwnj;کاری کارآمد از نظر منابع و محیط زیست در آینده شامل روش&zwnj;های زیر است:

<ul>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">انفجار انتخابی با شدت بالا1&nbsp;خردایش حاصل از انفجار را بهبود می&zwnj;بخشد و انرژی مورد نیاز خردایش پایین&zwnj;دست را کاهش می&zwnj;دهد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">خردایش و انتقال درون پیت معدن2&nbsp;یک روش کارآمدتر برای حمل کانه و باطله نسبت به عملیات کامیون و بیل مکانیکی است و می&zwnj;تواند استفاده از سوخت را حذف کند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">انتقال با نوارنقالة زاویه&zwnj;بالا3&nbsp;حذف مواد از چال&zwnj;های عمیق از طریق کوتاه&zwnj;ترین مسیر برای IPCC را تسهیل می&zwnj;کند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">پیش&zwnj;فراوری با استفاده از سرند و یا سنگ&zwnj;جوری در معدن با دورریزی مواد باطله موجب کاهش حجم حمل و نقل و فراوری پایین&zwnj;دستی به&zwnj;ازای هر تن محصول می&zwnj;شود.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فناوری&zwnj;های جایگزین کارآمد (از نظر انرژی) و خشک مانند HPGRها، آسیاهای غلتکی عمودی4، و طبقه&zwnj;بندی&zwnj;کننده&zwnj;های هوایی ممکن است در مدارهای خردایش جدید گنجانده شوند.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">جایگزینی جزئی یا کامل هیدروسیکلون&zwnj;ها با سرندهای ریز ممکن است برای بهبود کارایی مدارهای آسیای تر موجود مورد استفاده قرار گیرد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فلوتاسیون ذرات درشت می&zwnj;تواند انرژی مصرف&zwnj;شده در مراحل آسیاکنی را به&zwnj;میزان قابل توجهی کاهش دهد.</li>
	<li dir="RTL" style="text-align:justify">فیلتراسیون و انباشت خشک باطله&zwnj;ها می&zwnj;تواند موجب کاهش مصرف آب و بازیابی بسیار بهتر آب نسبت به سد باطله معمول و کاهش هزینه&zwnj;های بازسازی معدن شود.</li>
</ul>

&nbsp; &nbsp;هر یک از این مفاهیم با جزئیات بیشتری در بخش&zwnj;های بعدی توضیح داده شده است.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;High-intensity selective blasting (HISB)
</div>

<div id="ftn2">
2-&nbsp;In-pit crushing and conveying (IPCC)
</div>

<div id="ftn3">
3-&nbsp;High angle conveying (HAC)
</div>

<div id="ftn4">
4-&nbsp;Vertical roller mills (vrms)
</div>
</div>

روندهای آیندة بهینه‌سازی از معدن تا کارخانه
از آنجا که ذخایر معدنی عیاربالا و با دسترسی آسان رو‌به‌اتمام است، انتظار می‌رود که ذخایر معدنی جدید دارای عیار پایین‌تر، پیچیده‌تر و استخراج آنها دشوارتر باشد و افزون بر این، صنعت معدن با چالش‌های دیگری در رابطه با هزینه و تأمین انرژی، منابع آبی محدود و الزامات قانونی سخت‌گیرانه‌تر مواجه گردد. بنابراین، جست‌وجو برای فناوری‌ها و شیوه‌های اقتصادی‌تر و پایدارتر اهمیت زیادی پیدا خواهدکرد.
بسیاری از راهکار‌های بهینه‌سازی پایداری عملیات معدنی جدید نیستند، بلکه شامل فناوری‌های موجود و راه‌ حل‌های متناسب با شرایط فرایند و سنگ معدن هستند. از فناوری‌های موجود در صنایع دیگر نیز می‌توان استفاده کرد یا از فناوری‌ها به‌روش‌های جدیدی برای به حداکثر رساندن کارایی استفاده نمود. همچنین، درک تأثیر هر مرحله از فرایند بر مراحل قبلی و بعدی، امکان بهینه‌سازی کل فرایند را فراهم می‌کند.
عملیات معدنی باید کارآمدتر شوند تا از نظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه بمانند و همچنین، اهداف زیست‌محیطی را برآورده سازند. بهبود بهره‌وری منابع معدنی، بازده اقتصادی پروژه را افزایش می‌دهد و می‌تواند تفاوت بین دوام یا غیرقابل اجرا بودن یک پروژه را روشن کند.
 به بیان Duffy et al. (2015) یک فرایند معدن‌کاری کارآمد از نظر منابع و محیط زیست در آینده شامل روش‌های زیر است:
•	انفجار انتخابی با شدت بالا  خردایش حاصل از انفجار را بهبود می‌بخشد و انرژی مورد نیاز خردایش پایین‌دست را کاهش می‌دهد.
•	خردایش و انتقال درون پیت معدن  یک روش کارآمدتر برای حمل کانه و باطله نسبت به عملیات کامیون و بیل مکانیکی است و می‌تواند استفاده از سوخت را حذف کند.
•	انتقال با نوارنقالة زاویه‌بالا  حذف مواد از چال‌های عمیق از طریق کوتاه‌ترین مسیر برای IPCC را تسهیل می‌کند.
•	پیش‌فراوری با استفاده از سرند و یا سنگ‌جوری در معدن با دورریزی مواد باطله موجب کاهش حجم حمل و نقل و فراوری پایین‌دستی به‌ازای هر تن محصول می‌شود.
•	فناوری‌های جایگزین کارآمد (از نظر انرژی) و خشک مانند HPGRها، آسیاهای غلتکی عمودی ، و طبقه‌بندی‌کننده‌های هوایی ممکن است در مدارهای خردایش جدید گنجانده شوند.
•	جایگزینی جزئی یا کامل هیدروسیکلون‌ها با سرندهای ریز ممکن است برای بهبود کارایی مدارهای آسیای تر موجود مورد استفاده قرار گیرد.
•	فلوتاسیون ذرات درشت می‌تواند انرژی مصرف‌شده در مراحل آسیاکنی را به‌میزان قابل توجهی کاهش دهد.
•	فیلتراسیون و انباشت خشک باطله‌ها می‌تواند موجب کاهش مصرف آب و بازیابی بسیار بهتر آب نسبت به سد باطله معمول و کاهش هزینه‌های بازسازی معدن شود.
هر یک از این مفاهیم با جزئیات بیشتری در بخش‌های بعدی توضیح داده شده است.

انفجار انتخابی با شدت بالا

انفجار انتخابی با شدت بالا شامل افزایش بیشتر و توزیع بهتر انرژی انفجار و استفاده از سیستم&zwnj;های پیشرفتة چاشنی&zwnj; برای انجام انفجار انتخابی&zwnj; است. در نتیجه، خردایش بهبودیافته و انرژی مورد نیاز برای خردایش کاهش می&zwnj;یابد. انرژی انفجار ممکن است بیش از دو برابر مقدار رایج باشد. ممکن است نیاز به تغییرات قابل توجه در روش&zwnj;های حفاری و انفجار فعلی و به&zwnj;احتمال، تطبیق تجهیزات حفاری برای حفاری چندین چال انفجار به&zwnj;طور همزمان با یک دکل باشد. در نتیجه، محصول خردایش سنگ خام، همان&zwnj;طور که در شکل 9، نشان داده شده، حاوی اندازه&zwnj;های کنترل&zwnj;شده و ریزتر بیشتری است. اندازة بالای ROM را می&zwnj;توان به کمتر از 400 میلی&zwnj;متر در مقایسه با اندازه&zwnj;های بالای ROM سنتی، در حدود 1-1/5 متر کاهش داد. خردایش بهبودیافته به&zwnj;طور قابل توجهی نیاز به انرژی در مدارهای خردایش پایین&zwnj;دست را کاهش می&zwnj;دهد. مزایای آن شامل به حداکثر رساندن توان سیستم (معدن&zwnj;کاری و آسیاکنی)، افزایش راندمان حفاری و بارگیری، تثبیت بهتر کلی فرایند و به حداقل رساندن هزینة عملیاتی است. HISB همچنین، قابلیت اجرای خردایش و انتقال درون پیت را به&zwnj;دلیل کاهش اندازة ذرات بهبود می&zwnj;بخشد.

&nbsp;

IPCC

IPCC شامل استفاده از سنگ&zwnj;شکن&zwnj;های کامل متحرک درون پیت، نیمه&zwnj;متحرک یا ثابت با یک سیستم نوارنقاله برای انتقال مواد از درون پیت است. IPCC می&zwnj;تواند استفاده از گازوئیل و سوخت را حذف کند و کارآمدتر از عملیات معمولی کامیون و بیل مکانیکی است. از آنجا که هزینه&zwnj;های حمل و نقل کامیون&zwnj;های معمولی با بزرگ شدن پیت به&zwnj;طور چشمگیری افزایش می&zwnj;یابد، از این رو، اقتصادی بودن نوارنقاله، به&zwnj;ویژه در عملیات&zwnj;های با حجم زیاد باید مورد توجه قرار گیرد.

&nbsp; &nbsp;مزایای اصلی IPCC هزینه&zwnj;های عملیاتی کم، کاهش نیاز به تعمیرات، ظرفیت بالا، کاهش انتشار گازهای گلخانه&zwnj;ای، و ایمنی بالاست. هزینه&zwnj;های عملیاتی به&zwnj;طور معمول 20 تا 60 درصد کمتر از سیستم کامیون و بیل مکانیکی است و سیستم IPCC کاملاً متحرک مقرون&zwnj;به&zwnj;صرفه&zwnj;ترین سیستم است (Foley, 2012). مزایای این سیستم به شرایط سایت بستگی دارد. با این حال، مطالعات، کاهش هزینه&zwnj;&zwnj;های عملیاتی را بین 0/18 تا 0/25 دلار آمریکا در هر تن در مقایسه با عملیات کامیون و بیل مکانیکی معمولی نشان می&zwnj;دهد (Cooper, 2008). افزون بر این، مطالعات Norgate and Haque (2010) و Koehler (2010) کاهش انتشار گازهای گلخانه&zwnj;ای را بین 100000-150000 تن 2CO در سال نشان داده است.

IPCC&nbsp; &nbsp; همچنین، نیازمند ارزیابی دقیق عوامل زمین&zwnj;شناسی، فنی و اقتصادی خاص عملیات است و باید در طراحی معدن در نظر گرفته شود که به&zwnj;طور کلی، پیچیده&zwnj;تر و انعطاف&zwnj;پذیرتر از عملیات کامیون و بیل مکانیکی است و زمان تحویل و توسعة طولانی&zwnj;تری دارد. HAC یک سیستم مؤثر برای پیاده&zwnj;سازی IPCC در عملیات با دیواره&zwnj;های پیت شیب&zwnj;دار است که مواد را از کوتاه&zwnj;ترین مسیر منتقل می&zwnj;کند. هزینة سرمایه&zwnj;گذاری برای IPCC بیشتر است، اما به&zwnj;طور معمول، ظرف چهار یا پنج سال مستهلک می&zwnj;شود.

انفجار انتخابی با شدت بالا
انفجار انتخابی با شدت بالا شامل افزایش بیشتر و توزیع بهتر انرژی انفجار و استفاده از سیستم‌های پیشرفتة چاشنی‌ برای انجام انفجار انتخابی‌ است. در نتیجه، خردایش بهبودیافته و انرژی مورد نیاز برای خردایش کاهش می‌یابد. انرژی انفجار ممکن است بیش از دو برابر مقدار رایج باشد. ممکن است نیاز به تغییرات قابل توجه در روش‌های حفاری و انفجار فعلی و به‌احتمال، تطبیق تجهیزات حفاری برای حفاری چندین چال انفجار به‌طور همزمان با یک دکل باشد. در نتیجه، محصول خردایش سنگ خام، همان‌طور که در شکل 9، نشان داده شده، حاوی اندازه‌های کنترل‌شده و ریزتر بیشتری است. اندازة بالای ROM را می‌توان به کمتر از 400 میلی‌متر در مقایسه با اندازه‌های بالای ROM سنتی، در حدود 1-5/1 متر کاهش داد. خردایش بهبودیافته به‌طور قابل توجهی نیاز به انرژی در مدارهای خردایش پایین‌دست را کاهش می‌دهد. مزایای آن شامل به حداکثر رساندن توان سیستم (معدن‌کاری و آسیاکنی)، افزایش راندمان حفاری و بارگیری، تثبیت بهتر کلی فرایند و به حداقل رساندن هزینة عملیاتی است. HISB همچنین، قابلیت اجرای خردایش و انتقال درون پیت را به‌دلیل کاهش اندازة ذرات بهبود می‌بخشد.

IPCC
IPCC شامل استفاده از سنگ‌شکن‌های کامل متحرک درون پیت، نیمه‌متحرک یا ثابت با یک سیستم نوارنقاله برای انتقال مواد از درون پیت است. IPCC می‌تواند استفاده از گازوئیل و سوخت را حذف کند و کارآمدتر از عملیات معمولی کامیون و بیل مکانیکی است. از آنجا که هزینه‌های حمل و نقل کامیون‌های معمولی با بزرگ شدن پیت به‌طور چشمگیری افزایش می‌یابد، از این رو، اقتصادی بودن نوارنقاله، به‌ویژه در عملیات‌های با حجم زیاد باید مورد توجه قرار گیرد.
مزایای اصلی IPCC هزینه‌های عملیاتی کم، کاهش نیاز به تعمیرات، ظرفیت بالا، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و ایمنی بالاست. هزینه‌های عملیاتی به‌طور معمول 20 تا 60 درصد کمتر از سیستم کامیون و بیل مکانیکی است و سیستم IPCC کاملاً متحرک مقرون‌به‌صرفه‌ترین سیستم است (Foley, 2012). مزایای این سیستم به شرایط سایت بستگی دارد. با این حال، مطالعات، کاهش هزینه‌های عملیاتی را بین 18/0 تا 25/0 دلار آمریکا در هر تن در مقایسه با عملیات کامیون و بیل مکانیکی معمولی نشان می‌دهد (Cooper, 2008). افزون بر این، مطالعات Norgate and Haque (2010) و Koehler (2010) کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را بین 100000-150000 تن CO2 در سال نشان داده است.
IPCC همچنین، نیازمند ارزیابی دقیق عوامل زمین‌شناسی، فنی و اقتصادی خاص عملیات است و باید در طراحی معدن در نظر گرفته شود که به‌طور کلی، پیچیده‌تر و انعطاف‌پذیرتر از عملیات کامیون و بیل مکانیکی است و زمان تحویل و توسعة طولانی‌تری دارد. HAC یک سیستم مؤثر برای پیاده‌سازی IPCC در عملیات با دیواره‌های پیت شیب‌دار است که مواد را از کوتاه‌ترین مسیر منتقل می‌کند. هزینة سرمایه‌گذاری برای IPCC بیشتر است، اما به‌طور معمول، ظرف چهار یا پنج سال مستهلک می‌شود.

<img alt="" src="http://api.mph-book.ir/media/uploads/2022/12/24/134_wu3A6DF.png" style="height:418px; width:750px" />

پیش&zwnj;فراوری

هدف پیش&zwnj;فراوری دورریزی مواد باطله در مراحل اولیة فرایند و کاهش میزان موادی است که باید در فرایندهای پایین&zwnj;دستی فراوری شوند. این امر به&zwnj;طوری قابل توجه، مصرف انرژی و آب و هزینة عملیاتی هر تن محصول را کاهش می&zwnj;دهد. بهره&zwnj;وری از منابع با گسترش استفاده از منابع مختلف (مواد با درجة عیار پایین) و یا افزایش نرخ تولید در هر تن سنگ معدنی فراوری&zwnj;شده بهبود می&zwnj;یابد.

&nbsp; &nbsp;برای برخی از سنگ&zwnj;ها، پیش&zwnj;فراوری را می&zwnj;توان با سرند کردن به دست آورد، زیرا کانی&zwnj;های با&zwnj;ارزش اغلب نرم&zwnj;تر یا شکننده&zwnj;تر از باطله هستند و بنابراین، پس از مراحل اولیة شکست، در بخش&zwnj;های ریز متمرکز می&zwnj;شوند. شواهدی از این موضوع برای چندین سنگ، از جمله توده&zwnj;های سولفیدی، فلزات پایه، طلا و برخی از سنگ&zwnj;های پلاتین وجود دارد (Bamber 2008؛ Bowman and Bearman 2014؛ Van der Berg and Cooke 2004). سرند کردن ظرفیت نسبتاً بالا، هزینة کم و ریسک فنی پایینی دارد.

&nbsp; &nbsp;وقتی رابطة عیار &ndash; اندازه اجازة جداسازی مؤثر را نمی&zwnj;دهد، ممکن است بتوان با استفاده از یک حسگر برای اندازهگیری تفاوت بین مواد باارزش و مواد باطله به نتیجة بهتری دست یافت. حسگرهای مختلفی در دسترس هستند که ویژگی&zwnj;های سنگ معدنی مختلف را اندازه&zwnj;گیری می&zwnj;کنند که رایج&zwnj;ترین آنها نورسنجی، الکترومغناطیسی، رادیومتریک و اشعة ایکس است. فناوری فعلی تک ذرات را اندازه&zwnj;گیری و جدا می&zwnj;&zwnj;کند و بنابراین، توان عملیاتی آن محدود است. بنابراین، برای اینکه در پیش&zwnj;فراوری عملیات معدن&zwnj;کاری در مقیاس بزرگ عملی باشد، جداسازی مبتنی&zwnj;بر حسگر باید برای مقادیر تودة سنگ معدن اعمال شود (به&zwnj;عنوان مثال، روی یک سینی کامیون یا توده&zwnj;هایی از سنگ معدن روی یک نوارنقالة در حال بارگیری). بسیاری از فناوری&zwnj;های حسگر موجود در حال حاضر برای جداسازی تودة سنگ معدن مناسب نیستند، زیرا بسیار کند عمل می&zwnj;کنند یا به&zwnj;اندازة کافی نفوذ ندارند. با این حال، ممکن است بتوان حسگرهای موجود را تغییر داد یا حسگرهای جدید و مناسب را برای مقادیر تودة سنگ معدنی ایجاد کرد. طبقه&zwnj;&zwnj;بندی ظاهری سنگ معدن ممکن است بیش از یک نوع حسگر را در خود جای دهد. همچنین، به یک سیستم کنترلی برای تصمیم&zwnj;گیری پذیرش یا رد یک سیستم برای جدا کردن مواد باارزش از باطله نیاز دارد. تفکیک سنگ معدن متأثر از ناهمگونی طبیعی ذخایر است و باید تا حد امکان در مراحل اولیه، درون معدن، بلافاصله پس از بارگیری، یا ادغام با IPCC (جایی که تنوع بیشتر است) اجرا شود تا کارآیی را به حداکثر برساند.

پیش‌فراوری
هدف پیش‌فراوری دورریزی مواد باطله در مراحل اولیة فرایند و کاهش میزان موادی است که باید در فرایندهای پایین‌دستی فراوری شوند. این امر به‌طوری قابل توجه، مصرف انرژی و آب و هزینة عملیاتی هر تن محصول را کاهش می‌دهد. بهره‌وری از منابع با گسترش استفاده از منابع مختلف (مواد با درجة عیار پایین) و یا افزایش نرخ تولید در هر تن سنگ معدنی فراوری‌شده بهبود می‌یابد.
برای برخی از سنگ‌ها، پیش‌فراوری را می‌توان با سرند کردن به دست آورد، زیرا کانی‌های با‌ارزش اغلب نرم‌تر یا شکننده‌تر از باطله هستند و بنابراین، پس از مراحل اولیة شکست، در بخش‌های ریز متمرکز می‌شوند. شواهدی از این موضوع برای چندین سنگ، از جمله توده‌های سولفیدی، فلزات پایه، طلا و برخی از سنگ‌های پلاتین وجود دارد (Bamber 2008؛ Bowman and Bearman 2014؛ Van der Berg and Cooke 2004). سرند کردن ظرفیت نسبتاً بالا، هزینة کم و ریسک فنی پایینی دارد.
وقتی رابطة عیار – اندازه اجازة جداسازی مؤثر را نمی‌دهد، ممکن است بتوان با استفاده از یک حسگر برای اندازهگیری تفاوت بین مواد باارزش و مواد باطله به نتیجة بهتری دست یافت. حسگرهای مختلفی در دسترس هستند که ویژگی‌های سنگ معدنی مختلف را اندازه‌گیری می‌کنند که رایج‌ترین آنها نورسنجی، الکترومغناطیسی، رادیومتریک و اشعة ایکس است. فناوری فعلی تک ذرات را اندازه‌گیری و جدا می‌‌کند و بنابراین، توان عملیاتی آن محدود است. بنابراین، برای اینکه در پیش‌فراوری عملیات معدن‌کاری در مقیاس بزرگ عملی باشد، جداسازی مبتنی‌بر حسگر باید برای مقادیر تودة سنگ معدن اعمال شود (به‌عنوان مثال، روی یک سینی کامیون یا توده‌هایی از سنگ معدن روی یک نوارنقالة در حال بارگیری). بسیاری از فناوری‌های حسگر موجود در حال حاضر برای جداسازی تودة سنگ معدن مناسب نیستند، زیرا بسیار کند عمل می‌کنند یا به‌اندازة کافی نفوذ ندارند. با این حال، ممکن است بتوان حسگرهای موجود را تغییر داد یا حسگرهای جدید و مناسب را برای مقادیر تودة سنگ معدنی ایجاد کرد. طبقه‌‌بندی ظاهری سنگ معدن ممکن است بیش از یک نوع حسگر را در خود جای دهد. همچنین، به یک سیستم کنترلی برای تصمیم‌گیری پذیرش یا رد یک سیستم برای جدا کردن مواد باارزش از باطله نیاز دارد. تفکیک سنگ معدن متأثر از ناهمگونی طبیعی ذخایر است و باید تا حد امکان در مراحل اولیه، درون معدن، بلافاصله پس از بارگیری، یا ادغام با IPCC (جایی که تنوع بیشتر است) اجرا شود تا کارآیی را به حداکثر برساند.

مدارها و فناوری&zwnj;های کارآمد خردایش 

خردایش پرمصرف&zwnj;ترین بخش عملیات فراوری مواد معدنی است که بیش از نیمی از انرژی کارخانة فراوری مواد معدنی را مصرف می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;مدارهای جدید خردایش شامل فناوری&zwnj;های جایگزین آسیاهای غلتکی مانند HPGRها، VRMها و آسیاهای همزن هستند. همچنین، مشخص شده است که این آسیاها کارآمدتر از آسیاهای غلتکی معمولی هستند. HPGRها و VRMها دارای این مزیت هستند که در فرایندهای خشک مورد استفاده قرار می&zwnj;گیرند. بنابراین، اتلاف آب را بسیار کاهش می&zwnj;دهند. آنها همچنین از گلوله&zwnj;های آسیا استفاده نمی&zwnj;کنند. در نتیجه، هزینه&zwnj;های عملیاتی را کاهش می&zwnj;دهند، و ممکن است در برخی موارد عملکرد فلوتاسیون را با کاهش فعل و انفعالات گالوانیکی بر روی سطوح ذرات بهبود بخشند. هم HPGRها و هم VRMها مزایای انرژی و سایر فرایندها را در آزمایش&zwnj;های سنگ&zwnj;های سخت نشان داده&zwnj;اند. در مدارهای جدید تجهیزاتی مانند HPGRها و به&zwnj;دنبال آن آسیاهای همزندار میتوانند به&zwnj;طور قابل توجهی انرژی مصرفی خردایش را کاهش دهند (Valery and Jankovic 2002).

&nbsp; &nbsp;در عملیات&zwnj;های فعلی از آرایش آسیای گلوله&zwnj;ای در مدار بسته با هیدروسیکلون استفاده می&zwnj;کنند. جایگزینی کامل یا جزئی هیدروسیکلون&zwnj;ها با سرندهای ریز ممکن است، هم کارایی فرایند و هم مصرف انرژی را بهبود بخشد. انتظار می&zwnj;رود مدار بسته با سرند به&zwnj;دلیل بازده طبقه&zwnj;بندی بالاتر و بار در گردش کمتر، 15 تا 20 درصد ظرفیت بالاتری داشته باشد (Jankovic and Valery 2012). طبقه&zwnj;بندی دو&zwnj;مرحله&zwnj;ای با سیکلون&zwnj;ها و به&zwnj;دنبال آن سرند ممکن است بتواند با ظرفیت طبقه&zwnj;بندی کمتر به کارایی بالاتری دست یابد. یک ارزیابی اقتصادی نشان می&zwnj;دهد که جایگزینی سیکلون&zwnj;ها با سرندهای&zwnj; ریز می&zwnj;تواند با هزینه&zwnj;های انرژی حدود 160 دلار آمریکا بر مگاوات&zwnj;ساعت یا بیشتر برای برخی عملیاتها توجیه شود. هنگامی که کانی ارزش چگالی بالاتری نسبت به باطله داشته باشد، مزایای آن حتی بیشتر می&zwnj;شود. به&zwnj;عنوان مثال، ممکن است ظرفیت تا 50 درصد برای سنگ معدن مگنتیت افزایش یابد (Nunna et al. 2014). با این حال، توسعة بیشتر برای تطبیق سرند کردن دقیق با خروجی&zwnj;های بسیار بزرگی که در اکثر مدارهای خردایش با آن مواجه می&zwnj;شوند، ضروری است.

&nbsp;

فلوتاسیون ذرات درشت

انرژی مصرفی آسیا با کاهش اندازة ذرات به&zwnj;صورت تصاعدی افزایش می&zwnj;یابد. بنابراین، اگر فلوتاسیون ذرات درشت را بتوان افزایش داد، انرژی مصرف&zwnj;شده در مراحل آسیاکنی می&zwnj;تواند با تولید محصول درشت&zwnj;تر برای فلوتاسیون کاهش یابد. به&zwnj;طور معمول، بازیابی فلوتاسیون برای ذرات درشت&zwnj;تر از حدود 0/1 میلی&zwnj;متر کاهش می&zwnj;یابد. با این حال، اگر فلوتاسیون را بتوان به&zwnj;طور مؤثری در 0/3 میلی&zwnj;متر به&zwnj;جای 0/1 میلی&zwnj;متر انجام داد، صرفه&zwnj;جویی انرژی در آسیاکنی حدود 30 تا 50 درصد خواهد بود. با یک مرحله فلوتاسیون &laquo;رافر&raquo; می&zwnj;توان مواد بی&zwnj;ارزش را قبل از آسیاکنی مجدد از بین برد. در این صورت در فلوتاسیون &laquo;کلینر&raquo; مقدار بسیار کمتری از مواد بی&zwnj;ارزش برای دستیابی به کیفیت محصول مورد نیاز وجود دارد.

مدارها و فناوری‌های کارآمد خردایش 
خردایش پرمصرف‌ترین بخش عملیات فراوری مواد معدنی است که بیش از نیمی از انرژی کارخانة فراوری مواد معدنی را مصرف می‌کند.
مدارهای جدید خردایش شامل فناوری‌های جایگزین آسیاهای غلتکی مانند HPGRها، VRMها و آسیاهای همزن هستند. همچنین، مشخص شده است که این آسیاها کارآمدتر از آسیاهای غلتکی معمولی هستند. HPGRها و VRMها دارای این مزیت هستند که در فرایندهای خشک مورد استفاده قرار می‌گیرند. بنابراین، اتلاف آب را بسیار کاهش می‌دهند. آنها همچنین از گلوله‌های آسیا استفاده نمی‌کنند. در نتیجه، هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهند، و ممکن است در برخی موارد عملکرد فلوتاسیون را با کاهش فعل و انفعالات گالوانیکی بر روی سطوح ذرات بهبود بخشند. هم HPGRها و هم VRMها مزایای انرژی و سایر فرایندها را در آزمایش‌های سنگ‌های سخت نشان داده‌اند. در مدارهای جدید تجهیزاتی مانند HPGRها و به‌دنبال آن آسیاهای همزندار میتوانند به‌طور قابل توجهی انرژی مصرفی خردایش را کاهش دهند (Valery and Jankovic 2002).
در عملیات‌های فعلی از آرایش آسیای گلوله‌ای در مدار بسته با هیدروسیکلون استفاده می‌کنند. جایگزینی کامل یا جزئی هیدروسیکلون‌ها با سرندهای ریز ممکن است، هم کارایی فرایند و هم مصرف انرژی را بهبود بخشد. انتظار می‌رود مدار بسته با سرند به‌دلیل بازده طبقه‌بندی بالاتر و بار در گردش کمتر، 15 تا 20 درصد ظرفیت بالاتری داشته باشد (Jankovic and Valery 2012). طبقه‌بندی دو‌مرحله‌ای با سیکلون‌ها و به‌دنبال آن سرند ممکن است بتواند با ظرفیت طبقه‌بندی کمتر به کارایی بالاتری دست یابد. یک ارزیابی اقتصادی نشان می‌دهد که جایگزینی سیکلون‌ها با سرندهای‌ ریز می‌تواند با هزینه‌های انرژی حدود 160 دلار آمریکا بر مگاوات‌ساعت یا بیشتر برای برخی عملیاتها توجیه شود. هنگامی که کانی ارزش چگالی بالاتری نسبت به باطله داشته باشد، مزایای آن حتی بیشتر می‌شود. به‌عنوان مثال، ممکن است ظرفیت تا 50 درصد برای سنگ معدن مگنتیت افزایش یابد (Nunna et al. 2014). با این حال، توسعة بیشتر برای تطبیق سرند کردن دقیق با خروجی‌های بسیار بزرگی که در اکثر مدارهای خردایش با آن مواجه می‌شوند، ضروری است.

فلوتاسیون ذرات درشت
انرژی مصرفی آسیا با کاهش اندازة ذرات به‌صورت تصاعدی افزایش می‌یابد. بنابراین، اگر فلوتاسیون ذرات درشت را بتوان افزایش داد، انرژی مصرف‌شده در مراحل آسیاکنی می‌تواند با تولید محصول درشت‌تر برای فلوتاسیون کاهش یابد. به‌طور معمول، بازیابی فلوتاسیون برای ذرات درشت‌تر از حدود 1/0 میلی‌متر کاهش می‌یابد. با این حال، اگر فلوتاسیون را بتوان به‌طور مؤثری در 3/0 میلی‌متر به‌جای 1/0 میلی‌متر انجام داد، صرفه‌جویی انرژی در آسیاکنی حدود 30 تا 50 درصد خواهد بود. با یک مرحله فلوتاسیون «رافر» می‌توان مواد بی‌ارزش را قبل از آسیاکنی مجدد از بین برد. در این صورت در فلوتاسیون «کلینر» مقدار بسیار کمتری از مواد بی‌ارزش برای دستیابی به کیفیت محصول مورد نیاز وجود دارد.

&nbsp; &nbsp;فلوتاسیون ذرات درشت ممکن است با استفاده از فناوری جایگزین، مانند سلول فلوتاسیون کف با بستر سیالی1&nbsp;افزایش یابد. این فناوری از یک لایة بالا و پایین&zwnj;رونده برای به حداکثر رساندن اتصال ذرات درشت و عمق کف کم برای کاهش برگشت ذرات استفاده می&zwnj;کند.

&nbsp; &nbsp;روش دیگر فلوتاسیون ذرات درشت، استفاده از سلول&zwnj;های فلوتاسیون معمولی است که ممکن است از طریق اصلاح طراحی سلول و روش عملکرد آن انجام شود. این ممکن است شامل تقسیم آماده&zwnj;سازی معرف&zwnj;&zwnj;&zwnj;ها، تغییر رژیم آشفتگی جریان، بهینه&zwnj;سازی اندازة حباب، افزایش پایداری کف و به حداقل رساندن زمان ماند کف باشد (Tabosa et al. 2013).

&nbsp;

بهینه&zwnj;سازی بازیابی آب

در صنعت معدنی به&zwnj;طور معمول 0/6 تا 1 متر مکعب آب برای فراوری هر تن سنگ معدنی با روش فلوتاسیون مصرف می&zwnj;شود (Brown 2003؛ Norgate and Lovel 2006؛ Wiertz 2009). بیشتر آب با تبخیر در سدهای باطله و نشت هدر می&zwnj;رود. گیاهان به&zwnj;طور معمول، آب را بازیافت می&zwnj;کنند. با این حال، موازنة آب سایت نشان داده است که 70 درصد از آب تخلیه&zwnj;شده به یک سد باطلة معمولی هدر میرود.

&nbsp; &nbsp;انباشت باطله&zwnj;های فیلتر خشک&zwnj;شده به&zwnj;طور قابل توجهی رایج است؛ به&zwnj;ویژه در مکان&zwnj;هایی با ذخیرة آب محدود یا فعالیت لرزهای بالا (جایی که خطر شکست سد زیاد است)، بازیافت آب به&zwnj;میزان قابل توجهی در مقایسه با سدهای باطله سنتی قابل دستیابی است. افزون بر این، هزینة احیا به&zwnj;دلیل تخریب کمتر، ساخت&zwnj;وساز آسان&zwnj;تر و امکان بازسازی تدریجی به&zwnj;طور قابل توجهی کاهش می&zwnj;یابد. در حال حاضر، تنها چند مورد از انباشته کردن خشک باطله&zwnj;ها وجود دارد، زیرا هزینة فیلتر کردن بالاست. با این حال، انتظار می&zwnj;رود که ظرف 10 سال آینده قوانین، رسوب باطله&zwnj;های مرطوب را در برخی کشورها ممنوع کند.

&nbsp; &nbsp;سیستم باطلة خشک که در معدن سنگ آهن &laquo;گیندالبی متال کارارا2&raquo; که در نوامبر 2012 نصب شد، اولین سیستم از نوع خود در استرالیاست. باطله&zwnj;های فیلترشده به&zwnj;جای پمپاژ به تأسیسات ذخیره&zwnj;سازی باطله، انباشته می&zwnj;شوند. ظرفیت این سیستم 2850 تن در ساعت و مجموع مسافت انتقال 3/3 کیلومتر است. مصرف آب حدود یک سوم کاهش می&zwnj;یابد و مزایای زیست&zwnj;محیطی قابل توجهی را در محل پروژه موجب می&zwnj;شود (Read, 2012). با این حال، مشکلات عملیاتی سیستم آبگیری باطله، توانایی کارخانه برای تولید با ظرفیت اسمی را برای دوره&zwnj;های طولانی محدود کرده است. مهندسی معکوس برای دستیابی به یک طراحی برای تعیین رطوبت در باطلة نهایی مورد نیاز است. در نتیجه، به مدار فیلتراسیون باطله اجازه می&zwnj;دهد تا در توان طراحی مورد نیاز کار کند (همان). این امر بر یکی از چالش&zwnj;های اصلی در اجرای فیلتراسیون باطله و انباشت خشک تأکید می&zwnj;کند که اطمینان از انتخاب صحیح فناوری بر اساس ماهیت باطله&zwnj;هاست.

&nbsp;

نتیجه&zwnj;گیری

بهینه&zwnj;سازی معدن تا کارخانه زمانی که با استفاده از روش&zwnj; ساختاریافته و با جمع&zwnj;آوری و تجزیه و تحلیل گستردة داده&zwnj;ها پشتیبانی &zwnj;شود، بسیار موفقیت&zwnj;آمیز خواهد بود. افزایش قابل توجه در توان عملیاتی و کاهش مصرف انرژی و هزینه&zwnj;ها برای عملیات&zwnj;های متعددی در سراسر جهان برای مواد مختلف مشاهده شده است. برخی از نمونه&zwnj;های قابل توجه اخیر عبارت&zwnj;اند از: عملیات &laquo;گولد فیلد سرو کورونا&raquo; عملیات &laquo;آنتامینا&raquo; و عملیات &laquo;پان&zwnj;آست پو خام&raquo;.

<div>&nbsp;
<hr />
<div id="ftn1">
1-&nbsp;Fluidized bed froth flotation cell
</div>

<div id="ftn2">
2- Gindalbie Metals Karara
</div>
</div>

فلوتاسیون ذرات درشت ممکن است با استفاده از فناوری جایگزین، مانند سلول فلوتاسیون کف با بستر سیالی  افزایش یابد. این فناوری از یک لایة بالا و پایین‌رونده برای به حداکثر رساندن اتصال ذرات درشت و عمق کف کم برای کاهش برگشت ذرات استفاده می‌کند.
روش دیگر فلوتاسیون ذرات درشت، استفاده از سلول‌های فلوتاسیون معمولی است که ممکن است از طریق اصلاح طراحی سلول و روش عملکرد آن انجام شود. این ممکن است شامل تقسیم آماده‌سازی معرف‌‌‌ها، تغییر رژیم آشفتگی جریان، بهینه‌سازی اندازة حباب، افزایش پایداری کف و به حداقل رساندن زمان ماند کف باشد (Tabosa et al. 2013).

بهینه‌سازی بازیابی آب
در صنعت معدنی به‌طور معمول 6/0 تا 1 متر مکعب آب برای فراوری هر تن سنگ معدنی با روش فلوتاسیون مصرف می‌شود (Brown 2003؛ Norgate and Lovel 2006؛ Wiertz 2009). بیشتر آب با تبخیر در سدهای باطله و نشت هدر می‌رود. گیاهان به‌طور معمول، آب را بازیافت می‌کنند. با این حال، موازنة آب سایت نشان داده است که 70 درصد از آب تخلیه‌شده به یک سد باطلة معمولی هدر میرود.
انباشت باطله‌های فیلتر خشک‌شده به‌طور قابل توجهی رایج است؛ به‌ویژه در مکان‌هایی با ذخیرة آب محدود یا فعالیت لرزهای بالا (جایی که خطر شکست سد زیاد است)، بازیافت آب به‌میزان قابل توجهی در مقایسه با سدهای باطله سنتی قابل دستیابی است. افزون بر این، هزینة احیا به‌دلیل تخریب کمتر، ساخت‌وساز آسان‌تر و امکان بازسازی تدریجی به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. در حال حاضر، تنها چند مورد از انباشته کردن خشک باطله‌ها وجود دارد، زیرا هزینة فیلتر کردن بالاست. با این حال، انتظار می‌رود که ظرف 10 سال آینده قوانین، رسوب باطله‌های مرطوب را در برخی کشورها ممنوع کند.
سیستم باطلة خشک که در معدن سنگ آهن «گیندالبی متال کارارا » که در نوامبر 2012 نصب شد، اولین سیستم از نوع خود در استرالیاست. باطله‌های فیلترشده به‌جای پمپاژ به تأسیسات ذخیره‌سازی باطله، انباشته می‌شوند. ظرفیت این سیستم 2850 تن در ساعت و مجموع مسافت انتقال3/3 کیلومتر است. مصرف آب حدود یک سوم کاهش می‌یابد و مزایای زیست‌محیطی قابل توجهی را در محل پروژه موجب می‌شود (Read, 2012). با این حال، مشکلات عملیاتی سیستم آبگیری باطله، توانایی کارخانه برای تولید با ظرفیت اسمی را برای دوره‌های طولانی محدود کرده است. مهندسی معکوس برای دستیابی به یک طراحی برای تعیین رطوبت در باطلة نهایی مورد نیاز است. در نتیجه، به مدار فیلتراسیون باطله اجازه می‌دهد تا در توان طراحی مورد نیاز کار کند (همان). این امر بر یکی از چالش‌های اصلی در اجرای فیلتراسیون باطله و انباشت خشک تأکید می‌کند که اطمینان از انتخاب صحیح فناوری بر اساس ماهیت باطله‌هاست.

نتیجه‌گیری
بهینه‌سازی معدن تا کارخانه زمانی که با استفاده از روش‌ ساختاریافته و با جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل گستردة داده‌ها پشتیبانی ‌شود، بسیار موفقیت‌آمیز خواهد بود. افزایش قابل توجه در توان عملیاتی و کاهش مصرف انرژی و هزینه‌ها برای عملیات‌های متعددی در سراسر جهان برای مواد مختلف مشاهده شده است. برخی از نمونه‌های قابل توجه اخیر عبارت‌اند از: عملیات «گولد فیلد سرو کورونا» عملیات «آنتامینا» و عملیات «پان‌آست پو خام».