بررسي ويژگي هاي زيرسطحي سازه فروشويي توده اي با استفاده از روش هاي ژيوفيزيكي؛ مورد مطالعاتي: معدن مس سرچشمه

Subsurface Characterization of Heap Leaching Pads using Geophysical Surveys; Case Study: Sarcheshmeh Copper Mine

از مسايل مهمي كه در رابطه با عمليات فروشويي توده اي وجود دارد، نياز به آگاهي از سطح محلول باردار مس در قسمت-هاي مختلف سازه، تعيين مناطق اشباع و غيراشباع و بررسي كيفيت و غلظت محلول در قسمت هاي مختلف سازه است. در اين مقاله، با استفاده از برداشت هاي صحرايي تركيبي ژيوفيزيك (شامل روش هاي مقاومت ويژه الكتريكي، پلاريزاسيون القايي (IP) و رادار نفوذي به زمين (GPR))، به بررسي ساختار داخلي سازه فروشويي توده اي شماره 3 معدن مس سرچشمه پرداخته شد. هدف اصلي، تعيين مناطق اشباع از محلول و همچنين بررسي مسيرهاي احتمالي جريان ترجيحي محلول بوده است. بدين منظور، پس از قطع پاشش بر روي محدوده شماره 903 سازه فروشويي توده اي شماره 3 به مدت 10 روز، برداشت‌هاي صحرايي در طول پنج پروفيل موازي انجام شد. حداكثر عمق بررسي در برداشت‌هاي مقاومت ويژه و IP به دليل مساحت كم محدوده شماره 903 براي گسترش آرايه الكترودي، به 20 متر محدود شد. همچنين جذب امواج رادار در محيط هاي با رسانندگي بالا، باعث كاهش عمق نفوذ در برداشت هاي GPR گرديد. در نهايت، با استفاده از نتايج حاصل از تفسير داده هاي صحرايي و با كمك گرفتن از نتايج مطالعات آزمايشگاهي كه قبل از برداشت هاي صحرايي انجام شده بود، مناطق اشباع از محلول باردار مس، مناطق خشك و مسير هاي عبور محلول مشخص گرديد. با توجه به نتايج حاصل، از ميان روش هاي ژيوفيزيكي انجام شده، روش مقاومت ويژه الكتريكي بهترين روش براي پايش سازه فروشويي توده اي تشخيص داده شد.

There are several important factors to be determined in heap leaching operations such as the depth of pregnant leach solution (PLS) within the heap, saturated and unsaturated zones, and the quality of the solution in different parts of the heap. In this paper, integrated geophysical surveys including electrical resistivity, induced polarization (IP) and ground penetrating radar (GPR) methods were used to investigate the internal structure of heap No. 3 at Sarcheshmeh copper mine. The main purpose was to determine acid saturated zones and investigate the preferential flow paths within the heap. To do this, acid sprinkling on pad No. 903 of heap No. 3 in Sarcheshmeh copper mine was stopped for ten days before doing geophysical surveys. Geophysical field data were collected along five parallel lines. Due to the small area of pad No. 903, spreading of the electrode array for resistivity and IP measurements was limited, thus, that maximum depth of 20 m was investigated. The depth of investigation in the GPR method was also reduced as a result of radar wave attenuation in high conductive subsurface material. PLS saturated zones of the heap, dry zones and solution paths were finally determined based on the results of field data interpretation and the results obtained from laboratory resistivity measurements carried out before making geophysical surveys.