معدن طلای زره‌شوران به عنوان بزرگترین معدن طلای ایران در ۳۵ کیلومتری شهرستان تکاب و ۱۵ کیلومتری مجموعه سازمان میراث فرهنگی و گردشگری تخت سلیمان واقع شده است. گواهی کشف معدن طلای زره‌شوران پس از عملیات اکتشافی گروه‌های داخلی و خارجی به نام سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران صادر شده است. واحد فرآوری و استحصال طلا با ظرفیت سالانه دو تن شمش طلا در منطقه زره‌شوران تکاب آغاز خواهد شد. بر اساس مطالعات نهایی ذخیره قطعی معدن طلای زره‌شوران تکاب چهار میلیون تن کانسنگ طلا با عیار ۵٫۸ ppm (گرم در تن) برآورد شده است. ذخیره احتمالی این معدن ۶۰ میلیون تن با عیار متوسط ۲٫۶۳ ppm است….
مجتمع معدنی و صنعتی طلای زرشوران
مقدمه:
طلا به عنوان یکی از گرانقیمت ترین و باارزش ترین فلزات از دیرباز مورد توجه بشر قرار داشته است. عمده ترین مصارف طلا در ساخت زیورآلات و جواهرات بوده و در حال حاضر با پیشرفت فن آوری کاربرهای دیگری از جمله در صنایع پزشکی، الکترونیکی و حتی مواد غذایی نیز مورد توجه قرار گرفته است. مجتمع معدنی و صنعتی طلای زرشوران از مجتمع های مستقل سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو) به عنوان بزرگترین تولید کننده شمش طلای کشور و بهره بردار یکی از بزرگترین منابع این فلز باارزش و گرانبها در سطح خاورمیانه در ۳۵ کیلومتری شمال شهر تکاب در استان آذربایجان غربی واقع شده است. عملیات اکتشاف و تجهیز معدن طلای زرشوران و ساخت کارخانه، که قبلا به عنوان یکی از منابع مهم زرنیخ مطرح بوده است پس از واگذاری به شرکت دولتی تهیه و تولید مواد معدنی ایران (ایمپاسکو) در ابتدای دهه ۱۳۸۰ کلید خورد. اما به صورت جدی، عملیات ساخت توسط سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو) از ابتدای سال ۱۳۹۰ آغاز گردید. پروژه اکتشاف و طراحی معدن در اوایل سال ۱۳۹۳ و عملیات احداث کارخانه در آبان ماه همان سال به اتمام رسید و مجتمع به وسیله معاون اول محترم ریاست جمهوری رسما افتتاح شد. با گسترش عملیات اکتشافی در معدن طلای زرشوران با انجام بیش از ۱۲،۰۰۰ متر حفاری های جدید و حدود ۸،۰۰۰ متر حفاری های قدیمی (مجموعا حدود ۲۰،۰۰۰ متر)، ذخیره معدن اصلی از ۴۰ تن به حدود ۱۰۸ تن طلای خالص با عیار ۲/۴ گرم بر تن افزایش یافته است. همچنین انجام عملیات اکتشافی در مناطق جدید همچنان ادامه دارد. میزان مندرج استخراج معدن در پروانه بهره برداری برابر ۲۵۰،۰۰۰ تن در سال بوده که با توجه به اکتشافات صورت گرفته و نیاز کارخانه این میزان به بیش از ۷۵۰،۰۰۰ تن در سال خواهد رسید. معدن به صورت پلکانی سطحی با نسبت باطله برداری یک به ده استخراج می گردد. عمر پیش بینی شده معدن در فاز اول طراحی افزون بر ۱۷ سال خواهد بود.
شکل ۱- نمای عمومی کارخانه
هدف از ساخت کارخانه استحصال طلا در فاز نخست تولید سالیانه ۳۰۶۰ کیلوگرم طلا و ۱۲۷۸ کیلوگرم نقره بوده‌است. با راه اندازی کامل مجموعه در این منطقه محروم افزون بر ۳۰۰ نفر نیرو به صورت مستقیم و بیش از ۲۰۰۰ نفر به صورت غیر مستقیم مشغول به کار شده اند. کل سرمایه ثابت اولیه طرح برابر هفتصد هزار میلیون ریال می باشد. مساحت زمین کارخانه برابر ۱۷۶ هکتار است. مساحت پروانه بهره برداری معدن حدود ۳۷ کیلومتر مربع بوده که عملیات معدنکاری در ۵۰ هکتار انجام می شود.. مجتمع دارای ۲۳،۶۰۰ مترمربع زیربنای ساختمان های اداری و تولیدی می باشد. توان برق مورد نیاز برابر شش هزار کیلووات بوده که انتقال آن توسط یک خط دو مداره مستقل از مبدا پست اصلی شهر تکاب به طول ۳۸ کیلومتر انجام می شود. میزان آب مصرفی کارخانه نیز حدود دویست و چهل هزار متر مکعب در سال می باشد که بخش عمده آن از بازیابی مجدد آب مصرفی حاصل می شود.
موقعیت جغرافیایی
معدن زرشوران در ۳۵ کیلومتری شمال شهر تکاب در محدوده ای حدودا ۳۷ کیلومتر مربعی در فاصله ۷ کیلومتری روستای زرشوران واقع گردیده است. ارتفاع متوسط منطقه حدودا ۲۳۵۰ متر از سطح دریا می باشد. برای دسترسی به محل از پایتخت دو مسیر تهران – زنجان – بیجار – تکاب – زرشوران و تهران – زنجان – دندی – تخت سلیمان – زرشوران وجود دارد. در شکل ۱ موقعیت کانسار مشخص است.
شکل ۲- موقعیت جغرافیایی و راه های دسترسی به معدن زرشوران
آب و هوا
از آنجا که این منطقه در ناحیه سردسیر و دارای اقلیم نیمه خشک سرد شمال غرب کشور قرار دارد، متوسط دمای سالانه ۲/۹ درجه سلسیوس می باشد. گرم ترین ماه سال تیر ماه با متوسط ۳/۲۲ درجه سلسیوس و سردترین ماه سال دی ماه با متوسط ۲/۴- درجه سلسیوس هستند. حدود ۱۴۰ روز از سال دما زیر صفر و جزو روزهای یخبندان است. متوسط بارندگی سالانه حدودا ۳/۳۴۸ میلیمتر بوده که بیشترین بارش ها با ۹/۶۴ میلیمتر در فروردین و کمترین آن با ۳/۱ میلیمتر در شهریور ماه بوقوع می پیوندد. متوسط سرعت باد سالانه برابر ۱/۳ متر در ثانیه اندازه گیری شده است. حوضه آبریز معدن زرشوران زیر حوضه رودخانه “ساروق چای” بوده که آن نیز از زیرشاخه های حوضه آبریز زرینه رود – سیمینه رود می باشد. بدلیل بارش های مناسب منطقه دارای پوشش گیاهی متنوع و اغلب به صورت بوته و علفزار است.
جغرافیای انسانی
به لحاظ مردم شناسی، ساکنان روستاهای اطراف از دو قوم ترک و کرد بوده که کم و بیش با یکدیگر اختلاط نژادی نیز پیدا کرده اند. نزدیکترین روستا به محدوده همان روستای زرشوران است که تمامی ساکنین آن ترک تبار هستند. ترک های منطقه اهل تشیع و کردها از اهل تسنن هستند.
تاریخچه معدن کاری کانسار زرشوران
معدن کاری در زرشوران گذشته ای طولانی دارد. کانسار قدیمی طلا و آثار باستانی طلا شویی در نهشته های این ناحیه بازگو کننده میزان قدمت و فعالیت بهره برداری طلا در این ناحیه است. در کتاب ها و نوشتارهای تاریخی برجای مانده از گذشتگان در چند مورد به این مساله اشاره شده است. چنانچه شواهد تاریخی وجود دارد که استخراج طلا و زرنیخ آن را به مادها، اشکانیان، هخامنشیان و ساسانیان نسبت می دهد. ابودلف سیاح عرب که در زمان سامانیان در ایران سیاحت کرده است طلای زرشوران را شناسایی و دسته بندی نموده است. در اطراف زرشوران آثاری وجود دارد که کارشناسان آن را به استخراج طلا در گذشته منسوب می دانند.
شکل۳- نمایی از بخش شمالی معدن زرشوران (قبل از شروع عملیات استخراج)
بررسی ها در منطقه معدنی زرشوران نشان از عملیات طلاشویی در نزدیکی معدن زرشوران در رودخانه زرشوران و بالدرغانی دارد. در این نقاط پشته هایی از قلوه سنگ های کارگاه طلاشویی باستانی وجود دارد. همچنین در منطقه حفره هایی در طبقات کربناتی، در نزدیکی کنتاکت کربنات و شیست زیر آن وجود دارد که بقایای کارهای استخراج قدیمی است که به نظر نمی رسد برای استخراج زرنیخ بوده و احتمالا جهت استخراج طلا می باشد. از قرن چهارم هجری به بعد نوشته هایی درباره معدن زرنیخ زرشوران دراسناد تاریخی پیدا می شود. ولی تاکنون به دلیل فقدان تحقیقات تاریخی و باستان شناسی شناسایی روش معدنکاری، نوع مواد استخراج شده و پیشینه معدن کاران هنوز در هاله ای از ابهام می باشد. در منطقه نقل قول هایی از حضور خارجی ها از جمله روس ها و انگلیسی ها در ازمنه دور –احتمالا اواخر قاجار- جهت استخراج طلا در منطقه شنیده شده است.
نخستین شرح زمین شناسی در این منطقه توسط ریتلر در سال ۱۲۱۹ و اولین مقاله زمین شناسی راجع به وجود کانی ها به وسیله تیلز در ۱۲۵۸به رشته تحریر درآمده است. در سال ۱۲۶۰ شیندلر زمین شناس اتریشی مطالعاتی در نواحی زنجان در شمال باختری ایران انجام داده است. نامبرده پس از سفر به معادن ناحیه تکاب افشار شرح مفصل از کانی های ناحیه نوشته است. در سال ۱۲۸۶ اشتال یک مقاله در باره زمین شناسی ترشیر شمال تکاب به چاپ رسانده است. در سال ۱۳۴۳ دام زمینشناس آلمانی مطالعاتی در ناحیه جنوب خاوری کوه بلقیس و زندان سلیمان انجام داد. همچنین مطالعات زمین شناسی دیگری توسط قاسمی پور، لادام و باریان به صورت مجزا انجام شده است.
ناحیه مورد مطالعه به دلیل ماده معدنی با ارزش آن، مورد توجه بوده و فعالیت های اکتشافی و مطالعاتی فراوانی بر روی آن صورت گرفته است.
نقشه زرشوران- تخت سلیمان اولین بار توسط باباخانی و همکاران در سال۱۳۶۷ تهیه شد. سپس مطالعات وسیع دیگری توسط سازمان های دولتی و مهندسان مشاور در زمینه تهیه نقشه زمین شناسی، مطالعات کانی شناسی و سنگ شناسی، ژئوشیمیایی و … در منطقه معدنی زرشوران صورت گرفته است که نتایج آن حائز اهمیت است و مبنای بسیاری از مطالعات گسترده مربوط به هر بخش در سال های بعد بوده است.
پیش از انقلاب امتیاز بهره برداری از معدن در اختیار شرکت کاوه به مدیریت دکتر مظاهری بوده است. پس از انقلاب، جهاد سازندگی معدن را در اختیار گرفت و آن را در سال ۱۳۶۴به شرکت خدمات اکتشافی کشور واگذار کرد. محدوده معدنی زرشوران تا قبل از سال۱۳۷۰ به عنوان معدن زرنیخ مورد توجه و بهره برداری بوده است. از سال ۱۳۷۰ این کانسار به عنوان یک پتانسیل طلا مورد توجه قرار گرفته و مطالعات اکتشافی تا مرحله نیمه تفصیلی بر روی آن در چارچوب طرح اکتشاف سراسری طلا انجام گرفته است. در سال ۱۳۷۵ شرکت مینرال اکسپرت و شرکت ماینرکو از کشور آفریقای جنوبی عملیات اکتشافی معدن را ادامه داد، و شرکت کالسیمین به عنوان مشاور در این پروژه همکاری داشته است. امتیاز اکتشاف تفصیلی کانسار در سال ۱۳۷۸ به شرکت آنگلوآمریکن واگذار شد و فعالیت های اکتشافی بر روی این کانسار ادامه یافت. در این زمان بهره برداری معدن بر عهده شرکت سهامی کل معادن ایران قرار داشت که مدت کوتاهی به شرکت اوج پژوهش صنعت و معدن خراسان بصورت پیمان مدیریتی واگذار گردید.
این معدن در اوایل دهه ۸۰ به شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران و پس از آن به سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران واگذار شده است.
قرارداد کلید در دست ساخت کارخانه استحصال طلا و انجام اکتشافات تفصیلی در سال ۱۳۸۷ منعقد و با تولید طلا ۲۴عیار در ۱۳ شهریور ۱۳۹۳ مجتمع معدنی و صنعتی طلای زرشوران آماده افتتاح گردید. سرانجام این مجتمع در تاریخ ۲۴/۸/۹۳ بدست جناب آقای دکتر اسحاق جهانگیری معاون اول محترم ریاست جمهوری افتتاح گردید.
زمین شناسی منطقه
منطقه مورد بررسی از نگاه ساختمانی دارای سه پهنه متفاوت قاره ای، دگرگونی و اقیانوسی است که با مرزهای گسله درکنار یکدیگر قرار گرفته اند. پهنه قاره ای با پوشش پلاتفورمی پرکامبرین- پالئوزوییک که در زون ساختمانی البرز – آذربایجان (سلطانیه- میشو) قرار می گیرد، پهنه دگرگونی بخشی از زون ساختمانی سنندج- سیرجان و شامل مجموعه ای از سنگ های دگرگونی میکاشیست، کوارتزیت، گنایس و آمفیبولیت است. پهنه اقیانوسی که شامل مجموعه ای از سنگ افیولیتی (دونیت، هارزبورژیت و لرزولیت) و سنگهای دگرگونی مرمر و آمفیبولیت است (بازمانده های اقیانوس پالئوتتیس) با مرز گسله در مجاورت با سایر واحدهای سنگی قرار گرفته اند.
محدوده معدنی زرشوران قسمتی ازیال جنوب غربی طاقدیس موجود در برگه ۱:۱۰۰۰۰۰ تخت سلیمان بوده که عمدتا شامل ارتفاعات متوالی در کنار دره های تقریبا عمیق V شکل می باشد. محدوده طرح، تحت تاثیر تکتونیک منطقه، عملکرد سیالات کانی ساز هیدروترمال و نیز فعالیت های ولکانیک در هم ریختگی شدید پیدا کرده و در کنار این عوامل، فرسایش شدید توده های سنگی و ایجاد لایه های ضخیم خاک و نیز وجود پوشش گیاهی وسیع، عملا حجم بسیاری از رخنمون های منطقه را پوشانده و مشکلاتی را در تهیه نقشه ایجاد نموده است. لذا به ناچار در برخی از قسمت های نقشه کنتاکت لایه ها خط چین شده است که این به معنای نا مشخص بودن مرز واقعی لایه، علی رغم تشخیص درست روند لایه می باشد. در قسمت هایی نیز انباشتگی خاک و عملکرد فاز های فرسایشی به گونه ای است که به ناچار در تهیه نقشه، اینها تحت عنوان خاک آورده شده اند.
به لحاظ سنی چنین برمی آید که بر روی مجموعه شیست های ایمان خان ،آهک های چالداغ (معادل آهک سلطانیه)، واحد زرشوران و واحدهای تخریبی (معادل سازند زاگون) که مربوط به پرکامبرین تا کامبرین است، با یک نبود چینه ای طولانی مدت واحدهای جوان با سن نئوژن قرار دارند و در نهایت واحدهای جوان عهد حاضر بر روی آنها قرار گرفته و در برخی نقاط به چشم می آیند. ضخامت تمامی لایه ها خصوصا واحد های قدیمی تر، تحت تاثیر تکتونیک منطقه و عملکرد گسل های عمقی موجود در محدوده، فرسایش لایه های سنگی و نیز شیب و امتداد لایه ها و چیدمان آنها با توپوگرافی محدوده، در قسمت های مختلف تغییر پیدا کرده است.
اکتشافات
با توجه به اینکه معدن زرشوران از دیرباز شناخته شده بود، مورد بهره برداری قرار گرفته است، تاریخ دقیقی برای اولین اقدامات اکتشافی صورت گرفته مشخص نیست، ولی آنچه مسلم است بررسی های علمی که از اواخر قرن نوزدهم آغاز شده است، به صورت پیوسته و علمی در دهه شصت ادامه یافت و پس از واگذاری به شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران و نهایتا سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران در اواسط دهه هشتاد به جدیت دنبال شد. اکتشافات انجام شده در مرحله اول (بین سال های ۹۲-۱۳۸۹) منتج به حفر بالغ بر ۱۲،۰۰۰ متر حفاری (به روش کرگیری وایرلاین)، نزدیک به ۵۰۰ متر حفاری به روش جریان معکوس (RC)، تهیه نقشه زمین شناسی و برداشت افزون بر ۱۳،۰۰۰ نمونه جهت انجام آزمایش های شیمیایی، ژئومکانیکی، سنگ شناسی و … و تهیه گزارش های مربوطه گردید. نتایج عملیات اکتشافی و در نهایت مدلسازی کانسار منتج به تعیین ذخیره به میزان ۱۰۸ تن طلای خالص با عیار متوسط حدود ۴ ppm در کاتاگوری ۱۱۱ شد. میزان دخیره و عیار حد مطابق با سیستم کدینگ استاندارد کشور در جدول شماره ۱ ذیل نشان داده شده است.
جدول ۱- میزان ذخیره و عیار طلا به همراه محتوی طلای-برای کاتاگوری های کدینگ ایران
| مقدار طلا (تن) | عیار متوسط طلا (ppm) | تناژ (میلیون تن) | عیار حد طلا (ppm) | کاتاگوری (کدینگ ایران) |
| ۱۰۸ | ۴ | ۲۷٫۵ | 1.2 | 111 |
| 114 | 2.2 | 53 | 1 | 121 |
با توجه به نشانه و شواهد قابل توجه در برخی بخش های محدوده اکتشافی از سال ۱۳۹۱ عملیات اکتشافی در مناطق شش گانه اطراف معدن در نواحی قینرجه، مال دره سی و شمال شرق معدن آغاز شده است. پس از انجام عملیات نقشه برداری، تهیه نقشه زمین شناسی، مطالعات ژئوشیمیایی، ترانشه زنی، نمونه برداری و دستیابی به نتایج قابل قبول از زمستان سال ۱۳۹۳ عملیات حفاری اکتشافی به روش کرگیری آغاز شده و پیش بینی می شود تا پایان ۱۳۹۴ حدود ۱۰،۰۰۰ متر حفاری به انجام برسد. با توجه به بررسی های انجام شده و شواهد موجود، دستیابی به ذخیره حدود ۲۵۰ تن طلای خالص دور از ذهن نیست.
شکل۴- انجام عملیات حفاری اکتشافی در فصل زمستان
استخراج معدن
طرحی معدن زرشوران مبتنی بر عملیات صحرایی صورت گرفته و نتایج ۱۲۰۰۰ متر حفاری در نرم افزار Data Mine Studio با عیار حد ۱ ppm صورت گرفته است. همچنین نتایج گزارش های هیدرولوژی، انجام مطالعات سایزموتکتونیک، مطالعات ژئوتکنیکی و تحلیل پایداری شیب (با کمک نرم افزارهای Slide و Plaxis) نیز در تهیه گزارش نهایی مورد استفاده قرار گرفته است. پس از تهیه مدل بلوکی، به منظور بهینه سازی استخراج بلوک های ماده معدنی و کنترل نسبت باطله برداری، از هزینه های استخراجی ، هزینه های فرآوری، هزینه فروش ماده معدنی، تولید سالانه معدن و … به عنوان ورودی نرم افزار NPV Scheduler استفاده شده و پس از تجزیه تحلیل های صورت گرفته، پوش بک های مورد نیاز و پیت بهینه استخراجی برای بهره برداری تهیه شده است. در ادامه از خروجی نرم افزار NPV Scheduler به عنوان بلوک های قابل استخراج به صورت روباز در نرم افزار Data Mine Studio استفاده شده و مشخصات پیت بر روی آن پیاده گردیده است.
عملیات استخراج معدن پس از برگزاری مناقصه سراسری از مردادماه سال ۱۳۹۳ توسط یک کنسرسیوم از شرکت های باسابقه معدنی آغاز گردید. معدن طلای زرشوران به صورت روباز استخراج می شود. برنامه استخراج طبق پروانه فعلی بهره برداری برابر ۲۵۰،۰۰۰ تن در سال بوده که این مقدار در حال افزایش به ۷۵۰،۰۰۰ تن در سال می باشد. ارتفاع بهینه پله های نهایی معدن برابر ۱۰ متر است. همچنین عرض مناسب این معدن برابر ۶ متر بوده و زاویه شیب ایمنی بین ۳۰ تا ۳۷ درجه می باشد. خلاصه مشخصات معدن در جدول شماره ۲ نشان داده شده است.
| جدول ۲- خلاصه مشخصات تکنیکی معدن طلای زرشوران | ||
| پارامتر | مقادیر | واحد |
| شیب پله ایمنی | ۵۰ | درجه |
| ارتفاع پله | ۱۰ | متر |
| عرض پله | ۸-۴۰ | متر |
| عرض پله ایمنی | ۶ | متر |
| عرض رمپ | ۱۲ | متر |
| شیب رمپ | حداکثر ۱۰ | درصد |
| شیب کف معدن | ۱ | درصد |
| شیب نهایی پیت | ۳۴-۳۷ | درجه |
با در نظر گرفتن ۵% ترقیق راندمان کار استخراج برابر ۹۵% می شود. ظرفیت استخراج کانسنگ بین ۱۸۰۰ تا ۲۵۰۰ تن و بطور متوسط ۲۲۰۰ تن در روز است. جدول شماره ۳ لیست ماشین آلات معدنی موجود در معدن را نشان می دهد. طبق برنامه با افزایش حجم استخراج مقادیر کمی و کیفی ماشین آلات نیز افزایش خواهد یافت.
| جدول ۳- لیست ماشین آلات معدنی موجود | |||
| دستگاه | تعداد | دستگاه | تعداد |
| دامپ تراک ۳۵ تنی | ۱۵ | کامیون ده چرخ | ۱۰ |
| بولدوزر ۱۵۵ | ۴ | دریل واگن ۱۵۵ | ۱ |
| لودر ۴۷۰ | ۲ | دریل واگن ۷۶ | ۱ |
| بیل مکانیکی ۸۰۰ | ۱ | تانکر آب پاش | ۱ |
| بیل مکانیکی ۵۰۰ | ۳ | گریدر | ۲ |
| بیل مکانیکی ۳۲۰ | ۱ | خودرو آتش نشانی | ۱ |
| بیل مکانیکی ۲۰۰ | ۱ | خودروهای سبک | ۱۵ |
فرآیند تولید
کارخانه استحصال طلای زرشوران دارای ۷ واحد اصلی و تعدادی واحد جنبی جهت تولید شمش طلا به میزان ۳۰۶۰ کیلوگرم در سال و ۱۲۷۸ کیلوگرم تقره در فاز اول خود می باشد. این واحدها عبارتند از: خردایش و همگن سازی، آسیا، اکسیداسیون، فروشویی، الوشن، اتاق طلا و فیلتراسیون به همراه سد باطله و بخش های جانبی.
شکل۵- ساختمان واحد خردایش
واحد خردایش و سالن همگن سازی: خوراک ورودی کارخانه استحصال طلای زرشوران ۲۰۶۷ تن در شبانه روز و به عبارتی با در نظر گرفتن ۳۰۰ روز کاری در سال پذیرای ۶۲۰ هزار تن در سال خواهد بود. خوراک ورودی که به صورت مخلوط خاک و سنگ از طریق هاپر اولیه به کارخانه وارد می شود. پس از عبور از آپرون فیدر وارد رولر اسکرین شده که توسط آن خاک ورودی کمتر از ۱۰۰ میلیمتر قبل از ورود به سنگ شکن اولیه جدا می شود. سنگ شکن اولیه از نوع فکی بوده که دارای ظرفیت ۳۷۵ تن در ساعت می باشد. مواد در این مرحله به ابعاد کوچکتر از ۲۰ سانتی متر تبدیل و توسط نوار نقاله و شوت به سنگ شکن ثانویه که از نوع ضربه ای است منتقل می شود. نوار نقاله های موجود دارای سیستم توزین الکترونیکی، فلزیاب و جداکننده مغناطیسی هستند. مواد خرد شده توسط سنگ شکن ضربه ای، در الک ویبره جداسازی شده و محصول با سایز ۰-۱۲ میلیمتر توسط نوار نقاله به سالن انبار و همگن سازی مواد خام و یا در صورت نیاز مستقیما به سیلوهای مواد در بخش تغذیه آسیا منتقل می شوند. مواد درشت نیز مجددا جهت خردایش بیشتر به ابتدای بخش هدایت می شوند.
شکل ۶– نمایی از سرند لرزان زیر سنگ شکن ثانویه
در سالن مواد خام مواد منتقل شده از بخش خردایش توسط یک دستگاه بوم استاکر در دو پایل در امتداد یکدیگر ذخیره می شوند. انباشت و برداشت مواد با متد شورون صورت می پذیرد که در این روش جهت هموژن کردن مواد انباشت در طول سالن و به صورت رفت و برگشتی و برداشت در عرض و عمود بر انباشت صورت می گیرد. جهت برداشت مواد از یک دستگاه ریکلایمر از نوع اسکراپر استفاده شده و مواد پس از همگن سازی توسط نوار نقاله به سیلوی تغذیه آسیا منتقل می شوند. در این مرحله امکان بارگیری و حمل آهک پخته از سالن مواد خام به سیلوی مخصوص آهک در بخش تغذیه آسیا توسط سیستم شارژ لودری در هاپر و انتقال توسط نوار نقاله وجود دارد.
واحد نرمایش (آسیا): مخلوط خاک طلا و آهک پخته شده با درصد اختلاط معین در دو آسیای سری ساییده و نرم می گردد. این دو آسیا از نوع گلوله ای می باشند. این واحد دارای ظرفیت ۱۱۰ تن در ساعت ماده خشک بوده و طبق برنامه در سه شیفت کاری در روز کار می کند. مواد پس از عبور از آسیای اولیه از طریق بین دوغاب و پمپ های آن به هیدروسکلون منتقل می شوند. در هیدروسیکلون مواد بزرگتر از ۱۸۰ میکرون جداسازی شده و به ورودی این آسیا برگردانده می شود. سرریز هیدروسیکلون پس از عبور از آشغالگیر که در آنجا قطعاتی مانند چوب، پلاستیک و … جدا می شود به بین دوغاب آسیای دوم هدایت می شود. دوغاب از طریق پمپ های دور متغیر به هیدروسیکلون آسیای دوم هدایت شده و سرریز ان با دانه بندی ۴۵ میکرون (d80) به دپارتمان اکسیداسیون منتقل می شود. ته ریز هیدروسیکلون نیز جهت نرم شدن مجدد به ورودی آسیای شماره دو منتقل و پس از عبور از آسیا به بین دوغاب وارد می شوند.
بخش اکسیداسیون: این بخش که دارای ۱۲ مخزن آماده سازی و اکسیداسیون هر کدام به ظرفیت ۶۶۰ متر مکعب هستند(حجم مفید مجموعا ۷۶۰۰ متر مکعب)، بصورت محصور در سوله ای بین بخش های آسیا و فروشویی قرار دارند. دوغاب خروجی از بخش آسیا به اولین مخزن آماده سازی هدایت شده و از آنجا به صورت سری به ۵ مخزن بعدی هدایت می شود. این شش مخزن جهت آماده سازی دوغاب در فرآیند اکسیداسیون، هموژن کردن مواد و جلوگیری از ته نشینی ذرات جامد و بهبود انتقال حرارت، مجهز به سیستم های تزریق بخار داغ و هوای فشرده و همزن می باشند. دوغاب پس از آماده سازی از طریق پمپ به شش مخزن اکسیداسیون منتقل می شود. برخی از افزودنی های مورد نظر در کنار دمش هوای فشرده و بخار آب در این مرحله به دوغاب اضافه می شود. دوغاب پس از طی مراحل اکسیداسیون و زمان ماند مورد نظر – که بسته به نوع سولفوره بودن خاک متغیر است – به بخش فروشویی منتقل می شود.
واحد فروشویی (لیچینگ): این بخش نیز مانند اکسیداسیون دارای ۱۲ مخزن با حجم مفید کلی ۶۹۰ متر مکعب می باشد. دوغاب پس از اکسید شدن توسط پمپ به دو عدد از تانک های آماده سازی لیچینگ منتقل می شود. در این مخازن مقادیر مورد نیاز سیانور سدیم جهت فرآیند لیچینگ اضافه می شود. دوغاب توسط کانال های ارتباطی (لندرها) از تانک ابتدایی به سمت آخرین تانک جریان می یابد و در این مسیر طلا و نقره موجود در دوغاب با سیانور سدیم وارد واکنش شده و جذب کربن فعال که به میزان مورد نیاز در تانک با دوغاب مخلوط شده می گردد. حرکت کربن فعال در جهت عکس جریان دوغاب از یک مخزن به مخزن دیگری صورت می پذیرد. جهت جلوگیری از حرکت کربن فعال در جهت مورد انتظار از یک سرند داخلی استفاده شده و در نهایت جداسازی کربن فعال از دوغاب توسط سرند های مخصوص این امر صورت می پذیرد. کربن اکتیو که میزان طلای جذب شده بر روی آن در تانک به حداکثر خود رسیده است همراه با دوغاب توسط پمپ انتقال کربن به الک نصب شده در بالای مخزن شست و شوی اسید در واحد الوشن منتقل شده و دوغاب موجود در مخلوط به واحد فروشویی برگشت می شود. کربن جمع آوری شده توسط الک جهت ادامه فرآیند طلا گیری به مخزن شست و شوی اسید منتقل می گردد.
الوشن: کربن اکتیو باردار جدا شده در الک در ستون اسیدشویی شستشو می گردد تا دوغاب و مواد معدنی مخلوط شده با کربن حل و از سیستم خارج شوند. در مرحله بعدی کربن فعال به ستون الوشن منتقل شده تا فرآیند انحلال طلا و نقره توسط سیانور سدیم و سود در دمای بالا آغاز شود. کربن فعال پس از جداسازی طلا به سیستم احیا کربن انتقال پیدا می کند.
اتاق طلا: محلول الوییت که محتوی طلا و نقره می باشد به تانک های همگن کننده منتقل شده و اقدام به راسب نمودن نقره می شود. رسوب تولید شده به فیلترهای مخصوص منتقل و طی فرآیندی وارد کوره شده و نقره استحصال می شود. اما محلول حاوی طلا پس از یک مرحله فیلترینگ به سلول الکترووینیگ هدایت شده و طلای موجود در آن تحت تاثیر میدان الکتریکی بر روی پشم فولاد که در قطب منفی سلول تعبیه گردیده جمع می گردد. پشم فولادی حاوی طلا در تانک اسید سولفوریک شست و شو شده تا ناخالصی های آن جدا شود. محلول حاوی طلای جامد به فیلترپرس منتقل شده و طلای فیلتر شده همراه با مقادیر کمی ناخالصی پس از آماده سازی به کوره منتقل منتقل می شود و محلول خروجی نیز به فیلتراسیون می رود.
در کوره ناخالصی ها به صورت سرباره جدا شده و طلای خالص مذاب در قالب ریخته می شود و به صورت شمش عرضه می شود.
بخش فیلتراسیون: دوغاب خروجی از لیچینگ در دو دستگاه مخزن همگن کننده ذخیره و توسط تعدادی پمپ به هفت دستگاه فیلترپرس منتقل می شود. که در آنجا آب موجود در دوغاب از گل جدا شده و پالپ با حدود ۲۰% رطوبت از طریق نوار نقاله و نوار جمع کننده به دپوی واقع شده در کنار واحد فیلتراسیون منتقل و سپس به سد باطله منتقل می شود.
آب جمع آوری شده در فیلترپرس که حاوی سیانور می باشد جهت مصرف مجدد به واحد آسیا منتقل می شود.
سد باطله: این سد که با بالاترین سطح استانداردهای فنی و ایمنی ساخته شده به وسعت ۸ هکتار در جنوب کارخانه واقع شده که می تواند روزانه ۲۵۰۰ تن باطله را در خود جای دهد. زیرسازی سد طی سه لایه رسی مقاوم با درجه فشردگی >90 در سه مرحله انجام شده و با لایه مقاوم ژئوممبران ۵/۲ پوشیده شده است. علی رغم اینکه باطله به صورت خشک با درصد رطوبت حداکثر ۲۰ درصد وارد سد می شود، معهذا سیستم زهکش جهت تخلیه آب محتوی و آب های ناشی از ریزش نزولات جوی نیز در سد تعبیه شده که پس از جمع آوری و انتقال آن به حوضچه تبخیری که در پایین دست سد وجود دارد، مجددا به کارخانه برگشت داده می شود.
انتخاب محل سد به گونه ای بوده است که با منابع آبی فاصله داشته باشد و علاوه بر قرارگیری بر روی یک زیربستر سنگی غیرقابل نفوذ، به علت واقع شدن در گودی بین تپه های طبیعی احتمال شکست و رانش در هنگام اعمال بار دینامیکی و یا گذشت زمان در سال های بعدی به صفر می رسد.
واحدهای جنبی: کارخانه طلای زرشوران دارای تعدادی واحد جنبی بوده که عبارتند از : پست های برق، مخازن ۱۰۰۰ و ۳۰۰۰ متر مکعبی آب، تصفیه خانه، سیستم آب برگشتی، واحد تولید هوای فشرده، واحد تولید و انتقال بخار گرم، ژنراتورهای تولید برق اضطراری، واحد نگهداری و انتقال سوخت، موتورخانه، سیستم انتقال آب تونل قدیمی معدن به کارخانه، واحد کنترل، بخش افزودنی ها و … . فلوچارت کلی کارخانه در شکل شماره ۹ نشان داده شده است.
شکل ۷- فلوچارت کارخانه استحصال طلای زرشوران
لازم به ذکر است که کلیه سیستم ها و واحدهای کارخانه مجهیز به سامانه کنترل برنامه ریزی شده و کلیه مراحل کار به صورت تمام اتوماتیک هدایت و کنترل می شوند.
آزمایشگاه و واحد کنترل کیفی
مجتمع معدنی صنعتی طلای زرشوران دارای دو آزمایشگاه مجهز در معدن و کارخانه می باشد. آزمایشگاه معدن توانایی انجام آنالیز تعداد ۷۰ نمونه در روز به روش Fire Assay را دارا می باشد. کلیه نمونه های بخش استخراج و برخی از نمونه های واحد اکتشاف در این آزمایشگاه آنالیز می شوند. این آزمایشگاه همچنین مجهز به سیستم های خردایش، نرمایش، توزین، اسیدشویی و دستگاه جذب اتمی بوده و علاوه بر طلا توانایی آنالیز دیگر عناصر فلزی اصلی موجود در معدن از جمله نقره، جیوه، مس، روی و … را دارا می باشد. روش Fire Assay در حال حاضر بهترین و دقیق ترین متد اندازه گیری عناصری چون طلا، پلاتین و پالادیوم بوده و تجهیزات و روش کار در این آزمایشگاه مطابق با آخرین روش های آنالیز طلا در جهان می باشد.
آزمایشگاه کارخانه نیز علاوه بر آزمایش شیمیایی خاک، توانایی آنالیز کلیه مراحل فرآیند کارخانه از جمله آنالیز پالپ، کربن، محلول الوشن، اندازه گیری غلطت سیانور و باطله را دارد. این آزمایشگاه نیز مجهز به سیستم های آماده سازی خاک و محلول، تجهیزات خردایش و نرمایش، اسیدشویی، توزین، فیلترپرس، جذب اتمی و … را بوده و انجام آنالیز محلول طلا به روش DIBK انجام می شود.
ایمنی، بهداشت و محیط زیست
واحد HSE مجتمع از بخش های فعال بوده و با توجه خطرات ذاتی معدنکاری طلا ارتباط دایمی و مستمری با سازمان حفاظت محیط زیست و اداره منابع طبیعی داشته است. از جمله اقدامات صورت گرفته در این خصوص می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
- پایش های فصلی آب و خاک قبل و حین اجرای کار
- پایش آنلاین سد باطله از طریق حفاری تعداد ۱۰ حلقه چاه پیزومتری
- نصب کیسه فیلتر جهت پیشگیری از انتشار گرد و غبار در سالن های خردایش
- انتقال آب زه کش شده از سد باطله و سیرکولاسیون مجدد در فرآیند
- احداث خط انتقال آب تونل قدیمی معدن بطول ۸ کیلومتر که این اقدام با توجه به آلودگی شدید آب خروجی تونل به فلزات سنگین علاوه بر تامین بخش عمده ای از آب کارخانه باعث جلوگیری از آلودگی منابع آبی و رودخانه های منطقه شده و در دراز مدت باعث خشکه اندازی (Dewatering) معدن خواهد شد.
- ایجاد فضای سبز
ضمن اینکه طراحی کارخانه با در نظر گرفتن بالاترین سطوح ایمنی و استانداردهای زیست محیطی صورت گرفته است.
برنامه های توسعه ای
مجتمع در این بخش برنامه های ذیل را دنبال می کند:
- بهینه سازی سیستم فرآوری کارخانه با تمرکز بر روی افزایش راندمان
- انجام مهندسی معکوس و ساخت کلیه قطعات و تجهیزات کارخانه
- بررسی و امکان سنجی استحصال فلزات همراه (آنتیموآن و تیتانیوم)
- همکاری با مراکز آموزش عالی جهت انجام پروژه های دانشجویی
- امکان سنجی انجام مطالعات جداسازی و استحصال ارسنیک
- برنامه ایجاد مرکز تحقیقات و مطالعات طلای کشور
- انجام اکتشافات جدید در مناطق بکر اطراف معدن
- امکان سنجی جهت استخراج ذخایر سنگ ساختمانی موجود در محدوده معدن
- مطالعات نانو فرآوری برای تولید نانو ذرات طلا و نقره
- فاز توسعه کارخانه
طرح توسعه
مهمترین برنامه توسعه ای مجتمع احداث فاز ۲ کارخانه جهت استحصال طلا به میزان سه تن در سال می باشد. مقدمات طرح، امکان سنجی و انجام مطالعات مفهومی آن به اتمام رسیده و در مرحله انجام مناقصه عمومی و شناسایی پیمانکار قرار دارد. با راه اندازی فاز توسعه، مجتمع توانایی تولید افزون بر شش تن طلا در سال را خواهد داشت.
