کاربرد GCL در ساخت heap leach pads

روشهای اجرای موجود:

Leach Pad از نوع پله ای:


چرا باید هیپ لیچها عایق شوند؟

۲- مسائل اقتصادی

سرمایه گذاران در معادن بشدت به هدر رفت فلزات گرانبها حساس هستند و تلاش میکنند تمام آن را استحصال نمایند.

۱- مسائل زیست محیطی

در انواع هیپ لیچ ها از مواد آلاینده محیط زیست استفاده میشود که خاک و آبهای زیرزمینی را آلوده میکنند. این مواد خصوصا در معادن طلا که از ترکیبات سیانوری استفاده می شود بسیار خطرناک هستند.


روشهای عایق بندی هیپ لیچها

روش سنتی: استفاده از رس کوبی

قرنهاست بشر به خاصیت آببندی رس آگاهی دارد. نفوذ ناپذیری رس 1X10-7m/s میباشد که از آن حتی در سد سازی استفاده میشود. اما دارای معایب زیر است:
۱- به مرور زمان دچار ترک میشود
۲-عملیات اجرایی آن بسیار مشکل /زمانبر و پرهزینه است
۳-برداشت آن ازمحیط باعث آسیب به محیط زیست میشود
۴-مقاومت شیمیایی ندارد

نقاط ضعف پوششهای رسی (عکس ها را ورق بزنید)

۱- نیاز به تجهیزات و ماشین آلات متعدد
۲- نیاز به چند مرحله کاری
۳- حجم قابل توجه عملیات اجرایی
۴- خشک شدگی و ترک خوردگی
۵- حجم قابل توجه عملیات اجرایی


استفاده از محصولات ژئوسینتتیکی

در این روش که از 30 سال پیش در دنیا متداول شده است پس از تسطیح سطح هیپ لیچ از ترکیب یک لایه GCL (در زیر، جایگزین رس کوبیده) و یک لایه ممبران به ضخامت 1.5mm در رو استفاده میشود.
بر اساس تجربیات موجود در دنیا تلفیق یک لایه ژئوممبرین و یک لایه GCL بیش از گزینه های دیگر مانند پوشش آسفالتی، بتن آب بند و پوشش رس کوبیده شده مورد استفاده هستند.
این محصولات در شرایط بسیار سخت محیطی و شیمیایی جواب مناسبی داده اند.
در زیر حجم بالایی از توده سنگ معدن کارایی مناسبی داشته است (تا ارتفاع 130 متر)
در پروژه های عظیم مورد استفاده قرار گرفته است (تا مساحت 10 کیلومتر مربع و ظرفیت 1/5 میلیارد تن )


بررسی میزان نشت در روشهای مختلف


استفاده از ممبران ها

ممبرانها انواع مختلف دارند که نوع HDPE به دلیل مقاومت شیمیایی بالاتر بیشتر استفاده میگردند.
ممبرنها در عرضها و طولهای مختلف تولید میشوند.
ممبرانها پس از نصب در محل اورلپها باید جوشکاری شوند.

روش های اجرای موجود

آسیب دیدن ژئوممبرین در اثر عملیات اجرایی
شکست ترد در ژئوممبرین

ضعف ممبرانها

بدلایل زیر نمیتوان از ممبرانها بعنوان تک لایه استفاده کرد:
۱-احتمال خطای انسانی در جوش اورلپها
۲- پدیده شکست ترد (Stress cracking)
۳-آسیب پذیری
لذا همواره از ترکیب GCL و ممبران باید استفاده نمود.

اجرای لایه
ایجاد وزن برای جلوگیری از اثر باد

استفاده از پوشش خاکی نفوذ ناپذیر به دلایل زیر انجام می گردد:

۱- امکان مختل شدن عملکرد ژئوممبرین در اثر پدیده شکست ترد یا اکسیداسیون تحت اثر مواد شیمیایی
۲- ریسک بالای آسیب به ژئوممبرین تحت اثر عملیات اجرایی و خاکریزی
۳- کاهش شدید نرخ نشت از حفره های ژئوممبرین در صورت وجود یک ماده ناتراوای زیرین
می توان از GCL به عنوان یک جایگزین برای پوشش های رسی استفاده نمود.

اهمیت پوشش کف

اهمیت پوشش کف در سد باطله صرفاً اهمیت زیست محیطی است.
به علت اینکه باطله ها معمولاً نفوذ پذیری کمی دارند، پوشش کف با استفاده از پوشش های ژئوسینتتیک در زیر سد باطله اجباری نیست.
بسته به حساسیت زیست محیطی و مقررات حاکم سد های باطله مورد پوشش قرار می گیرند.
این پوشش می تواند رس کوبیده شده، ژئوممبرین یا GCL باشد (Ancold 2011).
استفاده از GCL در اتمام کار سد های باطله بدون پوشش کف در دنیا بسیار مرسوم است.


مقایسه ژئوممبرین و GCL

آماده سازی مورد نیاز برای زیر سطح ژئوممبرین و جی سی ال
آماده سازی مورد نیاز برای زیر سطح ژئوممبرین و جی سی ال
مقایسه سرعت اجرای پوشش
مقایسه سرعت اجرا
نمونه استفاده از GCL در کف سد باطله-استرالیا
نمونه استفاده از GCL در کف سد باطله-استرالیا
چروکهای ژئوممبرین پس از نصب

نتیجه گیری

با توجه به مطالب بیان شده می توان نتیجه گیری نمود:
۱- در شرایط استاندارد GCL در HEAP LEACH ها میتواند به عنوان گزینه برتر به لحاظ فنی و اقتصادی در زیر ژئوممبرین به کار رود.
۲- در شرایطی که انطباق با استانداردهای جهانی مد نظر نباشد؛ GCL می تواند به عنوان جایگزین ژئوممبرین به عنوان تک لایه آب با صرفه اقتصادی و فنی مورد استفاده قرار گیرد.
۳- در سد های باطله GCL می تواند در پوشش کف و پوشش نهایی به عنوان گزینه فنی و اقتصادی مورد استفاده قرار گیرد.