مطالعه پیش‌امکان‌سنجی احداث کارخانه فرآوری سیار برای معادن بنتونیت در استان خراسان جنوبی

نوع مقاله : یادداشت فنی

نویسنده

استادیار گروه مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی بیرجند

چکیده

بنتونیت یک خاک صنعتی با کاربردهای فراوان است. اکثر معادن بنتونیت کشور (خصوصاً معادن استان خراسان جنوبی که قطب بنتونیت کشور محسوب می‌شود) به دلیل کم بودن ذخیره و پراکنده بودن به صورت نیمه تعطیل و یا بهره‌برداری محدود مشغول به کار هستند. احداث کارخانه‌های فرآوری سیار باعث رونق این معادن، ایجاد ارزش افزوده، ایجاد اشتغال در مناطق محروم و بهره‌برداری مناسب از ذخایر کشور خواهد شد. علاوه بر آن انعطاف‌پذیری، کاهش هزینه‌های حمل و نقل مواد خام، نیاز به سرمایه‌گذاری کم، نصب سریع و آسان و ارتقاء دانش ساخت تجهیزات و معدنکاری نیز از مهمترین مزیت‌های این واحدهای فرآوری می‌باشد. یک کارخانه فرآوری سیار برای تولید کنسانتره بنتونیت نیاز به واحدهای سنگ‌شکنی اولیه ( سنگ‌شکن فکی)، سنگ‌شکنی ثانویه (سنگ‌شکن ضربه‌ای)، جداکننده واسطه سنگین (سیکلون واسطه سنگین یا دایناویرپول)، خشک‌کنی (خشک‌کن استوانه‌ای دوار)، آسیا‌کنی (آسیای غلطکی)، بسته‌بندی، تامین انرژی و کنترل و مونیتورینگ دارد که هر کدام می‌توانند بر روی یک تریلر سوار ‌شوند. مطالعات و بررسی‌های فنی و اقتصادی نشان می‌دهد که چنین کارخانه فرآوری سیاری با ظرفیت 200 تن در روز، نیاز به حدود 530 میلیارد ریال سرمایه ثابت و حدود 5/30 میلیارد ریال سرمایه در گردش دارد. همچنین هزینه‌های عملیاتی سالیانه این طرح نیز حدود 180 میلیارد ریال تخمین زده شده است. با این مشخصات، این طرح دارای دوره بازگشت سرمایه 8/1 سال، ارزش خالص فعلی مثبت و نرخ بازده‌ای داخلی 48 درصد خواهد بود که از نظر سرمایه‌گذاری مناسب و مقرون به صرفه است. همچنین مهمترین ریسک‌های این طرح از نظر سرمایه‌گذاری شامل فرآیندها عملیاتی، نوسانات نرخ ارز و قیمت‌ها است. سایر پارامترها این طرح دارای ریسک متوسط و کم می‌باشند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

PRE-FEASIBILITY STUDY OF A MOBILE PROCESSING PLANT FOR BENTONITE MINES IN SOUTH KHORASAN PROVINCE

نویسنده [English]

  • Hamid Geranian
Assistant of Professor, Department of Mining Engineering, Birjand University of Technology
چکیده [English]

Bentonite is an industrial soil with thousands of applications. Most of the Iranian bentonite mines, especially the mines of South Khorasan province, which is the center of the Iranian bentonite, are operating in a semi-closed or limited operation due to lack of reserves and dispersion. The construction of mobile processing plants will boost these mines, create added value, create jobs in deprived areas and make proper use of the country's reserves. In addition, flexibility, reducing the cost of transporting raw materials, the need for low investment, quick and easy installation and improving the knowledge of equipment manufacturing and mining are also the most important advantages of these processing plants. A mobile processing plant to produce bentonite concentrate requires primary crushing (jaw crusher), secondary crushing (impact crusher), heavy intermediate separator (cyclone or Dyna whirlpool), drying (rotary dryer), grinding (roller mill), packaging, power supply and control and monitoring units, that each of them can be mounted on a trailer. Technical and economic studies show that such a mobile processing plant with a capacity of 200 tons per day requires about 530 billion rials of fixed capital and about 30.5 billion rials of working capital. Also, the annual operating costs of this project are estimated at about 180 billion rials. With these specifications, the plan will have a payback period of 1.8 years, a positive net present value and an internal rate of return of 48%, which is appropriate and cost-effective in terms of investment. Also, the most important risks of this plan in terms of investment include operating processes, exchange rate fluctuations and prices. Other parameters of this plan are medium and low risk>

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bentonite
  • Mobile processing unit
  • Heavy media method
  • Economic evaluation of mining project
  • Risk Assessment
#1. احمدی، فاطمه؛ قنبری، هاجر؛ نقی‌زاده، رحیم؛ 1398؛ «سنتز نانوبنتونیت از بنتونیت به روش سونوشیمیایی»، هشتمین کنفرانس و نمایشگاه بین‌المللی مهندسی مواد و متالورژی.# #2. اوحدی، وحید رضا؛ امیری، محمد؛ 1391؛ «جداسازی اجزای بنتونیت به منظور دستیابی به نانو مونت موریلونیت»، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال بیستم، شماره 4، صفحه 677 تا 684.# #3. خاندل، مهدی؛ 1395؛ «بررسی تأثیر فرآیندهای خالص‌سازی مونت‌موریلونیت بر اصلاح آن توسط مواد آلی در فرآیند تولید نانورس آلی»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان.# #4. راهی، وحید؛ 1390؛ «فعال‌سازی بنتونیت کلسیتی با استفاده از کربنات سدیم به روش نیمه خشک»، پایان‌نامه کارشناسی‌ارشد، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی.# #5. سازمان صنعت، معدن و تجارت استان خراسان جنوبی؛ 1399، «آمار و اطلاعات استان در حوزه معدن»، سایت سازمان.# #6. سرقینی، جعفر؛ 1393؛ «راهنمای امکان‌سنجی پروژه‌های معدنی»، سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، ضابطه شماره 588، 60 صفحه.# #7. صدیقی، حسن؛ ایران‌نژاد، مهدی؛ قراباغی، مهدی؛ 1392؛ «حذف ناخالصی‌های سیلیسی از بنتونیت برای تولید نانو رس»، نشریه علمی- پژوهشی امیرکبیر (مهندسی عمران و محیط زیست)، سال چهل و پنجم، شماره 1، صفحه 35 تا 42.# #8. کلینی، سید محمد جواد؛ 1399؛ «طراحی و ساخت کارخانه موبایل فرآوری مواد معدنی»، گزارش شرکت کانی فرآوران، 43 صفحه.# #9. کیانوش، شادی؛ 1391؛ «بنتونیت، خاک با هزار مصرف»، انتشارات گنج هنر، 196 صفحه.# #10. گودرزی، معصومه؛ محمدی، سید سعید؛ زرین‌کوب، محمد حسین؛ 1395؛ «بررسی نحوی تشکیل، ترکیب کانی‌شناسی و شیمیایی بنتونیت سلم‌آباد (جنوب شرق سربیشه، خراسان جنوبی)»، دومین همایش ملی زمین‌شناسی و اکتشافات معدنی کشور، کرمان. # #11. مرکز آمار ایران؛ 1397؛ «نتایج آمارگیری از معادن در حال بهره‌برداری کشور»، سازمان برنامه و بودجه کشور، 320 صفحه.# #12. موسوی، پریسا؛ آستارایی، علیرضا؛ کریمی، علیرضا؛ کریمی، غلامرضا؛ 1393؛ «شناسایی و خالص‌سازی مونتموریلونیت از بنتونیت معدن قائن»، نشریه آب و خاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 28، شماره 5، صفحه 987 تا 997.# #13. ویسکرمی، مریم؛ 1393؛ «تولید نانورس با استفاده از تکنیک‌های کانه‌آرایی و خالص‌سازی فیزیکی و شیمیایی»، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی اصفهان.# #14. نخعی، ملیحه؛ محمدی، سید سعید؛ رسا، ایرج؛ سمیعی، سمیه؛ 1398؛ «بررسی کانی‌شناسی، زمین شیمی و رفتار عناصر در فرایند تشکیل بنتونیت‌های منطقه سربیشه (خراسان جنوبی، شرق ایران)»، مجله بلورشناسی و کانی‌شناسی ایران، سال بیست و هفتم، شماره 1، صفحه 207 تا 220.# #15. نماینده، علیرضا؛ مدبری، سروش؛ رنجبران، محسن؛ 1391؛ «بررسی کانی‌شناسی و زمین‌شیمی معدن بنتونیت چاه گلستان سرایان، خراسان جنوبی»، مجله زمین‌شناسی کاربردی پیشرفته، شماره 5، صفحه 69 تا 79.# #16. نماینده، علیرضا؛ مدبری، سروش؛ رنجبران، محسن؛ 1392؛ « مطالعات کانی‌شناختی و زمین‌شیمیایی در تعیین شرایط تشکیل و زایش معدن بنتونیت خالکوه فردوس، خراسان جنوبی»، مجله پتـــرولوژی، سال ششم، شماره بیست و یکم، صفحه 19 تا 34.# #17. Al-Essa, K., 2018; “Activation of Jordanian Bentonite by Hydrochloric Acid and Its Potential for Olive Mill Wastewater Enhanced Treatment”, Journal of Chemistry, Article ID 8385692, 10 pages.# #18. Boylu, F., Çinku, K., Esenli, F., Çelik, M.S., 2010; “The separation efficiency of Na-bentonite by hydrocyclone and characterization of hydrocyclone products”, International Journal of Mineral Processing 94(3–4), 196-202.# #19. Boylu, F., Bulut, G., Hacıoğlu, S., Yüce, A.E., Çinku, K., Çelik, M.S., 2008; “Hydrocyclone Separation of Ca- Bentonites”, XXIV Int. Mineral Processing Congress, Beijing-Chine. 4309-4321.# #20. Broadbent, C., Seltmann, R., Buchanan, J., 2019; “Mobile Mineral Processing Equipment: The State of the Art (Part 1-3)”, AT Mineral Processing Europe 01-02, 05 and 06.# #21. Dunne, R.C., Kawatra, S.K., Young, C.A., 2019; “SME Mineral Processing and Extractive Metallurgy Handbook”, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., 2312 p.# #22. Gong, Z., Liao, L., Lv, G., Wang, X., 2016; “A simple method for physical purification of bentonite”, Applied Clay Science 119, 294-300.# #23. Kogel, J.E., Trivedi, N.C., Barker, J.M., Krukowski, S.T., 2006; “Industrial Minerals & Rocks: Commodities, Markets, and Uses”, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.), 1548 p.# #24. Kutlic, A., Bedekovic, G., Sobota, I., 2012; “Bentonite Processing”, Rudarsko-geološko-naftni zbornik 24, 61-65.# #25. Mascia, A., Cirafici, A.M., Bongiovanni, A., Colotti, G., Lacerra, G., Di Carlo, M., Digilio, F.A., Liguori, G.L., Lanati, A., Kisslinger, A., 2020; “A failure mode and effect analysis (FMEA)-based approach for risk assessment of scientific processes in non-regulated research laboratories”, Accred Qual Assur 25, 311–321.# #26. Matsuno, T., Kadotay, K., Ishiguro, Y., 2013; “Separation of Gypsum by the Flotation Process”, 73-78, DOI: 10.11457/swsj1950.12.2_73.# #27. Sagnak, M., 2018; “Stabilization of Bentonite and Kaolinite Clays Using Recycled Gypsum and Liquid Sodium Silicate”, MS. Thesis, University of Delaware, 281 p.# #28. Simmons, K.J., 2021; “Clays. In Mineral Commodity Summaries 2021”, USGS, 204 p.#