آشنایی با معدن و معدنکاری + تاریخچه معدنکاری در ایران

معدنکاری، صنعت پیچیده‌ای است که بر مبنای بسیاری از رشته‌های صنعتی دیگر بنا شده است و بنابرین مطالعه در مورد چنین صنعتی، مشکلات خاص خود را دارد. مشکل اصلی در این زمینه آن است که معدنکاری، صنعت آشنایی نیست و کمتر کسی است که با جزئیات آن آشنا باشد، حال آنکه در مورد صنایع دیگر این چنین نیست و مثلاَ در مورد رشته عمران، اکثر افراد با سازه‌های صنعتی آشنا هستند و آنها را دیده اند، از آنجا که این مطلب انتشار یافته در این زمینه است لازم میدانم تا حدودی هم نیز با صنعت معدن آشنا شوید.

 

در این مطلب ابتدا شرح مبانی معدنکاری می‌پردازیم تا شما یک دید کلی راجع به صنعت معدنکاری به دست آورید و برای مطالعه مطالب تخصصی تر که انتشار یافته و همچنان نیز بر تعداد آن افزوده می‌شود آماده شوید

 

آشنایی

معدنکاری و کشاورزی صنایع پایه کشور هاست. کشاورزی مواد اولیه خوراکی، پوشاکی و تا حدودی بعضی مصالح ساختمانی را تعمین می‌کند ولی به کمک معدنکاری، مواد اولیه مورد نیاز صنایع مختلف تامین می‌شود.

مواد اساسی ساختمان سازی نظیر سنگ‌های طبیعی، ماسه، رس و مواد اولیه سیمان، با فعالیت‌های معدنی تامین می‌شود. تهیه تمام سوخت‌ها مثل گاز طبیعی، نفت و زغالسنگ، زمینه دیگری از فعالیت‌های معدنی است. به عنوان نمونه دیگری از کارهای معدنی، می‌توان از استخراج گوگرد، زغالسنگ، مواد دیر گداز، طلا، نقره، مس، سرب، روی، آهن و آلومینیوم، که اهمیت آنها در صنایع بر کسی پوشیده نیست، نام برد.

 

معدن چیست؟

شاید کمتر کسی بتواند معدن را به درستی تعریف کند. در بسیاری موارد در رسانه‌های گروهی می‌خوانیم و یا می‌شنویم که مثلا «یک معدن بزرگ مس کشف شد». واضح است که چنین مطلبی صحیح نیست، زیرا اگر به محلی معدن گفته می‌شود، بایستی سال ها پیش کشف شده باشد.

به طور کلی برای اینکه یک استعداد بلقوه موجود در طبیعت که به آن کانسار می‌گوییم به یک معدن تبدیل شود، کانسار است نه معدن. پس از پی‌جویی و اکتشاف کانسار و آگاهی از اینکه که کانسار در شرایط فنی و اقتصادی موجود قابل بهره‌برداری است، بایستی معدن طراحی شود. یعنی اینکه ابتدا مشخص شود بهترین راه دست یابی به ماده‌معدنی چیست. پس از طراحی و انجام حفریات آماده‌سازی و احداث شبکه معدن، که معمولا چندین سال طول می‌کشد، آنگاه می‌توان محل مورد نظر را معدن نامید.

 

مهندسی معدن به چه معناست؟

مهندسی معدن رشته‌ای است که شامل استخراج مواد معدنی طبیعی از زمین و پردازش این مواد معدنی به اشکال مفیدتر می‌شود. این حوزه گسترده‌ای است که طیف وسیعی از فعالیت‌ها را در بر می‌گیرد، از جمله اکتشاف ذخایر سنگ معدن، تحلیل امکان سنجی استخراج مواد معدنی، توسعه معادن و مدیریت عملیات معدنی. مهندسان معدن همچنین ممکن است در بازسازی محیطی و همچنین طراحی و ساخت زیرساخت‌های معدنی، مانند تاسیسات پردازش و سیستم‌های حمل و نقل، مشارکت داشته باشند.

 

گذری بر سوابق تاریخ معدنکاری

معدنکاری یکی از قدیمی‌ترین فعالیت‌هایی است که توسط بشر اولیه انجام گرفته است از جمله کارهای معدنی قدیمی میتوان جدا کردن طلا از شن‌های رودخانه، استخراج و ذوب کانی‌های مس و استفاده از قیر طبیعی را نام برد. اولین کارهای معدنی به صورت ترانشه و حفره‌های روباز بوده است.

بعدها، بشر روش‌های زیرزمینی را برای استخراج کانسنگ‌های فلزی به کار برد و تا اعماق ۱۵ تا ۲۰ متری در داخل زمین فرو رفت. ابزاری که برای این حفاری‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفت، کلنگ‌هایی بود که با استفاده از سنگ‌های آتشزنه ساخته می‌شد بر اساس اطلاعات موجود، اولین فعالیت‌های معدنی توسط مصریان برای استخراج فیروزه در شبه جزیره سینا در حدود ۳۴۰۰ سال قبل میلاد انجام شده است.

تحقیقات تاریخی نشان داده است که در حدود ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح، نقره توسط بابری‌ها استخراج می‌شده و به عنوان واحد پول به کار می‌رفته است. در زمان‌های قدیم قسمت عمده طلا از جنوب سودان استخراج می‌شده است. برای استخراج طلا، چاه‌های کوچکی حفر و سپس مخلوط طلا و شن به وسیله‌ی سینی‌های چدنی و به روش شست و شو از هم جدا می شده است.

به نظر می‌رسد که کار استخراج معادن طلا از حدود ۴۰۰۰ سال قبل در این منطقه آزاد شده باشد. اولین آهنی که در صنعت به کار رفته، از نوع سنگ‌های آسمانی بوده است و با توجه به نادر بودن این سنگ‌ها، قیمت آهن اولیه از طلا نیز گران‌تر بوده است.

فن استخراج آب‌های زیرزمینی به وسیله قنوات را میتوان جزو اولین کارهای معدنکاری در نظر گرفت که مبتکر آن ایرانیان بوده‌اند. با توجه به آنکه طول این قنات‌ها در بعضی از نواحی ایران مرکزی به حدود ۶۰ کیلومتر میرسد، اهمیت این فن بیشتر مشخص می‌شود.

در بسیاری از معادن فعلی ایران، آثار معدنکاری قدیمی دیده می‌شود که آنها را کارهای شدادی می‌خوانند. از جمله این معادن میتوان معادن سرب و روی تخلک (حوالی انارک)، معدن سرب آهنگران (حوالی ملایر)، معدن مس عباس آباد (از توابع شاهرود)، معدن سرب و روی ایران کوه (نزدیکی اصفهان) و معدن سرب و روی نمار (حوالی ده نمار از توابع بلده) را نام برد.

با اکتشاف معادن طلا در کالیفرنیا (۱۸۴۸ میلادی)، آفریقای جنوبی (۱۸۷۵ میلادی)، استرالیا (۱۸۸۲ میلادی) و کانادا (۱۸۹۶ میلادی)، صنعت معدن قدم‌های بزرگی در راه تکامل برداشت، به طوری که امروزه در تمام زمینه‌ها، از اکتشاف گرفته تا لوازم و وسایل استخراج و کارخانه جات کانه آرایی، یکی از مدرن ترین صنایع به شمار می‌آید.

 

تاریخچه معدنکاری در جهان

ارتباط مواد معدنی با رفاه و آسایش بشر آن چنان قدمتی دارد که محققان اعصار فرهنگی بشر را بر اساس مواد معدنی تقسیم بندی کرده‌اند (این اعصار به ترتیب عبارتند از: عصر حجر تا ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد، عصر برنز از ۴۰۰۰ تا ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد، عصر آهن از ۱۵۰۰ سال قبل از میلاد تا ۱۷۸۰ میلادی، عصر فولاد از سال ۱۷۸۰ میلادی تا ۱۹۴۵ میلادی و عصر اتم از سال ۱۹۴۵ میلادی)

در بسیاری از مراحل بارز در تاریخ بشری (از جمله سفر مارکوپولو به چین، کشف دنیای جدید توسط کلمپ، هجوم جویندگان طلا به سرزمین‌های کالیفرنیا، آفریقای جنوبی، استرالیا آلاسکای کانادا) دست یابی به مواد معدنی به عنوان هدف و مشوق اولیه مطرح بوده است (هارتمن ۱۹۸۷).

معدنکاری به عنوان یکی از قدیمی‌ترین فعالیت‌های بشر دارای تاریخچه‌ای طولانی است. ابزارهای آتش زنه (سنگ چخماق) به همراه اجساد انسان‌های دوران پارینه سنگی نشان می‌دهند که بشر در حدود ۴۵۰۰۰۰ سال قبل معدنکاری را شروع کرده است.

اولین کارهای معدنی به صورت ترانشه و حفره‌های روباز بوده است. بعدها بشر روش‌های زیرزمینی را برای اسنخراج مواد معدنی به کار برد. با شروع عصر حجر با حفر فضاهایی به ارتفاع 0/6 تا 0/9 متر و عمق بیش از ۹ متر استخراج زیرزمینی را شروع کرد. ابزاری که برای این حفاری ها به کار می رفت، کلنگ هایی بود که با استفاده از سنگ‌های آتشزنه ساخته می‌شد (هارتمن ۱۹۸۷).

قدیمی‌ترین معدن زیرزمینی شناخته شده، یک معدن هماتیت در کشور سوئیس بوده که متعلق به عصر حجر است و اعتقاد بر این است که ۴۰۰۰۰ سال سن داشته باشد.

معدنکاران قدیمی برای کنترل زمین، تهویه، بالابری، روشنایی و کندن سنگ‌ها از روش‌های ابتدایی استفاده می‌کرده‌اند. بر اساس اطلاعات موجود اولین کارهای معدنی توسط مصریان برای استخراج فیروزه در صحرای سینا پنینسولا در حدود ۳۴۰۰ سال قبل از میلاد انجام شده است.

تحقیقات تاریخی نشان داده است که در حدود ۳۵۰۰ سال قبل از میلاد، نقره توسط بابلی‌ها استخراج می‌شده است و به عنوان واحد پول به کار می‌رفته است. در زمان قدیم عمده طلا از نوبیا واقع در جنوب سودان استخراج می‌شده است. برای استخراج طلا، چاه‌های کوچکی حفر و سپس مخلوط طلا و شن به وسیله سینی‌های چدنی و به روش شستشو از هم جدا می‌شده است. به نظر می‌رسد که کار استخراج معادن طلا از حدود ۴۰۰۰ سال قبل در این منطقه شروع شده باشد.

اولین آهنی که در صنعت به کار رفته است از نوع سنگ‌های آسمانی بوده و با توجه به نادر بودن این سنگ‌ها، احتمالا قیمت آهن اولیه از طلا نیز گرانتر بوده است. با توجه به مشاهده آثار سرب در خرابه‌های تِروی که متعلق به ۲۵۰۰ سال قبل از میلاد مسیح است، میتوان گفت که این فلز نیز از زمان‌های خیلی قدیم استخراج می شده است (هارتمن ۱۹۸۷).

در ابتدا بشر از فلزات به شکل طبیعی استفاده می‌کرد با شروع عصر برنز و آهن، بشر ذوب را کشف کرد و تبدیل موادمعدنی به فلزات را فرا گرفت. فن خرد کردن سنگ‌ها سابقه بسیار طولانی دارد و در زمان‌های مختلف روش‌های گوناگونی برای این منظور به کار می‌رفته است.

بشر ابتدا با استفاده از استخوان، چوب و سنگ، ماده معدنی را از دل زمین استخراج می‌کرد. این روش کارآیی چندانی برای سنگ‌های سخت نداشت مگر آن که شکافی در سنگ وجود داشته باشد و یا درزه‌هایی در آن ایجاد شود و با گوه گذاری در سنگ بتوان آن را جدا کرده (هارتمن ۱۹۸۷).

با کشف روش آتش افروزی معدن کاران با افروختن آتش فراوان، سنگ‌ها را داغ می‌کردند و پس از آن که سنگ‌ها به اندازه کافی گرم می‌شدند، به طور ناگهانی آب بر روی آنها می‌ریختند. سرد شدن ناگهانی سنگ‌ها باعث ایجاد شکاف‌های متعدد در سنگ‌ها می‌شد و در مرحله بعد به کمک دیلم، قطعات خرد شده سنگ را از هم جدا می‌کردند این روش در بسیاری از معادن قدیمی به کار می‌رفته است و در آن زمان، هر معدن به میزان زیادی سوخت برای آتش افروزی نیاز داشت.

بعدها در مصر باستان روش حفر به وسیله گوه برای استخراج سنگ‌های لازم برای ساختن اهرام ثلاثه به کار رفت. در این روش ابتدا به وسیله قلم و چکش تعدادی چال در سنگ حفر و سپس داخل آن گوه‌های چوبی خشک فرو می‌کردند. هنگامی که به تعداد کافی چال پر شده آماده می‌شد، روی گوه‌های چوبی آب می‌ریخته و آنها را مرطوب می‌کرده‌اند. در اثر رطوبت حجم چوب‌ها زیاد می‌شده و فشار ناشی از این ازدیاد حجم به قدری زیاد بوده که باعث خرد شدن قطعات عظیم سنگ می شده است.

اختراع باروت یک انقلاب ناگهانی در صنعت معدن کاری به وجود آورد. باروت برای اولین بار در سال ۱۶۳۵ میلادی توسط یک مهندس معدن آلمانی در معدن نقره ناسا به کار رفت زیرا در حوالی معدن مزبور هیزم به اندازه کافی برای آتش افروزی موجود نبود. با توجه به نتایج خوبی که از به کارگیری باروت در حفر کارهای معدنی به دست آمده، به کارگیری آن به سرعت در معادن مختلف رایج شد. با وجود این در بعضی معادن تا اواسط قرن نوزدهم هنوز از روش قدیمی آتش افروزی استفاده می‌شد.

در سال ۱۸۴۶ میلادی یک دانشمند ایتالیایی به نام سوبرو موفق به اختراع نیتروگلیسرین شد. در ابتدای کار برای استفاده از نیتروگلیسرین مشکلاتی وجود داشت. به علت مایع بودن جسم، تنها در چال‌های سرپایین از آن استفاده می‌شد، مشکل دیگر نیتروگلیسرین نقطه انجماد بالای آن بود که در دمای ۱۳ درجه سانتیگراد یخ میزد و کاربرد این جسم در حالت یخ زده فوق العاده خطرناک است.

در سال ۱۸۶۷ میلادی آلفرد نوبل سوئدی به قدرت جذب ماده ای به نام گیسلگور (نوعی خاک دیاتومه دار) پی برد و بدین ترتیب با جذب نیتروگلیسرین توسط این جسم، توانست دینامیتی به نام دینامیت گور بسازد. در اثر مخلوط شدن نیتروگلیسرین با خاک دیاتومه دار، قدرت انفجار آن به طرز فاحشی کاهش یافت و این امر موجب اعتراض معدنکاران شد.

در سال ۱۸۷۹ خاک دیاتومه دار با نیتروسلولز تعویض شد و در نتیجه اختلاط این جسم با نیتروگلیسرین، مخلوطی خمیری شکل به دست آمد که قدرت آن دست کمی از نیتروگلیسرین نداشت و در عین حال کاربرد آن بسیار ساده و بدون خطر بود. بعدها با توجه به هدف استفاده از مواد منفجره، ترکیبات مختلفی از دینامیت ها ساخته شد.

 

تاریخچه معدنکاری در ایران

علم معدنکاری و صنایع وابسته به آن در کشور ما سابقه بس طولانی دارد. وجود آثار فعالیت های معدنی و ذوب فلزات در نواحی مختلف نشان دهنده سابقه طولانی معدن کاری در ایران و شناخت ایرانیان از علوم مربوطه است. صدها نام به جا مانده از روزگاران گذشته مانند آهنگران، کوه زر، زرشوران، کوه سرمه، کوه نقره و طالمسی گواه این مدعاست.

در بسیاری از معادن فعلی ایران آثار معدنکاری قدیمی وجود دارد از جمله این معادن میتوان معادن سرب و روی نخلک در حوالی انارک، معدن مس عباس آباد در حوالی شاهرود، معدن سرب آهنگران در حوالی ملایر، سرب و روی ایران کوه در نزدیکی اصفهان و معدن سرب و روی نمار در حوالی ده نمار از توابع بلده را نام برد.

معدنکاری باستانی که در اصطلاح معدنکاری شدادی نیز گفته می‌شود، به طور سنتی در هزاره چهارم قبل از میلاد و احتمالا قبل از آن انجام می‌شده است. بازمانده چوب‌های مورد استفاده برای کوه‌های ذوب شدادی در چند ناحیه کرمان آزمایش شده و سن رادیومتری را با روش رادیوکربن ۵۰۰۰ سال قبل تعیین کرده است (امامی ۱۳۷۵).

کوره‌های قدیمی ذوب فلزات و سرباره‌های باقی مانده از آنها دلالت بر فعالیت‌های بی وقفه معدنکاری در مقیاس وسیع در فلات ایران دارد. کوره‌های ذوب و سرباره‌های باقی مانده آنها از دامنه رشته کوه‌های سر به فلک کشیده زاگرس در غرب و البرز در شمال گرفته تا اعماق کویر یزد و دامنه رشته کوه‌های بلوچستان همراه با سرباره‌های معدن مس مثل چهل کوره واقع در ناحیه کراوه و معادن متروکه مس بین ناحیه خارستان و بیدستر تفتان گرفته تا کوه‌های مرکزی ایران دیده می شوند (کیا ۱۳۷۴).

شواهد دیرین شناسی نشان می‌دهد که شمال و مرکز ایران قدیمی‌ترین مناطق متالوژنی در دنیای قدیم بوده‌اند و ساکنان فلات ایران جزو اولین اقوامی بوده‌اند که به کشف فلز دست یافته‌اند.

معدنکاران ایرانی در استخراج مواد مهارت زیادی داشته‌اند. دلیل این ادعا وجود شبکه وسیع حفریات زیرزمینی معدن قدیمی فیروزه نیشابور است که طی چند هزار سال به وجود آمده و در بعضی مواقع برای پیشگیری از ریزش آن از ستون‌ها و داربست‌هایی استفاده شده است که امروزه مایه‌ی حیرت اهل فن می‌باشد (کیا ۱۳۷۴).

آثار سفالینه و سنگینه‌های کشف شده و در برخی معادن دال بر قدمت صنعت معدنکاری در ایران پیش و پس از اسلام بوده و از طریق این گونه ابزار مشکوفه می‌توان تاریخچه معادن را شناسایی و تاریخ دقیق شروع به کار این حرفه را در کشور تعیین کرد. یکی از قدیمی‌ترین مناطق سکونت در فلات ایران که قدمت آن به هزاره ششم قبل از میلاد می‌رسد، تپه سیلک بوده است که در ۵ کیلومتری غرب کاشان و سر راه فین قرار دارد.

کاوش‌های تپه سیلک به وسیله یک هیئت فرانسوی به سرپرستی گیرشمن در سال ۱۹۳۳ میلادی انجام شده است که از طرف موزه لوور ماموریت داشته‌اند. در سیلک بهتر از سایر نقاط ایران میتوان آثار نحوه سکونت انسان‌های ما قبل تاریخ ایران و نیز سیر تکاملی پیشرفت فرهنگ آنها را مشاهده کرد. در سیلک آثار دوران‌های مختلف تکامل بشر اولیه کشف شده اند.

آثار کشف شده نشان می‌دهد که کشاورزی اولیه، گله داری و استفاده از فلزات در این محل بیش از سایر نقاط ایران انجام می‌گرفته است. در سیلک قدیمی‌ترین آثار مسی متعلق به ۴۱۰۰ سال قبل از میلاد کشف شده است که به روش سرد چکش کاری شده‌اند. از این واقعیت چنین استنباط می‌شود که در سیلک گذر از عصر حجر به عصر فلزات در هزاره پنجم پیش از میلاد صورت گرفته است.

 

عدم کشف کوره‌های ذوب مس متعلق به آن دوران و همچنین شکل ابزارهای کشف شده موید این نظریه است که ابزار آلات ساخته شده در آن دوران در اثر چکش کاری مس آزاد ساخته شده‌اند. در سیلک آثار مربوط به عصر مفرغ (اواخر هزاره چهارم تا عصر آهن یعنی تا هزاره دوم قبل از میلاد) از مس و مفرغ از جمله سنجاق، دست بند، قلاب کمر و… کشف شده است (صمصادی مهاجر ۱۳۶۹).

از بررسی آثاری که از تپه زاغه (سگزآباد قزوین) به دست آمده و نیز برداشتی که از نحوه زندگی ساکنان آن منطقه شده است، چنین استنباط می شود که ساکنان آن از نظر دامداری، کشاورزی و زندگی در ساختمان‌های گلی جزو پیشرفته ترین اقوام فلات ایران بوده اند. زیرا در این منطقه از جمله قدیمی‌ترین روش‌های احیای سنگ مس و نیز ذوب و ریخته گری مس، کشف شده است که متعلق به ۴۹۰۰ سال قبل از میلاد می‌باشد چون آثار کشف شده مبتنی بر وجود کارگاه‌های متالوزی در سگزآباد، قدیمی تر از آثار پیدا شده در سیلک دیده است لذا احتمال میرود اولین متالوژیست‌های ایرانی نخستین تجارب عملی خود را در این محل بدست آورده باشند (صمصادی مهاجر ۱۳۶۹).

ناحیه دیگر متالوژی در ایران قدیم، تپه حصار در حوالی دامغان در ۳۶۱ کیلومتری تهران بوده است. ساکنان این منطقه همانند مردم سیلک به ساختن آلات و ابزار مسی مانند خنجر، سنجاق، میخ و میله تسلط داشته اند. ابزارهای مسی کشف شده در این منطقه از مس خالص طبیعی می‌باشد. همچنین در این منطقه اشیای مفرغی نیز پیدا شده است که متعلق به ۳۶۰۰ تا ۳۲۰۰ سال قبل میلاد می‌باشند. به استناد آثار کشف شده میتوان این دوره را آغاز عصر مفرغ در ایران به شمار آورد.

در اواسط هزاره چهارم قبل از میلاد، گویا مردم تپه حصار نیز به روش‌های ذوب و ریخته گری مس در کارگاه‌های مس گری آشنا بوده اند و لذا احتمالا این منطقه نیز میتواند در زمینه متالوژی جزو پیشرفته ترین نقاط ایران قدیم به شمار آید (صمصادی مهاجر ۱۳۶۹).

همچنین از قدیمی ترین مراکز تولید مس در ایران “تل ابلیس” واقع در ۸۰ کیلومتری جنوب غربی کرمان، “تپه یحیی” واقع در ۲۲۵ کیلومتری جنوب کرمان، خبیص کرمان (شهداد کرمان) واقع در حاشیه غربی کویر لوت و “تل آتشی” در نزدیک بم هستند.

دکتر کالدول که در این زمینه در استان کرمان مطالعاتی انجام داده می‌نویسد: “در بین قطعات سفالینی که از طبقات اول و دوم تل ابلیس در کرمان جمع آوری کرده‌ایم، تعدادی از نمونه‌ها دارای بقایای رنگ مس بوده‌اند و چنین به نظر می‌رسید که از بقایای سفالین ذوب فلزات بوده باشند… پس از به دست آوردن نتایج آزمایش های رادیوکربن مشخص شد که این قطعات مربوط به توده‌های سفالین ذوب فلز بوده و ۶۰۰۰ سال قدمت دارند…. به نظر می‌آید منطقه تل ابلیس قدیمی ترین محل صنعت ذوب فلز در دنیا بوده است” (امامی ۱۳۷۵).

در دهه ی اخیر در خبیص کرمان در بیش از بیست منطقه و در زمینی به وسعت ۶۰ کیلومتر مربع، توده‌های سرباره متعلق به کوره‌های تولید مس، کشف شده است. در این منطقه، کارگاه های مس گری برای تولید مس، آن هم از سنگ معدنی پیدا شده که در آنها کوره‌ها و بوته‌هایی برای تولید مس وجود داشته است. این کوره‌ها به شکل مکعب مستطیل و به ابعاد ۵۰ سانتی‌متر و ارتفاعی حدود یک متر بوده و متغلق به هزاره چهارم و یا اواسط هزاره سوم پیش از میلاد می‌باشد.

در خبیص کرمان آثار هنری زیادی کشف شده که حدود ۲۰ درصد آنها فلزی است.از جمله این اشیاء می‌توان انواع ظروف، پیاله، دیزی‌های کوچک و بزرگ و درفش از جنس مس و مفرغ و نیز زیورآلاتی نظیر انگشتر، گوشواره و حلقه‌های مسی و نقره ای و طلایی و سنگ‌های مزین به طلا را نام برد (صمصادی مهاجر ۱۳۶۹).

از دیگر مناطق مهم معدنی ایران قدیم، طالمسی، مسکنی، انارک و نخلک می‌باشند. در کاوش‌هایی که تیله کوت به همکارانش از این منطقه به عمل آورده اند چند توده کوچک سرباره در کنار جاده طالمسی-مسکنی در فاصله ۵/۲ کیلومتری طالمسی و چند توده سرباره در مسکنی در ۵ کیلومتری طالمسی و نیز کوره کوجکی در تزدیکی معدن نو و توده‌های سرباره در فاصله ۲۰ کیلومتری جاده طالمسی-نائین پیدا کرده‌اند علاوه بر این توسط این محققین یک کارگاه تولید مس در ۷ کیلومتری غرب طالمسی و فاصله یک کیلومتری از جاده کشف شده است (صمصادی مهاجر ۱۳۶۹).

به طور کلی اشیای کشف شده در سراسر ایران نشان میدهد که اکثر نقاط ایران معادنی مختلفی وجود داشته و مورد بهره برداری قرار گرفته اند. یک کارشناس خارجی در دوره صدارت میرزا تقی خان امیرکبیر می‌گوید: «من کشوری نمی شناسم که از حیث غنای فلزات خصوصا مس به پای ایران برسد. تقریبا در تمام استان های ایران یک معدن مس وجود دارد».

جالب توجه است که تعدادی از کانی‌ها و مواد معدنی نیز در ارتباط با ایران و به اسم دانشمند ایرانی نامگذاری شده‌اند.

 

اهمیت صنایع معدنی

اهمیت منابع معدنی چه در زمان صلح و چه در زمان جنگ بر کسی پوشیده نیست. در حقیقت میتوان گفت کشورهایی از نظر صنعتی موفقیت یافته‌اند که یا خود دارای منابع معدنی مهم بوده‌اند و یا به آسانی از منابع معدنی سایر کشورها بهره برداری کرده‌اند.

در بین منابع معدنی، سوخت‌ها و آهن در درجه اول اهمیت قرار دارند و در مرحله بعد مس، سرب و روی قرار می گیرند. موادی نظیر فسفات‌ها، پتاس، نیترات و گوگرد نیز برای صنایع شیمیایی اهمیت بسیار دارد. طلا و نقره گرچه با ارزش هستند ولی از نظر پایه گذاری صنایع اصلی، نقش چندانی ندارند.

 

رابطه استخراج معدن با سایر علوم و فنون

استخراج معدن را نمی‌توان به عنوان یک درس کاملا مستقل مورد مطالعه قرار داد بلکه این درس در حقیقت تلفیقی از سایر رشته‌های مهندسی نظیر عمران، مکانیکی، برق، شیمی و زمین‌شناسی است که این فنون، خود براساس علوم ریاضی، فیزیک و مکانیک، پایه گذاری شده‌اند.

 

 

مفاهیم جدید در معدنکاری

معدنکاری نسل 4 یا معدنکاری در صنعت نسل 4 چیست؟

«Mining 4.0» که با نام «معدنکاری در صنعت نسل 4.0» نیز شناخته می‌شود، به کاربرد فناوری‌ها و اصول صنعت 4.0 در صنعت معدن اشاره دارد. Industry 4.0، همچنین به عنوان “انقلاب صنعتی چهارم” شناخته می‌شود، به روند فعلی اتوماسیون و تبادل داده در فناوری‌های تولیدی، از جمله پیشرفت در هوش مصنوعی، اینترنت اشیا (IoT) و سایبر فیزیکی اشاره دارد.

در زمینه معدن، فناوری‌ها و اصول Industry 4.0 را می‌توان در جنبه‌های مختلف فرآیند استخراج، مانند اکتشاف مواد معدنی، ارزیابی منابع، برنامه‌ریزی معدن و تولید به کار برد. این فناوری‌ها را می‌توان برای بهبود کارایی، بهره‌وری و ایمنی در عملیات معدنکاری و همچنین کاهش اثرات زیست محیطی معدن استفاده کرد. نمونه‌هایی از فناوری‌های Industry 4.0 که ممکن است در استخراج مورد استفاده قرار گیرند شامل حسگرها، هواپیماهای بدون سرنشین (پهپاد) و ابزارهای تجزیه و تحلیل داده‌ها هستند.

 

منظور از معدنکاری هوشمند و معدنکاری سبز چی هست؟

«معدنکاری هوشمند» به استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند اتوماسیون، تجزیه و تحلیل داده‌ها و اینترنت اشیا (IoT) برای بهبود کارایی، ایمنی و پایداری عملیات استخراج اشاره دارد. فناوری‌های معدنکاری هوشمند می‌توانند برای بهینه‌سازی جنبه‌های مختلف فرآیند استخراج، مانند اکتشاف منابع، برنامه‌ریزی معدن و تولید مورد استفاده قرار گیرند. با استفاده از این فناوری‌ها، شرکت‌های معدنی می‌توانند هزینه‌ها را کاهش دهند، بهره‌وری را بهبود بخشند و اثرات زیست‌محیطی عملیات خود را به حداقل برسانند.

“معدنکاری سبز” به ایجاد و بهره‌برداری از معادن به شیوه‌ای مسئولانه از نظر زیست محیطی اشاره دارد. این می‌تواند شامل طیف وسیعی از اقدامات، مانند استفاده از فناوری‌های کارآمد انرژی، کاهش مصرف آب، به حداقل رساندن تولید زباله، و بازسازی زمین پس از تکمیل فعالیت‌های معدنی باشد. هدف از معدنکاری سبز به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی معدن است در حالی که هنوز تقاضا برای منابع معدنی را تامین می‌کند.

 

ESG در معدنکاری به چه معناست؟

ESG  مخفف Environmental, Social, and Governance است. در زمینه مهندسی معدن، ESG  به جنبه‌های زیست محیطی، اجتماعی و نظارتی عملیات معدن اشاره دارد. این جنبه‌ها اغلب برای ارزیابی پایداری و عملکرد اخلاقی شرکت‌های معدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ملاحظات زیست محیطی در مهندسی معدن شامل تأثیرات معدن بر کیفیت هوا و آب، سلامت خاک و تنوع زیستی می‌باشد. ملاحظات اجتماعی شامل تأثیرات معدن بر جوامع محلی مانند اشتغال و خدمات اجتماعی است. ملاحظات نظارتی شامل شفافیت و پاسخگویی عملیات یک شرکت و همچنین سیاست‌ها و اقدامات اجتماعی و زیست محیطی آن است.

عوامل ESG به طور فزاینده‌ای توسط سرمایه‌گذاران و سایر سهامداران برای ارزیابی عملکرد شرکت‌های معدنی و تصمیم‌گیری در مورد سرمایه‌گذاری و مشارکت استفاده می‌شود. بسیاری از شرکت‌های معدنی نیز ملاحظات ESG را در عملیات خود و گزارش پیشرفت خود در این زمینه‌ها لحاظ می‌کنند.

 

چه پیشنهادی برای مهندسان معدن داریم؟ و چطور معدنکاری انجام دهیم بهتر است؟

چندین چیز وجود دارد که مهندسان معدن می‌توانند برای بهبود پایداری و کارایی عملیات معدن انجام دهند:

1. فناوری‌های Industry 4.0 را به کار ببرید: با استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند اتوماسیون، تجزیه و تحلیل داده‌ها و اینترنت اشیا (IoT)، مهندسان معدن می‌توانند جنبه‌های مختلف فرآیند استخراج، مانند اکتشاف منابع، برنامه‌ریزی معدن و تولید را بهینه کنند.
2. اتخاذ شیوه‌های معدنکاری سبز: مهندسان معدن می‌توانند طیف وسیعی از اقدامات را برای کاهش اثرات زیست‌محیطی معدن اجرا کنند، مانند استفاده از فناوری‌های کارآمد انرژی، به حداقل رساندن مصرف آب و کاهش تولید باطله.
3. تعامل با جوامع محلی: عملیات معدن می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر جوامع محلی داشته باشد، بنابراین برای مهندسان معدن مهم است که با این جوامع تعامل داشته باشند و اطمینان حاصل کنند که نگرانی‌های آنها در نظر گرفته می‌شود. این امر می تواند شامل مشاوره و ارتباط با ذینفعان محلی و همچنین فراهم کردن فرصت‌های شغلی و سایر مزایای اجتماعی باشد.
4. چرخه عمر یک معدن را در نظر بگیرید: مهندسان معدن باید کل چرخه عمر یک معدن را از اکتشاف و توسعه گرفته تا بسته شدن و احیا در نظر بگیرند. این می‌تواند به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی و اجتماعی معدن کمک کند و اطمینان حاصل کند که منابع به شیوه‌ای مسئولانه و پایدار استفاده می‌شوند.
5. افزایش شفافیت و مسئولیت‌پذیری: مهندسان معدن می‌توانند با شفافیت در مورد فعالیت‌ها و سیاست‌های خود و با عملکرد مسئولانه و پاسخگو، پایداری عملیات معدنی را بهبود بخشند. این می‌تواند شامل گزارش عملکرد زیست محیطی و اجتماعی و همچنین تعامل با سهامداران و رسیدگی به نگرانی‌های آنها باشد.