IR-1-2/2007

UDK:622.765:676.04(045)=861

TRETMAN POVRATNIH VODA IZ FABRIKE KARTONA UMKA POSTUPKOM FLOTACIJSKE KONCENTRACIJE RETURN WATER TRETMENT FROM BOARD PLANT UMKA BY FLOTATION CONCENTRATION Prof. dr Milan Trumi1, Maja Trumi2, dipl. in. rudarstva2 1

Univerzitet u Beogradu, Tehniki fakultet u Boru, Istraiva doktorant, Tehniki fakultet Bor, stipendista Ministarstva naukeIZVOD

Zatvaranje krunog toka vode u papirnoj industriji ima brojne pozitivne efekate na proizvodnju, ali dovodi i do niza problema kao to su smanjenje produktivnosti, nii kvalitet proizvoda i potencijalno ugroavanje radne i ivotne sredine. U ovom radu su prikazani rezultati istraivanja tretmana povratnih voda iz Fabrike kartona Umka u kojima je sadraj vrste mase 1 %, (neistoe i vlakna) postupkom flotacijske koncentracije. Generalno, vie od 65 % industrijske proizvodnje papira i kartona iz sekundarnih sirovina, za uklanjanje neistoa i estica mastila koristi postupak flotacijske koncentracije. Kljune rei: povratne vode, vlakna celuloze, flotacija ABSTRACT Closing circular water flow in paper industry has many positive effects on production. It also brings a lot of problems such as decrease of productivity, lower product quality and potential threat for work place and environment. The paper shows results of tretment investigation of return water from board plant Umka by flotation. Contents of solid mass ( filthiness, celulose fibers), in return water is 1 %. Generally, more than 65 % of the industrial production of paper and board from secundary materials, use flotation concentration to remove filthiness and ink particles. Key words: papermaking waters, celulose fibers, flotation

UVOD Proces flotacijske koncentracije obuhvata sledee operacije: kondicioniranje i flotiranje. U procesu flotacije, mehurii vazduha se uduvavaju u pulpu. Hidrofobne estice, kao to su estice mastila, pripajaju se za vazdune mehurie i odlaze u penu. Za formiranje pene koriste se reagensi. Pena predstavlja lou masu koja se odstranjuje iz sistema, a preiena vlakna ostaju u otoku procesa i predstavljaju dobru masu. Ovaj proces u industriji je3

IR-1-2/2007

kontinualan sa konstantnim doziranjem pulpe na ulazu procesa flotacije i dobijanjem dva proizvoda na izlazu, loe i dobre mase. MATERIJAL I METOD RADA [2,3,4] U istraivanjima su korieni uzorci povratne vode iz procesa Fabrike kartona Umka. Za tretman istih je korien postupak flotacijske koncentracije. Sadraj vrstog u uzorcima povratne vode iznosio je 1%. Dodate su hemikalije: povrinsko aktivne supstance, kolektor-oleinska kiselina, penua. Gustina pulpe u flotaciji je 1% vrstog. Kontrola pH vrednosti vrena je pomou phmetra, tipa MA 5705 Iskra Kranj sa kombinovanom elektrodom, tip Sentix 50. Za badarenje ph-metra korien je puferski rastvor ija pH vrednost na temperaturi 25 C iznosi 9,18. pH vrednost pulpe je iznosila 7. Temperatura pulpe je 20 C. Tada je usledilo dodavanje reagenasa i kondicioniranje u vremenskom intervalu od 5 min. Vreme flotiranja je 15 min. Svi eksperimenti flotiranja vreni su u laboratorijskoj flotacijskoj maini tipa Denver DR-12, zapremine elije 2,2 l engleskog proizvoaa. Broj obrtaja rotora je 1250 min-1. Da bi se izmerila belina pulpe, ona se filtrira na filter papiru, a isfiltrirana masa sui. Belina je merena ureajem Elrepho 2000. Oko moe uoiti estice mastila vee od 40 m, a flotacijom se uklanjaju estice u opsegu od 10 m do 250 m. estice od 10 m do 40 m adsorbuju svetlo i doprinose sivoi papira, odnosno doprinose ukupnom gubitku beline. Da bi se odredio ovaj broj estica na dobijenom uzorku, korien je mikroskop sa ugraenom digitalnom kamerom ProgRes 10+, Jenoptik, Jena, Germany i vrena analiza pomou softvera Progres Capture Basic 1.2.01, Image Capturing. Tehnoloka ema flotiranja data je na slici 1. Rezultati istraivanja prikazani su u tabeli 1

Slika 1. ematski prikaz toka laboratoriskih opita

4

IR-1-2/2007

REZULTATI I DISKUSIJA Da bi se odredio kvalitet dobijenih uzoraka nakon procesa flotacije izvrilo se filtriranje i isfiltrirana masa je suena 18h na sobnoj temperaturi. Ispitivane su optike osobine, belina i zaprljanje. Belina, odnosno stepen beline, zavisi od sastava vlakana, punila i ostalih dodataka. Belina se izraava u %, a definisana je kao stepen remisije difuzione svetlosti od papirnog uzorka u odnosu na remisuju svetlosti standardnog uzorka ( MgO ), ija vrednost se uzima kao 100 % [5].Tabela 1 - Rezultati laboratorijskih istraivanjaOgled br. 1 2 3 Maseno Ph vred- Doza reagensaiskorienje nost oleinske kiseline pene- loe pulpe 1 % rastvor, ml mase I,% 7 4,4 65,68 7 8,8 55,24 7 10,0 53,95 Maseno Belina pene- Belina otokaiskorienje loe mase, dobre mase, otoka- dobre nakon flota- nakon flotacije Bo,% mase, Im,% cije, Bp,% 34,32 61,52 63,33 44,76 62,21 64,67 46,05 64,14 65,53

Svi eksperimenti laboratorijskih istraivanja ponavljani su zbog reproduktivnosti rezultata. Iz tabele 1 moe se videti da sa poveanjem doze reagensa dolazi do poveanja masenog iskorienja otoka - dobre mase, ali i do poveanja vrednosti beline, to ukazuje da poveanje doze reagenasa utie na selektivnost.

66 65 64 63 62 61 60 59

65,53 64,67 63,78 63,33 61,52 63,78 62,21 63,78 64,14

%,belina

opit-1

opit -2 belina ulaza u flotaciju belina otoka flotacije - dobra masa belina pene flotacije - loa masa

opit-3

Slika 2. Uticaj beline uzoraka u zavisnosti od reagensnog reima

Vrednost beline ulaza trebala bi da se nae u granicama vrednosti belina dobre i loe mase. Sa grafika se moe uoiti da je vrednost beline ulaza u ogledu 1 vea od vrednosti belina loe i dobre mase. Povrina uzorka ulaza je bila5

IR-1-2/2007

neravna, to je prouzrokovalo da se rezultati meranja na razliitim takama drastino razlikuju i pretpostavka je da je to razlog uoene anomalije. U ogledu 3 vizuelno se primeuje da je uzorak loe mase dosta tamniji od uzoraka dobre mase, ali se sa grafika na slici 2, moe uoiti da je vrednost beline uzorka loe mase iznenaujue visoka, 64,14 %. Pretpostavlja se da je to zbog veeg sadraja mastila, plave boje. Plava boja daje efekat optikog belila, odnosno apsorbujui ute i reflektujui plave tonove, stvara utisak vee beline nego to to realno jeste. Neistoa je izraena brojem estica granine krupnoe 40 m po povrini, mm2. Merenje se zasnivalo na uporeivanju uzorka odreene veliine sa standardnim uzorkom na kome su ucrtane neistoe razliitih veliina, od kojih je najmanja povrine 0,04 mm2. Na jednom uzorku, radi dobijanja to tanijih podataka, raeno je vie snimanja i do rezultata se dolo prebrojavanjem estica neistoa krupnoe -10 m i (-40+10 m) i nalaenjem srednje vrednosti pojedinanih merenja.

Slika 3. Grafiki prikaz broja crnih taaka mastila po jedinici povrine u zavisnosti od reagensnog reima

Mikroskopska analiza je pokazala da uzorci dobre mase u ogledu 2 i ogledu 3 imaju oko dva puta manje estica mastila u odnosu na uzorak ulaza. U ogledu 2 vrednost beline loe mase iznosi 62,21 %, a vrednost beline loe mase u ogledu 3 je 64,14%. Meutim, mikroskopskom analizom ovih uzoraka dolo se do podataka da je broj crnih taaka mastila po jedinici povrine priblino isti i iznosi respektivno 55, odnosno 53. Ovo potvruje prethodno iznetu pretpostavku da je iznenaujue visoka vrednost beline uzorka loe mase u ogledu 3 u sutini prividna.

6

IR-1-2/2007

Slika 4. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku ulaza, videti grafiki prikaz slika 3.

Slika 7a. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku dobre mase, ogled 1

Slika 7b. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku loe mase, ogled 1

Slika 8a. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku dobre mase, ogled 2

Slika 8b. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku loe mase, ogled 2

7

IR-1-2/2007

Slika 9a. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku dobre mase, ogled 3

Slika 9b. Mikroskopski snimak neistoa na uzorku loe mase, ogled 3

ZAKLJUAK Istraivanja u ovom radu pokazuju da se flotacijom mogu ukloniti neistoe iz povratnih voda postrojenja Fabrike kartona Umka. Sa poveanjem doze reagenasa dolo je do poveanja vrednosti beline za oko 2 % ali i poveanja vrednosti masenog iskorienja dobre mase za oko 12 %. Ovi rezultati ukazuju na pozitivnu selektivnost reagensa. Mikroskopskom analizom uzoraka potvreno je da se flotacijom mogu otkloniti neistoe iz povratnih voda iz proizvodnje papira. Ova istraivanja predstavljaju samo poetak i treba ih proiriti u cilju dobijanja optimalnih parametara pogodnih za industrijsku primenu. LITERATURA 1. Richard Venditti - Flotation Deinking of Copy Paper - North Carolina State University, Department of Wood and Paper Science 2. Said Abubakr, David W. Bormett, Marguerite S. Sykes, John Klungness, Nancy Ross Sutherland - Repulping and Cleaning of Recovered Paper: undeliverable and discarded mail - USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, Pulping Conference 1996, book 1 3. Bruno Chabot, Gopal A. Krishnagopalan, Said Abubakr Effect of Ultrafiltration Permeate Recycling on Deinking Efficienty of FlexoPrinted Newspapers, Progress in Paper Recycling, August 1998. 4. M. orevi, M. Trumi, G. Trumi Uticaj vrste reagenasa na kvalitet recikliranog novinskog papira, asopis: Inovacije i Razvoj, RTB Bor, Institut za bakar Bor, Indok centar, 2006, s. 22-43. 5. Milorad Krgovi, Danijela Oap, Vladimir Konstantinovi, Osman Perviz, Petar Uskokovi: Ispitivanje Grafikih Materijala, Tehnolokometalurki fakultet 20068

IR-1-2/2007

UDK: 553.41(045)=861

ZLATO VEKOVNI METAL GOLD -METAL OVER AGES Dr Mile Bugarin, Gordana Slavkovi Institut za bakar BorIZVOD Zlato je rasprostranjeno iroko u geolokom svetu, moe se pojaviti i otkriti u mnogim geolokim grupama i razliitim lokacijama. I gotovo uvek kada se otkrije, uvek impresionira, bez obzira koliko je razvijena kultura u kojoj ivimo. Zlato je prisutno u mnogim leitima Srbije. Iz Timokog nalazita dobija se kao pratei proizvod bakra. U geolokoj terminologiji, Timoka eruptivna oblast je vulkanski luk koji pripada sredinjem delu vulkansko-plutonskog kompleksa Karpato-balkanida, koji je deo Alpsko-KarpatskoBalkanskog sistema ili Alpsko-Balkansko-Karpatskog orogenog pojasa. Zlato je oduvek imalo vrednost za ljude, mnogo ranije od pojave novca. To pakazuju izvanredni napori da bi se proizvelo zlato. Kljune rei: zlato, nalazite, vulkanski luk, pratei proizvod, vrednost ABSTRACT Gold is disperesed widely throughout the geologic world, its discovery occured to many defferent groups in many diferent locales.And nearly who found it was impressed with it, so was the developing culture in which we live. Gold is present in many deposits in Serbia. From the deposits in the Timoc it is recovered as by-product of copper. In geologic terminology, Timoc eruption complex is vulcanic arc which belong to middle part of vulcanic-plutonic complex of Karpate-balcanic, as a part of AlpineKarpate-Balcan system or Alpine-Karpate-Balcan orogene zone. Gold has always had value to humans, even before it was money. This is demonstrated by the extraordinary effors made to obtain it. Key words: gold, deposit, vulcanic arc, by-product, value.

UVOD Zlato je poznato od davnih vremena (~ 3000. godine pre Hrista). Simbol elementa-Au dolazi od latinskog naziva za zlato - aurum. To je sjajan, uti metal. Mekan, kovan i savitljiv te se moe izvui u listie debele samo 10-5 mm. Narod Inka govori o zlatu kao "suzama Sunca".Jo Homer u "Ilijadi" I "Odiseji" spomnjinje zlato kao odsjaj besmrtnosti i kao simbol bogatstva meu ljudima. Zlato je najpre otkriveno kao sjajni, uti grumen. iroko je rasprostranjeno u9

IR-1-2/2007

geolokom svetu, moe se pojaviti i otkriti u mnogim geolokim grupama i na razliitim lokacijama. I, gotovo uvek kada se otkrije, uvek impresionira, bez obzira koliko je razvijena kultura u kojoj ivimo. Kada mislimo o istoriji tehnolokog razvoja, razmatramo razvoj industrije gvoda i bakra, ali zlato se najpre pojavilo. To je prvi metal iroko poznat na svim prostorima i svim vremenima. Prisutno je u mnogim leitima Srbije. Dobija se kao pratei proizvod iz Timokog nalazita ( ili Bora). U oblasti gde se dobija zlato, poveava se vrednost koncentrata bakra. Na primer, zlato sadraja 5 g/t moe se pojaviti u visokosulfidnom tipu rude u Boru, gde povrinski oksidacioni delovi nalazita ukljuuju visoko silikatni oblik kape od 8.2 Mt sa prosenim sadrajem zlata od 2.3 g/t, a raspon vrednosti je od 1.8 do 18.9 g/t, uopteno. Prosean sadraj zlata u porfirnom bakru Majdanpeka i Borske Reke je 0.6 i 0.3 gr/t. Oblast, takoe, sadri epitermalne ile u kojima je zlato ili slobodno u kvarcu ili zajedno sa piritom. Podruje je poznato kao deo Timokog magmatskog kompleksa ili Timoka eruptivna oblast. U Srbiji se prua gotovo meridijanskim pravcem na duini od oko 85 km. Najvee je irine u sredinjem delu, od oko 25 km. Vulkanske stene istog sastava prema severu se nastavljaju do severnih delova Apusena i Banata u Rumuniji, a prema jugu suavaju u diskontinuirani rov, i tek od Srednjogorja u Bugarskoj ponovo pokrivaju veliku povrinu. Na zapadu je ova oblast ograniena istonim padinama Homolja, Beljanice, Kuaja i Rtnja, sve do sokobanjskog basena, a na istoku planinom Veliki kr, zajearskom kotlinom i planinom Tupinicom. U geolokoj terminologiji, Timoka eruptivna oblast je vulkanski luk koji pripada sredinjem delu vulkansko-plutonskog kompleksa Karpato-Balkanida, je deo Alpsko-Karpatsko-Balkanskog sistema ili Alpsko-Balkansko-Karpatskog orogenog pojasa. Nastanak itavog pojasa, planetarnih dimenzija, vezan je za pribliavanje i koliziju Afrike i Evroazijske ploe, odnosno subdukciju okeanske kore Tetijskog okeana pod kontinentalnu Mezijsku platformu i nestanak ostalih pra okeana tog vremena, koji su postojali izmedu ovih ploa pre oko stotinak miliona godina. Vei deo olovo-cinknog leita oblasti Kopaonika sadri zlato, ali statistiki ree. U najboljim godinama Trepa je proizvela 8.7 t zlata i to proseno godinje 250 kg. Glavna leita poznata po zlatu su: Belo Brdo, Novo Brdo i Ajvalija. Lece (ili Radan planina) oblast u junoj Srbiji, bez sumnje, najvie obeava, to se tie plemenitih metala. U centru je vulkanskog kompeksa, sa nekoliko smetenih vulkanskih kupa i kazana. Mineralizacija zlata u Lecu, avoljoj varoi i Sijarinskoj Banji je vertikalno zonirana tipino za epitermalnu mineralizaciju, zlato dominira preko baznih metala u gornjim delovima, ali taj odnos je obrnut u10

IR-1-2/2007

srednjim i dubljim delovima mineralne strukture. Mineralna parageneza obuhvata pirit, sfalerit, galen, samorodno zlato, zajedno sa halkopiritom, energitom i sivim bakrom u kvarcnosideritnim esticama. U "najboljim godinama" iz leita je proizvedeno oko 470 kt rude sa 1.95% Pb, 4.5 % Zn, 6g/t Au i 19 g/t Ag.

Sl. 1.

BORKA REKA- DEO TIMOKE ERUPTIVNE OBLASTI Zlato je oduvek bilo mona "roba". Zlato, lepota i mo uvek su zajedno, nerazdvojeno. Oduvek je imalo vrednost za ljude, mnogo ranije od pojave novca. Vrednost zlata prihvaena je irom sveta.Prosecne cene zlata i prognoza2423322120

20194 16155 USDKG12346 14299 12465 12346 10639 9459 8964 8974 8714 9958 13173 11683

19290 16075

12117 8078 4039 019 94 19 95 19 96

19 97

19 98

19 99

20 01

20 00

20 02

20 05

20 03

20 04

20 06

20 07

godine

Figura 1.

PO

G N

O

ZA

11

IR-1-2/2007

Dakle razliite oblasti Srpsko-Makedonske metalogene provincije karakteriu povoljni potencijali plemenitih metala sa velikim ansama za otkria "epitermalnih " leita zlata. U metalogenim oblastima Srbije zlato se istrauje i dobija adekvatnim modernim alatom i postupcima koji odgovaraju geomorfolokom sastavu. Kako ovaj metal simbolizuje mo, uvek e biti traen, pa e se za njegovim leitima uvek tragati. Berzanske cene zlata, kao i trend, pokazuju porast u odnosu na viegodinju prosenu cenu zlata od 12.000 USD po kg. ZAKLJUAK Zlato je najpre otkriveno kao sjajan, uti grumen. iroko je rasprostranjeno u geolokom svetu, moe se pojaviti i otkriti u mnogim geolokim grupama i razliitim lokacijama. I gotovo uvek kada se otkrije, uvek impresionira, bez obzira koliko je razvijena kultura u kojoj ivimo. Kada mislimo o istoriji tehnolokog razvoja, razmatramo razvoj industrije gvoda i bakra, ali zlato se najpre pojavilo. To je prvi metal iroko poznat na svim prostorima i svim vremenima. Zlato je oduvek imalo vrednost za ljude, mnogo ranije od pojave novca. To pokazuju izvanredni napori da bi se proizvelo zlato. Prisutno je u mnogim leitima Srbije. Prosean sadraj zlata u porfirnom bakru u Majdanpeku i Borskoj reci je 0.6 i 0.3 gr/t. LITERATURA: 1. 1.Blagojevi M, Pojava zlata u Srbiji, Beograd 1903. 2. Bugarin Mile & Truji Vlasta, Nanosna leita zlata, Institut za bakar Bor 2006. 3. Podaci sa berza: LME, NYMEX,REUTERS, SHME...

12

IR-1-2/2007

UDK: 669.05:681.51(045)=861

NADZORNO-KONTROLNI SISTEM METALURKIH PROCESA U TIR-u COPPER METALLURGY MONITORING AND CONTROL SYSTEM Dragan Milivojevi (1), Via Tasi (1), Vladimir Despotovi (2), Marijana Pavlov (1)(1)

Institut za bakar Bor , (2) Tehniki fakultet Bor IZVOD

Sloeni tehnoloki postupci proizvodnje bakra u razmetenim pogonima zahtevaju razmenu informacija o stanju procesa sa mestom kontrole i odluivanja, kako bi se pravovremeno uticalo na njihovo optimalno odvijanje. Da bi se postigli efekti daljinskog nadzora i upravljanja, esto je potrebno realizovati sloene raunarske mree. U metalurkom kompleksu RTB-a izvrena je sinteza mree industrijskih i standardnih PC raunara distribuirani kontrolni sistem (DCS) u cilju efikasnije procesne kontrole. lanak opisuje primenjeni sistem sa sopstvenim hardverskim i softverskim reenjima, poetne efekte primene i mogunosti njegovog irenja. Kljune rei: monitoriski sistemi, kontrola procesa, raunarske mree, realno vreme ABSTRACT Many technological processes in production plants demand transfer of information and interaction with the process from remote distances (from control center, for example). To satisfy those requests, sometimes it has tos be generated a complex computer network, like a distributed control system (DCS), a type of LAN with local and remote process monitoring and control functions. The paper presents results of development a low cost and easily applied a hardware and software solutions for process monitoring in Copper Mining and Refining Complex Bor. Key words: Monitoring system, Process control, Computer network, Real Time

Uvod Industrijska informatika Instituta za bakar u Boru bavi se razvojem i praktinom primenom sistema za nadzor i kontrolu procesa. Osnovu tih sistema ini mikroprocesorska merna stanica MMS. To je jedna vrsta industrijskog ureaja tipa PLC (Programibilni Logiki Kontroler) koji je u potpunosti projektovan i realizovan u Institutu za bakar. Pridruuje se tehnolokom procesu prihvatajui

13

IR-1-2/2007

signale iz senzora i mernih pretvaraa i podravajui kontrolne organe aktuatore, slika 1 [1].Izvrni organi aktuatori

Senzori transmiteri

Proces

informacije

komande

MMS(PLC)

PC

Slika 1. ema jednostavnog upravljako-kontrolnog sistema

Standardni PC raunar koristi se kao udaljena radna stanica (Remote Terminal) i omoguava interakciju operatera sa procesom. Na njemu se izvrava posebno razvijen interaktivni (Real Time) program koji predstavlja jednu vrstu SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) softvera. Poto PC raunar radi pod WINDOWS operativnim sistemom, koji je koncipiran za vieprogramski (Multitasking) reim rada, interaktivni kontrolni program treba da ima prioritet u korienju resursa u odnosu na druge programe (taskove). Nain kako je to ostvareno bie opisan u poglavlju 3. Nadreeni PC raunar upravljako-kontrolnog sistema je prvenstveno namenjen podrci radu merne stanice. U elementarnoj mrei sa MMS ima funkciju master vora (diktira ritam komunikacija) i moe da se smatra jednom vrstom servera. Proizvodna linija bakra je organizaciono i tehnoloki sloena celina koja objedinjuje vie proizvodnih pogona. Proizvodni procesi odvijaju se na staroj opremi sa uhodanom tehnologijom, uz skromnu automatiku i nadzor. Uvoenje monitorskog sistema kojim se prate najznaajniji procesni parametri u kljunim pogonima, pruilo je mogunost direktnog i indireknog uticaja na tok tih procesa. Prva faza ostvarena je na kljunim proizvodnim agregatima i postrojenjima: reaktor, plamena pe, konvertori, fabrika sumporne kiseline i proizvodnja energije. Svaki od navedenih pogona obuhvaen je sopstvenim monito-

14

IR-1-2/2007

rskim sistemom. Ovakvi, parcijalni sitemi proireni su dodatnim udaljenim radnim stanicama razmetenim u tehnikim slubama (slube pripreme i odravanja). Neki od pogona poeli su efikasno da koriste raspoloive mogunosti. S obzirom na veliku zavisnost parametara u razliitim pogonima, javlja se potreba za efikasnom i blagovremenom izmenom podataka meu parcijalnim sistemima, a naroito njihovom koncentracijom u kljunim slubama pripreme i organizacije proizvodnje. Da bi se udovoljilo ovim zahtevima ostvarena je sloena industrijska raunarksa mrea koja predstavlja integralni distribuirani kontrolni sistem (IDCS). Mrea je tipa LAN (Local Area Network) i zahvaljujui svojoj modularnosti doputa lako horizontalno i vertikalno irenje. HARDVERSKA OSNOVA Da bi se objasnio izbor i realizacija mrene infrastrukture potrebno je najpre razmotriti osnovne karakteristike vorova i reim njihovog rada. Osnovne jedinice nadzornih sistema su mikroprocesorske merne stanice (MMS), slika 1. To su industrijski merni ureaji ija je konfiguracija ulaznoizlaznih modula diktirana konkretnim zahtevima procesa. MMS je bazirana na mikrokontroleru Motorola MC68HC11. Poseduje interni 8-bitni AD konvertor sa 8 nezavisnih analognih ulaza. Kontroni program (izvrni sistem) sadran je kao rezidentni modul izvrne verzije u spoljnom EPROM-u. Standardna konfiguracija doputa 56 analognih (strujnih ili naponskih) ulaza i 64 + 64 digitalnih ulaznoizlaznih kanala. MMS se najee koristi za prikupljanja podataka (Data Aquisition). Zahvaljujui prisustvu viekanalnog digitalnog izlaznog modula, postoji mogunost kontrole i upravljanja procesom. Rad u lokalu obezbeuje funkcijska tastatura i LC displej. Po pravilu, mernoj stanici se pridruuje nadreeni PC kao interaktivna radna stanica. U toj elementarnoj raunarskoj mrei PC je primarni vor (Master), pa ima funkciju lokalnog servera. Taj parcijalni kontrolni sistem (slika 1) u mrenom okruenju ima sopstvenu IP adresu i predstavlja jedinstvenu celinu entitet (Entity). Entiteti su instalirani u svakom od kljunih proizvodnih pogona i neophodno je da su neprekidno u radu. Iako MMS ima sposobnost autonomnog rada 1 , preporuuje se permanentna veza sa PC raunarom da bi se obezbedio kontinuitet u praenju procesa. Fizika veza MMS PC ostvarena je (najee 2 ) direknin prikljukom na standardni serijski komunikacijski port raunara. U pitanju je asinhroni prenos po sopstveno ASP protokolu [2]. U veini proizvodnih pogona postoje dis1

Zavisno od U/I konfiguracije, MMS moe u interni RAM da memorie od 1000 do 4000 poruka merenja. 2 Za vea rastojanja koristi se par posebnih ureaja lajn kapleri (Line Couplers). 15

IR-1-2/2007

locirane slube pripreme proizvodnje, tehnikog nadzora i odravanja. Svakako da je potrebno da se i na tim mestima omogui prikaz toka procesa u realnom vremenu. Taj zahtev se reava ostvarivanjem lokalne raunarske mree entiteta sa dodatim klijent (Client) raunarima razmetenim u prostorije navedenih slubi. Veza meu PC raunarima ostvarena je UTP kablom. Na taj nain formirane su parcijalne LAN mree u pogonima. U principu, rezultati merenja uvaju se na disku lokalnog servera, ali postoji mogunost njihovog upisa u datoteke klijenta (poglavlje 2). Kada se znaju performanse lokalnih mrea, irelevantno je odakle e se uzimati podaci za istorijski pregled toka procesa. Najee se preuzimaju sa servera. U metalurkom procesu proizvodnje bakra postoji velika meuzavisnost procesnih parametara u udaljenim postrojenjima i pogonima i nuan je istovremeni uvid u njihove promene kako bi se postigli optimalni efekti. Da bi se potrebne informacije stekle na mestima donoenja odluka o uticaju na proces, trebalo je integrisati parcijalne monitorske sisteme u jedinstvenu informacijsku celinu-sloen nadzorni sistem. Ovaj zahtev trebalo je zadovoljiti sa to manje ulaganja u infrastrukturu, a to znai, iskoristiti raspoloive telefonske i druge privatne vodove gde god je to mogue. Uz to potrebno je obezbediti neophodne performanse sistema. One se ogledaju u dovoljnom vremenu odziva i pouzdanosti u radu. Za konkretne tehnoloke procese prenja i topljenja koncentrata vreme odziva sistema kree se od sekunde do nekoliko minuta. Pouzdanost podrazumeva permanentan rad svih vitalnih elemenata (entiteti) sa eventualnim retkim i kratkotrajnim (ne duim od par sati) zastojima. Analizom postavljenih zahteva, raspoloivih resursa (telefonske parice sopstvene centrale RTB-a) i performansi aktuelne mrene opreme (modemi, ruteri, bridevi, svievi...), dolo se do zakljuka da treba da se ostvari industrijska LAN mrea prikazana na slici 2. Mrea je sloene topologije, ali injenica da svi raunari rade pod WINDOWS operativnim sistemom olakava njen rad i odravanje. SOFTVERSKO OKRUENJE Kontrola rada integralnog nadzornog sistema odvija se na dva osnovna nivoa: - izvrenje svih funkcija u okviru elementarnih nadzornih sistema (entiteti) i - funkcija LAN mree sa aplikacijskim programima (serveri i klijenti). MMS raspolae sopstvenim rezidentnim izvrnim programom u EPROMu. Sastoji se od modula za testiranje (Serlftest Module), operativnog programa (Working Program Module) za merenje analognih ulaza, proveru ulaznih stanja, logiku kontrolu podataka i njihovu primarnu obradu. U sastavu radnog progra-

16

IR-1-2/2007

ma je i softverski modul za kontrolu procesa [3]. Posebnu celinu izvrnog sistema MMS ini komunikacijski softverski podsistem. Podrava serijske asinhrone komunikacije sa nadreenim vorom po posebnom ASP protokolu [2]. Sve novije verzije Windows-a podravaju rad u LAN mrei, tako da je kontrola integralne mree decentralizovane strategije i zavisi od mogunosti svakog od vorova za rad u mrenom okruenju. Da bi se uspeno izvravao kontrolni program neophodno je da server bude pod W98 operativnim sistemom - OS [4]. Za ostale vorove (klijenti) ne postoje posebni zahtevi i ogranienja. Za podrku rada MMS u nadzoru i kontroli procesa na PC raunaru razvijen je poseban interaktivni program za rad u realnom vremenu kontrolni program. Kontrolni program - SCADA razvijen je u C++ jeziku [4] i sadri vei broj modula: za podrku komunikacijama sa MMS, za prihvatanje podataka, njihovu obradu i prezentaciju u realnom vremenu u formi sinoptike slike, grafika ili tabele (slike 3 i 4), za memorisanje rezultata i za neke naknadne Off Line funkcije [5].192.168.10.4 192.168.10.7

ModemRuk_kotlova (Upravna zgrada TIR-a) 192.168.10.3

Teh_priprema

SERVER - ENTITET

Modem192.168.10.2

192.168.10.8

switch switch E- Bridge Eko

Modem Modem Modem

ModemHuston

SERVER - ENTITET 192.168.10.11

ModemSERVER - ENTITET 192.168.10.5 192.168.10.12

E- BridgeKonvertori SERVER - ENTITET 192.168.10.9

E- BridgeTeh_ Topionica

Modem switchEnergana 192.168.10.13

E- Bridge E- BridgeSumporna

192.168.10.6 Odrzavanje Teh_energane 192.168.10.14

E- Bridge192.168.10.1

Dir_energane

Tehnicki-H2SO4

Slika 2. Industrijska LAN mrea TIR-a

17

IR-1-2/2007

Poto je rad kontrolnog programa od velike vanosti za pravovremeni nadzor i voenje procesa, neophodno je da taj program dobije visoki prioritet u korienju raunarskih resursa, s obzirom na to da u Windows-u moe konkurentno da se izvrava vie programa (multitasking reim). Ovaj uslov reava se u planeru zadataka operativnog sistema (Task Scheduler) posebnim funkcijama [4]. Kako ova funkcija nije jednoznana u XP operativnom sistemu, na serveru mora da se koristi W98 OS, dok je klijent irelevantan u odnosu na operativni sistem. Iako je upravljanje radom mree decentralizovano, PC raunari rade u reimu server (onaj koji je direktno prikljuen na MMS) i klijent, koji predstavlja klasian udaljeni terminal. Postoje dve verzije kontrolnog programa OMP (Opti Merni Program) [6]: - Prva verzija se odnosi na funkciju lokalnog servera u okviru parcijalnog kontrolnog sistema. Jedna MMS podrana je samo jednim nadreenim PC raunarom, to znai da se na njemu izvrava jedan jedini serverski kotrolni program. Iako je maksimalno uopten, ovaj program se posebno prilagoava konkretnom postrojenju ili pogonu. Prilagoenje se odnosi na dinamiku sinoptiku sliku nadgledanog procesa, fiziku prirodu obuhvaenih parametara, opsege merenja i uslove generisanja alarmnih poruka. Ovaj program radi u interaktivnom reimu: inicira komunikacije sa MMS, alje komande mernoj stanici i prihvata podatke merenja. Razlikuju se dve vrste komandi: komande mernoj stanici (za samotestiranje, korekciju vremena, promenu konfiguracije U/I kanala i slino) i posredne komande za uticaj na proces (ukljuenje i iskljuenje nekih agregata). - Druga verzija kontrolnog programa instalira se na klijente u mrei i na udaljene terminale. Ovaj program moe da se izvrava na svakom od raunara (i serveri i klijenti). To znai da jedan lokalni server moe da bude udaljeni klijent drugog servera, to je vrlo est sluaj u praksi. Program je identian sa serverskim u delu prikaza parametara procesa (sinoptiki, grafiki i tabelarni). Sutinska razlika odnosi se na funkciju interakcije - kontrolni program klijenta nema mogunosti komandovanja stanicom, niti upravljanja procesom.

18

IR-1-2/2007

Slika 3. Sinoptika slika dela procesa u Topionici

Prvenstveno za potrebe daljinskog odravanja mree, ali ne samo zbog toga, na svim PC raunarima Industrijske mree TIR-a instaliran je programski paket za komunikacije PCAnywhere [7]. Ovaj komunikacijski softver definie dva statusa svakog vora: Host i Remote. Korienjem opcije dodele udaljenih resursa mogua je intervencija na svakom od servera (Host) sa ovlaenog udaljenog (Remote) raunara. Efikasnim mehanizmom lozinki (Password) sauvan je integritet informacija na svakom raunaru od neeljenog pristupa.

Slika 4. Vremenski dijagram koncentracije SO2

19

IR-1-2/2007

ORGANIZACIJA MREE Ostvareni distribuirani kontrolni sistem baziran je na integralnoj LAN mrei kao sintezi parcijalnih pogonskih mrea (Subnetworks). Parcijalne mree predstavljaju lokalne monitorske sisteme na nivou pogona ili fabrika. Sadre heterogene vorove, personalne raunare i merne stanice. Neki od PC-a funkcioniu kao serveri (Local Work Stations), drugi kao klijenti (Remote Monitoring Terminals). Svi koriste mrene performanse Windows OS i mogunosti PCAnywhere. Fizika veza meu vorovima parcijalnih mrea ostvarena je UTP (Un Twisted Par) kablom. Gde god je bilo potrebno instalirani su svievi kao pasivni elementi multipleksiranja prikljuka. Rastojanja meu agregatima i pogonima su razliita, pa su samim tim i PC raunari prostorno razmeteni. Kako RTB Bor ima sopstvenu telefonsku centralu sa privatnom telefonskom mreom, bilo je najracionalnije iskoristiti ve postojee telefonske prikljuke u prostorijama gde se postavljaju vorovi raunarske mree. Na mestima gde nije bilo telefona postavljene su iznajmljene parice kao poprene veze sa najbliom lokacijom. Poto mnoga rastojanja meu vorovima prevazilaze mogunosti direktnog prikljuivanja, bilo je potrebno instalirati neke aktivne mrene elemente. Radi se o bridevima i modemima za LAN mree (prikljuuju se na mrenu karticu). Bridevi su dvokanalni tipa HomePNA3.0, podravaju brzinu transfera od 128 Mbps na rastojanjima do 600 metara (E-Bridge na slici 2). Kod veih rastojanja primenjeni su modemi za iznajmljene linije ZyXEL791R/M. U praksi se potvrdila brzina prenosa do 4 Mbps na rastojanjima do 7 km (videti sliku2). Konfiguracija ostvarene raunarske mree nije konana, ona se horizontalno iri obuhvatanjem novih pogona ili dodavanjem novih klijenata. Kao rezultat akcije zatite ivotne sredine pre par godina instaliran je monitorski sistem za kontrolu kvaliteta vazduha u gradskoj sredini. Srednje 15minutne vrednosti meteorolokih i ekolokih parametara stiu se u Kontrolnom centru u Institutu za Bakar. Aerozagaenje je direktna posledica tehnolokih procesa u metalurkom kompleksu. Poto postoji izvesna mogunost njegovog smanjenja uticajem na procesne parametre ostvarena je veza Kontrolnog centra u Institutu sa industrijskom mreom TIR-a. Veza se ostvaruje preko modema komutiranom linijom automatskim pozivom svakih 10 minuti. U toku te seanse izvrava se automatska procedura prenosa podataka (Automatic File Transfer) i podaci o zagaenju postaju dostupni na nekom od ovlaenih PC raunara.

20

IR-1-2/2007

NAIN RADA Za efikasno voenje procesa tehnolozima je potreban pravovremeni uvid u stanje relevantnih parametara. Parcijalni nadzorni sistemi prezentiraju aktuelnu sliku procesa sa trendom promena i prognozom prekoraenja zadatih granica. Zahvaljujui tim informacijama proces moe da se kontrolie (uglavnom indirektno), tako da se postiu bolji ili se umanjuju tetni efekti. Poto je pirometalurki proces proizvodnje bakra vrlo sloen (mnoge faze u tom postupku zavise od prethodnih, a znaajno utiu na sledee), neophodna je brza i efikasna razmena informacija meu pogonima. Distribuirani nadzorni sistem prua dobre mogunosti za sinhronizaciju i usaglaavanje relevantnih parametara u cilju poboljanja proizvodnje. Zbog toga se u odgovornim slubama instaliraju udaljeni terminali nadzornog sistema na kojima se izvravaju kontrolni programi za sve pogone (kao vei broj istovremenih prozora). ZAKLJUAK Distribuirani kontrolni sistem TIR-a funkcionie nekoliko godina i potvrdio je u praksi projektovane performanse. U nekim pogonima postao je nezamenljiv u procesu praenja i evidentiranja vrednosti parametara. Njime je zamenjen mukotrpan posao popisivanja stanja mernih instrumenata, koji je, izmeu ostalog, bio podloan subjektivnim grekama izvrilaca. Pravovremenost merenja i objektivnost zapisa pruaju izvanredne mogunosti naknadnih provera i analiza. U meuvremenu, sistem se iri na nova postrojenja i pogone. Oekuje se proirenje i na kontrolu emisije tetnih materija, to treba da doprinese poboljanju radnih i ivotnih uslova. LITERATURA: 1. W S Blaschke and J Mc Gill, The control of industrial processes by digital techniques, Elsevier, Amsterdam 1976. 2. Milivojevi D, Tasi V, Karabaevi D, Communication in realized RTS systems, Conference ETRAN 2003. Herceg Novi 2003, Conference Proceedings CD 3. Milivojevi D, Software elements of MMU, Conference ETRAN 2004. Cacak, Serbia, 2004, Conference Proceedings CD

21

IR-1-2/2007

4. Miliev D, Object oriented programming in C++, Mikro Knjiga, Belgrade, Serbia, 1995 5. Milivojevi D.R, Lazi B, Tasi V, SCADA rezultat sopstvenog razvoja, asopis BAKAR broj 1. IBB Bor 2000. 6. Karabaevi D, Tasi V, Milivojevi D, Univerzalni merni program, Simpozijum YUINFO 2004, Kopaonik, 9-13.03.2004. 7. Web site: www.Pcanywhere Software Software

22

IR-1-2/2007

UDK: 669.02/09:536.712(045)=861

KONSTRUKCIJA IZOTERMI U SOLVENTNOJ EKSTRAKCIJI CONSTRUCION OF ISOTHERMS IN SOLVENT EXTRACTION V. Cvetkovski, . Gojkovi, V. Coni Institut za bakar BorIZVOD Za solventnu ekstrakciju metala potrebno je znati sadraj metala i prisutnih neistoa u rastvoru. Metali koji se ekstrahuju, mogu se podeliti u etiri grupe: 1. metalni katjoni Cu2+, Ni2+ i Co2+; 2. kompleksni metalni anjoni UO2(SO)44- i Mo8O264-; 3. kompleksni metalni katjoni MoO22+; 4. neutralne metalne vrste UO2(NO3)2. Prezentirana podela predstavlja metale koji se komercijalno proizvode u postrojenjima za solventnu ekstrakciju. Da bi se metali preveli iz vodene u organsku fazu mora da postoji meusobna hemijska interakcija. Komponenta koja je sastavni deo organske faze i koja hemijski reaguje sa metalom naziva se ekstraktant ili uopteno reagent. Kljune rei: solventna ekstrakcija metala, bakar, izoterm ABSTRACT It is required to know the content of metals and present impurities in a solution for solvent extracition of metals. Metals for extraction could be divided into four groups: 1. Metal cations Cu2+, Ni2+ 2. Complex metal anions UO2(SO)44- and Mo8O2643. Complex metal cations MoO22+ 4. Neutral metal types UO2(NO3)2 The given classification present metal of commericial production in the plants for solvent extraction. A mutual chemical interaction has to be present for metal transfer from liquid into organic phase. Component, an integral part of organic phase, and that chemically reacts with metal is called exctractant or generally reagent. Key words: solvent extraction of metals, copper, isoterm

23

IR-1-2/2007

UVOD Porast zahteva za metalima, visoka istoa metala, smanjenje kvaliteta rudnih sirovina, zahtevi za zatitu ivotne sredine, stimuliu istraivanja u iznalaenju efektivnih metoda procesiranja ruda kao i reciklau pretdhodno korienih metala. U ovoj oblasti hidrometalurgija je ostvarila i ostvarivae razvoj novih procesa, u kojoj solventna ekstrakcija nesumnjivo igra vanu ulogu u tome. LABORATORIJSKI RAZVOJNI PROGRAM Poetak u razvoju laboratorijskog programa procesiranja lunog rastvora sastoji se u upoznavanju sastava rastvora (metala, pH, NH3, hlorida, nitrata i drugo) i podlonosti rastvora za dati proces. Kada je utvren sastav, pristupa se sagledavanju metala koji se moe izdvojiti na bazi ekstrakcionih izotermi. Ako ne postoje podaci o odreenim metalima onda se ispituju reagenti za te metale i zatim odreuje metal koji se eli dobiti i koji je mogue izdvojiti solventnom ekstrakcijom po unapred odreenim uslovima. Pri tome se nastavak rada na razvoju procesa ostvaruje objedinjavanjem i usaglaavanjem svih delova tehnolokog procesa. EKSTRAKCIONE I REEKSTRAKCIONE IZOTERME BAKRA Razmotrimo luni rastvor dobijen standardnim postupkom rastvaranja mineralnih sirovina bakra sa sadrajem 2,5g/l Cu2+, ukupno1,3g/l Fe i kiselost pH 1,8. Cilj laboratorijskih ispitivanja je odreivanje uslova da se ostvari 90% iskorienje bakra, kao i da se ostvari selektivno odvajanje bakra od gvoa. Eksperimenti ukazuju da je LIX 984N, aldoksim ketoksim reagent, dobar reagent za luni rastvor (bakronosni rastvor) koji se ovde razmatra. Laboratorijska ispitivanja u Cognis kompaniji (Irska) su pokazala da LIX 984N prenosi priblino 0,24 do 0,30g/l Cu po zapreminskom % u 2 ekstrakcije - 1 reekstrakciji, i pri tome ostvaruje 90% iskorienje bakra. Za razmatrani luni rastvor kiselosti pH 1,8 vrednost prenosa bakra nalazi se u blizini nie vrednosti i iznosi 2,6g/l Cu. Jednostavnim matematikim izrazom izraunava se odgovarajua koncentracija reagenta. 2,5 g/l Cu x (0,9) / 0.26 g/l Cu, v/v% reagent = 8,7 v/v% reagent

24

IR-1-2/2007

Organski rastvor sa sadrajem 8,7 v/v% LIX 984N u odgovarajuem diluentu intenzivno se dovodi u kontakt sa lunim rastvorom u levku za odvajanje u odnosu organska faza / vodena faza, jednako 1 (organic/aqueous = O/A = 1) u periodu od 3 minuta. Posle odvajanja, vodeni rastvor se odbacuje, dok se organski rastvor koji sadri bakar intenzivno dovodi 3 puta u kontakt (minut po kontaktu), sa bogatim vodenim rastvorom za reekstrakciju (Izlazni rastvor koncentrovani elektrolit iz reekstraktora ka elektrolizi, sa sadrajem 50 g/l Cu i 160 g/l H2SO4 - Pregnant Electrolyte = P.E.) takoe pri O/A = 1. Rezultat ovog procesa je novi organski rastvor koji odgovara reekstrahovanoj organskoj fazi (Stripped Organic = S.O.) koja nastaje pri kontinualnom procesu jednostepene reekstrakcije. Novopripremljeni reekstrahovani organski rastvor (S.O.) i luni rastvor se uravnoteava pri razliitim zapreminskim odnosima organske prema vodenoj fazi intenzivnim kontaktom u periodu od 3 do 10 minuta u levku za odvajanje ili u mikserima. Posle odvajanja, respektivni organski i vodeni rastvori se filtriraju i analiziraju. Organski rastvori se analiziraju na bakar (i po potrebi na gvoe) a vodeni rastvori samo na bakar. Rezultati su prikazani u tabeli 1 i na slici 1.Tabela 1. Ravnoteni ekstrakcioni parametri Ekstrakcija O/A 10/1 5/1 2/1 3/2 1/1 1/2 1/5 S.O. Bakronosni Rastvor Organska faza 2,04 2,28 2.96 3,26 3,70 4,19 4,35 1,80 2.5 Vodena faza 0,07 0,09 0,17 0,26 0,51 1,24 1,94

25

IR-1-2/2007

Slika 1. Ravnotena ekstrakciona izoterma

Reekstrakciona izoterma se dobija na istovetan nain: U ovom sluaju uravnoteavanjem vodenog rastvora - odbakrenog elektrolita iz elektrolize ka reekstraktoru, 30 g/l Cu i 190 g/l H2SO4 (Stripped Electrolyte = S.E.) sa zasienim organskim rastvorom (Loaded Organic = L.O.) pri razliitim O/A odnosima. Rezultati su prikazani u tabeli 2 i na slici 2.Tabela 2. Ravnoteni reekstrakcioni parametri Ekstrakcija O/A 10/1 5/1 2,5/1 1/1 1/2 1/4 L.O. S.E. Organska faza 1.76 1,38 1,21 1,07 1,01 0,98 3,90 30,7 Vodena faza 51,3 43,2 37,7 33,8 32,3 31,2

26

IR-1-2/2007

Slika 2. Ravnotena reekstrakciona izoterma

Dobijene izoterme su jedinstvene s obzirom na procesne uslove pod kojima su dobijene. Ako se bilo koji od parametara promeni, na primer koncentracija reagenta, koncentracija bakra u lunom rastvoru, pH vrednost rastvora, koncentracija kiseline u rastvoru za reekstrakciju, temperatura i drugo, onda se dobija drugaija izoterma. Manje promene na jednom ili dva od pomenutih parametra, ne zahtevaju izradu nove izoterme. LITERATURA 1. Going to extremes is our business, MCT Redbook, Cognis 2. Kordosky, G., Virging, M., BoleyB., Equilibrium Copper Stripp Points as a function of Temperature and other Operating parameters: Implication for Commercial Copper Solvent Extraction Plants Tsinghua Science and Technologz, Vol 11 (2), April 2006, pages 160-164.

27

IR-1-2/2007

UDK: 549:552.3(045)=861

PRILOG POZNAVANJU PETROLOKO - MINERALOKIH KARAKTERISTIKA LEITA CEROVO KOD BORA CONTRIBUTION TO PETROLOGICAL MINERALOGY CHARACTERISTICS OF DEPOSIT CEROVO FROM BOR Slaana Krsti1, Vesna Ljubojev, Miroslava Maksimovi Institut za bakar BorIZVOD U radu su prikazani osnovni podaci o dosadanjim petroloko-mineralokim ispitivanjima u leitu Cerovo. Geoloko istraivanje je obavljeno, pre svega, istranim buenjem vertikalnim istranim buotinama po istranim profilskim linijama. Sva istraivanja praena su, pored drugih, i petroloko-mineralokim ispitivanjima. Na taj nain odreene geoloke sredine i njihovi tipovi hidrotermalnih izmena stena definiu radne sredine leita Cerovo, a kratak petroloko - mineraloki prikaz predmet je ovog rada. Kljune rei: leite, istrano buenje, petroloko - mineraloka ispitivanja, tipovi hidrotermalnih izmena, geoloka sredina. ABSTRACT Basic facts shown in petrology-mineralogical characteristics excavation so far in the deposit Cerovo. Geological prospecting has been done by prospecting drilling was done verticaly prospecting drilling by prospecting profile lines. All excavations ware followed by petrology-mineralogical prospecting. In that some geological enviroments and their types of hydrothermal changes define working enviroments in the deposit Cerovo and mineralogy-petrological characteristics, which compact (basic) description is object of this work (text). Key words: deposit, prospecting drilling, petrology-mineralogical excavation, types of hydrothermal changes, geological environment.

UVOD Rudno polje Mali Krivelj-Cerovo nalazi se oko 10 km severozapadno od Bora, u slivu Kriveljske reke. U okviru ovog rudnog polja nalazi se nekoliko leita bakra, od kojih je i leite "Cerovo. U neposrednoj blizini leita je povrinski kop Cementacija 1- Kraku Bugaresku koji je u eksploatisan do 31.12.2002. godine. Leite bakra Cerovo, nalazi se u krajnjim severnim delovima hidrotermalno izmenjene zone Mali Krivelj-Cerovo (slika 1.).28

IR-1-2/2007

Slika 1. Panoramski snimak prostora Cerovo-Veliki Krivelj

Postojanje leita potvreno je geolokim istraivanjima od 1965. do 1967. god. PRIMENJENA METODOLOGIJA ISTRAIVANJA Leite bakra Cerovo je hidrotermalno izmenjena zona koja je povremeno istraivana od najranijih perioda vezanih za rudarstvo borskog magmatskog kompleksa. Istraivanja rudnog polja Mali KriveljCerovo (slika 2.) zapoeta su poetkom prolog veka i trajala su neprekidno sve do kraja 2003. godine.

Slika2. ematski prikaz rudnih tela u rudnom polju Mali Krivelj-Cerovo

29

IR-1-2/2007

Posleratni period je doneo sasvim novi pristup geolokom istraivanju. Odlikuje se sistematinou pri projektovanju istranih radova. Sistematinost u istraivanju ogleda se u: - postupnosti, - primenjenoj metodologiji i - kvalitetu izvedenih radova. Istraivanja rudnog polja Mali KriveljCerovo obavljana su u fazi: - regionalnih istraivanja, u okviru izrade Detaljne geoloke karte Timokog magmatskog kompleksa (TMK), razmere 1:10.000 (regionalna geohemijska prospekcija, osnovna gravimetrijskogeomagnetna ispitivanja, aerogamaspektrometrija i dr.); - osnovnih istraivanja u okviru rudnog polja, po reoj mrei istranih radova i - detaljnih istraivanja pojedinih lokalnosti do kategorija rudnih rezervi potrebnih za projektovanje i otvaranje leita. U posleratnom periodu istraivano je do 2003. godine pri emu su primenjeni geoloki geohemijski i, geofiziki radovi, istrano buenje i rudarski radovi. Geoloki radovi obuhvatali su: - sistematsko geoloko kartiranje rudnog polja Mali Krivelj Cerovo u razmeri 1:50.000; - u okviru izrade Osnovne geoloke karte SFRJ razmere 1:25.000; - na bazi pretdhodnih radova uraene su faktoroloko-strukturoloke karte razmere 1:10.000, kao i sintetika karta strukturno-tektonskih odnosa razmere 1:50.000. GEOLOKA ISTRAIVANJA U RUDNOM POLJU MALI KRIVELJ CEROVO Mineraloko-petroloka ispitivanja u rudnom polju Mali Krivelj-Cerovo bila su intezivna i redovno pratila geoloka istraivanja, kao i istrano buenje. Uraeno je nekoliko hiljada rudnih i petrografskih preparata i izvreno njihovo determinisanje. Na ovaj nain istraen je petroloki sastav rude i okolorudnih jalovih stena, detaljno je prouena mineralna parageneza i mineralnih pojava, strukturno-teksturne karakteristike rude, veliine zrna, stepen orudnjenja, nain pojavljivanja mineralizacije, kao i mnoge druge bitne karakteristike, kako sa stanovita geologije, tako i pripreme mineralne sirovine.

30

IR-1-2/2007

Postignuti rezultati dosadanjih istraivanja u rudnom polju Mali Krivelj-Cerovo U rudnom polju, prema uslovima obrazovanja i mineralnim paragenezama, izdvojeni su sledei genetski tipovi leita: - porfirska leita bakra, - masivno-sulfidna leita bakra, - leita cementacione zone, - ina leita bakra, - kao i pojave rudnih brea u tektonskim zonama, od kojih su pojedina i od ekonomskog znaaja. Leite Cerovo Rudno leite Cerovo je smeteno unutar hidrotermalno izmenjene i mineralizovane zone pravca pruanja SZ - JI. Rudonosni prostor dug je oko 6 km. Leite je sistematski istraivano buotinama dubine izmeu 500 i 900 m. Istranim buenjem, istraeno je i okontureno porfirsko leite Cerovo. Rudno leite Cerovo je nabueno 1965. godine buotinama B-1 i B-7, koje su imale prospekcijski karakter u sklopu osnovnih geolokih istraivanja rudnog polja. Istrano buenje u leitu Cerovo U leitu Cerovo nastavljena su detaljna geoloka istraivanja kontinuirano do danas vertikalnim geolokim istranim buotinama sa povrine terena. Ukupno su izbuene 73 buotine. Ovim je leite Cerovo okontureno a zbir geolokih istranih buotina dostigao je 34.669,00 metara. - Jezgra istranih buotina rudnog leita Cerovo oprobavana su na sledei nain: Uporedo sa geolokim kartiranjem jezgra buotine, uzimane su pojedinane probe po itavoj duini buotina, osim intervala za koje je kartiranjem utvreno da nisu mineralizovani. Duinski interval oprobavanja iz buotina iznosio je: 2 m, 5 m i 10 m. U sluaju oprobavanja nemineralizovanih intervala, ovaj interval iznosio je 20 m. Svaka pojedinana proba analizirana je na Cu, S. Sjedinjavanjem pojedinanih proba, sa duinskih intervala od 10 m, 15 m i 20 m, formirane su kompozitne probe koje su analizirane na Au, Ag, a, u manjem obimu, i na Cuox, Mo, Fe3O4. Iz tabele 1. se vidi da su tokom detaljnih istraivanja leita bakra Cerovo, uzete probe i uzorci iz istranih buotina za potrebe ispitivanja: - hemijskog sastava stenske mase,31

IR-1-2/2007

- petroloko-mineralokih karakteristika stenske mase, - fiziko-mehanikih karakteristika stenske mase i - tehnolokih karakteristika rude.Tabela 1. Pregled broja uzetih proba i uzoraka u leitu Cerovo za odreena isipitivanja Ukupno 8792 Hemijska ispitivanja Broj proba 8.048 Mineralokopetroloka ispitivanja Broj uzoraka 670 Fizikomehanika ispitivanja Broj uzoraka 40 Tehnoloka ispitivanja Broj uzoraka 34

REZULTATI PETROLOKO - MINERALOKIH ISTRAIVANJA Petroloko-mineralokim ispitivanjima utvren je mineralni sastav stena i rude, odreivanje vrste stena i njihovih alteracija, te rasprostranjenja pojedinih minerala u odreenim tipovima orudnjenja. Petroloke karakteristike leita bakra Cerovo Leite bakra Cerovo izgraeno je od hidrotermalno izmenjenih vulkanita i vulkanoklastita. Zonalnost hidrotermalnih izmena je jae izraena po vertikali, odnosno po dubini, a manje po horizontali. Izdvojene su dve zone: oksidacionocementaciona i primarna zona. U oksidaciono-cementacionoj zoni su izraene hidrotermalne promene: kaolinizacija, limonitizacija, hloritizacija; dok su u primarnoj zoni izraene: silifikacija, sulfatizacija, epidotizacija, piritizacija. - Kaolinizacija se ogleda u tome to su fenokristali femskih minerala delimino ili potpuno pretvoreni u minerale glinovitih alteracija: kaolinit, pirofilit, halojzit. Fenokristali plagioklasa su najveim delom kaolinisani, delom pretvoreni u kalcit, sericit, ree anhidrit. - Silifikacija je zastupljena u razliitim oblicima pojavljivanja. Kvarc se javlja u vidu nagomilanja (nepravilnih polja), uglavnom ksenomorfan, kvarc-anhidritskih ica ili u meuprostorima plagioklasa. Retko se sreu bipiramidalne forme jae korodovane. - Sericitizacijom su fenokristali plagioklasa delimino ili potpuno pretvoreni u sericit. Mestimino se zapaa i pretvaranje biotita u sericit, du pravaca cepljivosti.

32

IR-1-2/2007

- Hloritizacija femskih minerala dovela je do stvaranja hlorita, retko listiastog hlorita (penin). - Epidotizacija je predstavljena pretvaranjem femskih minerala u epidot. U manjoj meri epidot je nastao na raun plagioklasa. - Sulfatizacija se javlja na raun pretvaranja plagioklasa, retko femskih minerala u anhidrit. Gips i anhidrit se javljaju u vidu nepravilnih nagomilanja ili kao ilice. Mestimino se kroz gips zapaaju relikti anhidrita, to ukazuje da je nastao hidratacijom anhidrita. - Zeolitizacija predstavlja pretvaranje plagioklasa, retko hornblende u zeolite. Retko se sree intenzivna zastupljenost zeolita kroz osnovnu masu u vidu sferolitnih nagomilanja. - Kalcitizacija predstavlja delimino ili potpuno pretvaranje plagioklasa i femskih minerala u kalcit. Monoliti iz primarne zone imaju najbolje mehanike karakteristike. Meutim, u masi, zbog prisustva diskontinuiteta, one se umanjuju. Idui od povrine terena, uoavaju se, u okviru dve glavne zone (oksidaciono-cementaciona zona i primarna zona), jo nekoliko razliitih podzona. Primarna zona je, uglavnom, izgraena od silifikovanih, piritisanih, sulfatisanih i epidotisanih andezita. Bez obzira na tip izmene, monoliti iz ove zone su, uglavnom, vrsti i imaju veliku otpornost na smicanje. Posmatrajui zonu kao celinu, vrednosti parametara vrstoe i smicanja monolita, znatno se umanjuju. Brojne pukotine i rasedni diskontinuiteti znatno smanjuju vrednosti fiziko-mehanikih parametara, to direktno utie na stabilnost kosina etaa kopa. Na fiziko-mehanike osobine piroklastinih stena najvei uticaj ima vrsta veziva. Ukoliko je cement lavini, vrstoa na pritisak i smicanje je vea nego kod piroklastita sa tufoznim vezivom. U primarnoj zoni, gde su piroklastiti slabije izmenjeni, diskontinuiteti su osnovni faktor od kojih zavisi stabilnost kosina. Primarni deo je, uglavnom, izgraen od stena manje izmenjenih do sveih sa ouvanom strukturom, a i ako je bilo izmena, one su uglavnom uticale na poboljanje fiziko-mehanikih osobina (silifikacija). Izmene stena u oksidacionoj zoni nisu samo posledica hidrotermalnih procesa, ve i uticaja descedentnih rastvora. Kaolinisani andezit ima relativno malu vrstou na pritisak i smicanje, a posle dueg stajanja, pod uticajem egzogenih faktora prelazi u homogenu, plastinu masu. Dok su u sveem stanju, kaolinisani andeziti imaju, donekle, ouvanu porfirsku strukturu. Za stabilnost kosina, kaolinisani andeziti su znaajni mehaniki diskontinuiteti. Bojeni minerali su najee izbeljeni i pretvoreni u kaolinit. Obino du33

IR-1-2/2007

povrina diskontinuiteta je prisutna limonitizacija koja jo vie pojaava nestabilnost. Za razliku od kaolinisanih andezita, hloritisani andeziti imaju relativno dobru vrstou na pritisak i smicanje. Postojanost na uticaj egzogenih faktora je mnogo bolja nego u sluaju kaolinisanih andezita, pa su hloritisani andeziti relativno povoljna radna sredina. Hloritisani andeziti imaju ouvanu porfirsku strukturu sa izbeljenim bojenim mineralima koji prelaze u hlorit. Hloritizaciju obino prati kaolinizacija i ukoliko je ta izmena intenzivnija fiziko-mehanike karakteristike se menjaju, vrednosti parametara se smanjuju. Pukotine (prsline) su uglavnom mreaste i prisutne su u oksidacionocementacionoj i u primarnoj zoni. Ispuna ovih pukotina je u oksidacionocementacionoj zoni gips, kalcit i kvarc. U primarnom delu, pukotine su najee ispunjene gipsom i kvarcom. U oksidaciono-cementacionoj zoni, sreu se zjapee pukotine, delimino ispunjene kalcitom, a ima i pojava manjih kaverni. I u oksidacionoj i u primarnoj zoni, pukotinska ispuna je mineralizovana. Kartiranjem jezgra buotina primeeno je nekoliko ustaljenih familija pukotina, subvertikalne, pod uglom od 60 i pod uglom 30. Rasedne zone su, takoe, ustanovljene kartiranjem jezgra buotina. Postojanje rasednih zona je jo vie intenziviralo proces degradacije osnovne stene, pa se u nekim sluajevima ne moe odrediti osnovna stena. U nekim rasednim zonama prisutne su partije plastine gline koja ima svojstvo bubrenja. Tektonske zone su, uglavnom, karakteristine za oksidacionocementacionu zonu gde se debljina u buotinama kree od 1-20 m. Rasedne zone, pored tektonski zdrobljenog materijala i zaglinjene kvaziplastine mase su i nosioci mineralizacije - orudnjenja. Rasedni i pukotinski sistemi su bili glavni putevi kojima su se kretali hidrotermalni rastvori i predstavljaju jedan od glavnih inilaca pri stvaranju orudnjenja. Deluvijalno-eluvijalne naslage su debljine u zavisnosti od reljefa, od 2 do 10 m. Povrinski pokriva grade mrke deluvijalne gline koje su u dubljim delovima pomeane sa komadima raspadnute matine stene. Mineraloke karakteristike leita bakra Cerovo Mineraloke karakteristike (vrsta rude, fizike karakteristike, strukturnoteksturne, veliina i oblik zrna, krtost, magmetinost i druge karakteristike rudnih minerala) znaajne su za pripremu mineralnih sirovina. Makroskopski izgled rude prikazan je na slikama 3. i 4.

34

IR-1-2/2007

Mineraloka ispitivanja su obuhvatila rudne preparate iz jezgra buotina. Izvrena je determinacija prema procentualnoj zastupljenosti rudnih minerala u preparatu: pirit, halkopirit, pirhotin, sfalerit, hematit, magnetit, rutil, bornit, halkozin, galenit, molibdenit, tetraedrit, kovelin, markasit, digenit (slika 5 i 6).

Slika 3. Sitno-iliaste impregnacije pirita (tamno) u silifikovanoj osnovi (belo)

Slika 4. Koncentracije sulfida (tamno) u silifikovanoj (belo) i hloritisanoj (zeleno) osnovi

Slika 5. Metablast pirita hipidiomorfan i delimino kataklaziran (metalino)

Slika 6. Impregnacije pirita, sfalerita i halkopirita (tamno) u silifikovanoj osnovi (svetlo)

ZAKLJUAK Leite bakra Cerovo izgraeno je od hidrotermalno izmenjenih vulkanita i vulkanoklastita (silifikovanih, piritisanih, sulfatisanih i epidotisanih andezita). Leite bakra Cerovo pripada porfirskim leitima velikih razmera, koja su formirana oko i iznad intruziva porfirske strukture, a karakterie se tokverkno-impregnacionim varijetetom rude i zonalnim rasporedom hidrotermalnih alteracija. Ono nosi sva obeleja koja su karakteristina za porfirska leita smetena u vulkanogenim kalko-alkalnim kompleksima, u koje su se utisnule male intruzije istih magmi (Jankovi, 1990).

35

IR-1-2/2007

Zonalnost hidrotermalnih izmena je jae izraena po vertikali, odnosno po dubini, a manje po horizontali. Hloritizacija je redovno prisutna i lokalno praena epidotizacijom. Sericitizacija i kaolinizacija, uglavnom, nastaju na raun bezbojnih sastojaka-feldspata, a kod bazinijih tipova istovremeno se javlja i kalcifikacija. Samo lokalno, kalcifikacija pogaa i Fe-Mg silikate, kada se jednovremeno javlja sa hloritizacijom. U celom andezitskom kompleksu, u okviru orudnjene zone, razvijen je proces sulfatizacije koji se karakterie pojavama anhidrita, ree gipsa. Zajedno sa ovim procesima, razvijen je i proces zeolitizacije. Silifikacija se samo lokalno jae manifestuje u izmenjenim andezitima i praena je jaom piritizacijom. ini kvarc je lokalno koncentrisan. Kvarc je ee sa karbonatom (kalcitom), a nije redak sluaj da prati i anhidrit sa gipsom. U ovim kvarcnoiliastim koncentracijama male debljine, skoro redovno se javljaju i rudni minerali. Determinisani su sledei rudni minerali: pirit, halkopirit, pirhotin, sfalerit, hematit, magnetit, rutil, bornit, halkozin, galenit, molibdenit, tetraedrit, kovelin, markasit, digenit. LITERATURA 1. orevi Gojko: Petroloki i mineraloki izvetaji o vrenim ispitivanjima na uzorcima iz jezgara buotina leita Cerovo; 1960-1995 g., Arhivski fond Zavoda za geologiju, Institut za bakar Bor. 2. Jankovi S., Jelenkovi R., Koelj D.: Borsko leite bakra i zlata, 2002. RTB Bor Institut za bakar Bor.

36

IR-1-2/2007

UDK: 549:552.3(045)=861

PETROGENETSKE KARAKTERISTIKE KVARCITA OKA KURUGA I KVARCITA KAONA PETROGENETIC CHARACTERISTICS QARTZITE AT OKA KURUGA AND QARTZITE AT KAONA Slaana Krsti1, Vesna Ljubojev, Mile Bugarin Institut za bakar BorIZVOD U radu su prikazani osnovni podaci o petrogenetskim karakteristikama kvarcita oka kurugai kvarcita Kaona. Sva istraivanja praena su, pored drugih, i petroloko-mineralokim ispitivanjima. Na taj nain odreene su geoloke sredine, a kratak petroloko - mineraloki prikaz predmet je ovog rada. Kljune rei: kvarciti, petrogenetske karakteristike, petroloko - mineraloka ispitivanja, geoloka sredina. ABSTRACT: Basic facts shown in petrogenetic characteristics quartzite at oka Kurugaand quartzite at Kaona. All excavations ware followed by petrology-mineralogical prospecting. In that some geological environments, and mineralogy-petrological characteristics which compact (basic) description is object of this work (text). Key words: quartzite, petrogenetic characteristics, petrology-mineralogical excavation, geological environment.

UVOD Kvarciti oka kuruge, nalaze se na severoistonim padinama planinskog masiva Crni vrh, udaljeni od oko 18 km, vazdunom linijom, od Bora. Prostorno se nalaze u hidrotermalno izmenjenoj zoni Lipe. Od hidrotermalnih izmena posebno su interesantne izmene tipa hidro i sekundarnih kvarcita, za koje su, esto, vezane pojave zlata. Izdanci hidrokvarcita istraivani su na vie lokalnosti. Stepen istraenosti je razliit. Izraunati stepen istraenosti leita zlatonosnih hidrokvarcita oka kuruga, gde se kao osnova uzimaju bilansne rezerve (A+B) kategorije, iznosi 82.51%. Kvarciti Kaone se nalaze u istonoj Srbiji oko 15 km zapadno od Kueva. Ui lokalitet Kornjica (slika 1.a i b) nalazi se 5 km od magistralnog puta MajdanpekBeograd. Stepen istraenosti kvarcita na lokalitetu Kaone je mali. Postoje realni37

IR-1-2/2007

izgledi da bi se kompaktni kvarciti, kao kvalitetnija sirovina, mogli koristiti za dobijanje silicijum-metala, odnosno za silumine.

a.

b. Slika 1. Panoramski snimak izdanka kvarcita Kaona (a. i b.)

GEOLOKA GRAA OKA KURUGE I KAONE ira okolina oka kuruge izgraena je od hidrotermalno izmenjenih hornblenda augitskih andenzita (slika 2.). Od hidrotermalnih izmena zastupljene su alunitsko-dijasporska facija alteracija tipa sekundarnih kvarcita, koju lateralno smenjuju: sericitizacija, kaolinizacija, sulfatizacija i propilitizacija. U obodnim delovima zapaeno je prisustvo kvarca upljikave teksture, koji predstavlja relikte delovanja kiselo-sulfatnih rastvora na okolne stene andezitskog sastava (orevi, 1997). Zlato se u hidrokvarcitima javlja u vidu impregnacija, u koncentracijama do 2g/t. Sekundarni kvarciti predstavljeni su silifikovanim i alunitisanim andezitima sa dijasporom. Prema obodu smenjuju ih sericitizacija, kaolinizacija, delom i silifikacija. Pri tome, plagioklasi su potpuno pretvoreni u sericit i minerale glinovitih alteracija i pirit. Kvarc se javlja u vidu ksenomorfnih nagomilanja. Ispod rudnog tela javlja se sulfatizacija koja se manifestuje najee u vidu ilica gipsa debljine do 3 cm (Koelj, 2002).

38

IR-1-2/2007

Slika 2. Popreni i poduni geoloki profil oka kuruge

Kaolinizacijom su, najveim delom, zahvaeni plagioklasi. Pri povrini rudne zone, uz kaolinizaciju, javlja se i limonitizacija koja je nastala kao posledica raspadanja pirita. Propilitizacija je, najveim delom, predstavljena hloritizacijom kojom su zahvaeni femski minerali. Najstariji pirit vezan je za propilitsku fazu izmena, tako da se, retko, zapaaju prave pseudomorfoze pirita po amfibolu. Ua okolina leita zlatonosnih hidrokvarcita oka kuruga, izgraena je od: - silifikovanih, piritisanih i kaolinisanih andezitskih vulkanita, koji su zastupljeni u obodnim delovima alunitskih hidrokvarcita; - sulfatisanih, kaolinisanih, silifikovanih i piritisanih andezitskih vulkanita, koji se lokalno javljaju, u okviru intenzivno tektoniziranih partija izmenjenih vulkanita a sulfatizacija se, javlja u vidu ilica gipsa; - piritisanih alunitskih hidrokvarcita sa dijasporom, koji se javljaju ispod zone zlatonosnih hidrokvarcita. ilice enargitske mineralizacije javljaju se retko, kroz alunitske hidrokvarcite. Sadraji bakra kreu se od 0,27% do 0,71%. Sadraji zlata, od 0,1 do 1,0 g/t, srebra od 3,0-7,0 g/t; - Hidrokvarciti, su predstavljeni, delom, monokvarcitima u kojima se sreu i partije sa malo kaolinita ili alunita a ;esto pokazuju breastu strukturu sa fragmentima razliite veliine (najee od 0,5 do 1cm).

39

IR-1-2/2007

Limonit je redovno prisutan, kao produkt oksidacije pirita, u uslovima zone oksidacije. Javlja se u veim ili manjim koliinama, u vidu prevlaka, skrama, ree u vidu nagomilanja. Postepeno, sa dubinom limonitisani hidrokvarciti prelaze u piritisane, silifikovane, kaolinisane i alunitisane andezitske vulkanite koji mestimino predstavljaju i prave hidrokvarcite sa piritom i icama enargita, tenantita i tetraedrita. Podruje Kaone izgraeno je, uglavnom, od kristalastih kriljaca u okviru koga su smeteni kvarcni metakonglomerati (slika 3). Jugoistone i jugozapadne delove ovoga terena ine sedimentne tvorevine miocenske starosti.

Slika 3. Geoloki stub Kaone 1:20 000

Kvarciti i kvarcni konglomerati Kaone nalaze se na samom elu navlaenja proterozojskih i staropaleozojskih kompleksa Moravske zone preko mezozojskih tvorevina Golubako-Gornjake strukturne jedinice. Mezozojski sedimenti istonije od Kaone predstavljaju samo podlogu na koju su navueni vend-kambrijske formacije. U sluaju Kaone to je jo oiglednije (slika 4.): preko hloritskih kriljaca najviih horizonata venda (Sep ), direktno se nastavljaju kambrijski metabaziti i filitoidi (Fab ), metavulkaniti, metapeliti i metapsamiti (Sab ) i metadijabazi (Sq ).

40

IR-1-2/2007

Legenda: 1.Konglomerati, peari i glinci, 2. Crveni peari, konglomerati i glinci, 3. Metabaziti i filitoidi, 4. Kvarciti i kvarcni konglomerati, 5. Hloritskoalbitsko-epidotski kriljci Slika 4. Geoloki profil Kaone

Izmeu navedenih serija nalaze se kvarciti i kvarcni konglomerati, relativno male debljine (nekoliko desetina metara), koji su posluili kao reperi za razdvajanje pojedinih lanova kambrijske serije, ali i venda od kambrije. Geolokim istraivanjima od 1988.god.do 1989. godine, ustanovljeno je da se radi o seriji kvarcita debljine i do 150 m, u vidu paketa (slojeva), iji se kvalitet mikroskopski razlikuje po kompaktnosti, debljini, granulometrijskom sastavu itd. Radi se o metakonglomeratima koji su u pojedinim paketima kompaktni, jedri, bele boje, dok drugi paketi koji naleu preko prethodno pomenutih, ili lee ispod njih, imaju jasno izraen granulometrijski sastav cementovan kvarcno-sericitskim vezivom. Oprobavanjem izdanaka (slika 5.a i b)potvruje se geoloki sastav da su najbolje izbeljene, kompaktne serije najzastupljenije u jugozapadnom delu terena.

a Slika 5. Izdanak kvarcita na povrini terena (a i b)

b

41

IR-1-2/2007

PETROGENETSKE KARAKTERISTIKE KVARCITA OKA KURUGA I KVARCITA KAONA Prema postanku i stepenu koncentracije metala oka kuruga predstavlja hidrotermalno-vulkanogeno leite bakra, koje je ujedno i nosilac epitermalne mineralizacije zlata visoke sulfidacije. Ovaj tip epitermalnog leita zlata je preteno vezan za vulkanogeno-intruzivne komplekse kalko-alkalne magme, iji je prostorni poloaj kontrolisan strukturama razlamanja. Senonski andezitski vulkanoklastiti su intenzivno hidrotermalno metasomatskim procesima zamenjeni kvarcom, delimino mineralima glinovitih alteracija: kaolinitom, alunitom, dikitom i piritom. Pirit se javlja u vidu ilica, pri emu moe biti udruen sa mineralima bakra: enargitom, tenantitom, tetraedritom. Prostorno, leite visoke sulfidacije, smeteno je blie apikalnim delovima matinog magmatskog intruziva ijom se degazacijom oslobaaju komponente koje se nalaze u epitermalnim leitima zlata. Sadraj zlata opada sa dubinom. Povien sadraj zlata vezan je za zonu sa enargitskom mineralizacijom, kao i za zone iznad prostora, u kojima je izraeno prisustvo kvarcnih ica i kvarcnih kapa sa sulfidima (pirit). Zlato se deponuje u slobodnim prostorima, u okviru viefaznih procesa breiziranja kvarcnih ica i silicijskih masa. Ovo breiziranje, odnosno stvaranje sredina sa poveanom permeabilnou bitan je preduslov za obrazovanje visokih koncentracija zlata, pri emu se u ovim zonama jasno zapaa vertikalna zonalnost. Proces breiziranja je esta pojava na prostorima u kojima se javlja mineralizacija zlata. Sa stanovita epitermalne mineralizacije zlata intruzivnohidrotermalne bree su znaajnije jer se njihov nastanak vezuje za procese intrudovanja magme i delovanja hidrotermalnih rastvora. Freatomagmatske bree su sluile kao dovodni kanal hidrotermalnim rastvorima. Pojava hidrotermalnih freatomagmatskih brea ukazuje na vezu izmeu porfirskih intruzija i meteorske vode prilikom njihovog poniranja do blizine intruzivnog tela. Nastanak freatomagmatskih brea vezuje se za freatomagmatske eksplozije. Glavne strukture su kontrolisale utiskivanje magme i omoguile dovoenje meteorskih voda u kontakt sa dajkovima. Freatomagmatske eksplozije su nastale naglim irenjem podzemnih voda, usled snanog kljuanja, kada su dolazile u kontakt sa visoko utisnutim intruzijama. Na taj nain nastale su bree koje su obino grubo ovalnog oblika, vertikalnog do subvertikalnog pada. Odlomci su sitno do srednjezrni sa relativno dobro zaobljenim ivicama usled dueg transporta ili obnavljanja eksplozija i dodatnog usitnjavanja (Koelj, 2002).

42

IR-1-2/2007

U domenu freatomagmatskih brea oka kuruge dolo je (najverovatnije) do formiranja blatnjavog vulkana, koji je egzistirao u due vreme. Kao rezultat takve aktivnosti formiran je tufni materjal, odnosno, tufni prsten oko vulkana. Delovanjem hidrotermalnih rastvora tufovi su najveim delom silifikovani. Aktivnost vulkana bila je promenljivog intenziteta, to moe dovesti do stvaranja pseudoslojevite silicije koja je karakteristina za centralne delove blatnjavog vulkana. esto se moe videti pseudoslojevitost razliitih nijansi sivih boja. Freatomagmatske eksplozije, obino su premineralizacione, ali se esto javljaju i u toku stvaranja mineralizacije, kada su intramineralizacione. Opta karakteristika ovih leita je zonalnost hidrotermalnih alteracija, dominantna mineralizacija Cu-Au-As i veza sa kalko-alkalnim kompleksima. Na vrhu rudonosnog sistema egzistirao je otvoreni sistem (iznad dovodnog kanala hidrotermalnih rastvora), gde je lokalno preovladavalo sekundarno kljuanje i meanje sa meteorskim vodama oksidnog karaktera. U tim prostorima (prostori hidrokvarcita) cirkulisali su rastvori sa zlatom i podreeno srebrom, gde je dolazilo do odlaganja samorodnog zlata i elektruma, i formiranja epitermalne mineralizacije. Ispod prostora hidrokvarcita sreemo se sa vulkanogenohidrotermalnim masivno-sulfidnim rudnim telima bakra, koja su nosioci epitermalne mineralizacije zlata visoke sulfidacije. U tim prostorima dolo je do naglih promena parametara fiziko-hemijskih karakteristika rastvora, naglog zasienja rastvora i izdvajanja sulfidnih minerala, i zlata (Koelj,1999). Od hidrotermalno-metasomatskih pojava javljaju se: silifikacija, kaolinizacija, alunitizacija, piritizacija. Intenzitet hidrotermalno-metasomatskih procesa je razliit u pojedinim delovima leita, odnosno, mogu da se kroz monokvarcite, jave manje partije sa vie kaolinita i alunita, kao i da se kroz silifikovane, kaolinisane, piritisane i alunitisane andezitske vulkanite jave manje partije monokvarcita. Oko hidrokvarcita zastupljene su hidrotermalne izmene nieg intenziteta, predstavljene sekundarnim kvarcitima i argilitima. Dominantne mineralne vrste u pomenutim zonama hidrotermalno izmenjenih stena su: kvarc, alunit, dijaspor, dikit, kaolinit, ilit. Zajedniko obeleje hidrokvarcita je delimino sauvana andezitska struktura, o kojoj se moe suditi na osnovu upljina u kvarcu. One odgovaraju nekadanjim fenokristalima hornblende, biotita, augita i plagioklasa. Prisustvo hidrokvarcitaupljikave silicije, ukazuje na ekstremno kisele uslove i intenzivno luenje andezita kiselo-sulfatnim rastvorima na temperaturi od oko 2500C., Pri tom je stepen izluenosti hidrokvarcita u direktnoj zavisnosti od intenziteta i duine hemijskih reakcija (izluivanja), kao i od fiziko-hemijskih karakteristika rastvora (SO2, HCl). Izmene tipa sekundarnih kvarcita predstavljene su mineralima silicijske i alunitske grupe. Njihovo stvaranje vreno je iz rastvora irokog temperaturnog dijapazona, sa pH-potencijalom neto viim od 2. Na viim temperaturama (>43

IR-1-2/2007

3000 C) hidrotermalnog stadijuma nastali su: andaluzit i korund, a na niim: alunit, minerali kaolinske (kaolinit, dikit, dijaspor, pirofilit) i ilitske grupe (ilit, sericit), sa izraenim silifikovanjem stena (Koelj, 2002). Mineralni sastav epitermalne mineralizacije karakterie prisustvo primarnih minerala bakra (kovelin, halkozin), sulfida olova i cinka (galenit, sfalerit), kao i sulfosoli bakra i arsena (enargit, luzonit). Najei oblik pojavljivanja zlata je kao samorodno zlato legirano srebrom (elektrum), istoe >600. Znatne koliine zlata javljaju se kao nevidljivo zlato u zlatonosnim piritima, sulfidima i mineralima jalovine (barit, kvarc). U piritu, zlato se, verovatno, nije ugraivalo u kristalnu reetku, ve je dispergovano u obliku koloidnih estica (Greti, 1986). Enargit, karakterie prisustvo zlata, najverovatnije, u vidu telurida. U hipsometrijski viim nivoima epitermalne mineralizacije zlata visoke sulfidacije (hidrokvarcit, barit), zlato se obino javlja kao disperzno, ili, retko, u kristalnim oblicima u vidu oktaedra veliine do 10 mikrona. Udrueno sa mineralima bakra visokog sulfidnog stanja, zlato je najee izdvajano istovremeno ili kasnije iz hidrotermalnih rastvora nieg sulfidnog stanja kada se javlja u tenantitima i tetraedritima. Prelaz od enargita-pirita do tetraedrittenantita, ukazuje na promenu fluida prema vie redukcionim i manje kiselim uslovima (Koelj, 2002). Mikroskopska i rendgenska ispitivanja izvrena su najveim delom na uzorcima uzetim u samim hidrokvarcitima. Hidrokvarciti imaju, najee, breastu ili reliktnu strukturu, ree su kompaktni. Fragmenti breastih hidrokvarcita, kao i kompaktni hidrokvarciti, izgraeni su, najveim delom od kvarca, ree limonita, minerala glinovitih alteracija, retko rutila (TiO2), u tragovima se javlja skorodit. Kvarc je najzastupljeniji mineral. Javlja se u vidu nagomilanja ksenomorfnih sitnih polja. Retko pokazuje tendenciju ka trapezoedarskim formama. Limonit se esto sree u vidu nagomilanja sitnih polja. Ponekad pokazuje kolomorfne strukture. Nastao je u zoni oksidacije transformacijom pirita. Rutil se ree sree u vidu pritkastih kristalia veliine do 30 mikrometra. Ree se sreu nepravilna sitna nagomilanja rutila. Jedan deo rutila (pritkasti kristalii) je zaostao, akscesorni rutil iz andezita, dok su ksenomorfna polja rutila nastala iz femskih minerala koji su potpuno razoreni. Minerali glinovitih alteracija retko se sreu u vidu dispergovanih nagomilanja kroz hidrokvarcit. Skorodit se sree u tragovima, uglavnom udruen sa limonitom. Zlato je submikroskopskih veliina tako da je, najverovatnije, dispergovano kroz limonit, delom kvarc. U uslovima povrinskog raspadanja, nastali produkti hidrotermalnometasomatskih procesa, usled dejstva povrinskih voda, obrazuju jasno izraenu zonu oksidacije, izgraenu preteno od kvarca i nagomilanja i prevlaka linonita,44

IR-1-2/2007

kao i partija izgraenih od alunita, kaolinita i kvarca. Zbog izraene postrudne tektonike, neravnomerne cirkulacije povrinskih voda, granica zone oksidacije i primarne sulfidne mineralizacije nalazi se na razliitim dubinama, pri emu najee ne prelazi 70 m. Postanak kvarcita Kaone bio je uslovljen mnogim geolokim fenomenima. injenica je da su kvarciti stvarani u kambrijskoj vulkanogenojsedimentnoj formaciji, u submarinskim uslovima, i to u tri vremenski bliska, ali ipak razdvojena termina. Paleogeografija kambrije na terenu istone Srbije jo uvek je nedovoljno prouena i nedovoljno poznata. Geodinamika koncepcija geotektonskog razvoja nam omoguava da odredimo uslove razvoja kambrijskih formacija. Vulkano-sedimentne serije stvaraju se iskljuivo pri dilataciji litosfere, smanjenju njene debljine pod uticajem horizontalnog razdvajanja lamela i istovremenom izdizanju i pribliavanju astenosfere povrini Zemlje. U najviim delovima doma astenosfere, tamo gde je litostatiki pritisak najmanji, vrsta astenosfera prelazi u magmu, formirajui primarna magmatska ognjita. Primarna bazina magma, kao ine i efuzivne ekvivalente, daje magmate spilit-keratofirske asocijacije. Submarinski vulkanizam je vrlo esto praen izvorima hidrotermalne vode, koja pored tekih metala nosi i znatne koliine volatilija (HCl, H2S i dr.). Ovi hidrotermalni rastvori, zbog poveane specifine teine i pri ogranienim mogunostima meanja sa vodom, prikupljaju se u najdubljim delovima basena, pri morskom dnu, formirajui specifina jezera mineralne vode. Ustvari, oni samo poboljavaju ve postojee uslove u zoni H2S, u kojoj mogu da se formiraju klasina vulkanogena-sedimentna leita: pirithalkopiritska, polimetalina i druga, u estom preslojavanju sa tufovima, magmatima, ponekad i sa finozrnim terigenim sedimentima. Formirajui se u najdubljim delovima basena sulfidna mineralizacija ima lokalni karakter. U njoj je prisutna silicija, ali sasvim podreeno. Glavni prostor odlaganja silicije morao bi da se u profilu morskog dna nalazi vie, jer je njeno rasprostranjenje regionalnije. Na to ukazuju kvarciti Kaone, ali i amozitske rude, paketi hematita sa vrlo visokim sadrajem silicije (Vare i druga), kao i silicijski horizonti u porfirit-ronoj i dijabaz-ronoj formaciji Dinarida (Vakanjac, 1990). Kvarciti Kaone nastaju, najverovatnije, meanjem vodenih rastvora iz nie leee podzone CO2 i zone H2S. Pri reakciji takva dva rastvora, silicija koagulira u vidu Si(OH)4, kao bela elatinozna masa, stvarajui relativno debele naslage finog silicijskog mulja. Dalje, dijagenezom stvara se SiO2, ali pre nego to je dolo do definitivnog ovravanja silicijskog mulja, uz stalno podrhtavanje i talasanje morskog dna usled neprekidne vulkanske aktivnosti, mulj je mogao da se kree i da pri transportu odlomci budu manje ili vie zaobljeni. Transport, najverovatnije, nije ostvaren na veim rastojanjima, a ceo proces se deavao u zoni i daljeg taloenja silicije koja jeste posluila kao cementna masa.45

IR-1-2/2007

Jedino mesto znaajnijeg obaranja silicije, prema navedenoj hipotezi, je prelazno podruje iz zone H2S u zonu CO2. Takvi uslovi ostvareni su u pribrenim morima, kontinentalnim delimino ili potpuno zatvorenim morima, u kanalima izmeu kopna i serije ostrva, fjordovima i sl. Uvek se radi o vodenim sredinama sa ogranienim mogunostima priticaja svee okeanske vode. Kvarciti Kaone su formirani u znatnim dubinama, od nekoliko stotina metara do prvih kilometara. Zato oni ne predstavljaju trangresivne bazalne konglomerate, niti oznaavaju nekadanje obalske linije, ve su to tipini hemijski precipitati. U procesu regionalnog metamorfizma dolo je do preobraavanja leita kvarcnih peskova i peara. Pri ovom procesu dolo je do prekristalizacije cementne mase i zrna kvarcita, stvarajui homogene stene, u kojima zrna kvarca zupasto srastaju. LITERATURA 1. M. Bugarin, Projekat geolokih istraivanja kvarcita na podruju Kaone u 1989/90.god. Institut za bakar, Bor, 1989, 2. B. Vakanjac,: Geoloka istraivanja metakonglomerata na podruju Kaone. Rudarsko-geoloki fakultet, Beograd, 1990, 3. orevi Gojko, 1960-1995g.: Petroloki i mineraloki izvetaji o vrenim ispitivanjima na uzorcima iz jezgara buotina leita oka kuruga; Arhivski fond Zavod za geologiju, Institut za bakar Bor; 4. Jankovi S., Jelenkovi R., Koelj D.,; Borsko leite bakra i zlata. RTB Bor Institut za bakar Bor, 2002, 5. D. Koelj: Epitermalna mineralizacija zlata visoke sulfidacije Borske metalogenetske zone, 2002 g. Bor (str. 113-137); 6. Petkovi i dr., Studija o Blagojevom Kamenu; Arhivski fond, Zavod za geologiju, Institut za bakar Bor 1989.

46

IR-1-2/2007

UDK: 681.324(045)=861

UZROCI OTKAZA MRENIH ADAPTERA KLASINE RAUNARSKE MREE THE REASONS OF BREAKDOWN THE NETWORK ADAPTING DEVICES OF A CLASSIC COMPUTER NETWORK Vladan Miljkovi, dipl.in.el., Rade Pavlovi, dipl.in.el., Institut za bakar BorIZVOD U toku projektovanja raunarske mree, a posebno tokom njene eksploatacije, uglavnom se zanemaruje uticaj elektrine mree. Kvalitet elektroinstalacije najee dovodi u pitanje sigurnost funkcionisanja raunarske opreme, posebno raunarske mree. esti kvarovi na mrei dovode u sumnju kvalitet opreme. Potrebno je samo razumeti ta izaziva otkaze i ponaati se disciplinovano i pedantno tokom projektovanja i korienja raunarske mree. U lanku se govori o ovom problemu. Kljune rei: raunarska mrea, mreni adapter, koaksijalni kabl, uzemljenje, niskonaponska mrea. ABSTRACT In a computer network design, and specially in the network exploitation, the influence of network supply is mainly neglected completely. Quality of electrical installations often sets a question of computer equipment safety work, specially computer network. Frequent malfunctions look like they are caused by poor equipment quality but, it is necessary to understand a real cause of malfunctions and act with discipline and care in designing and use of computer network. Key words: computer network, network adapting device, coaxial cable, grounding, low-voltage network.

UVOD

U radu e bite razmatran problem otkaza mrenih adaptera ETHERNET raunarske mree BAS fizike topologije.Svaki mreni adapter raunara povezan je sa svim ostalim preko zajednikog koaksijalnog voda (medijuma). To oznaava magistralnu ili bas fiziku topologiju mree. Na tom vodu svaki adapter oslukuje signale od drugih adaptera, i ako u odreenom vremenskom razdoblju ne detektuje signal, on poinje da emituje svoj. Na poetku signal je nemodulisani nosilac koji ostale adaptere na vodu

47

IR-1-2/2007

postavlja u stanje prijema, a zatim nailazi frekventno modulisani signal koji nosi informaciju. Informaciju primaju svi adapteri i analiziraju prispelu poruku. Ukoliko, na osnovu adrese koju poruka nosi, adapter ustanovi da nije njemu upuena, on je ne prosleuje raunaru i njegovom komunikacionom programu. Ako se kojim sluajem dogodi da vie njih pone emisiju u isto vreme, javlja se konflikt koji se teko uoava i razreava. Kod raunarskih mrea reen je problem konflikta, odnosno kolizije, to jest pojave da dva adaptera istovremeno ponu emisiju. To se postie merenjem efektivne vrednosti napona na vodu, koja je vea ako postoje dva predajnika signala. Adapteri koji su poeli emisiju i utvrdili vei napon na vodu prelaze u stanje prijema u vremenu koje je odreeno generatorom sluajnih dogaaja, posle toga adapter ponovo poinje svoju emisiju. Mala je verovatnoa da dva ista adaptera ponovo ponu emisiju u istom trenutku. Iz navedenog se vidi da je uspostavljanje veza jedna statistika pojava, to usporava komunikaciju na zajednikom koaksijalnom vodu. PRINCIPIJELNA KONSTRUKCIJA MRENOG ADAPTERA Mreni adapter sastoji se od dva dela: digitalnog, koji je okrenut ka raunaru i analognog, koji je na mrei, to jest zajednikom medijumu - koaksijalnom vodu. Digitalni deo moe biti osmo, esnaesto i tridesetdvobitni, pa tako razlikujemo adaptere sa ISA i PCI interfejsom za raunarsku I/O magistralu. Ovde se razmatra analogni deo i njegov interfejs, zato to je on podvrgnut spoljanjem uticaju. Na svakom mrenom adapteru uoavaju se sledei delovi koji ine analogni interfejs: - BNC konektor (enski), za T ravu koaksijalnog voda, - paralelna veza otpornika (1M) i kondenzatora od 10nF/1KV izmeu BNC oklopa i neutralnog voda (mase raunara), za galvansko razdvajanje, - transiver (integrisano kolo) DP8392CN ili MTD392N ili CS83C92ACP to zavisi od proizvoaa, - hibridno integrisano kolo DC/DC naponskog konvertora, koji moe biti sputa (12V9V) ili podiza (5V9V) napona

48

IR-1-2/2007

Sl. 1. Mreni adapter

Konektor BNC slui za lako i sigurno povezivanje adaptera sa koaksijalnim vodom. Ovaj vod ima karakteristinu impedansu 50 i zato se mrea terminira (zatvara) na oba kraja zavrnim otpornostima od 50 maloga uma. Iz elektrotehnike je poznato da se zatvaranjem voda na ovaj nain eliminie refleksija signala i prenos vri bez reaktivnih gubitaka. Paralelna veza otpornika i kondenzatora slui da bi se povezali neutralni provodnik voda i raunara, takozvane analogne i digitalne mase, ali ne galvanski, nego samo za modulisani signal. Integrisani transiver je srce interfejsa. On omoguuje serijski prenos modulisanog signala u oba smera na svom izlazu, dok su na ulazu razdvojeni putevi prijema i predaje. On, takoe, sadri sklopove za detekciju kolizije i selektor smera prenosa. U principu, transiver se sastoji od diferencijalnog pojaavaa za prijem i pojaavaa sa diferencijalnim (simetrinim) izlazom za predaju i selektorom pojaavaa za smer prenosa. Napajanje transivera je 9V DC i suprotnog je polariteta u odnosu na digitalno napajanje. Da bi se razdvojio digitalni deo od analognog, i time ublaio spoljni uticaj na digitalna kola, koristi se DC/DC konvertor koji, ipak, vri samo delimino razdvajanje. Ispravan adapter daje na svom izlazu (centralni provodnik-oklop voda) jednosmerni napon od - 0,5V (mereno AVO metrom sa kretnim kalemom, sa minus krajem na oklopu). Ovaj rezultat se dobija zbog toga to nemodulisani nosilac nije prostoperiodian sinusoidalni signal, nego povorka etvrtastih impulsa suprotnog polariteta u odnosu na oklop koaksijalnog voda. Konvertor jednosmernog napona je operskog tipa, s tim to je iz konstruktivnih razloga izbegnuta upotreba transformatora koji bi potpuno odvojio strujna kola.

49

IR-1-2/2007

Sl. 2.

Umesto toga koristi se induktivna zavojnica, pa su u odreenim vremenskim intervalima kola, ipak, u spoju. Zbog toga moe doi do oteenja adaptera kada se pojavi razlika potencijala izmeu oklopa voda i digitalne mase. MODUL ZA NAPAJANJE RAUNARA Da bi se smanjila teina i dimenzije modula za napajanje, on je napravljen kao prekidaki sklop. To znai da se konverzija energije obavlja posredno na sledei nain. Prvo se naizmenini napon elektrine mree ispravlja i dobija se jednosmerni napon od 310V DC. Dvotaktnim polumosnim elektronskim prekidaem jednosmerna struja se proputa kroz primar impulsnog transformatora as u jednom as u drugom smeru i tako se na sekundarima dobija naizmenini visokofrekventni napon koji se ispravlja i filtrira (sl. 3). Ovakvim postupkom, zbog visoke frekvencije, postiu se mala teina i dimenzije transformatora, kao i mali filtarski kondenzatori. Prosean modul napajanja od 200W tei jedva neto vie od kilograma. Zbog prekidakog rada sklop zagauje niskonaponsku mreu (220V/50Hz) impulsnom strujom bogatom viim harmonicima. Ovakva struja izaziva elektromagnetske smetnje telekomunikacionim ureajima. Pored toga takva struja kvari faktor snage u niskonaponskoj mrei i ometa druge potroae, ak i druge takve ureaje koji ne mogu da rade u sinhronizmu.

Sl. 3. Blok ema modula za napajanje

50

IR-1-2/2007

U mnogim zemljama propisima su odreeni nivoi ovakvih smetnji, pa svi takvi ureaji moraju da smanje takvu emisiju. Zato na ulazu modula, kao i na veini elektronskih i elektrinih ureaja, postoji mreni filtar koji treba to vie da suzbije emisiju struja visoke frekvencije prema mrei. Takav filtar, prikazan na slici 3, sastoji se od dve kapacitivnosti i jedne induktivnosti u "p" spoju. U drugoj kapacitivnoj grani kapacitivnost je podeljena, a taka deobe je vezana na nulti vod, to jest na kuite (masu) raunara. Ova taka se prikljukom i dovodnim vodom vezuje na uzemljenje preko utinice sa zatitnim kontaktom (nazvana uko). Ovako je uraeno da bi vei deo visokofrekventne energije bio uzemljen. Na ovom mestu nastaje problem koji izaziva unitenje mrenih adaptera. U svetu, gde vae stroga pravila i pedantnost u radu, ne deava se da postoji prikljuak na elektrinu mreu bez uzemljenja, to je naalost kod nas est sluaj. Kod nas, kada se uvodi raunarska oprema, kupuju se takozvani produni kablovi, zbog nedostatka utinica, koji esto uopte nemaju trei provodnik za uzemljenje. Na sl.4. i sl.5. prikazani su sluajevi kada postoji i kada ne postoji uzemljenje.

Sl. 4. Uzemljen raunar

Sl. 5. Neuzemljen raunar

51

IR-1-2/2007

Na slikama je sa Cp oznaen parazitni kapacitet oklopa provodnika prema uzemljenju, a nulti provodnik treba da se uzemlji na svakom petom stubu vazdunog razvoda. Kada postoji uzemljenje, neutralni vod (masa) raunara nalazi se na nultom potencijalu (potencijalu zemlje). Na RC elementu za galvansko razdvajanje kao i na oklopu koaksijalnog voda ne postoji prema uzemljenju. Ovakva situacija je dobra i adapter za raunarsku mreu je siguran. Kada ne postoji uzemljenje imamo dva razdelnika napona: prvi u filtru smetnji napajanja raunara i drugi, koga ini RC element za galvansku izolaciju sa parazitnom kapacitivnou koaksijalnog voda prema uzemljenju. Ova dva razdelnika povezana su jednim krajem preko neutralnog voda raunara, a drugim preko uzemljenja ija otpornost varira. Iako kroz ovo kolo ne moe da protekne znatna struja ono je, ipak, opasno za adapter jer se napon na RC elementu prenosi na ulaz transivera kao zajedniki (common mode) napon oba ulaza diferencijalnog pojaavaa. Kada napon premai odreenu vrednost, oteuje se transiver. Glavni problem je u tome to drugi ureaji u raunarskoj mrei mogu da imaju uzemljenje, a onda postoji strujno kolo koje moe da provodi znaajnije struje.

Sl. 6.

U sluaju dva raunara (servera i jedne stanice), kao na slici 6., pri loem uzemljenju jednog od njih na svakom mrenom adapteru dobija se od 55V/50Hz. Pri dodiru glim-lampom "T" rave na adapteru, a takoe i kuita raunara, ona pokazuje da postoji potencijal prema zemlji. Pri pokuaju skidanja "T" rave sa adaptera radi servisa, to jest zamene istog, doivljava se strujni udar, ako se drugom rukom oslanjamo na kuite raunara.

52

IR-1-2/2007

RASPODELA POTENCIJALA NA RAUNARE U MREI Razmotriemo sluaj raunarske mree sa vie raunara. Posmatrajmo sluajeve kada samo jedan raunar nema uzemljenje i kada samo jedan raunar ima uzemljenje. Sluajevi kada svi raunari imaju ili kada svi nemaju uzemljenje nisu interesantni, jer tada nema raspodele napona o kojoj govorimo i ne postoji opasnost od oteenja transivera u adapteru. Razmotrimo prvo razdelnik napona u mrenom filtru napajanja koji se dobija u odsustvu uzemljenja. Na slici 7. je prikazan razdelnik sa otpornou uzemljenja koja postoji zbog periodinog uzemljavanja nultog provodnika niskonaponske distributivne mree.

Sl. 7.

R+ U = 220V

1 j C

1 1 R+ + j C j C

= 220V

1 1 1+ 1 + jCR

(1)

Iz formule (1) se vidi da ako je proizvod CR dovoljno mali tada je napon na razdelniku priblino polovina ulaznog napona (110V), inae moe biti i vei od toga. U daljem izlaganju ovaj razdelnik bie zamenjen ekvivalentnim generatorom naizmeninog napona ( f=50 Hz) proizvoljne vrednosti. Razmotriemo vezu od n raunara u mrei, pri emu emo generatore smatrati idealnim (sl.8).

53

IR-1-2/2007

1 n j (n 1)C 1 Ue = Ui = U = 1 1 j (n 1)C i i =1 i =11 + + jC j (n 1)C jCn

n 1 1 n = U i = U i n i =1 i =1 n

(2)

Sl. 8.

Izraunajmo najpre napon izmeu oklopa koaksijalnog voda i zemlje. Poto je kolo linearno, u optem sluaju zbog razliitog kvaliteta uzemljenja, naponi nisu jednaki, pa se zbog toga ekvivalentni napon rauna pomou formule (2). Na slici 9. razmatra se situacija kada samo jedan raunar u mrei ima dobro uzemljenje, a ostali nemaju.

Sl. 9.

Uc1 = Uru1 = Ue U 1 =

n 1 1 n 1 1 n1 U1 U i U1 = U i n i =1 n i =2 n

(3)

54

IR-1-2/2007

Ue =

1 n 1 U i n i =1 n 1 1 n 1 1 n 1 U2 U i U 2 = U i n i =1 n i=2 n

(4) (5)

Uc2 = Uru 2 = Ue U 2 =

Ucn1 = Urun1 = Ue U n1 = 1 n 1 U i n i 1

n 1 1 n1 1 n 2 U n1 (6) U i U n1 = U i n i=1 n i =1 n(7)

Ucn = Uru n = Ue =

Iz formula (3), (5), (6) i (7) zapaa se da e najoptereeniji adap