مقالات

استخراج ورق مس از کانه‌های سولفیدی – بخش یک

By مرداد ۱, ۱۳۹۷ No Comments

کانه‌های ورق مس‌ دار که از آن می توان رول مس تولید کرد برای طبقات مختلف قشر زمین به‌صورت روباز و یا عمقی استخراج می‌شوند، در محل معدن جهت صرفه جویی در انرژی سوخت کوره‌ها و صرفه جویی در عمل حمل ونقل و تهیه فلز مرغوب‌تر، پر عیار می‌گردد که این عمل شامل خرد کردن، دسته بندی و جدا کردن می‌باشد.
کامیون‌های بزرگ مواد کانی استخراج شده را به‌طرف آسیاب‌های بزرگ حمل کرده، مواد کانی ورق مس پس از خرد شدن اولیه توسط نوار نقاله به طرف کارخانه‌ی تغلیظ فرستاده می‌شوند در آنجا نیز مرحله‌ی دوم و سوم خردکردن صورت گرفته و سپس توسط غربال‌ها تقسیم‌بندی می‌گردند.

ورق مس و رول مس نرم‌ شده پس از خروج از آسیاب‌های گلوله‌ای، توسط دستگاه‌های جدا کننده، تقسیم‌بندی می‌شوند که در این حالت به‌صورت نرمه و با درصد وزنی حدود ۳۵-۱۵% می‌باشند. این مواد پس از افزودن معرف‌های شیمیایی لازم به طرف سلول‌های فلوتاسیون جهت تهیه‌ی کنسانتره‌ی ۳۲% مس و دورکردن مواد زائد فرستاده می‌شوند. کنسانتره‌ی بدست آمده به‌ترتیب وارد دستگاه تقلیل آب و فیلتر و بالاخره وارد خشک‌کن استوآن‌های می‌گردد تا خشک و آماده برای تشویه گردد.

دانه‌های ریز خردشده به‌طرف آسیاب‌های گلوله‌ای انتقال می‌یابند و دانه‌های درشت غربال‌شده جهت خردشدن بیشتر، دوباره به آسیاب مخروطی بازگردانده می‌شوند.

به‌طور کلی مس از دو روش مهم استخراج می‌شود که شامل روش پیرومتالورژی (خشک) و روش هیدرومتالورژی (تر) می‌باشد.

در حدود ۹۰% ورق مس تولید شده در دنیا که تبدیل به رول مس می شود از کانه‌های سولفوری و از روش پیرومتالورژی حاصل می‌شود و روش هیدرومتالورژی برای استخراج رول مس از کانه‌های اکسیدی به‌خصوص کربناتها، سیلیکات‌ها و سولفات‌ها و همچنین دورریز کارخانه‌ها بکار می‌رود.

استخراج ورق مس
روش‌های الکتروشیمیایی نیز برای تولید رول مس خالص نهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که شامل تصفیه‌ی الکتریکی آندها در حالت استخراج از روش پیرومتالورژی و استخراج الکترولیزی از محلول در روش هیدرومتالورژی می‌باشد.

استخراج ورق مس از کانه‌های سولفیدی

تقریباً ۹۰% کانه‌ی ورق مس اولیه‌ی دنیا به صورت کانه‌های سولفیدی است.

سولفیدها به سهولت تحت عملیات هیدرومتالورژیکی قرار نمی‌گیرند، زیرا به‌راحتی حل نمی‌شوند. بنابراین قسمت اعظم استخراج ورق مس توسط روش‌های پیرومتالورژی یا آتشی با کانی پرعیار شده‌ی رول مس انجام می‌شود. عمل استخراج شامل مراحل زیر می‌باشد:
۱- پرعیار کردن به روش فلوتاسیون

۲- تشویه (مرحله‌ی اختیاری)

۳- ذوب به صورت مات (در کوره‌های دمشی، شعله‌ای، الکتریکی یا تشعشی)

۴- مرحله تبدیل به رول مس حفره‌دار.

محصول نهایی این مراحل متوالی، ورق مس ناخالص حفره‌دار است که باید قبل از ساخت و کاربرد، پالایش گرمایی (شعله‌ای) و الکترولیتی شود.

۱- پرعیار کردن به روش فلوتاسیون

کانه‌های رول مس که امروزه استخراج می‌شوند، کم‌عیارتر از آنند که مستقیماً ذوب شوند.

گرمایش و ذوب مقدار عظیمی مواد زائد، محتاج مقدار گزافی سوخت است. خوشبختانه، کانی‌های رول مس موجود در سنگ معدن را می‌توان توسط روش‌های فیزیکی پرعیار و به نحو اقتصادی ذوب کرد.
موثرترین روش پرعیار کردن، فلوتاسیون است، که در آن کانی‌های رول مس به شیوه‌ی انتخابی به حباب‌های هوایی که از میان پالپ آبی حاصل از کانه‌ی نرم شده بالا می‌آیند، متصل می‌شوند.

انتخابی بودن فلوتاسیون ناشی از به‌کار بردن معرف‌هایی است که کانی‌های رول مس را آب‌ران می‌سازند، در حالی که کانی‌های باطله آب‌گیر باقی می‌مانند.

کانی‌های شناور شده در کف پایداری در بالای محفظه فلوتاسیون جمع‌آوری می‌شوند و به صورت کانه پرعیار شده درمی‌آیند.

کانی پرعیار شده ورق مس معمولا حاوی۳۰- ۲۰% ورق مس است.
خردکردن و نرم‌کردن کانه به ذرات ریز، پیش از عمل فلوتاسیون الزامی است و کاربرد فلوتاسیون باعث تغییر شیوه‌ی ذوب از کوره‌ی دمشی به کوره‌هایی از نوع اجاقی می‌شود، چرا که بار کوره‌ی قبلی فقط باید مواد تکه‌ای باشد.