ذوب ورق مس با استفاده از روشهای مختلفی انجام می شود. در این مقاله قصد داریم در رابطه با متداول ترین روش های ذوب ورق مس که در نهایت منجر به رول مس و فروش مس می شود صحبت کنیم.
كوره‌ی دمشی برای ذوب ورق مس
استفاده گسترده از روش مختلف جهت ایجاد كانی پرعيار شده برای ورق مس، باعث پایین آمدن استفاده از کوره های دمشی یا بلند شده است، اما در حال حاضر بسیاری از كارخانه‌ها مخصوصا در آفریقا و ژاپن از آن بهره می برند و به تولیدات مس مانند رول مس می پردازند که در فروش مس تاثیر بسزایی داشته باشد.
كوره‌ی دمشی دستگاهی است كه به طور مداوم كار می كند و در آن بار سرد از يك تنوره‌ی عمودی، هم‌زمان با صعود گازهای گرم (حاصل از سوختن كک و سولفيدهای موجود در بار با هوايی كه از نزديك كف كوره به آن دميده می شود) پايين می آيد. نتيجه‌ی اين عمل خشك‌شدن، گرمايش و ذوب بسيار موثر بار، هم‌زمان با نزول آن برای تشكيل مات و سرباره در كف كوره است.
ذوب مواد سولفيدی مس در كوره‌ي دمشی توسط كلوخه‌هايی از كک متالورژی (كه از تخريب زغال‌سنگ قيری بدست می آيد) و مقدار آن به 10-5% شارژ می رسد. كک به عنوان قسمتی از سوخت مورد نياز بوده و از طرفي باعث ايجاد قابليت نفوذ و نگهداری بار می شود. دیگر مواد تشكيل دهنده‌ی بار نيز بايد كلوخه‌ای باشند تا گازهاي داغ بتوانند از ميان فضاهاي موجود در بار بالا روند. بنابراين، مواد حاوی مس بايد از تكه‌هاي درشت سنگ معدن يا كانی پرعيار شده‌ای كه هم‌جوشي شده ،تشكيل شده باشند.
محصولات كوره‌ي دمشي سرباره و مات مذاب است كه پس از جمع‌آوري به تناوب خارج مي‌شوند. گرمای لازم براي ذوب توسط احتراق كك و گوگرد توليد می شود. می توان جهت تامين گرمای اضافی براي فرآيند، سوخت‌های مايع (مازوت) يا گازی (گاز طبيعي) را از طريق زنبورك‌ها به كوره تزريق كرد.
كوره‌ی شعله‌ای برای ذوب ورق مس
كوره ی شعله‌ای در حقيقت كوره‌اي اجاقي است كه در آن بار جامد شامل كاني پرعيار شده، كلسين (ماده تشويه شده) و روان‌سازهاي همراه با سرباره ی حاوي مس برگشتي از كنورتر و گرد و غبار، تا 1200 يا 1250 درجه سانتيگراد توسط گازهاي احتراقي داغ كه در سرتاسر حمام در حركت‌اند، گرما مي‌بيند. این کوره به عنوان یکی از کوره های مورد استفاده برای ذوب ورق مس است.
اين كوره شامل يك اجاق است كه توسط مواد ديرگداز (معمولاً منيزيت يا كروم – منيزيت) آسترشده و سقف آن از نوع قوس‌دار ثابت (سيليسي) يا آويزان (منيزيتي) است. كوره‌ي شعله‌اي توسط سوختن پودر زغال، سوخت نفتي يا گاز طبيعي در يك انتها گرم مي‌شود و گازهاي داغي را به وجود مي‌آورد كه در سرتاسر كوره حركت كرده و بار را ذوب مي‌كنند.
محصولات كوره‌ی شعله‌ای عبارتند از سرباره‌ی مذاب كه جدا مي‌شود و مات مذاب كه براي اكسيد شدن و تبديل به مس حفره‌دار يا بليستر به كنورتر فرستاده مي‌شود. مات و سرباره در كوره جمع و جداگانه از آن خارج مي‌شوند. كوره‌ي شعله‌اي دو اشكال اساسی دارد: يكي اين‌كه در مقايسه با ساير واحدهای ذوب‌كننده انرژي قابل ملاحظه‌اي مصرف می كند (به شكل سوخت‌های هيدروكربنی) و ديگر اين‌كه حجم زيادي از گازهاي احتراقی توليد می كند كه دارای اندكی SO2 هستند.
جداسازی موثر SO2 از گازها با چنين غلظت كمی مشكل است و بنابراين كوره‌هاي شعله‌ای باعث بروز مسائلي در زمينه‌ی آلودگی هوا می شوند. به همين دليل فرآيند شعله‌ای در آينده بتدريج توسط روشهای ذوب ديگر نظير روشهای ذوب تشعشعی، الكتريكی يا پيوسته جايگزين خواهد شد. پيشنهاد ممكن ديگر بازيابی هيدرومتالورژيكی مستقيم مس از كانی هاي پرعيار شده‌ی سولفيدی است اما اين روش هنوز در مراحل تحقيقاتی و تاسيس واحدهای پيشاهنگ قرار دارد.
برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه فلزات و بازار آنها به مقالات زیر مراجعه کنید:
تحلیل نوسانات قیمت مس و تاثیر آن بر فروش مس در ایران در سال ۱۳۹۷
خرید ضایعات مسی؛ بازیافت یا استخراج؟ ۵ ویژگی اصلی آن
کوره‌ی الکتریکی برای ذوب ورق مس
ذوب در کوره‌ی الکتریکی مشابه ذوب در کوره‌ی شعله‌ای است، با این تفاوت که هیچ‌گونه سوخت خارجی به‌کار برده نمی‌شود. گرمای لازم جهت ذوب، ناشی از مقاومت سرباره است در برابر عبور جریان با آمپر بالا بین الکترودهای کربنی سنگینی که در سرباره فروبرده شده‌اند. استفاده از کوره‌ی الکتریکی مقرون به صرفه است، زیرا مقدار گرمایی که توسط گازها خصوصاً 2 SO خارج می‌شود، نسبتاً کم است. به هر حال، انرژی الکتریکی گران است و استفاده از کوره‌ی الکتریکی تنها به مناطقی که برق فراوان و نسبتاً ارزان باشد، محدود می‌شود.
کوره‌ی الکتریکی دارای مزایای کنترل و تنظیم‌پذیری دماست و چون فاقد محصولات احتراق است، کنترل شرایط اکسایش در آن به خوبی انجام می‌شود. این دو عامل باعث کنترل عالی خواص سرباره نظیر غلظت منیتیت و ویسکوزیته می‌شود و در نتیجه اتلاف مس در سرباره‌های مرحله‌ی ذوب کاهش می‌یابد. بنابراین وجود کوره الکتریکی مناسب برای ذوب ورق مس ضروری است.
کوره‌ی تشعشعی
تمامی کوره‌های دمشی، شعله‌ای و الکتریکی، مقدار قابل توجهی سوخت هیدروکربنی یا انرژی الکتریکی جهت ذوب مصرف می‌کنند در حالی‌که می‌توان انرژی قابل ملاحظه‌ای از اکسایش بار سولفیدی آنها به‌دست آورد. به عبارت دیگر، ذوب در کوره‌های تشعشعی باعث استفاده‌ی قابل ملاحظه‌ای از انرژی احتراق سولفیدها توسط اکسید کردن قسمتی از بار سولفیدی و استفاده از گرمای آزاد شده برای ذوب بار و سرباره می‌شود. این کوره برای ذوب ورق مس قابل استفاده است.
مزایای اساسی فرآیندهای کوره‌ی تشعشعی عبارت است از: نیاز اندک به سوخت هیدروکربنی و سهولت حذف SO2 از گازهای خروجی این کوره‌ها. تنها عیب این کوره، اتلاف نسبتاً بالای مس در سرباره و گردوغبار خروجی از دودکش است اما مقدار بیشتر این مس بازیابی می‌شود.
امیدواریم با مطالعه این مقاله اطلاعات مفیدی در زمینه ذوب ورق مس کسب کرده باشید و از آن لذت برده باشید.
روش های متداول ذوب ورق مس چیست؟
معمولا برای ذوب ورق مس از كوره‌ی دمشی، كوره‌ی شعله‌ای، کوره‌ی الکتریکی و کوره‌ی تشعشعی استفاده می شود.
مزایا و معایب استفاده از کوره ی تششعی چیست؟
مزایای اساسی فرآیندهای کوره‌ی تشعشعی عبارت است از: نیاز اندک به سوخت هیدروکربنی و سهولت حذف SO2 از گازهای خروجی این کوره‌ها. تنها عیب این کوره، اتلاف نسبتاً بالای مس در سرباره و گردوغبار خروجی از دودکش است اما مقدار بیشتر این مس بازیابی می‌شود.
استفاده از کوره ی شعله ای چه اشکالاتی دارد؟
كوره‌ي شعله‌اي دو اشكال اساسي دارد: يكي اين‌كه در مقايسه با ساير واحدهاي ذوب‌كننده انرژي قابل ملاحظه‌اي مصرف مي‌كند (به شكل سوخت‌هاي هيدروكربني) و ديگر اين‌كه حجم زيادي از گازهاي احتراقي توليد مي‌كند كه داراي اندكي SO2 هستند.
کوره ی دمشی چیست؟
كوره‌ی دمشی دستگاهی است كه به طور مداوم كار می كند و در آن بار سرد از يك تنوره‌ی عمودی، هم‌زمان با صعود گازهای گرم (حاصل از سوختن كک و سولفيدهای موجود در بار با هوايی كه از نزديك كف كوره به آن دميده می شود) پايين می آيد.
