برای اینکه با چرخه ی بهره برداری ورق مس آشنا شویم ابتدا باید آشنایی کلی با مس پیدا کنیم. مس که با نماد شیمیایی Cu در جدول تناوبی شناخته میشود فلز سرخ و محبوبی است که در ادامه ی این مقاله بیشتر با آن آشنا میشویم.
مس در طبیعت
فلزات به اشکال مختلفی در طبیعت یافت میشوند و به دلیل خاصیت اکسید بالایی که اکثر آن ها دارند، معمولا به صورت خالص در طبیعت پیدا نمی شوند. فلز مس هم مانند سایر فلزات معمولا به صورت سنگ های اکسید شده، کربناتی یا سولفوره یافت میشود.
این فلز، پنجمین عنصر فراوان در پوسته زمین بوده که بیشتر به صورت پیریت مس یا کالکوپیریت (CuFeS2) در معادن وجود دارد. مس همچنین فلز پایه تعدادی از آلیاژها است که معروف ترین آن ها به عنوان برنج و برنز شناخته میشوند. مس و آلیاژهای مس دارای سه ویژگی مهم هستند: هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، استحکام مفید با شکل‌پذیری بالا و مقاومت در برابر خوردگی
ایران یکی از بزرگ ترین دارندگان ذخایر مس جهان است.
استخراج مس جهت بهره برداری ورق مس
بهره برداری ورق مس و استخراج مس به دو صورت روباز و روبسته انجام میشود.
استخراج مس به صورت رو باز شامل 4 مرحله است که عبارتند از :
- انفجار
- بارگيری
- حفاری
- حمل ماده‌ی کانی دار
مواد معدنی خرد شده توسط بيل‌های بزرگ ديزلی یا برقی كه در كنار بخشساییدگی يافته و پیداشده ی كانسار استفاده می شوند، بارگيری میشوند.
خردكننده‌های متحرک دارای نوار نقاله در بعضی از معادن سطح باز وصل شده اند تا کانی خرد شده را به كارخانه منتقل كنند. اين كار باعث صرفه‌جويی چشمگیری در هزينه‌ها می شود.
در سال‌های اخير استفاده از واگن برای بهره برداری ورق مس، منتفی شده است. این تصمیم گیری به این دلیل است که حمل و نقل مواد معدنی كارگاه با استفاده از واگن، هزينه‌ی نگهداری زیادی دارد و مسير حمل و نقل طولانی به قدری طوانی است كه گاهی تا چند مايل می رسد.
روند كلی بهره برداری ورق مس به سمت بارگيری توسط كاميون‌های حمل و نقل كه ظرفيت آن‌ها به 170 تن و بيشتر می رسد، سوق داده شده است.البته سيستم كنترل كامپيوتری حمل و نقل در افزايش بهره وری این کار، تاثير بسزایی داشته است.
بخش قابل توجهی از بهره برداری ورق مس جهان از طريق روش‌های زيرزمينی است كه معمولاً نيروی كار و هزينه‌ی بيشتری از روش روباز را احتیاج دارد.مس بهره برداری شده از معدن زيرزمينی در كشورهای اصلی تولید کننده مس به 3/84 ميليون تن می رسد كه 52% آن متعلق به شيلی است. بيشتر معدن كاری های زيرزمينی به دو روش غارزنی و تونل‌های تقويت شده انجام میشود. پس نتیجه میگیریم که بهره برداری ورق مس که دارای منافع اقتصادی زیادی برای صنایع مختلف است چه کار سخت و پرزحمتی است.
فرآیند کانه آرایی مس
برای بهره برداری ورق مس باید مسائل بیشتری را بررسی کنیم. بيشتر كانسنگ هايی كه در فرآيند كانه آرايی قرار می گيرند از نوع سولفورهای مس يا ترکیبی از سولفورهای فلزات پايه هستند كه بايد خرد و آسياب شوند و در محفظه‌های فلوتاسيون با معرف‌های گوناگون قرار گيرند تا بتوان آن‌ها را از سنگ دربرگيرنده يا از سولفورهای ديگر جدا كرد. با فرآيند فلوتاسيون می توان سولفورها و برخی از اكسيدها را به خوبی جدا كرد ولی روش خوبی كه برای استحصال مس از كانسنگ‌های اكسيدی به‌كار می رود، روش فروشست است.
به‌دليل تنوع زیاد انباشته‌ها، روش‌های فروشست مس پيچيده‌تر شده است و گاهی برای كانسنگ‌ها چند تكنيک استاندارد نياز است. البته معمولاً پيش از فروشستن كانسنگ آن‌ها را برشته میكنند
روش فروشست
این مرحله به عنوان یکی از مراحل بهره برداری ورق مس است، چهار روش مختلف دارد که عبارتند از:
- گذر دادن محلول فروشوينده از درون باطله‌های كم‌عيار
- گستردن كانسنگ‌های اكسيدی برروي يك سطح آماده و پمپ‌كردن محلول شوينده بر روي آن‌ها.
- فروشستن كانسنگ در محل كارگاه معدن
- خرد كردن مقدماتی كانسنگ و قراردادن آن‌ها در مخازن بزرگ برای فروشستن
در سال‌های اخير روش نسبتاً نوين به نام فروشستن لايه نازك (Thin Layer) به‌كار گرفته شده كه ارزش اقتصادی زیادی دارد و از سال 1980 در چند معدن در شيلی به‌كار برده شد
فروشستن لایه نازک شامل دو مرحله اصلي است:
- در برابر اسيد سولفوريك قراردادن كانسنگ‌های ريز و به حال خود گذاشتن كانسنگ‌ها براي مدت زمان محدود و Curing.
- پاشيدن هرگونه محلول فروشوينده برروي كانسنگ آماده شده در مرحله‌ي پيشين آب‌شويی (Leaching).
یکی از مرسوم ترین روش های بازيابی مس از محلول‌های فروشوينده، روش رسوب‌گيری به وسیله ی قراضه‌های آهنی است. در اين روش رسوب‌های مسی به نام مس سيمانی را فرآوری می كند و سپس به كمك دستگاه‌های معمولی ذوب و پالايش می شود.
روش ديگر گذراندن محلول مس‌دار از درون يک سری مراحل حلال‌گير است كه در اين فرآيند، با استفاده از معرف‌های مبادله كننده ی يون، عيار مس در حلال‌ها بالا می رود و سپس در محفظه‌هايی به روش الكتروليتی، مس آن‌ها آزاد می شود و كاتدی از مس با عيار به نسبت بالا بدست می آيد.
فرآيند هيدرومتالورژيكی بر روی كانسنگ‌ها و كنسانتره‌های مس در سال‌های اخير توجه زيادی را به خود جلب كرده است برای اینکه سرمايه‌گذاری كمتری را نياز دارد و از جهتی دیگر آلودگی كمتری را تولید میکند اما بيش از روش‌های معمولی به انرژی نياز دارد.
محلول‌هاي فروشوينده ای كه برای فروشستن كانسنگ‌های مس به‌كار می روند ترکیبی است از اسيد سولفوريك، سولفات فريک، آمونياك، كلرورها و هيدروكسيدكلسيم که جهت بهره برداری ورق مس به کار می رود.
نتیجه گیری
تا اینجای مقاله روش های استخراج و بهره برداری ورق مس را بررسی کردیم. پس از انجام این مرحله فرآیند های دیگری بر روی مواد استخراج شده انجام میشود تا فلز مس به شکلی که در دسترس همگی است، در اختیار ما قرار بگیرد. اگر شما هم کنجکاو هستید که مراحل بعدی بهره برداری ورق مس را بررسی کنید، پیشنهاد میکنم دو مقاله یزیر را مطالعه کنید
استخراج ورق مس از كانه‌های سولفیدی و ۴ مرحله اصلی آن
عمل تشویه در ورق مس و ۳ مزیت ذوب مات
سوالات متداول:
استخراج مس به صورت رو باز شامل چه مراحلی است؟
انفجار
بارگيری
حفاری
حمل ماده‌ی کانی دار
ویژگی های مهم مس و آلیاژ های آن چیست؟
مس و آلیاژ های آن دارای 3 ویژگی مهم هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، استحکام مفید با شکل‌پذیری بالا و مقاومت در برابر خوردگی هستند.
روش فروشست شامل چه مراحلی است؟
روش فروشست شامل 4 مرحله ی اصلی هست که عبارتند از :
گذر دادن محلول فروشوينده از درون باطله‌های كم‌عيار
گستردن كانسنگ‌های اكسيدی برروي يك سطح آماده و پمپ‌كردن محلول شوينده بر روي آن‌ها.
فروشستن كانسنگ در محل كارگاه معدن
خرد كردن مقدماتی كانسنگ و قراردادن آن‌ها در مخازن بزرگ برای فروشستن
فرآیند کانه آرایی چیست؟
کانه‌آرایی مجموعه عملیاتی است که بر روی مواد معدنی انجام می‌گیرد و به این عملیات فرآوری مواد معدنی یا متالوژی استخراج نیز گفته میشود و در پایان آن ، مواد معدنی با ارزش تجاری از سنگ معدن جدا میشوند.
بدون دیدگاه