انواع روش های استحصال مس
روش تهیه مات
روش تهیه مات، یکی از انواع روش های استحصال مس است. در این روش سنگ های معدنی مس گوگرددار در کورههای ذوب به مخلوطی از سولفورهای مس و آهن که مات مس نام دارد، تبدیل شده و سپس توسط یک کنورتور (مبدل) به مس خام تبدیل میشود که بعد از تصفیه و ذوب کاتدی مس فلزی به دست میآید. این روش، به دلیل مصرف سوخت کمتر و همچنین درجه خلوص بالاتر مس خام، نسبت به روش احیا، اقتصادیتر بوده، مورد استفاده قرار میگیرد.
متالوژی مس از طریق تشکیل مات
در میان روش های استحصال مس، تهیه مات متداول ترین روش است که بر اساس دو اصل زیر استوار است؛ واکنشپذیری مس با گوگرد از سایر عناصر وجود در کانی بیشتر بوده، زودتر از عناصری مثل نیکل و کبالت و سرب میتواند سولفور تشکیل بدهد. آهن هم سریعتر از عناصر فوق با گوگرد وارد واکنش میشود، بنابراین مات مس معمولا سولفور دوگانه آهن و مس است که به سهولت از گانگها بهصورت مذاب جدا میشود. مقدار گوگرد موجود در سنگ معدن، عیار مات را تعیین میکند. مقدار بالای گوگرد نشانگر پایین بودن عیار مس است، بهترین حالت وقتی است که مقدار گوگرد 50-35 درصد مس کافی باشد.
میل ترکیبی مس با اکسیژن کمتر از سایر فلزات و عناصر موجود است، بنابراین در محیط اکسیژنی پایدار است و به این ترتیب، از مات مس جدا میشود.
روش پیرومتالوژی
روش پیرومتالوژی جزو انواع روش های استخراج مس است. در روش پیرومتولوژی از کانه سولفیدی برای تولید مس استفاده می شود. در این روش در ابتدا سنگ استخراج شده از معدن را به وسیله سنگشکن فکی به قطعات ۱۲ میلیمتری تبدیل کرده و سپس سنگ های خردشده در آسیاب گلوله ای و با کمک مواد شیمیایی و شیر آهک ترکیب می شود تا اندازه دانه ها به ۷۴ میکرون تبدیل شود. با تبدیل دانه ها به این اندازه به یک ترکیب دوغاب مانند دست پیدا می کینم، پس از آن با پرعیارسازی یا فلوتاسیون از ترکیب دوغاب حاصله کنستانتره مس و مولیبدن به وجود می آيد، سپس با جداسازی مولیبدن کنستانتره مس به وسیله صافی، ترکیب خمیری شکلی از مس به دست می آید که باید در کوره های خشک کن آن را خشک کرد، پس از گرفتن رطوبت این خمیر مس ناخالص با درصد خلوص ۴۵ درصد حاصل می شود که در اصطلاح آن را مس مات می گویند.
مس مات شامل درصد ناچیزی از عناصر گوناگون همچون گوگرد، آهن، طلا و ... است که برای تولید مس خالص لازم است. این عناصر را به وسیله کوره های مبدل یا کنورتر از مس مات جدا می کنند، به همین منظور مس مات را در کوره های مبدل ریخته و با عبور دادن هوا و اکسیژن از ناخالصی های موجود را از مس مات جدا می کنند، ولی پس از انجام این فرآیند نیز همچنان درصدی از ناخالصی ها در مس باقی می ماند، به گونهای که درصد خلوص مس به ۳/۹۹ درصد رسیده و به مس حاصله در اصطلاح مس بلیستر یا مس جوشدار یا «مس خام» میگویند.
پس از آن برای تبدیل مس خام به مس خالص با درصد خلوص بالا، ضروری است که کوره های آند استفاده شود. در این مرحله مس را به وسیله پاتیل هایی وارد کوره های آند کرده تا با تزریق گاز پروپان و سوزاندن ناخالصی های موجود، ناخالصی ها را از مس خام جدا کنند. در این مرحله مس حالت مذاب به خود گرفته و درصد خلوص آن به ۷/۹۹ درصد می رسد.
در مرحله آخر لازم است که خروجی کوره آند را وارد چرخ ریختهگری کنند تا مذاب مس خام به صفحات بزرگ آند تبدیل شود، سپس صفحات بهوجود آمده را همراه با صفحات کاتد که از مس خالص تشکیل شده، با هم در محلول الکترولیت اسیدسولفوریک و سولفات مس وارد می کنند تا با عبور یک جریان معین و از پیش تعیین شده مس خالص را از صفحات آند جدا کنند، زیرا با این کار مواد ناخالص در محلول الکترولیت حل نمی شوند و در پایان کار مس خالص با درصد خلوص ۹/۹۹ از صفحات آند جدا شده و مس خالص به دست میآید.
ادامه مطلب در پست های بعد بیان خواهد شد.
با توجه به سابقه تیم مهندسین مشاور محیط زیست سورین در تهیه و تدوین انواع مطالعات ارزیابی و مدیریت محیط زیست واحد فرآوری مس، جهت انجام مطالعات ارزیابی با ما تماس حاصل فرمایید.
شماره تماس: مهندس رضا مظاهری 09131884327