ذوب مس
ذوب مس
سنگ مس استخراج شده از معدن مس پس از بهینه سازی به کنسانتره مس یا ماسه سنگ مس با محتوای مس بالا تبدیل می شود. کنسانتره مس باید قبل از تبدیل شدن به مس و محصولات مسی تصفیه شده ذوب و استخراج شود.
الف. مس الکترولیتی و مس تصفیه شده
مس مورد استفاده در صنعت شامل مس الکترولیتی (حاوی 99.9٪ تا 99.95٪ مس) و مس تصفیه شده (حاوی 99.{5}}٪ تا 99.7٪ مس) است. اولی در صنعت برق برای ساخت آلیاژهای خاص، سیم های فلزی و سیم استفاده می شود. دومی برای ساخت آلیاژهای دیگر، لوله های مس، صفحات مسی، شفت و غیره استفاده می شود.
ب. فرآیند ذوب مس
توسعه فناوری متالورژی مس روند طولانی را طی کرده است، اما ذوب مس همچنان عمدتاً بر اساس پیرومتالورژی است و خروجی آن حدود 85 درصد از تولید مس جهان را تشکیل می دهد. تکنولوژی هیدرومتالورژی مدرن به تدریج در حال ارتقا است و معرفی هیدرومتالورژی هزینه ذوب مس را تا حد زیادی کاهش داده است.
بیایید نگاهی دقیق تر به دو روش ذوب مس پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی (SX-EX) بیندازیم.
آ. ذوب مس پیرومتالورژی:
مس کاتدی که به عنوان مس الکترولیتی نیز شناخته می شود، از طریق ذوب و پالایش الکترولیتی تولید می شود که به طور کلی برای سنگ معدن سولفید مس با عیار بالا مناسب است. پیرومتالورژی عموماً شامل افزایش محتوای مس در سنگ معدن اصلی با چند درصد یا هزارم مس تا 20-30% از طریق پانسمان سنگ معدن، و سپس استفاده از آن به عنوان کنسانتره مس برای ذوب مات در کوره بلند بسته، کوره طنین دار است. کوره برقی یا کوره فلاش. سپس مات (مات) به دست آمده برای دمیدن به مس خام به یک مبدل فرستاده می شود و سپس اکسید شده و در کوره طنین انداز دیگری برای حذف ناخالصی ها اکسید و تصفیه می شود یا برای الکترولیز در صفحات آند ریخته می شود تا مس الکترولیتی با عیار تا 99.9 بدست آید. ٪. این فرآیند کوتاه و قابل انطباق است و میزان بازیافت مس می تواند به 95 درصد برسد، اما چون گوگرد موجود در سنگ معدن به صورت گاز زائد دی اکسید گوگرد در دو مرحله مات سازی و دمیدن تخلیه می شود، بازیابی آن آسان نیست و مستعد است. به آلودگی در سال های اخیر، پیرومتالورژی به تدریج به سمت ذوب مداوم و خودکار توسعه یافته است، مانند روش نقره، روش نوراندا و روش میتسوبیشی در ژاپن.
علاوه بر کنسانتره مس، قراضه مس نیز ماده اولیه اصلی مس تصفیه شده از جمله مس قراضه قدیمی و مس قراضه جدید است. ضایعات مس قدیمی از تجهیزات قدیمی و ماشین آلات قدیمی، ساختمان های متروکه و لوله های زیرزمینی به دست می آید. مس قراضه جدید از ضایعات مس دور ریخته شده توسط کارخانه های فرآوری به دست می آید (نسبت خروجی مواد مس حدود 50٪ است). به طور کلی، عرضه قراضه مس نسبتاً پایدار است. ضایعات مس را می توان به موارد زیر تقسیم کرد: مس قراضه لخت (عیار بالاتر از 90%). قراضه زرد مس (سیم)؛ مواد حاوی مس (موتورهای قدیمی، تخته مدار)؛ مس تولید شده از ضایعات مس و سایر مواد مشابه، همچنین به عنوان مس بازیافتی شناخته می شود.
ب ذوب مس مرطوب:
یک کشتی برای اکسید مس با عیار پایین مناسب است و مس تصفیه شده تولید شده مس الکترولیتی است. ذوب مرطوب مدرن شامل برشته کردن اسید سولفوریک - لیچینگ - الکترولیتی، لیچینگ - استخراج - الکترولیتی، لیچینگ باکتریایی و روشهای دیگر است که برای شستشوی پشتهای، لیچینگ مخزن یا آبشویی درجا سنگهای پیچیده کم عیار، کانسنگهای اکسید مس، و سنگ معدن زباله حاوی مس فناوری ذوب مرطوب به تدریج در حال ترویج است و انتظار می رود تا پایان این قرن به 20 درصد از کل تولید برسد. معرفی روش ذوب مرطوب هزینه ذوب مس را بسیار کاهش داده است.
نمودار جریان فرآیند به شرح زیر است: در این میان استخراج مس (فرآیند ورود مس از لایه آب به لایه آلی) و استخراج برگشتی (فرایند ورود مس از لایه آلی به لایه آب) از ابزارهای تکنولوژیکی مهم مدرن هستند. هیدرومتالورژی
دو فرآیند پیرومتالورژی و هیدرومتالورژی دارای ویژگی های زیر هستند:
(1) تجهیزات ذوب دومی ساده تر است، اما محتوای ناخالصی آن بیشتر است، که مکمل مفیدی برای اولی است.
(2) دومی دارای محدودیت است و تابع عیار و نوع سنگ معدن است.
(3) هزینه اولی بیشتر از دومی است.
مشاهده می شود که فناوری هیدرومتالورژی مزایای قابل توجهی دارد، اما دامنه کاربرد آن محدود است. همه معادن مس را نمی توان با استفاده از این فرآیند ذوب کرد. با این حال، از طریق پیشرفت های تکنولوژیکی، در سال های اخیر، کشورهای بیشتری از جمله ایالات متحده، شیلی، کانادا، استرالیا، مکزیک و پرو این فرآیند را در معادن مس بیشتری اعمال کرده اند. بهبود فناوری هیدرومتالورژی و ارتقای کاربرد آن باعث کاهش هزینه تولید مس، افزایش ظرفیت تولید معادن مس، افزایش عرضه منابع اجتماعی در کوتاه مدت، مازاد نسبی کل عرضه اجتماعی شده است. اثر کششی بر قیمت ها
