مقدمه:
پیشرفت جوامع بشري و به موازات آن افزایش حجم تقاضا براي محصولات صـنعتی ، متخصـصین را بـه اسـتفاده بهینه از منابع طبیعی و ثروتهاي خدادادي ترغیب میکند. مروري بر زمینه بهره وري صحیح از صنابع معدنی نشانمی دهد که امروزه استفاده از منابع با عیار پایین و منابعی که از نظر تکنولوژي امکان بهره برداري از آنها مشکل تـرمی با شد ، در دستور کار متخصصین قرار گرفته است. با پیشرفت تکنولوژي و توسـعه کـشورها از نظـر اقتـصادي وفرهنگی ، مصرف محصولات فلزي شتاب فزاینده اي به خود گرفته است و این امـر صـنایع معـدنی و متـالوژي را بـامشکلات عدیده اي روبرو ساخته است .
هیدرومتالوژي در دهه 1950 بر اي لیچینگ کنسانتره و کانیهاي سولفیدي ، لاتریتها، کانیهاي تنگستن و ترسیبمستقیم فلزات از محلول آنها با تکنولوژي هیدروژن تحت فشار مورد استفاده قرار گرفت .
کانیها و کنساتره هاي سولفیدي معمولاً بـا روشـهاي حرارتـی (تـشویه ) عمـل آوري میـشود. از جملـه مهمتـرینمشکلات روشهاي حرارتی ، آلودگی زیست محیطی در اثر انتشار گازهاي دي اکسید گوگرد و اکـسید آرسـنیک مـیباشد. از جمله محاسن تکنولوژي لیچینگ تبدیل گوگرد موجود در شبکه کانیهاي سولفیدي بـه گـوگرد عنـصري وهمچنین رسوب بخش عمده اي از آرسنیک در حین فرایند ، سرعت انحلال بسیار بـالاي آن بعلـت کـار در شـرایطدمایی و فشاري بالا ، اکسیداسیون کامل سولفیدها و در نهایت مناسب ترین فرایند به منظور عمـل آري کنـسانترههاي مقاوم طلا می باشد.
در سالهاي اخیر نیز شاهد پیشرفت شایان توجه آن در صنعت استحصال فلزاتی مانند: طلا ، نیکل ، کبالـت ، روي، آلومینیوم و مس بوده ایم .

روش لیچینگ در استحصال کانیهاي با ارزش فلزي  )نمونه موردی فلز مس)

روش لیچینگ در استحصال کانیهاي با ارزش فلزي )نمونه موردی فلز مس)

فهرست مطالب

 چکیده…………………………………………………………………………………………………………………………….1
مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………..2

 فصل اول:کلیات لیچینگ(در معدن مس سرچشمه)

مس………………………………………………………………………………………………………………………………4
مس در طبیعت…………………………………………………………………………………………………………………. 4
کانه هاي مس………………………………………………………………………………………………………………….6
انواع ذخایر مس…………………………………………………………………………………………………………………7
1- ذخایر مس پورفیري ………………………………………………………………………………………………………..7
2- ذخایر سولفیدي مس……………………………………………………………………………………………………… 8
3 Stratabound:ذخایر -……………………………………………………………………………………………………….10
خلاصه اي در مورد معدن مس سرچشمه………………………………………………………………………………….11

فصل دوم: تلغیظ کانه هاي مس دار و روشهاي ذوب مذب

چهار روش فروشست عبارتند از…………………………………………………………………………………………….15
تغلیظ کانه هاي مس دار…………………………………………………………………………………………………….16
استخراج مس از کانه هاي سولفیدي (پیرومتالورژي) …………………………………………………………………..18
پرعیار کردن به روش فلوتاسیون…………………………………………………………………………………………….18
تشویه………………………………………………………………………………………………………………………….19
ذوب مات………………………………………………………………………………………………………………………20
متداول ترین روش هاي ذوب به شرح زیر می باشند……………………………………………………………………21
الف- کوره ي دمشی ………………………………………………………………………………………………………21
‌ب- کوره ي شعله اي………………………………………………………………………………………………………. 22
‌ج- کوره ي الکتریکی…………………………………………………………………………………………………………. 23
کوره ي تشعشعی…………………………………………………………………………………………………………….23
تولید پیوسته و تک مرحله اي مس………………………………………………………………………………………….24
الف- فرآیند نورندا……………………………………………………………………………………………………………..25
‌ب- فرآیند ورکرا………………………………………………………………………………………………………………. 26
‌ج- فرآیند میتسوبیشی ……………………………………………………………………………………………………..28
پالایش گرمایی و الکترولیتی مس حفره دار………………………………………………………………………………28
آماده سازي آندها…………………………………………………………………………………………………………..29

فصل سوم:روش لیچینگ در استحصال کانیهاي با ارزش فلزي

تاریخچه هیدرومتالوژي…………………………………………………………………………………………………….32
پیدایش هیدرومتالوژي………………………………………………………………………………………………………32
دوره شکوفایی و رشد هیدرومتالوژي……………………………………………………………………………………..33
توسعه اخیر هیدرومتالوژي………………………………………………………………………………………………….34
هیدرومتالوژي در هزاره جدید…………………………………………………………………………………………….. 34
استخراج تر………………………………………………………………………………………………………………….39
استخراج هیدرومتالورژیکی مس…………………………………………………………………………………………40
مزایاي هیدرومتالوژیکی…………………………………………………………………………………………………. 44
معایب هیدرومتالوژي…………………………………………………………………………………………………….. 47

فصل چهارم: هزینه هاي عملیاتی استخراج مس

استخراج مس از کانه هاي اکسیدي ( هیدرومتالورژي)………………………………………………………………….51
الف- استخراج به روش حلال………………………………………………………………………………………………..52
ب- استخراج الکترولیتی……………………………………………………………………………………………………. 52
ذوب و ریخته گري مس کاتد………………………………………………………………………………………………..53
آلیاژهاي مس…………………………………………………………………………………………………………………54
الف- هزینه کلی سرمایه اي – از معدن تا پالایش………………………………………………………………………. 56
الف- 1 -تغییرات هزینه هاي سرمایه اي………………………………………………………………………………….56
الف- 2- ابعاد اقتصادي واحدها……………………………………………………………………………………………..57
ب- هزینه هاي کلی عملیاتی: از معدن تا پالایشگاه …………………………………………………………………….58
‌ب- 1- تغییرات هزینه هاي مستقیم عملیات………………………………………………………………………………. 58
‌ج- هزینه هاي کلی تولید، قیمت هاي فروش و سودآوري………………………………………………………………. 58
‌د- هزینه هاي کانه آرایی……………………………………………………………………………………………………. 58
‌ه- هزینه هاي ذوب…………………………………………………………………………………………………………… 59
ه- 1- هزینه هاي سرمایه اي………………………………………………………………………………………………. 59
ه- 2- هزینه هاي سرمایه اي روش هاي دیگر ذوب……………………………………………………………………… 59
‌ه- 3- هزینه هاي مستقیم عملیات ذوب………………………………………………………………………………….. 60
‌و- هزینه هاي پالایش الکترولیتی………………………………………………………………………………………….. 61
‌ز- بازیابی مس از قراضه……………………………………………………………………………………………………… 62
ر- هزینه هاي فرآیندهاي هیدرومتالورژیکی………………………………………………………………………………… 62

 فصل پنجم :تعریف لیچینگ و استفاده آن در صنعت

اصول کلیدي فرآیند لیچینگ……………………………………………………………………………………………………65
عوامل مؤثر در لیچینگ……………………………………………………………………………………………………….. 65
خواص کانی هاي با ارزش و گانگ………………………………………………………………………………………….. 65
زمان……………………………………………………………………………………………………………………………..65
اندازه ذرات……………………………………………………………………………………………………………………..66
غلظت عامل انحلال…………………………………………………………………………………………………………….67
دما………………………………………………………………………………………………………………………………..68
سرعت بهم زدن…………………………………………………………………………………………………………………69
دانسیته پالپ……………………………………………………………………………………………………………………69
بازیابی…………………………………………………………………………………………………………………………..70
سرعت انحلال…………………………………………………………………………………………………………………. 70
ابعاد ذرات………………………………………………………………………………………………………………………. 70
فرایندهاي لیچینگ پیوسته و ناپیوسته………………………………………………………………………………………72
تجهیزات فرایند لیچینگ…………………………………………………………………………………………………………73
– جنس تجهیزات ………………………………………………………………………………………………………………..73
– پمپاژ ……………………………………………………………………………………………………………………………74
– همزنی و اختلاط……………………………………………………………………………………………………………… 74
– مبدلهاي حرارتی……………………………………………………………………………………………………………… 74
– تبخیر کننده ها……………………………………………………………………………………………………………….. 75
ضرورت انجام فرآیند لیچینگ……………………………………………………………………………………………………78
اصول کلی فرایند لیچینگ………………………………………………………………………………………………………79
روش هاي مختلف لیچینگ کانسنگ هاي مس دار ………………………………………………………………………..79
– لیچینگ حوضچه اي…………………………………………………………………………………………………………. 79
– لیچینگ همزنی……………………………………………………………………………………………………………… 80
– لیچینگ درجا…………………………………………………………………………………………………………………. 81
– دامپ لیچینگ………………………………………………………………………………………………………………… 83
– هیپ لیچینگ………………………………………………………………………………………………………………… 85
پارامترهاي مؤثر درطراحی لیچنیگ بروش هیپ…………………………………………………………………………….. 87
1 – آماده سازي خوراك………………………………………………………………………………………………………… 87
2- روشهاي اخطلاط…………………………………………………………………………………………………………… 88
– مکانیکی………………………………………………………………………………………………………………………. 88
– پنوماتیک………………………………………………………………………………………………………………………. 89
اتوکلاو…………………………………………………………………………………………………………………………….89
انواع اتوکلاو………………………………………………………………………………………………………………………90
لیچینگ کانسنگ هاي مس………………………………………………………………………………………………….. 98
رفتار کان یهاي مس و گانگ در لیچینگ ……………………………………………………………………………………..98
کانی هاي سولفیدي مس …………………………………………………………………………………………………..100
نقش گانسنگ در لیچینگ کانی هاي مس لیچینگ سنگهاي معدنی مس دار…………………………………………. 101
مکانیسم حل کردن…………………………………………………………………………………………………………….. 101
– مکانیسم شیمیایی…………………………………………………………………………………………………………… 101
– مکانیسم باکتریولوژي………………………………………………………………………………………………………….. 103
بیولیچینگ کانیهاي سولفیدي مس……………………………………………………………………………………………. 105
حلالهاي مناسب مراحل لیچینگ……………………………………………………………………………………………….. 107
– حلالهاي اسیدي……………………………………………………………………………………………………………….. 107
– حلالهاي بازي…………………………………………………………………………………………………………………… 107
– حلالهاي خنثی………………………………………………………………………………………………………………….. 109
– حلالهاي ملح دار……………………………………………………………………………………………………………….. 110
گازهاي محلول…………………………………………………………………………………………………………………… 111

 فصل ششم:استحصال مس به روش لیچینگ در معدن روباز مس سرچشمه

فرآیندهاي توسعه یافته براي لیچینگ سنگهاي سولفیدي مس سرچشمه……………………………………………….116
بررسی اقتصادي و فنی………………………………………………………………………………………………………….116
موقعیت دامپهاي اکسیدي نسبت به معدن روبازفعلی……………………………………………………………………… 117
انتخاب اولیه روش لیچینگ………………………………………………………………………………………………………..120
بخشهاي عمده طرح لیچینگ……………………………………………………………………………………………………121
بخش انحلال (Help) ……………………………………………………………..ا……………………………………………..121
روش استقرار و ساخت هیپ……………………………………………………………………………………………………. 123
سه روش معلول و متداول ساخت هیپ……………………………………………………………………………………….. 123
‌ب ) احداث هیپ بروش همپوشانی…………………………………………………………………………………………… 124
‌ج ) احداث هیپ توسط نوار نقاله ( Conveyor stacking ) ………………………………………………ا………………….124
مراحل زیر سازي ساخت و استقرار هیپ در مجتمع مس سرچشمه……………………………………………………….126
( SX یا Solvent extraction ) بخش استخراج با حلال………………………………………………………………………..127
نتیجه گیري…………………………………………………………………………………………………………………………128
منابع و ماخذ…………………………………………………………………………………………………………………….. 148

فھرست جداول

جدول 1- 1- فهرست ماشین آلات عملیاتی معدن مس سرچشمه……………………………………………………. 13
جدول 3- 1- تمرکز فرایندهاي بر پایه هیدرومتالوژي بصورت درصدي از تولید دنیاي غرب…………………………….. 38
جدول 3 ـ 2- مقایسه تولید مس به روش هیدورمتالورژي و پیرومتالورژي را در سال 1992 …………………………..41.
جدول 5- 1- جنس تجهیزات مختلف مورد استفاده در فرایندهاي لیچینگ……………………………………………… 73
جدول 5- 2- قابلیت لیچینگ بعضی از کانی هاي اکسیدي خالص مس…………………………………………………98
جدول5- 3- کانی هاي مهم سولفیدي مس………………………………………………………………………………..99
جدول5- 4- قابلیت لیچینگ کانی هاي سولفیدي خالص مس……………………………………………………………100
جدول 5- 5- میکروارگانیزمهاي مورد استفاده در بیولیچینگ ……………………………………………………………..104

فهرست اشکال

شکل 1- 1 – کانی زایی آزوریت و مالاکیت…………………………………………………………………………………. 5
شکل1- 2- آثار کانی زایی مالاکیت…………………………………………………………………………………………. 5
شکل 1- 3- فراوان ترین کانه هاي اصلی مس…………………………………………………………………………….. 7
شکل 1- 4- تصویر شماتیک از چگونگی بوجودآمدن ذخایر مس پورفیري……………………………………………….. 7
شکل 1- 5- نمایی از وضعیت ذخایر مس سولفیدي………………………………………………………………………9
شکل 1- 6- نمونه اي از یک ذخیره ي Strataboun….ا…………………………………………………………………….10
شکل 2- 1- نمایی از آسیاهاي گلوله اي در مدار آسیاي پرعیارکنی (سرچشمه کرمان)……………………………. 16
شکل 2- 2- حمل مواد معدنی به سمت آسیاب (سرچشمه کرمان )………………………………………………….16
شکل 2- 3- نمایی از کارخانه استحصال مس Balkhash در قزاقستان…………………………………………………….17
شکل 2- 4- نمایی از کوره ي تشویه ………………………………………………………………………………………….19
شکل 2- 5- نمایی از سلول هاي فلوتاسیون در کارخانه ي پرعیارکنی مس سرچشمه……………………………….. 19
شکل 2- 6- ذوب مات…………………………………………………………………………………………………………… 21
شکل 2- 7- کوره ي دمشی……………………………………………………………………………………………………. 21
شکل 2- 8- نمایی از کوره ي شعله اي (مس سرچشمه)…………………………………………………………………. 23
شکل 2- 9- نمایی از کوره ي الکتریکی (مس سرچشمه)…………………………………………………………………..23
شکل 2- 10- عمل تبدیل………………………………………………………………………………………………………..24
شکل 2- 11- نماهاي طولی و انتهایی رآکتور صنعتی تک مرحله اي نراندا……………………………………………….116
شکل 2- 12- نماي افقی و قائم سیستم پیوسته ي میتسوبیشی……………………………………………………….27
شکل 2- 13- نماهاي قائم و افقی رآکتور آزمایشی فرایند ورکرا (100 تن کانی پرعیارشده در روز)……………………..28
شکل 2- 14- مس کاتدي…………………………………………………………………………………………………………29
شکل 2- 15- چرخ گردان…………………………………………………………………………………………………………. 29
شکل3- 1- روند تغییرات در تولید و مصرف فلزات پایه اي که با فرایندهاي هیدرومتالو ژي عمل آوري…………………..116
شکل 3- 2- روند نزولی عیار طلا قابل استحصال در یک پریود زمانی 30 ساله در معادن آفریقاي جنوبی……………..116
شکل3- 3- روند نزولی قیمت فلزات پایه در یک پریود زمانی 20 ساله……………………………………………………… 37
شکل 3- 4- مراحل مختلف لیچینگ و سمنتاسیون…………………………………………………………………………… 43
شکل 3- 5- شماتیک کلی فرایند لیچینگ……………………………………………………………………………………. 49
شکل 4- 1- انحلال انباشته اي، توده اي یا درمحل؛ بازیابی مس به روش استخراج توسط حلال و استخراج……………………………………………………………………………………………………………………………… 52
شکل 4- 2- نقره آلمانی از انواع آلیاژهاي مس و نیکل………………………………………………………………………… 54
شکل 4- 3- لامپ برنجی آلیاژ مس و روي………………………………………………………………………………………. 54
شکل5- 1- منحنی زمان در مقابل بازیابی در لیچینگ…………………………………………………………………………..66
شکل5- 2– منحنی ابعاد ذرات نسبت به عیار باقی مانده در کانسنگ بعد از لیچینگ…………………………………….67
شکل5- 3- منحنی سرعت لیچینگ نسبت به غلظت عامل انحلال…………………………………………………………..67
شکل5- 4- رابطه دما با سرعت لیچینگ………………………………………………………………………………………..68
شکل5- 5- منحنی سرعت بهم زدن در برابر سرعت لیچینگ………………………………………………………………..68
شکل5- 6- مراحل عملیاتی دو روش پیرومتالوژي وهیدرومتالوژي…………………………………………………………….71
شکل 5- 7- فرایندهاي لیچینگ : A) ناپیوسته و B ) پیوسته………………………………………………………………….72
شکل 5- 8- شماتیکی از پمپهاي پیستونی مورد استفاده در فرایند لیچینگ………………………………………………. 76
شکل 5- 9- شماتیکی ازمبدلهاي حرارتی مورد استفاده در فرایند لیچینگ تحت فشار…………………………………….76
شکل 5- 10- شماتیکی از تبخیر کننده هاي چند طرفه مورد استفاده در فرایند لیچینگ تحت فشار…………………….77
شکل 5- 11- شماتیکی از تبخیر کننده هاي آنی مورد استفاده در فرایند لیچینگ تحت فشار…………………………….. 77
شکل5- 12- روش لیچینگ درجا براي مواد معدنی نزدیک به سطح زمین……………………………………………………..82
شکل5- 13- روش لیچینگ درجا براي مواد معدنی در اعماق زیاد……………………………………………………………….83
شکل5- 14-نمایی از لیچینگ بروش دامپ………………………………………………………………………………………..84
کل5- 15- نمایی از مدار پروسس لیچینگ بروش هیپ………………………………………………………………………….85
شکل5- 16- مقطعی از لیچینگ به روش هیپ………………………………………………………………………………..86
شکل5- 17- موازنه آب در لیچینگ بروش هیپ………………………………………………………………………………..87
شکل2- 18 – اتوکلاو و دوار کروي در ایالت مک گیل کانادا………………………………………………………………….. 93
شکل2- 19- نماي کلی از یک اتوکلاو لوله اي…………………………………………………………………………………93
شکل2- 20 – اتوکلاو افقی با قطري معادل 3/3 و طول 13/2 متر در ساسکاچوان کانادا…………………………………94
شکل2- 21 – اتوکلاو و دوار افقی بمنظور لیچنگ تحت فشار کنسانتره شیلیت در برگلا استرالیا……………………..94
شکل2- 22 – اتوکلاو عمودي 70 متر مکعبی بمنظور لیچینگ تحت فشار لاترینهاي نیکل در درجه حرارت 250…………………………………………………………………………………………………………………………………95
شکل2- 23 – اتوکلاو افقی با همزن مکانیکی…………………………………………………………………………………95
شکل2- 24– اتوکلاو عمودي 30 متر مکعبی بمنظور لیچینگ تحت فشار بوکسیت……………………………………….96
شکل2- 25 – اتوکلاو عمودي با همزن مکانیکی………………………………………………………………………………96
شکل2- 26 – اتوکلاو لوله اي تیتانیومی………………………………………………………………………………………..97
شکل2- 27 – نماي کلی از جداره داخل اتوکلاو و ترکیب ساختاري آن……………………………………………………… 97
شکل6- 1- محل قرار گرفتن دامپهاي اکسیدي و دامپ اکسیدي نزدیک به سنگ شکن اولیه در مقایسه با معدن……………………………………………………………………………………………………………………………… 119
شکل6- 2- احداث هیپ توسط نوار نقاله……………………………………………………………………………………….. 125

فصل اول
کلیات لیچینگ
(در معدن مس سرچشمه)
مس
مس اولین و پر مصرف ترین فلزي است که بشر مورد استفاده قرار داده است این فلز را می تـوان در طبیعـت بـهشکل خالص پیدا کرد و به همراه طلا ، تنها فلزات رنگی طبیعت می باشند .
وزن اتمی مس برابر 54.63 و داراي نقطه ذوب 1083 درجه سانتی گراد و علامت شیمیایی Cu است . مس در زبـان انگلیـسی( Copper ) و در فرانـسه( Cuivte ) و در آلمـانی Kupfer خوانـده مـی شـود. و همگی از ریشۀ لغت لاتین مس ( oCupru ) مشتق شده است .
تا کنون در جهان حدود 20 نوع مس تصفیه شده را طبقه بندي کرده اند . میزان آهن در پوسته جامد زمین 8.5 و آلمومینیوم 8 درصد تخمین زده می شود در حالیکـه میـزان مـس تنهـا005.0 درصد برآورد گردیده است .
مس در طبیعت :مس در طبیعت به صورت مس خالص، سولفیدي یا اکسیدي موجود است که بیشتر بـه حالـتکانی هاي سولفیدي چون کالکوپیریت، بورنیت و کالکوزیت یافت می شود. مقدار درصـد مـس شـامل 5,0% مـس درمعادن روباز تا 1-2% در معادن زیرزمینی است مس طبیعی در حالت آزاد به صورت توده هاي بـزرگ یـا بـه شـکلذرات پراکنده در سنگ هاي آذرین در قشر زمین بوجود آمده است. در واقع این نوع مس در طبیعـت زیـاد نیـست وفقط در بعضی نقاط دنیا مانند نواحی دریاچه ي »سوپریور« در ایـالات متحـده ي آمریکـا، در کـشور بولیـوي، چـین،شیلی و ایران دیده شده است.
عیار چنین مسی اگر به صورت توده اي باشد، بیش از 92% و اگر به صورت ذرات پراکنده باشـد در حـدود 5,1-1% می باشد .کانه هاي اکسیدي مس بیشتر در قشري از زمین کـه نزدیـک بـه سـطح اسـت، پیـدا مـی شـود و در اثـرتغییرات جوي و واکنش هاي آرام شیمیایی که در رگه هاي سولفیدي کانه دار مس صورت می گیرد، بوجـود مـی آینـد .
از طرف دیگر آب هاي طبیعی که حاوي 2CO می باشد، بر روي کانه هاي سولفیدي اثر کرده و بتدریج آن هـا را بـهکربنات، اکسید، سولفات و گاهی اوقات آن ها را به سیلیکات مس تبـدیل مـی کنـد . کانـه هـاي سـولفیدي مـس کـهمهم ترین ماده ي اصلی مـس را تـشکیل مـی دهنـد، در حـدود 95% از محـصولات مـس دنیـا را شـامل مـی شـوند .
بیشترین تجمعات کانی زایی مس جهان، در میشیگان و آریزوناي آمریکا، آلمان، روسیه و استرالیا دیده می شـود مس در ساختمان بلورین 250 کانی می نشیند ولی تنها شماري اندك از آن ها از نقطه نظر اقتصادي اهمیت دارند.
از این میان، شماري از کانی ها که فراوان ترین کانه هاي اصلی مس می باشند، از اهمیت ویژه برخوردارنـد . هماننـد :کالکوپیریـت 2CuFeS ، کالکوسـیت Cu2S ، کـوولین CuS ، بورنیـت 4Cu5FeS ، مـس طبیعـی Native Copper، مالاکیـــــت 2(Cu2(CO3)(OH و آزوریـــــت .2(Cu3(CO3)2(OH برخی دیگر از کانی هاي مس گرچه فراوانند ولی به صورت کانه یا عنصر جنبـی در فـرآوري و اسـتخراج بدسـت مــی آینــد. هماننــد تترائــدریت 13Cu12Sb4S ، آنارژیــت 4Cu3AsS و بورنونیــت .3CuPbSbS
در فرآیند پیدایش، اکسیداسیون و انباشتگی دوباره ي مس کانی هاي مس نظم خاصی می گیرنـد . بـه گونـه اي کـهوجود یک کانی می تواند مبین وقوع یکی از پدیده ها در زون خاص باشد. کانی هاي زون هیپوژن شامل: کالکوپیریت، بورنیت، تترائدریت، بورنونیت، بورونیت و انارژیت بوده که عوامل درونی، فشار و دما سبب پیدایش آن هـا مـی شـود .کانه هاي زون سوپرژن از محلول هاي حاصل از شستشوي کانه هاي هیپوژن بدست می آیند .این کـانی هـا عبارتنـد ازکالکوسیت، کوولیت و بورنیت. کانه هاي زون اکسیدي بر اثر اکسیداسیون کانی هاي زون هیپوژن و زون سـوپرژن بـهوجـود مـ یآینـد . ایـن کـانی هـا عبارتنـد از مالاکیـت، آزوریـت، کوپریـت، تنوریـت، مـس طبیعـی و کریزوکـولا . لازم به ذکر است بعضی از کانی ها هم می تواننـد بـه زون هیپـوژن و هـم بـه زون سـوپرژن متعلـق باشـند مثـل کالکوسیت و بورنیت
انـــــــــــــــواع ذخـــــــــــــــایر مـــــــــــــــس :
1- ذخایر مس پورفیري :
این ذخایر، کانسارهاي استوك ورك تا افشان بزرگ و عیار پـایین مـس هـستند کـه ممکـن اسـت دربردارنـده ي مقادیر ناچیز اما قابل بازیافت مولیبدن، طلا و نقره نیز باشند. این ذخایر معمولاً کانسارهاي مس – مولیبدن -یا مس – طلا هستند. ارزش این کانسارهاي تابعی از روش هاي معـدنکاري حجـیم، اعـم از روبـاز و یـا درصـورت زیرزمینـیبودن، استخراج بلوکی است. بیشتر این کانسارها داراي 4,0 تا 1% مـس و تنـاژي تـا 1000 میلیـون تـن هـستند .
عیار و تناژ یک ذخیره، مقدار کل فلز ذخیره را مشخص می کند، اما افت پیـاپی قیمـت مـس سـبب شـده تـا درســـــــال هـــــــاي اخیـــــــر بـــــــه عیـــــــار اهمیـــــــت بیـــــــشتري داد ه شـــــــود .
استخراج انتخابی در این معادن، امري ناممکن است و سنگ میزبان، استوك ورك و افشان باید یک جـا اسـتخراجشود و از این راه برخی از بزر گترین حفره هاي ساخت بشر در پوسته ي زمین ایجاد شده است. یک کانسار نمونـه ي مس پورفیري، توده ي نفوذي مرکب، استوانه اي و استوك مانندي است که رخنمونی کشیده یا نامنظم بـا ابعـادي درحدود 2×5,1 کیلومتر دارد و اغلب، سنگ هایی متوسط دانه با بافتی همسان دانه آن را دربرمی گیـرد . بخـش مرکـزيتوده ي نفوذي که بخش پورفیري آن است، داراي بافت پورفیري است که بـه یـک دوره ي سردشـدگی سـریع اشـارهدارد و منجر به تشکیل زمینه ي ریزدانه در سنگ می شود

2- ذخایر سولفیدي مس
بیشتر این نهشته ها در محیط هاي دریایی یا دلتایی غیرآتشفشانی یافت می شوند. این نهشته هـا، از نظـر زمـانی ومکانی پراکندگی گسترده از پروتروزوئیک تا ترشیاري دارند و تناژ آن ها می تواند از چندصد میلیون تـن تـا مقـادیر نیمه اقتصادي متغیر باشد. به طور کلی از نظر شکل، عدسی مانند تا چینه سان بوده و درازا در آنها دست کم ده برابر پهناســــ ت. در بیــــشتر مــــوارد، بــــیش از یــــک لایــــه ي مــــاده ي معــــدنی وجــــود دارد .
عیار بیشتر کانسارهاي بهره بـرداري شـده یـا در دسـت بهـره بـرداري از 18,1 تـا 5% مـس تغییـر مـی کنـد . امـاکانــسارهایی بــا عیــار کمتــر، پــشتوانه اي معتبــر هــستند . تنــاژ نیــز مــی توانــد بــسیار زیــاد باشــد .
بیشتر کانسارهاي اصلی در شیل هاي آهکی احیاشده ي پیریتی سرشار از مواد آلی، یا هم ارز دگرگونی آنها یافـت می شـوند، امـا تقریبـاً 3/1 بـاقی مانـده ي آن هـا در ماسـه سـنگ هاسـت . ایـن سـنگ هـاي میزبـان، در رسـوب هـايبی اکسیژن پارالیک دریایی (یا رسوب هاي دریاچه اي شور بزرگ مقیاس) یافت می شود که بلافاصله بر روي رسوب هاي تخریبی قاره اي سرخ و اکسیدشده، واقع است. این گونه نهشته ها در توالی هـاي سـنگی، پـس از نخـستین پیـدایش لایه هاي سرخ (2400 میلیون سال) قرار دارند و سن آن ها تا امروز می رسد. مهم ترین و فـراوان تـرین نهـشته هـا درسنگ هاي پروتروزوئیک بالایی و پالئوزوئیک بالایی قرار دارد که در نواحی خشک و نیمه خشک محـیط هـاي کـافتی قاره اي، حداکثر داراي عرض هاي 20 تا 30 از دیرینه استوا تشکیل شد هاند. در بسیاري مناطق، ایـن سـنگ هـا دارايمیان لایه هایی از سنگ هاي تبخیري اسـت . در مـرز اکـسایش – کـاهش، تـوالی بالارونـده ي کـانی هـا در منطقـه ي مینرالیـــــــزه، شـــــــامل همـــــــه ي کـــــــانی هـــــــاي زیـــــــر یـــــــا برخـــــــی از آن هاســـــــت:
هماتیت، مس آزاد، کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت و پیریت.

3- ذخــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــایر:Stratabound
این ذخایر، تولیدکننده هاي اصلی سرب و روي و گاه فلوریت و باریت هستند. در برخی میدان هاي معدنی، بهویژه نـــــــواحی معـــــــدنی ایرلنـــــــد مرکـــــــزي، مـــــــس داراي اهمیـــــــت اســـــــت .
از نظر عیار در تعدادي از معادن جهان، نقره و مس و همین طور کادمیم و ژرمـانیم، فـرآورده هـاي جنبـی مهمـیبه شمار می روند . فلزاتی که در نهشته هاي تیپ ماسه سنگی به مقدار قابل توجه وجود دارند عبارت اند از: اورانیوم، وانـادیم، مـس، نقره، سلنیم و مولیبدن. یک ذخیره ممکن است دربردارنده ي یک یا شماري بیشتر از این فلزها به هر نسبتی باشـد،البته به جز وانادیم و مس که معمولاً استثناء هستند. مقدار اورانـیم، وانـادیم و مـس بـ هگونـه اي شـگفت آور در یـکذخیره و نیز میان ذخایر مختلف متغیر است و میزان نوسان عیار برخی کان تن ها ارایه ي یک عدد میـانگین کلـی راناممکن می سازد
خلاصه اي در مورد معدن مس سرچشمه معدن سرچشمه در استان کرمان ، شهرستان رفسنجان و بخش سرچشمه واقع است نزدیک ترین آبادي بـه معـدنپاریز نام دارد که km 36 با آن فاصله دارد نزدیک ترین شهر به معدن رفسنجان با فاصله km 60 از آن است طول و عرض جغرافیایی آن بترتیب 53 و 55 شرق و 58 و ْ29 شمال است و ارتفاع متوسط منطقـهm 2500 از سـطح
دریاست. بلندترین نقطه آنm 2820 از سطح دریا ارتفاع دارد تغییرات سالانه درجه حرارت در این ناحیـه از 15- تا 32+ درجه سانتیگراد است. میزان بارندگی در ارتفاعاتmm 550 است. این منطقه از قدیم بعلت جاري بـودنآن زنگاري رنگ و رسوبات آب رنگ که در کف دره تشکیل گردیده بود مورد توجه بـوده اسـت. ایـن رسـوبات کـاتکبود یا سولفات مس ( 4 CuSO ) نام داشته و رنگ آبی زنگاري نیز مربوط به ترکیبات سولفات مس می باشد که در نتیجه فعل و انفعالات شیمیایی بین آب و ترکیبات سولفور و اکسید مس و در اثر عوامل جـوي و تحـت الارضـیبوجود آمده و بصورت رسوبات زنگاري رنگ روي سنگهاي محل عبور آب نشسته است که این پدیده هم اکنـون نیـزدر آبهاي اطراف معدن به چشم می خورد. در سالهاي 1276 تا 1321 ، کارشناسـان خـارجی از منـاطق مختلـفمس ایران بازدید کرده و در یکی از گزارشات خود از وجود مس در کوهستانهاي اطراف سرچـشمه نـام بـرده و عیـارآنرا 3 درصد گزارش نموده اند .
کانسار مس سرچشمه در قسمت مرکزي سلسله جبال زاگرس قرار گرفته و متشکل از سنگهاي چین خورده ، گـسل، سنگهاي رسوبی و مواد آتشفشانی اوایل دوران سوم می باشد. سنگ سرچشمه از نوع پروفیري و گرانوریولیت مـیباشد .
ازنظر ترکیبات تشکیل دهنده ، معدن سرچشمه را می توان به سه منطقه ذیل تقسیم بندي نمود :
1- منطقه اکسید: این منطقه بطور متوسط تا عمق 26 متري از سطح زمین قـرار گرفتـه و داراي کربناتهـاي مـسمثل مالاکیت [ 2 (CuCO 3 – Cu(OH ] و آزروریت[ 2 (CuCO 3 – Cu(OH 2 ] و سولفاتها و سیلیکاتها و اکسیدهاي مس است .
2– منطقه سوپرژن: این ناحیه پس از منطقه اکسید قرارگرفته و تا عمق تقریباًm 80 بعد از منطقـه اکـسید ادامـهدارد. در این منطقه اکثر ترکیبات از نوع سولفور (کالکوسیت Cu 2 S و کوئولیت CuS ) هستند .
3– منطقه هیپوژن: که بعد از منطقه سوپرژن بوده و کانیهاي آن متشکل از کالکوپیریت و مولیبدنیت و برونیت میباشد .
معدن سرچشمه بیضی شکل بوده و قطر بزرگ آن m 2300 وقطر کوچک آن m 1200 طـول دارد. ذخیـره کـلمعدن از پله 5.2587 الی 2000 برابر T 1223887400 به عیار69.0 درصد می باشـد کـه در طـی 20 سـالمقدار T 366025000 آن با عیار2.1 درصد برداشت خواهد گردید و در این مدت عمق معدن به حـدودm 350 خواهد رسید و تعداد پله هاي بهره برداري نیز 20 عدد خواهد شد روش بهره برداري در معدن بدین گونه است کـهپس از انفجار ، بوسیله بیلهاي الکتریکی کامیونهاي عظیم الجثه (وابکو) بارگیري شده و برحست نوع سنگ معدن بـهیکی از محلهاي انبار سنگهاي باطله ، دامپهاي اکسیدي و یا سنگ شکن اولیه حمل می گـردد سـنگهاي سـولفیديکه در اولین مرحله به سنگ شکن اولیه حمل می شوند پس از چندین مرحله خرد شدن و همچنین آسیاب شدن ،جهت عملیات پر عیارکنی به واحد تغلیظ ارسال می گردند. کنسانتره مس حاصـل از واحـد تغلـیظ سـپس جهـتعملیات پیرومتالورژیکی به واحد ذوب و در انتها آندوتولیدي در واحـد ذوب جهـت تـصفیه الکتریکـی بـه پالایـشگاهارسال می شود باید روزانه T 40000 کانسنگ با عیار متوسط یک درصد مس و همراه با آن T 40000 سنگهاي اکـسیديو باطله از معدن استخراج شود. براي حفاري چالهاي آتشباري از دستگاههاي حفاري دورانی اسـتفاده مـی شـود کـهچالهایی به قطر8.7 و 9 و in 8.9 و عمق m 15 حفاري می نمایند. آتشباري نیز با استفاده از مواد ناریه اي مانند آنفو، دینامیت و امولان انجام می شود. عملیات بارگیري مواد توسط شاولهاي الکتریکی با حجم جـام3.9 و 15 متـرمکعب و باربري توسط کامیونهایی با ظرفیت ST 120 صـو رت مـی گیـرد . جـدول 1-1 شـامل فهرسـت کـاملی ازماشین آلات مورد استفاده در معدن مس سرچشمه است .

روش لیچینگ در استحصال کانیهاي با ارزش فلزي )نمونه موردی فلز مس)

روش لیچینگ در استحصال کانیهاي با ارزش فلزي )نمونه موردی فلز مس)

فصل دوم: تلغیظ کانه هاي مس دار و روشهاي ذوب مذب
چهار روش فروشست عبارتند از :
1- گذر دادن محلول فروشوینده از درون باطله هاي کم عیار
2- .(Dump Leaching) گستردن کانسنگ هاي اکسیدي برروي یک سطح آماده و پمـپ کـردن محلـول
شوینده بر روي آن ها
3 – (Heap Leaching) فروشستن کانسنگ در محـل کارگـاه معـدن .(In Situ Leaching) 4- خـردکردن مقدماتی کانسنگ و قراردادن آن ها در مخازن بزرگ براي فروشستن Vat) .
در سال هاي اخیر روش نسبتاً نوین به نام فروشستن لایه نـازك (Thin Layer) بـه کـار گرفتـه شـده کـه ارزشاقتـصادي دارد و از سـال 1980 در چنـد معـدن در شـیلی بـه کـار بـرده شـد و شـامل دو مرحلـه اصـلی اسـت :
1- در برابر اسید سولفوریک قراردادن کانسنگ هاي ریز و به حال خود گذاشتن کانـسنگ هـا بـراي مـدت زمـانمحـــــــــــــــــــــــــــــــدود و .Curing
2- پاش یدن هرگون ه محل ول فروش وینده ب رروي کان سنگ آم اده ش ده در مرحل هي پی شین آب ش ویی (Leaching).
متداول ترین روش بازیابی مس از محلول هاي فروشوینده، روش رسوب گیري توسط قراضه هاي آهنـی اسـت. ایـنروش رسوب هاي مسی به نام مس سیمانی را فرآوري می کنـد کـه سـپس بـه کمـک دسـتگاه هـاي معمـولی ذوب وپالایش می شود. روش دیگر گذراندن محلول مس دار از درون یک سري مراحل حلال گیر است که در این فرآیند، بـا استفاده از معرف هاي مبادله کننده ي یون، عیار مس در حـلال هـا بـالا مـی رود و سـپس در محفظـه هـایی بـه روشالکترولیتی، مس آن ها آزاد می شود و کاتدي از مس با عیار، به نسبت بالا بدست می آیـد . فرآینـد هیـدرومتالورژیکیبرروي کانسنگ ها و کنسانتره هاي مـس در سـال هـاي اخیـر توجـه زیـادي را بـه خـود معطـوف کـرده اسـت زیـراسرمایه گذاري کمتري را نیاز دارد و از سویی آلودگی کمتري را موجب می شود. اما بیش از روش هـاي مع مـولی بـه انرژي نیاز دارد .
محلول هاي فروشوینده اي که براي فروشستن کانسنگ هاي مس به کار می روند آمیزه اي است از اسید سـولفوریک،سولفات فریک، آمونیاك، کلرورها و هیدروکسیدکلسیم . شکل 2-1- نمایی از آسیاهاي گلوله اي در مدار آسیاي پرعیارکنی شکل 2-2-حمل مواد معدنی به سمت آسیاب(سرچشمه کرمان )
(سرچشمه کرمان)

تغلیظ کانه هاي مس دار:

کانه هاي مس دار که از طبقات مختلف قشر زمین به صورت روباز و یا عمقی استخراج می شـوند، در محـل معـدنجهت صرفه جویی در انرژي سوخت کوره ها و صرفه جویی در عمل حمـل ونقـل و تهیـه فلـز مرغـوب تـر، پـر عیـارمـــی گـــردد کـــه ایـــن عمـــل شـــامل خـــرد کـــردن، دســـته بنـــدي و جـــدا کـــردن مـــی باشـــد .
کامیون هاي بزرگ مواد کانی استخراج شده را به طرف آسیاب هاي بزرگ حمل کرده، مواد کانی مس پس از خـردشدن اولیه توسط نوار نقاله به طرف کارخانه ي تغلیظ فرستاده می شوند در آنجا نیز مرحله ي دوم و سوم خردکـردنصورت گرفته و سپس توسط غربال ها تقسی مبندي می گردند. دانه هاي ریز خردشده به طـرف آسـیاب هـاي گلولـه اي انتقال می یابند. و دانه هاي درشت غربال شده جهت خردشدن بیشتر، دوباره به آسیاب مخروطی بازگردانده می شوند .
مواد کانی نرم شده پس از خروج از آسیابهاي گلوله اي، توسط دستگاه هاي جدا کننده، تقسیم بندي می شوند کـهدر این حالت به صورت نرمه و با درصد وزنی حدود 35-15% می باشند. این مواد پس از افزودن معرف هاي شیمیایی لازم به طرف سلول هاي فلوتاسیون جهت تهیه ي کنسانتره ي 32% مس و دورکردن مـواد زائـد فرسـتاده مـی شـوند .
کنسانتره ي بدست آمده به ترتیب وارد دستگاه تقلیل آب و فیلتر و بالاخره وارد خشک کن استوآن هاي مـی گـردد تـاخشک و آماده براي تشویه گردد.
به طور کلی مس از دو روش مهم استخراج می شود که شامل روش پیرومتـالورژي (خـشک ) و روش هیـدرومتالورژي(تر) می باشد. در حدود 90% مس تولید شده در دنیا از کانه هاي سولفوري و از روش پیرومتالورژي حاصل می شود و روش هیدرومتالورژي براي استخراج مس از کانه هاي اکسیدي بـه خـصوص کربناتهـا، سـیلیکات هـا و سـولفات هـا وهمچنین دورریز کارخانه ها بکار می رود .
روش هاي الکتروشیمیایی نیز براي تولید مس خالص نهایی مورد اسـتف اده قـرار مـی گیرنـد کـه شـامل تـصفیه ي الکتریکی آندها در حالت استخراج از روش پیرومتالورژي و استخراج الکترولیزي از محلول در روش هیـدرومتالورژيمی باشد .

شکل 2-3- نمایی از کارخانه استحصال مس Balkhash در قزاقستان
اســـــتخراج مـــــس از کانـــــه هـــــاي ســـــولفیدي (پیرومتـــــالورژي 🙂
تقریباً 90% کانه ي مس اولیه ي دنیا به صورت کانه هاي سولفیدي اسـت . سـولفیدها بـه سـهولت تحـت عملیـاتهیدرومتالورژیکی قرار نمی گیرند، زیرا به راحتی حل نمی شوند. بنابراین قسمت اعظم استخراج مس توسط روش هاي
پیرومتالورژي یا آتشی با کانی پرعیار شده ي مس انجام می شـود . عمـل اسـتخراج شـامل مراحـل زیـر مـی باشـد :
1- پرعیار کردن به روش فلوتاسیون، 2- تشویه (مر حلهي اختیـاري )، 3- ذوب بـه صـورت مـات (در کـوره هـايدمــــشی، شــــعله اي، الکتریکــــی یــــا تشعــــشی )، 4 -مرحلــــه تبــــدیل بــــه مــــس حفــــ رهدار . محصول نهایی این مراحل متوالی، مس ناخالص حفره دار است که باید قبل از ساخت و کاربرد، پـالایش گرمـایی(شعله اي) و الکترولیتی شود .

پرعیار کردن به روش فلوتاسیون

کانه هاي مس که امروزه استخراج می شوند، کم عیارتر از آنند کـه مـستقیماً ذوب شـوند. گرمـایش و ذوب مقـدارعظیمی مواد زائد، محتاج مقدار گزافی سوخت است. خوشبختانه، کانی هاي مس موجود در سنگ معدن را می توان توســــــط روش هــــــاي فیزیکــــــی پرعیــــــار و بــــــه نحــــــو اقتــــــصادي ذوب کــــــرد .
موثرترین روش پرعیار کردن، فلوتاسیون است، که در آن کانی هاي مس به شیوه ي انتخابی به حباب هـاي هـواییکه از میان پالپ آبی حاصل از کانه ي نرم شده بالا می آیند، متصل می شوند. انتخابی بودن فلوتاسیون ناشی از بهکار بردن معرف هایی است که کانی هاي مس را آب ران می سازند، در حالی که کانی هاي باطله آب گیـر بـاقی مـی ماننـد .
کانی هاي شناور شده در کف پایداري در بالاي محفظه فلوتاسیون جم عآوري می شوند و به صورت کانه پرعیـار شـدهدرمــــی آینــــد .کــــانی پرعیــــار شــــده مــــس معمــــولا حــــاوي30- 20% مــــس اســــت .
خردکردن و نرم کردن کانه به ذرات ریز، پیش از عمل فلوتاسیون الزامی است و کـاربرد فل وتاسـیون باعـث تغییـرشیوه ي ذوب از کوره ي دمشی به کوره هایی از نوع اجاقی می شود، چرا که بار کوره ي قبلـی فقـط بایـد مـواد تکـه اي باشد

عمل تشویه شامل اکسایش جزئی سولفیدهاي پرعیار حاصل از فلوتاسیون و حذف جزئی گوگرد از آن ها به شکل 2oSاست. این کار توسط واکنش کانی پرعیار شده با هوا در دماهایی بـین 700- 500 درجـه ي سـانتی گـراد، درکوره هاي تشویه ي اجاقی یا تشویه کننده ي بستر سیال در شرایط کاملاً کنترل شده، انجام می گیرد. محصول کور هي تشویه کلسین نامیده می شود که مخلوطی از اکسیدها، سولفات هـا و سولفیدهاسـت و ترکیـب شـیمیایی آن توسـطکنترل دماي فرآیند تشویه و نسبت هوا به کانی پرعیار شده، تغییر می کند. فرآیند تشویه معمـولاً خودسـوز اسـت وجریـــــان تغلـــــیظ شـــــده اي از گـــــاز2oS حـــــدود %5-15 تولیـــــد مـــــ یکنـــــد.
از عمل تشویه اصولاً در کوره هاي ذوب شعله اي استفاده می شود که هدف اصلی از آن خشک کردن و گرمایش بـارکوره ي شعله اي، با استفاده از حرارت واکنش هاي گرمازاي تشویه، است. محصولات گـرم کـوره ي تـشویه نـسبت بـهکانی پرعیار شده ي خیس و سرد، به انرژي کمتري براي ذوب نیاز دارند، بطوري که عمل تشویه باعث صـرفه جـوییقابل ملاحظه اي در سوخت و افزایش آهنگ ذوب می شود. همچنین عمل تشویه باعث افزایش غلظت مس در مـات FeS : Cu2Sتولیدي در حین ذوب می شود، عاملی که مقدار تبدیل نـاگزیر بعـدي (حـذف Feو (S را کـاهشمی دهد .

ذوب مات :

هدف از ذوب مات تهیه ي فاز سولفیدي مذاب (مات)، شامل تمامی مـس موجـود در بـار و فـاز سـرباره ي مـذاببدون مس است. مات متعاقباً براي تشکیل مس حفره دار ناخالص اکسید می شود و سرباره ي مرحله ي ذوب مستقیماً یـــــــا بعـــــــد از مرحلـــــــه ي بازیـــــــابی مـــــــس دور ریختـــــــه مـــــــی شـــــــود .
عمل ذوب توسط ذوب تمامی بار کوره در دمایی حدود 1200 در جهي سـان تیگـراد معمـولاً همـراه بـا روان سـازسیلیسی، انجام می گیرد .سیلیس، آلومین، اکسیدهاي آهن، آهـک و سـایر اکـسیدهاي جزئـی، سـرباره ي مـذاب راتشکیل داده و مس، گوگرد، آهن اکسید نشده و فلزات قیمتی، مات را تشکیل می دهند. سرباره سـبک تـ ر از مـات ودر آن تقریبـــــاً غیـــــر قابـــــل حـــــل اســـــت و بـــــه ســـــهولت از آن جـــــدا مـــــی شـــــود .
یکی از هدف هاي مهم ذوب مات، تولید سرباره اي جداشدنی شامل حداقل میزان مس است. این کار توسط اشباع تقریبی سرباره از سیلیس، از طریق گرم نگه داشتن کوره به حد کافی بطوري که سرباره مـذاب و سـیال باشـد، و بـااجتناب از شرایط اکسیدي اضافی، عملی است. این شرایط اخیر براي کاهش هر چه بیشتر تـشکیل منیتیـت جامـدالزام ی اســت چراک ه ش رایط چ سبنده اي ایج اد مــی کن د و مــانع جــدا شــدن مــات از س رباره مــی ش ود .
عمل ذوب اغلب اوقات در کوره هاي شعله اي سنتی انجام می گیرد. کوره هاي دمشی هنوز در برخی نقاط، بـه ویـژهدر جاهایی که کانه ها به صورت تکه اي در دسترس باشند، به کار می روند، و کوره هاي الکتریکی در بعضی مناطق کـهنیروي برق آسان است مورد استفاده قرار می گیرند. یک فرآیند جدیدتر به نام ذوب تشعشعی از واکنش هـاي تـشویهبه عنوان منبع گرمایی جهت ذوب استفاده می کند که به علت نیاز کم آن بـه سـوخت در تعـدادي ار کارخانـه هـايجدید به کار گرفته شده است
الف- کوره ي دمشی :

اگر چه استفاده گسترده از روش فلوتاسیون جهت تهیه کانی پرعیار شده باعث کاهش استفاده از کوره ي دمـشی(بلند) شده است، اما هنوز تعدادي از کارخانه ها به ویژه در ژاپن و آفریقـا از آن اسـتفاده مـی کننـد . کـوره ي دمـشیدستگاهی است که به طور مداوم کار می کند و در آن بار سرد از یک تنوره ي عمودي، هم زمان با صعود گازهاي گـرم(حاصل از سوختن کک و سولفیدهاي موجود در بار با هوایی که از نزدیک کف کوره بدان دمیـده مـی شـود ) پـایین می آید. نتیجه ي این عمل خشک شدن، گرمایش و ذوب بسیار موثر بار، هم زمان بـا نـزول آن بـراي تـشکیل مـات وسرباره در کف کوره است .ذوب مواد سولفیدي مس در کوره ي دمشی توسط کلوخه هایی از کک متـالورژي (کـهاز تخریب زغال سنگ قیري بدست می آید) و مقدار آن به 10-5% شارژ می رسد. کک به عنـوان قـسمتی از سـوختمورد نیاز بوده و از طرفی باعث ایجاد قابلیت نفوذ و نگهداري بار می شود. بقیه ي مواد تشکیل دهنده ي بار نیـز بایـدکلوخه اي باشند تا گازهاي داغ بتوانند از میان فضاهاي موجود در بار بالا روند. بنـابراین، مـواد حـاوي مـس بایـد ازتکــه ه اي درشــت س نگ معــدن ی ا کــانی پرعیــار شــده اي ک ه هــم جوش ی شــده ،تــشکیل شــده باشــند .
محصولات کوره ي دمشی سرباره و مات مذاب است که پس از جمع آوري به تناوب خارج مـی شـوند . گرمـاي لازمبراي ذوب توسط احتراق کک و گوگرد تولید می شود. میتوان جهت تامین گرماي اضافی براي فرآیند، سوخت هـايمایع (مازوت) یا گازي (گاز طبیعی) را از طریق زنبورك ها به کوره تزریق کرد .


مقطع : کارشناسی ارشد

قیمت 25 هزار تومان

خرید فایل pdf به همراه فایلword

قیمت:35هزار تومان