مقاله مروری بر تولید مس با روش سازگار با محیط زیست-دیزما

مقاله مروری بر تولید مس با روش سازگار با محیط زیست-دیزما

ترموفیل‫های معتدل در دمای ۴۵ الی ۶۰ درجه سانتیگراد زندگی می کنند که مهمترین آنها سولفوباسیلوس‫ها می باشند. باکتری های ترموفیل مطلق به باکتری های گرمادوست معروف هستند که در دمای بالاتر از ۶۰ درجه سانتیگراد زندگی می کنند و مهمترین گونه آنها سولفولوبوس ها هستند. ولتاژی در حدود 3-0.2 ولت به دو سر آندها و کاتدها اعمال می‌شود.

  • ميكروارگانيسم هاي مورد استفاده در فرآيند بيوليچينگ انرژي مورد نياز خود را ازاكسيداسيون آهنFe2+ به Fe3+ (31kg/mol Fe2+) به دست مي آورند.
  • صحرایی پاریزی معتقد است میانگین برق مصرفی در مجموعه‌های مورد بررسی برابر ۴۷/ ۰ کیلووات ساعت بر تن بوده، این در حالی است که در سال ۹۷ میزان برق مصرفی در مس سرچشمه برابر ۳۴/ ۰ بوده و در سال ۹۸ به ۳۷/ ۰ کیلووات ساعت بر تن رسیده است.
  • به طور كلي توليد مس در صنعت به دو روش انجام مي گيرد كه شامل استفاده از خاك معدني فراوري شده (كنسانتره) و يا ذوب قراضه مي باشد.
  • کانه های مس به سه صورت سولفید، کربنات و سیلیکات در طبیعت یافت می¬شوند.
  • که از این شیوه تولید بعنوان صنعت سبز در تولید اسید سولفوریک می توان نام برد.

البته مطالعات تحقیقاتی همچنان در حال پیدا کردن روش‌هایی است که دوستدار محیط زیست باشند و کمتر باعث آلایندگی آن شوند. زیرا گازها و گردغبار ایجاد شده در حین استخراج و تولید مس اگر به صورت اصولی کنترل نشود می‌تواند صدمات جبران‌ناپذیری بر پیکر طبیعت وارد کند. باوجود اینکه مس فلزی بسیار مهم در دنیای امروزی است اما باید برای استخراج آن کمترین صدمه به محیط‌زیست وارد شود. کنستانتره مس که از صافی رد شده و به شکل خمیره درآمده است در کوره‌های خشک‌کن رطوبت‌گیری شده و برای ذوب به کوره‌های ذوب فرستاده می‌شود. مواد مذاب متشکل از مس عیار ۴۵ درصد و ناخالصی‌های دیگر است و به آن مات مس می‌گویند. مات مس در کوره‌های مبدل تحت تاثیر هوا و اکسیژن قرار گرفته تا بیشتر ناخالصی‌های آن به خصوص آهن و گوگرد اکسید و به سرباره منتقل شود.

قیمت سکه افزایش یافت

از مزایای این روش هزینه‌های سرمایه‌گذاری کمتر نسبت به روش هیپ دارد و دارای معایبی از جمله بازیابی کمتر به وجود آمدن کانال‌های جریان و عدم توضیع یکنواخت بازیابی در این روش حدود۵۰% الی۶۰% می‌باشد و مدت زمان بازیابی در بعضی از کانسارها تا یک سال هم می‌رسند. هزینه عملیاتی و سرمایه‌ای لیچینگ درجا، دامپ و هیپ نسبتاً کم بوده بنابراین برای سنگ‌های معدنی با عیار کم مناسب می‌باشند. ولی لیچینگ همزنی و حوضچه‌ای هزینه بالاتری نسبت به درجا، دامپ و هیپ دارند. در نتیجه برای سنگ‌های معدنی با عیار بالا و کنسانتره مناسب می‌باشند. این روش از نظر بهداشت محیط زیست نسبت به طریقه‌ی احیاء و تشکیل مات دارای مزایای بیشتری است. در هر حال هیدرو متالوژی مس و تهیه مس از طریق تشکیل مات دو روش اصلی متالوژی مس می‌باشند.

از مهمترین قلیایی‌هایی که در لیچینگ کانی‌های مورد استفاده قرار می‌گیرند می‌توان آمونیاک (NH۳) و املاح ان مانند کربنات آمونیم NH۴)۲CO۳) و سولفات آمونیم NH۳)CO۳ ) را نام برد. در صورتی که اسید مصرفی در لیچینگ به علت وجود باطله‌های کربناتی زیاد باشد از لیچینگ قلیایی استفاده می‌شود. سایر اکسید کننده‌ها مانند کلرات‌ها و یون Fe+۳ نیز باعث حل شدن اکسید اورانیوم در اسید سولفوریک می‌شود عملا حل شده اکسید اورانیوم نسبتاً سریع بوده و در زمان کوتاه تقریباً تمامی اکسید اورانیوم موجود در اسید حل می‌شود. سرعت حل شده بستگی به غلظت اکسید کننده‌ها دارد و چنان چه از اکسیژن برای این منظور استفاده گردد فشار اکسیژن عامل اول در سرعت واکنش است.

نسبت مایع به جامد نیز در محدوده وسیعی قابل تغییر است که در لیچینگ کنسانتره‌ها نسبن مایع به جامد بیشتر از لیچینگ سنگ معدن می‌باشد. افزایش دما موجب افزایش قابلیت انحلال مواد افزایش سرعت واکنش‌ها می‌شود البته در بعضی مواقع موجب کاهش انحلال باطل می‌شود. برای مثال افزایش دما قابلیت انحلال آهن کاهش می‌یابد اما در مواردی که دما بالای ۱۰۰ درجه احتیاج باشد باید عملیات در یک ظرف تحت فشار انجام گیرد. در مراحل اولیه لیچینگ سرعت بازیابی بالا است و بعد از آن افزایش بازیابی با افزایش زمان به کندی صورت می‌گیرد و در یک زمانی افزایش زمان روی بازیابی اثر نمی‌گذارد.

کاتدها را که حاوی مس الکترولیز شده می‌باشند و معمولاً در مرحله اول الکترولیز حدود 9/99 درصد مس دارند، ذوب کرده و در شکل و اندازه های معین و بر اساس برنامه تنظیمی‌می‌ریزند. روش لیچینگ حوضچه‌ای مداوم، روشی صنعتی پیشرفته سازگار با محیط زیست و منطبق با مفهوم توسعه پایدار است که در آن محصول فرآیندی یعنی مس با استفاده از فرآیند اسیدشویی از سنگ معدنی مس تولید می‌شود. کنسانتره مس چگونه تولید می‌شود؟ برای تولید کنسانتره مس، سنگ معدنی مس را بعد از استخراج خرد و آسیاب می‌کنند و زمانیکه به ذرات ریزتری تبدیل شد، در کارخانه‌های مختلف، با تغلیظ نرمه‌ها با آب و مواد شیمیایی مخلوط شده، این …

جدا سازی کنتورهای آب

اگر سرعت هوای اکسیدان بسیار زیاد شود باعث افزایش PH شده و مس به صورت هیدرواکسی کلرید مس رسوب می کند که باید از این امر جلوگیری شود. در مرحله سوم لیچینگ، پتانسیل اکسیداسیون_ احیاء زیادی برقرار می شود. اسید سولفوریک ماده شیمیایی خورنده و واکنش دهنده است که به هر نسبتی در آب حل می¬شود. این ماده نام های دیگری مثل سولفوریک اسید، جوهر گوگرد و سولفات هیدروژن دارد. سنگ معدن پلاتین مانند اسپریللیت و کوپیت وقتی در مقادیر یافت زیاد یافت شوند و کار از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، استخراج می‌شوند.

باکتری‌های مورد استفاده در فرآیند بیولیچینگ

بنابراین از گذشته تاکنون کوشش‌های در این راستا صورت گرفته است تا بتوان کانی‌های سولفیدی مس را به روش لیچینگ حل نمود که این تلاش‌ها منجر به ابداع روش‌های مختلفی از جمله بیولیچینگ گردید. تحولات و پیشرفت این رشته در صنعت متالورژی استخراجی، ناشی از سازگاری بیشتر این روش با محیط زیست و مصرف کمتر انرژی می‌باشد که گسترش آن مرهون کشف و ساخت حلال‌ها و رزین‫‌های آلی انتخابی و کاربرد میکروارگانیسم‌ها بوده است. آمار و اطلاعات گزارش شده نشان می‌‫دهد که با پیشرفت و توسعه فرآیندهای هیدرومتالورژی در سال‌های اخیر، روند افزایش تولید مس و سایر فلزات پایه از این روش افزایش چشم‌گیری داشته است. بخش زیادی از ذخایر معدن مس جهان، متشکل ازانواع کانسنگ های سولفیدی می باشد، حال آنکه حداکثر ۱۰ درصد از ذخایر مس جهان از نوع کانسنگ های اکسیدی است که امکان انحلال آنها به کمک خرید و فروش بشقاب مسی اسیدسولفوریک وجود دارد.

روش هیدرومتالورژی برای کنسانتره مس اکسیدی و روش پیرومتالورژی برای کنسانتره مس سولفیدی به کار برده می‌شود. بخش زيادي از ذخاير معدن مس جهان، متشكل ازانواع كانسنگ هاي سولفيدي مي باشد، حال آنكه حداكثر 10 درصد از ذخاير مس جهان از نوع كانسنگ هاي اكسيدي است كه امكان انحلال آنها به كمك اسيدسولفوريك وجود دارد. بنابراين يافتن راه حلي جهت به كارگيري حجم عظيم كانسنگ‫هاي سولفيدي با روش ليچينگ، همواره در سرلوحه امور پژوهشي و تحقيقاتي كشورهاي صاحب اين صنعت قرار داشته است.