مس

این مورد را ارزیابی کنید
(1 رای)

تهیه کننده رمضانی

چكيده :

مس از جمله فلزاتي است كه در طول ساليان دراز بسيار مورد استفادة بشر قرار گرفته است. اين فلز به واسطه قابليت هاي خاص خود از قبيل قابليت هدايت الكتريكي و حرارت و غيره به طور گسترده در صنايع مورد استفاده قرار گرفت است. مس در طبیعت به صورت مس خالص ، سولفیدی یا اکسیدی موجود است که بشر به حالت کانی ها سولفیدی چون کالکوپیریت ، کالکو زیت یافت می شود .

به طور کلی تولید مس از طریق فرآیند های پیرو متالوژی و هیدرو متالوژی صورت می گیرد . تولیدات معد نی به محصولا تی اطلاق می شوند که خورا ک فرآیند های  مذ کور را تولید می کنند .

طبق بررسي هاي صورت گرفته كشور ايران از لحاظ ذخاير معدني مس بر روي كمربند جهاني اين فلز قرار گرفته است. اين كمربند در راستاي محور شمال غرب به جنوب شرق كشور امتداد دارد و اكثر معادن مس ايران در امتداد اين محور قرار دارند. از جمله اين معادن مي توان از معدن مس سونگون واقع در آذربايجان شرقي ، معدن ميدوك و معدن بزرگ مس سرچشمه در استان كرمان نام برد.

چرخه بهره برداری مس به صورت رو باز شامل حفاری ، انفجار ، بارگیری و حمل ماده معدنی است .کانه های خورد شده و روباره ها توسط بیل های بزرگ برقی یا دیزلی که در کنار زون شطح فرسایشی یافته و عریان شده ی کانسار به کاری آینده ، بارگیری می شوند و به كارخانه فرآوري حمل مي شوند.

بهره‌برداري از معدن مس سرچشمه بصورت روباز و طراحي اوليه آن توسط شركت آناكاندا انجام شده‌است و تمامي اين مجتمع و واحد هاي زيرمجموعه آن ( معدن ، واحد تغليظ و پرعيار كني ، واحد ذوب ، واحد پالايشگاه ، واحد ريخته گري هاي پيوسته و نيم پيوسته و واحد ليچينگ) دست به دست هم داده تا حاصل فعاليت اين واحد ها به صورت هاي گوناگون از قبيل : مس كاتدي ، مفتول هشت ميليمتري ، شش استوانه اي (بيلت) و شمش تخت (اسلب) به بازارهاي داخلي و خارجي عرضه مي گردد تا گامي ديگر در جهت خودكفايي و بي نيازي از واردات اين فلز برداشته شود.

 

 

فصل اول

معرفی مجتمع مس سرچشمه

 

 

 

 

1-1-          مقدمه

در حال حاضر مجتمع مس سرچشمه اولين توليد كننده مس در ايران است كه تحت پوشش شركت ملي صنايع مس ايران قرار دارد. اين شركت در 12 تير ماه 1351 با نام  «شركت سهامي معادن سرچشمه كرمان» تشكيل شد و در سال 1355 به « شركت ملي صنايع مس ايران» كه در برگيرندة كليه فعاليت هاي معادن مس كشور است تغيير نام داد. از وظايف اين شركت استخراج و بهره برداري از معادن مس ، توليد محصولات پر عيار سنگ معدن و محصولات مسي نظير كاتد ، اسلب ، بيلت و مفتول هشت ميلي متري مي باشد.

شكل (1-1) نمايي از كارخانه

1-2-       موقعيت جغرافيايي

معدن مس سرچشمه با مختصات '52° 55 طول شرقي '56 ° 29عرض شمالي در 160 كيلومتري جنوب غربي كرمان و 50 كيلومتري رفسنجان قرار دارد. اين معدن از طريق جاده‌ي آسفالته به رفسنجان و سيرجان مرتبط بوده و فاصله آن تا بندرعباس 437 كيلومتر است. ارتفاع اين ناحيه از سطح دريا به‌طور متوسط 2620 متر است و بلندترين نقطه‌ي آن از سطح دريا 3280 متر ارتفاع دارد.

1-3- آب و هواي منطقه

-  تغييرات ساليانه‌ي درجه‌ي حرارت در اين ناحيه از 15- تا 32+ درجه‌ي سانتي‌گراد مي‌باشد.

-   ميزان بارندگي در ارتفاعات 550 ميلي‌متر در سال گزارش شده

- ‌  و سرعت باد در اين ناحيه گاهي به 100 كيلومتر در ساعت مي‌رسد.

1-4-       واحدهاي زيرمجموعه

بخش هاي توليدي مجتمع مس سرچشمه عبارتند از :

معدن ، واحد تغليظ و پرعيار كني ، واحد ذوب ، واحد پالايشگاه ، واحد ريخته گري هاي پيوسته و نيم پيوسته و واحد ليچينگ.

تمامي اين كارخانه ها و واحد ها دست به دست هم داده تا حاصل فعاليت اين واحدها به صورت هاي گوناگون از قبيل ؛ مس كاتدي ، مفتول هشت ميليمتري ، شش استوانه اي (بيلت) و شمش تخت (اسلب) به بازارهاي داخلي و خارجي عرضه مي گردد تا گامي ديگر در جهت خودكفايي و بي نيازي از واردات اين فلز برداشته شود.

1-4-1- کارخانه تغلیظ

مواد اولیه پس از گذر از سنگ شکن اولیه توسط نوار نقاله هایی به انبار و از آنجا به کارخانه تغلیظ وارد می شوند . این کارخانه شامل سنگ شکن های ثانویه و ثالثیه،  پر عیار کنی ، مولیبدن ، فیلتر ، خشک کن و کارخانه پخت آهک است. این کارخانه در دی ماه 1360 راه اندازی شده است .

شكل (1-2) سنگ شكن اوليه

مواد معدنی از انبار خاک به کمک نوارهای زنجیری بیرون کشیده شده و روی یک نوار نقاله حامل ریخته شده و به انبار کارخانه سرند کنی منتقل می شوند . مواد معدنی بر انجام عملیات سرند کنی اولیه روی سرند های لرزان ریخته می شوند این سرند ها مواد نرم زیر نیم اینچ را از خود عبور می دهند موادی که از سرند اولیه عبور می کنند روی یک نوار نقاله ریخته شده و به انبار مواد نرمه با ظرفیت 38000 تن برده می شوند .

مواد درشت تر که از سرند عبور نمی کنند، برای انجام عملیات خردایش مجدد به انبار سنگ شکن های ثانویه منتقل   می شوند تا مورد خردایش قرار گیرند .

سنگ شکن های ثانویه از نوع مخروطی استاندارد بوده و قادرند مواد معدنی دریافتی را به دانه بندی 80 درصد زیر نیم اینچ تبدیل کنند . بازده سنگ شکن ها ی ثانویه روی یک سرند دو طبقه تخلیه می گردد ، مواد زیر نیم اینچ به انبار مواد نرم رفته و مواد درشت تر به انبار سنگ شکن های ثانویه منتقل می گردند تا مرحله سوم خرد کنی بروی آنها انجام گیرد . مرحله سوم خرد کنی توسط شش عدد سنگ شکن سر کوتاه مخروطی انجام می گیرد . این سنگ شکن ها نیز خروجی خود را به صورت موادی با دانه بندی 80 درصد زیر نیم اینچ است را روی یک سرند لرزان می ریزند مواد معدنی که از سرند ها عبور می کنند به انبار مواد نرمه رفته و مواد درشت به انبار سنگ شکن ثانویه منتقل می گردند .

همان گونه که گفته شد بازده مفید سنگ شکن های مرحله دوم و سوم به انباری موسوم به انبار مواد نرم منتقل می شوند این انبار ظرفیتی معادل 38000 تن دارد.

خاک نرم توسط نوار نقاله با ظرفیت حداقل 41165 تن درروز به قسمت آسیا کنی منتقل می گردد .در قسمت آسیا کنی خاک به همراه برخی مواد افزودنی دیگر در آسیاب های گلوله ای غول آسا نرم شده وبرای سایز بندی به هیدروسیکلون ها واز آنجا به سلول های رانر ارسال می شوند .

محصول باارزش سلول  های رانر کنسانتره است که به سلول های کلینر (تمیز کننده) وسپس به سلول های ری کلینر (تمیز کننده مجدد) می روند .کنسانتره مس –  مولییدن از سلول های ری کلینر به سمت تیکنر های مس –  مولیبدن و از آنجا به کارخانه فرستاده می شود تا عملیات جداسازی مولیبدن روس آن انجام شود .

کنسانتر مس جدا شده از مولیبدن به صورت دوغاب وارد تیکنر های مس شده و پس از فیلتر و خشک شدن به انبار کنسانتره و یا به محل اختلات و آماده سازی کارخانه ذوب انتقال می یابد این واحد بر اساس طرح برای تولید روزانه 1348 تن کنسانتره مس و مولیبدن با عیار میانگین 17/32 درصد طراحی شده است .

 

شكل (1-3) واحد تغليظ

شكل (1-4) كارخانه پرعيار كني كه قسمتي از تغليظ ميباشد.

1-4-2- کارخانه ذوب :

این واحد شامل انبار کنسانتره ، سیستم آماده سازی خوراک کوره های انعکاسی  ، دیگ های بخار ،کوره های مبدل(CONYERTOR) ،کوره های آند و چرخ های ریخته گری است.

مس حاصل از عملیات فلوتاسیون با عیار 33 درصد مس ،  همراه با 30 درصد سیلیس به عنوان سرباره ساز و اکسید کلسیم به عنوان کمک ذوب ، خوراک ورودی را تشکیل می دهند . خوراک وارد کوره ریورب با ظرفیت 750 تن در روز می گردد و خروجی از کوره به صورت مس مات با عیار 41 درصد وارد کوره کنورتر ( کوره مبدل ) می شود . کوره ریورب کوره ای به ابعاد 35 متر طول 7/9  متر عرض و 4 متر ارتفاع  می باشد . افزایش سیلیس به عنوان روان ساز منحصر به تبدیل آهن پیریتی می شود و در این مرحله که به آن دمش سر باره اطلاق می شود از مس مات جدا                   می گردد، بعد از مرحله سرباره سازی مرحله دمش مس می باشد . در مرحله دمش مس ، مس با اکسیژن وارد واکنش می شود مس حاصله از این مرحله ، مس حفره دار یا بلیستر نامیده می شود . سرباره حاصل از کوره کنورتر به عنوان بار در گردش به کوره ریورب منتقل شده و مس بلیستر نیز به عنوان خوراک به کوره های آند انتقال می یابد که این مرحله تصفیه حرارتی نامیده می شود . و به ازای هر 5 تا 6 تن مس مات ورودی 75/1 تن مس حفره دار بدست می آید ، در کوره های آند دو مرحله اکسیداسیون –  احیا انجام می شود . در ماده ورودی مقداری سولفید مس وجود دارد که همراه مس بلیستر با عیار 5/95 تا 5/75 درصد می باشد .

ابتدا با اعمال حرارت گوگرد موجود در مس به صورت اکسید حذف می گردد . در مرحله اکسیداسیون مرتبا  عمل نمونه گیری انجام می شود تا میزان اکسیژن محاسبه گردد . بعد از عمل اکسیداسیون عمل احیا با گاز بوتان انجام می شود. در ابتدای مرحله احیا میزان اکسیژن با دمیدن گاز بوتان کاهش می یابد و میزان گوگرد به 0001/0 درصد تقلیل می یابد در مرحله تصفیه حرارتی محصول خروجی مس دارای عیار 99-5/98 درصد خواهد بود .

مس مذاب خروجی از کوره آندی وارد مرحله ریخته گری می شود . در مرحله ریخته گری جهت جلو گیری از چسبندگی ماده مذاب به کف قالب از سولفات باریم استفاده می شود .

مس مذاب پس از قالب گیری که توسط چرخ ریخته گری انجام می شود از قالب ها جدا شده و از خنک کاری روی قفسه هایی موسوم به راک قرار گرفته و و توسط ماشین آند بر به انبار پالایشگاه منتقل می گردد .

شكل (1-5) كوره ذوب

1-4-3-  واحد پالایشگاه :

در کارخانه پالایشگاه مس سرچشمه آند ارسالی از کارخانه ذوب تحت عملیات تصفیه الکتریکی قرار گرفته و کاند مس با خلوص 99/99 درصد مطابق با استاندارد حاصل می شود . از آنجا که تصفیه مس به طریق الکترولیز خالص ترین محصول را بدست می دهد بنابراین مس آندی تهیه شده در قسمت ذوب در پالایشگاه به طریقه الکترو لیز مورد تصفیه قرار می گیرد .

واحد پالایشگاه از قسمت زیر تشکیل شده است :

الف ) محوطه مخازن شامل سلول های الکترو لیز تجاری ، آزمایشی و سلول های تهیه کاتد اولیه ، سلول های الکترو لیز عاری ساز و ناحیه تصفیه الکترو لیت

ب ) ناحیه تهیه کاتد اولیه و کاتد شویی

ج ) محوطه بویلر ها

د ) واحدی که وظیفه جدا سازی فلزات گرانبها مثل طلا و نقره را از لجن آندی بر عهده دارد . ( این واحد از مدار خارج شده )

فرآیند پالایش مس :

اولین گام در تصفیه الکتریکی مس تهیه کاتد اولیه می باشد  عملیات تولید کاتد اولیه به ترتیب انجام می شود که ابتدا مس آندی ارسالی از کارخانه ارسالی از کارخانه  ذوب در سلول های الکترو لیزی که به منظور تهیه کاتد اولیه پیش بینی شده اند قرار داده شده پس ورقه های مستطیل شکل از جنس تیتانیم بین مس های آندی قرار گرفته و نقش کاتد را ایفا می کنند .

پس از قرار دادن مس آنی ورق ها در سلول تزریق الکترولیت جریان برق در سلول برقرار شده و فرایند الکترولیز آغاز می گردد و اتم های مس از روی آند جدا شده و روی ورق تیتانیمی قرار می گیرند پس از یک مدت زمان معین ورق های تیتانیم که هم اکنون روکشی از مس را روی خود دارند بوسیله یک جرثقیل سقفی از درون سلول برداشته شده و سپس از شستشو در حوزچه آب مقطر روی قفسه ای قرار می گیرد پس از این مرحله لایه های نازک مس با استفاده از دیلم  به طور دستی از روی ورق های تیتانیم جدا می شوند.

سپس ورق های مس برا ی انجام عملیات سایز بندی به دستگاه سایز کننده فرستاده می شوند، این دستگاه ورق های مس را دریافت کرده و آنها را به صورت ورق های مستطیل شکل با ابعاد استاندارد تبدیل می کند بخشی از ورق های سایز بندی شده برای تهیه لوپ مورد استفاده قرار می گیرند ما بقی نیز برای تهیه کاتد اولیه به دستگاه مربوط فرستاده می شوند.

دستگاه تهیه لوپ هماننده  یک قیچی عمل کرده ورق های مسی را دریافت می کند و پس از دو مرحله برش آنها را به صورت نوارهای مستطیل شکل تبدیل می کند از لوپ های برای متصل کردن دسته کاتد به کاتد اولیه استفاده می شود.

عملیات تکمیلی  تهیه کاتد اولیه به وسیله دستگاهی موسوم به استارت شیث انجام می گردد نحوه عملکرد ان بدین صورت است که ورق های سایز شده را دریافت می کند در مرحله اول به منظور افزایش مقاومت ورق ها در مقابل خم شدن شیارهیی را روی ورق ها ایجاد می کند در مرحله بعد دسته کاتد ها ( شمش هایی از جنس مس  ) را به وسیله لوپ ها به ورق ها  متصل می کند دسته کاتد ها نقش نگه دارنده کاتد را ایفا می کنند.

شكل (1-6) پالايشگاه

1-4-4-  واحد لیچینگ

خاك حمل شده به هيپ عمدتا كاني هاي اكسيدي مي باشند كه به وسيله اسيد سولفوريك رقيق مي شوند . هيپ از دو دره شرقي و غربي تشكيل شده است. لاينر از جنس پلي اتيلن مي باشد. روي لايه محافظ  رسي بالاي لاينر 5 عدد لوله با قطر 400 ميلي متر و يك لوله با قطر 315 ميلي متر از جنس پلي اتيلن قرار گرفته است كه وظيفه اين لوله ها انتقال محلول جمع شده درسطح قاعده هيپ به حوضچه جمع كننده محلول باردار يوني مي باشد. روزانه 9800 تن خاك اكسيدي توسط كاميون روي نواحي انحلال توده اي ريخته مي شود. از شروع خاك ريزي تا لوله برداري 83 روز طول مي كشد و بعد از لوله برداري مجددا سيكل خاكريزي آغاز مي گردد.

محلول باردار يوني خروجي از هيپ ، پس از ارسال به واحد استخراج و از دست دادن مس و جبران نمودن اسيد آن مجددا به هيپ ارسال مي گردد. رافينت ارسالي به هيپ وارد پوند رافينت مي شود. براي هر ناحيه يك انشعاب از حلقه اصلي گرفته، وارد شير فشار شكن و سپس لوله هاي sub main مي شود.روي اين لوله ها انشعباتي به نام اميتر قرار گرفته و روي اميترها قطره چكان هايي به فاصله 762 /0 متر از يكديگر قرار گرفته اند. ميزان دبي هر قطره چكان به طور نرمال 7.2 ليتر بر ساعت.متر مكعب مي باشد. غلظت مس رافينت 0.35 گرم بر ليتر و غلظت اسيد 30 گرم بر ليتر          مي باشد. غلظت مس در محلول باردار خروجي 3.5 گرم بر ليترمي باشد. اين محلول (PLS) توسط پمپ وارد واحد استخراج مي شود.

استخراج با حلال ، فرايندي است كه در آن اجزاي يك محلول مايع به وسيله تماس با يك مايع نا محلول ديگر جدا مي شود. محصولي كه از حلال غني است استخراج شده و مايع باقيمانده كه حل شونده از آن جدا شده است ، پس ماند يا رافينت ناميده مي شود . حلال فاز آلي است، شامل 14درصد  LIXو ACORGA  و86 درصد رقيق كننده، شامل برش هاي نفتي.

 

شكل (1-6) محل هيپ هاي اكسيدي

شكل (1-7) محل تجمع PLS

1-5-       وضعیت اسکان

از نظر تسهیلات زندگی در معدن یک شهرک با ۲۵۰۰ واحد مسکونی برای خانواده‌ها با مساحتی معادل ۲۸۰۰۰۰ متر مربع زیربنا برای سکونت ۲۵۰۰ خانوار احداث گردیده و ۱۵۰ دستگاه کاروان مسکونی با تجهیزات کامل جهت اسکان مجردین در نظر گرفته شده‌است. این شهرک دارای تسهیلات آموزشی از قبیل مهدکودک، کودکستان، دبستان، راهنمایی و دبیرستان، مسجد، فروشگاه، رستوران، استادیوم ورزشی، بانک، سرویس‌های ایاب و ذهاب جهت کارکنان می‌باشد همچنين ادارات تامين اجتماعي و بيمه هاي ديگر نيز در اين شهرك داير ميباشد.

1-6-       وضعیت کنونی

در حال حاضر مجتمع مس سرچشمه اولین تولیدکنندهٔ مس در ایران است که تحت پوشش شرکت ملی صنایع مس ایران قرار دارد. بهره‌برداری از معدن از سال ۱۳۸۰ براساس طرح توسعهٔ معدن که توسط کارشناسان ایرانی تدوین شده، صورت می‌گیرد. میزان کانسنگ خروجی روزانه از جبهه ‌های مختلف معدن که به روش روباز استخراج می‌شود ۴۱۰۰۰ تن و سالیانه حدود ۱۴ میلیون تن با عیار ۱٪ می‌باشد. میزان تولید نیز ۱۲۰۰۰۰ تن در سال بوده که در طرح توسعه به ۲۰۰۰۰۰ تن افزایش یافته‌است. براساس این طرح ظرفیت استخراج روزانه از حدود ۴۰۰۰۰ تن به ۸۰۰۰۰ تن رسیده و عمر مفید معدن با این طرح از ۱۵ سال به ۲۷ سال افزایش یافته و تا سال ۱۴۰۳ شمسی ادامه خواهد یافت.

 

فصل دوم

کارهای انجام شده در دوره کارآموزی

2-1-    مقدمه

در اين فصل كارها و بازديدهايي كه انجام داديم و دوره هاي آموزشي كه برايمان برگذار كردند ، در ذيل به طور مختصر توضيح  داده شده است.

2-2-   زمين شناسي

كمربند كرمان، كمربند آتشفشاني ترشياري به ‌طول 500كيلومتر است كه بلافاصله پس از بسته شدن تتيس در امتداد زون فرورانش تشكيل شده است.  در اين كمربند دست كم 35 سيستم پورفيري شناخته شده‌اند كه تنها سه سيستم آن در بخش جنوب شرقي واقع شده‌اند و مهم‌ترين سيستم پورفيري اين كمربند سرچشمه است.

كاني‌زايي در معدن مس سرچشمه وابسته به نفوذ استوك گرانوديوريتي سرچشمه به سن ميوسنبا تركيب سنگ‌شناسي كالك آلكالن به درون آندزيت‌هاي زير دريايي - توف آندزيتي و برشهاي آندزيتي پورفيري به سن ائوسن مي‌باشد .

در واقع كاني‌زايي در اين محل بنابر نتايج حاصله از سيالات درگير با جوشش سيالات در اثرپائين آمدن سريع‌تر فشار نسبت به دما در ارتباط مي‌باشد که باعث برهم خوردن تعادل سيستم هيدروترمال و ته ‌نشست کالکوپيريت مي‌گردد. مقايسه مطالعه‌ي سيالات درگير درسرچشمه و اطلاعاتي که از روي پترولوژي تجربي درباره سوليدوس ماگماي گرانوديوريتي موجود است، نشان مي‌دهد که پورفير سرچشمه در دماي حدود 700 درجه سانتي‌گراد و فشارآبي حدود 1500 بار متبلور شده است و حدود 6% آب داشته است. حد متوسط 13 آناليزنمونه‌هاي آلتره‌ي پورفير سرچشمه نشان‌دهنده 4.10% آب مي‌باشد. بنابراين مقدار قابل ملاحظه ‌اي آب هنگام تبلور از ماگما بيرون رانده شده است که به احتمال قوي سبب ترک‌ها و شکاف‌هاي زياد (بافت استوک‌ورک) در داخل پورفير سرچشمه شده ‌است و درحقيقت محدود بودن اين ترک ‌ها به پورفير سرچشمه، معلول ترک ‌خوردگي هيدروليکي است وبه هيچ عامل تکتونيک محلي ارتباط ندارد.

2-2-1-   تاريخچه زمين شناسي

این محل از قدیم به‌دلیل جاری بودن آب‌های زنگاری ‌رنگ و تشکیل رسوبات آبی‌رنگ در کف دره‌ها و جویبارها مورد توجه بوده‌است. این رسوبات نمک که سولفات مس می‌باشند،  هم اکنون نیز در کف آبراهه ‌های اطراف معدن قابل مشاهده می‌باشند. این کانسار برای اولین ‌بار توسط مهندس انتظام در سال ۱۹۲۸ کشف شد. او در این منطقه به ‌دنبال سرب و روی بود که مشاهده سرباره ‌های مربوط به قرن ‌های گذشته و آزمایش آن‌ها در منطقه او را به این معدن راهنمایی کرد. اولین کارهای اکتشافی و پی‌جویی در سال ۱۹۶۶ توسط سازمان زمین‌شناسی کشور در این منطقه انجام شد.

 2-2-2-   فعاليت هاي واحد زمين شناسي

-         تهيه نقشه هاي زمين شناسي حين استخراج

-         تهيه گزارش كيفيت خاك ارسالي به كارخانه تغليظ

-         تعيين ذخيره محدوده برداشت حين استخراج

-         هدايت و برنامه ريزي عمليات اكتشافي حين استخراج

-         تهيه نقشه هاي هم عيار مس و آهن

-         كنترل مواد مصرفي كارخانه (آهك و سيليس)

-         تهيه مقاطع ميكروسكوپي و مطالعه آنها

-         استفاده از نرم افزار Mine Sight

2-3-   زهكشي

در اثر واکنش آب و پیریت، آب اسیدی شده و باعث خوردگی وسایل می شود. معايب ديگر وجود آب در معدن :

_ کاهش راندمان تولید: بسته شدن شوت و گیر کردن سنگ شکن، لغزندگی جاده ها (تصادف، طولانی تر شدن) از جمله عوامل آن است.

_ افزایش هزینه های انفجار: به دلیل اینکه نمی توان از آنفو استفاده کرد و استفاده از دیگر مواد منفجره مثل امولیت گران تمام می شود.

_ افزایش هزینه های حفاری: (خراب شدن چال که باعث می شود تعداد چال های زیادتری حفر شود)

_ ناپایداری شیب پله های معدن

_ آلودگی زیست محیطی

_ فرسودگی سریع ماشین آلات معدنی (ترکیب سولفور+ آب= محیط اسیدی، که باعث می شود بخش های فلزی فرسوده شود )

_ بسته شدن کامل معدن

شكل (2-1) نمايي از كانال هاي هدايت آب

چشم انداز آینده :

1-    افزایش حجم آب ورودی به معدن

2-    برخورد به لایه های آبدار تحت قشار

3-    عدم امکان استفاده از روش های ثقلی جهت تخلیه آب

4-    عدم کارایی روش های پمپاژ فعلی

شكل (2-2) وجود آب هاي زير زميني در پيت معدن

2-4-   نقشه برداري

منظور از نقشه برداری : اندازه گیری قسمت های کوچک و بزرگی از سطح زمین که نمایش آن به صورت پلان        می باشد. نقشه برداری به اندازه گیری های ابعادی کره زمین، سطح کشوری و اندازه گیری سطح کوچکی از زمین تقسیم می شود. در صورتی که انحنای کره زمین در نوعی از عملیات نقشه برداری محدوده ی بالای 20 کیلومتر مربع باشد به آن نقشه برداری ژئودزی گفته می شود.

هر نقشه مقیاس خاص خودش را دارد. نقشه های سطحی با مقیاس (500/1)، (1000/1)، (2500/1) تعریف می شود که حدود قطعات زمین ها و ساختمان ها را دقیقاٌ مشخص می کند. نقشه های توپوگرافی با مقیاس های (5000/1)، (250000/1)  که مربوط به نقشه برداری از سطح زمین می باشند تهیه می گردند.

شكل (2-3)  نقشه توپوگرافي كه چال هاي اكتشافي در آن مشخص شده اند.

2-4-1-  نقشه برداري در معدن سرچشمه

در این معدن گروه نقشه برداری کار برداشت روزانه ی تولید را به عهده دارند.هر روزی که سنگ استخراج شده و به سنگ شکن حمل می شود مقدار آن روز بعد توسط نقشه برداری مشخص می شود کار دیگر اینکه این گروه پیاده کردن  blast انفجاری و نقاطی را که قرار است حفاری شوند به عهده دارد.

2-4-2-   شرح وظايف سرپرست نقشه برداري در معدن

1. انجام کارهای نقشه برداری برای قسمت های طراحی ،کنترل سنگ و زمین شناسی و عملیات.

2. تنظیم و مرتب کردن اطلاعات توپوگرافی و یادداشت هایی که از روی زمین برداشت کرده اند.

3. نظارت بر کار کارمندان واحد نقشه برداری  به نحو مؤثر و مفید.

4. آموزش علوم ایمنی به کار مندان واحد نقشه برداری.

5. آموزش تکنسین های نقشه برداری برای آمادگی جهت کار.

وظایف تراز گیرها :

1. کمک به گروه نقشه برداری جهت حمل وسایل وتجهیزات نقشه برداری.

2. نگهداری بادقت کافی از کلیه ی وسایل و دستگاه های نقشه برداری.

3. نگهداری تراز مخصوص rod جهت خواندن نقاط وهمکاری لازم با نقشه بردارها.

 

2-5-  طراحي معدن

واحد طراحی یکی از 5 واحد قسمت مهندسی معدن مس سرچشمه می باشد که وظایف مهمی را به عهده دارد. در معادنی مثل سرچشمه که خیلی بزرگ هستند از همان ابتدا یک معدن بزرگ را طراحی نمی کنند لذا یک طرح اولیه که کوچک است در نظر گرفته می شود تا سریعاٌ به ماده معدنی دست پیدا کنند و به یک سرمایه گذاری جزئی آن ماده را استخراج کنند و از سودی که ناشی از آن نصیب آنها می شود طرح را گسترش میدهند و به این ترتیب معدن را کاملاٌ استخراج و سود کافی بدست آورند که در بحث اقتصادی معدن این امر مهمی تلقی می شود.

2-5-1-  مشخصات كلي معدن

اين معدن به شكل يك بيضي نامنظم به قطر بزرگ 2300 متر و قطركوچك 1200 متر مي باشد. ذخيره نهشته  معدن 740 ميليون تن با عيار 78/0 ( درصد) 03/0 درصد موليبدن ، ppm 27/0 طلا،  ppm 14/1 نقره ، 2/1 ppm  نيكل و ppm 9/0 كبالت است و كل ذخيره زمين شناسي آن 2/1 ميليار تن با عيار 69/0 مس مي باشد. از اين ذخيره 100 ميليون تن آن داراي عيار 5/1 درصد مس است كه شامل يك بلانكت غني شده از كاكلوسيت بوده و ضخامت متوسط آن به 40 متر مي رسد.

ذخيره نهشته اكسيدي 27 ميليون تن برآورد شده است. كه با روشSX – EW فرآوري مي شود. اين زون با ضخامت 26 متر شامل كاني هاي كوپربت ، مالاكيت و آزوريت است.

شكل (2-4) نمايي از پيت معدن

2-6-  توليد وكنترل سنگ

در نهایت واحد کنترل سنگ این طرح را گرفته و آن را در تعیین تعداد شاول ها و کامیون ها پیاده می کنند. مکان حفاری طرح blast را واحد طراحی تعیین می کنند. طرح شش ماهه از یک نظر بر اساس طراحی سالیانه است. بنابراین برای یک طراحی خوب باید موارد زیر را در نظر بگیریم :

1- تناژ : برای هر ماه و هر پله به طور دقیق بنابر حسب شرایط و همچنین  ظرفیت شاول ها مشخص شود.

2-  زاویه : باید منفجره باشد ،که بهترین آن 135 درجه است که شاول به خوبی می تواند کار کند.

3-  فاصله شاول ها از یکدیگر: جابجایی ماکزیمم شاول ها 200 تا 250 متر در یک ماه است پس در طراحی blast ها و سینه کارها باید دقت شود که محدوده ی کار خیلی وسیع در نظر گرفته نشود (حداکثر 250 متر)

4-  هر چه جابجایی شاول کمتر باشد بهینه تر است بهتر است.

5- پله ی پایینی زیر پله بالایی طراحی نشود .

در واقع orelab نداشته باشیم و فاصله ی بین دو پله رعایت شود.

پس از طراحی cut ها (محدوده طراحی شده) نقشه حاوی cut را روی نقشه مدل گذاشته و cut ها را پیاده می کنیم. حالا تعداد کامیون مورد نظر طرح توسط واحد کنترل سنگ  ore controlمحاسبه  می شود .

عوامل مؤثر بر طراحی جاده ها :

1-    موقعیت سنگ شکن و کارخانه تغلیظ

2-    موقعیت خاک ریزهای باطله

3-    وضعیت توپوگرافی محل

 

شكل (2-6) شاول هيدروليكي (معروف به دايناسور)

شكل (2-7) شاول كابلي

2-7-   واحد ژئوتکنیک

 

فعالیت های واحد ژئوتکنیک :

-  مطالعه ناپيوستگي ها و زمين شناسي معدن (گسل ها، شكستگي ها، ساختارها و مدل هاي زمين شناسي و دگرساني)

-  انجام آزمايش هاي ژئومكانيكي

-  انجام مطالعات پايداري شيب مورد نياز (بررسي پيت هاي طراحي شده)

-  پايش دائمي ديواره هاي معدن (توسعه سيستم رفتارسنجي بر روي ديواره هاي معدن)

 

مطالعات سيستماتيك ژئوتكنيكي انجام شده در معدن :

 

-  جمع آوري اطلاعات ژئوتكنيكي :  مطالعات سطحي ناپيوستگي ها

-  تهيه بانك اطلاعات ژئوتكنيكي و بروز رساني آن :  مطالعات عمقي ناپيوستگي ها

-  پردازش اطلاعات جهت استفاده در تحليل پايداري شيب :  بررسي نقشه ها و مقاطع بررسي نقشه ها و مقاطع زمين شناسي و دگرساني

-  تحليل پايداري شيب ديواره هاي معدن(دوبعدي و سه بعدي): آزمايشهاي ژئومكانيكي

-  طراحي سيستم رفتارسنجي ديواره هاي معدن و اجراي فازهاي اول  و دوم: تهيه اطلاعات تكميلي جهت تحليل پايداري شيب مثل: بررسي وضعيت آب هاي زير زميني، بررسي تنش هاي بر جاي منطقه و تعيين تقريبي آن ، بررسي لرزه هاي ناشي از زلزله و آتشباري

 

2-8-  حفاري و آتشباري

بخش عمليات معدن مسئول اجراي طرح هاي استخراجي است. واحد حفاري محدوده هاي طرح را حفاري مي نمايد . شبکه حفاري با توجه به درجه سختي سنگ، متفاوت مي باشد. الگوهاي مورد استفاده شامل اندازه هاي زير است:     6/5 × 8/5 ،7 × 9 ،7/5 × 9/5 ،7/5 × 10 و  ... عمق حفاري 15 متر و قطر آن 20تا 25 سانتيمتر مي باشد. چال هاي استخراجي حفاري شده ، توسط واحد انفجار ، آتشباري مي گردند .

موادي که براي اين منظور استفاده مي گردند عبارتند از : آنفو ، امولان ، بوسترهاي پنتوليتي ، ديناميت و فتيله

 

شكل (2-8) آتشباري توسط شركت معدن كاري اولنگ

 

2-9-   عمليات بارگيري و باربري

در معدن سرچشمه دو نوع شاول براي بارگيري وجود دارد : شاول كابلي و شاول هيدروليكي

دلایل استفاده از شاول کابلی :

-         توانايي توليد بالا.

-         توانايي در بارگيري همه نوع سنگ،صرف نظر از سختي آنها.

-         عمر بالا و ميزان دسترسي بالا.

-         داراي هزينه عملياتي پايين هستند.

-         در همه شرايط جوي كارايي مناسب دارند.

-         براي پله هاي تا 15 متر كاملا مناسب و كارا هستند.

معایب شاول کابلی :

-         انعطاف پذيري كم.

-         قابليت تحرك اندك.

-         قيمت اوليه بالاست،در نتيجه براي معادن كوچك مناسب نيست.

شكل (2-9) تصوير گرافيكي از نحوه بارگيري

 

در معدن سرچشمه براي حمل ماده معدني و باطله از تراك هاي 50 تني  Comatso ، 80 تني  Terex، 140 تني و 240 تني Belaz استفاده مي شود.

 

فصل سوم

زمین شناسی کانسار

 

3-1- فرآيند تشكيل كانسار مس سرچشمه از ديدگاه زمين شناسي

- نفوذ يك توده از ديوريت هورنبلند بيوتيت دار در 2 كيلومتري شمال غربي منطقه معدن در دره پران و احتمالاٌ چين خوردگي سنگهاي ولكانيكي .

- نفوذ يك استوك گرانيتي تا گرانوديوريتي (پورفيري) در سنگهاي ولكانيكي در دوره ميوسن و يا قبل از آن   (بيش از 15 ميليون سال قبل) .

- ترك خوردگي شديد استوك و سنگهاي ولكانيكي اطراف كه به دنبال آن فازهاي آرژيليزاسيون، سيليسيفيكاسيون و مينراليزاسيون صورت گرفته است )در سنگهاي آندزيت و سرچشمه پورفيري ( .

- فوران گدازه، تشكيل سنگهاي ولكانيكي جوانتر )5/ 1 ميليون سال قبل) از يك مركز ولكانيك پليوستوسن در كوه اميرالمومنين ) 4 كيلومتري شمال معدن) كه قسمتي يا تمامي مجموعه پورفيري را با برشهاي ولكانيكي، داسيتي، ايگنمبريت و لاواهاي ولكانيكي مي پوشاند كه به طور محلي يك تپه نشانه است .

 - فرسايش، ظاهر شدن مجموعه پورفيري و اكسيداسيون و شسته شدن سولفورهاي نزديك سطح زمين .

- همزمان با فازهاي آلتراسيون، دايك هاي با مينراليزاسيون كم و پراكنده نفوذ كرده اند كه معمولاٌ جهت آنها شمال، شمال غرب  جنوب، جنوب غرب است و آخرين دايك حدود 2 ميليون سال قبل نفوذ كرده است .

- رسوب كردن يك منطقه وسيع از سنگ هاي آهكي تراورتن به وسيله چشمه هاي آب گرم ولكانيكي در اوايل دوران چهارم در سطح زمين .

-  تشكيل پستي و بلندي هاي فعلي به وسيله ادامه فرسايش، تشكيل منطقه ثانويه شسته شده با مقداري اكسيدهاي مس .

3-2-  زمين شناسي كانسار

شکل کانسار بیضوی بوده دارای قطر بزرگی معادل 2300 متر و قطر متوسط 1200 متر میباشد. استوک گرانودیوریتی سرچشمه در اواخر ترشیری استقرار یافته است. این استوک بخشی از مجموعه ی کمپلکس های ماگمایی مرتبط با توده های نفوذی تزریق شده  در ترشیری که با فاصله کمی از توده گرانودیوریتی قدیمی با ابعاد یک باتولیت می باشد.

استوک گرانودیوریتی سرچشمه توسط  مجموعه ای از دایک های منشـآ گرفته شده ازتوده اولیه، احاطه گردیده است. توده های آتشفشانی آندزیتی، استوک گرانودیوریتی و دایک های اولیه بوسیله توده های نفوذی ریز دانه که برش آتشفشانی را بوجود آورده اند، خرد شده اند. این کمپلکس توسط مجموعه ای از دایک مرتبط با کانی سازی  و سپس بوسیله گروهی از دایک های بعد از مرحله کانی سازی قطع شده است. مجموعه ی استوک سرچشمه  پورفیری و آندزیت در برگیرنده آن کاملا کانی سازی شده اند. دایک های اولیه مرتبط با کانی سازی ممکن است شامل کانی سازی قابل توجهی برای تشکیل کانسار اولیه (پروتور) عیار پایین باشد. دایک های تاخیری مرتبط با کانی سازی از نظر کانی سازی حائز اهمیت، ارزشی ندارند. اگرچه بطور محلی کانی سازی سولفیدی فعال بوده، دایک های بعد از مرحله کانی سازی کاملا عقیم هستند.

فاز اصلی نفوذی و مواد کانسار سازی در منطقه سرچشمه با نام محلی استوک  سرچشمه پورفیری با ترکیب گرانودیوریت به سن رادیو ایزوتوپی 5/12 میلیون سال می باشد که با نفوذ در مرکزمنطقه  و سنگ های آتشفشانی ائوسن، محدوده ای به وسعت 2 کیلومتر مربع را ضمن دگرسانی، کانی سازی نموده است و در این زمان است که کانسار مس پورفیری سرچشمه شکل می گیرد.

اندکی بعد از جایگیری ، تبلور و آزاد شدن محلول های گرمابی کانه دار در سنگهای آتشفشانی دیواره ای در مراحل میانی نهایی و بعد از کانسار سازی بترتیب توده های نفوذی کوچکی به نام پورفیری دانه ریز و دایک هایی با روند شمال وشمال غرب  و جنوب و جنوب شرق به ترتیب از قدیم به جدید بنام های دایک های هورنبلند پورفیری پسین ، فلدسپات پورفیری و بیوتیت پورفیری وغیر مینرالیزه به سن سه تا چهار میلیون سال در سنگهای قدیمی تر منطقه از جمله سنگ های آتشفشانی ائوسن و استوک  پورفیری سرچشمه به سن میوسن میانی نفوذ کرده اند و در مواردی باعث جابجایی، شکستگی و قطع شدن کانی زایی در این سنگ ها گردیده اند. بعد از نفوذ آخرین دایک بنام بیوتیت پورفیری جدید ترین واحد های سنگی منطقه آتشفشان جوان امیرالمؤمنین با سن 5/0 تا 5/1 میلیون سال است که متشکل از توف، ایگنیمبریت و برش با ترکیب داسیتی می باشد و در شمال معدن رخنمون دارد. این واحد روی تشکیلات قبلی را پوشانده است.

3-3-  كاني سازي در معدن مس سرچشمه

كاني سازي در سه زون مختلف صورت گرفته است :

3-3-1-  زون اكسيدي

کلاهک شسته شده و اکسيدي که به طور متوسط 26 متر ضخامت دارد،  بر روي زون سوپرژن سولفيدي قرار گرفته است. مرز بين اين کلاهک و زون سوپرژن نسبتاً مشخص و متمايز مي باشد و از توپوگرافي تبعيت مي کند .

کانيهاي موجود در اين منطقه شامل اکسيدهاي مس نظير: کوپريت و تنوريتکربنات هاي مس نظير: مالاکيت و

آزوريت-  اکسيدهاي آهن نظير: ليمونيت،  هماتيت و گوتيت مي باشند. ذخيره اکسيدي اين زون، 22 ميليون تن سنگ معدن با عيار 0/78 درصد مس برآورد شده است.

                                                                                                                                        

شكل (3-1) كاني هاي شاخص زون اكسيدي

3-3-2-  زون سوپرژن

ضخامت زون سوپرژن به طور متوسط حدود 37 متر است .  عيار زون سوپرژن تقريباً دو برابر زون هايپوژن است. کاني اصلي مس در زون سوپرژن، کالکوسیت پراکنده است و ذخیره اين زون ، 110 ميليون تن سنگ معدن با عيار متوسط  50/1  درصد برآورد شده است .

شكل (3-2) كالكوپيريت ،يكي از كاني هاي زون سوپرژن

3-3-3-  زون هايپوژن

عيار زون هايپوژن، با استناد به حفاري هاي انجام شده، در زون هاي آلتراسيون مختلف مجموعه هاي سولفيدي و انواع سنگ ها به طور واضحي نسبت به عمق ثابت است. سولفيدهاي اصلي شامل پيريت، کالکوپيريت و موليبدنيت هستند. بورنيت اگر چه در يک تونل مشاهده شده است اما عموميت نداشته و در همه حفاري ها ديده نشده است. ظاهراً اندازه دانه هاي کالکوپيريت، وابسته به جنس سنگ ميزبان است به طوري که دانه هاي کالکوپيريت در آندزيت هاي مينراليزه به طور متوسط ريزترند و در سنگ سرچشمه پورفيري دانه هاي کالکوپيريت درشت ترند. موليبدنيت، به صورت ورقه هاي پراکنده،  معمولا با رگه هاي کوارتز کالکوپيريت دار همراه است. عمده آلتراسيون  هايپوژن در اطراف استوک سرچشمه پورفيري متمرکز شده است.  ذخيره اين زون،  بالغ بر يک ميليارد تن سنگ معدن با عيار متوسط 60/0درصد برآورد شده است .

 

شكل (3-3) كاني هاي شاخص زون هايپوژن

3-4-    زون هاي آلتراسيون در معدن

آلتراسيون را بر مبناي يک يا چند کاني مهم تفکيک مي‌کنند وبه هر بخش يک زون مي‌گويند.

مدل کلی زون های آلتراسیون در معدن مس سرچشمه  از مدل لول و گیلبرت تبعیت میکند.

از مرکز به سمت حاشیه این زونها شامل:

زون پتاسيک : اين زون در مرکز معدن قرار دارد و کاني شاخص آن در سنگهاي گرانوديوريتي  بصورت کاني هاي فلدسپار پتاسيم و در سنگ هاي آندزيتي  بصورت بيوتيت ثانويه ديده مي شود.

زون پروپليتيک : اين زون بصورت هاله اي در خارج از معدن قرار دارد و کاني سازي مس در آن تشکيل نمي شود و در کارهاي اکتشافي سطحي راهنماي بسيار خوبي مي باشد و کاني هاي شاخص آن اپيدوت و کلريت مي باشد.
 زون فيليک : اين زون در اطراف زون پتاسيک قرار دارد و کاني هاي شاخص آن شامل کوارتز و پيريت مي باشد.
زون آرژيليک : اين زون برخلاف ديگر زون ها بصورت هاله کاملي نمي باشد و بصورت پيچ هايي در اطراف ديگر زونهاي ديگر قرار دارد. و کاني هاي شاخص آن کاني هاي رسي مي باشند.

فصل چهارم 

صنعت مس

 4-1-  هر آنچه درباره صنعت مس ایران و جهان باید بدانیم

تاریخ استفاده از مس به هشت هزار سال قبل از میلاد بازمی گردد . تاریخ اولین ذوب مس مربوط به حدود هشت هزار سال قبل است . در ایران قدیمی ترین اشیای کشف شده مسی مربوط به پنج هزار سال قبل از میلاد مسیح است . تپه زاغه ، تپه سیلک و تل ابلیس از قدیمی ترین مناطقی هستند که ایرانیان برای نخستین بار در این محل ها از فلز مس استفاده کردند .

مس جزء محدود فلزاتی است که به صورت آزاد هم در طبیعت پیدا می شود . و دارای قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا ، ماشین کاری و مشکل پذیری بسیار خوبی است . به همین دلیل در صنعت امروز جهان به عنوان یک فلز اساسی مطرح شده است . مس در دمای 1083 درجه سانتی گراد ذوب و در دمای 2300 به غلیان در می آید ( آ لیاژ های مس با روی را برنج و آلیاژ ) حذف آلیاژ های مس با روی ، قلع آلومینیوم و ... دارای خواص مکانیکی خیلی بالا تری نسبت به مس خالص هستند و بنا بر این کا ربرد وسیعی در صنعت امروزی  پیدا کرده اند . آلیاژ مس و روی را برنج و آلیاژ مس و قلع را مفرغ یا برتر می نامند .  

آلیاژ مس با آلومینیوم دارای کاربردهای زیادی در صنعت است . مس همچنین با سایر فلزات سیلیسیم ، بریلیوم ، سرب و نیکل  آلیاژ های مختـلفی را تشکیل می دهد که کاربردهای مختلفی در صنایع دارد . کانی مس در طبیعت به سه صورت یافت می شود که بر حسب اهمیت فراوانی به ترتیب عبارتند از سولفید ، کربنات و سیلیکات .

 همچنین مس گاهی در طبیعت بصورت آزاد ( مس طبیعی ) نیز یافت می شود .

سنگ های اکسـیدی که عمدتا در سطح پیوسته زمین قرار دارند ، عمومـا  سنگ های  سولفوره ای هستند که در اثر تغییرات آب و هوا و همچنین فعل و انفعالات شیمیایی که در طبیعت صورت می گـیرد به مرور زمان به سنـگ های اکسیده تبدیل می شوند .

     

4-2-  انواع ذخاير مس

ذخائر مس به سه دسته تقسیم می شوند :

- ذخایر نوع پرفیری، که حجم زیادی از ذخایر جهان را تشکیل می دهند . این ذخایر حاوی بالا ترین حجم ذخیره و کمترین درصد مس محتوی هستند . عمدتـا  در کشور های شیلی ، پرو ، آمریکا ، مکزیک ، کانادا ، قاره اقیانوسیه  قرار دارد . عیار مس در این ذخایر عمدتا ً 3/0 درصد تا 2 درصد متغیر است و حدود 45 درصداز مس جهان از این نوع تولید می شود .

- ذخایر نوع استراتی باند، که حجم این نوع به مراتب کمتر از ذخایر پرفیری است اما عیار مس در این نوع بیشتر است . اکثر این ذخایر در کشورهای آفریقایی واقع شده است و حدود 26/4 درصد از مس جهان از این نوع تولید می شود .

- ذخایر ماسیو، کانسار های ماسیو سولفید فعالیت آتشفشان های زیر دریایی گسترده بود ه و مربوط به دوره های کامبرین هستند و حدود 22/6 درصد از ذخایر مس جهان را تشکیل می دهند . این ذخایر عمدتا ً در کانادا ، استرالیا ، آفریقای جنوبی و هندوستان کشف شده اند .

 

شكل (4-1) نمودار نشان دهنده عيار و ميزان ذخيره انواع كانسار مس

 میزان ذخایر مس جهان حدود 400 میلیون تن مس محتوا برآورده شده است که شیلی با 120 میلیون تن ذخیره مس محتوی حدود 30% آن را دارا بوده و در رتبه اول و سپس کشورهای ایالا ت متحده آمریکا و مکزیک با 58 و 38 میلیون تن در رده های دوم و سوم قرار دارند . ذخایر ایران حدود 14 میلیون تن مس محتوی برآورده شده که حدود 5/3 درصد از ذخایر جهانی را تشکیل می دهد .

4-3-  مس در طبیعت

مس در طبیعت به صورت مس خالص ، سولفیدی یا اکسیدی موجود است که بشر به حالت کانی ها سولفیدی چون کالکوپیریت ، کالکو زیت یافت می شود .

مس طبیعی در حالت آزاد به صورت توده های بزرگ یا به شکل ذرات پراکنده در سنگ های آذرین در قشر زمین به وجود آمده است . در واقع این نوع مس در طبیعت زیاد نیست و فقط در برخی نقاط دنیا مانند نواحی دریاچه « سوپریور» در ایالات متحده آمریکا در کشور بولیوی ، چین ، شیلی و ایران دیده شده است .

عیار چنین مسی اگر به صورت توده ای باشد بیش از 92 درصد و اگر به صورت ذرات پراکنده باشد در حدود یک تا یک ونیم درصد می باشد .

کانه های اکسیدی مس بیشتر در قشری که نزدیک به سطح زمین است پیدا می شود و در اثر تغییرات جوی و واکنش های آرام شیمیایی که در رگه های سولفیدی کانه دار مس صورت می گیرد به وجود می آیند .

از طرف دیگر آب های طبـیعی به روی کانـه های سولفیـدی مس اثر کرده و به تدریـج آنها را به کربنات ، اکسید ، سولفات و گاهی اوقات آنها را به سیـلیکات مس تبدیل می کند . کـانه های سولفیدی مس که مـهم ترین ماده مس را تشکیل می دهند ، در حدود 95 درصد از محصولات مس دنیا را شامل می شوند .

بیشترین تجمعات کانی زایی مس جهان در میشـیگان و آریزونای آمریکا ، آلمان ، روسیه و استرالیا یافت می شود .

4-4-  کانه های مس

مس در ساختمان بلوری 250 کانی می نشیند و تنها شمار اندکی از آنها از نقطه نظر اقتصادی اهمیت دارند از این میان

شماری از کانی ها که فراوان ترین کانه های اصلی مس می باشند از اهمییت ویژه ای برخوردارند . عبارتند از :

کالکوپیریت ، کالکو سیت ،کوولین  ، پرنیت  ، مس طبیعی  ، مالاکیت و آزوریت .

برخی دیگر از کانی های مس گرچه فراوانند ولی به عنوان کانه یا عنصر جنبی در فرآوری و استخراج بدست می آیند همانند تترائدریت ، آنارژیت و بورنونیت .

در فرآیند پیدایش ، اکسیداسیون و انباشتگی دوباره مس کانـی های مس نظم خاصـی می گیـرند به گونه ای که وجود یک کانی می تواند مبین وقوع یکی از پدیده ها در زون خاصی باشد .

لازم به ذکر است که بعضی از کانی ها هم می توانند به زون هیپوژن و هم به زون سوپر ژن متعلق باشند مثل کالکوسیت و بورنیت .

4-5-  فرآیند تولید

به طور کلـی تولید مس از طـریق فرآیند های پـیرو متـالوژی و هیدرو متـالوژی صورت می گـیرد . تولیـدات مـعد نی به محصولا تی اطلاق می شوند که خورا ک فرآیند های  مذ کور را تولید می کنند .

این مواد شامل کنسانتره مس مس که قابل کاربرد در فرآورده های پـیرو متالوژی و کانسنگ های اکسیدی ( و برخی موارد سنگ های سولفوری کم عیار ) که مس آنها از طریق فرآیندهای هیدرو متالوژی استحصال می شود . میزان تولید مس همواره دارای رشد فزاینده ای بوده و مهمترین دلایل رشد ، توسعه صنایع الکتریکی و مخابراتی بوده است .

میانگین رشد تولیدات معدنی مس طی سالهای 1900 تا 2000 میلادی سالانه حدود 2/3 درصد بوده است .

تولیدات مس را می توان به دو بخش تولیدات معد نی و تولیدات حاصل از قراضه های مس که حدود 10 تا15 درصد از تولیدات جهانی را تشکیل می دهند ، تقسیم کرد.

کل تولیدات جهانی مس معدنی در سال 2003 معادل 2/13 میلیون تن بوده که شیلی با تولید  9/4  میلیون تن رتبه ا ول تولید را در جها ن دا را است  ( 37 درصد کل تولید جهانی ) . بعد از آن ایا لات متحد ه آمریکا با تولید 1/1  میلیون تن ، 8  درصد تولید جهانی را داراست . ایران با 133 هزار تن تولید در سال 2003 در رتبه پانزدهم قرار دارد که تنها یک درصد تولید دنیا را داراست .

4-6-  مصرف مس

مس به دلیل قابلیت الکتریکی و حرارت بالا بعد ازنقره ، مقاومت در برابر خوردگی ، چکش خواری عالی ، با قابلیت ماشین کاری ، سختی کم ، استحکام کششی خوب و خاصیت آلیاژی عالی موارد استفاده فراوانی در صنایع مختلف دارد. سهم مصرف مس در صنایع مختلف جهان در صنایع ساختمانی 35 درصد ، صنایع الکتریکی و الکترونیکی 25 درصد ، ماشین آلات و تجهیزات صنعتی 15 درصد ، حمل و نقل 12 درصد و صنایع عمومی و مصرفی 3 درصد است . این نسبت ها به صورت میانگین بوده و در نواحی مختلف سهم آنها متفاوت است که نشان دهند الگوی مصرف مناطق مختلف  جهان است که این ا لگو با توجه به صنعتی بودن ، جمعیت ، تکنولوژی و غیره متفاوت است . در حالی که در دهه 70 میزان مصرف  در نواحی اروپایی غربی و آمریکای شمالی بیشتر از بقیه نواحی بود ، از سال 2000 مقدار مصرف در کشورهای اروپایی پیش گرفته است . از مهمترین دلایل این رشد که از دهه های 80 و 90  آغاز شد ، رشد صنعتی و توسعه اقتصادی کشورهای آسیایی مخصوصا کشور های شرق و جنوب شرق آسیا بوده است . کل مصرف جهانی مس در سال 2003 معادل 5/15 میلیون تن بوده که بیشترین مقدار آن در آسیا با 2/7 میلیون تن بوده است که که از این مقدار سه میلیون مربوطه به مصرف کشور چین است .

پیش بیـنی می شود مصرف از میانگـین 6/2 درصـد در دهه 90 به حـدود 3/9 درصد طـی سال های 2004 تا 2009 برسد و پیش بینی می شود چین در راس کشورهای مصرف کننده طی سال های آینده باقی بماند .

4-7-  صنعت مس در ایران

کشور ایران از موقعیت نسبتا خوبی از لحاظ معادن مس در جهان برخوردار است . ذخایر کشور تا کنون حدود 14 میلیون تن مس محتوا بر آورده شده است که به طور عمده در استان های کرمان ، آذربایجان غربی و شرقی و روی کمر بند مس ایران ( که روی کمربند مس اروپا است ) قرار دارد . در ایران تا قبل از بهره برداری از معدن مس سرچشمه در سال 1368، تنها از محصولات کارخانه مس غنی آباد در اطراف تهران آن هم برای مصارف نظامی استفاده می شد و ما بقی نیازها از طریق واردات مس چه به صورت محصولات اولیه و چه به صورت محصولات نیمه ساخته مسی و آلیاژهای گوناگون تامین شده است . اما پس از بهره برداری از معدن مس سرچشمه و رشد تولیدات این مجتمع ، علاوه بر برطرف کردن کلیه نیازهای داخلی ، بخشی از محصولات به خارج از کشور نیز صادر می شوند.

 

شكل (4-2) اشكال مختلف فلز با ارزش مس براي عرضه به بازار

4-8-  استخراج مس

چرخه بهره برداری مس به صورت رو باز شامل حفاری ، انفجار ، بارگیری و حمل ماده معدنی است .کانه های خورد شده و روباره ها توسط بیل های بزرگ برقی یا دیزلی که در کنار زون شطح فرسایشی یافته و عریان شده ی کانسار به کاری آینده ، بارگیری می شوند .

خرد کننده های متحرک مجهز به نوار نقاله در برخی معادن رو باز نصب می شوند تا ماده معدنی خورد شده را به کارخانه مربوطه منتقل نمایند که این کار باعث صرفه جویی قابل ملاحظه ای در هزینه هاست . در سال های اخیر به کار گیری واگن برای حمل و نقل ماده معدنی به دلیل بالا بودن هزینه نگهداری و طولانی بودن مسیر حمل و نقل که گاه تا چند مایل می رسد منتفی شده است روند کلی به سوی بار گیری کامیون های حمل و نقل که ظرفیت آنها به 120 تن و بیشتر می رسد سوق داده شده است .                                                                                                                                بخـشی در خور توجه از بهره برداری مـس جـهان از طریق روش های زیـر زمینی است که معمـولا  نیروی کـار و هزینه بیشتری نسبت به روش رو باز می طلبد . مس بهره برداری شده از معادن زیرزمینی در بازار به 84/3 میلیون تن می رسد که 52% آن در کشور شیلی تولید می شود . بیشتر معدن کاری های زیرزمینی به دو روش غار زنی و تونل های تقویت شده صورت می گیرد .

شكل (4-3) نمودار مراحل مختلف توليد مس در جهان

مراجع

-  شرکت صنایع ملی مس ایران

-  سازمان زمین شناسی و اکتشافات مواد معدنی

-  سازمان صنایع و معادن استان کرمان

-  شرکت معدن کاری اولنگ

 

 

 

 

 

 

 

 

پايان . . .                

خواندن 3056 دفعه آخرین ویرایش در سه شنبه, 24 دی 1392 ساعت 11:09
برای ارسال نظر وارد سایت شوید