سنگ معدن مس: استخراج، پالایش، ذخایر و حقایق جالب

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

مس تقریباً در هر یک از صنایع موجود به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، از سنگ معدن های مختلف متمایز است زیرا بیشترین تقاضا را دارد. سنگ معدن مس یک منبع طبیعی به دست آمده از سنگ معدنی به نام بورنیت است که اغلب در صنعت استفاده می شود. تقاضای زیادی برای این سنگ معدن نه تنها به دلیل مقدار زیاد مس در ترکیب، بلکه به دلیل ذخایر خوب بورنیت در زمین ظاهر شد.

کانسارهای سنگ مس

این سنگ ترکیبی از چند کانی است که علاوه بر آن عناصر شیمیایی دیگری از جمله نیکل نیز وجود دارد. سنگ‌های مس آن‌هایی هستند که مس در آن‌ها به قدری زیاد است که بهتر است آن را به روش‌های صنعتی استخراج کرد. این نیاز توسط سنگ معدن برآورده می شود، که در آن شاخص مس 0.5-1٪ است. منابع زیادی روی زمین حاوی مس وجود دارد که 90 درصد آنها سنگ معدن مس نیکل است.

بزرگترین ذخایر سنگ مس در روسیه در قلمرو سیبری شرقی، درشبه جزیره اورال و کولا هر کشوری به روش خود مس تولید می کند. ذخایر بزرگ سنگ مس و قلع، علاوه بر روسیه، در کشورهای دیگر نیز وجود دارد، به عنوان مثال، در لهستان، قزاقستان، کانادا.

کانسارها معمولاً به گروه هایی تقسیم می شوند که از نظر ویژگی های مختلف متفاوت هستند:

1. چینه‌ای، چنین گروهی عمدتاً از شیل‌ها و ماسه‌سنگ‌ها تشکیل شده است.
2. نوع پیریت، به عنوان مثال، رگه یا مس بومی.
3. سنگ‌های هیدروترمال که شامل سنگ‌های مس پورفیری می‌شود.
4. سنگهای آذرین.
5. نوع سنگ معدن اسکارن.
6. سنگ معدن کربنات.

در قلمرو روسیه، سنگ مس از انواع شنی یا شیل عمدتاً استخراج می شود، آنها حاوی مس به اشکال مختلف هستند.

ترکیبات طبیعی مس

تکه های مس خالص در زمین ما در مقادیر کم یافت می شود. این عمدتا در ترکیب با عناصر دیگر استخراج می شود، در اینجا معروف ترین آنها است:

1. بورنیت یک ماده معدنی است که به نام دانشمند چک متولد شده است. این یک سنگ معدنی سولفیدی است. همچنین دارای نام های جایگزین مانند بنفش مس است. این در دو نوع استخراج می شود: دمای پایین چهار ضلعی-اسکالنه وجهی و دمای بالا مکعبی-هگزااکتهدرال. تفاوت در انواع این ماده بستگی به محل پیدایش آن دارد. بورنیت اگزوژن یک سولفید اولیه ثانویه است، ناپایدار است و در معرض تخریب قرار می گیرد. بورنیت درون زا دارای یک ماده شیمیایی قابل تعویض استترکیب، ممکن است حاوی عناصر مختلفی باشد، به عنوان مثال، کالکوسیت و گالن. از نظر تئوری، ترکیب بورنیت می تواند شامل 11 درصد آهن و بیش از 63 درصد مس باشد، اما متأسفانه این ترکیب در عمل حفظ نشده است.
2. کالکوپیریت - این نوع ماده معدنی در اصل نام پیریت مس را داشته است، منشأ آن از راه های گرمابی است. کالکوپیریت از دسته کانسنگ های چند فلزی است. این ماده معدنی علاوه بر مس حاوی آهن و گوگرد نیز می باشد. این در نتیجه فرآیندهای دگرگونی تشکیل می‌شود و در انواع متاسوماتیک سنگ‌های مس وجود دارد.
3. Calcozine - این سنگ معدن حاوی مقدار زیادی مس است، تقریباً 80٪، محل باقیمانده توسط گوگرد اشغال شده است. اغلب به این نوع درخشش مس می گویند، زیرا سطح آن مانند فلزی براق است که در چندین سایه می درخشد. در سنگ معدن، کالکوسیت به صورت یک ترکیب ریزدانه یا متراکم تشکیل می شود.
4. Cuprite - این ماده معدنی متعلق به گروه اکسید است و منشأ آن در مناطقی است که مس بومی یا مالاکیت در آن وجود دارد.
5. Covellin - چنین کانی فقط به روش متاسوماتیک تشکیل می شود. تقریباً 67 درصد مس دارد. ذخایر بزرگی از سنگ معدن مس در صربستان، ایتالیا و ایالات متحده آمریکا وجود دارد.
6. مالاشیت یا همان طور که به آن سنگ زینتی نیز می گویند، بسیار پرطرفدار است، سبز کربنیک مس است. اگر این ماده معدنی در جایی یافت شود، به این معنی است که مواد معدنی دیگری را می توان در همان نزدیکی یافت که حاوی مس در ترکیب آنها است.

تکنولوژی مس

برایبرای بدست آوردن مس از موارد فوق، در حال حاضر از سه فناوری استفاده می شود: الکترولیز، هیدرومتالورژی، پیرومتالورژی.

کالکوپیریت به عنوان ماده اولیه برای روش پیرومتالورژیکی بدست آوردن مس استفاده می شود. هنگام استفاده از این فناوری، باید تعداد معینی از اقدامات متوالی را انجام دهید. در ابتدا، سنگ مس با بو دادن یا فلوتاسیون بهره‌برداری می‌شود. فلوتاسیون خیس کردن ماده اولیه در حمام پر از ترکیب مایع است. با تشکیل حباب های هوا در قسمت هایی که عناصر معدنی در آن قرار دارند، همراه با این حباب ها به سمت بالا حرکت می کنند. در نتیجه، قسمت بالای حمام با مس تاول پر می شود، جایی که حاوی 35٪ است. سپس این پودر به مس خالص تبدیل می شود.

شلیک اکسیداسیون کمی متفاوت است. هنگام استفاده از این روش، سنگ مس غنی می شود، حاوی مقدار زیادی گوگرد است. سنگ معدن تا دمای بالا گرم می شود و پس از آن سولفیدها اکسید می شوند و مقدار گوگرد در ترکیب سنگ معدن تقریباً دو برابر کاهش می یابد. علاوه بر این، سنگ معدن در کوره های مخصوص ذوب می شود و آلیاژی حاوی آهن و مس به دست می آید.

مواد حاصل نیاز به بهبود دارد، این کار با دمیدن در مبدل افقی بدون تامین سوخت اضافی انجام می شود. پس از این روش، اکسیداسیون آهن و سولفید رخ می دهد. نتیجه مس تاولی است که محتوای آن تا 91 درصد مس است. برای خالص سازی حتی بیشتر فلز، ساخته شده استتصفیه، با حذف ناخالصی های خارجی، با استفاده از محلول سولفات مس. در نتیجه مقدار مس در فلز افزایش می یابد و به 99.9% می رسد.

روشی جایگزین برای غنی سازی مس

راه خوب دیگری برای غنی سازی مس وجود دارد، این کار با استفاده از اسید سولفوریک به منظور جداسازی فلز لازم انجام می شود.

نتیجه محلولی است که متعاقباً سنگهای مس از آن استخراج می شود، طلا را می توان به همین روش به دست آورد. از این روش در مواردی استفاده می شود که وجود مس در ترکیب سنگ معدن چندان زیاد نباشد.

آیا می توانم مس را در خانه بو کنم؟

ممکن است در مورد انجام این کار مردد باشید زیرا تمام مواد شیمیایی مورد نیاز برای حکاکی مس را ندارید، اما می توانید یک نوار مسی آماده را بردارید و آن را ذوب کنید. مس معمولاً در سیم‌های ضخیم، سیم‌پیچ‌های الکترومغناطیسی به شکل همان سیم و همچنین در قطعات کامپیوتر یافت می‌شود.

ذوب مس را می توان در دمای بالا انجام داد، بنابراین در این مورد به یک اجاق گاز نیاز خواهید داشت - یک محفظه احتراق بسته خاص، که گاز تحت فشار بالا وارد می شود و در آنجا مشتعل می شود، اما در همان زمان. توسط یک نازل هدایت می شود تا گرما بی جهت به دیوارها نرود.

در پایان

امیدواریم که پس از خواندن این مقاله درک کنید که استخراج و تصفیه مس چقدر اهمیت دارد. ما به شدت به شما شخصا توصیه نمی کنیماز روش های ترشی که توضیح داده شد و همچنین ذوب کردن استفاده کنید، زیرا در این موارد می توانید آسیب های جبران ناپذیری به سلامتی خود وارد کنید.