فناوری تولید و استخراج مس. سنگ مس چیست، چگونه استخراج می شود، فرآوری می شود و برای استخراج مس از سنگ معدن در خانه چه استفاده می شود.

مس در صنعت جهانی یکی از جایگاه های کلیدی را به خود اختصاص داده است. به دلیل رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا، به طور گسترده ای در مهندسی برق استفاده می شود و استحکام مکانیکی بالا و مناسب بودن آن برای ماشینکاری، آن را در تولید لوله برای سیستم های داخلی ضروری می کند.

استخراج مس در روسیه نتایج بسیار پرباری را به همراه دارد. و این واقعیت که 40 درصد از پایه مواد خام روسیه از ذخایر سولفید مس نیکل و 19 درصد پیریت تشکیل شده است، به روسیه برتری قابل توجهی نسبت به سایر کشورها می دهد.

ارزش مس در جهان

ویژگی های مس

مس یکی از اولین فلزاتی بود که توسط تمدن بشری شناخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. انسان تولید آن را زودتر از آهن اختراع کرد.

مس پس از آلومینیوم دومین فلز غیرآهنی پرمصرف است.

این فلز نام خود را از نام جزیره قبرس گرفته است.

از چه چیزی تشکیل شده است؟ بلورهای زیادی در ساختار آن وجود دارد: نیکل، روی، مولیبدن، طلا، کلسیم، نقره، سرب، آهن، کبالت و بسیاری دیگر.

و رسانایی الکتریکی بالای آن آن را به یک ماده الکتریکی با ارزش ویژه تبدیل کرده است که از آن سیم پیچ ترانسفورماتورها و ژنراتورها، سیم های خطوط برق و سیم کشی های الکتریکی داخلی ساخته می شود.

ارجاع.پیش از این، نیمی از کل مس تولید شده در جهان صرف سیم برق می شد، اما امروزه آلومینیوم مقرون به صرفه تر این اهداف را انجام می دهد. و مس خود به کمیاب ترین فلز غیر آهنی تبدیل می شود.

آلیاژهای مس نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند - با روی (برنج)، با قلع یا آلومینیوم (برنز) و غیره.

معدن

سنگ معدن مس در 50 کشور استخراج می شود.

ظرفیت های اصلی تولید شرکت های معدن مس در آمریکای جنوبی متمرکز است. اینجاست که 41.2 درصد از سنگ مس جهان استخراج می شود، 19.8 درصد به سهم کشورهای آسیایی می رسد.

وضعیت در تولید مس تصفیه شده متفاوت به نظر می رسد:

منبع: سایت people.conomy.ru

تولید مس تصفیه شده در سال 2015 در منطقه آسیا متمرکز شده است (51.2%). آمریکای جنوبی، پیشرو در استخراج سنگ مس، 14.9 درصد را به خود اختصاص داده است. اینجا حتی از اروپا هم پایین تر است.

تقریبا 80 درصد کل مس از مواد اولیه اولیه و 20 درصد باقیمانده از ضایعات مس تولید می شد. ادغام بالا در تولید جهانی مس باقی مانده است - یک سوم آن (34.8٪) در سال 2015 توسط پنج تولیدکننده بزرگ به حساب می آید که عبارتند از:

• کودلکو (شیلی).
• Freeport-McMoRan (ایالات متحده آمریکا).
• گلنکور (سوئیس).
• بی اچ پی بیلیتون (استرالیا).
• مس جنوبی (مکزیک).

برای مرجع.وود مکنزی (بروک هانت) در سال 2014 پیش بینی تولید مس در جهان را تا سال 2025 منتشر کرد.

Wood Mackenzie یک گروه تحقیقاتی جهانی انرژی، مواد شیمیایی، انرژی های تجدیدپذیر، فلزات و معدن است که به دلیل ارائه داده های جامع، تجزیه و تحلیل مکتوب و مشاوره شهرت بین المللی دارد. در سال 2015، این شرکت توسط شرکت تحلیلی آمریکایی و شرکت تحلیلی Verisk Analytics (en.wikipedia.org) خریداری شد.

منبع: وود مکنزی (بروک هانت)

به گفته این شرکت، تولید جهانی در سال 2016 بالغ بر 19.9 میلیون تن و تولید آن به 22.5 میلیون تن رسیده است.

سهام

بر اساس داده های سال 2014، قاره آمریکا تقریبا 60 درصد ذخایر جهان را در اختیار داشت که بیش از نیمی از آن در شیلی ثبت شده است. و در مقیاس جهانی، این کشور 34 درصد از ذخایر این فلز غیرآهنی را به خود اختصاص داده است.

برنج. 2. ذخایر مس در جهان 2014
منبع: سایت mining-prom.ru

سهم فدراسیون روسیه 5٪ از ذخایر مس اکتشاف شده در جهان را تشکیل می دهد (پس از شیلی، ایالات متحده آمریکا، پرو و ​​استرالیا، این رتبه پنجم است).

به گفته زمین شناسان، حدود 5 میلیارد تن ذخایر سنگ مس در کف اقیانوس ها قرار دارد.

صنعت مس در روسیه

در اورال و در سیبری غربی، نه، نه، بله، و آنها قدیمی ترین معادن را از عصر حجر پیدا می کنند. اجداد ما در آنها کار می کردند و سنگ های مس را در میان سایر مواد معدنی برای مهاجمان استخراج می کردند.

اگرچه طبق منابع رسمی، فلزات غیرآهنی عملاً تا قرن هجدهم در روسیه استخراج نمی شدند.

متالورژی غیر آهنی امپراتوری روسیه

تجربه اولین کارخانه های ذوب مس دولتی، که در دوره 1638-1640 ظاهر شد، زمانی که ذخایر مس در رودخانه کشف شد. Kalkarke، ناموفق بود. سنگ معدن کافی برای بارگیری وجود نداشت. کمتر از ده سال بعد، تولید باید متوقف می شد و خود کارخانه ها تعطیل می شدند.

اصلاحات پیتر انگیزه جدیدی به توسعه صنعت معدن داد - او اکتشاف و پردازش سنگ معدن فلزات غیر آهنی را به دست خصوصی منتقل کرد. کالژیوم برگ که توسط امپراتور ایجاد شد، به عنوان نوعی وزارت زمین شناسی عمل می کرد (اگر قیاس هایی را ترسیم کنیم)، تصمیم می گرفت که به چه کسی اختیار جستجو و توسعه سنگ معدن داده شود و چه کسی نباید.

علاوه بر این، نیازی به صحبت در مورد "سپرده های غنی" وجود نداشت. منابع کوچکی در استان اولونتس و پچورا وجود داشت، اما به وضوح برای نیازهای بازار داخلی کمبود داشتند. بنابراین تامین کننده اصلی فلزات غیرآهنی برای امپراتوری روسیه اروپا بود. و موقعیت نظامی-استراتژیک روسیه به آهن و مس هر چه بیشتر نیاز داشت. آنها را فلزات جنگ می نامیدند. قرار بود تحولات در اورال وضعیت را اصلاح کند.

در سال 1750، 72 "آهن" و 29 کارخانه ذوب مس در روسیه محصولات نهایی تولید کردند. اما در دهه 1990، دو شرکت از مناطق بوگوسلوفسکی و ووتسکی کل تولید اورال را نمایندگی کردند.

در دامنه غربی اورال که زمانی تحت پوشش مجموعه ای از کارخانه های ذوب مس بود، تنها یک کارخانه یوگوفسکی با ظرفیت تنها حدود 40 تن مس به کار خود ادامه می دهد. در امتداد کل شیب شرقی اورال، از شمال کارخانه های بوگوسلوفسکی تا کارخانه پرئوبراژنسکی در جنوب اورال، کارخانه های ذوب مس و معادن پراکنده ای وجود دارد که زمانی کار می کردند، که لباس بزرگی از آنها برای چندین سال توسعه نیافته است. دهه ها "(L. B. Kafengauz" تکامل تولید صنعتی در روسیه ").

برنج. 3. نمایی از کارخانه ذوب مس میاس در اورال. 1773
منبع: وب سایت infourok.ru

و تنها در پایان دهه 90 تغییری در توسعه تجارت مس برنامه ریزی شده است - تغییری که تنها در آغاز قرن بیستم به یک رونق تبدیل شد و صنعت مس را به یکی از صنایع به سرعت در حال توسعه تبدیل کرد. از سال 1906، رشد واقعاً فوق العاده ای در تولید مس آغاز شد و در 7 سال 3.6 برابر افزایش یافت.

و حتی انحطاط، زمانی که کشور روزهای سخت، انقلاب‌ها و جنگ‌ها را سپری می‌کرد و کمتر از 15 سال به طول انجامید، مانع از موفقیت روسیه شوروی در صنعت مس نشد.

امروز صنعت مس فدراسیون روسیه

روسیه سال هاست که تامین کننده عمده مس و محصولات مسی به بازار جهانی بوده است. در سال 2016، 860.1 هزار تن مس تصفیه شده در اینجا تولید شد. استخراج مس به 844.7 هزار تن رسید.

برنج. 4. معدن روباز مس در Gaisky GOK UMMC
منبع: وب سایت

مراکز تولید مس

مکان شرکت ها در صنعت تحت تأثیر عوامل خاصی است:

• مواد خام؛
• انرژی و سوخت؛
• مصرف کنندگان

فلزات زیادی در سیاره ما وجود ندارد که حجم تولید آنها از مس بیشتر باشد. شماره بیست و نهم جدول تناوبی مندلیف بلافاصله پس از آهن و آلومینیوم در جایگاه سوم از نظر سطح تولید قرار دارد. اگر بسیاری از صنایع در انبارهایشان فلز مورد نیازشان تمام شود، دچار مشکل نخواهند شد. اهمیت مس و سنگ مس را به سختی می توان برای مهندسی برق، مهندسی حرارت، متالورژی، پزشکی و حتی حمل و نقل دست بالا گرفت.

سنگ مس چیست

سنگ مس نیز مانند هر سنگ دیگری، مجموعه ای از مواد، سنگ ها، مواد معدنی است که محتوای ماده مورد نظر در آن به حدی زیاد است که برای استخراج مناسب تلقی می شود. شایان ذکر است که در کنار به اصطلاح Cuprum (نام لاتین مس)، عناصر مفید دیگری نیز در سنگ معدن آن به نسبت های کوچکتر استخراج می شود. مس خود شروع به استخراج در سنگ معدن می کند که در آن مقدار آن بیش از 0.5٪ است.

بله، مس به شکل خالص آن حتی بیشتر از همان آلومینیوم در طبیعت یافت می شود، اما با این حال، این رقم حدود یک درصد از ذخایر جهان است، زیرا استخراج هنوز از سنگ معدن انجام می شود. گروه های زیر از سنگ معدن ها بر اساس مکان های تشکیل و ترکیب متمایز می شوند: کربنات، پیریت، مس نیکل، مس پورفیری (هیدروترمال)، اسکارن، چینه.

تفاوت های اشباع

تغییرات زیادی از ترکیبات مس با سایر مواد در سنگ معدن وجود دارد، حدود دویست و نیم. ما محبوب ترین و اشباع ترین ها را در نظر خواهیم گرفت:

1. بورنیت. بیشتر اوقات به گروه سنگ معدنی هیدروترمال تعلق دارد، می تواند حدود 65٪ کوپروم را در ترکیب خود داشته باشد. شیمی. فرمول - Cu 5 FeS 4;
2. کولین. همچنین عضو گروه هیدروترمال، تا 64 درصد مس است. فرمول - CuS;
3. کالکوپیریت. گروه هیدروترمال اشباع مس 30 درصد است. محبوب ترین سنگ معدن 50 درصد از کل کانسارها است. فرمول - CuFeS 2;
4. هالکوزین. رهبر از نظر اشباع. 79.8٪ فلز قرمز. همه یک گروه هیدروترمال هستند. فرمول - Cu 2 S.

روشهای استخراج سنگ مس

دو روش استخراج وجود دارد - معدن و باز. این تمام چیزی است که فناوری مدرن در طول استخراج سنگ معدن می تواند به آن ببالد. روش باز در مواردی استفاده می شود که کانسار مس در زیر زمین خیلی عمیق (حدود 400-500 متر) واقع نشده باشد. برای شروع، لایه‌ای از سنگ ضایعات برداشته می‌شود و سپس فرآیند استخراج خود آغاز می‌شود تا انفجارهای هدایت‌شده را تسهیل کند.

در مورد روش معدن، همانطور که از نام آن پیداست، از معدن عبور می کنند. عمق گاهی اوقات به یک کیلومتر می رسد. معادن مجهز به آسانسورهایی برای حمل تجهیزات و کارگران و همچنین برای انتقال سنگ معدن به بالا هستند. ماشین های حفاری میخ دار، سنگ ها را گاز می گیرند، سنگ معدن لازم برای تولید را از معادن استخراج می کنند.

فرآوری سنگ معدن به دست آمده

از امروز، 3 روش برای فرآوری سنگ مس به دست آمده وجود دارد. پیرومتالورژی، هیدرومتالورژیک و الکترولیز.

روش پیرومتالورژیکی محبوب ترین است. رایج ترین کالکوپیریت به عنوان "ماده کار" در نظر گرفته می شود.

در همان ابتدا غنی سازی انجام می شود. برای این کار از روش پخت اکسیداتیو استفاده می شود. این روش برای کالکوپیریت بسیار مناسب است، زیرا در درجه اول برای سنگ معدن هایی با غلظت گوگرد بالا طراحی شده است. با استفاده از این فناوری، سنگ معدن تا دمای بالا (گاهی تا 8 هزار درجه سانتیگراد) گرم می شود که طی آن گوگرد و اکسیژن برهم کنش دارند و پس از آن تقریباً نیمی از گوگرد تبخیر می شود. علاوه بر این، سنگ معدن حتی بیشتر در کوره های شفت یا طنین گرم می شود. ما در حال حاضر در مورد 1.4-1.5 هزار درجه صحبت می کنیم.

گاهی اوقات از مس به عنوان ماده ای مشابه رنگ برای ساخت جواهرات تقلبی استفاده می شود. برای جلوگیری از تقلبی ها، توجه داشته باشید که مس به مرور زمان تیره می شود و پس از آن بوی فلز در آب باقی می ماند.

در خروجی، پس از قرار گرفتن در معرض چنین دماهایی، آلیاژی از سولفیدهای مس و آهن به دست می آید - مات. این آلیاژ توسط کنوکتورها دمیده می شود، به همین دلیل هم آهن و هم گوگرد یک بار دیگر اکسید می شوند و از جایی فرار می کنند و در جایی - به عنوان سرباره ته نشین می شوند. محصول 91% مس تاول می شود.

به منظور دستیابی به تقریباً محتوای مس استاندارد در آلیاژ، از فناوری تصفیه آتش استفاده می شود. محلول اسیدی شده CuSO 4 نیز با آن استفاده می شود. پس از این دستکاری ها، که اتفاقاً به آن پالایش الکترولیتی مس می گویند، در واقع مس "اصیل" را با غلظت 99.9٪ "در دستان خود" می گیریم.

استخراج مس در جهان

شیلی هم از نظر ذخایر مس و هم از نظر تولید آن در سیاره زمین مقام اول را دارد. یک سوم ذخایر جهان در اینجا متمرکز شده است. مس بیش از 100 سال است که در ذخایر چوکیکاماتا استخراج می شود. در این مدت بیش از 26 میلیون تن استخراج شد. رتبه های دوم و سوم را آمریکا و چین در اختیار دارند. از نظر میزان سنگ مس در روسیه، این کشور در کنار لهستان و اندونزی در رتبه پنجم جهان قرار دارد. هر کشور دارای 4 درصد از ذخایر جهان از این ماده معدنی است.

مس و سنگ مس در روسیه

در روسیه، ذخایر سنگ مس را می توان در ذخایر Norilsk، Oktyabrskoye، Tapakhninskoye مشاهده کرد. حدود 60 درصد از کل ذخایر مس کشور را در خود جای داده اند. معدن Udokan که اخیراً کشف شده است (منطقه چیتا) می تواند برای حدود 30 سال سنگ معدن کشور را تامین کند. اما تاکنون هیچ کاری در این مکان انجام نشده است، زیرا در محلی با یک مبادله حمل و نقل ابتدایی قرار دارد.

استفاده از مس

نشان دادن مناطقی که مس در آنها استفاده نمی شود آسان تر از پوشاندن تمام مناطق استفاده از آن است. در واقع، حتی در بدن انسان نیاز به دوز روزانه مس (حدود 0.9 میلی گرم در روز) وجود دارد.

کوپروم به دلیل مقاومت پایینی که دارد برای تولید سیم، کابل، کویل الکتریکی، ترانسفورماتور و سایر تجهیزات الکتریکی استفاده می شود.

به دلیل هدایت حرارتی بالا، مس به نوبه خود در طراحی عناصر سیستم های سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع نقش دارد.

در یکی از حوزه های حمل و نقل، یعنی خطوط لوله، لوله های مسی بدون درز به ظرفی ایده آل برای انتقال آب و گاز از طریق آنها تبدیل شده اند.

جواهرسازان از آلیاژ طلا و مس برای تقویت آلیاژ اولی استفاده می کنند. از آنجایی که طلا به خودی خود فلزی بسیار نرم است و محصولات بدون مخلوط مس به شدت مستعد تغییر شکل هستند.

در ارتباط با شناسایی خواص ضد باکتری مس، در آینده این شانس را دارد که به طور گسترده در پزشکی مورد استفاده قرار گیرد، هم برای ساخت ابزار و سطوح کار و هم برای مواد دستگیره درب معمولی.

امروزه مس فلزی است که تقاضای غیرمعمولی دارد و به طور گسترده هم در زندگی روزمره و هم در صنعت استفاده می شود. مس در طبیعت هم به صورت خالص و هم به صورت سنگ معدن یافت می شود. راه های مختلفی برای استخراج و بدست آوردن مس از سنگ های اصلی وجود دارد. با این حال، آنها به طور گسترده ای در صنعت استفاده می شوند. نحوه استخراج مس در مقاله مورد بحث قرار خواهد گرفت.

کمی تاریخ

در چه منطقه ای مس در دوران باستان برای اولین بار توسط انسان استخراج و مورد استفاده قرار گرفت، متاسفانه باستان شناسان نتوانستند بفهمند. با این حال، به طور قطع مشخص است که این فلز بود که مردم برای اولین بار شروع به پردازش و استفاده در زندگی روزمره کردند.

مس از عصر حجر برای بشر شناخته شده است. برخی از قطعات این فلز که توسط باستان شناسان کشف شده است، دارای آثاری از پردازش با تبر سنگی است. در ابتدا مردم از مس عمدتاً به عنوان تزئین استفاده می کردند. در همان زمان، مردم در زمان های قدیم به طور انحصاری از قطعات این فلز یافت شده توسط خود برای ساخت چنین محصولاتی استفاده می کردند. بعدها، مردم یاد گرفتند که سنگ معدنی حاوی مس را فرآوری کنند.

بسیاری از مردمان دوران باستان تصوری از چگونگی استخراج و فرآوری مس داشتند. شواهد زیادی توسط باستان شناسان پیدا شده است. پس از آنکه انسان ساخت آلیاژهای مس و روی را آموخت، عصر برنز آغاز شد. در واقع، نام "مس" زمانی توسط رومیان باستان ابداع شد. چنین فلزی عمدتاً از جزیره قبرس به این کشور آورده شده است. به همین دلیل بود که رومیان آن را aes cyprium نامیدند.

از آنجایی که این فلز زمانی به طور گسترده در زندگی روزمره توسط انسان استفاده می شد، البته فناوری های استخراج آن بسیار پیشرفته بود. اجداد ما مس را عمدتا از سنگ معدن مالاکیت به دست می آوردند. مخلوطی از این مواد و زغال سنگ را در ظرفی سفالی قرار داده و در گودالی قرار می دادند. سپس جرم داخل قابلمه را آتش زدند. مونوکسید کربن حاصل، مالاکیت را به مس تبدیل کرد.

سهام در طبیعت

امروزه مس در طبیعت کجا یافت می شود؟ در حال حاضر ذخایر این فلز محبوب در تمام قاره های زمین کشف شده است. در عین حال، ذخایر مس عملاً نامحدود در نظر گرفته می شود. زمین شناسان در زمان ما در حال یافتن ذخایر جدیدی از مس خالص و همچنین سنگ معدن های حاوی آن هستند. به عنوان مثال، در سال 1950 ذخایر جهانی این فلز بالغ بر 90 میلیون تن بود. تا سال 1970، این رقم قبلاً به 250 میلیون تن و تا سال 1998 - تا 340 میلیون تن افزایش یافته بود. در حال حاضر، اعتقاد بر این است که ذخایر مس در این سیاره بیش از 2.3 میلیارد تن است.

رسوبات و روشهای استخراج مس خالص

همانطور که قبلا ذکر شد، مردم در ابتدا از مس بومی در زندگی روزمره استفاده می کردند. البته امروزه چنین مس خالصی استخراج می شود. قطعات این فلز در پوسته زمین در نتیجه فرآیندهای برون زا و درون زا تشکیل می شوند. بزرگترین ذخایر شناخته شده مس بومی روی این سیاره در حال حاضر در ایالات متحده، در منطقه دریاچه سوپریور قرار دارد. در روسیه، مس بومی در ذخایر Udokan و همچنین در برخی نقاط دیگر در Transbaikalia وجود دارد. علاوه بر این، پاسخ به این سوال که مس در روسیه از کجا می توان به شکل ناگت استخراج کرد، منطقه اورال است.

در طبیعت، فلز خالص این رقم در منطقه اکسیداسیون رسوبات سولفات مس تشکیل می شود. معمولاً خود قطعات مس حاوی حدود 90-99٪ هستند. مابقی متعلق به فلزات دیگر است. در هر صورت، دو فناوری اصلی به عنوان پاسخی به این سوال که چگونه مس بومی استخراج می شود، عمل می کند. چنین کانسارها و همچنین سنگ معدن ها به روش معدن بسته یا روباز توسعه می یابند. در حالت اول، از فرآیندهای تکنولوژیکی مانند حفاری و شکستن استفاده می شود.

قطعات مس می توانند وزن زیادی داشته باشند. بزرگترین آنها زمانی در دریاچه سوپریور در ایالات متحده یافت شد. وزن این ناگت ها حدود 500 تن بود.

ما متوجه شدیم که مس از کجا در روسیه استخراج می شود. این عمدتا Transbaikalia و اورال است. در کشور ما البته قطعات بسیار بزرگی از این فلز نیز در زمان های مختلف یافت می شد. به عنوان مثال، قطعات مسی با وزن تا چندین تن اغلب در اورال میانه یافت می شد. یکی از این قطعات به وزن 860 کیلوگرم اکنون در سن پترزبورگ و در موزه موسسه معدن نگهداری می شود.

سنگ معدن مس و ذخایر آنها

در حال حاضر، بدست آوردن مس از نظر اقتصادی مقرون به صرفه و مصلحت است، حتی اگر حداقل 0.3 درصد در سنگ موجود باشد.

امروزه اغلب برای استخراج مس به روش صنعتی در طبیعت، سنگ های زیر استخراج می شوند:

بورنیت‌ها Cu 5 FeS 4 - سنگ‌های سولفیدی که در غیر این صورت پیریت‌های بنفش مس یا رنگارنگ نامیده می‌شوند و حاوی حدود 63.3 درصد مس هستند.

کالکوپیریت CuFeS 2 - مواد معدنی با منشاء هیدروترمال؛

کالکوزین Cu 2 S حاوی بیش از 75 درصد مس.

cuprites Cu 2 O، اغلب در مکانهای رسوبات مس بومی نیز یافت می شود.

مالاکیت ها که سبز مس کربنیک هستند.

بزرگترین ذخایر سنگ مس در روسیه در نوریلسک قرار دارد. همچنین، چنین سنگ هایی در مقادیر زیادی در برخی از نقاط در اورال، در Transbaikalia، در Chukotka، در Tuva و در شبه جزیره کولا استخراج می شوند.

نحوه استخراج ذخایر سنگ مس

انواع مختلفی از سنگ های حاوی مس، و همچنین قطعات، را می توان در این سیاره با استفاده از دو فناوری اصلی استخراج کرد:

بسته

باز کن.

در حالت اول، معادن در محل ذخیره ساخته می شود که طول آن می تواند به چندین کیلومتر برسد. برای جابجایی کارگران و تجهیزات، چنین تونل های زیرزمینی مجهز به آسانسور و خطوط راه آهن هستند. خرد کردن سنگ در معادن با استفاده از تجهیزات مخصوص حفاری با سنبله انجام می شود. برداشت سنگ مس و بارگیری آن برای حمل به بالا با استفاده از سطل انجام می شود.

اگر نهشته ها بیش از 400-500 متر از سطح زمین قرار داشته باشند، استخراج آنها به روش باز انجام می شود. در این صورت ابتدا لایه سنگ بالایی با استفاده از مواد منفجره از میدان خارج می شود. علاوه بر این، خود سنگ مس به تدریج حذف می شود.

روشهای بدست آوردن فلز از سنگها

به این ترتیب متوجه شده ایم که چگونه مس استخراج می شود، یا به عبارت بهتر، سنگ معدن های حاوی آن. اما چگونه می توان خود مس را در شرکت های بعدی بدست آورد؟

سه راه اصلی برای استخراج مس از سنگ ها وجود دارد:

الکترولیتی؛

پیرومتالورژیکی؛

هیدرومتالورژیکی

روش فلوتاسیون پیرومتالورژیکی

این فناوری معمولاً برای جداسازی مس از سنگ های حاوی 1.5-2٪ مس استفاده می شود. چنین موادی با روش شناورسازی غنی می شوند. که در آن:

سنگ معدن به دقت آسیاب می شود تا به بهترین پودر برسد.

مخلوط کردن مواد حاصل با آب؛

معرف های فلوتاسیون ویژه، که مواد آلی پیچیده هستند، به جرم اضافه می شوند.

معرف های فلوتاسیون دانه های ریز ترکیبات مختلف مس را می پوشانند و به آنها غیرتر شدن می دهند.

در مرحله بعد:

موادی که کف ایجاد می کنند به آب اضافه می شوند.

عبور جریان قوی هوا از طریق سیستم تعلیق.

در نتیجه، ذرات خشک سبک ترکیبات مس به حباب های هوا می چسبند و به سمت بالا شناور می شوند. کف حاوی آنها جمع آوری می شود، از آب خارج می شود و کاملا خشک می شود. در نتیجه، کنسانتره ای به دست می آید که سپس مس خام از آن جدا می شود.

چگونه مس از سنگ معدن استخراج می شود: بهینه سازی با بو دادن

روش فلوتاسیون اغلب در صنعت استفاده می شود. اما گاهی اوقات از فناوری برشته کردن برای غنی سازی سنگ مس نیز استفاده می شود. این تکنیک اغلب برای سنگ معدن های حاوی مقدار زیادی گوگرد استفاده می شود. در این حالت، مواد تا دمای 700-8000 درجه سانتیگراد از قبل گرم می شوند. در نتیجه سولفیدها با کاهش میزان گوگرد در سنگ اکسید می شوند.

در مرحله بعد سنگ معدن تهیه شده به این ترتیب در کوره های شفتی در دمای 14500 درجه سانتی گراد ذوب می شود. در نهایت، هنگام استفاده از این فناوری، مات به دست می آید - آلیاژ مس و آهن. علاوه بر این، این اتصال با دمیدن در مبدل ها بهبود می یابد. در نتیجه اکسید آهن به سرباره و گوگرد به SO4 منتقل می شود.

به دست آوردن مس خالص: الکترولیز

هنگام استفاده از روش های فلوتاسیون و برشته کردن، مس تاول به دست می آید. در واقع، چنین ماده ای حاوی حدود 91٪ مس است. برای به دست آوردن مس خالص تر، مس خام بیشتر تصفیه می شود.

در این حالت صفحات آند ضخیم ابتدا از مس اولیه ریخته گری می شوند. به علاوه:

محلول سولفات مس را در حمام جمع آوری کنید.

صفحات آند را در حمام آویزان کنید.

از ورقه های نازک مس خالص به عنوان کاتد استفاده می شود.

در طی واکنش الکترولیز، مس در آندها حل شده و در کاتدها رسوب می‌کند. یون های مس به سمت کاتد حرکت می کنند، از آن الکترون می گیرند و به اتم های Cu+2+2e?>Cu می رسند.

سولفات مس با اکسیداسیون آهسته سنگ معدن سولفید با اکسیژن به سولفات مس CuS + 2O 2 > CuSO 4 به دست می آید. سپس نمک با آب شسته می شود.

روش هیدرومتالورژی

در این حالت از اسید سولفوریک برای شستشو و غنی سازی مس استفاده می شود. در نتیجه واکنش با استفاده از این فناوری، محلولی اشباع شده با مس و سایر فلزات به دست می آید. سپس مس از آن جدا می شود. با استفاده از این تکنیک، علاوه بر مس تاول زده، می توان فلزات دیگری از جمله فلزات گرانبها را نیز به دست آورد. در هر صورت، این فناوری اغلب برای جداسازی مس از سنگ هایی که خیلی غنی از مس نیستند (کمتر از 0.5٪) استفاده می شود.

مس در خانه

بنابراین، جداسازی این فلز از سنگ معدن اشباع شده با آن، از نظر تکنولوژیکی یک فرآیند نسبتاً ساده است. بنابراین برخی به چگونگی استخراج مس در خانه علاقه مند هستند. با این حال، به دست آوردن این فلز از سنگ معدن، خاک رس و غیره با دستان خود، بدون تجهیزات خاص، بسیار دشوار خواهد بود.

به عنوان مثال، برخی علاقه مند به استخراج مس از خاک رس با دست خود هستند. در واقع، در طبیعت رسوباتی از این ماده وجود دارد که همچنین غنی از مس است. با این حال، متأسفانه، هیچ فناوری اثبات شده شناخته شده ای برای به دست آوردن مس از خاک رس در خانه وجود ندارد.

با دستان خود می توانید سعی کنید این فلز را در خانه جدا کنید ، شاید فقط از سولفات مس. برای انجام این کار، دومی باید ابتدا در آب حل شود. در مرحله بعد، فقط باید مقداری جسم آهنی را در مخلوط حاصل قرار دهید. پس از مدتی، دومی - در نتیجه یک واکنش جایگزینی - با یک پوشش مسی پوشانده می شود، که سپس به سادگی می توان آن را تمیز کرد.