بازیابی غبار، بازگشت سرمایه

به گزارش می متالز، بازیابی و جلوگیری از هدررفت فلزات و همچنین، بهبود فرآیندهای تولید و جلوگیری از آلودگی‌های زیست‌محیطی، از اهمیت بالایی در صنایع معدنی برخوردار است. طرح «بازیابی هیدرومتالورژیکی و بیوهیدرومتالورژیکی مس از غبار کورۀ ذوب مس خاتون‌آباد در مس شهربابک» ازجمله طرح‌هایی است که در همین راستا انجام شده است. «مجید لطفعلیان»،  مجری طرح و عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفتۀ کرمان در گفت‌وگو با «عصر مس» از چرایی انتخاب روش‌های هیدرومتالورژی در این طرح، بازگشت سرمایۀ‌ فوق‌العاده سریع، سودآوری بالا و سایر مزایای آن می‌گوید.

تجربۀ فعالیت شما در صنعت مس و همکاری با شرکت ملی صنایع مس ایران به چه تاریخی بازمی‌گردد؟

آغاز همکاری من با شرکت مس حدوداً به سال 1387 برمی‌گردد که در آن‌زمان من در مقطع کارشناسی‌ارشد مشغول به تحصیل بودم و پیرامون موضوع «لیچینگ و بیولیچینگ» تحقیق می‌کردم. پس از آن نیز، این همکاری در مقطع دکتری با همان زمینۀ تحقیقاتی ادامه یافت. به‌طوری‌که هم‌اکنون که به‌عنوان عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان فعالیت می‌کنم، همکاری‌ام با واحد تحقیق و توسعۀ شرکت مس و امور لیچینگ مجتمع مس میدوک ادامه دارد و طرح «بازیابی هیدرومتالورژیکی و بیوهیدرومتالورژیکی مس از غبار کورۀ ذوب مس خاتون‌آباد» نیز جزو همکاری‌های کنونی ما با شرکت مس به‌شمار می‌رود.

این طرح چه زمانی کلید خورد و دلیل انتخاب آن چیست؟

نقطۀ شروع طرح بازیابی مس از غبار، به سال 1393 برمی‌گردد که واحد لیچینگ غبار مس میدوک با ظرفیت سالانه 5هزار تن احداث شد. نحوۀ فعالیت این واحد نیز بدین صورت بود که غبار مجتمع خاتون‌آباد در آن‌جا مورد عملیات لیچینگ قرار گرفته و مس محتوی آن بازیابی می‌شود. پس از راه‌اندازی کارخانه، به‌منظور رسیدن به کارآیی مطلوب، چالش‌های متعددی وجود داشت که یکی از آن‌ها پایین بودن راندمان لیچینگ بود. دلیل این کاهش بازدهی نیز به باقی ماندن بخشی از محتوای مس غبار مرتبط بود که در حین فرآیند لیپینگ حل نشده و منجر به هدررفت مس موجود در غبار می‌شد. بنابراین، فاز نخست فعالیت ما به بالا بردن بازدهی کارخانه اختصاص یافت و خوش‌بختانه با استفاده از فرآیندهای لیچینگ و بیولیچینگ و بهینه‌سازی پارامترهای دخیل در فرآیند، موفق شدیم میزان بازدهی کارخانه را به حدود دو برابر، از 42درصد به 80درصد، افزایش دهیم. باید بگویم که انتخاب مکان این طرح، همان‌طور که پیداست، براساس تقاضا و در حال اجرا بودن واحد غبار خاتون‌آباد بود و ترجیح بر این بود که این طرح در واحد یادشده انجام شود. با این‌حال، این را هم باید بگویم که در مس سرچشمه نیز واحد غبار وجود دارد، اما آن‌جا هم با چالش‌های مشابه واحد غبار مس خاتون‌آباد، آن هم در مقیاس بزرگ‌تر مواجه‌اند که در صورت موفقیت‌آمیز بودن تمام این طرح، در آینده و در گام توسعۀ آتی، این طرح در مس سرچشمه نیز قابل اجراست.
بنابراین، می‌توان گفت که تعریف مسأله توسط شرکت مس و به‌طور خاص‌تر توسط واحد مس میدوک و واحد تحقیق و توسعه انجام شده است. از این‌رو پس از طرح مسأله، همکاران دانشگاهی نیز راه‌حل‌ها را مطالعه و ارزیابی کردند و پیشنهادهای مناسب ارائه شد و در نهایت نیز همکاران مستقر در شرکت مس درصدد اجرایی کردن طرح پیشنهادی برآمدند. الان هم، مرحله به مرحله این طرح در حال پیاده شدن است و به‌ سهم خودم از همکاران خود خانم ابراهیمی و مهندس مهدوی و سایر همکاران واحد لیچینگ میدوک برای بهبود اجرای طرح قدردانی می‌کنم.

بازیابی مس از غبار، چه میزان از هدررفت مس جلوگیری می‌کند؟

اول باید عرض کنم که تولید غبار برای مجتمعی مانند مس خاتون‌آباد که روزانه حدود 30 تن غبار تولید می‌کند، هدررفت محسوب نمی‌شود؛ چراکه این غبار دوباره به چرخۀ تولید برگشته و با کنسانترۀ ورودی مخلوط شده و وارد کوره‌های فلش می‌شود. با این‌حال، در پروژۀ جاری، راه‌حل ساده‌تری برای این مسأله در نظر گرفته‌شده که بتوان علاوه بر بازیابی مس، غبارهای ریزدانه‌ای را جمع‌آوری کرد که می‌توانند منجر به اشغال بخشی از ظرفیت کوره و همچنین کاهش عمر آجرهای نسوز فرآیند ذوب ‌شوند. علاوه بر آن، بازیابی غبار در جلوگیری از ورود عناصر سنگین حاضر در غبار به چرخۀ تولید با هدف حفظ تعادل مواد و ارتقای کیفیت آند کوره از یک‌سو و جلوگیری از بازگشت عناصر سمی به کوره‌ها در راستای ایمن‌سازی مسائل زیست‌محیطی از سوی دیگر، حائز اهمیت است.
بنابراین، همان‌طور که در عنوان طرح هم اشاره شده است، با فرآیندهای لیچینگ و بیولیچینگ سعی در عمل‌آوری ساده‌تر این غبار داریم که علاوه بر بازیابی مس، از ورود عناصر مزاحم و مضر نیز جلوگیری می‌کنند. به‌عنوان مثال، هم‌اکنون بحث عمده روی عنصر آرسنیک است که در غبار مس غلظت بالایی دارد و در صورت شارژ مجدد به کوره می‌تواند روی گازهای خروجی اثرگذار باشد و منجر به آلودگی آن‌ها شود. از این‌رو، حذف این عناصر از غبار علاوه بر بهبود فرآیند، پیامدهای مثبت زیست‌محیطی نیز به‌همراه دارد.

علاوه بر مسائل زیست‌محیطی، چه مزیت‌هایی دلیل انتخاب روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی به‌جای روش‌های پیرومتالورژی بود؟

اولاً در ارتباط با مزیت تأثیرات زیست‌محیطی روش‌‌های هیدرومتالورژی باید بگویم که فرآیندهای پیرومتالورژی در مقایسه با روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی، از نظر محیط‌زیستی، روش‌های ایمنی محسوب نمی‌شوند؛ به‌طوری‌که از یک‌سو کنسانتره‌های ذوب‌شده تا تولید الکترود آند، منجر به تولید گازهای دی‌اکسید گوگرد می‌شوند و از سوی دیگر، با پپچیده شدن ترکیب مینرالوژی معادن استخراج‌شده، غلظت فلزات سنگین در کنسانتره‌های تولیدشده افزایش می‌یابد و این امر، آلایندگی فرآیندهای پیرومتالورژی را افزایش می‌دهد. بنابراین، به‌طور کلی روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی، روش‌های بسیار مناسب‌تری از نظر کاهش آلاینده‌های فرآیند استحصال مس به‌شمار می‌روند و حتی می‌توان در تولید کنسانتره که با چالش آلاینده‌ها مواجه‌اند، از آن‌ها استفاده کرد. با این‌حال، باید اشاره کرد شاید روش‌های پیرومتالورژی در بحث زیست‌محیطی نیز بتوانند موفق عمل کنند، اما بازدهی کمتری دارند یا حتی نیازمند صرف هزینه‌های بالاترند.
مزیت دیگر روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی، مصرف انرژی کمتر آن‌ها نسبت به روش پیرومتالورژی است. از طرفی، روش‌های هیدرومتالورژی نسبت به روش‌های پیرومتالورژی موجود بسیار ساده‌تر و از سرمایه‌گذاری با هزینۀ پایین‌تر برخوردارند، به‌طوری‌که شاید بتوان گفت تنها حدود 60درصد هزینۀ یک فرآیند پیرومتالورژی را به خود اختصاص می‌دهند.
بنابراین با توجه به این توضیحات، پیداست که چرا روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی در این طرح استفاده شده‌اند؛ روش‌هایی که جزو دانش‌های روز دنیا محسوب می‌شوند و بیشتر شرکت‌های مطرح دنیا نیز در حال تحقیق روی این مسأله‌اند. با این‌حال، در طرح فعلی در مس خاتون‌آباد از لیچینگ غیرمستقیم برای بازیابی مس استفاده می‌شود که همین امر بازدهی را افزایش می‌دهد و حتی به‌نوعی منحصربه‌فرد است و در مکان دیگری این تکنیک استفاده نشده. امیدواریم که این طرح نیز اولین اقدام موفقیت‌آمیزی شود که قابلیت صنعتی شدن با بازدهی بالا را یافته است.

همان‌طور که اشاره کردید، روش‌های هیدرومتالورژی و بیوهیدرومتالورژی از نظر اقتصادی به‌صرفه‌ترند؛ بنابراین، طرح یادشده تا چه میزان می‌تواند پیامدهای اقتصادی و مالی مناسبی برای مجموعه مس داشته باشد؟

این پرسش را می‌توان با اشاره به هزینه‌های مالی طرح پاسخ داد. این طرح با حمایت شرکت مس و با سرمایۀ حدود 38-37 میلیارد ریال، برای احداث یک کارخانۀ اصولی و کارآمد، قابل انجام خواهد بود. رقم یادشده حاصل برآورد مالی و اقتصادی بودجۀ تمام طرح بود. نکتۀ قابل توجه این است که در صورت راه‌اندازی و اجرای کامل طرح، این واحد سالانه 7 تا 8 میلیارد تومان سودآوری برای شرکت به‌دنبال خواهد داشت و حتی در محاسبات مالی نیز تخمین زده شده که بازگشت سرمایه در کمتر از شش‌ماه اتفاق می‌افتد. این امر نشان می‌دهد که علاوه بر هزینۀ کم اجرای طرح نسبت به روش‌های پیرومتالورژی، این مدت‌زمان کم بازگشت سرمایه‌ در مقایسه با سایر پروژه‌های صنعتی، جذابیت اقتصادی فوق‌العاده‌ای را برای این طرح رقم می‌زند.
به‌علاوه، این پروژه به هیچ نوع سرمایه‌گذاری ارزی نیاز ندارد و تمام مراحل به‌صورت داخلی قابل انجام است که البته در صورت نیازمندی به برخی موارد با کیفیت بالاتر، می‌توان از حضور شرکت‌های خارجی نیز بهره‌مند شد.

هم‌اکنون وضعیت بازیابی مس از غبار در جهان و ایران به چه صورت است؟

بیشتر کارخانه‌های تولیدکنندۀ مس با روش ذوب، یک واحد جانبی برای فرآوری غبار دارند که این واحدها دومنظوره‌اند. یک هدف، بازیابی مس و هدف دیگر می‌تواند کاهش عناصر سمی باشد. هدف دوم، در کشورهایی که قوانین سختگیرانه‌تری نسبت به ایران در زمینۀ مسائل زیست‌محیطی دارند، منجر شده که کارخانه‌های مستقر در آن کشورها ملزم به پالایش اولیۀ غبار برای حذف عناصر سنگین شوند و پس از پالایش اولیۀ غبار، از آن استفاده می‌کنند. درواقع با وجود چنین الزامی، یک مادۀ با احتمال خطر بالا و غیرقابل استفاده، دوباره با میزان سلامت بیشتری به فرآیند تولید بازمی‌گردد. امیدواریم در ایران نیز در آیندۀ نزدیک با جدی شدن مسائل زیست‌محیطی، چنین اقداماتی مورد توجه قرار بگیرد.

این طرح الان در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه زمانی به پایان می‌رسد؟

طرح، در مرحلۀ خرید تجهیزات قرار دارد و عمدۀ تجهیزات مورد نظر در فازهای مختلف طرح برای خرید مطرح شده‌اند و امیدواریم در نزدیک‌ترین زمان ممکن خریداری و نصب شوند. اگر این طرح مورد حمایت مدیران شرکت قرار بگیرد، انتظار می‌رود که طی یک‌‌سال آینده به بهره‌برداری برسد. با این‌حال، با در نظر گرفتن کلیت طرح می‌توان گفت که حدود 50درصد پیشرفت داشته است.

امکان توسعه و پیاده‌سازی طرح را در تمام واحدهای تولید مس کشور، پس از به ثمر رسیدن دستاوردهای مورد نظر، چطور ارزیابی می‌کنید؟

سرعت توسعه و انتقال تجربۀ موفق از این طرح به واحدهای تولیدکنندۀ مس کشور، بیشتر مرتبط با مباحث تأمین مالی پروژه‌هاست؛ همان‌طور مشکل رایج در پیشبرد پروژه‌های صنعتی نیز مسألۀ تأمین اعتبار مالی است و از نظر دانش فنی هیچ نوع مشکلی برای راه‌اندازی واحدهای غبار با روش‌های یادشده وجود ندارد. تأمین مالی خوب از یک‌سو و امکان ساخت عمدۀ تجهیزات در داخل کشور از سوی دیگر، می‌تواند زمینه‌ساز احداث و راه‌اندازی یک واحد بازیابی غبار در کمتر از یک‌سال و با هر ظرفیتی باشد.

و کلام آخر؟

از مسئولان شرکت مس تشکر می‌کنم که نگاه روشنگرانه‌ای به تحقیقات دارند و همین امر موجب شده که این شرکت جزو شرکت‌های زبانزد در این زمینه به‌شمار آید. همکاری‌های خوبی نیز تاکنون در واحد مس میدوک و شرکت مس با ما انجام شده و امیدوارم که این پروژه هم، نتیجۀ موفقیت‌آمیزی در پی داشته باشد و زحمات تمام دست‌اندرکاران این طرح به‌خوبی جبران شود.