از دانش فنی تا تولید صنعتی

به گزارش می متالز، امروزه با توسعۀ صنایع نوین، نیاز به مواد و آلیاژهای جدید با کاربردهای ویژه و خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوت هرچه بیشتر اهمیت یافته است. آلیاژهای مقاوم در مقابل تنش‌های حرارتی و مکانیکی برای ساخت قطعات ویژه‌ای که در شرایط سخت حرارتی و فیزیکی مورد نیاز است، به‌کار برده می‌شوند.

در این میان، نقش عنصر رنیوم به‌عنوان یک عنصر ویژه با خصوصیات خاص ازجمله نقطه ذوب بسیار زیاد کاملاً بارز است. این عنصر در ساخت سوپرآلیاژهای (Super Alloy) مورداستفاده در صنایع هوافضا، موشکی و نظامی کاربرد دارد و از اهمیت استراتژیکی برخوردار است.

رنیوم در پوستۀ زمین به میزان ناچیزی یافت می‌شود اما متأسفانه این عنصر، معدن و ذخیره اختصاصی ندارد و لاجرم بایستی به‌صورت محصول جانبی فرآیندهای دیگر استحصال شود. در این میان و بنا به تجربیات جهانی، همراهی عنصر رنیوم با عنصر مولیبدن در کنسانتره سولفیدی مولیبدن (کنسانتره مولیبدنیت) امری اثبات‌شده است. درواقع، مهم‌ترین منبع اقتصادی استحصال رنیوم، استحصال این عنصر به‌عنوان محصول جانبی فرآیند‌های صورت‌گرفته روی کنسانتره سولفوره مولیبدن است. شرکت ملی صنایع مس ایران، تنها تولیدکننده کنسانتره مولیبدنیت در ایران در دو مجتمع مس سرچشمه و مس سونگون است؛ بنابراین، تنها تولیدکنندۀ رنیوم نیز هست. از همین‌رو، طرح تولید آمونیوم پررنات (رنیوم) از غبار حاصل از کوره‌های تشویه مولیبدنیت در واحد تحقیقات هیدرومتالورژی امور تحقیق‌وتوسعه مجتمع مس سرچشمه تعریف شد.

مطالعات و هم‌زمان بررسی‌ها و انجام آزمایش‌ها در مقیاس آزمایشگاهی از اردی‌بهشت 95 شروع شد. دست‌یابی به دانش فنی در مهرماه 95 محقق شد و  تولید در مقیاس آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرومتالورژی تحقیق‌وتوسعه صورت پذیرفت. مراحل کار در این طرح به صورت زیر است:

• لیچینگ هم‌زنی غبار با آب و سپس انجام فیلتراسیون
•  مولیبدن‌زدایی از محلول  
• کلسیم‌زدایی
• کریستالیزاسیون و تولید محصول آمونیوم پررنات

همۀ موارد بالا با امکانات داخلی و استفاده از نیروی انسانی واحد هیدرومتالورژی امور تحقیق‌وتوسعه انجام پذیرفت. پس از تایید نتایج آزمایشگاهی، ابتدا بررسی فنی-اقتصادی مفصلی انجام گرفت و PFS طرح نوشته شد و سپس همۀ موارد در جلسه‌ای با حضور مدیریت امور تحقیق‌وتوسعه، معاونت ذوب و پالایش خاتون‌آباد، معاونت توسعۀ منطقۀ کرمان و مدیر مس منطقۀ کرمان مطرح و پس از تایید مدیران ارشد، مقرر شد این کار در مقیاس نیمه‌صنعتی (فراوری یک تن غبار) و در قالب تیمی متشکل از همکاران تحقیق‌وتوسعه و همکاران فرومولیبدن خاتون‌آباد انجام شود.

انجام آزمایش‌ها در بهمن‌ماه 95 و به مدت 15روز و با امکانات شرکت فرومولیبدن کویر رفسنجان در مقیاس نیمه‌صنعتی و با موفقیت به اتمام رسید و منجر به تولید حدود دو کیلوگرم محصول آمونیوم پررنات شد.

در انتها مقرر شد با توجه به تولید غبار کوره‌های تشویه مولیبدن در خاتون‌آباد، این طرح در همان مکان اجرا شود که کار خرید و نصب تجهیزات و انجام آزمایش‌ها از ابتدای اردی‌بهشت 96 انجام و در آذر ماه 96 اولین مرحله فراوری غبار در محل کارخانه فرومولیبدن خاتون‌آباد انجام پذیرفت و در حال حاضر این سیستم در حال تولید است. این تکنولوژی به صورت تولید به شکل رسوب‌گذاری است که تحقیقات برای تغییر تکنولوژی در آینده و استفاده از روش‌های نوین ادامه دارد.

این طرح دستاوردهای چندی داشت؛ ازجمله این‌که برای اولین‌بار تولید آمونیوم پررنات با استفاده از توان داخلی پرسنل امور تحقیق و توسعه، از دانش فنی تا تولید محصول و با استفاده از امکانات موجود صورت پذیرفت. قطعاً بدون حمایت مدیران و مشاوران ارشد شرکت ملی صنایع مس ایران این امر امکان‌پذیر نبود و همچنین، همکاری صمیمانۀ افراد تیم منجر به محقق شدن این طرح از تولید دانش فنی تا اجرای صنعتی شده است. لازم به ذکر است از دیگر نقاط قوت این طرح انتقال دانش فنی به‌طور کامل به همکاران بهره‌بردار (فرومولیبدن خاتون‌آباد) بوده است. با این‌حال، این طرح با چالش‌هایی هم روبه‌رو بوده است. برای مثال، در راستای انجام این طرح و بررسی بالانس جِرم روی کوره‌های تشویه مولیبدنیت خاتون‌آباد، نگرانی از هدرروی رنیوم در فاز گازی به‌همراه گازهای خروجی از دودکش کوره‌های تشویه فرومولیبدن خاتون‌آباد وجود داشت. همچنین، مشخص نبودن میزان دقیق رنیوم در فاز گازی در مراحل تشویه کنسانتره مولیبدن بود که با توجه به تئوری‌های موجود و اندازه‌گیری انجام شده و شرایط عملیاتی کوره مشخص شد که رنیوم در فاز گازی هدر نمی‌رود که به‌عنوان یکی از دستاوردهای دیگر این طرح محسوب می‌شود.

با این‌حال، به‌خاطر اهدافی که ما در این طرح دنبال می‌کردیم، تلاش کردیم بر این چالش‌ها فائق آییم. ازجمله اهداف شرکت ملی صنایع مس ایران تولید محصولات جانبی سودآور به جز مس است. همچنین، از اهداف مهم تحقیق‌وتوسعه در شرکت ملی صنایع مس ایران، تجاری‌سازی طرح‌های تحقیقاتی است که به لطف خداوند این امر برای اولین‌بار محقق شد. ارتقای بهره‌وری نیروی انسانی و صیانت از ثروت‌های ملی جزو مهم‌ترین اهداف شرکت ملی صنایع مس ایران است که همگی متعهد به تبیین و تحقق این اهداف استراتژیک هستیم.

معصومه ترابی پاریزی