تاثیر کیفیت کنسانتره مس بر آلودگی‌های ناشی از کارخانه‌های ذوب

به گزارش می‌متالز، میانگین عیار کنسانتره مس از سال ۲۰۰۷ به مقدار ۷ درصد کاهش داشته است (از ۲۷ درصد تا ۲۵ درصد مس محتوی). عیار کنسانتره در درجه نخست تحت‌الشعاع کانی مس و سپس میزان موفقیت (بازیابی) فلز در حین تغلیظ است. البته حضور کانی‌هایی مانند کالکوسیت و کوولیت می‌تواند منجر به تولید کنسانتره با عیار بالای ۶۰ درصد مس شود. با این حال، این سولفید‌های ثانویه اغلب در مناطق رسوبی نزدیک به سطح زمین یافت می‌شوند. کالکوپیریت، به عنوان سولفید اولیه، رایج‌ترین کانی حاوی مس است که در سنگ‌های معدنی سولفیدی یافت شده و حاوی ۳۴.۶ درصد مس است. با توجه به این مساله که بسیاری از معادن بزرگ روباز به پایان طول عمر خود نزدیک می‌شوند، عمق معادن بیشتر شده و سولفید‌های ثانویه موجود در آن کمیاب‌تر می‌شوند و در عین حال پیچیدگی کانی‌های همراه ماده معدنی بیشتر شده که بر بازیابی نهایی مس و در نتیجه عیار کنسانتره موثر قرار می‌گیرند.

نکته جالب توجه این است که ذخایر جدید مس در آفریقا منشاء رسوبی دارند و حاوی مقادیر قابل توجهی سولفید ثانویه هستند. به عنوان مثال، در معدن Kamoa در DCR، قریب به ۷۰ درصد کانی‌های شناسایی شده در معادن شامل حجم بالای مس بورنیت، کوولیت و کالکوسیت هستند. کانی‌های ذکر شده فوق، منجر به بهبود کیفیت کنسانتره تا عیار بالای ۶۰ درصد مس محتوی می‌شود. در پایان، کنسانتره مس به میزان قابل توجهی حاوی آهن کمتری هستند که موجب به چالش کشیدن کیفیت در کارخانه ذوب می‌شوند. معادن قادر هستند با حذف حجم بیشتری از آهن و باطله‌ها از سنگ، اثر کاهش تدریجی عیار معادن را کمتر سازند. اگرچه، این عمل به معنای مصرف انرژی بیشتر جهت نرم کردن دوباره و افزایش پیچیدگی فرآیند فلوتاسیون است و متعاقبا باعث افزایش هزینه‌های سرمایه‌گذاری و عملیاتی می‌شود.

حجم یا توان عملیاتی و کیفیت مواد خام هر دو محرکی برای افزایش مصرف انرژی نه تنها برای معدن، بلکه برای واحد‌های ذوب نیز هستند. هر آنچه که قبل از ذوب به خوبی حذف نشود، سبب پنالتی بر قیمت کنسانتره، افزایش تعرفه‌های ذوب برای جبران خسارت کارخانه ذوب یا ابطال قرارداد‌های دوره‌ای را در پی خواهد داشت. از آنجایی که میزان تجارت بین‌المللی کنسانتره آفریقایی پایین است، این گزارش به کاهش عیار کنسانتره بقیه دنیا اشاره کرده تا نشان دهد که چگونه ممکن است مصرف انرژی ذوب نیاز به تغییر داشته باشد.

خط پایه بر این اساس رسم شده است که مصرف انرژی در واحد‌های ذوب، عمدتا تحت تاثیر فناوری‌ها و تکنولوژی باشد، در حالی که خط سناریو نه تنها تاثیر فناوری بر ذوب بلکه پیش‌بینی کاهش عیار کنسانتره را نیز لحاظ کرده است. این کاهش عیار به معنای این است که حجم خوراک بیشتری برای تولید مقدار مشابه فلز نیاز است که منجر به هزینه‌های عملیاتی بالاتر برای کارخانه‌های ذوب می‌شود و متعاقبا مسیر جبران انتشار آلاینده‌ها از نوع یک و دو (انتشار مستقیم و غیرمستقیم گاز‌های گلخانه‌ای) را دشوارتر می‌سازد.

با بررسی داده‌های انتشارات کارخانه‌های ذوب و پالایشگاه مس با استفاده از CRU’s Emissions Analysis Tool، می‌توان تاثیر انرژی مورد نیاز بر انتشارات را تخمین زد.

میانگین انتشارات نوع یک، در یک کارخانه ذوب مس ممکن است تا ۴ درصد افزایش پیدا کند، در حالی که آلاینده‌های انتشار یافته از نوع دو ممکن است تا حد زیادی با سوق کشور‌ها به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر جبران شود. افزایش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای تنها یکی از نتایج است، اما انتشار SO و همچنین افزایش هزینه‌های عملیاتی نباید نادیده گرفته شوند، زیرا کارخانه‌های ذوب ممکن است در چنین سناریویی با آن‌ها مواجه شوند.

در حالی که ارقام ممکن است کوچک و به طور بالقوه ناچیز بنظر برسند، اما با فرض اینکه ۲۲ میلیون تن مس در سال ۲۰۳۰ ذوب خواهد شد، بر میزان انتشار CO۲ مورد انتظار این صنعت در سال ۲۰۳۰، نزدیک به یک میلیون تن افزوده خواهد شد. این برآورد، انتشارات اضافی نوع سه ناشی از حمل حجم بیشتری از کنسانتره به کارخانه‌های ذوب یا هزینه‌های بیشتر ناشی از نیاز به اختلاط کنسانتره‌ها با کنسانتره‌های پیچیده و همچنین رشد اقتصادی (افزایش تقاضای انرژی از بخش‌هایی غیر از صنعت مس) را در برنمی‌گیرد. علاوه بر این، کاهش عیار کنسانره تخمین زده شده، تاثیر فزاینده‌ای که ناخالصی‌هایی مانند آرسنیک، بیسموت، آنتیموان یا فلوئور بر بازیافت کنسانتره دارند، را در نظر نگرفته است. بدون پیش تصفیه (یا حذف) کافی، این ناخالصی‌ها به کارخانه ذوب منتقل خواهند شد و با کاهش عیار کنسانتره انتشارات و هزینه کربن را بیشتر می‌کنند.

منبع: فلزات آنلاین