فرآوری فلز سرخ در دل کویر/ تولید کاتد مس با دانش و تکنولوژی روز دنیا

به گزارش می‌متالز، شرکت توسعه و فرآوری مس مسکنی به عنوان یکی از برترین تولیدکنندگان خصوصی کاتد مس با عیار ۹۹٫۹۹ درصد در کشور، سنگ معدنی مورد نیاز خود را از معدن مس مسکنی که متعلق به این شرکت است و در جوار کارخانه تولید کاتد قرار دارد، تامین می‌کند. این مسئله یک مزیت برای این شرکت محسوب می‌شود؛ چراکه منجر به تسریع در فرآیند تولید و تامین مواد اولیه کافی برای تولید کاتد شده است.

شرکت توسعه و فرآوری مس مسکنی در سال ۱۳۹۱ با هدف ایجاد اشتغال مولد، محرومیت‌زدایی و رونق‌بخشی به مناطق محروم و با رویکرد اجرای فعالیت‌های معدنی (اکتشاف، استخراج و فرآوری) تاسیس شده است. این شرکت حفظ و صیانت از ذخایر معدنی کشور از طریق اکتشاف سیستماتیک و اصولی، استخراج حداکثری و رعایت معیار‌ها و ضوابط ایمنی در معادن تحت پوشش را سرلوحه فعالیت‌های خود قرار داده است.

متعاقب تاسیس این شرکت، معدن مس مسکنی (یکی از قدیمی‌ترین معادن مس کشور) به این شرکت واگذار و با تجهیز کارگاه و ارسال ماشین‌آلات معدنی، استخراج ماده معدنی مس از این معدن آغاز شد. بلافاصله بعد از استخراج مس از این معدن، فعالیت‌های مرتبط با راه‌اندازی اولین کارخانه مس کاتد در استان اصفهان، شروع و کارخانه فرآوری مس کاتد مسکنی در زمینی به وسعت ۱۰ هکتار به روش تانک لیچینگ به دست جوانان متخصص این مرز و بوم راه‌اندازی شد. اولین محصول مس کاتد با عیار ۹۹٫۹۹ درصد این کارخانه در بهمن ماه ۱۳۹۳ تولید شده است.

این شرکت در حال حاضر با در اختیار داشتن پرسنل مجرب، تجهیزات و ماشین‌آلات معدنی، یک معدن فعال، دو محدوده اکتشافی و یک کارخانه فرآوری مس، به دنبال آن است که تجارب خود به ویژه در زمینه بومی‌سازی استحصال مس به روش تانک لیچینگ را در اختیار صنعتگران، سرمایه‌گذاران و سایر علاقه‌مندان به اعتلای صنعت کشور قرار دهد.

قدمت تاریخی معدن مسکنی

یکی از قدیمی­ترین مناطق سکونت در ایران، سیالک کاشان است که در آن، قدیمی‌ترین آثار مسی ساخته شده به روش سرد چکش‌کاری کشف شده‌اند که متعلق به چهار هزار و ۱۰۰ سال پیش از میلاد هستند. بررسی‌ها و کاوش‌های باستان‌شناسی نشان داده است که اهالی سیالک، مس مورد نیاز خود را از معادن مسکنی تامین می‌کرده‌اند. بر اساس نظریه متخصصانی که اکتشافات معادن انارک را عهده‌دار بودند و همچنین نظریه تئودورورتایم که ابزار مشابه سیالک را در کویر مرکزی کشف کرده‌اند، معدن مسکنی برای تولید مصالح مسی از هزاره پنجم پیش از میلاد مورد استفاده قرار می‌گرفته است.

تاریخچه معادن مس در قرون اخیر در منطقه انارک حاکی از آن است که از حدود ۴۰۰ سال پیش (دوره صفویه) تاکنون، این معادن در چندین دوره مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند. صنعت مس در حاشیه کویر مرکزی از جمله منطقه انارک که از نعمت کشت و زرع محروم است، دارای اهمیت بسزایی بوده و مردم از این راه اعاشه می‌کردند؛ عده‌ای شغل معدنچی داشتند و با لوازم موجود در آن زمان، رگه­های معدن را استخراج و سنگ‌جوری می‌کردند؛ عده‌ای گدازگر بودند که سنگ مس را در کوره کوچک گلی به کمک زغال بوته‌های کویری مانند بوته‌های طاق و قیچ – بادام بیابان، می­گداختند و به خوبی می‌دانستند که سنگ فلز را با مواد دیگر مانند آهن یا آهک باید مخلوط کرد تا به سهولت ذوب شود. پس از گداز اول، دفعات دیگری نیز عملیات ذوب انجام می‌شد تا مس چکش‌خوار به‌دست آید و آن را در بازار مسگر‌ها که در شهر‌های مختلف ایران وجود داشت، عرضه می‌کردند.

تاریخچه اولین اکتشافات سیستماتیک در معدن مسکنی به حدود سال ۱۳۱۴ بازمی­گردد. علی‌رغم فعالیت‌های گروه‌های مختلف، عملا طی سال‌های ۱۳۱۴ تا ۱۳۸۶ فعالیت چندانی در این معدن صورت نپذیرفت؛ تا زمانی که سازمان صنعت، معدن و تجارت استان اصفهان، در سال ۱۳۸۶ این معدن را به عنوان معدن متروکه به مناقصه گذاشت. در روز‌های پایانی این سال، بهره‌بردار فعلی معدن به عنوان برنده مناقصه اعلام و بلافاصله فعالیت‌های اجرایی در این معدن آغاز شد.

تولید مس کاتد با عیار ۹۹٫۹۹ درصد

مواد معدنی، موهبتی الهی و سرمایه‌ای خدادادی است که استفاده بهینه و افزایش حداکثری ارزش افزوده آن‌ها باید مدنظر قرار بگیرد. بر همین اساس و با توجه به سیاست جلوگیری از خام‌فروشی مواد معدنی، ایده اولیه راه‌اندازی کارخانه تولید و فرآوری مس کاتد مسکنی با عیار ۹۹٫۹۹ درصد هم‌زمان با واگذاری پروانه بهره‌برداری به معدن مسکنی که در مجاورت این کارخانه قرار دارد، در شهریور ماه ۱۳۹۰ کلید خورد و مطالعات اولیه امکان‌سنجی و بررسی‌های فنی و اقتصادی راه‌اندازی کارخانه با نگرش تولید مولد، افزایش اشتغال و بازگشت رونق به شهرستان انارک آغاز شد. کارخانه تولید مس کاتد مسکنی با هدف تولید مس کاتد با عیار ۹۹٫۹۹ درصد با ظرفیت ۷۰۰ تن در سال در زمینی به مساحت ۱۰ هکتار و در مجاورت معدن مس مسکنی در بهمن ۱۳۹۴ راه‌اندازی شده است. در این کارخانه از روش تانک لیچینگ، استخراج با حلال و الکترووینینگ برای تولید مس کاتد استفاده می‌شود. بر اساس آزمایش‌های انجام شده، مس کاتد این شرکت طبق استاندارد B۱۱۵ ASTM در گرید A جهانی رده‌بندی می‌‎شود.

این کارخانه از سالن‌های تولید، خدماتی، اداری، کمپ مسکونی و فضای روباز در مجموع با وسعت ۶ هزار و ۵۵۰ متر مربع تشکیل شده است. تجهیزات و ماشین‌آلات مورد استفاده در این کارخانه عبارت‌اند از: یک ست خردایش، چهار دستگاه سیلوی ذخیره‌سازی، دو دستگاه بالابر، سه ست سیستم توزین، سه مخزن لیچینگ، پنج دستگاه فیلترپرس، یک دستگاه سرند آبگیر، یک دستگاه تیکنر، ۳۰ دستگاه پمپ پالپ و سیال، دو مخزن در سالن حلال، یک دستگاه رکتیفایر، سه دستگاه دیزل ژنراتور کاترپیلار، ۱۰ وان الکترووینینگ، دو ست تابلو‌های فشار قوی و ضعیف، یک دستگاه ترانس برق و یک ست سیستم تصفیه آب.

تشریح فرآیند‌ها

در این کارخانه کانسنگ اکسیدی مس پس از خردایش و رسیدن به ابعاد مورد نظر، در سه دستگاه مخزن با محلول آب و اسیدسولفوریک ۹۸ درصد مخلوط و به مدت مشخص توسط هم‌زن‌های نصب شده میکس می‌شود تا طی عملیات اسیدشویی، مس از کانسنگ جدا و وارد محلول آب و اسید شود. مخلوط حاصل از مخازن لیچینگ پس از خروج از مخازن، دو مرحله فیلتر و در نهایت محلول آب و اسید حاوی مس (محلول باردار PLS) وارد سالن SX می‌شود.

سالن SX محلی برای پرعیارسازی محلول و بازپس‌گیری مس از محلول PLS و تحویل مس به محلول الکترولیت است که افزایش غلظت مس در محلول الکترولیت و رساندن آن به حد مجاز برای ارسال به سالن الکترووینینگ را به همراه دارد. این عمل با افزودن یک ماده شیمیایی جاذب مس که با یک حلال آلی مثل نفت سفید رقیق شده است، صورت می‌گیرد. بدین منظور تعدادی مخزن کوچک و میکسر، ستلر و مخازن ذخیره‌سازی (محلول PLS و محلول الکترولیت) پیش‌‎بینی شده است. محلول PLS ارسالی از سالن لیچینگ ابتدا در مخزن ذخیره‌سازی محلول PLS در این سالن ذخیره می‌شود. سپس به کمک پمپ و سیستم پایپینگ وارد مخزن شماره یک می‌شود؛ در این مرحله ماده شیمیایی که توسط نفت رقیق شده است، به محلول اضافه می‌شود. محلول آلی در مخازن با محلول PLS واکنش می‌دهد و بخش عمده مس موجود در محلول PLS را از محلول باز پس می‌گیرد. در انتهای این مرحله، مخلوط ماده شیمیایی حاوی مس و محلول PLS وارد ستلر‌ها می‌شود تا بدین ترتیب بخش عمده مس موجود در محلول PLS از این محلول باز پس گرفته شود. محلول آب و اسید باقی‌مانده در انتهای این مرحله توسط سیستم پایپینگ به مخازن استفاده مجدد مستقر در سالن لیچینگ برگشت داده می‌شود. در ادامه محلول شیمیایی حاوی مس و محلول الکترولیت با یکدیگر مخلوط و در این مرحله مس موجود در ماده شیمایی وارد محلول الکترولیت می‌شود. سپس محلول الکترولیت مس از ماده شیمایی جدا و وارد مخزن نگهداری محلول الکترولیت می‌شود.

فرآیند انحلال مس در محلول آب و اسید، واکنش محلول PLS با ماده شیمیایی و در نهایت آزادسازی مس در محلول الکترولیت، در یک سیکل بسته به دفعات تکرار می‌شود و تا جایی ادامه پیدا می‌کند که غلظت مس در محلول الکترولیت به میزان مجاز برسد. با رسیدن غلظت مس به حد مورد نظر، محلول الکترولیت توسط سیستم پایپینگ از سالن SX به سمت سالن الکترووینینگ EW ارسال می‌شود. در سالن الکترووینینگ، محلول الکترولیت وارد وان‌های مخصوص ذخیره‌سازی محلول و شیت‌های کاتد و آند مس می‌شود که در آنجا با مکانیزم الکترولیز و با جریان مستقیم، مس از محلول جدا و جذب صفحات کاتد می‌شود. این فرآیند در سیکل بسته آنقدر ادامه پیدا می‌کند تا وزن هر کاتد به حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰کیلوگرم برسد.

منبع: فلزات آنلاین