همه چيز در مورد مس و کاربرد هايش

[Borna66]

مس در طبيعت:

مس در طبيعت به صورت مس خالص، سولفيدي يا اکسيدي موجود است که بيشتر به حالت کاني‌هاي سولفيدي چون کالکوپيريت، بورنيت و کالکوزيت يافت مي‌شود. مس طبيعي در حالت آزاد به‌صورت توده‌هاي بزرگ يا به شکل ذرات پراکنده در سنگ‌هاي آذرين در قشر زمين بوجود آمده است. در واقع اين نوع مس در طبيعت زياد نيست و فقط در بعضي نقاط دنيا مانند نواحي درياچه‌ي «سوپريور» در ايالات متحده‌ي آمريکا، در کشور بوليوي، چين، شيلي و ايران ديده شده‌ است.

عيار چنين مسي اگر به‌صورت توده‌اي باشد، بيش از 92% و اگر به‌صورت ذرات پراکنده باشد در حدود 1.5-1% مي باشد.


کانه‌هاي اکسيدي مس بيشتر در قشري از زمين که نزديک به سطح است، پيدا مي شود و در اثر تغييرات جوي و واکنش‌هاي آرام شيميايي که در رگه‌هاي سولفيدي کانه‌دار مس صورت مي‌گيرد، بوجود مي‌آيند. از طرف ديگر آب‌هاي طبيعي که حاوي CO2 مي باشد، بر روي کانه‌هاي سولفيدي اثر کرده و بتدريج آن‌ها را به کربنات، اکسيد، سولفات و گاهي اوقات آن‌ها را به سيليکات مس تبديل مي‌کند. کانه‌هاي سولفيدي مس که مهم‌ترين ماده‌ي اصلي مس را تشکيل مي‌دهند، در حدود 95% از محصولات مس دنيا را شامل مي‌شوند.

بيشترين تجمعات كاني‌‌زايي مس جهان، در ميشيگان و آريزوناي آمريكا، آلمان، روسيه و استراليا ديده مي‌شود (mineral.galleries.com).



http://pnu-club.com/imported/2009/04/2242.jpg
كاني‌زايي آزوريت و مالاكيت http://pnu-club.com/imported/2009/04/2243.jpg
آثار كاني‌زايي مالاكيت


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif خصوصيات كانسارهاي فلزي:


كانسارهاي فلزي گسترش وسيع و شكل متنوعي دارند. اين كانسارها در مقايسه با لايه‌هاي زغال، سخت‌ترند، بنابراين براي حفر اين قبيل موادمعدني، بايستي از روش آتشباري استفاده كرد.

كانسارهاي فلزي به اشكال مختلف ديده مي‌شوند. برخي از آن‌ها لايه‌اي شكلند مانند بعضي از معادن آهن. يكي از عمومي‌ترين اشكال كانسارهاي فلزي حالت رگه‌اي است. در چنين حالاتي، ماده‌ي معدني به‌صورت يك رگه در داخل شكستگي و شكاف سنگ‌هاي درون‌گير را پر مي‌كند. ضخامت رگه معمولاً ثابت نيست و در قسمت‌هاي مختلف آن تغيير مي‌كند.

گاهي از اوقات، ماده‌ي معدني منشا ماگمايي دارد و به‌صورت توده‌اي تجمع مي‌يابد. مواد فلزي را به شكل‌هاي ديگر نيز مي‌توان مشاهده كرد.
يكي از خصوصيات كانسارهاي فلزي اين است كه برخلاف كانسارهاي رسوبي، سنگ درون‌گير ماده‌ي معدني دقيقاً مشخص نيست، يعني تغييرات عيار ما در سنگ‌هاي ناحيه تدريجي است و به‌عبارت ديگر، سنگ درون‌گير، بتدريج به ماده‌ي معدني تبديل مي‌شود. در چنين حالاتي، بايستي حدود ماده‌ي معدني را با اندازه‌گيري‌ مرتب عيار آن در سنگ‌ها، تعيين كرد

[Borna66]

كانه‌هاي مس:
مس در ساختمان بلورين 250 كاني مي‌نشيند ولي تنها شماري اندك از آن‌ها از نقطه‌نظر اقتصادي اهميت دارند. از اين ميان، شماري از كاني‌ها كه فراوان‌ترين كانه‌‌هاي اصلي مس مي‌باشند، از اهميت ويژه برخوردارند. همانند: كالكوپيريت CuFeS2، كالكوسيت Cu2S، كوولين CuS، بورنيت Cu5FeS4، مس طبيعي Native Copper، مالاكيت Cu2(CO3)(OH)2 و آزوريت Cu3
(CO3)2(OH)2.

برخي ديگر از كاني‌هاي مس گرچه فراوانند ولي به صورت كانه يا عنصر جنبي در فرآوري و استخراج بدست مي‌آيند. همانند تترائدريت Cu12Sb4S13، آنارژيت Cu3AsS4 و بورنونيت CuPbSbS3.

در فرآيند پيدايش، اكسيداسيون و انباشتگي دوباره‌ي مس كاني‌هاي مس نظم خاصي مي‌گيرند. به‌گونه‌اي كه وجود يك كاني مي‌تواند مبين وقوع يكي از پديده‌ها در زون خاص باشد. كاني‌هاي زون هيپوژن شامل: كالكوپيريت، بورنيت، تترائدريت، بورنونيت، بورونيت و انارژيت بوده كه عوامل دروني، فشار و دما سبب پيدايش آن‌ها مي‌شود. كانه‌هاي زون سوپرژن از محلول‌هاي حاصل از شستشوي كانه‌هاي هيپوژن بدست مي‌آيند. اين كاني‌ها عبارتند از كالكوسيت، كووليت و بورنيت. كانه‌هاي زون اكسيدي بر اثر اكسيداسيون كاني‌هاي زون هيپوژن و زون سوپرژن به وجود مي‌آيند. اين كاني‌ها عبارتند از مالاكيت، آزوريت، كوپريت، تنوريت، مس طبيعي و كريزوكولا.

لازم به‌ذكر است بعضي از كاني‌ها هم مي‌توانند به زون هيپوژن و هم به زون سوپرژن متعلق باشند مثل كالكوسيت و بورنيت (خوئي و همكاران، 1378).


http://pnu-club.com/imported/2009/04/276.gif
فراوان‌ترين كانه‌‌هاي اصلي مس http://pnu-club.com/imported/2009/04/277.gif
تصوير شماتيك از چگونگي بوجودآمدن ذخاير مس پورفيري

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif انواع ذخاير مس:

1- ذخاير مس پورفيري:

اين ذخاير، كانسارهاي استوك‌ورك تا افشان بزرگ و عيار پايين مس هستند كه ممكن است دربردارنده‌ي مقادير ناچيز اما قابل بازيافت موليبدن، طلا و نقره نيز باشند. اين ذخاير معمولاً كانسارهاي مس - موليبدن- يا مس - طلا هستند. ارزش اين كانسارهاي تابعي از روش‌هاي معدنكاري حجيم، اعم از روباز و يا درصورت زيرزميني بودن، استخراج بلوكي است. بيشتر اين كانسارها داراي 0.4 تا 1% مس و تناژي تا 1000 ميليون تن هستند.

عيار و تناژ يك ذخيره، مقدار كل فلز ذخيره را مشخص مي‌كند، اما افت پياپي قيمت مس سبب شده تا در سال‌هاي اخير به عيار اهميت بيشتري داده‌ شود.
استخراج انتخابي در اين معادن، امري ناممكن است و سنگ ميزبان، استوك‌ورك و افشان بايد يك‌جا استخراج شود و از اين راه برخي از بزرگ‌ترين حفره‌هاي ساخت بشر در پوسته‌ي زمين ايجاد شده است. يك كانسار نمونه‌ي مس پورفيري، توده‌ي نفوذي مركب، استوانه‌اي و استوك‌مانندي است كه رخنموني كشيده يا نامنظم با ابعادي در حدود 2×1.5 كيلومتر دارد و اغلب، سنگ‌هايي متوسط‌دانه با بافتي همسان‌دانه آن را دربرمي‌گيرد. بخش مركزي توده‌ي نفوذي كه بخش پورفيري آن است، داراي بافت پورفيري است كه به يك دوره‌ي سردشدگي سريع اشاره دارد و منجر به تشكيل زمينه‌ي ريزدانه در سنگ مي‌شود (مر و همكاران، 1379).

[Borna66]

2- ذخاير سولفيدي مس:

بيشتر اين نهشته‌ها در محيط‌هاي دريايي يا دلتايي غيرآتشفشاني يافت مي‌شوند. اين نهشته‌ها، از نظر زماني و مكاني پراكندگي گسترده از پروتروزوئيك تا ترشياري دارند و تناژ آن‌ها مي‌تواند از چندصد ميليون تن تا مقادير نيمه اقتصادي متغير باشد. به‌طور كلي از نظر شكل، عدسي‌مانند تا چينه‌سان بوده و درازا در آن‌ها دست‌كم ده برابر پهناست. در بيشتر موارد، بيش از يك لايه‌ي ماده‌ي معدني وجود دارد.
عيار بيشتر كانسارهاي بهره‌برداري شده يا در دست بهره‌برداري از 1.18 تا 5% مس تغيير مي‌كند. اما كانسارهايي با عيار كمتر، پشتوانه اي معتبر هستند. تناژ نيز مي‌تواند بسيار زياد باشد.

بيشتر كانسارهاي اصلي در شيل‌هاي آهكي احياشده‌ي پيريتي سرشار از مواد آلي، يا هم‌ارز دگرگوني آنها يافت مي‌شوند، اما تقريباً 3/1 باقي‌مانده‌ي آن‌ها در ماسه‌سنگ‌هاست. اين سنگ‌هاي ميزبان، در رسوب‌هاي بي‌اكسيژن‌پاراليك دريايي (يا رسوب‌هاي درياچه‌اي شور بزرگ‌مقياس) يافت مي‌شود كه بلافاصله بر روي رسوب‌هاي تخريبي قاره‌اي سرخ و اكسيدشده، واقع است. اين‌گونه‌ نهشته‌ها در توالي‌هاي سنگي، پس از نخستين پيدايش لايه‌هاي سرخ (2400 ميليون سال) قرار دارند و سن آن‌ها تا امروز مي‌رسد. مهم‌ترين و فراوان‌ترين نهشته‌ها در سنگ‌هاي پروتروزوئيك بالايي و پالئوزوئيك بالايي قرار دارد كه در نواحي خشك و نيمه‌خشك محيط‌هاي كافتي قاره‌اي، حداكثر داراي عرض‌هاي 20 تا 30 از ديرينه‌استوا تشكيل شده‌اند. در بسياري مناطق، اين سنگ‌ها داراي ميان‌لايه‌هايي از سنگ‌هاي تبخيري است. در مرز اكسايش – كاهش، توالي بالارونده‌ي كاني‌ها در منطقه‌ي مينراليزه، شامل همه‌ي كاني‌هاي زير يا برخي از آن‌هاست:

هماتيت، مس آزاد، كالكوسيت، بورنيت،‌ كالكوپيريت، گالن، اسفالريت و پيريت(مر و همكاران، 1379).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/278.gif
نمايي از وضعيت ذخاير مس سولفيدي
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2244.jpg
نمونه‌اي از يك ذخيره‌ي Stratabound

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif 3- ذخاير Stratabound:

اين ذخاير، توليدكننده‌هاي اصلي سرب و روي و گاه فلوريت و باريت هستند. در برخي ميدان‌هاي معدني، به‌ويژه نواحي معدني ايرلند مركزي، مس داراي اهميت است.

از نظر عيار در تعدادي از معادن جهان، نقره و مس و همين‌طور كادميم و ژرمانيم، فرآورده‌هاي جنبي مهمي به‌شمار مي‌روند.
فلزاتي كه در نهشته‌هاي تيپ ماسه‌سنگي به مقدار قابل توجه وجود دارند عبارت‌اند از: اورانيوم، واناديم، مس، نقره، سلنيم و موليبدن. يك ذخيره ممكن است دربردارنده‌ي يك يا شماري بيشتر از اين فلزها به هر نسبتي باشد، البته به‌جز واناديم و مس كه معمولاً استثناء هستند. مقدار اورانيم، واناديم و مس به‌گونه‌اي شگفت‌آور در يك ذخيره و نيز ميان ذخاير مختلف متغير است و ميزان نوسان عيار برخي كان‌تن‌ها ارايه‌ي يك عدد ميانگين كلي را ناممكن مي‌سازد (مر و همكاران، 1379).

[Borna66]

پي‌جويي و اكتشاف ماده‌ي معدني:

از نقطه‌نظر عملياتي كه سبب مي‌شود يك كانسار به صورت معدن درآيد، مي‌توان دو مرحله‌ي مختلف پي‌جويي يا اكتشاف ناحيه‌اي و اكتشاف منطقه‌اي را از يكديگر متمايز كرد. هدف از عمليات پي‌جويي آن است كه با توجه به معيارها و نشانه‌هاي مختلف و با استفاده از روش‌هاي پي‌جويي موقعيت كانسار و وضعيت عمومي آن مشخص شود.

پس از اينكه در نتيجه‌ي فعاليت‌هاي مرحله‌ي پي‌جويي، مناطق اميدبخش ناحيه مشخص گرديد،‌ عمليات اكتشاف منطقه‌اي آغاز مي‌گردد. اين عمليات در منطقه‌اي كه در مقايسه با نواحي مورد پي‌جويي كوچك است،‌ متمركز مي‌شود و بدين ترتيب،‌ انتخاب مركز عمليات آسان‌تر مي‌گردد.
هدف از اكتشاف منطقه‌اي آن است كه اطلاعات كاملي درباره‌ي شكل‌، ابعاد،‌ كيفيت، ذخيره و مشخصات فني منطقه و وضعيت اجتماعي و به‌طور كلي هر اطلاعاتي كه براي منطقه لازم است،‌ فراهم گردد. اين اطلاعات بايد به‌ اندازه‌اي روشن و كامل باشد كه طراحان بتوانند حتي بدون رويت مستقيم منطقه،‌ طرح معدن را تهيه كنند. توجه به وضعيت اجتماعي منطقه و نواحي اطراف آن، مسئله‌ي تامين نيروي انساني آينده‌ي معدن را ساده‌تر مي‌كند.
يكي از نكات مهمي كه بايستي در اين مرحله تعيين شود، عمق اكتشاف است. به عبارت ديگر، بايستي مشخص كرد كه عمليات اكتشافي تا چه عمقي بايد صورت گيرد و به مسائل متعددي از قبيل مشخصات ماده‌ي معدني، ارزش اقتصادي آن، فن معدن‌كاري، نياز به ماده‌ي معدني و مسائل نظير آن بستگي دارد (مدني، 1366).


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2245.jpg
نمونه‌برداري در مرحله‌ي پي‌جويي و اكتشاف ماده‌ي معدني
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2246.jpg
نمايي از دستگاه‌هاي حفاري اكتشافي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif در واقع هدف از اكتشاف منطقه‌اي،‌ بررسي و شناسايي مسائلي است كه براي تعيين مشخصات صنعتي يك كانسار لازم است. اولين هدف، تعيين مشخصات كمي و كيفي توده‌ي معدني و شناسايي شرايط طبيعي و اقتصادي و نحوه‌ي پيدايش آن است. مشخصات كمي كانسار، با داشتن حجم آن تعيين مي‌شود و بنابراين در اين قسمت، بايستي شكل و ابعاد آن را مشخص كرد.

براي تعيين مشخصات كيفي، نه تنها بايستي تركيب شيميايي و كاني‌شناسي توده را در نظر گرفت، بلكه بايستي خواص تكنولوژيكي و عيار آن را نيز مشخص كرد. در واقع مشخصات كيفي و كمي كانسار بايستي در ارتباط با هم مورد مطالعه قرار گيرند.

ضمن اكتشاف منطقه‌اي بايد مسائل متعددي نظير پديده‌هاي زمين‌شناسي، معدني و اقتصادي را درنظر گرفت. مشخصات يك توده‌ي معدني در مقياس وسيعي تغيير مي‌كند و به‌خصوص اين تغيير در مشخصاتي نظير عيار و شكل بيشتر مشهود است. به‌عنوان مثال، در كانسارهاي لايه‌اي تغييرات شديد كمتر ديده مي‌شود و حال آنكه در دودكش‌هاي آتشفشاني، كانسارهاي شاخه‌اي شكل و مناطق رگه‌هاي مركب، غالباً تغييرات زيادي به چشم مي‌خورد. مشخصات كيفي نيز عموماً متغير است و بعضي اوقات به‌طور ناگهاني از نقطه‌اي به نقطه‌ي ديگر تغيير مي‌كند و اين امر در كانسار فلزات كمياب و گرانبها بيشتر ديده ‌مي‌شود. به‌‌طور كلي تمام روش‌هاي اكتشافي بر مبناي تعيين اين نوع تغييرات استوار است. بدين ترتيب، وظيفه‌ي اصلي متخصصين اكتشاف‌، مطالعه‌ي آن دسته از فرآيندهاي زمين‌شناسي است كه در كيفيت، شكل،‌ فرم و پيدايش كاني موثر است (مدني، 1366).

[Borna66]

پي‌جويي و اكتشاف مس:

در پي‌جويي ذخاير معدني مس از تكنيك‌ها و تئوري‌هاي زمين‌شناسي و ژئوفيزيكي فراواني استفاده مي‌شود. كاربرد قوائد زمين‌شناسي در درجه‌ي نخست اهميت قرار دارد چرا كه هر كار اكتشافي در آغاز بر درك و تجزيه و تحليل صحيح پيدايش ماده‌ي معدني و گزينش ناحيه‌ي مناسب اكتشاف استوار است ذخاير بزرگ رسوبي و پورفيري با داشتن زون‌هاي گسترده‌ي دگرساني و با توجه به رنگ كاني‌ها و پديده‌هاي نمادين كانسار با داده پردازهاي ماهواره‌اي به آساني قابل دسترسي است ولي در صورت پوشيده بودن كانسار در زير توده‌هاي بي‌بار گزينش استراتژي اكتشافي براي رسيدن به آن الزامي است. بنابراين اكتشاف بايد برپايه‌ي نظريات زمين‌شناسي، ژئوفيزيكي، ژئوشيميايي و نمونه‌گيري سه بعدي از طريق حفاري باشد (خوئي و همكاران، 1378).

به‌طور معمول در اكتشاف كانسارهاي مس با توجه به تيپ كاني‌سازي مي‌توان از داده‌هاي ژئوفيزيكي هوايي استفاده نمود. براي مثال، كانسارهاي نوع ماسيوسولفيد را مي‌توان مستقيماً با روند الكترو مغناطيس (EM) مشخص نمود. در اين حالت محدوده‌ي كاني‌سازي را به‌صورت يك توده‌ي كاملاً رسانا در نقشه‌ي مقاومت ويژه مي‌توان مشاهده نمود.

براي ساير انواع كاني‌سازي مس مانند نوع پورفيري، اسكارن، رگه‌اي كه به نوعي مرتبط با توده‌هاي نفوذي و عوامل ساختاري گسل‌ها يا كنتاكت لايه‌ها مي‌باشند، توده‌ي معدني را به‌طور مستقيم نمي‌توان مشخص نمود، بلكه با استفاده از داده‌هاي ژئوفيزيك هوايي محل توده‌هاي نفوذي و گسل‌هاي عبوري‌ از نزديكي و يا مرتبط با آن‌ها و نيز نواحي آلتراسيون تعيين گشته و براساس آن‌ها نواحي جهت پي‌جويي معرفي مي‌گردند. در حقيقت در اين حالت از ژئوفيزيك به‌طور غيرمستقيم براي پي‌جويي و يافتن ذخاير مس استفاده مي‌شود (گفتگوي شفاهي با آقاي حسن خيرالهي، كارشناس بخش ژئوفيزيك هوايي سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور، اسفند 1383).


http://pnu-club.com/imported/2009/04/279.gif

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2247.jpg

آتشباري در معدن مس سرچشمه جهت استخراج ماده‌ي معدني

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif استخراج مواد معدني:
استخراج روباز قديمي‌ترين روش استخراج از معادن است. بيش از دو سوم موادمعدني جامد جهان به طريق روباز استخراج مي‌شوند. اصولاً به‌دلايل فني و اقتصادي سعي مي‌شود كه كانسارهاي سطحي و بسياري از كانسارهاي نزديك به سطح، به طريق روباز استخراج شوند. زيرا مزاياي معادن روباز، هزينه‌ي كم استخراج، نبود مسائل مربوط به نگهداري، تهويه و روشنايي فضاهاي زيرزميني، استخراج روباز را پرجاذبه مي‌سازد.
اغلب معادن سنگ‌هاي ساختماني، فلزات كم‌عيار كليه معادن ليگنيت و پاره‌اي از معادن زغال‌سنگ به طريق روباز استخراج مي‌شوند.
در معادن روباز امكان به‌كار انداختن ماشين‌آلات بزرگ و به‌طور كلي مكانيزه كردن عمليات استخراجي آسان‌تر است و بدين وسيله مي‌توان هزينه‌هاي استخراجي را كاهش‌داد. همچنين راندمآن‌هايي كه از معادن روباز بدست مي‌آيد گاهي چندين برابر (تا 20 برابر و بيشتر) معادن زيرزميني است. به‌عبارت ديگر يك كارگر به ازاي يك شيفت كار در يك معدن روباز چندين برابر همكار خود در معادن زيرزميني توليد مي‌كند.
عامل اصلي تعيين ابعاد معدن روباز شكل كانسار است ولي غالباً براي استخراج كامل ماده‌ي معدني خاك‌برداري لازم مي‌شود و بنابراين وسعت معدن عملاً بيش از ابعاد كانسار مي‌شود. در كارگاه استخراج معدن روباز مهم‌ترين عامل تعيين كننده‌ي ابعاد معدن، پس از شرايط طبيعي و توپوگرافي، مقدار استخراج روزانه و ميزان سرمايه‌گذاري است. عمر معدن روباز مانند معادن زيرزميني به مقدار ذخيره و محصول بستگي دارد.
متداول‌ترين روش استخراج معادن روباز روش استخراج پله‌اي است. در اين روش كانسار را به‌صورت پله پله درآورده و آن‌گاه پله‌ها مورد استخراج قرار مي‌دهند
روش استخراج، نوع و محل فضاي كارگاه استخراج را تعيين و عملاً ابعاد هندسي فضاي لازم را مشخص مي‌كند. كارگاه استخراجي منبع اصلي سوددهي يك معدن بوده و به‌همين دليل با انتخاب صحيح روش استخراج مي‌توان به اقتصاد معدن كمك ‌كرد (بصير، 1371).

[Borna66]

استخراج مس:

چرخه‌ي بهره‌برداري مس به‌صورت روباز شامل حفاري، انفجار، بارگيري و حمل ماده‌ي معدني است. كانه‌هاي خرد شده و روباره‌ها توسط بيل‌هاي بزرگ برقي يا ديزلي كه در كنار زون سطح فرسايش يافته و عريان‌شده‌ي كانسار به‌كار مي‌آيند، بارگيري مي‌شوند. خردكننده‌هاي متحرك مجهز به نوار نقاله در برخي معادن روباز نصب مي‌شوند تا ماده‌ي معدني خرد شده را به كارخانه‌ي مربوطه منتقل كنند كه اين كار باعث صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي در هزينه‌هاست. در سال‌هاي اخير به‌كارگيري واگن براي حمل و نقل ماده‌ي معدني كارگاه، به‌دليل بالا بودن هزينه‌ي نگهداري و طولاني بودن مسير حمل و نقل كه گاه تا چند مايل مي‌رسد، منتفي شده است.
روند كلي به سوي بارگيري كاميون‌هاي حمل و نقل كه ظرفيت آن‌ها به 170 تن و بيشتر مي‌رسد، سوق داده شده است. فزون بر اين عمل سيستم كنترل كامپيوتري حمل و نقل در افزايش بهره‌وري تاثير بسزايي داشته است.
بخشي درخور توجه از بهره‌برداري مس جهان از طريق روش‌هاي زيرزميني است كه معمولاً نيروي كار و هزينه‌ي بيشتري از روش روباز را مي‌طلبد. مس بهره‌برداري شده از معدن زيرزميني در كشورهاي گروه اقتصادي بازار به 3/84 ميلين تن مي‌رسد كه 52% آن در شيلي است، بيشتر معدن‌كاري‌هاي زيرزميني به دو روش غارزني و تونل‌هاي تقويت شده صورت مي‌گيرد. روش غارزني نيز خود بر دو نوع است غارزني به روشSublevel Cewmy و غارزني به روش Block Caving(خوئي و همكاران، 1378).
http://pnu-club.com/imported/2009/04/280.gif
الگوي عمومي تبديل مس از كانه تا فرآورده
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif كانه‌آرايي مس:

بيشتر كانسنگ‌هايي كه در فرآيند كآن‌هارايي قرار مي‌گيرند از نوع سولفورهاي مس يا آميزه‌اي از سولفورهاي فلزات پايه‌اند كه بايد خرد و آسياب شوند و در محفظه‌هاي فلوتاسيون با معرف‌هاي گوناگون قرار گيرند تا بتوان آن‌ها را از سنگ دربرگيرنده يا از سولفورهاي ديگر جدا كرد. با فرآيند فلوتاسيون مي‌توان سولفورها و برخي از اكسيدها را به خوبي جدا كرد ولي روش خوبي كه براي استحصال مس از كانسنگ‌هاي اكسيدي به‌كار مي‌رود روش فروشست است.
به‌دليل گوناگوني فراوان انباشته‌ها، روش‌هاي فروشست مس پيچيده‌تر و تخصصي‌تر شده است و گاه براي كانسنگ‌ها چند تكنيك استاندارد نياز است. معمولاً پيش از فروشستن كانسنگ آن‌ها را برشته مي‌كنند.
چهار روش فروشست عبارتند از:
1- گذر دادن محلول فروشوينده از درون باطله‌هاي كم‌عيار (Dump Leaching). 2- گستردن كانسنگ‌هاي اكسيدي برروي يك سطح آماده و پمپ‌كردن محلول شوينده بر روي آن‌ها‌ (Heap Leaching). 3- فروشستن كانسنگ در محل كارگاه معدن (In Situ Leaching). 4- خرد كردن مقدماتي كانسنگ و قراردادن آن‌ها‌ در مخازن بزرگ براي فروشستن (Vat Leaching) (خوئي و همكاران، 1378).

[Borna66]

در سال‌هاي اخير روش نسبتاً نوين به نام فروشستن لايه نازك (Thin Layer) به‌كار گرفته شده كه ارزش اقتصادي دارد و از سال 1980 در چند معدن در شيلي به‌كار برده شد و شامل دو مرحله اصلي است:


1- در برابر اسيد سولفوريك قراردادن كانسنگ‌هاي ريز و به حال خود گذاشتن كانسنگ‌ها براي مدت زمان محدود و Curing.
2- پاشيدن هرگونه محلول فروشوينده برروي كانسنگ آماده شده در مرحله‌ي پيشين آب‌شويي (Leaching).
متداول‌ترين روش بازيابي مس از محلول‌هاي فروشوينده، روش رسوب‌گيري توسط قراضه‌هاي آهني است. اين روش رسوب‌هاي مسي به نام مس سيماني را فرآوري مي‌كند كه سپس به كمك دستگاه‌هاي معمولي ذوب و پالايش مي‌شود. روش ديگر گذراندن محلول مس‌دار از درون يك‌سري مراحل حلال‌گير است كه در اين فرآيند، با استفاده از معرف‌هاي مبادله كننده‌ي يون، عيار مس در حلال‌ها بالا مي‌رود و سپس در محفظه‌هايي به روش الكتروليتي، مس آن‌ها آزاد مي‌شود و كاتدي از مس با عيار، به نسبت بالا بدست مي‌آيد. فرآيند هيدرومتالورژيكي برروي كانسنگ‌ها و كنسانتره‌هاي مس در سال‌هاي اخير توجه زيادي را به خود معطوف كرده است زيرا سرمايه‌گذاري كمتري را نياز دارد و از سويي آلودگي كمتري را موجب مي‌شود. اما بيش از روش‌هاي معمولي به انرژي نياز دارد.


محلول‌هاي فروشوينده‌اي كه براي فروشستن كانسنگ‌هاي مس به‌كار مي‌روند آميزه‌اي است از اسيد سولفوريك، سولفات فريك، آمونياك، كلرورها و هيدروكسيدكلسيم (خوئي و همكاران، 1378).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2248.jpg

نمايي از آسياهاي گلوله‌اي در مدار آسياي پرعياركني

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2249.jpg

حمل مواد‌ معدني به سمت آسياب

‌ http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif تغليظ کانه‌هاي مس‌دار:
کانه‌هاي مس‌دار که از طبقات مختلف قشر زمين به‌صورت روباز و يا عمقي استخراج مي شوند، در محل معدن جهت صرفه جويي در انرژي سوخت کوره‌ها و صرفه جويي در عمل حمل ونقل و تهيه فلز مرغوب‌تر، پر عيار مي‌گردد که اين عمل شامل خرد کردن، دسته بندي و جدا کردن مي‌باشد.
کاميون‌هاي بزرگ مواد کاني استخراج شده را به‌طرف آسياب‌هاي بزرگ حمل کرده، مواد کاني مس پس از خرد شدن اوليه توسط نوار نقاله به طرف کارخانه‌ي تغليظ فرستاده مي‌شوند در آنجا نيز مرحله‌ي دوم و سوم خردکردن صورت گرفته و سپس توسط غربال‌ها تقسيم‌بندي مي‌گردند. دانه‌هاي ريز خردشده به‌طرف آسياب‌هاي گلوله‌اي انتقال مي‌يابند. و دانه‌هاي درشت غربال‌شده جهت خردشدن بيشتر، دوباره به آسياب مخروطي بازگردانده مي‌شوند.
مواد کاني نرم‌ شده پس از خروج از آسيابهاي گلوله‌اي، توسط دستگاه‌هاي جدا کننده، تقسيم‌بندي مي‌شوند که در اين حالت به‌صورت نرمه و با درصد وزني حدود 35-15% مي‌باشند. اين مواد پس از افزودن معرف‌هاي شيميايي لازم به طرف سلول‌هاي فلوتاسيون جهت تهيه‌ي کنسانتره‌ي 32% مس و دورکردن مواد زائد فرستاده مي‌شوند. کنسانتره‌ي بدست آمده به‌ترتيب وارد دستگاه تقليل آب و ----- و بالاخره وارد خشک‌کن استوآن‌هاي مي‌گردد تا خشک و آماده براي تشويه گردد.
__________________

[Borna66]

به‌طور کلي مس از دو روش مهم استخراج مي‌شود که شامل روش پيرومتالورژي (خشک) و روش هيدرومتالورژي (تر) مي‌باشد. در حدود 90% مس توليد شده در دنيا از کانه‌هاي سولفوري و از روش پيرومتالورژي حاصل مي‌شود و روش هيدرومتالورژي براي استخراج مس از کانه‌هاي اکسيدي به‌خصوص کربناتها، سيليکات‌ها و سولفات‌ها و همچنين دورريز کارخانه‌ها بکار مي‌رود.

روش‌هاي الکتروشيميايي نيز براي توليد مس خالص نهايي مورد استفاده قرار مي‌گيرند که شامل تصفيه‌ي الکتريکي آندها در حالت استخراج از روش پيرومتالورژي و استخراج الکتروليزي از محلول در روش هيدرومتالورژي مي‌باشد (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2250.jpg

نمايي از كارخانه استحصال مس Balkhash در قزاقستان

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif استخراج مس از كانه‌هاي سولفيدي (پيرومتالورژي):

تقريباً 90% كانه‌ي مس اوليه‌ي دنيا به صورت كانه‌هاي سولفيدي است. سولفيدها به سهولت تحت عمليات هيدرومتالورژيكي قرار نمي‌گيرند، زيرا به‌راحتي حل نمي‌شوند. بنابراين قسمت اعظم استخراج مس توسط روش‌هاي پيرومتالورژي يا آتشي با كاني پرعيار شده‌ي مس انجام مي‌شود. عمل استخراج شامل مراحل زير مي‌باشد:
1- پرعيار كردن به روش فلوتاسيون، 2- تشويه (مرحله‌ي اختياري)، 3- ذوب به صورت مات (در كوره‌هاي دمشي، شعله‌اي، الكتريكي يا تشعشي)، 4- مرحله تبديل به مس حفره‌دار.
محصول نهايي اين مراحل متوالي، مس ناخالص حفره‌دار است كه بايد قبل از ساخت و كاربرد، پالايش گرمايي (شعله‌اي) و الكتروليتي شود (فرجي، 1371).
__________________

[Borna66]

1- پرعيار كردن به روش فلوتاسيون:

كانه‌هاي مس كه امروزه استخراج مي‌شوند، كم‌عيارتر از آنند كه مستقيماً ذوب شوند. گرمايش و ذوب مقدار عظيمي مواد زائد، محتاج مقدار گزافي سوخت است. خوشبختانه، كاني‌هاي مس موجود در سنگ معدن را مي‌توان توسط روش‌هاي فيزيكي پرعيار و به نحو اقتصادي ذوب كرد.

موثرترين روش پرعيار كردن، فلوتاسيون است، كه در آن كاني‌هاي مس به شيوه‌ي انتخابي به حباب‌هاي هوايي كه از ميان پالپ آبي حاصل از كانه‌ي نرم شده بالا مي‌آيند، متصل مي‌شوند. انتخابي بودن فلوتاسيون ناشي از به‌كار بردن معرف‌هايي است كه كاني‌هاي مس را آب‌ران مي‌سازند، در حالي كه كاني‌هاي باطله آب‌گير باقي مي‌مانند. كاني‌هاي شناور شده در كف پايداري در بالاي محفظه فلوتاسيون جمع‌آوري مي‌شوند و به صورت كانه پرعيار شده درمي‌آيند. كاني پرعيار شده مس معمولا حاوي30- 20% مس است.

خردكردن و نرم‌كردن كانه به ذرات ريز، پيش از عمل فلوتاسيون الزامي است و كاربرد فلوتاسيون باعث تغيير شيوه‌ي ذوب از كوره‌ي دمشي به كوره‌هايي از نوع اجاقي مي‌شود، چرا كه بار كوره‌ي قبلي فقط بايد مواد تكه‌اي باشد (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2251.jpg

نمايي از سلول‌هاي فلوتاسيون در كارخانه‌ي پرعياركني مس سرچشمه

http://pnu-club.com/imported/2009/04/281.gif

نمايي از كوره‌ي تشويه

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif 2- تشويه:

عمل تشويه شامل اكسايش جزئي سولفيدهاي پرعيار حاصل از فلوتاسيون و حذف جزئي گوگرد از آن‌ها به شكل So2 است. اين كار توسط واكنش كاني پرعيار شده با هوا در دماهايي بين 700- 500 درجه‌ي سانتي‌گراد، در كوره‌هاي تشويه‌ي اجاقي يا تشويه‌كننده‌ي بستر سيال در شرايط كاملاً كنترل شده، انجام مي‌گيرد. محصول كوره‌ي تشويه كلسين ناميده مي‌شود كه مخلوطي از اكسيدها، سولفات‌ها و سولفيدهاست و تركيب شيميايي آن توسط كنترل دماي فرآيند تشويه و نسبت هوا به كاني پرعيار شده، تغيير مي‌كند. فرآيند تشويه معمولاً خودسوز است و جريان تغليظ شده‌اي از گاز So2حدود 15-5% توليد مي‌كند.
از عمل تشويه اصولاً در كوره‌هاي ذوب شعله‌اي استفاده مي‌شود كه هدف اصلي از آن خشك‌كردن و گرمايش بار كوره‌ي شعله‌اي، با استفاده از حرارت واكنش‌هاي گرمازاي تشويه، است. محصولات گرم كوره‌ي تشويه نسبت به كاني پرعيار شده‌ي خيس و سرد، به انرژي كمتري براي ذوب نياز دارند، بطوري كه عمل تشويه باعث صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي در سوخت و افزايش آهنگ ذوب مي‌شود. همچنين عمل تشويه باعث افزايش غلظت مس در مات FeS : Cu2S توليدي در حين ذوب مي‌شود، عاملي كه مقدار تبديل ناگزير بعدي (حذفFe و S) را كاهش مي‌دهد (فرجي، 1371).

[Borna66]

3- ذوب مات:

هدف از ذوب مات تهيه‌ي فاز سولفيدي مذاب (مات)، شامل تمامي مس موجود در بار و فاز سرباره‌ي مذاب بدون مس است. مات متعاقباً براي تشكيل مس حفره‌دار ناخالص اكسيد مي‌شود و سرباره‌ي مرحله‌ي ذوب مستقيماً يا بعد از مرحله‌ي بازيابي مس دور ريخته مي‌شود.
عمل ذوب توسط ذوب تمامي بار كوره در دمايي حدود 1200 درجه‌ي سانتي‌گراد معمولاً همراه با روان‌ساز سيليسي، انجام مي‌گيرد. سيليس، آلومين، اكسيدهاي‌ آهن، آهك و ساير اكسيدهاي جزئي، سرباره‌ي مذاب را تشكيل داده و مس، گوگرد، آهن اكسيد نشده و فلزات قيمتي، مات را تشكيل مي‌دهند. سرباره سبك‌تر از مات و در آن تقريباً غير قابل حل است و به سهولت از آن جدا مي‌شود.

يكي از هدف‌هاي مهم ذوب مات، توليد سرباره‌اي جداشدني شامل حداقل ميزان مس است. اين كار توسط اشباع تقريبي سرباره از سيليس، از طريق گرم نگه‌داشتن كوره به حد كافي بطوري كه سرباره‌ مذاب و سيال باشد، و با اجتناب از شرايط اكسيدي اضافي، عملي است. اين شرايط اخير براي كاهش هر چه بيشتر تشكيل منيتيت جامد الزامي است چراكه شرايط چسبنده‌اي ايجاد مي‌كند و مانع جدا شدن مات از سرباره مي‌شود.
عمل ذوب اغلب اوقات در كوره‌هاي شعله‌اي سنتي انجام مي‌گيرد. كوره‌هاي دمشي هنوز در برخي نقاط، به‌ويژه در جاهايي كه كانه‌ها به صورت تكه‌اي در دسترس باشند، به‌كار مي‌روند، و كوره‌هاي الكتريكي در بعضي مناطق كه نيروي برق آسان است مورد استفاده قرار مي‌گيرند. يك فرآيند جديدتر به‌نام ذوب تشعشعي از واكنش‌هاي تشويه به عنوان منبع گرمايي جهت ذوب استفاده مي‌كند كه به علت نياز كم آن به سوخت در تعدادي ار كارخانه‌هاي جديد به كار گرفته شده است (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2252.jpg
ذوب مات http://pnu-club.com/imported/2009/04/282.gif
كوره‌ي دمشي
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif متداول‌ترين روش‌هاي ذوب به شرح زير مي‌باشند:

الف- كوره‌ي دمشي:

اگر چه استفاده گسترده از روش فلوتاسيون جهت تهيه كاني پرعيار شده باعث كاهش استفاده از كوره‌ي دمشي (بلند) شده است، اما هنوز تعدادي از كارخانه‌ها به‌ويژه در ژاپن و آفريقا از آن استفاده مي‌كنند. كوره‌ي دمشي دستگاهي است كه به طور مداوم كار مي‌كند و در آن بار سرد از يك تنوره‌ي عمودي، هم‌زمان با صعود گازهاي گرم (حاصل از سوختن كك و سولفيدهاي موجود در بار با هوايي كه از نزديك كف كوره بدان دميده مي‌شود) پايين مي‌آيد. نتيجه‌ي اين عمل خشك‌شدن، گرمايش و ذوب بسيار موثر بار، هم‌زمان با نزول آن براي تشكيل مات و سرباره در كف كوره است.
ذوب مواد سولفيدي مس در كوره‌ي دمشي توسط كلوخه‌هايي از كك متالورژي (كه از تخريب زغال‌سنگ قيري بدست مي‌آيد) و مقدار آن به 10-5% شارژ مي‌رسد. كك به عنوان قسمتي از سوخت مورد نياز بوده و از طرفي باعث ايجاد قابليت نفوذ و نگهداري بار مي‌شود. بقيه‌ي مواد تشكيل دهنده‌ي بار نيز بايد كلوخه‌اي باشند تا گازهاي داغ بتوانند از ميان فضاهاي موجود در بار بالا روند. بنابراين، مواد حاوي مس بايد از تكه‌هاي درشت سنگ معدن يا كاني پرعيار شده‌اي كه هم‌جوشي شده ،تشكيل شده باشند.

محصولات كوره‌ي دمشي سرباره و مات مذاب است كه پس از جمع‌آوري به تناوب خارج مي‌شوند. گرماي لازم براي ذوب توسط احتراق كك و گوگرد توليد مي‌شود. مي‌توان جهت تامين گرماي اضافي براي فرآيند، سوخت‌هاي مايع (مازوت) يا گازي (گاز طبيعي) را از طريق زنبورك‌ها به كوره تزريق كرد (فرجي، 1371).

[Borna66]

ب- كوره‌ي شعله‌اي:

كوره‌ي شعله‌اي در حقيقت كوره‌اي اجاقي است كه در آن بار جامد شامل كاني پرعيار شده، كلسين (ماده تشويه شده) و روان‌سازهاي همراه با سرباره‌ي حاوي مس برگشتي از كنورتر و گرد و غبار، تا 1200 يا 1250 درجه سانتيگراد توسط گازهاي احتراقي داغ كه در سرتاسر حمام در حركت‌اند، گرما مي‌بيند. اين كوره شامل يك اجاق است كه توسط مواد ديرگداز (معمولاً منيزيت يا كروم - منيزيت) آسترشده و سقف آن از نوع قوس‌دار ثابت (سيليسي) يا آويزان (منيزيتي) است. كوره‌ي شعله‌اي توسط سوختن پودر زغال، سوخت نفتي يا گاز طبيعي در يك انتها گرم مي‌شود و گازهاي داغي را به وجود مي‌آورد كه در سرتاسر كوره حركت كرده و بار را ذوب مي‌كنند.

محصولات كوره‌ي شعله‌اي عبارتند از سرباره‌ي مذاب كه جدا مي‌شود و مات مذاب كه براي اكسيد شدن و تبديل به مس حفره‌دار يا بليستر به كنورتر فرستاده مي‌شود. مات و سرباره در كوره جمع و جداگانه از آن خارج مي‌شوند.

كوره‌ي شعله‌اي دو اشكال اساسي دارد: يكي اين‌كه در مقايسه با ساير واحدهاي ذوب‌كننده انرژي قابل ملاحظه‌اي مصرف مي‌كند (به شكل سوخت‌هاي هيدروكربني) و ديگر اين‌كه حجم زيادي از گازهاي احتراقي توليد مي‌كند كه داراي اندكي SO2 هستند. جداسازي موثر SO2 از گازها با چنين غلظت كمي مشكل است و بنابراين كوره‌هاي شعله‌اي باعث بروز مسائلي در زمينه‌ي آلودگي هوا مي‌شوند. به همين دليل فرآيند شعله‌اي در آينده بتدريج توسط روش‌هاي ذوب ديگر نظير روش‌هاي ذوب تشعشعي، الكتريكي يا پيوسته جايگزين خواهد شد. پيشنهاد ممكن ديگر بازيابي هيدرومتالورژيكي مستقيم مس از كاني‌هاي پرعيار شده‌ي سولفيدي است اما اين روش هنوز در مراحل تحقيقاتي و تاسيس واحدهاي پيشاهنگ قرار دارد (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2253.jpg

نمايي از كوره‌ي شعله‌اي

نمايي از كوره‌ي الكتريكي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2254.jpg
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif ج- كوره‌ي الكتريكي:

ذوب در كوره‌ي الكتريكي مشابه ذوب در كوره‌ي شعله‌اي است، با اين تفاوت كه هيچ‌گونه سوخت خارجي به‌كار برده نمي‌شود. گرماي لازم جهت ذوب، ناشي از مقاومت سرباره است در برابر عبور جريان با آمپر بالا بين الكترودهاي كربني سنگيني كه در سرباره فروبرده شده‌اند. استفاده از كوره‌ي الكتريكي مقرون به صرفه است، زيرا مقدار گرمايي كه توسط گازها خصوصاً 2 SO خارج مي‌شود، نسبتاً كم است. به هر حال، انرژي الكتريكي گران است و استفاده از كوره‌ي الكتريكي تنها به مناطقي كه برق فراوان و نسبتاً ارزان باشد، محدود مي‌شود.
كوره‌ي الكتريكي داراي مزاياي كنترل و تنظيم‌پذيري دماست و چون فاقد محصولات احتراق است، كنترل شرايط اكسايش در آن به خوبي انجام مي‌شود. اين دو عامل باعث كنترل عالي خواص سرباره نظير غلظت منيتيت و ويسكوزيته مي‌شود و در نتيجه اتلاف مس در سرباره‌هاي مرحله‌ي ذوب كاهش مي‌يابد.

[Borna66]

د- كوره‌ي تشعشعي:

تمامي كوره‌هاي دمشي، شعله‌اي و الكتريكي، مقدار قابل توجهي سوخت هيدروكربني يا انرژي الكتريكي جهت ذوب مصرف مي‌كنند در حالي‌كه مي‌توان انرژي قابل ملاحظه‌اي از اكسايش بار سولفيدي آن‌ها بدست آورد. به عبارت ديگر، ذوب در كوره‌هاي تشعشعي باعث استفاده‌ي قابل ملاحظه‌اي از انرژي احتراق سولفيدها توسط اكسيد كردن قسمتي از بار سولفيدي و استفاده از گرماي آزاد شده براي ذوب بار و سرباره مي‌شود.

مزاياي اساسي فرآيندهاي كوره‌ي تشعشعي عبارت است از: نياز اندك به سوخت هيدروكربني و سهولت حذف SO2 از گازهاي خروجي اين كوره‌ها. تنها عيب اين كوره، اتلاف نسبتاً بالاي مس در سرباره و گردوغبار خروجي از دودكش است اما مقدار بيشتر اين مس بازيابي مي‌شود (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2255.jpg
عمل تبديل http://pnu-club.com/imported/2009/04/283.gif


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif 4- تبديل:

تبديل (كنورتور) مس شامل اكسيد‌كردن مات مذاب بدست آمده از مرحله‌ي ذوب (توسط هوا) است. عمل تبديل، آهن و گوگرد را از مات جدا كرده و مس حفره‌دار خام 99% توليد مي‌كند. اين فرآيند عموماً در يك كنورتر افقي استوآن‌هاي پيريس- اسميت كه با آجرهاي دير‌گداز آستر شده انجام مي‌گيرد. گاهي اوقات كنورتر داراي يك سيستم پيشرفته جمع‌آوري گاز است.
مات مذاب از طريق يك دهانه‌ي مركزي بزرگ به داخل كنورتر ريخته مي‌شود و هواي اكسنده از طريق يك رديف زنبورك كه در طول كنورتر قرار دارند، دميده مي‌شود. مات با دماي حدود 1100 درجه‌ي سانتي‌گراد افزوده مي‌شود و گرماي توليد شده در كنورتر كه ناشي از اكسايش آهن و گوگرد است براي خودسوز كردن فرآيند كافي است. محصول فرآيند تبديل، مس حفره‌دار است كه 0.1- 0.02% گوگرد دارد. تا زماني كه مقدار گوگرد به كمتر از 0.02% كاهش نيابد اكسيد مس به نحو چشمگيري تشكيل نمي‌شود، بنابراين اكسايش مس مسئله‌ساز نيست (فرجي، 1371).
__________________

[Borna66]

توليد پيوسته و تك مرحله‌اي مس:

با توجه به آن‌چه گفته شد، هر سه مرحله‌ي استخراج پيرومتالورژيكي، يعني تشويه ذوب و تبديل، كنترل كننده‌ي فرآيند اكسايش مي‌باشند كه بطور متوالي دي‌اكسيدگوگرد، اكسيدآهن (كه به همراه مواد باطله و روان‌ساز به‌صورت سرباره درمي‌آيد) و نهايتاً مس فلزي توليد مي‌كنند. اين روش تركيبي، با روش تشويه و ذوب بطور توام در كوره تشعشعي شروع شده و با ذوب مقداري كاني پرعيار شده در كنورترها و با حضور اكسيژن فراوان ادامه مي‌يابد. در سال‌هاي اخير، مرحله‌ي سوم يا اكسايش Cu2S به مس حفره‌دار بطور موفقيت آميزي به‌صورت روش مداوم درآمده است كه توليد مس بليستر يا حفره‌دار را در يك مرحله امكان‌پذير مي‌سازد. از جمله فرآيندهاي مهم در توليد پيوسته مس مي‌توان به فرآيندهاي نورندا، وركرا و ميتسوبيشي اشاره نمود (فرجي، 1371).
http://pnu-club.com/imported/2009/04/284.gif
نماهاي طولي و انتهايي رآكتور صنعتي تك مرحله‌اي نراندا (بيلي و همكاران، 1975)

الف- فرآيند نورندا:

فرآيند صنعتي نورندا معمولاً براي توليد مس مات با عيار بسيار بالا 75-70% به‌كار مي‌رود و براي توليد مس حفره‌دار كاربردي ندارد. رآكتورهاي نورندا در توليد مات با عيار بسيار بالا كاملاً موفق بوده‌اند و هركدام از آن‌ها در صورتي كه از هواي حاوي اكسيژن 33-24% استفاده كنند، روزانه تا 1900-1100 تن كاني پرعيار شده‌ي خام را مي‌توانند مورد عمل قرار دهند. اين رآكتورها براي برطرف كردن بخش عمده‌ي نياز گرمايي خود از گرد زغال كه همراه كاني پرعيارشده بارگيري مي‌شود استفاده مي‌كنند كه در مواردي كه زغال فراوان و قيمت آن نسبت به قيمت سوخت‌هاي هيدروكربني ارزان باشد، اين نيز مزيتي به‌شمار مي‌رود.
عمليات فرآيند شامل مراحل زير است:
1- بارگيري كاني پرعيارشده‌ي خام به‌صورت گندله (10% آب) و روان‌ساز سيليسي بر روي سطح سرباره به وسيله‌ي پرتابگر تسمه‌اي. 2- دمش هواي غني شده از اكسيژن از طريق زنبورك‌هاي مستغرق. 3- تخليه‌ي سرباره از ناحيه‌ي مقابل ناحيه‌ي بارگيري. 4- تخليه‌ي متناوب مس حفره‌دار از ته رآكتور از طريق دهانه‌ي بارريز گرم شده. 5- سوزانيدن گاز طبيعي يا نفت در مشعل‌هاي دو سر رآكتور.

گاز توليدشده در رآكتور،‌ 8-5% SO2 دارد. اين گاز از طريق دهانه خارج و در يك محفظه‌ي جمع‌آوري گرد و غبار جمع مي‌شود. مس حفره‌دار توليد شده در ته چاهي در انتهاي رآكتور جمع مي‌شود و از اين محل مس حفره‌دار به داخل پاتيل‌ها ريخته مي‌شود، سپس اين مس جهت جداكردن گوگرد به كوره‌ي آند فرستاده مي شود. مقدار گوگرد مس حفره‌دار توليدشده در فرآيند نورندا به مراتب از مقدار گوگرد توليدشده در فرآيند سنتي بيشتر است و از اين‌رو به هواي بيشتر و زمان بيشتري براي اكسايش در كوره‌ي آند نياز دارد كه بزرگ‌ترين عيب اين فرآيند به‌حساب مي‌آيد.

سرباره نيز به‌داخل پاتيل‌ها ريخته مي‌شود و سپس به‌صورت تختال ريخته‌شده به آرامي سرد مي‌شود. اين تختال‌ها خرد و نرم شده و مس آن‌ به روش فلوتاسيون از سرباره جدا مي‌شود. سرباره معمولاً 12-8% مس دارد و باطله‌ي نهايي فلوتاسيون داراي 5% مس است. سرباره‌ي پرعيارشده (حدود 55% مس) با كاني‌ پرعيارشده‌ي جديد مخلوط شده و در رآكتور مجدداً ذوب مي‌شود.

[Borna66]

ب- فرآيند وركرا:

اساس فرآيند وركرا Worcra مشابه فرآيند نورنداست، يعني كاني‌ پرعيار‌شده به‌طور مداوم به كوره وارد مي‌شود و فاز مات حاصل به‌طور مداوم اكسيد شده و به مس حفره‌دار و سرباره تبديل مي‌شود. اما فرآيند وركرا با فرآيند نورندا سه فرق اساسي دارد:

1- هوا از طريق لوله‌هاي دمش كه از سقف يا ديواره‌ي جانبي كوره مي‌گذرند به داخل مات دميده مي‌شود.
2- رآكتور از نوع كوره‌ي اجاقي است.
3- يك منطقه‌ي ته نشيني در داخل كوره به نحوي تعبيه شده است كه سرباره را مي‌توان مستقيماً تخليه كرد.

استفاده از لوله‌هاي دمشي بدان معني است كه رآكتور مي‌تواند ثابت باشد، يعني برخلاف رآكتور نورندا نياز به گردش‌پذيري ندارد. اما ساخت لوله‌هاي دمش مقاوم و بادوامي كه بتواند در مات مستغرق بماند بسيار مشكل است و حل اين مشكل مستلزم كار بيشتر است.

مس حفره‌دار از شاخه‌‌اي كه در آن انجام مي‌شود از طريق يك محفظه در انتهاي شاخه خارج مي‌شود در حالي‌كه سرباره از انتهاي شاخه‌اي كه رسوب در آن انجام مي‌گيرد خارج مي‌شود كه نشان‌دهنده‌ي جريان مخالف مس و سرباره است. زمان زيادي براي احياء و ته‌نشيني مس از سرباره، حين جريان آن به‌طرف محفظه‌ي سرباره وجود دارد. سرباره‌هاي باطله 0.8-0.3% مس دارند (فرجي، 1371).
http://pnu-club.com/imported/2009/04/285.gif

نماي افقي و قائم سيستم پيوسته‌ي ميتسوبيشي (سوزوكي، 1974)

http://pnu-club.com/imported/2009/04/286.gif

نماهاي قائم و افقي رآكتور آزمايشي فرايند وركرا (100 تن كاني پرعيارشده در روز)

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif ج- فرآيند ميتسوبيشي:

فرآيند ميتسوبيشي از جمله پيشرفت‌هاي مهم در توليد پيوسته‌ي مس مي‌باشد. اين فرآيند از سه كوره‌ي مرتبط كه به‌وسيله‌ي جريان مات سرباره به هم ارتباط پيدا مي‌كنند،‌ تشكيل شده است. عملكرد سيستم بدين ترتيب است كه كاني‌ پرعيارشده اكسيد و ذوب مي‌شود تا مات با عيار بالا تشكيل دهد. از مشخصات بارز سيستم ميتسوبيشي اين است كه مات و سرباره با يكديگر از كوره‌ي ذوب خارج مي‌شوند. سرباره‌ي كوره‌ي تبديل به‌وسيله‌ي افشانه‌هاي آب منجمد شده و براي بازيابي مس توسط سيستم نقاله سطلي به كوره‌ي ذوب برگشت داده مي‌شود. عمل بارگيري سرباره‌ي منجمد شده به ‌كوره‌ي ذوب از لحاظ انرژي كاري بيهوده است و به همين دليل به حداقل رسانيدن مقدار سرباره‌ي برگشتي اهميت دارد (فرجي، 1371).

[Borna66]

پالايش گرمايي و الكتروليتي مس حفره‌دار:

در حقيقت تمامي مس حفره‌دار توليد شده توسط فرآيندهاي فوق‌الذكر توسط روش الكتروشيميايي تصفيه مي‌گردد تا مسي با درجه‌ي خلوص بالا، 99/99% بدست آيد. مس كاتدي بدست آمده براي مصارف الكتريكي و غيره بسيار مناسب است.

روش پالايش الكتروشيميايي نيازمند آندهاي مستحكم، صاف و نازك است تا در محفظه‌هاي پالايش در ميان كاتدها قرار گيرند. پالايش الكتروليتي شامل جداكردن مس به‌طريقه‌ي الكتروشيميايي از آند ناخالص و رسوب ترجيحي مس حل‌شده به شكل خالص بر روي صفحه‌ي نازك كاتد مسي است (فرجي، 1371).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2256.jpg

مس كاتدي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2257.jpg

چرخ گردان
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif آماده‌سازي آندها:

در اكثر موارد مس حفره‌دار مذاب مستقيماً پالايش گرمايي مي‌شود. اما گاهي اوقات مس حفره‌دار جهت حمل به پالايشگاه كه در محل ديگري قرار دارد، ريخته‌گري مي‌شود كه در آنجا اين شمش‌هاي ريخته‌شده جهت تهيه‌ي آند ذوب مي‌شوند. در مورد اخير، قراضه‌ي مس و قراضه‌ي آند همراه شمش مس ‌حفره‌دار ذوب مي‌شوند. عمل پالايش گرمايي در كوره‌هاي دوار انجام مي‌گيرد.

هدف اوليه‌ي پالايش گرمايي، گوگردزدايي از مس حفره‌دار مذاب است تا از توليد حفره به هنگام انجماد جلوگيري كند. براي رسيدن به اين هدف دو مرحله بايد طي شود: يكي اكسايش گوگرد با هوا تاحد 0.001 يا 0.003 گوگرد در مس و ديگري حذف اكسيژن موجود در مس در خلال تبديل و پالايش مرحله‌ي قبل. پالايش گرمايي در كوره‌هاي دوار انجام مي‌گردد. دماي عمليات در حدود 1130-1150 درجه‌ي سانتي‌گراد است كه گداز كافي براي آندريزي را تامين مي‌كند.
تقريباً تمام آندهاي مسي در قالب‌هاي روباز پهن كه روي چرخ گردان بزرگي قرار دارند، ريخته مي‌شوند. گردش چرخ بدين جهت است كه قالب‌هاي آند را در زير جريان مذاب مس قرار دهد، تا مذاب به داخل آن‌ها ريخته‌شود. وقتي يك قالب پر شد، چرخ دوباره شروع به گردش مي‌كند تا قالب خالي بعدي پر شود. در حالي‌كه صفحه‌ي چرخ مي‌گردد، آندهاي تازه ريخته‌شده به‌وسيله‌ي پاشش آب‌سرد و بعد از نيم‌دور چرخش از قالب‌هاي خود جدا مي‌شوند.
مهم‌ترين جنبه‌ي آندريزي علاوه بر سطح صاف، دقت در ضخامت يعني وزن آندهاست كه بايد تا حد امكان يكنواخت باشد. اين يكنواختي و هماهنگي سبب مي‌شود كه در خلال پالايش الكتروليتي، تمام آندهاي يك سلول الكتروليز هم‌زمان خورده شوند.

[Borna66]

استخراج مس از کانه هاي اکسيدي ( هيدرومتالورژي):

اگر چه مس اغلب اوقات به شكل سولفيدي يافت مي‌شود، به‌صورت اكسيدي نيز به شكل كربنات‌ها، اكسيدها، سيليكات‌ها و سولفات‌ها، به ويژه در آفريقا، وجود دارد. اغلب كاني‌هاي اكسيدي به طريقه‌ي موثرتري تحت عمليات هيدرومتالورژيكي، يعني انحلال در اسيد سولفوريك و به دنبال آن رسوب يا استخراج الكتريكي مس از محلول، قرار مي‌گيرند.

سنگ معدن به طريق شكسته‌شدن براي انحلال آماده مي‌شود تا براي استخراج موثر، سطح زيادي ‌بدست آيد. سپس با يك ماده‌ي حلال يعني اسيد سولفوريك، به روش وزني در توده‌ها يا انباشته‌هاي بزرگ كانه‌ي كم‌عيار، يا توسط تلاطم مكانيكي در حوضچه‌ها يا مخازن تماس پيدا مي‌كنند.

محلول‌هاي حاصل از انحلال براي بازيابي مس توسط رسوب برروي قراضه‌ي آهن يا، در مورد محلول‌هاي حاصل از انحلال تغليظ شده، توسط استخراج الكتروليتي، تحت عمليات قرار مي‌گيرند. مس بدست آمده از روش جانشيني با آهن آلوده مي‌شود و معمولاً در يك كوره‌ي ذوب يا كنورتر يك كارخانه‌ي سنتي ذوب سولفيد، مجدداً مورد عمل قرار مي‌گيرد. مس بدست آمده توسط استخراج الكتروليتي ذوب و ريخته‌گري شده و براي فروش جهت مصارف غير الكتريكي عرضه مي‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/287.gif
انحلال انباشته‌اي، توده‌اي يا درمحل؛ بازيابي مس به روش استخراج توسط حلال و استخراج الكتروليتي.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif الف- استخراج به روش حلال:
محلول‌هاي حامل حاصل از انحلال انباشته‌اي كانه‌هاي كم‌عيار از لحاظ مقدار مس فقيرند و مس موجود در آن‌ها معمولاً توسط جانشيني بر روي آهن بازيابي مي‌شود. اما اخيراً حلال‌هاي آلي كه يون‌هاي مس را از اين محلول‌هاي رقيق به نحوه‌ي انتخابي استخراج مي‌كنند، مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از اين گذشته، حلال‌هاي آلي متعاقباً مي‌توانند اين مس را به يك محلول اسيدي قوي و غني از مس منتقل كنند،‌ كه براي استخراج الكتروليتي مس مناسب باشد.
استخراج به روش حلال هم به‌جهت خالص‌سازي محلول‌ها و هم براي تغليظ فلزات حل‌شده‌ي درون حجم كمتري از محلول، كاربرد روز افزوني در صنايع هيدرومتالورژي پيدا مي‌كند.
ب- استخراج الكتروليتي:
مس را مي‌توان توسط استخراج الكتروليتي از محلول‌هاي غليظ حاصل از انحلال يا از الكتروليت‌هاي توليد شده به طريق استخراج به روش حلال به صورت قابل عرضه به بازار بازيابي كد. استخراج الكتروليتي شبيه به پالايش الكتروليتي است، با اين تفاوت كه آند از تركيبات غير قابل حل نظير سرب حاوي آنتيموان انتخاب مي‌شود. واكنش كلي استخراج الكتروليتي مس را مي‌توان چنين نوشت:
CuSO4+H2O => Cu+1/2 O2+HSO4
در طي اين فرآيند، مس بر روي كاتد نشسته، اكسيژن در آند آزاد شده و اسيد سولفوريك براي استفاده‌ي مجدد دوباره توليد مي‌شود. استخراج الكتروليتي نيازمند ولتاژي حدود 10 برابر ولتاژ مورد استفاده در پالايش الكتروليتي است و بنابراين اين روش انرژي بسيار بيشتري مصرف مي‌كند. به‌علاوه، درجه‌ي خلوص محصول كاتد (به علت آلودگي ناشي از آند سربي كه كاملاً نامحلول نيست) نسبت به مس حاصل از پالايش الكتروليتي كمتر است. مس حاصل از استخراج الكتروليتي براي مصارف الكتريكي كه بيشترين كاربرد را دارند مناسب نيست و براي مصارف ديگر به‌كار مي‌رود.

[Borna66]

ذوب و ريخته‌گري مس كاتد:
كاتدهاي حاصل از پالايش الكتروليتي 90-95% مس توليدي از منابع اوليه را تامين مي‌كنند. ضمن اينكه اين كاتدها را مي‌توان از قراضه‌ي مس ذوب‌شده نيز بدست آورد. كاتدهاي بدست آمده از استخراج و پالايش الكتروليتي در محيط كنترل شده‌ي احيايي براي ريخته‌گري به اشكال صنعتي ذوب مي‌شوند. سوخت‌هاي مورد استفاده، كم‌گوگرد هستند تا از جذب آن در محصول مس اجتناب شود. عمل ذوب غالباً در كوره‌هايي با تنوره‌ي عمودي (آساركو) انجام مي‌گيرد كه در آن كاتدها حين حركت به سمت پايين توسط گازهاي داغ متصاعد توليد شده بر اثر احتراق سوخت در روزنه‌هاي تعبيه شده در دورادور پايين كوره، گرم مي‌شوند. ذوب كامل و سريع است و مادامي كه اتمسفر ملايم احيايي برقرار باشد اكسايش يا جذب ناخالصي اتفاق نمي‌افتد.
مرسوم‌ترين محصول كاتدهاي حاصل از پالايش الكتروليتي مس چقرمه‌ي الكتروليتي است مشخصه‌ي مس چقرمه صاف بودن سطح آن (بدون انقباض در حين انجماد) بعد از ريخته‌گري در قالب روباز است. اين مس كمتر از 10ppm گوگرد دارد اما مقدار اكسيژن و هيدروژن آن براي حذف انقباض ناشي از تشكيل بخار آب در حين انجماد، كافي است. اين مس به طور پيوسته در سيستم‌هاي مجتمع ريخته‌گري پيوسته/ نورد ميله يا به صورت ميله‌هاي يك روتخت 100 كيلوگرمي در قالب‌هاي روباز افقي ريخته مي‌شود، هر دو محصول براي توليد سيم مناسبند.
ساير انواع مس حاصل از پالايش الكتروليتي، مس اكسيژن‌زدايي شده با فسفر جهت مصارف جوشكاري و لحيم‌كاري سخت و مس بي‌اكسيژن براي مصارف الكترونيكي‌اند. اين‌ها در قالب‌هاي عمودي با سيستم خنك‌كننده‌ي آبي براي كاهش هرچه بيشتر حفره‌هاي انقباضي و دورريز، ريخته‌گري مي‌شوند.
كاتدهاي حاصل از استخراج الكتروليتي مانند كاتدهاي حاصل از پالايش الكتروليتي ذوب مي‌شوند اما محصول معمولاً به‌صورت تختال يا شمشال ريخته‌گري مي‌شود تا به ورق و لوله تبديل شود. هر دونوع كاتد را مي‌توان مستقيما براي تهيه‌ي آلياژها (برنج و برنز و غيره) نيز فروخت (فرجي، 1371).
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2258.jpg
نقره آلماني از انواع آلياژهاي مس و نيکل http://pnu-club.com/imported/2009/04/2259.jpg
لامپ برنجي آلياژ مس و روي http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif آلياژهاي مس:
مس داراي آلياژهاي گوناگوني با ساير فلزات مثلاً قلع، روي و غيره مي‌باشد که کاربرد آن را وسيع‌تر مي‌نمايد. از اين ميان، مهم‌ترين گروه برنج‌ها هستند مانند «تومباک» با 10% روي و 90% مس و يا «مانتز متال» كه شامل 30% روي و 60% مس و 10% قلع و سرب مي‌باشد.

بر‌نج‌ها از لحاظ خواص مکانيکي بر مس برتري دارند و از طرفي هزينه‌ي تهيه‌ي آن‌ها از مس خالص کمتر است زيرا که روي بکاررفته از مس ارزان‌تر است. برنج‌ها در صنايع و بطور کلي در مهندسي شيمي کاربرد زيادي دارند. برنز نيز آلياژ مس و قلع است که مقدار قلع تا 20% مي تواند در آلياژ وجود داشته باشد. اگر چه برنزها سخت‌تر از مس مي باشند ولي قابليت ماشين‌کاري و ريخته شدن خيلي خوبي دارند. به علت مقاومت زياد برنز در مقابل خوردگي از آن‌ها براي ساختن شير و لوله‌هاي آب و گاز استفاده مي‌شود. برنزها به‌علت داشتن ضريب اصطکاک کم و مقاومت در برابر سايش در ساختن ياتاقآن‌ها، چرخ‌دنده‌ها و دنده‌ها نيز بکار مي‌روند.

آلياژهاي مس و نيکل به مقدار محدودي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از بهترين اين نوع آلياژها، مي‌توان نقره‌ي آلماني با 80% مس و 20% نيکل و نيز آلياژ مونل با 68% نيکل، 28% مس و 10% آهن و منگنز را نام برد. «مونل متال» به‌علت مقاومت زياد در مقابل خورندگي و خواص مکانيکي خوب و همچنين قابليت ماشين‌کاري خوب در مهندسي ابزار دقيق از قبيل ابزار جراحي، دستگاه‌هاي شيميايي و غيره بکار مي‌رود. کات کبود CuSO4,5H2O، در صنايع شيميايي، دباغي و صنايع پوست و نيز در رنگ‌‌سازي و ساخت ابريشم مصنوعي بکار مي‌رود.

[Borna66]

هدف از بررسي هزينه هاي استخراج مس، مشخص کردن سرمايه و هزينه راهبري فرآيندهاي اصلي استخراج مس و مشخص کردن اين که در کجا مي توان به اندازه قابل توجهي از هزينه ها کاست.

دقت داده هاي هزينه اي:

دقت برآورد براي هر شرکتي کافي است تا بتواند در تخصيص يا عدم تخصيص هزينه براي انجام مطالعات تفصيلي زير تصميم بگيرد.

1- تهيه نمودار جريان کلي براي راهبري (عمليات)
2- نياز به تجهيزات (بر مبناي انفرادي)
3- ساختمان و نيازهاي رفاهي
4- نيازهاي عملياتي (سوخت، ديرگدازها، کارگر و غيره).
هزينه هاي تفصيلي موارد 2، 3 و 4 را مي توان از فراهم کنندگان مواد و تجهيزات و مشاورين ساختماني به دست آورد و بر اساس هزينه هاست که تصميم نهايي در مورد اجراي پروژه گرفته مي شود.


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif الف- هزينه کلي سرمايه اي - از معدن تا پالايش:

هزينه هاي سرمايه اي اصلي براي استخراج مس، هزينه توسعه و تجهيز معدن است که با مجموع هزينه هاي پرعيارکني، ذوب و پالايش برابر است. هزينه هاي سرمايه اي ذوب در درجه دوم اهميت قرار دارد و هزينه هاي سرمايه اي پرعيار کننده و پالايشگاه در مقام هاي بعدي اهميت قرار دارند.

الف-1- تغييرات هزينه هاي سرمايه اي:

تفاوت قابل توجهي در هزينه هاي سرمايه اي معادن مختلف وجود دارد. اين تفاوت ناشي از اختلاف عيار کانه، روش استخراج و ابعاد کار است. براي مثال هزينه سرمايه اي عمليات در معدن روباز تقريباً نصف هزينه سرمايه اي در معدن زيرزميني است. بنابراين براي کانه هايي با عيار مشخص (براي مثال Cu 1%) هزينه سرمايه اي معدن روباز نصف هزينه سرمايه اي معدن زيرزميني است. اما معادن روباز عموماً کانه هاي کم عيارتري دارند و به خاطر روباز بودن آن ها تاثير چنداني در کاهش هزينه ها نخواهد داشت

[Borna66]

هزينه هاي سرمايه اي پرعيار کننده (براي هر تن مس در سال) نيز به نوعي تغيير مي کنند و دليلي اصلي اين تغيير ناهمگن بودن عيار کانه است. علت آن است که مقدار کانه اي که بايد براي توليدات يک تن مس مورد عمليات قرار گيرد، بسته به عيار مس در کانه متغير است. ظرفيت پرعيار کننده و هزينه سرمايه اي آن (هر دو بر تن مس در سال) براي کانه هاي پرعيار پايين و براي کانه هاي کم عيار بالاست.

هزينه هاي کارخانه ذوب و پالايش الکتروليتي به عيار کانه ها بستگي ندارد. پالايشگاه ها ماهيت استانداردي دارند و هزينه سرمايه اي آنها رامي توان به دقت پيش بيني کرد. هزينه سرمايه اي کارخانه هاي ذوب اندکي متغير است که اين تغييرات به روش مورد استفاده براي ذوب بستگي دارد. (ذوب شعله اي، الکتريکي و تشعشي). اين تاثير چندان زياد نيست زيرا بيشتر امکانات ذوب (دودکش ها، جمع آوري گرد و غبار، واحد اسيد سازي، کنورترها، تجهيزات آند ريزي) در تمام فرآيندهاي ذوب مشترک است.

بنابراين دقت اطلاعات هزينه سرمايه اي به ترتيب زير افزايش مي يابد: استخراج معدن، پرعيارکننده، واحد ذوب، پالايشگاه.



http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif الف-2- ابعاد اقتصادي واحدها:
معادن، بسته به عيار کانه آن ها، در هر اندازه اي ممکن است مقرون به صرفه باشند بنابراين معادن مس در گستره اي بين 100 تن کانه پرعيار تا 100000 تن کانه کم عيار در روز در معادن روباز استخراج مي شوند. به همين شکل ابعاد پرعيار کننده ها نيز بسيار متفاوت است، اما حداقل ظرفيت يک پرعيار کننده براي اين که از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه باشد 1000 تن کانه در روز است که اين ميزان برابر با ظرفيت يک مدار آسياي ميله اي - گلوله اي است. اغلب کارخانه هاي ذوب مس از نظر ظرفيت توليد مس بزرگ اند. زيرا حداقل توليد اقتصادي آن ها زماني است که يک کوره شعله اي، الکتريکي يا تشعشعي به طور تمام وقت کار کند. اين برابر با حداقل 250 تن مس در روز است و نياز به 3-2 کنورتر و يک کوره ذوب آند و يک واحد آند ريزي دارد. بسياري از کارخانه هاي قديمي ذوب 2 الي 3 کوره ذوب و به تعداد کافي کنورتر و کوره هاي آند دارند. به نظر نمي رسد که اين کارخانه هاي بزرگ ذوب از لحاظ اقتصادي امتيازي داشته باشند، از اين رو اغلب کارخانه هاي جديد فقط يک واحد ذوب دارند. يک امتياز بالقوه فرآيندهاي پيوسته و تک مرحله اي توليد مس آن است که در مقياس کوچک از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه اند.

[Borna66]

ميزان توليد مس يک پالايشگاه الکتروليتي تقريباً معادل با مقدار توليد آند در واحد ذوب است يعني 500-250 تن در روز. در بعضي موارد، پالايشگاه آندهاي محصول چند کارخانه ذوب را پالايش مي کند. اين از لحاظ اقتصادي مقرون به صرفه است، زيرا امکان به کارگيري کامل يک واحد ذوب کاتد و ريخته گري نوين با ظرفيت زياد 600 تن در روز يا بيشتر را فراهم مي کند.

ب- هزينه هاي کلي عملياتي: از معدن تا پالايشگاه:

ب-1- تغييرات هزينه هاي مستقيم عمليات:

هزينه عملياتي که بيشتر از همه به روش عمليات بستگي دارند، هزينه هاي استخراج و پرعيارکني اند. مقدار کانه اي که مورد عمل قرار مي گيرد بر حسب کيلوگرم مس، با عيار کانه تغيير مي کند و اين تاثير مهمي بر روي هزينه هاي عملياتي دارد، علاوه بر اين هزينه هاي استخراج از معدن روباز ممکن است تا 1.3 هزينه استخراج از معادن زيرزميني کاهش يابد.

ج- هزينه هاي کلي توليد، قيمت هاي فروش و سودآوري:
هزينه کل توليد مس شامل:
1- هزينه هاي مستقيم عمليات.
2- هزينه هاي وام براي توسعه، ساختن و آماده سازي معدن – پرعيارکني – ذوب – پالايشگاه (يعني سود وام).
3- هزينه استهلاک تجهيزات و ساختمان ها (جبران کسري در قبال هر تن مس توليد شده).
4- هزينه تحليل رفتن معدن (جبران کسري هزينه هاي توسعه معدن در قبال هر تن کانه استخراج شده از معدن).
تخمين قابل قبول براي بندهاي 2، 3 و 4 در حدود 15% سرمايه گذاري کل است.


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif د- هزينه هاي کانه آرايي:

هزينه هاي سرمايه اي بخش هاي مختلف يک تغليظ کننده مس عبارت اند از: تجهيزات حمل و نقل کانه، انباشتن، نوارنقاله ها 5%، سنگ شکن ها و غربال ها 20%، آسياها و کلاسيفايرها 40%، تجهيزات و محفظه هاي فلوتاسيون 20%، تجهيزات آب زدايي، سد باطله، تجهيزات بارگيري کاني پرعيارشده 10%، تجهيزات کنترل و تجزيه اتوماتيک 5%.
از اين ميان بالاترين درصد هزينه مربوط به مدار آسياي نرم کننده و کلاسيفر است. آسياهاي نرم کننده از آن جهت که به موتورهاي الکتريکي قوي و پي هاي قوي و بزرگ نيازمندند، گران قيمت اند.
هزينه فلوتاسيون در مورد کانه هاي ساده اهميت کمتري دارد. در صورتي که براي کانه هاي پيچيده بسيار حائز اهميت است زيرا در اين حالت مراحل فلوتاسيون افزايش مي يابد. ابزار دقيق، دستگاه هاي تجزيه و کنترل براي يک واحد پرعيار کننده نوين در حدود 5% هزينه کل سرمايه را در بر مي گيرد.
نرم کردن و فلوتاسيون بيشترين هزينه را به خود اختصاص مي دهند. هزينه نرم کردن بيشتر مربوط به انرژي الکتريکي و واسطه هاي نرم کردن (گلوله – ميله، زره آسيا) است. در حالي که هزينه فلوتاسيون بيشتر مربوط به واکنش گرهاست. هزينه هاي نرم کردن و فلوتاسيون به طور کلي براي کانه هاي مختلف متفاوت است. هزينه هاي نرم کردن براي کانه هاي سخت مانند کانه هاي سيليسي زياد و براي کانه هاي نرم مانند کانه هاي دولوميتي کم است. اين هزينه ها با افزايش پيچيدگي کانه ها بالا مي رود.

[Borna66]

ه- هزينه هاي ذوب:
ه-1- هزينه هاي سرمايه اي:
هزينه هاي سرمايه اي قسمت هاي مختلف يک کارخانه ذوب شامل تسهيلات حمل و نقل کاني پرعيار شده، تجهيزات نوار نقاله و جرثقيل ها 5%، کوره هاي شعله اي، شامل ديگ هاي بخار براي بازيابي گرماي تلف شده و تجهيزات انتقال سرباره 35%، کنورترها، شامل چرخدنده هاي محرک و دمنده ها 15%، کوره گردان آند 5%، چرخ ريخته گري آند 5%، جمع آوري گاز، دودکش 10%، جدا کردن و جمع آوري گرد و غبار 15% و بالاخره کارخانه سولفوريک اسيدسازي 10%. البته در برآورد اين هزينه ها بايد هزينه هاي نصب واحدها را نيز در نظر گرفت.
ه-2- هزينه هاي سرمايه اي روش هاي ديگر ذوب:
تاثير کوره هاي مختلف ذوب بر کل هزينه هاي سرمايه اي به خوبي مشخص شده است. اما هزينه هاي نسبي کوره هاي مختلف ذوب تنها (بر حسب مقدار توليد مس در سال) را مي توان بر اساس آهنگ توليد و پيچيدگي آن ها برآورد کرد. انواع کوره هاي ذوب عبارتند از: شعله اي، الکتريکي، تشعشي اتوکومپو و اينکو، نورندا و ميتشوبيشي. کل هزينه سرمايه گذاري يک کوره ذوب الکتريکي در حدود 15% بيشتر از کوره ذوب شعله اي است. در حالي که کوره ذوب تشعشعي 15% کمتر هزينه در بر خواهد داشت. هزينه سرمايه اي کوره ذوب و کنورتر تقريباً نصف کل هزينه سرمايه اي به حساب مي آيد. بنابراين مي توان انتظار داشت که هزينه فرآيند نورندا (توليد کننده مس حفره دار در فرآيند تک مرحله اي) در حدود 20% و هزينه فرآيند ذوب ميتسوبيشي در حدود 10% کمتر از هزينه ذوب استاندارد باشد.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif ه-3- هزينه هاي مستقيم عمليات ذوب:

هزينه هاي مستقيم عمليات يک کوره ذوب شعله اي شامل دريافت کاني پرعيار شده، انباشت و پخش آن؛ عمليات در کوره شعله اي، تحويل مات به کنورترها، انتقال سرباره شامل هزينه مواد ديرگداز؛ عمليات در کنورتر، تحويل مس حفره دار به کوره آند، سرباره به کوره شعله اي شامل هزينه ديرگداز؛ کوره آند، ريخته گري آند، حمل و نقل، بازکردن براي انتقال تصفيه و جمع آوري و عمليات در کارخانه اسيدسازي؛ مهندسي (نيروي انساني تعمير و نگهداري، تدارکات و تجهيزات، جايگزيني تجهيزات متحرک)، مديريت کارخانه و آزمايشگاه و هزينه هاي عمومي سربار و هزينه مستقيم کلي ذوب بر کيلوگرم مس مي باشد.

به عنوان مثال هزينه لازم براي تامين مواد و نيروي کار براي عمليات ذوب در کوره شعله اي بر حسب درصد به قرار زير است:

نيروي کار 35%، انرژي الکتريکي 5%، سوخت (اغلب در کوره شعله اي) 30%، ديرگدازها 15%، جايگزيني تجهيزات متحرک 3%، روان ساز 2%، مهندسي شامل تعمير و نگهداري، نيروي کار، تدارکات و تجهيزات، جايگزيني ديرگداز 10%.

[Borna66]

کاهش مصرف سوخت مي تواند در صرفه جويي هزينه بسيار موثر باشد. مصرف سوخت را مي توان به روش هاي زير کاهش داد:

1- خشک کردن کاني پرعيار شده در کوره تشويه خودسوز قبل از ذوب در کوره شعله اي که مصرف سوخت را تا حدود 30% کاهش مي دهد.

2- استفاده از کوره تشعشي اتوکومپو، کاهش مصرف سوخت تا حدود 60%.
3- استفاده از کوره تشعشعي اکسيژني (اينکو) يا فرآيندهاي خودسوز ديگر. براي مثال کوره تشعشعي اتوکومپو با هواي غني شده از اکسيژن و رآکتور نورندا که مي تواند مصرف سوخت را تا 90% کاهش دهد.
البته براي کاهش ميزان سوخت، صرف هزينه هاي اضافي غير قابل پيش گيري خواهد شد، نظير هزينه سرمايه اي تشويه کننده يا هزينه هاي عملياتي براي توليد اکسيژن. به نظر مي رسد که قيمت سوخت هاي هيدروکربني روز به روز نسبت به ساير کالاها افزايش مي يابد و از اين رو فرآيندهايي که مصرف سوخت را کاهش مي دهند بايد به دقت مورد مطالعه قرار گيرند.

هزينه هاي نيروي انساني نيز عامل مهمي به شمار مي رود و اين هزينه ها را مي توان با برنامه ريزي و کنترل کامپيوتري و احتمالاً با استفاده از يکي از فرآيندهاي تک مرحله اي يا پيوسته توليد مس چند مرحله اي کاهش داد.


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif و- هزينه هاي پالايش الکتروليتي:

هزينه هاي سرمايه اي قسمت هاي مختلف يک پالايشگاه مس بر حسب درصد عبارت است از: تجهيزات دريافت آند، تجهيزات حمل و نقل آند و کاتد 10%، کوره هاي قراضه آند، تسهيلات ريخته گري آند 10%، تجهيزات تهيه ورقه مادر شامل محفظه هاي ورقه مادر و تجهيزات الکتريکي 10%، سلول هاي الکتروليز توليد، شامل مبدل ها، يک سو کننده ها، سيستم توزيع برق 35%، خالص سازي الکتروليت (آزاد کننده ها) 5%، سيستم توليد ميله پيوسته ساوث واير، شامل يک کوره آسارکو 30%.
در واقع هزينه اصلي صرف سيستم پالايش الکتروليتي و تجهيزات ريخته گري پيوسته مي شود. هزينه هاي باقي مانده نيز تقريباً به طور مساوي بين حمل و نقل، ذوب و ريخته گري آند و تجهيزات آماده سازي کاتد مادر سرشکن مي شود.

هزينه هاي مستقيم عمليات براي توليد مس چقرمه الکتروليتي (0.8 cm قطر) از آند شامل هزينه تحويل و حمل و نقل آند شامل ذوب مجدد و ريخته گري قراضه آند؛ آماده کردن ورقه مادر؛ پالايش؛ خالص سازي الکتروليت؛ ذوب کاتد و توليد ميله پيوسته (سيستم ساوث واير)؛ مهندسي، تعمير و نگهداري، تعويض تجهيزات متحرک؛ مديريت کارخانه، آزمايشگاه، هزينه هاي عمومي سربار.

هزينه اصلي صرف پالايش (شامل خالص سازي الکتروليت) مي شود و هزينه ذوب و ريخته گري کاتد در رديف دوم است. پالايش الکتروليتي فرآيندي است که به نيروي انساني زيادي نياز دارد و هزينه نيروي انساني بالاترين مستقيم عملياتي را تشکيل مي دهد. خودکار و مکانيزه کردن فرآيند پالايش الکتروليتي، به ويژه آماده سازي کاتد مادر، بارگيري و تخليه سلول در صرفه جويي هزينه پالايش بسيار موثر است.

[Borna66]

ز- بازيابي مس از قراضه:
ضايعات حاصل از توليد مس خالص فقط نيازمند ذوب و ريخته گري و عرضه به بازار است و هزينه عملياتي چنداني را در بر نمي گيرد. البته بازيابي قراضه در صورتي سودآور است که اختلاف قيمت آن (بر حسب کيلوگرم مس) با قيمت فروش مس پالايش شده بيش از هزينه عملياتي آن باشد.

ر- هزينه هاي فرآيندهاي هيدرومتالورژيکي:

هزينه هاي سرمايه اي سيستم هاي انحلال توده اي، انحلال در محل و انحلال انباشته اي بسته به عوامل زير تغيير مي کند:

1- نوع ماده اي که بايد حل شود (باطله معدن يا کانه).
2- شرايط منطقه اي، براي مثال نم ناپذيري سنگ اصلي.
3- ابعاد عمليات.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif هزينه هاي سرمايه اي ثابت براي ترکيب انحلال انباشته اي – استخراج از حلال – استخراج الکتروليتي عبارت است از:

تسهيلات انحلال انباشته اي (ساخت توده، سيستم توزيع و جمع آوري محلول حاصل از انحلال)؛ کارخانه استخراج از حلال (همزن – ته نشين ساز، سيستم هاي توزيع محلول هاي آبي و آلي)؛ کارخانه استخراج الکتروليتي (محفظه ها، مبدل ها، يک سو کننده ها، سيستم توزيع برق)؛ تسهيلات ذوب و ريخته گري.

در بيشتر موارد سودآورتر آن است که مس از محلول رقيق سمنتاسيون توليد شود نه ذوب و پالايش آن به وسيله استخراج از روش حلال و استخراج الکتروليتي. اين امر به ويژه در مورد شرکت هايي که امکانات انحلال و ذوب را در يک محل دارند، صحت دارد.

[Borna66]

کاربرد ها ...


تاريخ استفاده از مس حداقل به 10000 سال پيش مي‌رسد. در طول دوره‌ي ماقبل تاريخ كالكوليتيك Chalcolithic انسان دريافت كه چگونه مس را استخراج كند و از آن تزئينات و ابزارآلات بسازد ( کد:
www.icsg.org
). ابزارآلات مسي كشف‌شده قدمتي در حدود 5000 سال پيش از ميلاد مسيح را نشان مي‌دهند ( کد:
www.usgs.gov
). مشاهدات باستان‌شناسي نشان‌مي‌دهد كه قدمت استفاده از مس به‌عنوان وسيله‌اي زينتي در غرب آسيا مربوط به ده هزار سال قبل مي‌باشد. آويزه‌ي مسي متعلق به سال 8700 قبل از ميلاد يكي از قديمي‌ترين موارد مصرف مس در زيورآلات است كه در شمال عراق کنوني پيدا شده است (minerals.er.usgs.gov). در يکي از اهرام مصر يک سيستم لوله‌کشي با مس پيدا شده که مربوط به5000 سال پيش است. مرد يخي Oetzi، که در اروپا به دقت نگهداري مي‌شود و متعلق به3200 سال قبل از ميلاد است، تبري با نوک مسي در دست دارد که درجه خلوص فلز آن 7/99% مي‌باشد. مس به خاطر زيبايي درخشانش در باستان براي ساخت آئينه استفاده مي‌شده است ( کد:
www.icsg.org
).
از مهم‌ترين حوادث تاريخي تعيين‌كننده در مسير تكامل دانش بشر در زمينه‌ي استفاده از مس، كشف چگونگي توليد آلياژ برنز مي‌باشد.
اكتشافات باستان‌شناسي نشان مي‌دهد كه در ايران از هزاره‌ي پنجم پيش از ميلاد، استفاده از مس رونق داشته است. اشياي مفرغي به دست آمده از هزاره‌هاي بعد، گوياي پيشرفت استفاده از مس مي‌باشد.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/288.gif
سرنيزه‌هاي ساخته شده از مفرغ مربوط به دوران كهنhttp://pnu-club.com/imported/2009/04/289.gif
اسب‌هاي مفرغي به طول 25 سانتيمتر و ارتفاع 1/9 سانتيمتر مر بوط به دوره‌ي هخامنشي كه در محل تخت جمشيد كشف شده و در موزه ملي ايران نگهداري مي‌شود
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif وجود مس به صورت طبيعي و ويژگي مطلوب سهولت شكل‌پذيري يا چكش‌خواري اين فلز با ابزار ابتدائي كه امكان ساخت ابزار صنعتي، زيور‌آلات، لوله و مخازن آب، سكه، شمشير، مجسمه و مانند آن را در دوران باستان فراهم مي‌نمود، اين فلز را به صورت مهم‌ترين ماده در توسعه‌ي تمدن بشر درآورد. مدارك موجود نشان مي‌دهد، تا اواخر سال‌هاي 1800 ميلادي كاربرد مس به‌طور نسبي محدود بوده است. با اختراع داينامو، تلگراف، تلفن، برق و خطوط انتقال نيرو در اواخر قرن نوزدهم، سيم به يك محصول نهايي بسيار با اهميت تبديل شد و فلز مس به عنوان يك هادي صنعتي مهم از توجه بسيار برخوردار شد ( کد:
www.icsg.org
).

اكتشافات و اختراعات مرتبط با برق و مغناطيس در اواخر قرن هجدهم و اوايل قرن نوزدهم كه توسط دانشمنداني چون آمپر، فارادي و اهم صورت گرفت، و محصولات ساخته شده از مس به آغاز انقلاب صنعتي و سوق‌دادن مس به عصري جديد كمك كرد ( کد:
www.icsg.org
).

[Borna66]

از اواخر قرن نوزدهم در اثر ارتباطي كه فلز مس با الكتريسته پيدا نمود، هم كاربرد اين فلز از تنوع بسيار برخوردار گرديد و هم به‌دليل ارتباط مصرف الكتريسته با سطح زندگي مقدار مصرف مس به يكي از شاخص‌هاي تعيين سطح زندگي در جوامع مختلف جهان مبدل شد. اگرچه در قرن اخير مس، به عنوان دومين فلز پرمصرف، پس از فولاد، مكان خود را به فلز آلومينيم واگذار نموده و به سومين فلز تنزل يافته است، با اين وجود مس و آلياژهاي آن در بسياري از كاربردهايي كه طي دوراني طولاني، شاخص آن‌ها است، كماكان بي‌رقيب مانده است. به‌طور كلي در مواردي كه خواص انتقال الكتريكي و حرارتي زياد با طول عمر و مقاومت قابل توجه نسبت به فرسودگي مورد نياز است، مس و آلياژهاي آن كاربرد دارند. اين كاربردها مرهون حداقل چهار ويژگي فيزيكي ـ شيميايي برتر مس است كه به تنهايي و يا به صورت مجموع در انتخاب اين فلز نقش دارد. مس در ميان فلزاتي كه كاربردهاي وسيع صنعتي دارند، هادي‌ترين فلز هم از نظر هدايت الكتريكي و هم انتقال حرارتي است و نزديك‌ترين فلز هادي به مس، آلومينيم است كه از نظر الكتريكي كمي بيش از نصف و از نظر حرارتي نصف مس، خاصيت هادي بودن را دارد.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/290.gif

به دليل انتقال حرارتي بالاي مس ظروف ساخته شده از اين فلز جهت آشپزي بسيار مناسب مي‌باشند


http://pnu-club.com/imported/2009/04/291.gif

سرويس‌هاي قاشق چنگال (flatware) ساخته شده از آلياژ مس

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif ثبات شيميايي مس و تشكيل سريع غشاء نازكي از اكسيد بر سطح آن، چنان مقاومتي نسبت به زنگ‌زدگي و آلودگي‌هاي بيولوژيك در آن ايجاد مي‌كند كه از نظر كار در آب و بخصوص آب شور دريا، هيچ فلز يا آلياژ ديگري نمي‌تواند با آن رقابت كند. سهولت كاربرد، يكي ديگر از ويژگي‌هاي مهم مس و آلياژهاي آن است. مس و آلياژهاي آن در صورت‌هاي مناسب به خوبي كشيده شده و به ورق تبديل مي‌شوند. مس ضمن آنكه از خاصيت نرمي و شكل‌پذيري خوبي برخوردار است، قابل آلياژ شدن با درجات مختلف سختي مي‌باشد. ويژگي‌هاي مذكور آنچنان دامنه وسيعي از كاربرد براي مس و آلياژهاي آن ايجاد كرده است كه در كليه‌ي ماشين‌آلات و تجهيزات صنعتي و خانگي، وسايل حمل و نقل، صنايع نظامي به نوعي حضور يافته و مقدار مصرف آن طي كمتر از يك قرن در حدود 20 برابر افزايش يافته است (فرشچي منفرد، 1374).

بيش از 70% مس توليدشده‌ي جهان در صنعت الكتريسيته و الكترونيك مورد استفاده قرار مي‌گيرد. علاوه بر اين مس در كشاورزي و زيست‌شناسي كاربرد فراواني دارد. مس يكي از تشكيل‌دهنده‌هاي همه‌ي بافت‌هاي زيستي است كه براي رشد عادي و مناسب گياهان و جانوران نياز است. نبود آن مضر بوده و مقدار كم آن براي سلامتي انسان لازم است كه اين مقدار از طريق آب و غذا جذب بدن مي‌شود.

[Borna66]

مس و تركيبات آن مانند فلزات ديگر (جيوه و سرب) خطرناك نبوده و تاكنون هيچ نوع بيماري در اثر مس از انسان‌هايي كه ساليان دراز با مس و تركيبات آن كار مي‌كنند، گزارش نشده است. در عوض گاهي گفته مي‌شود كه بعضي از مردم سالم‌تر شده و در برابر سرماخوردگي و ديگر بيماري‌ها مقاومت پيداكرده‌اند. تاريخ استفاده از تركيبات مس به 4000 سال قبل از ميلاد مسيح برمي‌گردد، جايي كه در آن مصريان از سولفات مس به عنوان نگهدارنده، در فرآيند رنگ‌سازي استفاده مي‌كردند. امروزه بعد از گذشت 6000 سال سولفات مس هنوز هم در صنعت رنگ كاربرد دارد. كاربرد ديگر تركيبات مس در قديم براي ساختن پمادهاي دارويي بوده است. 400 سال قبل از ميلاد، يونانيان سولفات مس را در درمان بيماري‌هاي ريوي تجويز مي‌كردند. در قرن 18 اين ماده كاربرد وسيعي در پزشكي، براي مداواي نارسايي‌هاي ذهني و ريوي، نزد پزشكان دنياي غرب پيدا كرد. جالب اينجاست كه سولفات مس هيچكدام از اثرات خود را در طي قرن‌ها از دست نداده و هيچ نوع ضرري از آن گزارش نشده است. اين تركيب در حال حاضر نيز در قبايل بدوي آفريقا براي درمان بيماري‌هاي پوستي استفاده مي‌شود. كاربرد ديگر مس به‌عنوان عامل ضد انگل‌هاي زيستي مانند قارچ و حشرات است. از سال 1838 سولفات مس براي حفظ الوارهاي چوب استفاده مي‌شد و هم اكنون نيز جزء مواد اصلي نگهدارنده‌هاي چوب است.

80 سال پيش مشخص شد كه بسياري از جلبك‌ها در برابر مس بسيار حساسند، بنابراين نمك‌هاي مس توسط مهندسين آب براي جلوگيري از گسترش جلبك‌ها در ذخيره‌هاي آبي مورد استفاده قرار گرفت. كمتر از ppm 2 مس در آب مي‌تواند بيماري‌هايي كه توسط كرم‌هاي آبزي (مانند كرم شيستوزوما در كشورهاي استوايي) منتقل مي‌شود را كنترل كند ( کد:
www.icsg.org
http://pnu-club.com/imported/2009/04/292.gif
جنس نر و ماده در يك نمونه‌ از كرم شيستوزوما كه در كشورهاي استوايي يافت مي‌شود. كمتر از ppm 2 مس در آب مي‌تواند بيماري‌هايي كه توسط اين كرم منتقل مي‌شود را كنترل كند. http://pnu-club.com/imported/2009/04/293.gif
مجسمه‌ي برنزي با ارتفاع 4/18 سانتيمتر، مربوط به 1300 تا 1900 قبل از ميلاد بوده و در ايران يافت شده است. http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif برخي ديگر از كاربردهاي مس عبارتند از:
1. سيم‌هاي مسي.
2. لوله‌هاي مسي.
3. دستگيره‌هاي درب و ساير وسايل منزل.
4. مجسمه‌سازي، مثلاً مجسمه آزادي در ايلات متحده شامل 81194.4 كيلوگرم مس مي‌باشد.
5. آهنرباهاي الکتريکي.
6. موتورها، بخصوص موتورهاي الکترومغناطيسي.
7. موتور بخار وات.
8. کليدها و تقويت‌کننده‌هاي الکتريکي.
9. لامپ‌هاي خلاء، لامپ‌هاي پرتوي کاتدي ومگنترون‌هاي اجاق‌هاي مايکرو‌ويو.
10. هدايت‌کننده‌ي موج براي تشعشع مايکروويو.
11. به علت خاصيت هدايت بهتر آن نسبت به آلومينيم، کاربرد مس در ICها به جاي آلومينيم روبه افزايش است.
12. به‌عنوان جزئي از سکه‌ها.
13. در ساخت ظروف و وسايل آشپزي، از جمله ماهي‌تابه.
14. بيشتر سرويس‌هاي قاشق چنگال (flatware) قاشق‌ها،چنگال‌ها و چاقوهاي نقره نيکلي داراي مقاديري مس هستند.
15. اگر نقره‌ي استرلينگ در ظروف غذاخوري بکار رفته باشد، حتماً بايد داراي درصد کمي مس باشد.
16. به‌عنوان بخشي از لعاب سراميکي و در رنگ‌آميزي شيشه.
17. مالاكيت کربنات مس سبزرنگي است که به‌وسيله آن ظاهر منحصر به فرد بام‌ها يا گنبدهاي با پوشش مس روي بعضي ساختمان‌ها ساخته مي‌شود.
18. وسايل موسيقي، به‌خصوص سازهاي بادي و سازهاي سيمي.
19. به‌عنوان يک بيواستاتيک در بيمارستان‌ها و پوشاندن قسمت‌هاي مختلف کشتي براي حفاظت در برابر بارناکل‌ها و ماسل‌ها.
20. سولفات مس به عنوان سم كشاورزي و تصفيه‌كننده‌ي آب مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
21. تركيبات مس نظير محلول فلينگ به‌طور گسترده‌اي در تجزيه‌ي شيميايي و آزمايش كردن شكر به كار مي‌روند.

[Borna66]

مصارف برقي مس:
صنعت برق يكي از بزرگ‌ترين مصرف‌كنندگان مس است زيرا مس بهترين فلز ارزان براي انتقال برق است، همچنين مس در مقايسه با ساير انتقال‌دهنده‌ها از استاندارد خاصي برخوردار است

علاوه براين، قدرت استثنايي مس، انعطاف پذيري‌اش و مقاومت‌اش در برابر وادادگي و خوردگي، آن را به ارجح‌ترين و ايمن‌ترين انتقال‌دهنده براي ساخت سيم تبديل كرده است.

مس همچنين در كابل‌هاي برق، به صورت عايق‌بندي شده يا نشده، و براي كاربردهاي ولتاژ پايين، متوسط يا بالا مورد استفاده قرار مي‌گيرد.
ICSG با مشاركت ICA، IIEC و CFC1 در حال حاضر از پروژه‌اي براي افزايش استفاده از محصولات تشديدكننده‌ي مسي و كارآمد از نظر انرژي در چين و هند حمايت مي‌كنند. معرفي و ارتقاء چنين فن‌آوري‌هايي به بهبود بازدهي انرژي، كاهش اثرات مخرب گازهاي گلخانه‌اي و افزايش استاندارهاي زندگي در نواحي روستايي منجر خواهد شد. مس بخش اصلي موتورها و تبديل‌كننده‌هاي كارآمد است.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/294.gif

استفاده‌ي مس در ساخت سيم

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2260.jpg

كاربرد مس در ساخت قطعات الكترونيكي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif الكترونيك و ارتباطات:

كاربرد فيبر نوري در خطوط اصلي ارتباطات به انقلابي در صنعت ارتباطات از راه دور منجر شده است. علي‌رغم كنار گذاشتن مس در بخشي از نظام توزيع، نياز به مس در اجتماعاتي كه با سيم به هم متصل مي‌شوند افزايش يافته است. مس هنوز انتقال‌دهنده‌ي مناسبي براي بخش‌هاي انتهايي مسير انتقال است. همچنين خطوط اشتراك داخلي، شبكه‌هاي محلي، كامپيوترهاي شخصي و ساير سخت‌افزارها همگي به مس و آلياژهاي آن، بخصوص اتصال‌دهنده‌ها نيازمندند.
فن‌آوري XDSL (خط اشتراك‌دهنده‌ي ديجيتالي) به زيرساخت‌هاي مسي و موجود سيم‌هاي تلفن معمولي اين امكان را مي‌دهد تا اطلاعات را با سرعت بالا انتقال دهند. اين فن‌آوري براي كاربران اينترنت به معناي اتصال به 5/1 بيت در ثانيه به جاي 56 هزار بيت در ثانيه است.
سازندگان نيمه‌هادي‌ها اخيراً چيپ مسي جنجال‌برانگيزي ارائه كرده‌اند. با استفاده از مس در مدار چيپ‌هاي سيليكوني، ريزپردازنده‌ها اين توانايي را مي‌يابند تا با استفاده از انرژي كمتر در سرعت‌هاي بالاتري عمل كنند.

[Borna66]

ساختمان و عمارت:

مقاومت بام‌هاي مسي علاوه بر جذابيت‌شان در برابر شرايط هوايي سخت بسيار معروف است. در اكثر ساختمان‌هاي عمومي، ساختمان‌هاي تجاري و خانه‌ها از مس براي مقاومت در برابر آب باران و بام‌سازي استفاده مي‌شود.

برق جلاي سبز رنگ و تاثيرگذاري كه نماي كلاسيكي از گرمي و زيبندگي به مس اعطا مي‌كند، حاصل آب و هواي طبيعي است. سيستم‌هاي آب‌رساني و گرمايي مسي مشخصه‌اي از ايمني ارزشمند در ساختمان‌هاست.

مس و برنج موادي هستند كه در لوله‌كشي، شيرهاي آب، سوپاپ‌ها و وسايل منزل به كار مي‌روند.
مس برخلاف لوله پلاستيكي نمي‌سوزد، ذوب نمي‌شود يا در صورت بروز آتش گازهاي سمي يا زيان‌آور آزاد نمي‌كند. لوله‌هاي مس همچنين از سيستم‌هاي آب‌رساني در برابر باكتري‌هاي مرگبار مثل ليجيونلا legionella محافظت مي‌كند.

استفاده از دستگيره‌ها و بشقاب‌هاي مسي متضمن استفاده از خواص زيست‌ثباتي مس و ممانعت از انتقال بيماري و ميكروب است.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2261.jpg
كاربرد مس در پوشش سقف ساختمان‌ها

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2262.jpg

كاربرد آلياژ مس در ساخت پروانه كشتي

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif حمل و نقل:

كليه اشكال اصلي حمل و نقل براي اجراي نقش‌هاي حياتي‌شان به مس وابسته‌اند. از آلياژهاي مس-نيكل بر روي بدنه‌هاي قايق‌ها و كشتي‌ها براي كاهش پوسيدگي ناشي از آب دريا استفاده مي‌شود و بدين طريق مقدار آب‌نشيني كشتي‌ها كاسته شده و مصرف سوخت بهبود مي‌يابد.
موتورها، سيم‌كشي، رادياتورها، اتصال‌دهنده‌ها، ترمزها و ياتاقان‌ها: امروزه در هر خودرو به‌طور ميانگين در حدود 6/27 كيلوگرم مس و در يك بوئينگ 400-747، 4000 كيلوگرم مس به كار مي‌رود.

هدايت گرمايي برتر مس، قدرت، مقاومت در برابر خوردگي و قابليت بازيافت مس، آن را به فلزي مناسب براي رادياتورهاي خودكار و كاميون مبدل كرده است.

فن‌آوري‌هاي توليد جديد فرآيندها و طراحي‌هاي ابداعي، نفوذ مس را در بازار رادياتور بيشتر خواهد كرد چون كه رادياتورهاي جديد مسي سبك‌تر، كوچك‌تر و كارآمدتر هستند.

لوازم و ماشين‌آلات صنعتي:

هر جا كه لوازم و ماشين‌آلات صنعتي باشد، بهتر است كه مس و آلياژهاي آن هم حضور داشته باشند. آلياژهاي مس بخاطر دوام، قابليت ماشيني و توانايي‌اش براي انعطاف‌پذيري و دقت بالا براي ساخت محصولاتي نظير دنده‌ها، ياتاقان‌ها و تيغه‌هاي توربين مناسب‌اند.
قابليت‌ها و توانايي‌هاي فراوان مس براي انتقال گرما و مقاومت در محيط‌هاي سخت آن را به انتخابي مناسب براي تجهيزات تبادل گرما، لوله‌هاي فشار و خمره‌ها تبديل كرده است.

خواص مقاومت در برابر خوردگي مس و آلياژهاي مس( نظير برنج، برنز و مس- نيكل) آن‌ها را بخصوص براي استفاده در دريا و ساير محيط‌هاي مورد نياز مناسب كرده است.

ظروف، مخازن، لوله‌هايي كه در معرض آب دريا هستند، پروانه كشتي‌ها، سكوهاي نفتي و ايستگاه‌هاي برق ساحلي همگي به مقاومت مس در برابر خوردگي نيازمندند.

[Borna66]

مصرف‌كننده و محصولات عمومي:

مس از آغاز تمدن مورد استفاده جوامع مختلف براي ساخت سكه بوده است. امروزه كشورها اسكناس‌هاي با ارزش كمتر را جايگزين سكه‌هاي مسي كرده‌اند چون دوام سكه‌هاي مزبور 10، 20 و حتا 50 بار بيشتر است. سكه‌هاي يورو كه در سال 2002 ارائه مي‌شوند، حاوي مس خواهند بود. مس و فراورده‌هاي مسي در ادارات، خانه‌ها و كارگاه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. كامپيوترها، وسايل الكتريكي، ظروف‌هاي تزييني ساخته شده از برنج و قفل و كليدها برخي از محصولات عمومي‌تري هستند كه در آن‌ها از فوائد مس استفاده شده است.

كشاورزان در نواحي از زمين خود كه مقدار مس آن كم است، از مس براي تغذيه دام و محصول استفاده مي‌كنند. خواص غني‌تر غذايي كه اكثر آن‌ها مورد نياز غذاي كودكان است، در مس يافت مي‌شود.

http://pnu-club.com/imported/2009/04/295.gif
سكه مسي مربوط به 1787 ميلادي ايالت كانكتيكات (CONNECTICUT) آمريكاhttp://pnu-club.com/imported/2009/04/296.gif
آثار بيماري Downy Mildew برروي برگ‌هاي گياه قره قاط
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif استفاده‌هاي كشاورزي از تركيبات مس:

تركيبات مس كاربرد گسترده‌اي در كشاورزي دارند. در سال 1769 كشف شد كه بر روي دانه‌اي كه در محلول رقيقي از سولفات مس خيسانده شود ديگر قارچ رشد نمي‌كند. بزرگترين كشف در اين باره در سال 1880 اتفاق افتاد. هنگاميكه دانشمندان فرانسوي در حال جستجوي درماني براي بيماري Downy Mildew در درختان انگور منطقه بودند، متوجه شدند كه اين درختان در اطراف بزرگراه‌ها رشد مي‌كنند. اين بزرگراه‌ها، به سولفات مس مخلوط با آهك آغشته مي شدند تا از چسبيدن دانه‌هاي انگور، به پاي عابران، جلوگيري كند. درختان انگوري كه در اين مناطق رشد مي‌كردند، به اين بيماري دچار نمي‌شدند. اين مشاهده سبب شد كه مخلوط سولفات مس و آهك در سال 1885 به عنوان داروي ضد بيماري Downy Mildewشناخته شود و هم‌اكنون نيز مورد استفاده قرار مي‌گيرد. به مخلوط سولفات مس و آهك در آب Bordeaux گفته مي‌شود. بعدها اين تركيب (سولفات مس و كربنات كلسيم) به عنوان عامل ضد بيماري‌هاي قارچي در گياهان مختلف شناخته شد و سالانه هزاران تن از آن توليد مي‌گردد. علاوه بر اين نمك‌هاي مس به خاك‌هايي كه كمبود مس دارند، اضافه مي‌شود. سولفات مس بخاطر خاصيت ضد قارچي و ضد باكتريايي خود در كشاورزي، براي جلوگيري از فساد ذخاير و كنترل بيماري‌هاي جانوري استفاده مي‌شود. سولفات مس يا سنگ آبي با فرمول شيميايي CuSO35H2O بيشترين كاربرد را در بين نمك‌هاي مس ‌داراست. در حال حاضر بيش از 100 كارخانه‌ي توليد سولفات مس وجود دارد و سالانه 200000 تن از آن مصرف مي‌شود كه 4/3 آن در كشاورزي مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

[Borna66]

نقش سولفات مس در كشاورزي را مي‌توان به‌طور زير خلاصه كرد:

1- تهية Bordeauxو Burgundy.
2- كنترل بيماري‌هاي قارچي.
3- جبران كمبود مس در خاك.
4- جبران كمبود مس در جانوران.
5- افزايش و تحريك رشد مرغ‌هاي گوشتي.
6- عامل نابودي كرم‌ها و حلزون‌ها بويژه كرم كبد گوسفند.
كاربرد ديگر تركيبات مس:
- استات مس:

استات مس به عنوان عامل ضد قارچ به‌صورت محلول 1 كيلوگرم در 500 ليتر آب استفاده مي‌شود. طرز تهيه‌ي اين ماده از واكنش اسيد استيك بر مس، اكسيد مس، كربنات مس و سولفات مس بدست مي‌آيد. علاوه براين استات مس به عنوان كاتاليزور در بعضي واكنش‌هاي زيستي، شيميايي مانند رنگ‌آميزي پارچه و رنگ‌آميزي سراميك و غيره مورد استفاده واقع مي‌شود.

- اكسيد مس:
به‌صورت الكتريكي از مس و يا از واكنش بازها با سولفات مس بدست مي‌آيد. كاربرد آن به‌عنوان عامل ضد قارچ و همچنين پوشاننده‌ي دانه‌ها بوده و نيز در رنگ‌آميزي شيشه و چيني استفاده مي‌شود. علاوه براين براي جلوگيري از كثيف شدن تابلوهاي نقاشي و همچنين در صنعت رايون كاربرد دارد.

- كلريد مس:
از انحلال اكسيد مس در اسيد كلريدريك يا واكنش با كلر بدست مي‌آيد. كاربرد اصلي آن در صنعت نفت براي شيرين‌سازي نفت و براي تجزيه‌ي كاتاليزورها در فرآيندهاي شيميايي و همچنين نگهدارنده در صنعت چاپ و رنگ‌آميزي چيت است.
http://pnu-club.com/imported/2009/04/2263.jpg
كاربرد مس در رنگ‌آميزي شيشه http://pnu-club.com/imported/2009/04/297.gif
صابون‌هاي ساخته‌شده از تركيبات مس به‌عنوان عامل گندزدا مصرف مي‌شوند
http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif - اكسي كلريد مس:
از واكنش اسيد هيدروكلريد با مس يا اكسيداسيون محصولات سوسپانسيوني كلريدي بدست مي‌آيد و كاربرد اصلي آن به‌عنوان عامل ضد قارچ است.

- نيترات مس:
از انحلال كربنات مس در اسيد نيتريك بدست آمده و در سراميك‌سازي، آتش‌نشاني و عكاسي كاربرد دارد.

- سييانيد مس:
از واكنش سيانيد سديم و سولفات مس بدست مي‌آيد و در الكتروپلاتينگ مس استفاده مي‌شود.

- نفتنات مس:
از واكنش سولفات مس و اسيد نفتنيك در تركيب با يك باز ويا با گرم كردن اسيد نفتنيك حاصل شده و به عنوان نگهدارنده‌ي چوب و عامل گندزدا مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

- صابون مس:
از واكنش متقابل صابون محلول و سولفات مس ساخته مي‌شود. مقدار كمي از اين صابون‌ها مانند استرات مس، اولئات مس و ابيتات مس به عنوان عامل گندزدا مصرف مي‌شود و همچنين در روغن‌ها مورد استفاده دارند( کد:
www.copper.org
).

[Borna66]

مس و سلامتی...

مقدمه:

مس ماده‌اي عمومي است كه به‌طور طبيعي در محيط زيست موجود بوده و در ميان محيط و پديده‌هاي طبيعي گسترش يافته است. انسان‌ها به طور گسترده از مس استفاده مي‌كنند. به عنوان مثال از آن در صنايع و كشاورزي استفاده مي‌شود. به دليل افزايش توليد مس در طول دهه‌ي قبل مقدار مس در محيط‌زيست نيز افزايش يافته است. مس براي سلامتي گياه، حيوان و انسان ضروري است ولي افراط در مصرف آن نيز مي‌تواند براي سلامتي زيانبار باشد.

در سال 1996 سازمان بهداشت جهاني در همكاري با آژانس برنامه بين‌المللي ايمني شيميايي به اين نتيجه رسيد كه «اثرات كمبود دريافت مس بسيار خطرناك‌تر از ازدياد دريافت آن است».


مس در موارد زير حائز اهميت است:
حفظ عملكرد ايمني بدن و استحكام استخوان، رشد گلبول‌هاي قرمز و سفيد خون، متابوليسم كلسترول و گلوكز، هم‌ايستايي، جلوگيري از آسيب‌هاي التهاب و اكسيداتيو، حفظ سلامت قلب، انتقال و رونشيني آهن و رشد مغز.
آنزيم‌هاي خاصي كه براي عملكرد بدن ما جنبه‌ي حياتي دارند، به وجود مس نياز دارند.كمبود مس مي‌تواند سبب بروز مشكلاتي شود. در كودكان كمبود مس مي‌تواند منجر به تأخير و كند شدن رشد و نمو شود. در بزرگسالان كمبود مس باعث بروز مشكلات متعدد متابوليكي مي‌شود.


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2264.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2265.jpg

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif در مناطقي كه آب با لوله مسي انتقال داده مي‌شود، مي‌توان مس را به مقدار كم و به عنوان عامل ايمني وارد آب كرد. اين مقدار مس قادر است به جذب مقادير مورد نياز در رژيم غذايي كمك كند.

مس قادر است قارچ‌ها، باكتري‌ها و ويروس‌هاي تهديدكننده‌ي سلامتي شامل ارگانيسم‌هاي موجود در آب را از بين ببرد. مس به طور طبيعي و محيطي يك عنصر دوستانه است كه براي نگه داشتن آب قابل شرب از زمان‌هاي گذشته به كار برده شده است. به هر حال، اخيرا دانشمندان فوايد سلامتي استفاده از مس در لوله كشي خانه‌ها را كشف كرده‌اند
.
اثرات ضد ميكروبي مس دليل استفاده از اين عنصر در لوله‌كشي خانگي براي حفظ كردن آب آشاميدني پاك مي‌باشد. روش لوله‌كشي به وسيله مس براي مانع شدن از توليد ميكرواورگانيزم‌هاي آبي، از قبيل باكتري، ويروس، جلبك و انگل‌هاي عفوني، كه در آب‌هاي آشاميدني پديدار مي‌شوند و در لوله كشي خانگي اقامت دارند پديدار شده است. اين ميكرواورگانيزم‌ها مي‌توانند سلامتي انسان‌ها را به خطر بياندازند. شامل مريضي واگيردار، مرگ، عفونت و بيماري فلج اطفال.

اگر چه آب‌هاي آشاميدني عموما فاقد اورگانيزم‌هاي پاتوژنيك هستند اما ممكن است ويروس‌ها، باكتري‌ها و انگل‌ها در سيستم آب‌هاي آشاميدني عمومي رونق پيدا كنند. لوله‌كشي مس يك راه موثر براي حفاظت در برابر حضور اين اورگانيزم‌ها و امكان مريضي است. اثرات مثبت لوله‌كشي مس روي تخريب پاتوژن‌ها در حال تبديل شدن به سند و مدرك است حتي زماني كه پايه‌هاي مس در زير آب‌هاي قابل شرب هستند.
چون كه لوله‌كشي مس داراي خلل و فرج نيست، از آن مي‌توان به عنوان مانعي براي مواد پتروشيمي، حشره‌كش‌ها و آلوده كننده‌هاي آلي از تحت تاثير لوله قرارگرفتن و آلوده كردن آب‌ها استفاده كرد.

لوله‌كشي مس براي ده‌ها سال دوام دارد و 100% قابل بازيافت است. بنابراين، لوله‌كشي مس جزو مواد جامد زائد زمين نيست. کد:
www.activmediaresearch.com
)).

[Borna66]

نياز ما به مس چقدر است؟

ميزان مس مورد نياز يك فرد بزرگسال بين 50 تا 120ميلي‌گرم است. ميانگين دريافت مس در رژيم غذايي افراد بزرگسال در برخي كشورها بين 9/0 تا 2/2 ميلي‌گرم در روز مي‌باشد.( منبع: برنامه بين‌المللي مواد شيميايي: معيارهاي سلامت محيط زيست براي مس در سال 1996 IPCS برنامه مشتركي است كه محيط زيست سازمان ملل متحد، سازمان بهداشت جهاني و سازمان بين‌المللي كار مديريت آن را به عهده دارند). در بعضي از مناطق جهان مانند اروپا و ايالات متحده ميزان دريافتي مس پايين‌تر از سطح توصيه شده است. مقادير دريافتي مس به طور روزانه طبق توصيه سازمان بهداشت جهاني به شرح زير مي‌باشد:

• نوزادان از بدو تولد تا شش ماهگي: 30 تا 200 ميكروگرم به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن.
• نوزادان از شش ماهگي تا كودكان ده ساله: 80 تا 120ميكروگرم به ازاي هر كيلوگرم وزن.
• كودكان ده ساله به بالا و بزرگسالان: 30 تا 60 ميكروگرم به ازاي هر كيلوگرم وزن بدن.

• با آن كه حداكثر جذب مس از طريق دهان نامشخص است، با اين حال طبق توصيه سازمان مزبورحداكثر ميانگين مصرف آن در بزرگ‌سالان بايد بيشتر از چند ميلي‌گرم بوده و زياد نباشد (يعني بيش از 2 يا 3 ميلي‌گرم در روز).

(نكته: افرادي با اختلالات ژنتيكي كه پيشتر در مورد آن‌ها صحبت شد، ممكن است به مس به مقادير مختلف نياز پيدا كنند.)
منابع غذايي مس عبارتند از كبد و ساير قسمت‌هاي گوشت گاو، سبزيجات (سيب‌زميني، نخود، لوبيا، كاهو و گوجه)، غذاهاي دريايي (صدف خوراكي، ميگو، ماهي قزل‌آلا، سفره‌ماهي و ماهي تن)، شكلات، آجيل، غلات، بذرها و ميوه‌ها. براي برآوردن نياز نوزادان به مس، در اكثر فرمول‌هاي غذايي آنان از مس به عنوان مكمل استفاده مي‌شود کد:
www.activmediaresearch.com
)).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2266.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2267.jpg http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif مضرات استفاده از مس:
اين فلز در حالت پودري خطر آتش‌زايي دارد. به جز اين خطر شناخته شده، تمام تركيبات مس را بايد به چشم سم نگاه كرد. آلودگي حاصل از دود كارخانه‌هاي مس هم يك معضل است. قرارگرفتن در معرض گازها، غبارها و دودهاي ناشي از كارخانه‌هاي توليد مس ممكن است باعث بروز تب مس شده و به غشاي مخاطي بيني آسيب مي‌رساند. مسموميت ناشي از مس حاد باعث بروز بيماري ويلسون مي‌شود كه علائم مشخصه‌ي آن سيروز كبد، صدمه‌ي مغزي، صدمه به نيام عصب، بيماري كليوي و ته‌ نشين شدن مس در قرنيه‌ي چشم مي‌باشد. اجتماعاتي كه رژيم غذايي نامناسبي دارند در معرض خطر عواقب كمبود مس قرار مي‌گيرد. افراد داراي اختلالات ژنتيكي خاص مانند بيماري منكه (كه در آن بدن در جذب مس مورد نياز خود با مشكل مواجه است)، بيماري ويلسون (كه در آن بدن براي دفع مس مازاد بر نياز خود با مشكل مواجه مي‌شود) و بيماري ناشي از مسموميت مس (كه اثراتش شبيه بيماري ويلسون است) نسبت به كمبود يا ازدياد مس حساسيت دارند ( کد:
www.icsg.org
).
ثابت شده است كه خوردن حداقل 30 گرم سولفات مس كشنده است. مس موجود در آب آشاميدني با غلظتي بيش از 1 ميلي گرم در ليتر موجب لک شدن لباس‌ها و اقلام در آب مي‌گردد.مقدار بي‌خطرمس در آب آشاميدني انسان برحسب منبع آن متفاوت است اما مرز آن بين 5/1 تا 2 ميلي گرم در هر ليترمي‌باشد. بنابراين با تمامي ترکيبات مس بايد طوري رفتار شود گويي سمي هستند (مگر خلاف آن مشخص باشد) کد:
www.activmediaresearch.com
)).

[Borna66]

چگونه افراد در معرض خطر مس قرار مي‌گيرند؟
مس و تركيباتش معمولا در محيط وجود دارند. شما ممكن است با مس توسط تنفس هوا، خوردن غذا، يا نوشيدن آب‌هاي داراي مس تماس پيدا كنيد. همچنين ممكن است توسط برخورد پوست‌تان با خاك، آب، يا ديگر نمونه‌هاي مس‌دار در معرض مس قرار گيريد. وقتي كه مس با يك يا تعداد بيشتري مواد شيميايي مي‌پيوندد با تركيبات مختلفي شكل مي‌گيرد. اين عمل ممكن است به طور طبيعي يا به وسيله انسان انجام شود. تمام تركيبات پيدا شده در هوا، خاك و آب قوياً متاثر از گرد و غبار يا واقع‌در تركيب كاني‌ها هستند و به راحتي نمي‌توانند وارد بدن شوند. اين تركيبات مستقيماً در سلامتي انسان موثر نيستند.
مقدار مس پيدا شده در سطح و حجم آب عموماً خيلي كم است (حدود 4 ميكروگرم مس در يك ليتر آب يا حتي كمتر). به هر حال آب آشاميدني ممكن است درجه بالايي از مس حل شده را دارا باشد.
درجات بالاي مس در اثر برخورد آب با لوله‌هاي مسي و لوازم مس‌دار و توليد آب زنگ‌زده در چرخه‌ي توزيع آب به وجود مي‌آيد. اگر آب زنگ زده در سيستم لوله‌ها شش يا بيشتر از شش ساعت بي‌حركت باقي بماند ميزان مس ممكن است بيشتر از 1 Ug در ليتر (Ug واحد گرم مي‌باشد) شود. ميزان مس در آب آشاميدني با زنگ‌زدگي آب و طويل شدن مدت زمان راكد ماندن آن در تماس با لوله‌ها افزايش مي‌يابد کد:
www.activmediaresearch.com
)).

http://pnu-club.com/imported/2009/04/2268.jpg
لوله‌هاي مسيhttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2269.jpg
كبد غير سالم فرد داراي بيماري Wilson http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif اثرات سلامتي مس چيست؟

مس در رژيم غذايي ما براي سلامتي كامل لازم است. شما روزانه يك ميكروگرم مس مي‌خوريد و مي‌آشاميد. سهم آب آشاميدني به طور نرمال تقريبا 150 Ug در روز است. تاثيرات ناشي از نوشيدن آب داراي درجات مس بالا شامل:

1) قي كردن يا استفراغ كردن
2) اسهال
3) درد معده يا شكم
4) حالت تهوع مداوم
بچه‌هاي زير يك سال نسبت به بزرگ‌سالان داراي حساسيت بيشتري تسبت به مس هستند. تداوم مشاهده عوارض بالا (بيشتر از 14 روز) در اثر خوردن آب آشاميدني آلوده كه بيشتر از 1 Ug در ليتر مس دارد باعث ايجاد خطر براي كليه و كبد در كودك خردسال مي‌شود. افراد ديگر كه مستعد پذيرش چنين عوارضي هستند شامل افراد با كبد غير سالم يا داراي بيماري Wilson مي‌شوند.

چه مقدار مس بي‌خطر است؟
به طور ميانگين نوشيدن آبي كه كمتر از 5% از نياز روزانه ما به مس را تامين مي‌كند مناسب است. موسسه حفاظت محيطي ايالات متحده تشخيص داده كه ميزان مس موجود در آب قابل شرب نبايد بيشتر از 1300 Ug در ليتر باشد. اگر ميزان مس از اين سطح زيادتر نشود اثرات مغاير با سلامتي ديده نمي‌شود، در غير اين‌صورت ميزان مس بايد كاهش يابد کد:
www.activmediaresearch.com
)).

[Borna66]

اگر آب نوشيدني ما بيش از اندازه مس داشته باشد چگونه بفهميم؟
چون‌كه اثرات ضد سلامتي ناشي از خوردن آبي كه بيش از اندازه مس دارد نمايان مي‌شود، دانستن مقدار مس موجود در آب آشاميدني بسيار با اهميت است. شما مي‌توانيد يك آزمايش ساده را براي فهميدن مقدار مس موجود در آب آشاميدني خود قبل از واقعه طراحي كنيد. شما ممكن است اخطار رنگ آبي يا سبزآبي مربوط به زنگ زدگي را در اطراف لوله‌ها و وسايل مسي ديگر ببينيد. تنها روش براي اطمينان از ميزان مس موجود در آب آشاميدني، انجام آزمايش‌هاي آب است. توصيه مي‌شود كه يك آزمايشگاه قابل تاييد براي انجام تجزيه‌ي مس موجود در آب آشاميدني به كار برود.
اگر نتايج آزمايش ما نشان‌دهنده‌ي مقدار زياد مس باشد چه كار بايد بكنيم؟

ساده‌ترين و بهترين روش موثر براي كاهش دادن اثر مس اجتناب كردن در نوشيدن يا پختن غذا با آبي است كه بيشتر از 6 ساعت با لوله‌كشي خانگي شما تماس داشته است. روش ديگر براي كاهش دادن ميزان اثر مس خريداري بطري‌هاي آب آماده است کد:
www.activmediaresearch.com
)).



http://pnu-club.com/imported/2009/04/2270.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2271.jpg


مس را مي‌توان در بسياري از غذاها، آب‌ شرب و هوا يافت. به اين ترتيب ما هر روزه مقادير متنابعي مس را از طريق خوردن، نوشيدن و نفس كشيدن جذب مي‌كنيم. جذب مس در بدن ضروري است چون مس عنصري حياتي است كه براي سلامتي انسان ضروري است. اگرچه بدن انسان‌ها قادر است مقادير زياد كنسانتره‌هاي مس را در خود جذب كند، اما مقدار زياد آن ممكن است مشكلات بهداشتي فراواني براي انسان بوجود آورد.

اكثر تركيبات مس ته‌نشين مي‌شوند و با رسوب آب يا ذرات خاك پيوند برقرار مي‌كنند. تركيبات حلال مس بزرگ‌ترين تهديد براي سلامتي انسان به شمار مي‌روند. معمولاً تركيبات مس قابل حل در آب پس از استفاده از آن در كشاورزي در محيط زيست يافت مي‌شوند.
كنسانتره‌هاي مس در هوا معمولاً بسيار كم مي‌باشند به طوري كه مسي كه از راه تنفس جذب بدن مي‌شود، بسيار ناچيز است. اما مردمي كه در نزديكي كارخانه‌هاي ذوب فلزي كه كانه مس را به صورت فلز درمي‌آورد، زندگي مي‌كنند، در معرض كنسانتره‌هاي مس قرار مي‌گيرند.
مردمي كه در خانه‌هايي زندگي مي‌كنند كه هنوز لوله‌كشي‌شان مسي است، به نسبت ديگران در معرض مقادير بيشتري از مس قرار مي‌گيرند، چون به‌خاطر زنگ‌زدگي لوله‌ها، مس وارد آب شرب مي‌شود.

گاهي به‌طور اتفاقي در معرض مس قرار مي‌گيريم. در محيط كار سرايت مس به بدن مي‌تواند بيماري‌ شبيه آنفلونزا در بدن پديد آورد كه به آن تب فلز مي‌گويند. اين بيماري پس از دو روز برطرف خواهد شد و علت آن حساسيت شديد است. مصرف مقدار زياد مس ممكن است به كبد و كليه‌ها صدمه زده و حتي منجر به مرگ شود. سرطان‌زا بودن مس هنوز اثبات نشده است.

مقالات علمي فراواني وجود دارند كه رابطه‌ي بين قرارگيري طولاني مدت در معرض كنسانتره‌هاي مس و كاهش هوش در نوجوانان را نشان مي‌دهد. اين كه بايد نسبت به اين مساله نگران بود، موضوعي است كه به تحقيق بيشتر نياز دارد.

[Borna66]

مس به‌طور طبيعي و محيطي يك عنصر همگاني است كه براي نگه‌داشتن آب قابل شرب از زمان‌هاي گذشته به كار برده شده است. به هر حال، اخيراً دانشمندان فوايد سلامتي استفاده از مس در لوله‌كشي خانه‌ها را كشف كرده‌اند.

اثرات ضد‌ميكروبي مس دليل استفاده از اين عنصر در لوله‌كشي خانگي براي پاك نگه داشتن آب آشاميدني مي‌باشد. روش لوله‌كشي به وسيله مس براي مانع شدن از توليد ميكرواورگانيزم‌هاي آبي، از قبيل باكتري، ويروس، جلبك و انگل‌هاي عفوني، كه در آب‌هاي آشاميدني پديدار مي‌شوند و در لوله كشي خانگي اقامت دارند پديدار شده است. اين ميكرواورگانيزم‌ها مي‌توانند سلامتي انسان‌ها را به خطر بياندازند. شامل مريضي واگيردار، عفونت،

بيماري فلج اطفال و مرگ.

اگر چه آب‌هاي آشاميدني عموما فاقد اورگانيزم‌هاي پاتوژنيك هستند اما ممكن است ويروس‌ها، باكتري‌ها و انگل‌ها در سيستم آب‌هاي آشاميدني عمومي رونق پيدا كنند. لوله كشي مس يك راه موثر براي حفاظت در برابر حضور اين اورگانيزم‌ها و پيشگيري از مريضي است. اثرات مثبت لوله‌كشي مس روي تخريب پاتوژن‌ها اثبات شده است حتي زماني كه پايه‌هاي مس در زير آب‌هاي قابل شرب هستند.

چون كه لوله‌كشي مس منفذدار نيست، از آن مي‌توان به عنوان مانعي براي مواد پتروشيمي، حشره‌كش‌ها و آلوده كننده‌هاي آلي از تحت تاثير لوله قرار گرفتن و آلوده كردن آب‌ها استفاده كرد.

لوله‌كشي مس براي ده‌ها سال دوام دارد و 100% قابل بازيافت است. بنابراين، لوله‌كشي مس جزو مواد جامد زائد زمين نيست.
متوسط فراواني مس در انسان: 1000{قسمت در ميليون}.


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2272.jpghttp://pnu-club.com/imported/2009/04/2273.jpg

http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif يون‌هاي مس محافظ چين و چروك:


كمپاني‌هاي سازنده لوازم آرايشي با شور و اشتياق خاصي كارشان را در مورد مس شروع كردند زيرا آنها كشف كردند كه مس مرموزترين سلاح در برابر پير شدن است.
نوتروژن، ماري‌كي، اسكين بيولوژي، نووا، خيل و پروكيت تنها بعضي از كمپاني‌هايي هستند كه پشتيباني مهمي را از مس در كرم‌هاي ضد پيري شروع كرده‌اند.
نوتروژن اولين معرف كرم‌هاي ضد‌پيري در استراليا بود كه مس به صورت فعال در كرم‌هاي آن استفاده شده بود.
عقيده بر اين است كه مس در صورتي كه براي يك مدت طولاني در اطراف پوست بماند مي‌تواند براي پوست مفيد باشد. بعد از آن همه‌ي مصري‌ها آن را براي شفا دادن به كار بردند، اما علم مقدار زيادي از عوارض آن را در سن 70 سالگي فهميد زماني كه يك بيوشيميدان آمريكايي به نام دكتر loren pickart پپتيدهاي مس را كشف كرد.

در ابتدا كارهايش نشان مي‌داد كه تعدادي از پپتيدهاي مس كه شناخته شده بودند پروتئين همراه با مس را مي‌پوشانند كه اين عمل موثر در بهبود بخشيدن به جراحات پوست و زخم‌ها توسط كالجن و الاستين است، در حقيقت آنها يك بهبود دهنده سريع‌تر سلامتي را توليد كردند.
دليل پير شدن پوست اغلب بر اساس جراحت‌هاي سطحي است كه توسط باد، خورشيد، و پاك‌كننده‌هاي قوي اتفاق مي‌افتد، به همين دليل كالجن طبيعي پوست از بين مي‌رود، بنابراين استفاده از پپتيدهاي مس براي پوست منطقي به نظر مي‌رسد.
به نظر مي‌رسد كه پژوهش انجام شده پشتيبان عقيده فوق باشد.

يك متخصص امراض پوست در ايالات متحده عمل پپتيدهاي مس در برابر تاثير خطر راديكال‌هاي آزاد و توليد كالجن برانگيخته شده در پوست نرمال را پيدا كرده است. در حقيقت اين توليدات ضد پيري بهتر از مشابه‌شان مثل رنين كار مي‌كنند و باعث بهبود استحكام پوست مي‌شوند.
مطالعات ديگر نشان مي‌دهد كه آنها به ترميم پوست بعد از ضزبه خوردن توسط SLS كمك مي‌كنند، SLS يك پاك كننده معمولي پيدا شده در تعدادي شامپوها، تميز كننده‌ها و توليدات شستشو دهنده است.

اما دكتر پيكارت همه اين موارد را پشت سر گذاشت پيدا كردن وسيله آرايش پوستش راهي بود كه او در 1994 شروع كرده بود. وي چنين گفت كه براي سلامتي پوست و جواني دوباره، استفاده از كرم‌هاي مس‌دار بهترين روش است. ( کد:
www.copper.com
)

[Borna66]

مس و میکروب ها

يك وسيله جديد مهم در جنگ عليه ميكروب‌ها:

مركز كنترل بيماري‌هاي ايالات متحده (CDC)، بيان نمود كه گسترش بيماري‌هاي عفوني و اغلب كشنده در بيمارستان‌ها تهديدي بزرگ براي سلامتي بيماران مي‌باشد. براساس گزارش اين مركز تخمين زده مي‌شود كه عفونت‌هاي حاصله از وسايل استفاده شده، در سال باعث مرگ 88 هزار نفر در ايالات متحده‌ي آمريكا مي‌گردد.

CDC سعي دارد، براي اطمينان از سلامتي و ايمني بيماران، عمل‌هاي بهداشتي را بهبود بخشد. جستجوي جديد و مهمي وجود دارد كه نشان مي‌دهد مس و آلياژهاي آن، از قبيل برنز و برنج، مي‌توانند نقطه‌ي اتكاي با ارزشي عليه اين گونه بيماري‌ها باشند.
هر ساله 2 ميليون بيمار آلوده در بيمارستان‌هاي ايالات متحده به بهبودي كامل مي‌رسند. اكثر بيماري‌ها از برخورد مستقيم يا غير مستقيم با وسايل آلوده گسترش پيدا كرده‌اند. اين بيماران به طور خاصي معمولا تحت پرستاري واحدهايي بوده‌اند كه از تجهيزات شخصي استفاده مي‌كنند بدين طريق ميكروب‌ها خيلي راحت‌تر منتقل مي‌شوند.

يك تهديد بزرگ: باكتري مقاوم در برابر دارو
در اضافه مشكلات بايد گفت: بيماري‌هايي كه در بيمارستان منتقل مي‌شوند اكثراً در برابر داروهاي ضد ميكروبي مقاوم هستند. يكي از باكتري‌هاي مرگبار پيدا شده در بيمارستان‌هاي امروزي Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus (MRSA) است، كه Superbug ناميده مي‌شود. اين باكتري پاسخي در برابر آنتي‌بيوتيك‌هاي مرسوم نشان نمي‌دهد.

دكتر William Keevil و J.O.Noyce از دانشگاه Southampton در انگلستان اخيرا اكتشافات جديد و حيرت‌آوري را انتشار داده‌اند كه به پيشگيري از گسترش باكتري MRSA كمك مي‌كند.

در جلسه همه ساله جامعه ميكروبيولوژي آمريكا در ماه May گذشته، آنان گزارش دادند كه مس قادر است گسترش MRSA را توسط محدود كردن مدت زماني كه باكتري قادر به زنده ماندن بر روي سطح وسايل است متوقف كند.

مطالعه آنها نشان داد كه MRSA روي سطحي كه 99% از مس ساخته شده تنها قادر است 90 دقيقه زنده بماند، حال‌آنكه روي سطوح وسايل امروزي كه در بيمارستان‌ها استفاده مي‌شود و جنس آنها استيل ضد زنگ است 72 ساعت زنده مي‌ماند.



http://pnu-club.com/imported/2009/04/298.gif

باكتري Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus


http://pnu-club.com/imported/2009/04/2274.jpg

نمودار بالا قابليت زيست باكتري MRSA روي آلياژهاي مس و استيل ضد زنگ در 20 درجه سانتي‌گراد را نشان مي‌دهد.
رشد باكتري MRSA روي استيل ضد زنگ با رنگ آبي اما مرگ سريع روي آلياژهاي مس با رنگ قرمز مشخص شده


http://pnu-club.com/imported/2009/04/265.gif پيشگيري از توليد غذاي بيمار كننده:


مطالعه‌اي مشابه با آنچه كه در بالا گفته شد ثابت مي‌كند كه مس همچنين موثر در حذف Listeria Monocytogenes است. Listeria Monocytogenes باكتري است كه در خاك و آب توليد، و در غذاهاي آماده‌اي كه در بازار وجود دارد گسترش پيدا مي‌كند.
هر ساله حدود 500 نفر در اثر آلوده شدن به Listeria مي‌ميرند (نقل از CDC) و تقريبا 2500 نفر به اين بيماري مبتلا مي‌شوند. كشتن باكتري مثل Listeria يكي از دلايل توصيه به شستن سبزيجات و ميوه‌ها قبل از خوردن، همچنين پختن گوشت قرمز و مرغ به طور كامل مي‌باشد.
وقتي باكتري Listeria روي يك صفحه مسي، برونزي يا برنجي قرار مي‌گيرد، تنها 60 دقيقه زنده مي‌ماند. اما همين باكتري مي‌تواند بالاتر از چندين روز روي استيل ضد زنگ زنده بماند. وسيله‌اي كه در اغلب رستوران‌ها براي پختن غذا استفاده مي‌شود همين استيل ضد زنگ است.
به هر حال جستجو براي پيدا كردن و پيشنهاد روش‌هاي بهتر در درست كردن غذاهاي آماده، وسايل بيمارستان‌ها و ابزار استفاده شده در كار مثل دستگيره‌ي درب ادامه دارد و همچنان استفاده از مس و آلياژهاي مس مورد تاكيد بوده و به صورت يك رقابت با ارزش تبديل شده است. ( کد:
www.copper.org
).

[الهه5]

سلام دوستان اگه ميتونيد خيييييلي سريع جوابم بديد لطفا
گاز خرمايي رنگ از تركيب مس و اسيد نيتريك بر اثر چه چيزي متصاعد ميشود و چه مضراتي دارد؟؟؟
باسپاس...