گزارشی از بزرگترین معدن روباز ایران،مس سرچشمه نگین صنایع معدنی ایران

[XMEHRDADX 7514]

اشاره:

 

با عبور از استان‌هاي قم، اصفهان و يزد، استان كويري كرمان با ذخاير و ثروت‌هاي بي‌شمار خدادادي ظاهر مي‌شود. استاني با معادن متنوع فلزي، غيرفلزي و ذخاير معدني قابل توجه و چشمگير. در اين ميان، معدن و مجتمع مس سرچشمه، قلب مس كشور و بزرگ‌ترين توليدكننده مس ايران، در ۱۶۰ کیلومتری جنوب‌غربی كرمان و 50 کيلومتري جنوب رفسنجان خودنمايي مي‌كند. آنچه مي‌خوانيد‌، گزارش مختصري است حاوي آخرين اطلاعات از توليدات و اقدامات انجام شده در معدن و مجتمع مس سرچشمه:

 

 

ـ كلياتي درباره مس سرچشمه كرمان:

معدن مس سرچشمه كرمان، بزرگ‌ترین معدن روباز ایران، با برآورد ذخيره زمين‌شناسي بالغ بر 2 ميليارد تن سنگ سولفوري با ميانگين عيار 65/0 درصد، تغذيه‌كننده مجتمع مس سرچشمه بعنوان يكي از بزرگ‌ترین مجتمع‌های صنعتی معدنی كشور است. اين معدن روی کمربند جهانی مس واقع شده و از جنوب شرقي تا شمال غربي كشيده شده كه ساختار معدنی این منطقه بصورت چندبافتی يا پورفیری بوده و نوع سنگ منطقه از نوع گرانودیوریت و زمان تشکیل آن حدود ۲۵ میلیون سال پیش است.

 

 

ـ تاريخچه معدن:

 

اولین کارهای اکتشافی و پی‌جویی در اين معدن در سال 1345 توسط سازمان زمین‌شناسی کشور در این منطقه انجام شد. کارهای دقیق‌تر اکتشافی با حفاری‌هایی به‌طول ۱۲۰۰۰ متر ادامه یافت و سپس عملیات معدنكاری در آن با صدور پروانه اکتشاف به نام «شرکت سهامی معادن کرمان» آغاز شد. در سال ۱۳52 اين شرکت حفاري در معدن را آغاز كرد و توانست تا سال ۱۳۵۴، عملیات حفاری عمقی در شبکه‌های ۱۰۰ متری قائم و۵۰ متری زاویه‌دار را به انجام رساند. در همين سال‌ها، باطله‌برداري و كار ساخت كارخانه آغاز شد كه عمليات احداث آن در سال‌هاي ۱۳۶۰ تا ۱۳۶۲ به ترتیب واحدهای معدن و تغلیظ، ذوب و ریخته‌گری، استحصال مولیبدن و پالایشگاه به بهره‌برداري رسيدند.

 

مجتمع مس سرچشمه از بخش‌هاي توليدي مختلف، ازجمله معدن، تغلیظ، ذوب، پالایشگاه و ریخته‌گری‌ها و لیچینگ و بيوليچينگ تشكيل شده كه هم‌اكنون بعنوان بزرگ‌ترين تولیدکننده مس در ایران، تحت پوشش شرکت ملی صنایع مس ایران فعاليت مي‌كند.

 

 

ـ توليدات مجتمع:

 

در حال حاضر، از اين معدن روزانه حدود 80 هزار تن خاك سولفوري براي ارسال به كارخانه و حدود 120 هزار تن باطله هم جهت انتقال به دامپ‌هاي اوليه استخراج مي‌شود. کارخانه تغلیظ شماره 1 این کارخانه شامل سنگ‌شکن‌های ثانویه و ثالثیه، پرعیارکنی، مولیبدن، خشک‌کن و کارخانه پخت آهک است. سنگ استخراج شده از اين معدن در سنگ‌شکن ژيراتوري تا ابعاد زير 8 اينچ خرد شده و در انبار مواد دانه درشت ذخيره مي‌شود و سنگ‌هاي سولفوري با ابعاد زير 8 اينچ نيز به سمت سنگ‌شكن‌‌هاي مخروطي مرحله دوم و سوم هدايت شده و پس از خردايش، در انبار مواد نرمه ذخيره مي‌شود. مواد دانه‌ريز هم با نوار نقاله بداخل آسياها هدايت مي‌شود.

 

هم‌اكنون با 4 شيفت كامل فعاليت در اين مجتمع، ماهانه 20 هزار تن مس كاتدي با درجه خلوص 99/99 درصد توليد مي‌شود. توليد بخش تغليظ يك نيز سالانه 500 هزار تن كنسانتره اعلام شده است.

 

معاون بهره‌برداري مجتمع مس سرچشمه در زمينه توليدات مجتمع مي‌گويد: بيش از يك ميليارد تن ذخيره اين معدن است كه تاكنون افزون بر370 ميليون تن خاك سولفوري از آن برداشت و فرآوري شده است.

 

به گفته علي محمدي، در سال 89 حدود 23 ميليون تن خاك معدن فرآوري شده و به كارخانه تغليظ ارسال شده است.

 

 

ـ بخش‌هاي مختلف مجتمع:

 

معاون بهره‌برداري مجتمع مس سرچشمه با اشاره بوجود 5 بخش اصلي در اين مجتمع شامل معدن،‌ تغليظ،‌ ذوب،‌ پالايشگاه و ليچينگ، درباره توليدات اين بخش‌ها مي‌گويد: در كارخانه تغليظ قديم حدود 42 هزار تن خاك فرآوري شده و حدود380 هزار تن كنسانتره با عيار 17/32 توليد مي‌شود. در كارخانه تغليظ جديد حدود 900 تن بر ساعت ظرفيت توليد وجود دارد كه حدود 180 و 190 هزار تن كنسانتره با عيار 28/0 درصد توليد مي‌كند. وي خلوص مس توليدي اين مجتمع را 99/99 درصد اعلام مي‌كند.

 

محمدي با اشاره بوجود حدود 2/0 درصد موليبدن در سنگ معدن سرچشمه مي‌افزايد: واحد موليبدن نيز در جنب تغليظ مستقر و روزانه حدود 10 تا 15 تن موليبدن با عيار 54 درصد از آن استحصال مي‌شود.

 

به گفته محمدي،‌ در كارخانه ذوب هم، در كوره‌هاي ريور هر روز 1255 تن كنسانتره شارژ مي‌شود و آند توليدي مجتمع هم براساس ظرفيت كارخانه، سالانه حدود 145 هزار تن است. در ظرفيت بخش پالايشگاه مجتمع هم سالانه حدود 158 هزار تن است كه با دانسيته 210 كار مي‌كند.

 

در ريخته‌گري پيوسته، ظرفيت توليد سالانه مفتول مسي 8 ميلي متري 107 هزار تن است كه اگر سه شيفت فعاليت داشته باشد، حدود 157 هزار تن توليد خواهد داشت و در ريخته‌گري نيمه پيوسته نيز سالانه 130 هزار تن بيلت و 41 هزار تن اسلب توليد مي‌شود.

 

براساس اعلام معاون بهره‌برداري اين مجتمع، پيش از راه‌اندازي بخش ليچينگ و بيوليچينگ مجتمع،‌ حدود 127 ميليون تن سنگ اكسيدي با عيار 62/0 درصد انباشت شده بود كه با احداث ليچينگ،‌ همه اين سنگ‌هاي اكسيدي، فرآوري شده و اكنون از سنگ‌هاي كم عيار استفاده مي‌شود، به‌طوري‌كه در سال‌هاي قبل، 8 هزار تن و امسال 12 هزار تن سنگ كم عيار براي فرآوري روانه بخش ليچينگ مجتمع شد.

 

محمدي ضمن تشريح استخراج به روش ميكروبي يا بيوليچينگ خاطرنشان مي‌كند: در فرآيند بيوليچينگ با استفاده از ميكروارگانيزم‌هاي فلزات، از كانسنگ مربوطه فرآوري صورت مي‌گيرد. در اين روش، باكتري‌ها عامل اكسيداسيون و سبب انحلال كانه مي‌شوند.

 

وي مي‌افزايد: از آنجا كه عيار معادن در كل جهان كاهش يافته، اين روش مقرون بصرفه‌تر بوده و سرمايه‌گذاري جاري با استفاده از اين روش نيز بسيار كمتر است.

 

به گفته محمدي،‌ در اين روش، روي فلزات انحلال انتخابي صورت مي‌گيرد، انرژي نيز مصرف بهينه دارد و بدليل آنكه پساب‌هاي آن قابل بازيافت است،‌ مسائل زيست‌محيطي نيز در اين روش بهتر رعايت مي‌شود.

 

وي تصريح مي‌كند: 20 درصد مس جهان در سال 2009 با اين روش استحصال شده است.

 

 

ـ بومي‌سازي مجتمع:

 

معاون بهره‌برداري مجتمع مس سرچشمه اظهار مي‌دارد: از سال‌هاي قبل، بحث ساخت داخل را در مجتمع داشتيم، اما از سال 84 يا 85، بالغ بر 6 هزار قطعه ساخت داخل انجام شده و گردش قطعات مجتمع در سال حدود 27 تا 28 هزار قطعه است كه 50 درصد آن كاملا ساخت داخل بوده و 50 درصد باقيمانده آن يا استفاده از قطعاتشان كاهش يافته، يا نياز به ساخت داخل براي آن احساس نمي‌شود و يا توليد اين قطعات در داخل كشور مقرون بصرفه اقتصادي نيست.

 

وي در تشريح ميزان بي‌نيازي بخش‌هاي مختلف مجتمع به قطعات خارجي يادآور مي‌شود: در واحد ريخته‌گري، 90 درصد قطعات ساخت داخل است كه تا پايان امسال اين ميزان به 95 درصد خواهد رسيد. در واحد قطعات لاستيكي هم تا پايان امسال توليد داخلي قطعات به بيش از 95 درصد افزايش مي‌يابد. قطعات برقي و الكترونيكي مجتمع نيز حدود 60 درصد ساخت داخل است.

 

وي در ادامه مي‌افزايد: حدود 50 درصد توليد مواد شيميايي نيز در داخل انجام مي‌شود، بنحوي‌كه هم‌اكنون، از 6 ماده پرمصرف در مجتمع، 3 ماده داخلي شده و بقيه نيز درحال بومي‌سازي است و بيش از 96 درصد قطعات مكانيكي هم به همت متخصصان داخلي توليد مي‌شود. محمدي تصريح كرد: با توجه به تحريم‌ها مشكل زيادي در تهيه قطعات مورد نياز وجود ندارد. همچنين كميته‌اي متشكل از اداره سفارشات بازرگاني و مصرف‌كنندگان در بخش‌هاي مختلف، داير شده كه با همكاري يكديگر، برنامه‌هاي ساخت داخل را تنظيم مي‌كنند.

 

اين تمهيدات موجب شده كه در زمان اورهال، در هيچ شرايطي مشكلي وجود نداشته باشد، زيرا بيش از 95 درصد اين قطعات ساخت داخل در زمان اورهال‌ها به كار گرفته مي‌شود.

 

 

ـ بحث محيط‌زيست:

 

متوليان و مسئولان مجتمع مس سرچشمه در بحث محيط‌زيست و منابع طبيعي رعايت كامل مقررات را مد نظر داشته و ارتباط تنگاتنگي نيز با سازمان‌هاي محيط‌زيست برقرار كرده‌اند.

 

در اين راستا مي‌توان به ساخت كارخانه اسيد 100 هزار تني در بخش ذوب اشاره كرد. حدود 40 هكتار فضاي سبز نيز در داخل مجتمع و 144 هكتار در خارج از مجتمع تعبيه شده است.

 

 

ـ وضعيت اسکان:

 

از نظر تسهیلات زندگی در اين معدن، یک شهرک با ۲۵۰۰ واحد مسکونی برای خانواده‌ها با مساحتی معادل 280 هزار مترمربع زیربنا برای سکونت ۲۵۰۰ خانوار احداث شده، این شهرک تسهیلات آموزشی از قبیل مهدکودک و کودکستان تا دبیرستان، فروشگاه، رستوران، استادیوم ورزشی، بانک و ... و سرویس‌های ایاب و ذهاب براي کارکنان دارد و ادارات تامين اجتماعي و بيمه‌هاي ديگر نيز در اين شهرك داير هستند.

 

منبع نشریه معدن و توسعه

[.MohammadReza. 19850]

مرسی مهندس

از میزان طلایی که اینجا استخراج میشه هم اطلاع داری؟

اینکه چند درصد سود معدن از استخراج طلاست؟

[XMEHRDADX 7514]

مرسی مهندس

از میزان طلایی که اینجا استخراج میشه هم اطلاع داری؟

اینکه چند درصد سود معدن از استخراج طلاست؟

باشه ،اگه در ادامه تاپیک نبود ،دقیقشو پیدا میکنم و میگم

[XMEHRDADX 7514]

ذخيره و استخراج معدن:

ذخيره‌ي نهشته روباز (OpenPit) معدن 740 ميليون تن با عيار 0.78% مس، 0.03% ‌موليبدن 0.27 ppm طلا، 1.14 ppm نقره، 1.2 ppm نيكل و 0.9 ppm كبالت است و كل ذخيره زمين‌شناسي آن 1.2 ميليارد تن با عيار 0.69 درصد مس مي‌باشد. از اين ذخيره 100 ميليون تن آن داراي عيار 1.5 درصد مس است كه شامل يك بلانكت غني شده از كالكوسيت بوده و ضخامت متوسط آن به 40 متر مي‌رسد. ذخيره نهشته اكسيدي 27 ميليون تن برآورد شده‌است كه با روش SX_EW فرآوري مي‌شود. اين زون با ضخامت 26 متر شامل كاني‌‌هاي كوپريت، مالاكيت و آزوريت است. ذخيره احتمالي معدن نيز 1200000 هزارتن و ذخيره قطعي آن 826500 هزار تن برآورد شده كه بزرگترين معدن مس ايران و قابل مقايسه با معادن بزرگ دنيا چون چوكي‌كاماتا در شيلي و بينگهام در آمريكا مي‌باشد (پرند و همكاران، 1376).

بهره‌برداري از معدن مس سرچشمه به‌صورت روباز و طراحي اوليه‌ي آن توسط شركت آناكاندا انجام شده ‌است. شيب ديواره‌ي معدن 30 درجه و حداكثر شيب جاده در داخل آن 8 درجه در نظر گرفته شده‌ است. عرض و ارتفاع پله‌هاي معدن به‌ترتيب 8.75 و 12.5 متر مي‌باشد. بسته به استحكام سنگ معدن بازاء هر 4 تا 8 يا 12 پله، يك پله‌ي ايمني ساخته مي‌شود كه در اين‌صورت شيب معدن از 30 درجه به 37 درجه و بالاخره به 41 درجه خواهد رسيد. نقشه بهره‌برداري از معدن در مراحل روزانه، ماهانه، يك ساله، سه ساله، 5 ساله، 7 ساله، 10 ساله، 15 ساله و 20 ساله تهيه شده ‌است. چال‌زني با مته‌هاي 9 اينچي در شبكه‌هاي 9.5*7.5 متر و آتش‌باري با استفاده از آنفو انجام مي‌شود. عمق چاهها بين 14 تا 14.5 متر مي‌باشد و از انفجار هر چال حدود 2000 تن سنگ معدن بدست مي‌آيد. بارگيري با شاول با ظرفيت 9 متر مكعب( در حدود 15 تن ) و باربري توسط كاميون با ظرفيت 120 تن انجام مي‌گيرد. ميزان استخراج معدن در روز 100000 تن مي‌باشد كه 44000 تن از آن به‌عنوان ماده معدني با عيار 1.12 درصد وارد سنگ‌شكن اوليه مي‌شود و بقيه به‌عنوان باطله در محل‌هايي كه براي اين منظور در نظر گرفته‌شده، ريخته مي‌شوند (پرند و همكاران، 1376).

 

 

 

[XMEHRDADX 7514]

مجتمع صنعتي مس سرچشمه:

اين مجتمع در حال حاضر در حال توليد مس كنستانتره مي‌باشد و بخش‌هاي مختلف آن عبارتند از:

1- كارخانه‌ي تغليظ 2- كارخانه‌ي ذوب 3- پالايشگاه و ليچينگ 4- كارخانجات ريخته‌گري پيوسته و نيمه پيوسته.

محصول اين بخش‌ها به ترتيب شامل سنگ سولفيدي، كنستانتره مس و موليبدن، مس بليستر و آند، مس كاتد و لجن‌هاي حاوي طلا و نقره و عناصر ارزشمند ديگر و همچنين اسلب، بيلت و مفتول است.

كارخانه‌ي تغليظ:

اين كارخانه شامل سنگ‌شكن‌هاي ثانويه و ثالثيه، پرعياركني، موليبدن، *****، خشك‌كن و كارخانه‌ي پخت آهك مي‌باشد و در دي‌ماه 1360 راه‌اندازي شده است.

سنگ‌شكن‌هاي ثانويه و ثالثيه: سنگ سولفوري با ابعاد 8 اينچ از طريق خوراك‌دهنده‌هاي زنجيري زير انبار درشت، به سمت سنگ‌شكن‌هاي مخروطي هدايت مي‌شود و پس از خردايش با ابعاد 80 درصد زير نيم اينچ در انبار نرمه با ظرفيت 38000 تن ذخيره مي‌گردد.

پرعياركني: خاك نرمه توسط نوار نقاله با ظرفيت حداقل 41165 تن در روز به داخل آسياب‌ها هدايت مي‌گردد. پس از دانه‌بندي توسط سيليكون‌ها، سرريز آن‌ها به شكل دوغاب به سلول‌هاي فلواسيون وارد مي‌گردد. اين واحد براساس طرح براي توليد روزانه 1348 تن كنسانتره‌ي مس و موليبدن با عيار ميانگين 17/32 درصد طراحي شده‌است.

 

 

كارخانه‌ي ذوب:

اين واحد شامل انبار كنسانتره، سيستم آماده‌سازي خوراك كوره‌هاي ريورب، ديگ‌هاي بخار، كوره‌هاي مبدل، كوره‌هاي آند و چرخ‌هاي ريخته‌گري است. مس حاصل از فرآيند فلوتاسيون با عيار 33% مس، همراه با 30% سيليس به‌عنوان سرباره ساز و اكسيد كلسيم به‌عنوان كمك ذوب، خوراك ورودي را تشكيل مي‌دهد. خوراك وارد كوره‌ي ريورب با ظرفيت 750 تن در روز مي‌گردد و خروجي از كوره به‌صورت مس مات با عيار 41% وارد كوره‌ي كنورتور (كوره‌ي مبدل) مي‌شود. كوره‌ي ريورب به ابعاد 35 متر طول، 9.7 متر عرض و 4 متر ارتفاع مي‌باشد.افزايش سيليس به‌عنوان روان‌ساز منحصر به تبديل آهن پيريتي به (FeO)2Sio2 مي‌شود و در اين مرحله كه به آن دمش سرباره اطلاق مي‌شود، از مس مات جدا مي‌گردد. بعد از مرحله‌ي سرباره‌سازي، مرحله‌ي دمش مس مي‌باشد. در مرحله‌ي دمش مس، مس با اكسيژن وارد واكنش مي‌شود. مس حاصله از اين مرحله، مس حفره‌دار يا بليستر ناميده مي‌شود.

سرباره‌ي حاصل از كوره‌ي كنورتور، به‌عنوان بار در گردش به كوره‌ي ريورب منتقل شده و مس بليستر نيز به كوره‌هاي آند انتقال مي‌يابد، كه اين مرحله تصفيه حرارتي ناميده مي‌شود و بازاء هر 6- 5 تن مس مات ورودي، 1.75 تن مس حفره‌دار بدست مي‌آيد. در كوره‌هاي آند دو مرحله اكسيداسيون - احياء انجام مي‌شود. در ماده ورودي، مقداري سولفيد مس وجود دارد كه همراه مس بليستر با عيار 97.5-95.5% مي‌باشد. ابتدا با اعمال حرارت، گوگرد موجود در مس به‌صورت اكسيد حذف مي‌گردد. در مرحله اكسيداسيون مرتباً عمل نمونه‌گيري انجام مي‌شود تا ميزان اكسيژن محاسبه گردد. بعد از عمل اكسيداسيون، عمل احيا با گاز بوتان انجام مي‌شود. در ابتداي مرحله احياء ميزان اكسيژنppm 6000 مي‌باشد ولي با دميدن بوتان، ميزان اكسيژن بهppm 600 كاهش مي‌يابد و ميزان گوگرد به 0.0001% تقليل مي‌يابد. در مرحله‌ي تصفيه‌ي حرارتي ، محصول خروجي مس داراي عيار 99-98.5% خواهد بود. مس مذاب خروجي از كوره‌ي آندي وارد مرحله‌ي ريخته‌گري مي‌شود، در مرحله‌ي ريخته‌گري جهت جلوگيري از چسبندگي ماده‌ي مذاب به كف قالب از سولفات باريم استفاده مي‌شود (پرند و همكاران، 1376).

[XMEHRDADX 7514]

پالايشگاه و ريخته‌گري‌ها:

واحد پالايشگاه شامل سالن الكتروليز و بخش‌هاي ريخته‌گري پيوسته و نيمه‌پيوسته مي‌باشد. ظرفيت سالن الكتروليز 158000 تن مس كاتد در سال با درجه‌ي خلوص 999/99 درصد است. ريخته‌گري‌ها از نوع پيوسته و نيمه‌پيوسته مي‌باشند. در ريخته‌گري پيوسته، مفتول مسي 8 ميلي‌متري توليد مي‌گردد كه ظرفيت آن با دو شيفت كاري 107000 تن در سال بوده و در ريخته‌گري نيمه‌پيوسته، اسلب (شمش مسي با ابعاد 7/12×66×730 سانتي‌متر) و بيلت (شمش استوانه‌اي شكل مسي با قطر 25 سانتي‌متر و طول 730 سانتي‌متر) توليد مي‌شود.

طرح ليچينگ:

سنگ معدن بخش اکسيده طي ساليان گذشته در دو محل مختلف انبار شده است. حجم بسيار زياد سنگ معدن انباشته شده و نبود امکانات استخراج مس از اين سنگ‌ها با تجهيزات موجود در مجتمع مس سرچشمه، شرکت صنايع مس ايران را بر آن داشت تا ضمن کسب فن‌آوري جديد استحصال مس، زمينه‌ي انتقال آن را به کشور فراهم کند. به‌ همين منظور در سال 1371 شرکت ملي صنايع مس ايران پس از مطالعات لازم، روش هيدرومتالورژي " Hydro Metallurgy " را که از اوائل دهه‌ي 70 ميلادي در صنعت مس رواج يافته است برگزيد. براساس مطالعات انجام شده روش‌هاي مختلف فرآوري مس مورد بررسي قرارگرفت در نهايت روش انحلال کپه‌اي" Heap Leaching " مناسب تشخيص داده شده و با توجه به ذخيره‌ي سنگ‌ها و عيار آن و نرخ بازگشت سرمايه و سرمايه‌گذاري مورد نياز، ظرفيت توليد 14 هزار تن ورق مس تعيين گرديد. اين طرح بوسيله‌ي كارشناسان و تكنسين‌هاي متخصص و متعهد ايراني طي مدت 3 سال به بهره‌داري رسيد و در تير ماه سال 1376 كارخانه ليچينگ افتتاح شد و عملا كار خود را آغاز نمود.

نمایی از کوره ذوب

 

 

نمايي از تيكنر در حال آب‌گيري كنسانتره‌ي سلول‌هاي كلينر

 

طرح ليچينگ که برمبناي روش نوين (‌هيدرومتالورژي‌) بنا شده، ضمن بکارگيري سنگ‌هاي اکسيده در مورد سنگ‌هاي سولفوره کم عيار نيز قابل استفاده است. با اين روش، به لحاظ سرمايه‌گذاري کمتر و حذف مشکلات زيست‌محيطي و با انتقال فن‌آوري آن به کشور زمينه‌ي بکارگيري آن در ساير معادن به‌ويژه در معادن کوچک که به دلايل اقتصادي احداث روش‌هاي حرارتي در آن مقرون به صرفه نيست، فراهم مي‌آيد.

در روش هيدرومتالورژي، چون عملکرد سيستم در دماي پائين صورت مي‌گيرد (40 درجه سانتيگراد‌)، هيچ نوع آلاينده‌ي گازي وجود نخواهد داشت و با توجه به اينکه لايه‌ي زيرين بستر، نفوذناپذير و مجهز به سيستم نشت‌ياب بوده در نتيجه جلوي نفوذ محلول‌هاي اسيدي را به محيط اطراف مي‌گيرد. کليه‌ي محلول‌ها نيز در سيکل بسته قرار ‌داشته و مجدداً مورد استفاده قرار مي‌گيرند بنابراين آلودگي زيست‌محيطي در اين روش تقريباً به صفر مي‌رسد (پرند و همكاران، 1376).

مراحل فرآيند ليچينگ:

به‌طور کلي فرآيند ليچينگ شامل سه مرحله اصلي به‌شرح زير است: 1- واحد انحلال کپه‌اي 2- واحد استخراج با حلال 3- واحد احياي الکتريکي مس

واحد انحلال کپه‌اي يا تپه‌اي (Heap Leaching):

اين واحد در شمال شرقي معدن مس سرچشمه واقع شده و داراي سطحي معادل 240 هزار متر مربع مي‌باشد. برروي سنگ‌هاي اکسيد مس پس از بارريزي و تسطيح و لوله‌گذاري، اسيد سولفوريک رقيق (30 گرم در ليتر‌) به روش قطره‌اي پاشيده مي‌شود. محلول آب و اسيد هنگام عبور از سنگ معدن، مس موجود را در خود حل مي‌کند و محلول حاوي مس توسط لوله‌هاي جمع‌آوري که در زير توده‌هاي سنگ اسيدي تعبيه شده، جمع آوري و به حوضچه‌اي مخصوص هدايت مي‌شود.اين محلول که حاوي 3.5 گرم در ليتر مس و ناخالصي‌هايي از قبيل آهن، نيکل، سيليس، آلومينيم و گوگرد مي‌باشد، توسط خط لوله‌اي به قطر 400 ميلي‌متر و بطول 4.5 کيلومتر به واحد استخراج با حلال (SX) منتقل مي‌شود (پرند و همكاران، 1376).

[XMEHRDADX 7514]

واحد استخراج با حلال (Solvent Extraction) يا SX:

از آنجايي‌که محلول حاوي مس با غلظت 3.5 گرم در ليتر، به‌دليل غلظت کم مس و حضور ديگر ناخالصي‌ها، براي استفاده مستقيم در واحد احياي الکتريکي مناسب نيست، لذا محلول سولفات مس توليد شده در واحد انحلال به‌صورت انتخابي و توسط ماده آلي جاذب، جذب و با غلظت حدود 48 گرم در ليتر به واحد احياء الکتريکي انتقال مي‌يابد. بدين ترتيب که ابتدا به محلول سولفات مس يک ماده‌ي آلي افزوده مي شود و بنا به جذب انتخابي، مس از فاز آبي خارج شده و به فاز آلي وارد مي‌شود. سپس با بالا بردن اسيديته، مس بار ديگر از فاز آلي به فاز آبي انتقال مي‌يابد که در اين مرحله فاز آلي مجدداً وارد چرخه مي‌شود و جداسازي مس را از فاز آبي ادامه مي‌دهد. مرحله بازگرداندن مس از فاز آلي به فاز آبي به عهده‌ي واحد دفع است. باطله‌ي خروجي از کارخانه توسط خط لوله‌اي به‌طول 4.5 کيلومتر بار ديگر به واحد انحلال بازگردانده مي شود و برروي سنگ‌هاي اکسيده، پاشيده مي‌شود (پرند و همكاران، 1376).

واحد احيا‌ي الكتريكي مس (Electro Winning) يا EW:

سولفات مس پس از رسيدن به غلظت مورد نظر (48 گرم در ليتر) و افزودن مواد لازم از قبيل سولفات كبالت و گوار (Guar) با پمپ‌هاي مخصوص به واحد احياي الكتريكي فرستاده و وارد سلول‌هاي احيا مي‌شود كه حاوي آند سربي و كاتد‌هاي فولاد ضد زنگ مي‌باشد. در هر سلول آندها و كاتدها با هم موازي بوده و بر اثر واكنش‌هاي شيميايي، مس از محلول جداشده و بر سطح كاتد مي‌نشيند. محلول سولفات مس با از دست دادن حدود 5 گرم در ليتر مس در واحد احيا بار ديگر به چرخه واحد استخراج با حلال SX بازمي‌گردد (پرند و همكاران، 1376).

 

نمایی از تاسیسات کارخانه مولیبدن

 

نمایی از سلولهای الکترووبنینگ واحد استخراج حلال

 

كارخانه‌ي موليبدن:

در اين معدن به‌دليل وجود موليبدنيت در سنگ استخراج شده هنگام فرآوري مس، موليبدنيت نيز در كنستانتره مس سولفوره تجمع مي‌يابد. با توجه به عيار نسبتاً بالاي موليبدن در اين كنستانتره جهت جدايش و بازيابي موليبدن، كارخانه فرآوري موليبدن براساس طرح توليد روزانه 10 تن كنسانتره‌ي موليبدنيت با ميانگين عيار 54% موليبدنيت، در خرداد 1362 طراحي و راه‌اندازي شده است .

براساس طرح اوليه كارخانه براي بازيافت كانه هاي سولفوري و آهن استفاده از تركيبات سيانوري در نظر گرفته شده بود، اما هم اكنون به علت عدم امكان مهار پساب سيانيدي و احتمالاً ايجاد مشكلات زيست محيطي اين سامانه به سامانه‌ي استفاده از معرف هاي سولفيدي تغيير كرده است.

قابل ذكر است كه تركيب كنستانتره موليبدنيت عرضه شده در بازار بايستي با استانداردهاي تعيين شده در مورد برخي عناصر ناخالص از جمله مس، سرب، فسفر و آرسنيك مطابق باشد.

در حال حاضر كنسانتره‌ي مس و موليبدن پس از آب‌گيري در تيكنرهاي مس- موليبدن وارد كارخانه‌ي موليبدن مي‌گردد. در اين مرحله پس از فلوتاسيون و آسياب مجدد، كاني موليبدنيت از كاني‌هاي مس جدا شده و به صورت كنسانتره‌ي موليبدنيت درآمده و پس‌ از خشك‌شدن بشكه‌گيري مي‌شود. كنسانتره‌ي مس جداشده از موليبدنيت نيز به صورت دوغاب به تيكنرهاي مس، تحويل شده كه پس از ***** و خشك‌كردن به انبار كنسانتره و يا به محل آماده‌سازي خوراك كوره‌هاي ريورب تحويل مي‌شود.

بازيابي سلنيم از لجن پالايشگاه مس سرچشمه:

عنصر سلنيم يكي از محصولات جانبي كارخانه‌هاي تصفيه‌ي مس مي‌باشد كه داراي كاربردهاي زيادي در زمينه‌هاي مختلف نظير الكترونيك، متالورژي، رنگ‌سازي، شيشه‌سازي و غيره مي‌باشد. منبع اصلي تهيه اين فلز لجن آندي حاصل از تصفيه‌ي مس‌ است. در مجتمع مس سرچشمه سالانه 200 تن لجن آندي توليد شده كه بالغ بر 20 تن سلنيم از آن توليد مي‌شود. با استحصال اين فلز از هدر رفتن آن، آلودگي محيط زيست و واردات آن جلوگيري مي‌شود. روش مورد استفاده براي بازيابي سلنيم، تشويه قليايي مي‌باشد. در اين روش لجن، با كربنات سديم مخلوط شده و سپس تشويه مي‌گردد. سلنيم با اين نمك تركيب شده و توليد سلنات سديم مي‌نمايد، پس از انحلال اين تركيب در آب محلول صاف شده و متبلور مي‌گردد. با احياي سلنات سديم و انحلال مجدد آن در آب، سلنيم با درجه‌ي خلوص 99% به‌دست مي‌آيد.

[XMEHRDADX 7514]

طرح‌هاي مس سرچشمه:

فاز اول طرح توسعه‌ي مس سرچشمه از 8 طرح تشکيل شده و فاز 2 آن نيز شامل 7 طرح مجزا بوده و ميزان سرمايه‏گذارى فاز اول و دوم به ترتيب 1.6 ميليارد دلار و 710 ميليون دلار اعلام شده است. هدف از اجراى طرح توسعه‌ي عظيم مجتمع مس سرچشمه، رسيدن به ظرفيت توليد 350 هزار تن در پايان برنامه‌ي چهارم توسعه‌ي کشور است. البته 280 هزار تن از اين ميزان در فاز اول و تا پايان برنامه‌ي سوم به بهره‏بردارى رسيده است. ادامه‌ي طرح‏هاى توسعه در بلندمدت منوط به نتايج حاصل از اکتشافات معادن مس در ايران است که البته به‌طور هم‌زمان عمليات مزبور، در جريان مطالعه و بررسى قرار دارد. وزير صنايع و معادن نيز اعلام کرده است: ظرفيت صنايع مس کشور تا پايان سال جارى به 280 هزار تن خواهد رسيد (هفته‌نامه‌ي گسترش صنعت، 26/8/1383).

1- طرح توسعه‌ي معدن:

اين طرح با هدف افزايش عمر معدن و همچنين افزايش استخراج خاك معدني به ميزان سالانه 14 ميليون تن طي دوفاز (هر فاز 7 ميليون تن افزايش ظرفيت) از تيرماه 76 آغاز شده ‌است. با انجام اين طرح در فاز اول ظرفيت كل استخراج خاك سولفوري معدن مس سرچشمه به 21 ميليون تن در سال و با اجراي فاز دوم طرح، ظرفيت استخراج ساليانه به 28 ميليون تن خواهد رسيد. سرمايه‌گذاري اين طرح در دو بخش باطله‌برداري و گسترش معدن و خريد ماشين‌آلات معدن مجموعاً رقمي معادل 190 ميليون دلار خواهد بود كه 65 ميليون دلار آن براي خريد ماشين‌آلات و 125 ميليون دلار آن براي طراحي و برداشت حدود 200 ميليون تن باطله و گسترش معدن مورد نياز مي‌باشد.

 

نمایی از کوره آند و چرخ ریخته گری

 

 

نمایی از معدن مس سرچشمه

 

2_ طرح توسعه‌ي تغليظ:

اين طرح با هدف افزايش توليد کارخانه تغليظ موجود در مجتمع مس سرچشمه و به ميزان سالانه 160 هزار تن کنسانتره، 28 درصد در نظر گرفته شده علاوه بر آنکه سالانه 1600 تن کنسانتره‌‌ي موليبدن 55 درصد به عنوان محصول جانبى اين طرح، توليد خواهد شد. سرمايه‏گذارى صرف شده در اين طرح به ميزان 520 ميليارد ريال و 127 ميليون دلار بوده که از ارديبهشت سال 78 آغاز شده است. مهندسي پايه توسط شرکت Svedala و طراحى تفصيلى و مشاوره مهندسى توسط شرکت ايرتيک انجام شده است. مجموعه طرح، شامل تامين تجهيزات خارجى و داخلى، نظارت بر نصب و فعاليت‏هاى سيويل مشتمل بر احداث ساختمان‏هاى خردايش، فلوتاسيون و کارگاه‏هاى صنعتى در مساحتى بالغ بر 12 هزار مترمربع انجام شده است.

نصب و راه‏اندازى تجهيزات، تحت نظارت شرکت ABB و Svedala بوده و فعاليت‏هاى بخش نصب و سيويل به عهده کنسرسيوم صنايع بتون و سرمايه‏گذارى مس سرچشمه بوده است. تجهيزات اصلى پروسه پرعيارکنى در طرح توسعه‌ي تغليظ سرچشمه، يک دستگاه Sag Mill، دو دستگاه بال‏ميل، تيکنر، *****پرس و سلول‏هاى فلوتاسيون هستند. تناژ ماشين‏آلات داخلى در اين طرح، 6200 تن و ماشين‏آلات خارجى 4061 تن است علاوه بر آن که خاک سولفيدى، آهک و ساير مواد شيميايى ازجمله مواد اوليه‌ي اصلى اين پروسه به‌حساب مى‏آيند. مصرف انرژى الکتريکى طرح در حدود 35 مگاوات برق و ميزان آب مصرفى طرح با توجه به رطوبت موجود در خاک، 1277 متر مکعب در ساعت است که اين مقدار آب از 1134 مترمکعب در ساعت آب برگشتى و 143 مترمکعب در ساعت آب تازه تامين مى‏شود.

قرار است فاز دوم توسعه تغليظ سرچشمه با ظرفيتى معادل فاز يک احداث شود. ازجمله فعاليت‏هاى انجام شده مربوط به فاز دو، احداث کل ساختمان‏هاى اين فاز، اجراى سلول‏هاى فلوتاسيون، اجراى خط آب برگشتى و اجراى خط باطله به تيکنر باطله است علاوه بر اينکه نوار اصلى انتقال مواد معدنى پروژه از Ore Bin به Sag Mill با ظرفيت تامين براى هر دو فاز بوده است (هفته‌نامه‌‌ي گسترش صنعت، 26/8/1383).

[XMEHRDADX 7514]

3_ طرح توسعه‌ي ذوب:

با توجه به نياز افزايش ظرفيت ذوب، پس از مطالعات اوليه يك‌سري اقدامات از جمله اكسي‌فيول نمودن كوره‌هاي ريورب، گازسوز نمودن سوخت ذوب و اضافه نمودن يك كنورتور انجام پذيرفته است و مطالعات براي انجام اصلاحات بعدي به‌منظور رسيدن به ظرفيت مورد نظر با پيشرفت فيزيكي 14.59 درصد در حال انجام است كه اصلي‌ترين اين اصلاحات عبارتند از تزريق كنسانتره به كنورتورها، اضافه نمودن كوره آند و اصلاحاتي در كوره‌هاي آند موجود و همچنين مواردي كه سبب بالانس واحدهاي ذوب با يكديگر گردد.

 

4_ طرح توسعه و اصلاح پالايشگاه:

برنامه افزايش ظرفيت پالايشگاه پس از انجام مطالعات اوليه جهت انتخاب روش بهينه از سال 80 شروع شده ‌است به‌طريقي كه در حال حاضر طي اصلاحات تدريجي ظرفيت توليد كاتد از 140 هزار تن به 200 هزارتن رسيده ‌است و با تكميل عمليات اصلاحي به ظرفيت 250 هزارتن در سال خواهد رسيد و سرمايه‌گذاري اين طرح 10 ميليون دلار مي‌باشد.

 

5_ طرح احداث كارخانه‌ي اسيد سولفوريك:

اين طرح به‌منظور رعايت موازين زيست محيطي و كاهش آلودگي هوا ناشي از گازهاي خروجي كارخانه‌ي ذوب در دستور كار قرار گرفته ‌است. در حال حاضر طراحي‌هاي پايه و تفضيلي انجام گرديده و پيمانكاري اصلي تامين تجهيزات نيز از طريق مناقصه بين‌المللي انتخاب گرديده و كار توسط پيمانكاران داخلي و خارجي در حال انجام است.

ظرفيت طرح 100 هزارتن اسيدسولفوريك در سال با غلظت 93 درصد تعريف شده و طراحي‌ها به‌طريقي صورت گرفته كه با انجام تغييرات اندكي مي‌توان اين ظرفيت را به 300 هزارتن نيز افزايش داد و سرمايه‌گذاري اين طرح 33 ميليون دلار و با پيشرفت فيزيكي 17 درصد در حال انجام مي‌باشد.

 

6_ طرح هيدرومتالورژي:

با توجه به وجود ذخاير زياد مس سولفوري كم عيار و لزوم كاهش قيمت تمام شده و اقتصادي نمودن چنين ذخايري طرح استحصال مس از كاني‌هاي سولفوري در حال مطالعه و انجام توسط شركت ملي صنايع مس ايران و شركت‌هاي بين‌المللي مي‌باشد.

نمایی از مسیر حرکت باطله به سسد باطله کارخانه فراوری مس سرچشمه

 

نمایی از مسیر آب بازیافتی از سد باطله

[XMEHRDADX 7514]

تحقيقات آب و محيط زيست:

1_ بررسي نشر so2 در سطح مجتمع و شهر مس سرچشمه:

به‌واسطه فعاليت كارخانه ذوب مجتمع مس سرچشمه، 136000 متر مكعب در ساعت گاز از دودكش كوره‌هاي ريورب و 163000 متر مكعب بر ساعت گاز از كوره‌هاي كنورتور خارج مي‌شود (در دماي صفر درجه سلسيوس و فشار يك اتمسفر). گاز so2 به ترتيب 2.6% و 4.8% اين گازها را تشكيل مي‌دهد. اثرات ناشي از گاز so2 بر محيط زيست مي‌تواند باعث صدمه زدن به گياهان، ايجاد بارانهاي اسيدي، بالا رفتن ph خاك، از بين رفتن پوشش گياهي منطقه و همچنين بروز عوارض مختلف در انسان، خوردگي فلزات ساختمان‌ها و تجهيزات، سنگ‌هاي ساختماني و ... گردد (عباسي كليماني، 1383).

بنابراين در اين طرح به‌منظور اندازه‌گيري گاز so2 در اطراف مجتمع پس از ساخت دستگاه جاذب گاز so2 با استفاده از نقشه‌ي توپوگرافي منطقه، نقشه‌ي استقرار واحدهاي صنعتي و اطلاعات هواشناسي، 5 ايستگاه در مسيرهاي اصلي و فرعي وزش باد و در فواصل مختلف از دودكش‌هاي ذوب ( محل نشت گاز so2 ) در سطح مجتمع و يك ايستگاه در شهرك انتخاب و روش‌هاي مختلف نمونه‌برداري و اندازه‌گيري گاز so2 بررسي و پس از انتخاب روش مناسب، غلظت گاز فوق در اين ايستگاهها بصورت شبانه‌روزي (يك روز در هفته در هر ايستگاه) به‌مدت يكسال از بهمن 78 تا بهمن 79 اندازه‌گيري و اطلاعات هواشناسي بصورت روزانه ثبت گرديد.

در حالت عدم وزش باد، غلظت آلودگي با افزايش دما و همچنين افزايش فاصله از منبع آلودگي كاهش نشان‌داد. در زماني‌كه سرعت وزش باد مخالف صفر بود تغييرات غلظت گاز so2 در هر ايستگاه به سه عامل دما، سرعت و جهت وزش باد بستگي داشت. با تفكيك داده‌هايي كه داراي جهت يكسان بودند، تغييرات غلظت گاز برحسب دو عامل دما و سرعت باد بدست آمد. بيشترين غلظت اندازه‌گيري شده به ترتيب مربوط به ايستگاههاي 3،2،1،4،5 از اين‌رو بيشترين آلودگي در بخش شمال‌شرقي مجتمع و در محل ايستگاه 5 و 1 اندازه‌گيري شد.

 

2- بررسي آلودگي آب رودخانه شور مجتمع مس سرچشمه:

مجتمع مس سرچشمه داراي پساب‌هاي معدني، صنعتي و بهداشتي است كه از واحدهاي مختلف مجتمع وارد رودخانه شور يا سرچشمه‌هاي آن مي‌شود. اين پساب‌ها از فعاليت‌هاي معدنكاري، ‌فرآيندهاي توليدي، صنعتي و منابع بهداشتي حاصل مي‌شوند.

نتايج آزمايشات حاصل از پساب‌ها نشان‌داده كه غلظت فلزات سنگين در آب زهكش‌هاي معدن و ابتداي رودخانه شور بالاتر از حد استانداردهاي تخليه است. در نقاط پايين دست رودخانه و سد رسوبگير، به علت رقيق شدن و افزايش PH آب، غلظت فلزات سنگين كاهش چشمگيري مي‌يابد.

همچنين بررسي‌ها نشان‌داده است كه در حدود 76% پساب‌هاي بهداشتي مجتمع بدون تصفيه وارد رودخانه مي‌شوند. سد رسوبگير نقش مهمي در تصفيه خود به خودي آب رودخانه شور دارد. به‌طوري كه ميزان موادآلي و غلظت فلزات سنگين در سرريز سد رسوب‌گير پايين‌تر از حد مجاز استانداردهاي زيست محيطي است (عباسي كليماني، 1383).

 

3- بررسي اثرات زيست‌محيطي استخراج و فرآوري مواد معدني در معدن مس سرچشمه:

در كانسارهاي سولفيدي معدن مس سرچشمه، اكسيداسيون كاني‌هاي سولفيدي توسط آب‌هاي فرورو و اكسيژن هوا، باعث ايجاد اسيد سولفوريك و در نتيجه كاهش PH آب‌هاي فرورو و تشكيل زه‌آب اسيدي يا AMD مي‌شود. اين زه‌آب اسيدي مي‌تواند اثرات زيست‌محيطي و اقتصادي نامطلوبي نظير فرونشت عناصر مضر از سنگ‌ها و انتقال آن‌ها به محيط زيست و تخريب شبكه‌هاي انتقال‌دهنده آب و فاضلاب را سبب شود (عباسي كليماني، 1383).

 

نمایی از حوضچه های ذخیره محلول باردار مس

 

 

نمایی از سد باطله کارخانه فراوری مس سرچشمه

 

 

4_ بررسي اثرات زيست‌محيطي زه‌آب اسيدي در معدن مس سرچشمه:

زهاب اسيدي معدن كه PH آن كمتر از 4.5 است و جزو مسائل زيست‌محيطي معادن سولفيد فلزي محسوب مي‌شود. زهاب اسيدي معدن از تجزيه كاني‌هاي سولفيدي خصوصا پيريت (معمولا تحت تاثير باكتري‌ها) حاصل مي‌شود. ضمن اين فرآيند هيدرواكسيد آهن +H و So4-2 محلول در آب توليد مي‌شود كه باعث افزايش اسيديته آب مي‌شود.

عوامل متعددي بر شدت زهاب اسيدي معدن موثرند كه مهمترين آنها عبارتند از: مقدار كاني‌هاي سولفيدي، ميزان اكسيژن محلول در آب و مدت زمان تماس آبهاي اكسيژن‌دار با كاني‌هاي سولفيدي. ذكر اين نكته حايز اهميت است كه زهاب اسيدي معدن مي‌تواند داراي دو منشا طبيعي و بشرزاد باشد. زهاب اسيدي طبيعي كه متأثر از فرآيندهاي غني‌سازي برون‌زاد و دگرساني مي‌باشد. در كانسارهاي سولفيد فلزي مشاهده مي‌شود. فعاليت‌هاي انساني از قبيل معدن‌كاري، استخراج، بهره‌برداري از معادن سولفيد فلزي نيز سبب تماس كاني‌هاي سولفيدي با آب‌هاي اكسيژن‌دار و توليد زهاب اسيدي معدن مي‌گردد. معدن مس سرچشمه كه جزو كانسارهاي پورفيري مي‌باشد، از مناطق مستعد توليد زهاب اسيدي معدن است. اين بررسي نشان‌داد كه در معدن مس سرچشمه پديده زهاب اسيدي معدن به دو شكل طبيعي و بشرزاد ديده مي‌شود. به‌طوري‌كه فرآيندهاي كاني‌زايي برون‌زاد و دگرساني، خصوصاً دگرساني فيليك (به‌دليل حضور بخش عمده‌اي از هاله پيريتي در اين منطقه) نقش مهمي در توليد زهاب اسيدي طبيعي ايفا كرده‌اند.

 

منبع:پایگاه ملی داده های علوم زمین