استحصال مس به روش هیدرومتالورژی

استخراج مس

فلز مس را می توان از دو روش پیرومتالورژی(استحصال فلزات بروش حرارتی) و هیدرومتالورژی(استحصال فلزات در محیط آبی) از کانسنگ مس بدست آورد. در روش هیدرومتالورژی برای انحلال کانسنگ های اکسیده مس از اسید سولفوریک استفاده می شود. مطالعات زیادی درباره استحصال مس از کانسنگ و کنسانتره سولفیدی مس انجام شده است اما حلال مناسبی از حیث قیمت , کارایی و مسائل عملیاتی تاکنون عرضه نشده است. یکی از روش هایی که که برای منابع سولفوری مس در سال های اخیر مطرح شده روش بیوهیدرومتالورژی می باشد. امروزه رویکرد صنعت تولید مس به سوی روش‌های هیدرومتالورژی است. این روش با توجه به معایب روش پیرومتالورژی؛ همچون: هزینه‌های سنگین مواد اولیه، سرمایه‌گذاری بالا، نیروی انسانی و وجود مشکلاتی نظیر آلودگی‌های زیست محیطی، مصرف بالای انرژی و عدم امکان استفاده مجدد از مواد مصرفی، روز به روز مورد توجه قرار می‌گیرد.

تحولات و پیشرفت این رشته در صنعت متالورژی استخراجی، ناشی از سازگاری بیشتر این روش با محیط زیست و مصرف کم‌تر انرژی می‌باشد که گسترش آن مرهون کشف و ساخت حلال‌ها و رزین‌های آلی انتخابی و کاربرد میکروارگانیسم‌ها بوده است. آمار و اطلاعات نشان می‌دهد که با پیشرفت و توسعه فرآیندهای هیدرومتالورژی در سال‌های اخیر، روند تولید مس و سایر فلزات پایه به این روش، افزایش چشمگیری داشته است، به طوریکه سهم تولید مس به روش هیدرومتالورژی، از 15% در سال 1998 به 27% در سال 2010 افزایش یافته است.

همچنین بررسی‌ها و پیش‌بینی‌های انجام شده توسط سازمان‌های معتبر بین‌المللی حاکی از استمرار روند صعودی تولید مس به روش هیدرومتالورژی  و کاهش تولید به روش پیرومتالورژی در سال‌های آینده می‌باشد.

در روش هیدرومتالورژی، کانسنگ‌های معدنی پس از استخراج، تحت عملیات خردایش و آگلومراسیون قرار گرفته، با انجام عملیات انحلال (لیچینگ) بر روی آن، محلول حاوی عنصر معدنی حاصل می‌شود. در ادامه فلز مس از این محلول به کمک فرآیندهای پالایش (جدایش با حلال یا تبادل یونی و الکترووینینگ) استحصال می‌گردد. روش‌های انحلالی عموما به دو دوسته اصلی انحلال بدون کمک میکروارگانیسم‌ها و انحلال با کمک میکروارگانیسم‌ها تفکیک می‌شود.

در طی فرآیند لیچینگ، کانسنگ حاوی کانی‌های فلزات (مانند مس) قابل حل توسط یک عامل شیمیایی (مانند اسید سولفوریک)، با قرار گرفتن در مجاورت محلول آبی حاوی این عامل در شرایط شیمیایی و فیزیکی مناسب، دچار انحلال شده و عناصر مورد نظر در اثر این انحلال به صورت صورت یون درآمده، از آن جدا می‌شوند. روش لیچینگ خود به انواع مختلف تقسیم می‌شود. در هیدرومتالورژی روش‌هایی که عموما در صنعت از آنها استفاده می‌شود عبارتند از:

♦لیچینگ درجا

♦ انحلال مخزنی

♦ لیچینگ ستونی

♦ فروشویی دامپ یا فروشویی انباره‌ای

♦ روش انحلال توده‌ای (هیپ لیچینگ)