استحصال مس به روش پیرومتالورژی

پیرومتالورژی در استحصال مس:

استحصال مس از معادن مس به دو روش عمومی انجام میشود :
۱- روش پیرومتالورژی (تولید کنستانتره و تغلیظ با ذوب در معادن با کانسارهای سولفوری).
۲- روش هیدورمتالوژی (روش هیپ یا انحلال مس در اسید و الکترولز آن درمعادن با کانسارهای عموما اکسیدی).سولفیدها به سهولت تحت عملیات هیدرومتالورژی قرار نمی‌گیرند؛ زیرا به راحتی حل نمی‌شوند؛ بنابراین قسمت اعظم استخراج مس با استفاده از روش‌های پیرومتالورژی یا آتشی با کانی پر عیار شده مس انجام می‌شود.

در این روش معمولا بعد از طی مراحل عملیات استخراج (حفاری، انفجار، بارگیری، باربری) سنگ معدن وارد سنگ‌شکن اولیه (سنگ‌شکن فکی یا ژیراتوری) شده، پس از خرد شدن وارد سنگ‌شکن ثانویه می‌شود و به ابعادی در حدود 15 میلیمتر می‌رسد. آنگاه وارد آسیای گلوله‌ای شده، با مواد شیمیایی و شیرآهک ترکیب شده و به صورت دوغاب درمی‌آید. اندازه دانه‌ها در این مرحله حدودا به زیر 80 میکرون می‌رسد. سپس دوغاب حاصله وارد قسمت سوم پرعیار کردن (فلوتاسیون) می‌شود و کنسانتره مس و مولیبدن بدست می‌آید. پس از آن، کنسانتره مس وارد قسمت فیلتر شده، به شکل خمیره درمی‌آید و پس از آن وارد خشک‌کن می‌شود. بعد از رطوبت، کنسانتره مس وارد کوره‌های روربر و یا شعله‌ای ذوب می‌شود که حاصل آن ترکیبی از مس و گوگرد، آهن طلا و غیره است و تقریبا حاوی 45% مس می‌باشد. مات مس را در کوره‌های مبدل یا کنورتور ریخته، با عبور هوا، ناخالصی‌ها (به طور خاص آهن و گوگرد) را اکسیده می‌کنند و به سرباره انتقال می‌دهند. این مس نیز ناخالص است و به دلیل وجود عناصر مختلف و مواد غیرفلزی و تخلخل بیش از اندازه، آن را مس بلیستر یا مس جوش‌دار و یا مس خام می‌نامند. مس خام که بیش از 99.3 درصد مس دارد با استفاده از پاتیل‌هایی وارد کوره‌های آند می‌شود. در این کوره‌ها با تزریق گاز پروپان، سایر ناخالصی‌های همراه مس می‌سوزد و خارج می‌شود تا جایی که درجه خلوص مس به 99.7 درصد می‌رسد.خروجی کوره آند به چرخه ریخته‌گری وارد می‌شود. مذاب مس خام را به صورت صفحاتی بزرگ ریخته، آنها را به عنوان آند در الکترولیز مس به کار می‌برند.

این آند (مس خام) را به همراه صفحات مسی بسیار خالصی (کاتد) وارد محلول الکترولیت اسید سولفوریک و سولفات مس می‌کنند. پس از عبور جریان معین و حساب شده، مس به صورت یک یون دو ظرفیتی از آند جدا شده، بر روی کاتد می‌نشیند. عناصر و فلزات ناخالص در محلول الکترولیت حل نمی‌شوند و در کف کوره الکترولیز به صورت لجن رسوب می‌کنند. کاتدها را که حاوی مس الکترولیز شده می‌باشد و معمولا در مرحله اول الکترولیز حدود 99.9 درصد مس دارند، ذوب کرده، در شکل و اندازه‌های معین و بر اساس برنامه تنظیمی ذخیره می‌کنند.

پس از آنکه آند در عملیات الکترولیز تصفیه و به کاتد اضافه شد، کاتد به عنوان مس خالص آماده ورود به بازار می‌باشد.