معدن مس سرچشمه
گمان میرود که این مقاله ناقض حق تکثیر باشد، اما بدون داشتن منبع امکان تشخیص قطعی این موضوع وجود ندارد. اگر میتوان نشان داد که این مقاله حق نشر را زیر پا گذاشته است، لطفاً مقاله را در ویکیپدیا:مشکلات حق تکثیر فهرست کنید. اگر مطمئنید که مقاله ناقض حق تکثیر نیست، شواهدی را در این زمینه در همین صفحهٔ بحث فراهم آورید. خواهشمندیم این برچسب را بدون گفتگو برندارید.
سرچشمه
مختصات: ۳۳٫۸۰۵۸۳°شمالی ۵۰٫۲۷۲۷۸°شرقی
موقعیت
استان استان کرمان
شهرستان شهرستان رفسنجان
شهر حوالی سرچشمه
بخش سرچشمه
دهستان [[{{{دهستان}}}]]
فاصله
فاصله تا فرودگاه 45 كيلومتري فرودگاه رفسنجان
فاصله تا نزدیکترین شهر 50 كيلومتر تا رفسنجان
فاصله تا نزدیکترین روستا ٦ كيلومتر تا ماني
فاصله تا مرکز استان ١٦٠ كيلومتر تا كرمان
مشخصات فنی معدن
تعداد نمونه گرفته شده ۱۷ عدد
مشخصات فنی کانی
آنالیز اسپکترومتری، شیمی
پاراژنز کالکوپیریت، مالاکیت، کالکوسیت، کریزوکولا
سنگ معدن
سنگ میزبان سنگهای ولکانی _ رسوبی و گرانودیوریت
سن سنگ میزبان کرتاسه
عیار ۰/۷
شکل بیضوی
توضیحات در ۲۰۰۰۰ نمونه ذرات طلای آزاد مشاهده شدهاست (در یکی از نمونهها ۵ ذره طلای آزاد گزارش شدهاست).
زلزله
وضعیت لرزهخیزی ناحیه غیرفعال
نام اندیس سرچشمه
نوع اندیس فلزی
نام ماده طلا
نوع ماده فلزی
معادن ایران نبو
معادن سرب و روی ایران
معادن مس ایران
معادن آهن ایران
معادن طلای ایران
معادن سنگهای قیمتی و نیمه قیمتی ایران
میدانهای نفتی ایران
میدانهای گازی ایران
معدن مس سرچشمه در 50 کیلومتری رفسنجان و در ناحیه مرکزی رشته کوه زاگرس قرار گرفتهاست. معدن مس سرچشمه یکی از بزرگترین مجتمعهای صنعتی معدنی جهان محسوب میگردد و بزرگترین تولیدکننده مس ایران میباشد. ذخیره زمینشناسی معدن بالغ بر یک میلیارد و دویست میلیون تن ‘سنگ سولفوری’ با عیار متوسط ۰٬۷ درصد برآورد گردیده. معدن مس سرچشمه از دیدگاه زمینشناسی بر روی کمربند جهانی مس قرار داشته و پهنه گسترش آن از جنوب خاوری تا شمال باختری به صورت یک محدوده بیضوی با ابعاد ۲۳۰۰×۱۲۰۰ متر و ژرفای ۱۶۱۲ متر میباشد. نوع کانه زایی در این منطقه به صورت پورفیری بوده و نوع سنگ منطقه از نوع گرانودیوریت و زمان تشکیل آن حدود .۲۵ میلیون سال پیش میباشد. بخشهای تولیدی مجتمع مس سرچشمه عبارت از معدن، تغلیظ، ذوب، پالایشگاه و ریختهگریها و لیچینگ است. کانسار مس سرچشمه از نوع پرفیری است. این معدن یکی از بزرگترین معادن روباز جهان بهشمار میرود و ذخیره زمینشناسی آن، بالغ بر یک میلیارد و دویست و بیست میلیون تن سنگ سولفوری با عیار متوسط ۷/ درصد برآورد شدهاست.
محتویات
۱ موقعیت جغرافیایی
۲ زمینشناسی
۳ تاریخچه
۴ نحوه استخراج
۴.۱ کارخانه تغلیظ شماره ۲
۵ وضعیت اسکان
۶ وضعیت کنونی
۷ منابع
۸ جستارهای وابسته
موقعیت جغرافیایی
معدن مس سرچشمه با مختصات “۲۰ ‘۵۲° ۵۵ طول شرقی و “۴۰ ‘۵۶° ۲۹ عرض شمالی در ۵۰ کیلومتری رفسنجان و ۱۶۰ کیلومتری جنوب غرب کرمان قرار دارد. این معدن از طریق جادهٔ آسفالته به رفسنجان، شهربابک و سیرجان مرتبط بوده و فاصله آن تا بندرعباس ۴۳۷ کیلومتر است. ارتفاع این ناحیه از سطح دریا بهطور متوسط ۲۶۲۰ متر است و بلندترین نقطهٔ آن از سطح دریا ۳۲۸۰ متر ارتفاع دارد. تغییرات سالیانهٔ درجهٔ حرارت در این ناحیه از ۱۵- تا ۳۲+ درجهٔ سانتیگراد میباشد. میزان بارندگی در ارتفاعات ۵۵۰ میلیمتر در سال گزارش شده و سرعت باد در این ناحیه گاهی به ببیش از ۱۰۰ کیلومتر در ساعت میرسد.
زمینشناسی
سرچشمه یک اندیس فلزی است که در حوالی شهر رفسنجان استان کرمان قرار دارد و فلز اصلی با ارزش موجود در آن، مس است. در این معدن علاوه بر مس، عناصر با ارزش مولیبدن و طلا نیز وجود دارد. سنگ میزبان این اندیس سنگهای ولکانی _ رسوبی و گرانودیوریت است و دیرینگی آن به دوران ائوسن و بعد از آن میرسد. در این اندیس، پاراژنزهای کالکوپیریت، مالاکیت، کالکوسیت، کریزوکولا یافت میشوند.[۱]
این معدن از لحاظ زمینشناسی در بخش جنوبشرقی کمربند تکتونوماگمایی ایران مرکزی و در مجموعهٔ آتشفشانی – رسوبی پاریز از کمربند دهج – ساردوئیه در استان کرمان جای گرفتهاست. زمینشناسی کانسار سرچشمه اولین بار توسط (Bazin and Hubner ۱۹۶۹) و سپس توسط (Waterman and Hamilton ۱۹۷۵) شرح داده شدهاست. کانسار سرچشمه تقریباً در قسمت مرکزی یک زون متشکل از مواد آتشفشانی و رسوبی چینخورده که با جهت عمومی شمالغرب – جنوبشرق از جنوب ترکیه تا بلوچستان ادامه دارد، واقع شدهاست. در محدودهٔ معدن گسلهایی با روند شمالی – جنوبی وجود دارند که این حرکات تکتونیکی به همراه ماگماتیسم منطقه مربوط به زمان کوارترنر میباشد. معدن در دامنهٔ شمالی کوه مامرز قرار گرفته و سنگهای منطقه از کمپلکسهای آتشفشانی – رسوبی، تودههای نفوذی الیگومیوسن و گدازههای داسیتی کواترنر تشکیل یافتهاست. کمپلکس ائوسن از پیروکلاستیکهایی که توسط گدازههای تراکیآندزیتی و تراکیبازالتی دگرسانشده، ساخته شدهاست. این کمپلکس دچار چینخوردگی شده و طاقدیسی با روند شرقی – غربی در آن بهوجود آمدهاست. تودههای نفوذی گرانودیوریتهای پورفیری هستند که دایکهای بیشماری در آنها تزریق شدهاست، جهت این دایکها اکثراً حدود N25W است. منشأ این گرانودیوریت احتمالاً ماگمایی هیبرید میباشد. توپوگرافی محل نیز به خوبی گسترش یافته و به علت فرسایش سریع سنگ هوازده، حوضهٔ وسیعی در اطراف کانسار گسترش یافتهاست. آب منطقه نیز توسط رودخانهٔ سرچشمه زهکشی میشود. تودهٔ معدنی کانسار سرچشمه به شکل عمومی یک بیضی با ابعاد ۲/۱×۲/۴ کیلومتر و عمق ۶/۱ کیلومتر میباشد.
تاریخچه
این محل از قدیم بهدلیل جاری بودن آبهای زنگاریرنگ و تشکیل رسوبات آبیرنگ در کف درهها و جویبارها مورد توجه بودهاست. این رسوبات نمک که سولفات مس میباشند، هماکنون نیز در کف آبراهههای اطراف معدن قابل مشاهده میباشند. این کانسار برای اولینبار توسط برادران رضایی در سال ۱۹۲۸ کشف شد.[۲][۳] اولین کارهای اکتشافی و پیجویی در سال ۱۹۶۶ توسط سازمان زمینشناسی کشور در این منطقه انجام شد. کارهای دقیقتر اکتشافی با حفاریهایی بهطول ۱۲۰۰۰ متر ادامه یافت. عملیات معدنکاری در این معدن از سال ۱۳۴۵ با صدور پروانهٔ اکتشاف به نام «شرکت سهامی معادن کرمان» آغاز شد. در سال ۱۳۴۶ این شرکت به همراه یک شرکت مهندسی مشاور انگلیسی به تهیه نقشههای زمینشناسی منطقه به مقیاس ۱:۵۰۰۰۰ و ۱:۱۰۰۰۰ و ۱:۲۵۰۰ پرداخته و بهدنبال آن شبکه حفاری ۲۰۰ متری بر روی نقشه ۱:۲۵۰۰ ایجاد شد. با انحلال مشارکت شرکتهای ایرانی – انگلیسی در سال ۱۳۴۹ ادامهٔ عملیات اکتشافی به «شرکت سهامی معادن مس سرچشمه» سپرده شد و این شرکت توانست تا سال ۱۳۵۴ عملیات حفاری عمقی در شبکههای ۱۰۰ متری قائم و ۵۰ متری زاویهدار را به انجام رساند. در سال ۱۳۵۵، به دنبال تحولات پدید آمده در شیلی، شرکت آناکاندا (Anaconda) از کمپانیهای اصلی بهرهبرداری مس شیلی، طی مشارکت با «شرکت ملی صنایع مس ایران» – که جایگزین شرکت سهامی معادن مس سرچشمه شده بود – طرح ۲۰ ساله بهرهبرداری از معدن و طراحی کارخانه را آغاز نمود که این برنامهها با وقوع انقلاب اسلامی متوقف شد. ادامهٔ فعالیتها در سال ۱۳۵۷ توسط کارشناسان ایرانی پیگیری شد و آنان توانستند طی سالهای ۱۳۶۰ تا ۱۳۶۲ به ترتیب واحدهای «معدن و تغلیظ»، «ذوب و ریختهگری»، «استحصال مولیبدن» و «پالایشگاه» را راهاندازی کنند
نحوه استخراج
استخراج در معدن سرچشمه بدین شرح است که پس از عملیات انفحار، سنگ معدن بر اساس نوع و مشخصات مربوطه توسط کامیونهای بزرگ معدنی به محل مناسب انتقال مییابد و از آنجا با توجه به برنامه تولید معدن بارگیری و به سنگشکن اولیه (از نوع ژیراتوری) منتقل میشود. پس از خردایش، خاک با دانه بندی ۱۰۰٪ زیر ۸ اینچ در انبار درشت با ظرفیت ۱۵۰ هزار تن ذخیره میگردد. در حال حاضر و پس از انجام فاز اول توسعه معدن، میزان سنگ سولفوری قابل انتقال به سنگشکن اولیه به سقف ۶۰ هزار تن در روز با عیار متوسط ۹/۰ درصد رسیدهاست که با اجرای فاز دوم توسعه، این میزان به حدود ۸۰ هزار تن در روز با عیار ۸/۵۰ درصد خواهد رسید.
کارخانه تغلیظ شماره ۲
این کارخانه شامل سنگشکنهای ثانویه و ثالثیه، پرعیارکنی، مولیبدن، خشک کن و کارخانه پخت آهک است. خوراک مورد نیاز کارخانه تغلیظ با نوار نقاله از انبار درشت به بخش خردایش که شامل سنگشکنهای ثانویه مخروطی استاندارد و ثالثیه (سرکوتاه) است، وارد میشود و پس از خردایش، بر اساس دانه بندی به قسمت آسیا ارسال میگردد. در این قسمت، خاک به همراه برخی مواد افزودنی دیگر، در آسیاهای گلولهای نرم شده و برای سایزبندی به هیدروسیکلونها و از آنجا به سلولهای رافر ارسال میشود.
محصول با ارزش این سلولها کنسانترهاست که به سلولهای کلینر و سپس به سلولهای ریکلینر میرود. کنسانتره مس – مولیبدن از سلولهای ریکلینر به سمت تیکنر مس – مولیبدن و از آنجا به کارخانه مولیبدن ارسال میشود. کنسانتره مس جدا شده از مولیبدنیت به صورت دوغاب وارد تیکنرهای مس شده و پس از خشک کردن به انبار کنسانتره یا به محل اختلاط و آمادهسازی خوراک کارخانه ذوب انتقال مییابد.
وضعیت اسکان
از نظر تسهیلات زندگی در معدن یک شهرک با ۲۵۰۰ واحد مسکونی برای خانوادهها با مساحتی معادل ۲۸۰۰۰۰ متر مربع زیربنا برای سکونت ۲۵۰۰ خانوار احداث گردیده و ۱۵۰ دستگاه کاروان مسکونی با تجهیزات کامل جهت اسکان مجردین در نظر گرفته شدهاست. این شهرک دارای تسهیلات آموزشی از قبیل مهدکودک، کودکستان، دبستان، راهنمایی و دبیرستان، مسجد، فروشگاه، رستوران، استادیوم ورزشی، بانک، سرویسهای ایاب و ذهاب جهت کارکنان میباشد. همچنین ادارات تأمین اجتماعی و بیمههای دیگر نیز در این شهرک دایر میباشد.
وضعیت کنونی
در حال حاضر مجتمع مس سرچشمه اولین تولیدکنندهٔ مس در ایران است که تحت پوشش شرکت ملی صنایع مس ایران قرار دارد. بهرهبرداری از معدن از سال ۱۳۸۰ براساس طرح توسعهٔ معدن که توسط کارشناسان ایرانی تدوین شده، صورت میگیرد. میزان کانسنگ خروجی روزانه از جبهههای مختلف معدن که به روش روباز استخراج میشود ۴۱۰۰۰ تن و سالیانه حدود ۱۴ میلیون تن با عیار ۱٪ میباشد. میزان تولید نیز ۱۲۰۰۰۰ تن در سال بوده که در طرح توسعه به ۲۰۰۰۰۰ تن افزایش یافتهاست. براساس این طرح ظرفیت استخراج روزانه از حدود ۴۰۰۰۰ تن به ۸۰۰۰۰ تن رسیده و عمر مفید معدن با این طرح از ۱۵ سال به ۲۷ سال افزایش یافته و تا سال ۱۴۰۳ شمسی ادامه خواهد یافت.
کامل ترین اطلاعات ویرایش شده پیرامون فلز مس را در اینجا بخوانید .
بررسی و تحلیل صنعت مس – بخش دوم
جایگاه فلز مس در اقتصاد و صنعت
فلز مس نسبتاً قرمز رنگ است که از خاصیت هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالایی برخوردار است.(در بین فلزات خالص، تنها خاصیت هدایت الکتریکی نقره در حرارت اتاق از مس بیشتر است) چون قدمت مصنوعات مسی کشف شده به ۸۷۰۰ سال قبل از میلاد برمی گردد، احتمالاً فلز مس قدیمیترین فلز مورد استفاده انسان میباشد. مس علاوه بر اینکه در سنگهای معدنی گوناگون وجود دارد، به حالت فلزی نیز یافت میشود.
براساس تحقیقات زمین شناسی ایالات متحده ، مس پس از آهن و آلومینیوم به عنوان سومین فلز صنعتی پر مصرف در جهان قرار دارد. حدود سه چهارم از این فلز برای ساختن سیم های برقی ، کابل های ارتباطی و الکترونیک می رود.حدود دو سوم مس موجود در زمین در سنگهای آذرین (آتشفشانی) یافت می شود و حدود یک چهارم در سنگهای رسوبی رخ می دهد.
فلز مس، کاربرد و مصارف:
مصارف مس در صنایع برق
صنعت برق یکی از بزرگترین مصرفکنندگان مس است زیرا بهترین فلز ارزان برای انتقال برق است، همچنین در مقایسه با سایر انتقالدهندهها از استاندارد خاصی برخوردار است. علاوه براین، قدرت استثنایی فلز مس، انعطاف پذیریاش و مقاومتاش در برابر وادادگی و خوردگی، آن را به ارجحترین و ایمنترین انتقالدهنده برای ساخت سیم تبدیل کرده است.
مس همچنین در کابلهای برق، به صورت عایقبندی شده یا نشده، و برای کاربردهای ولتاژ پایین، متوسط یا بالا مورد استفاده قرار میگیرد. این فلز بخش اصلی موتورها و تبدیلکنندههای کارآمد است.
مصارف مس در الکترونیک و ارتباطات
سیم ها:ازکاربرد مس که رسانای عالی برق است در سیم ها استفاده می شود. این سیم ها می توانند در لوازم الکترونیکی خانگی مانند توسترها یا مایکروویو و همچنین وسایلی مانند ماشین لباسشویی و یخچال به پایان برسند. همچنین در سیم کشی الکتریکی منزل و همچنین به عنوان سیم در اسباب بازی های الکترونیکی مانند ارقام اکشن و اتومبیل های کنترل از راه دور استفاده می شود.النّهرين، هليل، نيل، بلوچستان و سند شكل گرفته و ذوب مس، براي نخستين بار، در چنين مناطقي و نزديك به معادن قديم مس اتفاق افتاده است.
صنعت برق یکی از بزرگترین مصرفکنندگان مس است زیرا بهترین فلز ارزان برای انتقال برق است.
کاربرد فیبر نوری در خطوط اصلی ارتباطات به انقلابی در صنعت ارتباطات از راه دور منجر شده است. علیرغم کنار گذاشتن مس در بخشی از نظام توزیع، نیاز به مس در اجتماعاتی که با سیم به هم متصل میشوند افزایش یافته است. این فلز هنوز انتقالدهندهی مناسبی برای بخشهای انتهایی مسیر انتقال است. همچنین خطوط اشتراک داخلی، شبکههای محلی، کامپیوترهای شخصی و سایر سختافزارها همگی به مس و آلیاژهای آن، بخصوص اتصالدهندهها نیازمندند.
(فنآوری خط اشتراکدهندهی دیجیتالی) به زیرساختهای مسی و موجود سیمهای تلفن معمولی این امکان را میدهد تا اطلاعات را با سرعت بالا انتقال دهند. این فنآوری برای کاربران اینترنت به معنای اتصال به ۵/۱ بیت در ثانیه به جای ۵۶ هزار بیت در ثانیه است.
سازندگان نیمههادیها اخیراً چیپ مسی جنجالبرانگیزی ارائه کردهاند. با استفاده از این فلز در مدار چیپهای سیلیکونی، ریزپردازندهها این توانایی را مییابند تا با استفاده از انرژی کمتر در سرعتهای بالاتری عمل کنند.
مصارف مس در ساختمان و عمارت
مس در ساخت و ساز ساختمانها استفاده می شود. در درجه اول در لوله کشی و بام استفاده می شود. همچنین می توان از آن در قاب و درهای پنجره و درها استفاده کرد. برای انتقال گرما به فضای داخلی ساختمان ، حتی طول فلز نیز می تواند در زمین تعبیه شود. این یک روش محیطی آگاهانه برای گرم کردن یک ساختمان است. عمدتاً در این روش ها استفاده می شود زیرا سبک و بادوام است. همچنین کاملاً قابل بازیافت است ، بنابراین ساختمانهای تخریب شده می توانند فلز خود را در ساخت و سازهای بعدی مورد استفاده مجدد قرار دهند.
مقاومت بامهای مسی علاوه بر جذابیتشان در برابر شرایط هوایی سخت بسیار معروف است. در اکثر ساختمانهای عمومی، ساختمانهای تجاری و خانهها از این فلز برای مقاومت در برابر آب باران و بامسازی استفاده میشود.
برق جلای سبز رنگ و تاثیرگذاری که نمای کلاسیکی از گرمی و زیبندگی به مس اعطا میکند، حاصل آب و هوای طبیعی است. سیستمهای آبرسانی و گرمایی مسی مشخصهای از ایمنی ارزشمند در ساختمانهاست.
مس و برنج موادی هستند که در لولهکشی، شیرهای آب، سوپاپها و وسایل منزل به کار میروند. این فلز برخلاف لوله پلاستیکی نمیسوزد، ذوب نمیشود یا در صورت بروز آتش گازهای سمی یا زیانآور آزاد نمیکند. لولههای مس همچنین از سیستمهای آبرسانی در برابر باکتریهای مرگبار مثل لیجیونلا legionella محافظت میکند.
استفاده از دستگیرهها و بشقابهای مسی متضمن استفاده از خواص زیستثباتی مس و ممانعت از انتقال بیماری و میکروب است.
کهن ترین کانسار مس ایران کانسار تالمسی نزدیک انارک است و گمان فراوان می رود که اهالی سیلک کاشان مس مورد نیاز خود را از این کانسار تأمین کرده باشند .
ايرانيان قديم با روش ذوب و استحصال مس از كاني هاي سولفوره (كالكوپيريت، كالكوسيت، بورنيت، كوليت و…) آشنا نبودند و تنها به استحصال اين عنصر از اكسيد هاي سطحي و مس طبيعي اكتفا مي نمودند. پيشينيان آموخته بودند كه مس با جاي گرفتن در آتش ذوب مي شود. كانسنگ آن افزون بر مس طبيعي اكسيدها را نيز با خود داشته است و سوخت او چوب بوده است . احتمالا برپايه اين واكنش به مس دست يافته است : كربنات هاي مس(مالاكيت و آزوريت ) كه در طبيعت با رنگهاي سبز و آبي به خوبي قابل شناسايي هستند در اثر گرماي حاصل آتش تبديل به CuO و سپس براثر حرارت حاصل از آتش و واكنش با كربن زغال تبديل به مس خالص و دي اكسيد كربن مي شود. همچنين با آميختن مس و قلع آلياژي بنام مفرغ ساخته شد كه عصري كامل از تمدن بشري با همين نام و گام دوم پس از مس خالي ناميده شده است. برنج نيز آلياژي ديگر است از مس و روي. استخراج مس در ايران پس از ظهور اسلام ادامه داشته است و اوج شكوفايي استخراج ، ذوب و استحصال فلزات در ايران در دوره سلجوقيان بوده است. قدمت ذوب مس را در ايران دقيقاً نميتوان تعيين كرد، چرا كه هنوز در اين زمينه مطالعات جامعي صورت نگرفته است. نقطه ای که تاکنون قدیم ترین اطلاعات را درباره ذوب مس بدست آورده تپه باستانی، سیلک در کاشان است. از حفاری های دکتر گیرشمن در سیلک شماری ابزار آلات مسین پیش از تاریخ بدست آمده که آشکارا از کهن ترین نمونه های بدست آمده از تل ابلیس، کهن ترند. بنظر ورتایم (T.Wertime) کهن ترین کانسار مس ایران کانسار تالمسی نزدیک انارک است و گمان فراوان می رود که اهالی سیلک کاشان مس مورد نیاز خود را از این کانسار تأمین کرده باشند. اشیاء مسین و مفرغین که در نقاط گوناگون کشور بر اثر پژوهش های باستان شناسی بدست آمده گویای این است که از زمان های گذشته و در دوره های گوناگون بهره برداری از معادن مس رواج داشته است. از ديگر مناطق ايران كه شواهدي از پيشينة كهن استخراج و ذوب فلز مس در آنها به دست آمده است، ميتوان به تپه يحيي، خبيض و تلّ آتشي در كرمان، تپه حصار در دامغان اشاره كرد.
مصارف مس در پزشکی
خاصیت ضد میکروبی مس آن را به یک فلز محبوب در زمینه پزشکی تبدیل کرده است. چندین بیمارستان با پوشاندن سطوح لمس شده مانند ریل های تختخواب و دکمه های تماس با آلیاژهای این فلز در تلاش برای کاهش سرعت عفونت های به دست آمده از بیمارستان آزمایش کرده اند. کاساندرا سالگادو ، استاد بیماریهای عفونی و اپیدمیولوژیست بیمارستان در دانشگاه پزشکی کارولینای جنوبی گفت: این فلز با دخالت در بار الکتریکی غشاهای سلولی موجودات زنده میکروب ها را می کشد.
انواع مس و آلیاژهای آن
۱-مس خالص: که حاوی ۹۹.۳% و یا بیشتر مس می باشد.
۲-آلیاژهای با درصد مس بالا: دارای درصد مس بین ۹۶% تا ۹۹.۳% می باشند و برای دستیابی به خواص ویژه ممکن است نقره نیز افزوده شود.
۳- برنج ها: دارای روی به عنوان عنصر آلیاژی اصلی می باشند، همچنین عناصر دیگری مانند آهن، آلومینیوم ، نیکل و سیلیسیوم برای بهبود خواص آلیاژ ، افزوده می شوند. برنج ها دارای مقاومت به خوردگی و استحکام کششی بالایی هستند.
افزودنی های برنج
افزودن سرب به ترکیبات فلز برنج می تواند سبب بهبود خواص ماشین کاری شده، همچنین موجب سایش کمتر ابزار شود. افزودن آلومینیوم ، آهن ومنگنز به برنج سبب افزایش استحکام، افزودن سیلیسیوم سبب بهبود مقاومت به سایش می شود.
طبقه بندی برنجها:
برنج آلفا، با درصد روی کمتر از ۳۷%. این آلیاژها داکتیل بوده و می توانند کارسرد شوند.
برنج آلفا – بتا یا دوتایی دارای ۳۷-۴۵% روی هستند. این آلیاژها دارای داکتیلیته محدودتری هستند و سخت تر و مستحکم تر می باشند.
خانواده های فلز برنج:
آلیاژهای CU-Zn
آلیاژهای CU-Zn-Pb ( برنج های سرب دار)
آلیاژهای Cu-Zn-Sn ( برنج های قلع )
۴- برنزها: دارای قلع به عنوان تنها عنصر آلیاژی و یا عنصر آلیاژی اصلی می باشند. امروزه برنز به آلیاژ های مس که عنصر آلیاژی اصلی آنها غیر از نیکل و روی می باشد اطلاق می شود.
حدود ۴۰% مصرف سالیانه آلیاژ های این فلز از مواد مسی بازیافت شده تامین می شود.
خانواده برنزها شامل:
آلیاژ های Cu-Sn-P (برنز های فسفر)
آلیاژ های CU-Sn-Pb-P (برنز های فسفر سرب دار)
آلیاژ های Cu-Al (برنز های آلومینیوم )
آلیاژ های CU-Si (برنز های سیلیسیوم)
۵-سایر گروه های آلیاژی
آلیاژ های CU-Ni : همانطور که از نام این آلیاژ مشخص است عنصر آلیاژی اصلی نیکل می باشد. این گروه می توانند شامل عناصر آلیاژی دیگر و یا فقط نیکل، به تنهایی باشند.
آلیاژ های CU-Ni-Zn : این آلیاژ ها بi علت رنگ آلیاژ به عنوان نقره های نیکل معروف می باشند. این گروه حاوی روی و نیکل به عنوان عناصر آلیاژی اصلی بوده، همچنین ممکن است سایر عناصر آلیاژی نیز به آن افزوده شود.
مس های سرب دار : مس های سرب دار آلیاژهای مس ریختگی هستند که دارای ۲۰% و یا بیشتر افزودنی سرب می باشند. همچنین آنها حاوی مقادیر کمی نقره هستند اما عناصر قلع و یا روی در آنها وجود ندارد.
۶- آلیاژهای خاص: وقتی آلیاژها دارای ترکیبات شیمیایی هستند که در هیچ یک از گروه های ذکر شده قرار نمی گیرد، تحت عنوان آلیاژ های خاص نامگذاری می شوند.
مسهای اتومات: این خواص با افزودن گوگرد و تلوریم به مس بدست می آید.
فلز مس بازیافتی: آلیاژهای مس برای بازیافت بسیار مناسب هستند. حدود ۴۰% مصرف سالیانه آلیاژ های این فلز از مواد مسی بازیافت شده تامین می شود.
استحکام تسلیم :
نقطه تسلیم آلیاژهای فلز مس به صورت مشخص تعریف نشده است. بیشتر متداول است که در ۰.۵% کشش، استحکام تسلیم مواد آنیل شده، به عنوان یک سوم استحکام کششی آنها در نظر گرفته شود. سخت کاری با کار سرد یعنی مواد سخت تر شده و داکتیلیته آنها کاهش یابد و استحکام تسلیم به استحکام کششی نزدیک شود.
کارسرد و کار گرم:
مس و آلیاژ های آن هر دو می توانند کار سرد و کارگرم شوند. داکتیلیته می تواند بوسیله آنیل کردن و یا آنیل تصادفی در حین جوشکاری یا لحیم کاری، مجددا بدست آید.
هدایت الکتریکی:
هدایت الکتریکی این محصول در دومین مرتبه پس از نقره قرار دارد و ۹۷% آن می باشد. بعلت قیمت کمتر و فراوانی بیشتر، بطور سنتی بعنوان ماده استاندارد برای کاربردهای انتقال الکتریسیته استفاده میشود. اگرچه از نقطه نظر وزنی، سهم بزرگی از خطوط نیروی ولتاژ بالا هم اکنون از آلومینیوم بیشتر از مس استفاده می شود، هدایت آلومینیوم حدود دو برابر مس می باشد. این آلیاژهای آلومینیوم ، دارای استحکام پایین بوده و نیاز به بهسازی با گالوانیزه کردن و یا پوشش دهیآلومینیوم با سیم های فولاد ی با استحکام کششیبالا در هر لایه دارند. اگر چه افزودن سایر عناصر خواصی نظیر استحکام را بهبود می بخشد، ولی مقداری کاهش در هدایت الکتریکی ایجاد می کند. بعنوان مثال افزودن ۱% کادمیم می تواند باعث افزایش استحکام به میزان ۵۰% شود ولی هدایت الکتریکی به میزان ۱۵% کاهش می یابد.
هدایت حرارتی:
هدایت حرارتی این فلز در حدود دو برابر آلومینیوم و ۳۰ برابر فولاد زنگ نزن است. از این رو مس برای کاربردهایی که به انتقال حرارت سریع نیاز دارند، از قبیل ظروف آشپزخانه، مبدل حرارتی، رادیاتور های ماشین و وسایل نقلیه و انباره های حرارتی در کامپیوتر، دیسک چرخان و مجموعه های تلویزیون، استفاده می شود.
مقاومت به خوردگی:
همه آلیاژ های این فلز دارای مقاومت به خوردگی در برابر آب و بخار می باشند. در بیشتر اتمسفر های صنعتی و دریایی، آلیاژهای این محصول دارای مقاومت به خوردگی هستند. این فلز در محلولهای نمکی، خاک ها، کانی های غیر اکسیدی، اسید های آلی و محلول های سوز آور، مقاوم است. محلول آمونیاک مرطوب، هالوژن ها، سولفید ها، محلولهای حاوی یون های آمونیاک و اسیدهای اکسیدی، مانند اسید نیتریک، به مس حمله خواهند کرد. مقاومت به خوردگی آلیاژهای مس به دلیل تشکیل فیلم های به هم چسبیده روی سطح مواد می باشد. این فیلم ها نسبتا غیر قابل نفوذ در مقابل خوردگی هستند بنابراین فلز پایه را از حمله بیشتر محافظت می کنند. آلیاژهای Cu-Ni ، برنج های آلومینیوم و آلومینیوم مقاومت عالی در برابر خوردگی در آب نمک از خود نشان می دهند.
وضعیت تولید:
این فلز معمولا در طبیعت به همراه سولفور یافت می شود . طور کلی از فرآیندی چند مرحله ای تولید می شود که از استخراج معدن و کنسانتره سنگ کم ارزش سولفید معدنی مس آغاز شده و پس از ذوب و تصفیه الکترولیتی ، کاتد مس خالص را تولید میکند .افزایش سهم مس از شستشوی اسید سنگ فلز اکسید شده حاصل می شود .
به سبب خصوصیاتی مانند تکینی بودن یا ترکیبی ، قابل مفتول شدن ، چکش خوری ، رسانندگی الکتریکی حرارتی و نیز مقاومت آن در برابر زنگ زدگی ، مس به یکی از فلزات اصلی صنعتی تبدیل شده که از نظر میزان مصرف پس از آهن و آلومینیوم در رتبه سوم قرار دارد. کاربرد های الکتریکی مس مانند تولید و انتقال برق ، سیم کشی ساختمان ، ارتباطات ، محصولات الکتریکی و الکترونیکی تقریبا سه چهارم کل مصرف مس را شامل میشود . معماری بزرگترین بازار تک قطبی پس از محصولات الکتریکی و الکترونیکی ، حمل و نقل ، ماشین آلات صنعتی و محصولات مصرفی و اصلی می باشد . فرآورده های فرعی و جانبی مس از ساخت و محصولات غیر قابل استفاده مس به آسانی بازیافت شده و به طور قابل توجهی به عرضه مس می پیوندد .
شمش به صورت کاتد عموما بر اساس فرآیند ریخته گری واسطه ای نظیر اسلب ،بیلت، ورق ،مفتول و راد مسی ، لوله و آلیاژهای مس به اشکال مختلف تبدیل می شود به عنوان نمونه به معرفی در محصول واسطه ای می پردازیم :
مس اسلب:
کاتد تولیدی در پالایشگاه و لیچینگ به واحد ریخته گری ارسال می گردد. این واحد از دو بخش ریخته گری پیوسته و نیمه پیوسته تشکیل شده است . از جمله تولیدات بخش ریخته گری نیمه پیوسته ، اسلب (شمش تخت مس) است که بر اساس استاندارد ASTM B5 تولید می شود .
عموما ابعاد اسلب که به صورت ورق تخت می باشد به شرح زیر می باشد:
طول:۷۳۰۰ میلیمتر
عرض:۶۶۰ میلیمتر
ضخامت: ۱۲۷ میلیمتر
مس بیلت:
کاتد تولیدی در پالایشگاه و لیچینگ به واحد ریخته گری ارسال می گردد . این واحد از دو بخش ریخته گری پیوسته و نیمه پیوسته تشکیل شده است . از جمله تولیدات بخش ریخته گری نیمه پیوسته ، بیلت (شمش استوانه ای مس) است که بر اساس استاندارد ASTM B5 تولید می شود .
ابعاد بیلت که به صورت استوانه یا مفتول می باشد به شرح زیر می باشد:
طول :۷۳۰۰ میلیمتر
قطر:۲۵۰ میلیمتر
وجود معادن متعدد مس در ایران و صادرات آن به سایر کشورها باعث شده تا ایران تأمین کنندهٔ حدود ۳ درصد از ذخایر مس دنیا باشد. به عنوان مثال طی ۷ ماهه اول سال ۹۵ حدود ۲۰۰ کیلوگرم شمش مس به دیگر کشورها صادر شده است، که چیزی در حدود ۱٬۱۹۳٬۳۷۶ دلار میباشد. اگر به دنبال خرید یا فروش فلز مس هستید سامانه آهن ۲۰ در این زمینه درکنار شما خواهد بود.
شرکت ملی مس ایران از بزرگترین کارخانه های تولید این فلز در ایران و منطقه و پانزدهمین شرکت بزرگ تولید کننده دنیاست.
قیمت مس
تولید و مصرف جهانی مس در طی ۲۵ سال گذشته به طرز چشمگیری افزایش یافته است. با ورود کشورهای در حال توسعه به بازار جهانی ، تقاضا برای کالاهای معدنی از جمله این فلز افزایش یافته است. در ۲۰ سال گذشته ، منطقه آند در آمریکای جنوبی به عنوان پربارترین منطقه مس در جهان ظاهر شده است. در سال ۲۰۰۷ ، حدود ۴۵ درصد این فلز در جهان از کوههای آند تولید می شد. ایالات متحده ۸ درصد تولید کرده است.
خطر ایجاد اختلال در عرضه جهانی کم به نظر می رسد زیرا تولید آن به صورت جهانی پراکنده است و محدود به یک کشور یا منطقه واحد نیست. با این وجود به دلیل اهمیت آن در ساخت و ساز و انتقال نیرو ، تأثیر هرگونه اختلال در تأمین آن زیاد خواهد بود.
مس یکی از گسترده ترین بازیافت شده از فلزات است. تقریباً یک سوم از کل مصرفی این فلز در جهان بازیافت می شود. بازیافت شده و آلیاژهای آن را می توان دوباره از بین برد و مورد استفاده مجدد قرار گرفت و به طور مستقیم یا بیشتر برای تصفیه استفاده می شود بدون از بین رفتن هیچ یک از خصوصیات شیمیایی یا فیزیکی فلز تمام این ویژگی ها موجب روند افزایشی قیمت آن می شوند.
مشخصات فیزیکی و شیمیایی مس
مشخصات مس به صورت طبیعی یک فلز سنگین از رنگ صورتی قرمز با ساختاری نرم است. دمای جوش بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد است.Cuprum رسانای خوبی در برق و گرما است و در دمای ۱.۰۸۴ درجه سانتیگراد ذوب می شود. چگالی این فلز ۸/۸ گرم در سانتی متر مکعب است. مطابق فرمول الکترونی این اتم دارای ۴ سطح است. در مدار ۴-valence یک الکترون وجود دارد. درجه حرارت بسیار بالا با دی اکسید کربن ، هوا ، اسید هیدروکلریک و سایر ترکیبات در تعامل است. یک اکسید محافظ روی سطح فلز شکل می گیرد. این فلز را از اکسیداسیون بیشتر محافظت می کند ، باعث پایداری آن می شود و فعالیت کمتری به فلز می دهد.
در واکنشهای شیمیایی ، مس به عنوان یک فلز کم کار عمل می کند. این فلز در شرایط عادی در آب حل نمی شود. در هوای خشک فلز خوردگی نمی کند ، اما هنگام گرم شدن سطح آن با یک پوشش اکسید سیاه پوشانده می شود. پایداری شیمیایی عنصر در مقاومت آن در برابر ضربه کربن ، گازهای خشک ، چندین ترکیب آلی ، الکل و رزین فنل نشان داده شده است. برای این فلز ، واکنش های پیچیده مشخصه است ، که در آن ترکیبات رنگی آزاد می شوند. مس با فلزات گروه قلیایی شباهت دارد ، زیرا مشتقات یکپارچه را تشکیل می دهد.
به راحتی کشیده ، قالب ریزی و شکل می شود. در برابر خوردگی مقاوم است. و گرما و برق را به طور موثری انجام می دهد.
انواع سپرده های مس
مس به اشکال مختلفی رخ می دهد ، اما شرایطی که چگونگی ، زمان ، و کجا رسوب آن را کنترل می کند بسیار متغیر است. در نتیجه ، در بسیاری از مواد معدنی مختلف رخ می دهد.
ذخایر پورفیری که با هجوم آذرین همراه است ، حدود دو سوم این فلز را به همراه دارد و بنابراین مهمترین نوع کانسار در جهان است. ذخایر بزرگ از این نوع در مناطق کوهستانی غرب آمریکای شمالی و کوههای آند آمریکا جنوبی یافت می شود.
شرکت ملی مس ایران از بزرگترین کارخانه های تولید این فلز در ایران و منطقه و پانزدهمین شرکت بزرگ تولید کننده دنیاست.