فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:134
پایان نامه کارشناسی
مهندسی معدن- استخراج
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
چکیده 1
فصل اول 2
مقدمهای بر مس 2
1-1- تاریخچة مس 3
1-2- زمینشناسی مس 7
1-2-1- مهمترین کانسارهای اقتصادی مس 13
1-2-1- الف ـ •کانسارهای مس پورفیری: 13
1-2-1-ب-•کانسارهای کربناتی مس: 13
1-2-1-ج-کانسارهای اسکارنی مس: 13
1-2-1- د- کانسارهای ماگمایی مس: 13
1-3- ذخایر و پتانسیل عمده مس در ایران 13
1-4- ذخایر عمده مس در جهان 17
1-5- کانههای مس 21
1-6- روشهای اکتشاف ذخایر مس 22
1-6-1- انواع سنگهای مس 22
1-6-1- 1- سنگهای اکسیده 22
1-6-1-2- سنگهای سولفوره 23
1-6-1-3- مس طبیعی 23
1-6-2- پیجویی و اکتشاف مادهمعدنی 23
1-6-3- پیجویی و اکتشاف مس 25
1-7- روشهای استخراج مس 26
1-7-1- استخراج مواد معدنی 26
1-7-2- استخراج مس 27
1-8- روشهای فراوری ذخایر مس 27
1-8-1- پر عیار کردن سنگهای مس 27
1-8-2- فلوتاسیون 27
1-9- قیمت جهانی مس در 10 سال اخیر (2008-1998) 35
1-10- کاربرد مس 38
1-10-1- آلیاژهای مس 47
1-10-2- انواع مس تجارتی 48
1-10-3- استانداردها 48
1-10-4- جایگزین ها : 49
1-11- بزرگترین تولیدکننده و مصرفکننده مس 59
فصل دوم 61
اصول کلی فرآوری و کانهآرایی 61
2-1- روش کلی فلوتاسیون 62
2-1-1- مقدمه 62
2-1-2- معرفی فلوتاسیون 63
2-1-3- تاریخچه 63
2-1-4- اصول فلوتاسیون 65
2-1-5- کاربرد فلوتاسیون 67
2-1-6- فلوتاسیون کانیهای سولفوره 67
2-1-7- اکسیداسیون الکتروشیمیایی 71
2-1-8- فلوتاسیون اکسیدها و سیلیکاتها 71
2-1-9- فلوتاسیون کانیهای نیمه محلول 72
2-1-10- فلوتاسیون کانیهای محلول 73
2-1-11- فلوتاسیون کانیهای مس 74
2-2- اصول کلی هیدرومتالورژی 76
2-2-1- مقدمه 76
2-2-2- پیشرفتهای اخیر 80
2-2-3- حلالهای آلی 80
2-2-4- فروشویی در جا 81
2-2-4-1- تکنیک پاشش (اسپری) 82
2-2-4-2- تکنیک تزریقی 82
2-2-5- فروشویی تراوشی یا حوضچهای 84
2-2-6- روشهای تودهای و انباشتهای 85
2-2-6-1- مشکلات اصلی روش فروشویی تودهای: 87
2-2-7- روش همزنی 87
2-2-7-1- همزدن پالپ به دو صورت انجام میشود: مکانیکی و هوایی 88
2-2-7-2- همزدن در اتوکلاوها به 3 صورت انجام میشود. مکانیکی، هوایی (بخار با فشار) و چرخاندن اتوکلاو 91
2-2-8- مقایسه روشهای فروشویی 93
2-3- استحصال مس 94
2-3-1- روش های استخراج مس 94
2-3-2- روش احیاء 94
2-3-3- روش تهیه مات 95
2-3-4- روش هیدرو متالورژی 98
2-4- هیدرومتالوژی مس 100
2-4-1- کانسنگهای اکسیدی مس 100
2-4-2- حلالهای کانیهای اکسیدی مس 100
2-4-2-الف- اسید سولفوریک 100
2-4-2-ب- اسید کلریدریک: 101
2-4-2-ج- آمونیاک: 101
2-4-2-د- سولفات فیزیک 101
2-4-2-ه- کلروفیربک 102
2-4-2-و- سیانورسدیم 102
2-4-3- عملیاتی برای بهبود انحلال ترکیبات مس در حلالها 102
2-4-3-الف- تشویه معمولی 102
2-4-3-ب- تشویه سولفات کننده 102
2-4-3-ج- تشویه کلرور کننده 103
2-4-3-د- اکسیداسیون تحت فشار 103
2-4-4- روشهای بازیابی مس از محلول 104
2-4-4-1- سمانتاسیون 104
2-4-4-2- رسوب شیمیایی 105
2-4-4-3- الکترولیز 106
فصل سوم 107
مراحل فرآوری مس منطقه چاه پلنگ در مقیاس آزمایشگاهی 107
3-1 موقعیت منطقه چاه پلنگ 108
3-2 نمونه برداری از منطقه 109
3-3 آماده سازی نمونه 110
3-4 شرایط میز لرزان در آزمایش اول به شرح زیر بود: 116
3-5 شرایط میز لرزان شماره 2 به شرح زیر است . 119
3-6 شرایط میز لرزان شماره 3 به شرح زیر می باشد. 119
3-7 آزمایش میز لرزان شماره چهارم 120
3 -8 لیچینگ مس 121
3-9 آزمایش لیچینگ شماره 2 123
نتیجه گیری 125
فهرست منابع 126
چکیده
این پروژه در منطقه چاه چلنگ واقع شده است این مس در یکی از بیابان های چاه چلنگ بوده که با تحقیقات علمی این معدن مس را کشف و استخراج نموده اند
مشاهدات باستانشناسی نشانمیدهد که قدمت استفاده از مس بهعنوان وسیلهای زینتی در غرب آسیا مربوط به ده هزار سال قبل میباشد. آویزهی مسی متعلق به سال 8700 قبل از میلاد یکی از قدیمیترین آثار مسی است که در شمال عراق کنونی پیدا شده است. نشانههایی مبنی بر ذوب و خالصنمودن مس از اکسیدهای آن مانند مالاکیت و آزوریت تا 5000 سال قبل از میلاد وجود دارد. در هزارهی چهارم تا هزارهی سوم قبل از میلاد، کارگران به استخراج مس از معدن هوئلوا (Hielva) اسپانیا مبادرت می ورزیدهاند. در همین دوره استفاده از کالکوسیت، کالکوپیریت، بورنیت و سولفورها، صنعت مس را وارد مرحلهای تازهکرد.
فصل اول
مقدمهای بر مس
1-1- تاریخچة مس
مس برای تعدادی از تمدنهای قدیمی ثبت شده، شناخته شده بود و تاریخ استفاده از آن حداقل به 10000 سال پیش میرسد. در طول دورهماقبل تاریخ کالکولیتیک (Chalcolithic) برگرفته از کالکوس (Chalkos) کلمه یونانی معادل مس، انسان دریافت که چگونه مس را استخراج کند و از آن تزئینات و ابزارآلات بسازد. نزدیک به 5000 سال، مس تنها فلز شناخته شده توسط بشر بود. مس بعد از طلا، اولین عنصری است که توسط بشر کشف شد و ابزارآلات مسی کشفشده قدمتی در حدود 5000 سال پیش از میلاد مسیح را نشان میدهند. کشف مس در پایان عصر حجر و با شروع عصر مس همراه بود، عصری که در آن بشر از طریق کوبیدن برروی مس طبیعی، ابزارآلات مورد نیاز خود را تهیه میکرد. کشف مس از نظر تاریخی به 18000 سال قبل از میلاد مسیح برمیگردد. در مصر، این عنصر از 12000 سال قبل از میلاد و در اروپا از 4000 سال قبل از میلاد شناخته شده است.
از مهمترین حوادث تاریخی تعیینکننده در مسیر تکامل دانش بشر در زمینهی استفاده از مس، کشف چگونگی تولید آلیاژ برنز میباشد. با کشف این مسئله که از ترکیب مس و قلع آلیاژ برنز بهدست میآید، عصر دیگری در تاریخ یعنی عصر برنز آغاز شد که حدوداً به 2500 سال قبل از میلاد مربوط میشود و تا آغاز عصر مفرغ، پایهگذاری شده است. همچنین میتوان به کشف چگونگی استخراج مس از سنگ معدن، تقریباً همزمان با کشف برنز و همچنین اختراع برنج از ترکیب مس و روی در حوالی سالهای 600 تا 1000 قبل از میلاد اشاره کرد.
وجود مس به صورت طبیعی و ویژگی مطلوب سهولت شکلپذیری یا چکشخواری این فلز با ابزار ابتدائی که امکان ساخت ابزار صنعتی، زینتآلات، لوله و مخازن آب، سکه، شمشیر، مجسمه و مانند آن را در دوران باستان فراهم مینمود، این فلز را به صورت مهمترین ماده در توسعهی تمدن بشر درآورد. مدارک موجود نشان میدهد تا اواخر سالهای 1800 میلادی کاربرد مس بهطور نسبی محدود بوده است. با اختراع داینامو، تلگراف، تلفن، برق و خطوط انتقال نیرو در اواخر قرن نوزدهم، سیم به یک محصول نهایی بسیار با اهمیت تبدیل شد و فلز مس به عنوان یک هادی صنعتی مهم از توجه بسیار برخوردار شد.
سر رونالد پیرین در کتاب خویش به نام «مس و آناتومی یک صنعت» مس را بهعنوان یکی از فلزاتی که از آغاز تمدن توسط آدمی بهکار گرفته شده، شناخته و از درهی تیمنا (Timna) در بخش غربی صحرای عدبه در فلسطین اشغالی به عنوان گهوارهی این صنعت نام برده است. دره تیمنای فلسطین اشغالی تأمینکنندهی مس فراعنه بوده است (در یک پاپیروس مصری کاربرد مس برای درمان عفونتها و ضدعفونی کردن آب ثبت شده است).
قبرس اکثر نیاز فینیقیه، یونان و روم به مس را تأمین میکرده است. کلمه Copper مس، از کلمه لاتینCyprium گرفته شده است که بهصورت تحت لفظی به معنی فلز قبرسی است. مصنوعات مسی و برنزی که از شهرهای سومری و مصنوعات ساخته شده از مس و آلیاژ آن با قلع که در مصر یافت شده تقریباً متعلق به 3000 سال قبل از میلاد هستند. در یکی از اهرام، یک سیستم لولهکشی با مس پیدا شده که مربوط به5000 سال پیش است. مصریان دریافتند افزودن مقدار کمی قلع، قالبگیری مس را آسانتر میکند، لذا آلیاژهای برنزی که در مصر کشف میشوند تقریباً قدمتی همانند مس دارند. مرد یخی Oetzi،که در اروپا به دقت نگهداری میشود و متعلق به3200 سال قبل از میلاد است، تبری با نوک مسی در دست دارد که درجه خلوص فلز آن% 7/99 میباشد. مقدار زیاد آرسنیک موجود در موهای او نشاندهندهی ارتباط او با پالایش مس میباشد. برنج برای یونانیان شناخته شده بود اما اولین بار بهصورت گسترده توسط رومیان بکار رفت. مس به خاطر زیبایی درخشانش در باستان برای ساخت آئینه استفاده میشده است.
در اسطورهشناسی و کیمیاگری، فلز مس با الهههای آفرودیت و ونوس پیوند دارد. همچنین در کیمیاگری علامتی را که برای مس در نظر گرفته بودند، علامت سیارهی زهره (ونوس) نیز بود . اکتشافات و اختراعات مرتبط با برق و مغناطیس در اواخر قرن هجدهم و اوایل قرن نوزدهم توسط دانشمدانی چون آمپر، فارادی و اهم صورت گرفت و محصولات ساخته شده از مس به آغاز انقلاب صنعتی و سوقدادن مس به عصری جدید کمک کرد. امروزه مس به ایفای نقش خود به عنوان فراهم آورندهی نیازهای اجتماع ادامه میدهد.
گرچه کسلر (Kesler 1994) با تحریف تاریخ، سابقهی نخستین کاشفان و کاربران مس را در خاورمیانه، متوجه نقطهای در درون فلسطین اشغالی دانسته است، اما حقیقت این است که برخی شواهد به دست آمده توسط باستانشناسان نشان میدهد که فلز مس برای اولین بار در ایران شناخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. اولین کورههای ذوب این فلز نیز توسط ایرانیان ایجاد شده است.
اکتشافات باستانشناسی و پژوهشهایی که در زمینهی بهرهبرداری کانسارها بهعمل آمده، نشان میدهد که در ایران از هزارهی پنجم پیش از میلاد بهرهبرداری از کانسارها انجام میشده است. مردم ایران نه تنها در این هزاره از مواد خام معدنی مس استفاده میکردهاند، بلکه برای اولین بار به ذوب مس و استفاده از سنگهای مس دست زدهاند. در هزارههای سوم و چهارم پیش از میلاد در بیشتر نقاط ایران صنعت ذوب مس وجود داشته است. در ایلام 3500 سال پیش از میلاد، در کردستان و لرستان از هزارهی دوم پیش از میلاد ودر خراسان از هزارهی سوم پیش از میلاد از مس استفاده میشده است.
آثار مس در تل ابلیس کرمان 6000 سال قدمت دارد. کهنترین منطقهای که تاکنون آثار ذوب مس در آن بدست آمده است، تپهی باستانی سیلک کاشان میباشد. از حفاریهای دکتر گیرشمن در سیلک، شماری ابزارآلات مسی پیش از تاریخ بهدست آمده، که آشکارا از کهنترین نمونههای بهدست آمده از تل ابلیس، قدیمیترند. در استان سمنان نیز آثارکارهای شدادی چند هزار ساله بهدست آمده است.
به نظر ورتایم قدیمیترین کانسار مس ایران کانسار تالمسی در نزدیکی انارک اصفهان است و گمان میرود که اهالی سیلک کاشان مس مورد نیاز خود را از این محل تأمین میکردهاند. شاردن (جهانگرد فرانسوی در زمان صفویه) مینویسد: "در ساری، خراسان و نزدیکی قزوین مس وجود دارد. مس ایران نرم نیست و برای اینکه آنرا نرم کنند با مس سوئد و ژاپن مخلوط میکنند. یک قسمت مس خارجی را با بیست قسمت مس ایران مخلوط میکنند".
کمنو جهانگرد زمان شاه سلیمان صفوی در سفرنامهی خود چنین مینویسد: کرمان دارای منابع سرشاری از مس است. درگذشته سنگ معدنی که از آنجا میآمد با مس ژاپن مخلوط میکردند، اما امروز بدون آمیختن با فلز بیگانه آنرا مصرف میکنند. کنت روشو شوار سفیر فرانسه در ایران در زمان ناصرالدین شاه در سفرنامهی خود مینویسد: "مصرف مس در ایران زیاد است و کمتر کشوری است که به این اندازه مس مصرف کند. در کاشان از همه جا بیشتر ظرف مسی تهیه میشود. در ایالت خراسان مس استخراج میکنند ولی این مس بهحالت ناتیو و یا به حالت سنگ معدنی است که مس آنبهنام مس مشهد معروف است.
ذوب مس با استفاده از درختان بادام کوهی و پستهی وحشی در ایران رایج بوده است. اشیای مسی و آلیاژهای بهدست آمده در نقاط مختلف ایران و همچنین آثار کورههای قدیمی و ابتدایی ذوب مس حاکی از آشنایی ایرانیان قدیم به صنعت استخراج و ذوب مس است. اکتشافات باستانشناسی نشان میدهد که در ایران از هزارهی پنجم پیش از میلاد، استفاده از معادن رونق داشته است. اشیای مفرغی، طلایی و نقرهای به دست آمده از هزارههای بعد، گویای پیشرفت بهرهبرداری و ذوب فلزات است.