يعد النحاس أحد أقدم المعادن المستخرجة والمستخدمة في تاريخ البشرية. نظرًا لاستخدامه على نطاق واسع وزيادة قيمته الاقتصادية تدريجيًا، أصبحت صناعة معالجة خام النحاس أكثر أهمية.
لذلك، ستحلل هذه المقالة من 4 جوانب: ما هو استخدام النحاس، وأين يمكن العثور عليه وما هي أنواعه، وكيفية الحكم على قيمته وطرق معالجته، لتوفير كيفية جعل معالجة خام النحاس ناجحة.
في هذا المقال سوف نقدم:
- لماذا يحظى معدن النحاس بشعبية كبيرة؟
- أين يوجد النحاس ونوعه؟
- كيف نحكم على قيمة منجم النحاس الخاص بك؟
- طرق معالجة خام النحاس
لماذا يحظى معدن النحاس بشعبية كبيرة؟
قبل التعامل مع معالجة خام النحاس، نحتاج إلى فهم أساسي للنحاس وتطبيقاته.
تطبيق واسع
مع تطور الاقتصاد والتكنولوجيا، أصبح النحاس أكثر شيوعًا في حياتنا اليومية، مثل الصناعات الكهربائية والخفيفة وصناعة الآلات وصناعة البناء وصناعة الدفاع الوطني، وما إلى ذلك. فيما يلي قائمة للاستخدام المحدد للنحاس.
مجال التطبيق | استخدام محدد |
الصناعة الكهربائية والإلكترونية | الكابلات والأسلاك والمحركات والمحولات، إلخ. الصمامات والتجهيزات الصناعية، وأجهزة القياس، والمحامل العادية، والقوالب، والمبادلات الحرارية والمضخات، إلخ. |
الصناعة الكيميائية | الفراغ، وعاء التقطير، وعاء التخمير، إلخ. |
صناعة الدفاع الوطني | الرصاص والقذائف وأجزاء البندقية وما إلى ذلك. |
صناعة البناء والتشييد | أنابيب مختلفة، تجهيزات الأنابيب، أجهزة الديكور، الخ. |
الصناعة الطبية | مكافحة السرطان والتعقيم |
إن التطبيق الواسع للنحاس والدعم القوي من الحكومة يجعل مجال معالجة خام النحاس مزدهرًا للغاية.
سوق العرض قوية
وقال وزير الطاقة والمناجم في بيرو في سبتمبر/أيلول الماضي إن الكمية الإجمالية لخام النحاس لديها سترتفع إلى 127% في السنوات الثلاث المقبلة.
علاوة على ذلك، في أكتوبر، وافقت حكومتها على مشروع تيا ماريا لتعدين النحاس، التابع لشركة Southern Copper Corporation (SCCO)، الذي طال انتظاره، والذي تمت الموافقة عليه لمعالجة خام النحاس الطبيعي بعد أن يستوفي معايير الظروف الاجتماعية والبيئية المحلية.
وقال متحدث باسم تشيلي إن تجهيز منجم النحاس لم يتأثر بشكل كبير بالإضراب المحلي.
وفي الوقت نفسه، اكتشفت أستراليا وزامبيا وبعض الدول الأخرى مناجم نحاس جديدة عالية الجودة.
إليكم إنتاج خام النحاس حول العالم خلال عامي 2012-2019.
كل ما سبق يدل على أن صناعة معالجة خام النحاس مزدهرة.
سوق الطلب المستقر
لقد حان الوقت الذي يُطلب فيه من البلدان المتقدمة تحديث بنيتها التحتية.
وبالإضافة إلى ذلك، يتعين على الكثير من البلدان النامية أن تستثمر في بنائها الاقتصادي الأساسي بسبب التنمية الاقتصادية السريعة. كل هذه المشاريع تحتاج إلى منتجات النحاس للمشاركة فيها.
تظهر بيانات الطلب العالمي على خام النحاس من عام 2012 إلى عام 2019 أن سوق المنتجات المعدنية النحاسية لا تزال في حاجة ماسة إليها.
نظرًا لشعبية هذه الصناعة، يختار المزيد والمزيد من الأشخاص المشاركة في معالجة خام النحاس. ولذلك، فإن أول شيء نحتاج إلى معرفته قبل التعامل في صناعة الإثراء هو أين يمكننا العثور على خام النحاس وما هي أنواعه.
أين يوجد النحاس ونوعه؟
حتى الآن، تتمتع تشيلي بموارد النحاس الأكثر وفرة في جميع أنحاء العالم، إلى جانب الكمية الإجمالية للاستخراج والمعالجة التي تحتل المرتبة الأولى أيضًا.
يتم توزيع مصدر النحاس الذي تم اكتشافه وإثباته حول العالم بشكل رئيسي في مناطق مثل شيلي وبيرو والولايات المتحدة والمكسيك وأستراليا وإندونيسيا والصين وروسيا وغيرها. وفيما يلي توزيع الاحتياطي:
من بينها، يمكن تقسيم خام النحاس إلى نوعين رئيسيين: كبريتيد النحاس وأكسيد النحاسيك.
كبريتيد النحاس هو المورد المعدني الرئيسي لاستخراج النحاس. وهو يمثل 80٪ من موارد النحاس، بما في ذلك الكالكوسيت والكالكوبايرايت والنحاس السماقي.
يتضمن أكسيد النحاسيك أيضًا ثلاثة أنواع رئيسية: الأزوريت، والكبريت، والملكيت.
ويمكن الاطلاع على مواصفات هذه الصخور خام النحاس وتوزيعها في الرسم البياني التالي.
أنواع خام النحاس | تحديد | نطاق التوزيع | |
كبريتيد النحاس | بورنيت (مليار) | النيلي، القسم الطازج هو الأحمر النحاسي العميق | فرنسا، تشيلي، بوليفيا، جنوب أستراليا، الولايات المتحدة، الخ. |
كالكوبايرايت (خام النحاس الأصفر) (Clp) | لون أصفر ذهبي مع خط أسود مشوب باللون الأخضر | إسبانيا والولايات المتحدة والمكسيك وتشيلي وغيرها. | |
الكالكوسيت (كبريتيد النحاس (I)) (Chc) | معتم ورمادي غامق إلى أسود مع بريق معدني | الولايات المتحدة، المملكة المتحدة، ناميبيا، إيطاليا، الخ. | |
أكسيد النحاس (II) (أكسيد النحاس) | النحاس اللازوردي (خام اللازوردية) | ناعم، أزرق غامق | روسيا، رومانيا، البرازيل، الخ. |
النحاس كوبريت | بلورات داكنة مع انعكاسات داخلية حمراء، ناعمة ولكنها ثقيلة | فرنسا، تشيلي، بوليفيا، جنوب أستراليا، الولايات المتحدة، الخ. | |
الملكيت (مال) | يتبلور معدن معتم ذو نطاقات خضراء ويشكل كتل نباتية أو ليفية أو صواعدية | زامبيا، أستراليا، ناميبيا، روسيا، الكونغو، الولايات المتحدة، الخ. |
مواصفات صخرة خام النحاس:
الأنواع المختلفة من خام النحاس لها خصائصها الفيزيائية والكيميائية الفريدة. وأيضًا نظرًا للنسب المئوية المختلفة للنحاس في الصخور الخام، نحتاج إلى التأكد مما إذا كانت ذات قيمة أم لا لتتم معالجتها في بداية المعالجة.
علاوة على ذلك، يجب أيضًا اختيار طرق المعالجة المقابلة وفقًا للأنواع المختلفة والنسب المئوية المختلفة لخام النحاس المحدد.
كيف نحكم على قيمة منجم النحاس الخاص بك؟
قبل الحكم على قيمة خام النحاس الخام، نحتاج إلى معرفة ثلاثة معايير مرتبطة: الدرجة الصناعية، ودرجة القطع للخام، ومتوسط درجة رواسب الخام.
وتسمى الدرجة الصناعية للخام أيضًا الحد الأدنى من الدرجة الصناعية والحد الأدنى من درجة الخام المستخرج.
إنه معيار مهم للحكم على ما إذا كانت التكنولوجيا الحالية قادرة على تلبية الطلب في مجال التعدين والمعالجة. يمكننا أيضًا معرفة ما إذا كان من المفيد اقتصاديًا القيام بإثراء الخام وفقًا لذلك.
درجة القطع هي الدرجة التي يمكنها التمييز بين الخام الثمين والصخور غير القابلة للاستخدام. وهو يمثل معيار الحد الأدنى من النسبة المئوية للمكونات المفيدة في الخام.
بشكل عام، في اختبار عينات الخام، يجب أن يكون معيار الحد الأدنى للنسبة المئوية للمكونات المفيدة أعلى من نسبة المخلفات بعد الإثراء.
متوسط درجة رواسب الخام هي جودة رواسب الخام. إنه أيضًا رمز مهم لجودة الخام.
وبناء على ذلك، يمكننا أن ندرك مدى ثراء المنجم بأكمله، ونستنتج ما إذا كانت رواسب خام معينة (خاصة تلك التي تشهد تغيرات كبيرة في درجة الخام) تستحق التنقيب، وما إذا كانت يمكن أن تلبي المنفعة الاقتصادية المتوقعة بعد ذلك. يتم معالجتها.
المعايير العامة للمؤشرات الصناعية لرواسب النحاس هي كما يلي:
مشروع | كبريتيد النحاس | أكسيد النحاس الثنائي (أكسيد النحاسيك) | |
التعدين حفرة | تعدين سطحي | ||
درجة القطع (ωB) % | 0.2-0.3 | 0.2 | 0.5 |
الحد الأدنى من الدرجة الصناعية (ωB) % | 0.4-0.5 | 0.4 | 0.7 |
متوسط درجة إيداع الخام (ωB) % | 0.7-1.0 | 0.4-0.6 | - |
الحد الأدنى للسمك القابل للاستغلال (م) | 1-2 | 2-4 | 1 |
سمك الشريط المرفوض (م) | 2-4 | 4-8 | 2 |
والجانب الآخر الذي نحتاج إلى معرفته هو معيار جودة الخام المركز . قد نجد بعض المناسبات التي يمكن أن تلبي فيها درجة بعض الخامات حاجة الدرجة الصناعية، في حين لا يزال من غير الممكن استخدامها لصهر الخام. وذلك لأن الخام لا يفي بمعايير الجودة للخام المركز.
ونتيجة لذلك، لا يزال هذا النوع من الخام لا يتمتع بقيمة المعالجة، ونحن بحاجة إلى إجراء بعض الأبحاث حول تكنولوجيا المعالجة الخاصة به.
يمكن تقسيم معايير الجودة لمركزات النحاس إلى أربع درجات:
درجة | الحد الأدنى للكتلة الجزيئية للنحاس (%) | الحد الأدنى من الكتلة الجزيئية للشوائب (٪) | |||
مثل | الرصاص + الزنك | ملغ | ثنائية | ||
الصف 1 | 30 | 0.05 | 2 | 1 | 0.05 |
الصف 2 | 25 | 0.20 | 5 | 3 | 0.20 |
الصف 3 | 20 | 0.30 | 8 | 4 | 0.30 |
الصف 4 | 13 | 0.40 | 12 | 5 | 0.50 |
لذلك، من الضروري تحليل ما إذا كان منجم النحاس يمكنه تلبية متطلبات المؤشرات الصناعية ومعايير الجودة لمركزات النحاس في جميع الجوانب قبل معالجة خام النحاس. لسبب أنه يمكننا تحديد ما إذا كان منجم النحاس له قيمة التعدين والمعالجة.
طرق معالجة خام النحاس
عند اتخاذ قرار بالانخراط في معالجة خام النحاس، نحتاج إلى معرفة كيف يتم تصنيع النحاس عن طريق معالجة الخام وصهره. يعد الإثراء خطوة مهمة في تعدين ومعالجة الخام. تعرف على طرق الإثراء المختلفة واختر الأنسب منها، ثم يمكننا الحصول على نتائج أفضل باستثمار أقل.
إن تحديد طرق إثراء خام النحاس يجب أن يعتمد على خصائصه الفيزيائية والكيميائية ونسبة النحاس.
بشكل عام، تحتوي خطوات عملية تلبيس خام النحاس على 3 أجزاء:
- 1 التكسير والطحن: تحويل صخرة خام النحاس إلى حجم أصغر باستخدام الكسارة والمطحنة الكروية .
- 2 الفصل: اختيار مادة النحاس من المواد الأخرى للحصول على مركز النحاس باستخدام طريقة أو أكثر من طرق الإثراء المختلفة.
- 3 الصهر: يمكن الحصول على معدن النحاس عن طريق أنواع معالجة الصهر.
تشمل طرق معالجة خام النحاس الشائعة نوعين: إثراء التعويم والتعدين المائي. نظرًا للتركيب المعقد لخام كبريتيد النحاس، فمن الأفضل أن تتم معالجته عن طريق إثراء التعويم؛ في حين أن تركيب أكسيد النحاس بسيط نسبيًا، إلا أنه يمكن معالجته بالطريقتين، وهو أكثر ميلًا إلى الأخيرة.
إثراء التعويم
معدات معالجة خام النحاس كما هو موضح في الشكل أدناه.
- 1 يتم سحق خام النحاس وطحنه إلى الحجم المحدد بواسطة الكسارة والمطحنة الكروية.
- 2 ثم ينقل إلى خزان الخلط مع إضافة العوامل المناسبة.
- 3 بعد التقليب الكامل، ضعه في آلة التعويم لفصل التعويم.
- 4 وأخيرا، يتم الحصول على ملاط النحاس المركز.
- 5. يتم تجفيفه بالمجفف ومن ثم يمكننا الحصول على خام النحاس المركز.
عادةً ما تختار طريقة معالجة الخام لمعالجة كبريتيد النحاس البسيط والخام المختلط إثراء التعويم.
في حين أن طريقة معالجة خام كبريتيد النحاس متعدد المعادن، وفقًا لتركيبته المختلفة، يجب اختيارها من بين طرق مثل الفصل بالجاذبية التعويم، والفصل بالتعويم المغناطيسي، والفصل بالتعويم بالمعالجة المائية، وما إلى ذلك.
علم المعادن المائية
الخطوات الخاصة بكيفية تصنيع النحاس بواسطة المعالجة بالمعادن المائية موجودة في الصورة أعلاه.
- 1 سحق خام النحاس إلى حجم أصغر ثم تحميصه.
- 2 قم بترشيح النحاس من الصخور الخام إلى المحلول باستخدام عوامل ترشيح محددة.
- 3 أضف مثخنًا لفصل المادة الصلبة عن السائل وإزالة الشوائب الصلبة.
- 4 مزيد من الاستخلاص والتنقية للحصول على محلول النحاس الكهربائي.
- 5 استخراج النحاس عن طريق التحليل الكهربائي والترسيب.
تتم معالجة خام أكسيد النحاس بشكل عام عن طريق الفصل بالتعويم والمعالجة المائية. في حين أن طريقة معالجة الخام التي يمثل فيها خام النحاس المؤكسد من النوع المقيد نسبة عالية هي الميتالورجيا المائية عادة.
من منظور اتجاهات تنمية الموارد في المستقبل، تتزايد معالجة الخام المؤكسد، والخام الحراري منخفض الدرجة، والخام المركب متعدد المعادن بسبب النضوب التدريجي للخام. لذلك، سيصبح علم المعادن المائي وسيلة فعالة لمعالجة الخام في وقت لاحق.
ملخص
على نطاق واسع تطبيق النحاس، يجب أن يكون الطلب على سوق معالجة خام النحاس كبيرًا الآن وفي المستقبل. هذا هو السبب في أن المزيد من الناس يختارون الانخراط في هذه الصناعة.
في بداية البداية، من الضروري جدًا التعرف على المنطقة التي يمكن استخدام النحاس فيها وأين سيكون من الأفضل تنفيذ مشاريعنا. والأهم من ذلك، أن تحليل ما إذا كان منجم النحاس يمكنه تلبية فوائدنا الاقتصادية المتوقعة هو أيضًا خطوة أساسية قبل وضعه في مرحلة المعالجة. الإعداد الأخير هو التأكد من خطوات عملية تلبيس خام النحاس ومعدات المعالجة.
ما ورد أعلاه هو التفاصيل الأربعة لمعالجة خام النحاس بنجاح، ونأمل أن ينجح ذلك عندما تخطط للانخراط أو المشاركة في معالجة النحاس.