صنعت مس در ايران قدمتي به درازاي تاريخ اين مرز و بوم دارد. ايرانيان با استفاده از فلز مس، ابزارهاي مورد نياز زندگي خود نظير ظروف غذا، وسايل دفاعي و غيره را مي‌ساختند. اشياي مسي به‌دست آمده از كاوش‌هاي باستان شناسي و نيز آثار به جاي مانده از كوره‌هاي قديمي و ابتدايي ذوب مس، حاكي از آشنايي ايرانيان قديم به صنعت استخراج و ذوب است. طوري كه حتي گفته مي‌شود ايرانيان براي نخستين بار در دنيا به صنعت مس دست يافته‌اند. قديمي‌ترين اشياي كشف شده مسي در ايران به هزاره پنجم قبل از ميلاد مسيح بازمي‌گردد. تپه زاغه ( 4900سال قبل از ميلاد مسيح)، تپه سيالك (6 هزار سال گذشته(و تل‌ابليس ( 6هزار سال گذشته (از قديمي‌ترين مناطقي هستند كه ايرانيان براي نخستين بار در اين نقاط، از فلز مس استفاده مي‌كردند.

در ايران باستان 79 منطقه داراي ذخيره‌ مس تشخيص داده شده بود كه پس از اسلام، اين مناطق فعال شده و مس موجود در آنها مورد مصرف قرار گرفت. در اين دوره، يك پنجم محصولات به دست آمده از ذخاير معادن و دفينه‌ها به بيت‌المال مي‌رسيد.

در منابع مستند قرن دوم هجري قمري، وجود معدن مس در فارس و كرمان ثبت شده است. در سال 301 تا 330 هجري قمري، در اطراف اصفهان، معادن غني مس و 10 فلز ديگر )از جمله طلا و نقره) كشف و مورد بهره‌برداري قرار گرفت.

در دوره افشاريه ( 1796ـ1734 م(اسنادي در دست است كه از پراكندگي انبوه معادن مس و قلع در اطراف خراسان حكايت مي‌كند.

در سال 1321 هجري قمري، مون تيث انگليسي با هيات همراه، مامور تحقيق در معادن مس و آهن قراجه داغ آذربايجان شد و بر وجود معادن بسيار غني در اين محل صحه گذاشت.

در سال 1252 هجري قمري، ليندسي انگليسي و گروهي از مهندسان و كارگران ماهر، با حمل يك دستگاه چرخ موتور بخار به ايران، هزينه زيادي براي استخراج مس و آهن از معادن قراجه داغ صرف كردند اما به نتيجه نرسيدند.

براساس اطلاعات موجود، درحال حاضر 25 معدن مس در كشور وجود دارد.


سير تاريخي فعال شدن معادن مس در ايران

معدن مس سرچشمه

در سال‌هاي 1276 تا 1285 هجري شمسي يك كارشناس آلماني به نام «A.F.Stahl»، در جريان احداث خط تلگراف منطقه سيرجان به رفسنجان، از سرچشمه در يادداشت‌هاي خود اشاراتي به وجود معدن مس سرچشمه مي‌كند. بعدها در سال‌هاي 1319 تا 1321«George Ladam» نيز وجود معدن مس سرچشمه را در گزارش‌هاي خود تاييد مي‌كند.

سال 1328 مهندس علي انتظام معدن مس سرچشمه را به‌عنوان موراسبان به ثبت مي‌رساند، اما تا سال 1346 در عمل هيچ‌گونه اقدام فني در ارتباط با اكتشاف معدن صورت نگرفت.

در سال 1346 رضايي‌ها با مشاركت سلكشن تراست، شركت سهامي صنايع مس كرمان (K.C.I) را تاسيس مي‌كنند. رضايي‌ها پیش از این، پروانه بهره‌برداري مهندس انتظام را خريداري كرده بودند و بدين ترتيب، نخستين قدم‌هاي فني را در اكتشافات سرچشمه و عمليات گسترده حفاري برمي‌دارند.

در 22 آذر 1350 شوراي اقتصاد وقت، معدن مس سرچشمه را ملي اعلام و دولت، سهام رضايي‌ها و سلكشن تراست را خريداري مي‌كند.

در اسفند 1350، قانون تشكيل شركت سهامي معادن مس سرچشمه تصويب مي‌شود و سپس، موافقتنامه اصولي در اسفند همان سال و قرارداد آن در تير 1351، بين شركت سهامي معادن مس سرچشمه و آناكاندا منعقد مي‌شود.

موافقتنامه نهايي مهر 1351 ( 26سپتامبر (1972 نخستين قدم در راه ورود آمريكا به عرصه مس ايران است. در 13 تير 1352 پارسونز جوردن به‌عنوان پيمانكار ساخت كارخانه‌هاي مجتمع مس سرچشمه وارد معاملات پيچيده صنعت مس ايران مي‌شود. 20 تير 1355 بود كه قانون تاسيس شركت ملي صنايع مس ايران به تصويب رسيد و شركت سهامي معادن مس سرچشمه به شركت ملي صنايع مس ايران تغيير نام داد. در قانون تاسيس اين شركت، تمام فعاليت‌هاي معادن مس كشور اعم از اكتشافات، بهره‌برداري، توليد محصولات پرعيار سنگ مس، ذوب، پالايش و صنايع صنعتي و توليد محصولات فرعي مس و نيز توزيع، فروش داخلي و صادرات مس از اهم وظايف قانوني شركت ملي صنايع مس ايران به شمار مي‌آيد.

در سال 1352، عمليات اجرايي ساخت و نصب نخستين كارخانه مس ايران آغاز و تا پاييز 1357، بيش از 95 درصد عمليات اجرايي نصب دستگاه‌ها به پايان رسيد.

8 ماه پس از پيروزي انقلاب، راه‌اندازي مجموعه شركت ملي صنايع مس به دست متخصصان ايران صورت گرفت. چنانكه براساس گزارش راه‌اندازي واحدهاي مختلف اين شركت، واحد حمل خاك سولفوري به سنگ‌شكن اوليه، تغليظ و آهك در سال 60، ذوب سرچشمه در سال 61، موليبدن و پالايشگاه در سال 62 و ريخته‌گري‌ها در سال 65 به بهره‌برداري رسيدند.

ليچينگ و اكسيژن نيز به ترتيب در سال‌هاي 76 و 79 راه‌اندازي شد. علاوه بر اين‌ها،«تغليظ «2 سرچشمه با هدف توليد سالانه 160 هزار تن كنسانتره مس، عيار 28 درصد در ارديبهشت 78 آغاز و فاز اول آن در خرداد 83 راه‌اندازي شد. با توجه به برنامه توسعه اين مجتمع، واحد اسيد سولفوريك سرچشمه به ظرفيت 100 هزار تن اسيد در سال و (قابل توسعه تا 300 هزار تن(به منظور جلوگيري از پخش گاز So2 در محيط‌زيست در آبان 86 به بهره‌برداري رسيد.

كانسار معدن سرچشمه از نوع پروفيري است و ذخيره آن حدود يك ميليارد و 200 ميليون تن سنگ سولفوري با عيار متوسط 7/0 درصد برآورد شده است. فرآيند تغليظ اين مجتمع در دو بخش كارخانه تغليظ شماره يك و 2 و كارخانه موليبدن انجام مي‌شود. كارخانه تغليظ شماره يك، شامل سنگ‌شكن‌هاي ثانويه و ثالثيه، پرعيار كني، موليبدن، فيلتر، خشك‌كن و كارخانه پخت آهك است. در اين بخش، خوراك مورد نياز كارخانه تغليظ، با نوار نقاله از انبار درشت به بخش خردايش كه شامل سنگ‌شكن‌هاي ثانويه )مخروطي استاندارد(و ثالثيه
)سر كوتاه) است،وارد شده و پس از خردايش، براساس دانه‌بندي به قسمت آسياكني ارسال مي‌شود.

در اين قسمت، خاك به همراه برخي مواد افزودني ديگر در آسياهاي گلوله‌اي، نرم شده و براي سايزبندي به هيدرو سيكلون‌ها و از آنجا به سلول‌هاي رافر ارسال مي‌شود. محصول با ارزش اين سلول‌ها، كنسانتره است كه به سلول‌هاي كلينر و سپس به سلول‌هاي ري كلينر مي‌رود. كنسانتره مس ـ موليبدن از سلول‌هاي كلينر به سمت تيكنر مس ـ موليبدن و از آن‌جا به كارخانه موليبدن ارسال مي‌شود. كنسانتره مس جدا شده از موليبدنيت به صورت دوغاب وارد تيكنرهاي مس شده و سپس از فيلتر و خشك‌ كردن به انبار كنسانتره يا به محل اختلاط و آماده‌سازي خوراك كارخانه ذوب انتقال مي‌يابد.

فرآيند پرعيار كني كارخانه تغليظ شماره 2 مجتمع مس سرچشمه شامل واحدهاي انتقال مواد (انبار ذخيره مواد درست، فيدرهاي زنجيره، نوار نقاله، غبارگير و تجهيزات مربوطه)، خردايش، طبقه‌بندي مواد، فلوتاسيون، آبگيري، خشك‌كن، سيستم تهيه و توزيع شير آهك، مواد شيميايي، آبگيري و آب برگشتي است.

همچنين خوراك اين كارخانه از سنگ‌شكن اوليه توسط نوار نقاله به انبار درشت منتقل مي‌شود سپس اين مواد به واحد خردايش مشتمل بر يك دستگاه آسياي نيمه خود شكن و يك دستگاه آسياي گلوله‌اي انتقال مي‌يابد كه پس از خردايش، مواد به اندازه مناسب از طريق سرريز هيدروسيكلون به سلول‌هاي فلوتاسيون رافر منتقل مي‌شود و كنسانتره حاصل از اين مرحله پس از خردايش مجدد از طريق هيدروسيلكون به كلينر انتقال پيدا مي‌كند. كنسانتره حاصل از مرحله كلينر به سلول فلوتاسيون ستوني منتقل و باطله آن به سلول‌هاي رمق‌گير هدايت مي‌شود. كنسانتره خروجي سلول‌هاي فلوتاسيون ستوني به تيكنر مس ـ موليبدن انتقال يافته و از آن‌جا به كارخانه موليبدن ارسال مي‌شود. پس از استحصال موليبدن، كنسانتره مس حاصله وارد تيكنر مس و از آن‌جا به واحد فيلتر فشاري ارسال و محصول اين مرحله كه كنسانتره مس خشك شده است به كارخانه ذوب منتقل مي‌شود. كنسانتره مس پس از آبگيري در تيكنرهاي مس ـ موليبدن وارد كارخانه موليبدن مي‌شود.

در اين مرحله، پس از فلوتاسيون و آسياي مجدد، كاني موليبدنيت از كاني‌هاي مس جدا شده و به صورت كنسانتره موليبدنيت در آمده و پس از خشك شدن، در بشكه‌هاي مخصوص بسته‌بندي مي‌شود.


مجتمع مس ميدوك

مجتمع مس ميدوك در فاصله 42 كيلومتري شمال شرق شهر بابك و 132 كيلومتري شمال غرب معدن سرچشمه در استان كرمان واقع شده است. عمليات باطله‌برداري از اين معدن به‌طور موثر از سال 75 آغاز شده و تا پايان آبان سال 83، در مجموع 153 ميليون تن خاكبرداري صورت گرفته است.

عمليات اجرايي كارخانه تغليظ ميدوك، با هدف توليد سالانه 150 هزار تن كنسانتره مس با عيار 30درصد، از نيمه دوم سال 79 شروع و در دي 83 راه‌اندازي شد. تجهيزات اصلي اين كارخانه شامل يك دستگاه سنگ‌شكن، يك دستگاه آسياي نيمه خود شكن، دو دستگاه آسياي گلوله‌اي، يك دستگاه آسياي ثانويه، سه دستگاه فيلتر پرس، سلول‌هاي فلوتاسيون ستوني (8 عدد) و مكانيكي (16عدد)، يك دستگاه تيكنر كنسانتره، چهار دستگاه تيكنر باطله از نوع ديپ كن و سيستم آماده‌سازي و تزريق شير آهك و مواد شيميايي، سد باطله، سد آبگير و چهار عدد پمپ خانه و حوضچه‌هاي آبگيري به همراه ساير تاسيسات جانبي مثل پست اصلي برق و به تناسب توسط پيمانكاران ديگر و شركت ملي صنايع مس ايران احداث شده است.


مجتمع مس سونگون

مجتمع معدني مس سونگون در استان آذربايجان‌شرقي، در 130 كيلومتري شمال شرقي شهر تبريز و 30 كيلومتري شمال شهر ورزقان واقع شده است. معدن مس سونگون بر روي كمربند متالورژني جهان موسوم به كمربند آلپ ـ هيماليا قرار دارد و گستردگي كاني زايي فلزهاي ناحيه آذربايجان‌شرقي به‌عنوان يك ذخيره عظيم مشابه سرچشمه كرمان به اثبات رسيده است.

روش استخراج اين معدن به صورت روباز است و براساس آخرين مطالعات، كل ذخيره قابل استخراج آن 806 ميليون تن با عيار 62/0 درصد برآورد شده است. ذخيره قابل استخراج آن نيز 388 ميليون تن اعلام شده كه طي دوره‌اي 31 ساله استخراج خواهد شد.

ذخاير معدني مس سونگون هم از نوع پروفيري است، بنابراين سنگ معدن توسط دامپتراك‌ها به داخل سنگ‌شكن كه از نوع ژيراتوري است تخليه مي‌شود. قطعه سنگ‌هاي حدود يك متري معدن پس از خردايش به اندازه‌هاي 15 تا 20 سانتي‌متر، توسط نوار تفاله به انبار سنگ شكسته وارد مي‌شود. كارخانه تغليظ اين مجتمع براي دو فاز طراحي شده است. فاز نخست آن به ظرفيت 7 ميليون تن خوراك ورودي در سال با عيار متوسط 62/0 درصد و توليد 150 هزار تن كنسانتره با عيار 30 درصد در سال، شهريورماه سال 1385 راه‌اندازي شد. خدمات مهندسي اساسي كارخانه، تامين تجهيزات خارج و فاينانس تجهيزات ساخت داخل توسط شركت سوئدي سوئدالا صورت گرفته است.


كارخانه ذوب مس خاتون‌آباد

كارخانه ذوب مس خاتون‌آباد در 20 كيلومتري مجتمع مس سرچشمه و 30 كيلومتري شهر بابك واقع شده و در دي‌ماه سال 83 به بهره‌برداري رسيد.

اين كارخانه به منظور ذوب كنسانتره مس و توليد سالانه 80 هزار تن مس آندي در آينده، قابل توسعه تا ظرفيت توليد 240 هزار تن مس آندي در سال نيز پيش‌بيني شده است. تكنولوژي مورد استفاده اين طرح، ذوب تشعشعي تحت ليسانس شركت اتوكمپوفنلاند است. شركت NFC چين نيز عهده‌دار طراحي و تامين‌كننده تجهيزات اين طرح بوده است. عمليات اجرايي آن شامل فعاليت‌هاي سيويل، سازه و نيز فعاليت‌هاي بخش نصب به‌طور جدي از بهمن 77 آغاز شد. تجهيزات و بخش‌هاي اصلي كارخانه ذوب خاتون‌آباد شامل انبار كنسانتره، واحد اختلاط و انتقال مواد، كوره خشك كن، كوره تشعشعي (فلاش)، بويلر بازيافت حرارتي، كوره الكتريكي، كوره‌هاي مبدل، كوره‌هاي آند و چرخ ريخته‌گري است.

در كارخانه پالايشگاه و ريخته‌گري‌هاي مجتمع مس سرچشمه ابتدا آند ارسالي از كارخانه‌هاي ذوب تحت عمليات تصفيه الكتريكي قرار مي‌گيرد و كاتد مس با خلوص 99/99 درصد حاصل مي‌شود. بخش ليچينگ مجتمع مس سرچشمه شامل بخش‌هاي اصلي هيپ، واحد استخراج با حلال و واحد احياي الكتريكي بوده و ظرفيت آن برابر 12 هزار تن مس كاتدي در سال است.


روش‌هاي توليد مس

در انتخاب تكنولوژي و روش توليد مس گذشته از مشخصات و نوع كاني مس، عوامل مختلفي نظير ميزان ظرفيت و سرعت توليد، هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري و روش عملياتي، ميزان مصرف و قيمت انرژي در محل، اثرات زيست‌محيطي و غيره موثرند. مجموعه اين عوامل به علاوه فاكتورهاي اقتصادي آن كشور و هزينه‌هاي تامين نيروي انساني در آن محل، در انتخاب نوع تكنولوژي در صنعت مس تعيين‌كننده است. به‌طور كلي، روش‌هاي توليد مس به دو دسته پيرو متالورژي (حرارتي) و هيدرو متالورژي (تر) تقسيم مي‌شوند.


روش پيرو متالورژي (حرارتي)

در اين روش كه از قدمت بيشتري برخوردار است، سنگ معدن و كانسنگ‌هاي سولفوري پس از استخراج از معدن جهت خردايش به سنگ شكن ارسال شده و سپس، به‌منظور دستيابي به دانه‌بندي مناسب، آسياب مي‌شود. سپس محصول مرحله آسياب‌كني تحت عمليات پرعيار كني قرار مي‌گيرد. اين مراحل در كارخانه تغليظ انجام مي‌شوند و محصول اين كارخانه تحت عنوان كنسانتره مس به كارخانه ذوب ارسال مي‌شود.
در كارخانه ذوب، كنسانتره مس به همراه ساير مواد افزودني، تحت فرآيند ذوب قرار گرفته و در پي آن، محصول حاصل از ذوب، مراحل تبديل و تصفيه حرارتي را طي مي‌كند تا به صورت مس به نسبت خالص تحت عنوان مس آندي در قالب‌هاي مربوط به آن ريخته‌گري شود.

محصول كارخانه ذوب با عنوان مس آندي به منظور افزايش خلوص به پالايشگاه ارسال مي‌شود تا در سلول‌هاي الكتروليز تحت عمليات تصفيه الكتريكي قرار گيرد و در نهايت مس خالص (با عيار 99/99 درصد) با عنوان مس كاتدي حاصل شود.


روش هيدرو متالورژي (تر)

اساس فرآيندهاي هيدرو متالورژي، انحلال است. روشي كه در حال حاضر در مجتمع مس سرچشمه به كار مي‌رود به هيپ ليچينگ معروف است.

اين روش به‌گونه‌اي است كه ابتدا سنگ معدن (سنگ اكسيدي مس) با توجه به اندازه ذرات در يك محل انباشته شده و توسط محلول اسيد سولفوريك تحت انحلال واقع مي‌شود. محلول حاوي مس (فاز آبي) از زير توده خارج شده و به سمت كارخانه استخراج هدايت مي‌شود.

در اين مرحله با امتزاج محلول (فاز آبي) با يك محلول آلي با تركيبات مشخص (فاز آلي)، عمليات استخراج (عمليات پر عيار‌سازي فاز آبي) صورت مي‌گيرد.

بدين گونه كه محلول آلي به‌عنوان يك واسطه، مس موجود در محلول خروجي از زير توده رد گرفته و آن را به يك محلول اسيدي (آبي) ديگر مي‌دهد و بدين‌وسيله مانع از انتقال ساير ناخالصي‌ها به بخش بعدي فرآيند مي‌شود. در بخش بعد، عمليات استخراج الكتروليتي صورت مي‌پذيرد و طي آن، محلول اسيدي حاوي مس وارد يك سيستم الكتروليز شده كه پس از طي زمان لازم، مس از درون محلول روي صفحات كاتد مي‌نشيند. در پايان ورقه‌هاي مس را كه داراي خلوص 99/99 درصد هستند، از صفحات جدا و بسته‌بندي مي‌كنند.


ميزان توليد جهاني با روش‌هاي ياد شده

روش هيدرومتالورژي روشي نوين در بهره‌برداري مس است كه در حال حاضر، ميزان توليد كارخانه‌هاي بزرگ جهاني با اين روش، هنوز از 50 هزار تن فراتر نرفته است. اين در حالي است كه به روش پيرو متالورژي، كارخانه‌هايي در جهان تا يك ميليون تن به توليد مس مي‌پردازند.

طوري كه طي سال 2007، حدود 18 درصد از توليدات جهاني مس تصفيه شده از طريق فرآيندهاي هيدرو متالورژي حاصل شده و پيش‌بيني مي‌شود اين رقم در سال 2010 به 27 درصد برسد. در ايران نيز هم‌اكنون 240 هزار تن پالايشگاه به روش پيرومتالورژي در نقاط مختلف كشور و 12 هزار تن به روش هيدرومتالورژي (ليچينگ) در مجتمع مس سرچشمه فعال است. از سال 85، برنامه شركت ملي صنايع مس افزايش ظرفيت توليد 30 هزار تن كاتدمس به روش نوين بهره‌برداري (ليچينگ ـ هيدرومتالورژي) است كه با توجه به مطالعات انجام شده در معادن جديد، اين ميزان افزايش خواهد يافت. در حال حاضر، 5 هزار تن ظرفيت در مجتمع مس شهربابك و 12 هزار تن در معدن دره‌زار به روش ياد شده در حال اجراست. همچنين، در طرح‌هاي جديد معادن علي‌آباد، سونگون و غيره اين روش به اجرا گذاشته خواهد شد.


ذخاير مس در ايران

طبق بررسي‌هاي انجام يافته، بخش‌هايي از ايران، از نظر ذخاير معدن بر روي كمربند مس جهان قرار گرفته است كه از شمال غرب ايران شروع و تا جنوب شرق ادامه دارد. براساس اطلاعات منتشر شده، ايران با داشتن 15 ميليون تن مس محتوا، بيش از 3 درصد ذخاير جهان را به خود اختصاص داده است و از نظر ذخاير مس، در رتبه دوازدهم جهان قرار دارد.

هم‌اكنون عمليات اكتشافي به منظور شناسايي و بررسي امكان بهره‌برداري از پتانسيل‌هاي معدني مس در ايران طي سه مرحله پي‌جويي، اكتشاف عمومي و اكتشاف تفصيلي و در شش ناحيه مختلف كشور شامل استان‌هاي آذربايجان‌شرقي، اردبيل، خراسان‌جنوبي، سيستان و بلوچستان، كرمان و يزد در حال انجام است.

مهمترين معادن مس ايران شامل سرچشمه (با ذخيره قطعي 826 ميليون و 500 هزار تن و ذخيره احتمالي يك ميليارد و 200 ميليون تن)، سونگون (با ذخيره قطعي 660 ميليون تن و ذخيره احتمالي يك ميليارد تن)، ميدوك (با ذخيره قطعي 145 ميليون تن)، مزرعه ( با ذخيره قطعي حدود 301 هزار تن) و قلعه زري (با 360 هزار تن ذخيره قطعي) مي‌شود.

همچنين چهار گنبد داراي 3 ميليون و 400 هزار تن ذخيره قطعي و 5 ميليون و 488 هزار تن ذخيره احتمالي، چاه موسي داراي 180 هزار تن ذخيره قطعي و 360 هزار تن ذخيره احتمالي و قلعه سوخته داراي 70 هزار تن ذخيره قطعي است.

به تازگي، معدن دره زار با بیش از 96 میلیون تن ذخیره مس به جمع معادن اكتشاف شده مس كشور افزوده شد.

ادامه دارد ...
يوسف بهمن‌آباد