کاتد مس چیست؟

مس پس از آهن و آلومینیوم از پرکاربردترین فلزهای موجود در دنیا می باشد. نماد شیمیایی این عنصر cu و دارای رنگ نارنجی متمایل به قرمز می باشد. از ویژگی های بارز این فلز که باعث شده دارای اهمیت فراوان باشد، رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا می باشد. مس به طور خالص بر روی سطح زمین به ندرت یافت می شود و هر آنچه موجود می باشد ترکیبی از چندین ماده ی مختلف می باشد. بیشترین عناصر تشکیل دهنده ی سنگ مس، آهن، مس و گوگرد می باشد که به آن چوکوپیرات نیز گفته می شود. سنگ مس پس از استخراج از معادن روباز و زیرزمینی به کارخانه های فرآوری منتقل شده و توسط کوره های با دمای بالا اکسیژن با آهن مود در داخل سنگ مس واکنش نشان داده و اکسید آهن، دی اکسید گوگرد و سولفیت مس حاصل می شوند.

با ادامه ی روند حرارت دهی سولفیت مس گوگرد در حضور اکسیژن واکنش نشان داده و دی اکسید گوگرد و مس خالص با عیار 99 درصد تولید می شود. مس تولید شده با عیار 99 درصد دارای رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا ندارند و برای صنایعی استفاده می شوند که نیاز به رسانایی الکتریکی و حرارت بالایی ندارند. برای استفاده از مس با رسانایی حرارتی و الکتریکی بالا از نوعی از مس تحت عنوان کاتد مس استفاده می شود. کاتد مس به نوعی از مس گفته می شود که دارای عیار و خلوص 99.99 درصد می باشد. کاتد مس به دلیل دارا بودن خلوص بالا، مقاومت و دوام، انعطاف پذیری بالا و هدایت الکتریکی و حرارتی بسیار بالا به یکی از مهم ترین مواد اولیه در صنایع مختلف تبدیل شده است. در این مقاله بازرگانی رئیس به معرفی کاتد مس، فرآیند تولید و کاربردهای این محصول به عنوان یکی از محصولات پرکاربرد در صنایع مختلف پرداخته است.

فرآیند تولید کاتد مس

از دیرباز تا کنون مس به عنوان یکی از مواد اولیه و فلزهای پرکاربرد مورد استخراج قرار گرفته است و همچنین در بسیاری از موارد مس خالص استخراج می شد؛ اما با گذشت زمان و افزایش استخراج این فلز به صورت روباز و زیرزمینی، امروزه تعداد منابع این فلز گران بها کاهش یافته است و از طرفی نیاز به این محصول نیز افزایش پیدا کرده است. از این جهت امروزه فرآیند فرآوری و تولید کاتد مس با روش ها و ابزارهای دقیق تری صورت می گیرد. در ادامه بررسی انواع فرآیندهای تولید کاتد مس به صورت مختصر توسط بازرگانی رئیس انجام گرفته است.

روش پیرومتالورژی مس

با توجه به اینکه غالب کانی های مسی در دنیا از نوع سولفیدی می باشند، یکی از مسائلی که امروزه جهان در حوزه ی تولید کاتد مس با آن روبرو می باشد این است که حلالی به جهت فرآوری کانی های مس سولفیدی وجود ندارد و از این جهت تولید مس غالباً به روش پیرومتالورژی تولید می شوند. روش های پیرومتالورژی به طور خاص برای تولید کاتد مس از سنگ های مس سولفیدی می باشند. فرآیند تولید کاتد مس به روش پیرومتالورژی بدین گونه است که پس از معدنکاری و انتقال به کارخانه فرآوری در مرحله ی اول عملیات خردایش توسط سنگ شکن های اولیه و ثانویه صورت می گیرد و سپس از طریق آسیاب گلوله ای و ترکیب با مواد شیمیایی و شیر آهک به شکل دوغاب در می آیند. در مرحله ی بعد دوغاب با روش فلوتاسیون پرعیار می شود و کنسانتره مس و مولیبدن حاصل می شوند. پس از تولید کنسانتره مس با عیار بالا و کیفیت بالا با استفاده از روش پیرومتالورژی مس مات تولید شده و پس از تصفیه ی حرارتی مس آند تولید می شود. در مرحله ی نهایی مس آند با روش الکتروفاینینگ و الکترولیز به مس کاتد با عیار 99.99 درصد تبدیل می شود.

روش هیدرومتالورژی مس

یکی از فرآیندهای تولید مس کاتد، روش های هیدرومتالورژی و یا بیو لیچینگ می باشند که اغلب برای سنگ معدن مس اکسیدی مورد استفاده قرار می گیرند و به آن الکترووینینگ نیز گفته می شود. در این روش از محلول های شیمیایی برای تولید مس خالص از کانی های مس استفاده می شود، بدین صورت که در مرحله ی اول سنگ معدن مس اکسیدی در محلول هایی مانند اسید سولفوریک قرار گرفته تا مس از سایر کانی ها جدا شود و در محلول حل شود و سپس با تصفیه ی این محلول مس جدا می شود. در مرحله ی نهایی که به آن الکترووینینگ گفته می شود، مس موجود در محلول مس تصفیه شده توسط یک سلول الکترولیتی رسوب کرده و به صورت صفحات و میله های کاتد مس جمع آوری می شوند.

فرآیند ریخته گری مس

در این روش که به جهت تولید در حجم بالا استفاده می شوند ابتدا سنگ معدن مس که به کنسانتره تبدیل شده به کوره ها منتقل می شوند و فرآیند ذوب صورت می گیرد. سپس مواد مذاب مس از طریق پالایش حرارتی و حذف ناخالصی ها تصفیه می شوند. در مرحله ی آخر مس حاصل شده را از طریق ریخته گری به کاتد مس تبدیل می کنند.

انواع فرآیندهای تولید کاتد مس به واسطه ی ارزشمند بودن و میزان اهمیت تولید این محصول می باشد. کاتد مس با توجه به دارا بودن مزایای فراوانی همچون رسانای بالای حرارت، هدایت الکتریکی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و چکش خواری بالا در صنایع مختلف دارای کاربردهای فراوانی می باشند که بازرگانی رئیس در بخش بعد به بررسی آن ها می پردازد.

کاربرد کاتد مس

کاتد مس با توجه به خلوص بالا و عیار 99.99 درصدی، یکی از مهم ترین و پرکاربردترین محصولات به عنوان ماده ی اولیه جهت تولید محصولات مسی با رسانایی و هدایت الکتریکی بالا در صنایع شناخته می شود.

از کاربردهای کاتد مس در صنایع مختلف می توان به موارد زیر شاره نمود.

• صنایع الکتروشیمی
• صنایع ساختمان
• صنایع خودروسازی
• صنایع جواهر سازی
• صنایع الکترونیک
• ساخت کابل های برق
• ساخت ظروف مسی
• تجهیزات علمی
• ساخت آلیاژهای مسی

با توجه به خواص منحصر به فرد کاتد مس، اگر بخواهیم از کاربردهای آن صحبت کنیم می توانیم به اندازه ی چند مقاله مطلب بیان کنیم و لذا در این مقاله بازرگانی رئیس به معرفی برخی از خواص این محصول بسنده کرده است.

سخن نهایی

با توجه به مطالبی که در این مقاله توسط بازرگانی رئیس بیان گردید می توانیم کاتد مس را به عنوان یکی از مهم ترین و پرکاربردترین محصولات تهیه شده از مس قلمداد کنیم. همان طور که بیان گردید مس به صورت خالص و عیار بالا به صورت طبیعی به ندرت یافت می شود؛ از این رو برای تولید کاتد مس، با توجه به نوع کانی مس استخراج شده از معدن فرآیندهای مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند که در این مقاله بازرگانی رئیس فرآیندهای پیرومتالورژی، هیدرومتالورژی و ریخته گری مس را مورد بررسی قرار داد. خلوص 99.99 درصدی کاتد مس و همچنین رسانایی حرارتی، هدایت الکتریکی و مقاومت بالای کاتد مس در برابر خوردگی باعث شده تا این محصول در صنایع مختلفی از قبیل الکتروشیمی، ساختمان، تولید کابل، خودرو سازی، تجهیزات علمی و … مورد استفاده قرار گیرد.