مقاله کامل بعد از پرداخت وجه
لینک پرداخت و دانلود در "پایین مطلب"
فرمت فایل: word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحات: 73
طبیعت:
مس در طبیعت به صورت مس خالص، سولفیدی یا اکسیدی موجود است که بیشتر به حالت کانی‌های سولفیدی چون کالکوپیریت، بورنیت و کالکوزیت یافت می‌شود. مس طبیعی در حالت آزاد به‌صورت توده‌های بزرگ یا به شکل ذرات پراکنده در سنگ‌های آذرین در قشر زمین بوجود آمده است. در واقع این نوع مس در طبیعت زیاد نیست و فقط در بعضی نقاط دنیا مانند نواحی دریاچه‌ی «سوپریور» در ایالات متحده‌ی آمریکا، در کشور بولیوی، چین، شیلی و ایران دیده شده است.
عیار چنین مسی اگر به‌صورت توده‌ای باشد، بیش از 92% و اگر به‌صورت ذرات پراکنده باشد در حدود 1.5-1% می باشد.
مس در طبیعت:
مس در طبیعت به صورت مس خالص، سولفیدی یا اکسیدی موجود است که بیشتر به حالت کانی‌های سولفیدی چون کالکوپیریت، بورنیت و کالکوزیت یافت می‌شود. مقدار درصد مس شامل 0.5% مس در معادن روباز تا 1-2% در معادن زیرزمینی است (فرجی، 1371).
مس طبیعی در حالت آزاد به‌صورت توده‌های بزرگ یا به شکل ذرات پراکنده در سنگ‌های آذرین در قشر زمین بوجود آمده است. در واقع این نوع مس در طبیعت زیاد نیست و فقط در بعضی نقاط دنیا مانند نواحی دریاچه‌ی «سوپریور» در ایالات متحده‌ی آمریکا، در کشور بولیوی، چین، شیلی و ایران دیده شده است.
عیار چنین مسی اگر به‌صورت توده‌ای باشد، بیش از 92% و اگر به‌صورت ذرات پراکنده باشد در حدود 1.5-1% می باشد.
کانههای اکسیدی مس بیشتر در قشری از زمین که نزدیک به سطح است، پیدا می شود و در اثر تغییرات جوی و واکنش‌های آرام شیمیایی که در رگه‌های سولفیدی کانه‌دار مس صورت می‌گیرد، بوجود می‌آیند. از طرف دیگر آب‌های طبیعی که حاوی CO2 می باشد، بر روی کانههای سولفیدی اثر کرده و بتدریج آنها را به کربنات، اکسید، سولفات و گاهی اوقات آنها را به سیلیکات مس تبدیل می‌کند. کانههای سولفیدی مس که مهم‌ترین ماده‌ی اصلی مس را تشکیل می‌دهند، در حدود 95% از محصولات مس دنیا را شامل می‌شوند.
بیشترین تجمعات کانیزایی مس جهان، در میشیگان و آریزونای آمریکا، آلمان، روسیه و استرالیا دیده می‌شود (mineral.galleries.com).
کانیزایی آزوریت و مالاکیت
آثار کانیزایی مالاکیت
خصوصیات کانسارهای فلزی:
کانسارهای فلزی گسترش وسیع و شکل متنوعی دارند. این کانسارها در مقایسه با لایه‌های زغال، سخت‌ترند، بنابراین برای حفر این قبیل موادمعدنی، بایستی از روش آتشباری استفاده کرد.
کانسارهای فلزی به اشکال مختلف دیده می‌شوند. برخی از آنها لایه‌ای شکلند مانند بعضی از معادن آهن. یکی از عمومی‌ترین اشکال کانسارهای فلزی حالت رگه‌ای است. در چنین حالاتی، ماده‌ی معدنی به‌صورت یک رگه در داخل شکستگی و شکاف سنگ‌های درون‌گیر را پر می‌کند. ضخامت رگه معمولاً ثابت نیست و در قسمت‌های مختلف آن تغییر می‌کند.
گاهی از اوقات، ماده‌ی معدنی منشا ماگمایی دارد و به‌صورت توده‌ای تجمع می‌یابد. مواد فلزی را به شکل‌های دیگر نیز می‌توان مشاهده کرد.
یکی از خصوصیات کانسارهای فلزی این است که برخلاف کانسارهای رسوبی، سنگ درون‌گیر ماده‌ی معدنی دقیقاً مشخص نیست، یعنی تغییرات عیار ما در سنگ‌های ناحیه تدریجی است و به‌عبارت دیگر، سنگ درون‌گیر، بتدریج به ماده‌ی معدنی تبدیل می‌شود. در چنین حالاتی، بایستی حدود ماده‌ی معدنی را با اندازه‌گیری مرتب عیار آن در سنگ‌ها، تعیین کرد (مدنی، 1366).
ولی تنها شماری اندک از آنها از نقطه‌نظر اقتصادی اهمیت دارند. از این میان، شماری از کانی‌ها که فراوان‌ترین کانههای اصلی مس می‌باشند، از اهمیت ویژه برخوردارند. همانند: کالکوپیریت CuFeS2، کالکوسیت Cu2S، کوولین CuS، بورنیت Cu5FeS4، مس طبیعی Native Copper، مالاکیت Cu2(CO3)(OH)2 و آزوریت Cu3(CO3)2(OH)2.
برخی دیگر از کانی‌های مس گرچه فراوانند ولی به صورت کانه یا عنصر جنبی در فرآوری و استخراج بدست می‌آیند. همانند تترائدریت Cu12Sb4S13، آنارژیت Cu3AsS4 و بورنونیت CuPbSbS3.
در فرآیند پیدایش، اکسیداسیون و انباشتگی دوباره‌ی مس کانی‌های مس نظم خاصی می‌گیرند. به‌گونه‌ای که وجود یک کانی می‌تواند مبین وقوع یکی از پدیده‌ها در زون خاص باشد. کانی‌های زون هیپوژن شامل: کالکوپیریت، بورنیت، تترائدریت، بورنونیت، بورونیت و انارژیت بوده که عوامل درونی، فشار و دما سبب پیدایش آنها می‌شود. کانههای زون سوپرژن از محلول‌های حاصل از شستشوی کانههای هیپوژن بدست می‌آیند. این کانی‌ها عبارتند از کالکوسیت، کوولیت و بورنیت. کانههای زون اکسیدی بر اثر اکسیداسیون کانی‌های زون هیپوژن و زون سوپرژن به وجود می‌آیند. این کانی‌ها عبارتند از مالاکیت، آزوریت، کوپریت، تنوریت، مس طبیعی و کریزوکولا.
لازم به‌ذکر است بعضی از کانی‌ها هم می‌توانند به زون هیپوژن و هم به زون سوپرژن متعلق باشند مثل کالکوسیت و بورنیت (خوئی و همکاران، 1378).
فراوان‌ترین کانههای اصلی مس
تصویر شماتیک از چگونگی بوجودآمدن ذخایر مس پورفیری
انواع ذخایر مس:
1- ذخایر مس پورفیری:
این ذخایر، کانسارهای استوک‌ورک تا افشان بزرگ و عیار پایین مس هستند که ممکن است دربردارنده‌ی مقادیر ناچیز اما قابل بازیافت مولیبدن، طلا و نقره نیز باشند. این ذخایر معمولاً کانسارهای مس - مولیبدن- یا مس - طلا هستند. ارزش این کانسارهای تابعی از روش‌های معدنکاری حجیم، اعم از روباز و یا درصورت زیرزمینی بودن، استخراج بلوکی است. بیشتر این کانسارها دارای 0.4 تا 1% مس و تناژی تا 1000 میلیون تن هستند.
عیار و تناژ یک ذخیره، مقدار کل فلز ذخیره را مشخص می‌کند، اما افت پیاپی قیمت مس سبب شده تا در سال‌های اخیر به عیار اهمیت بیشتری داده شود.
استخراج انتخابی در این معادن، امری ناممکن است و سنگ میزبان، استوک‌ورک و افشان باید یک‌جا استخراج شود و از این راه برخی از بزرگ‌ترین حفره‌های ساخت بشر در پوسته‌ی زمین ایجاد شده است. یک کانسار نمونه‌ی مس پورفیری، توده‌ی نفوذی مرکب، استوانه‌ای و استوک‌مانندی است که رخنمونی کشیده یا نامنظم با ابعادی در حدود 2×1.5 کیلومتر دارد و اغلب، سنگ‌هایی متوسط‌دانه با بافتی همسان‌دانه آن را دربرمی‌گیرد. بخش مرکزی توده‌ی نفوذی که بخش پورفیری آن است، دارای بافت پورفیری است که به یک دوره‌ی سردشدگی سریع اشاره دارد و منجر به تشکیل زمینه‌ی ریزدانه در سنگ می‌شود (مر و همکاران، 1379).
سولفیدی مس:
بیشتر این نهشته‌ها در محیط‌های دریایی یا دلتایی غیرآتشفشانی یافت می‌شوند. این نهشته‌ها، از نظر زمانی و مکانی پراکندگی گسترده از پروتروزوئیک تا ترشیاری دارند و تناژ آنها می‌تواند از چندصد میلیون تن تا مقادیر نیمه اقتصادی متغیر باشد. به‌طور کلی از نظر شکل، عدسی‌مانند تا چینه‌سان بوده و درازا در آنها دست‌کم ده برابر پهناست. در بیشتر موارد، بیش از یک لایه‌ی ماده‌ی معدنی وجود دارد.
عیار بیشتر کانسارهای بهره‌برداری شده یا در دست بهره‌برداری از 1.18 تا 5% مس تغییر می‌کند. اما کانسارهایی با عیار کمتر، پشتوانه ای معتبر هستند. تناژ نیز می‌تواند بسیار زیاد باشد.
بیشتر کانسارهای اصلی در شیل‌های آهکی احیاشده‌ی پیریتی سرشار از مواد آلی، یا هم‌ارز دگرگونی آنها یافت می‌شوند، اما تقریباً 3/1 باقی‌مانده‌ی آنها در ماسه‌سنگ‌هاست. این سنگ‌های میزبان، در رسوب‌های بی‌اکسیژن‌پارالیک دریایی (یا رسوب‌های دریاچه‌ای شور بزرگ‌مقیاس) یافت می‌شود که بلافاصله بر روی رسوب‌های تخریبی قاره‌ای سرخ و اکسیدشده، واقع است. این‌گونه نهشته‌ها در توالی‌های سنگی، پس از نخستین پیدایش لایه‌های سرخ (2400 میلیون سال) قرار دارند و سن آنها تا امروز می‌رسد. مهم‌ترین و فراوان‌ترین نهشته‌ها در سنگ‌های پروتروزوئیک بالایی و پالئوزوئیک بالایی قرار دارد که در نواحی خشک و نیمه‌خشک محیط‌های کافتی قاره‌ای، حداکثر دارای عرض‌های 20 تا 30 از دیرینه‌استوا تشکیل شده‌اند. در بسیاری مناطق، این سنگ‌ها دارای میان‌لایه‌هایی از سنگ‌های تبخیری است. در مرز اکسایش – کاهش، توالی بالارونده‌ی کانی‌ها در منطقه‌ی مینرالیزه، شامل همه‌ی کانی‌های زیر یا برخی از آن‌هاست:
هماتیت، مس آزاد، کالکوسیت، بورنیت، کالکوپیریت، گالن، اسفالریت و پیریت(مر و همکاران، 1379).
تحقیق در مورد مس