کد مطلب : ‌10180

چرا معدنکاران ذوب را دوست ندارند؟

ذوب یکی از پرکاربردترین روش‌های تبدیل سنگ معدن ازجمله مس به ماده معدنی است. اما این روش آثار مخربی بر محیط‌زیست دارد و تجربه جهانی روش‌های جدیدی را پیش پای معدنکاران گذاشته است.

گزینش و ترجمه: سیدعلی‌اکبررضوی

سنگ‌های معدنی برای کاربردی شدن ابتدا به کنسانتره تبدیل می‌شوند و درمرحله بعد برای خلوص بیشتر و جداسازی مواد غیرمطلوب فرآیندهای دیگری روی آنها صورت می‌پذیرد. ذوب به وسیله حرارت‌های بالا یکی از مهمترین روش‌ها برای جداسازی ناخالصی‌ها است. ذوب مس شامل سه مرحله اصلی است. در اولین مرحله سنگ معدن‌ها یا کنسانتره‌ها داغ می‌شوند تا رطوبت آنها و نیز بخشی از محتوای گوگرد (ترکیبات سولفوری) آنها تبخیر شود. مرحله دوم گدازش است که در آن مس مخلوط با سیلیکا (ماسه و شن) و سنگ آهک در کوره گداخته می‌شوند تا مخلوط مورد نظر به صورت لایه‌ای جدا شود. یک لایه شامل مواد پسماند مانند آهن، سیلیکا، گوگرد و... است که به صورت تفاله جدا می‌شود که تقریبا 75درصد مواد کنسانتره را شامل می‌شود و لایه دیگر مس ناخالصی است که البته خلوص آن بسیار بالاتر رفته است و هنوز مقداری سولفید آهن و دیگر ناخالصی‌ها را در بر دارد. مرحله سوم نیز معکوس‌سازی است که در آن مس ناخالص به کانورتورهایی منتقل می‌شود که بخش دیگری از ناخالصی‌های آن را جدا می‌کنند. تفاله‌های باقیمانده از عملیات ذوب، به مناطق انباری پهناوری به وسعت سه هکتار منتقل شده و با ارتفاعی بین یک تا 45 متر انباشته می‌شوند.  پس از عملیات ذوب، فلز خالص یا با درجه خلوص بسیار بالا به عنوان محصول اصلی و نیز محصولات جانبی به صورت تفاله، خاکستر، کف و دود تولید می‌شوند. در حین انجام عملیات ذوب مس، فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی متعددی صورت می‌گیرد. مس خالص یا باخلوص بالا، محصول اصلی و نهایی این پروسه است اما در کنار آن محصولات جانبی ناخواسته‌ای تولید می‌شود که می‌تواند با مشکلاتی همراه باشد. در اثر فرایندی شیمیایی که به آن سوختن ناقص گفته می‌شود، گازهای سمی حاوی دی‌اکسید و مونواکسید کربن تولید می‌شود. دی‌اکسید کربن اگرچه به خودی خود، گازی سمی نیست، اما اثر گلخانه‌ای آن به مرور زمان روی محیط زیست و جو کره زمین تاثیر می‌گذارد و به گرم شدن زمین سرعت می‌بخشد. این گازها در بارش باران‌های سمی اسیدی نیز دخالت می‌کنند.

تاثیرات مخرب
محصولات به دست آمده از چرخه ذوب مس مانند مس و سلنیوم، در بسیاری از ارگانیسم‌ها نقش حیاتی دارند. اما همین عناصر حیاتی، در صورت تجمع بیش از حد، می‌توانند نقش منفی و سمی ایفا کنند. این فلزات در مجاورت کارخانه‌های ذوب مس به خاک نفوذ کرده و در نسوج گیاهان و میوه‌ها ذخیره می‌شوند. از سویی اکسید شدن ریزذرات باقیمانده از فرایند ذوب و ورود آن به بدن پستانداران از جمله انسان، بیماری‌های سختی را به همراه خواهند داشت. آرسنیک به عنوان یک سم جمع‌شونده می‌تواند منشا سرطان باشد و کادمیوم به بروز بیماری‌های قلبی و نیز اختلال در سیستم اعصاب منجر می‌شود.


در روش‌های مدرن ذوب مس، بیشتر آب استفاده شده و البته این آب پس از آلوده شدن دوباره به چرخه استفاده باز می‌گردد. همچنین تفاله‌ها و خاکسترهای باقیمانده نیز بار دیگر وارد چرخه خالص سازی می‌شوند.

یکی از محصولات جانبی تولید شده در فرآیند ذوب مس، انواع ترکیبات سولفاته هستند. این مواد که اکثرا به صورت ریزذرات باقی می‌مانند، به عنوان مواد پسماند در طبیعت رها می‌شوند. اگرچه سعی بر این است که منطقه مشخص شده و کم‌خطری برای انباشت این پسماندها انتخاب شود، اما بارش باران و آب‌های جاری این ریز ذرات را در خود حل کرده یا با خود حمل و جابجا می‌کنند و پهنه وسیعی از طبیعت که حتی شامل زیر سطح زمین هم می‌شود، به طور ناخواسته با این ریزذرات درگیر می‌شوند. آب آلوده به ترکیبات سمی سولفات می‌توانند منشا فجایعی در طبیعت باشند که البته در دراز مدت سر باز می‌کنند. نوشیده شدن این آب‌ها توسط جانواران و حیوانات، جذب آب آلوده توسط ریشه درختان، راه یافتن این آب ها به رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و دریاها و در معرض قرار گرفتن ماهی‌ها و سایر آبزیان و حتی شرب آن توسط انسان یا آبیاری زمین‌های کشاورزی با آنها می‌تواند نکات هشداردهنده‌ای باشد که در صورت توجه نکردن به آنها در طولانی مدت آثار زیانبارش دامان طبیعت و انسان را خواهد گرفت.

تجربه های جهانی
جنوب غربی آمریکا یکی از مناطق مس‌خیز ایالات متحده است که به طبع، کارخانجات بزرگ فرآوری مس نیز در آن احداث شده است. در سال 1968، 90 درصد ذرات سمی معلق هوا در چهار ایالت نیومکزیکو، آریزونا، اوتاوا و نوادا، از کارخانجات ذوب مس تولید می‌شدند که با  وضع قوانین سخت‌گیرانه دولتی در حمایت از محیط زیست تا سال 1975 میزان تولید آلاینده‌های آنها 60 درصد کاهش یافت. در تحقیقی که سال 1992 در چند روستای نزدیک یکی از این کارخانجات بزرگ صورت گرفت، مشخص شده که در ابتلای مردم روستای اوتاوالی به بیماری‌های معده و دیگر بیماری های داخلی، 75 درصد، حضور ترکیبات ریز سولفاته در آب، تاثیر داشته است. در سال 2002 در کشور هنگ کنگ نیز تحقیقی انجام شد که تاثیر مستقیم ترکیبات اکسید سولفور در آلودگی آبزیان و به خصوص ماهی‌ها و میگوهای وارد شده به بازار مصرف مردم تایید و نتایج آن به مسئولین دولتی آن کشور ارجاع داده شد. این اعلام خطر به وضع قوانین بازدارنده برای صنعتگرانی که پسماندهای سولفوری تولید می‌کردند، منجر شد که از جمله چند کارخانه بزرگ فرآوری مس مخاطب آن قرار گرفتند.
خطر ذرات سولفاته، تنها به خاک و آب محدود نمی‌شود. این ذرات به قدری ریز هستند که حتی می‌توانند در هوا نیز معلق شده و در جو باقی بمانند و این موضوع به خصوص در مورد شهرهای صنعتی، خطری بزرگ به حساب می‌آید. تحقیقی که انجمن سرطان ایالات متحده در سال 2002 با کمک دانشگاه هاروارد انجام داد، نشان داد که ذرات معلق سولفاته در هوای شهرهای بزرگ آمریکا، تاثیر مستقیم روی سلامتی افراد، به خصوص در ابتلای افراد میانسال به بالا به انواع سرطان دارد. با توجه به اهمیت آلودگی هوا توسط ریزذرات سولفاته و همچنین با در نظر گرفتن این موضوع که منابع متعددی در تولید این ماده سمی نقش دارند، آردن پوپ و همکارانش در سال 2010 تحقیقی انجام دادند که به طور ویژه نشان دهد سهم کارخانجات ذوب مس در تولید ریزذرات سولفاته چقدر است.

روش های جایگزین ذوب مس
در روش‌های مدرن ذوب مس، بیشتر آب استفاده شده و البته این آب پس از آلوده شدن دوباره به چرخه استفاده باز می‌گردد. همچنین تفاله‌ها و خاکسترهای باقیمانده نیز بار دیگر وارد چرخه خالص سازی می‌شوند و مواد قابل استفاده آنها جدا شده و مواد بسیار سمی آنها به صورتی که آسیب کمتری به محیط زیست بزند انبار می‌شوند. قوانین سخت‌گیرانه محیط زیستی در کشورهای پیشرفته منجر به جایگزین کردن روش‌های زیانبر قبلی با روش‌های مدرن کم‌خطرتر شده است. در روش‌های قبلی میزان بسیار بالایی از دود سیاه که شامل گاز دی‌اکسید و مونواکسید کربن و نیز دیگر ترکیبات کربنی و اکسید سولفور بود، تولید می‌شد اما در روش‌های جدید، این دود بلافاصله پس از تولید و با روش الکترواستاتیک ته‌نشین می‌شود. با پیشرفت علم، حتی برای این مواد بازمانده، کاربردهایی پیدا شده است. مثلا از خاکستر ته‌نشین شده دود سیاه (پس از جداسازی و پالایش مجدد) در ساخت نوعی باتری و نیز ظروف صنعتی استفاده می‌شود و همین بازگشت مواد آلاینده به چرخه تولید، خود موجب کاهش آلودگی خواهد شد.
در برخی کشورهای پیشرفته اروپایی، ایالات متحده و ژاپن، کاهش شدید میزان آلاینده‌های صنعتی، از جمله در صنعت مس به عنوان قوانین اجباری تصویب شده و در طول سال‌ها به جایگزین کردن روش‌های کم‌خطر و زیست‌دوست‌تر منجر شده است. با این حال اوضاع در کشورهای جهان سوم و وابسته به تولید صنایع معدنی، وخیم و نگران کننده است. در این کشورها و از جمله ایران چون هزینه‌های  لازم برای جایگزین کردن روش‌ها و دستگاه‌های مدرن با روش‌های قدیمی در کوتاه‌مدت توجیه اقتصادی ندارد و از سویی قوانین اجباری یا وجود ندارد یا جدی گرفته نمی‌شود، آلودگی‌های تولیدشده در صنایع در حال تخریب و فاسد کردن محیط طبیعی هستند.
«سادبوری» در ایالت اونتاریو در کانادا یکی از بزرگترین مجمع‌های ذوب مس در جهان است. تولید آلاینده‌ها توسط این کارخانه در هوا، زمین و آب در طول تقریبا 100 سال، موجب شد تا منطقه پهناوری به وسعت 46هزار هکتار از مزارع کشاورزی و نیز دریاچه‌ای به وسعت 7000 هکتار آلوده شده و به طور کلی از چرخه استفاده خارج شوند. کار این کارخانه یکی از عوامل اصلی بارش باران اسیدی شناخته شد و سطح مس و نیکل خاک اطراف این مجتمع عظیم صنعتی به چند برابر حد استاندارد رسید. با اجبار و تلاش‌های دولت کانادا و خرج هزینه‌های گزاف، از سال 1970 مقدار قابل توجهی از آلاینده‌های این کارخانه از طبیعت حذف شد و امروز این مجتمع، با روش‌های مدرن، در صدر رده‌بندی کارخانه‌های دوست‌دار محیط¬زیست قرار گرفته است. هرچند متاسفانه آثار گذشته فعالیت آن تا صدها سال از چهره زمین پاک نخواهد شد.

نام‌ :
ایمیل :
نمایش داده نمی‌شود
متن :
 
عضویت در خبرنامه
نام‌ و نام‌خانوادگی:
ایمیل :
مس پرستلگرام
به نظر شما سایت عصر‌مس‌آنلاین بهتر است بیشتر به چه مطالبی بپردازد؟