تغییر مواد اولیه صنعت مس در آستانه 2030

صنعت مس
آکادمی / تحلیل پاداش / تغییر مواد اولیه صنعت مس در آستانه 2030

به گزارش پاداش در سال‌های اخیر صنعت مس تنها با افزایش تقاضا روبه‌رو نبوده، بلکه در سمت عرضه نیز تحولات مهمی را تجربه کرده است. یکی از این تحولات، تغییر در نوع مواد اولیه و روش‌های استخراج است که باعث شده نقش گوگرد در بخشی از فرآیندهای تولید صنعت مس نسبت به گذشته کمتر شود.

به طور سنتی، بخش عمده تولید از کانسنگ‌های سولفیدی مانند کالکوپیریت انجام می‌شد. این کانی‌ها در ترکیب خود گوگرد دارند و استخراج مس از آن‌ها معمولاً از طریق فرآیندهای پیرومتالورژی یا ذوب صورت می‌گیرد. در این روش‌ها ابتدا سنگ معدن خرد شده و با استفاده از فلوتاسیون به کنسانتره‌ای با عیار حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد مس تبدیل می‌شود.

پس از این مرحله، کنسانتره وارد کوره‌های ذوب می‌شود. در این فرآیند، گوگرد موجود در کانی‌ها به دی‌اکسید گوگرد (SO₂) تبدیل می‌شود. در گذشته بخش قابل توجهی از این گاز به محیط آزاد می‌شد، اما امروزه در بسیاری از مجتمع‌های ذوب صنعت مس بیش از ۹۰ تا ۹۵ درصد آن جمع‌آوری شده و برای تولید اسید سولفوریک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اسید سولفوریک خود یکی از مواد مهم در فرآیندهای لیچینگ است. به همین دلیل حتی در ساختار جدید صنعت نیز ارتباط میان گوگرد و فرآیندهای استخراج همچنان باقی مانده است.


صنعت مس

سهم روش‌های مختلف در صنعت مس

طبق گزارش‌های International Copper Study Group (ICSG)، تولید جهانی معدنی این عنصر در سال‌های اخیر به حدود ۲۲ تا ۲۳ میلیون تن در سال رسیده است.

در دهه ۱۹۸۰ بیش از ۹۰ درصد تولید جهان از طریق فرآوری کانسنگ‌های سولفیدی و فرآیندهای ذوب انجام می‌شد. در آن زمان سهم روش‌های هیدرومتالورژیکی مانند لیچینگ و SX‑EW بسیار محدود بود و کمتر از ۵ درصد تولید جهانی صنعت مس را شامل می‌شد.

اما طی چند دهه گذشته با پیشرفت فناوری‌های استخراج و فرآوری، این سهم به تدریج افزایش یافته است. امروزه حدود ۴ تا ۵ میلیون تن مس در سال از طریق روش‌های لیچینگ و الکترووینینگ تولید می‌شود که معادل حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد تولید جهانی صنعت مس است.

کشورهایی مانند شیلی، پرو، ایالات متحده و مکزیک نقش مهمی در گسترش این روش‌ها داشته‌اند. بسیاری از ذخایر اکسیدی مس در این مناطق با استفاده از لیچینگ اسیدی استخراج می‌شوند.

افزایش سهم این روش‌ها به معنای رشد فرآیندهایی است که در مقایسه با مسیر سنتی ذوب، وابستگی کمتری به گوگرد در ساختار سنگ معدن دارند.

افت عیار معادن و تغییر اقتصاد استخراج مس

یکی از مهم‌ترین عوامل این تغییر، کاهش عیار معادن مس در جهان است. بسیاری از معادن بزرگ که دهه‌ها مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند، اکنون با کاهش تدریجی عیار سنگ معدن مواجه شده‌اند.

برای مثال در شیلی – بزرگ‌ترین تولیدکننده مس جهان – میانگین عیار برخی از معادن بزرگ طی دو دهه اخیر از حدود ۱٫۲ درصد به نزدیک ۰٫۶ درصد کاهش یافته است.

کاهش عیار به این معناست که برای تولید همان مقدار مس باید حجم بیشتری از سنگ معدن استخراج و فرآوری شود. این موضوع هزینه‌های مختلفی را افزایش می‌دهد؛ از جمله هزینه انرژی، مصرف آب، حمل‌ونقل و سرمایه‌گذاری در تجهیزات معدنی.

در چنین شرایطی، استخراج مس از طریق لیچینگ برای ذخایر اکسیدی یا سنگ‌های کم‌عیار در بسیاری از پروژه‌ها اقتصادی‌تر می‌شود. این روش امکان استخراج مس از مواد معدنی با عیار پایین را فراهم می‌کند و در برخی موارد هزینه سرمایه‌گذاری اولیه کمتری نسبت به احداث واحدهای بزرگ ذوب دارد.

از سوی دیگر، افزایش مقررات زیست‌محیطی برای کنترل انتشار گازهای سولفوری در فرآیندهای ذوب نیز در تغییر ساختار صنعت مس بی‌تأثیر نبوده است. بسیاری از شرکت‌های معدنی برای کاهش هزینه‌های زیست‌محیطی و عملیاتی به دنبال استفاده از فناوری‌های جدید استخراج هستند.

آینده تولید مس و جایگاه گوگرد

با وجود رشد روش‌های هیدرومتالورژی، هنوز بخش عمده تولید مس جهان از کانسنگ‌های سولفیدی تأمین می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد تولید جهانی مس همچنان وابسته به این نوع ذخایر است.

در این مسیر تولید، گوگرد در فرآیند ذوب به دی‌اکسید گوگرد تبدیل شده و سپس در بسیاری از مجتمع‌های صنعتی به اسید سولفوریک تبدیل می‌شود. این اسید یکی از مواد کلیدی در استخراج مس از طریق لیچینگ است و نقش مهمی در چرخه صنعتی مس دارد.

به همین دلیل، حتی با گسترش فناوری‌های جدید، نمی‌توان گفت که گوگرد از زنجیره تولید مس حذف شده است. آنچه در حال رخ دادن است، تنوع در روش‌های استخراج و فرآوری مس است؛ تغییری که می‌تواند در سال‌های آینده ساختار هزینه تولید و جغرافیای عرضه این فلز استراتژیک را دگرگون کند.

با توجه به رشد تقاضا برای مس در حوزه‌هایی مانند انرژی‌های تجدیدپذیر، خودروهای برقی و زیرساخت‌های دیجیتال، صنعت مس در دهه‌های آینده همچنان یکی از بخش‌های مهم اقتصاد مواد معدنی جهان باقی خواهد ماند.

منابع:

International Copper Study Group (ICSG)

آخرین مطالب