مس به عنوان یک ماده معدنی مهم فلزی، نقش مهمی در اقتصاد ملی ایفا می کند. با هدایت الکتریکی و حرارتی عالی و مقاومت در برابر خوردگی، به طور گسترده در برق، ساخت و ساز، ساخت ماشین آلات، دفاع ملی و بسیاری از زمینه های دیگر استفاده می شود. خطوط انتقال ولتاژ بالا، لوازم خانگی، بردهای مدار چاپی، باتری های وسایل نقلیه با انرژی جدید، مس نقش مهم و ضروری ایفا می کند. بنابراین عرضه و تقاضای منابع مس نه تنها با توسعه پایدار و سالم اقتصاد ملی مرتبط است، بلکه بر امنیت ملی و ثبات استراتژیک تأثیر مستقیم دارد.
I. توزیع و ویژگی های منابع مس
(I) توزیع جهانی منابع مس
توزیع منابع جهانی مس، عمدتاً در حاشیه اقیانوس آرام، به ویژه در رشته کوه های آند آمریکای جنوبی، نسبتاً متمرکز است. از نظر توزیع ملی، شیلی، پرو، استرالیا، مکزیک و ایالات متحده و سایر کشورها کشورهای عمده منبع مس جهان هستند. در این میان، شیلی کشوری با غنی ترین منابع مس در جهان است و ذخایر مس آن بیش از 20 درصد از کل ذخایر جهانی را تشکیل می دهد. منابع مس این کشورها دارای ویژگی‌های متفاوتی هستند، اما عموماً دارای مزایای ذخایر زیاد، عیار بالا و شرایط نسبتاً خوب معدن هستند.
آمریکای جنوبی: این دو کشور که عمدتاً در شیلی و پرو متمرکز هستند، از نظر منابع مس بسیار غنی هستند، به ویژه در شیلی که ذخایر مس آن رتبه اول را در جهان دارد. این معادن مس عمدتاً در منطقه آند توزیع می شوند.
آمریکای شمالی: عمدتاً در ایالات متحده و مکزیک متمرکز است که منابع مس در ایالات متحده عمدتاً در آریزونا، نوادا و سایر نقاط متمرکز است.
اقیانوسیه: استرالیا بزرگترین کشور{0}}تولیدکننده مس در منطقه است و منابع مس آن نسبتاً فراوان است.
معادن مس در این کشورها عمدتاً در مناطق زمین ساختی خاص زمین شناسی مانند منطقه کمربند مس در زامبیا توزیع شده است.
آسیا: چین، هند و سایر کشورها نیز دارای منابع مس خاصی هستند. منابع مس چین عمدتاً در جیانگشی، یوننان، آنهویی و جاهای دیگر توزیع شده است.
ویژگی های منابع کشورهای{0}تولیدکننده عمده مس متفاوت است، مانند ذخایر مس شیلی، عیار بالا، شرایط معدنی نسبتاً خوب است. در حالی که منابع مس چین نسبتا پراکنده، کم عیار، مشکلات معدن است.
(2) توزیع منابع مس در چین
اگرچه منابع مس چین نسبتا ضعیف است، اما هنوز توزیع خاصی وجود دارد.
تبت و یوننان: این دو منطقه یکی از غنی ترین منابع مس در چین هستند که دارای تعدادی ذخایر بزرگ مس هستند. از جمله معدن مس یولونگ در تبت یکی از بزرگترین معادن مس چین است که دارای ذخایر فراوان و عیار بالا می باشد.
مناطق جیانگشی و آنهویی: این دو منطقه همچنین مناطق توزیع مهمی برای منابع مس در چین هستند. معدن مس دکسینگ در جیانگشی بزرگترین معدن مس روباز-در چین است که شرایط معدنی خوبی دارد. منطقه Tongling در آنهویی نیز سرشار از منابع مس است.
سین کیانگ و مغولستان داخلی: اگرچه این مناطق نسبتا دور هستند، اما دارای منابع مس خاصی نیز هستند. شهرستان فویون در سین کیانگ و مکان های دیگر مناطق مهم تولید منابع سنگ مس هستند.
از نظر ذخایر، ذخایر مس چین نسبتاً اندک است و تنها بخش کوچکی از کل ذخایر جهانی را تشکیل می دهد. در همین حال، منابع مس چین عموماً عیار پایین و استخراج آن دشوار است که هزینه و دشواری استخراج را تا حدی افزایش می دهد.
دوم، اکتشاف و توسعه منابع مس
(I) فن آوری و روش های اکتشاف
1. بررسی زمین شناسی
نقشه برداری زمین شناسی: از طریق نقشه برداری سیستماتیک زمین شناسی، تقسیم چینه شناسی و تجزیه و تحلیل زمین ساختی منطقه مورد نظر، می توان پیشینه زمین شناسی منطقه ای و شرایط تشکیل سنگ مس را درک کرد. این کار اساسی اکتشاف معدن مس است که می تواند اطلاعات زمین شناسی مهمی را برای فعالیت های اکتشافی بعدی ارائه دهد.
اکتشاف ژئوفیزیک: شامل اکتشاف گرانشی، اکتشاف مغناطیسی و اکتشاف الکتریکی. این روش ها از تفاوت خواص فیزیکی بین بدنه سنگ مس و سنگ اطراف (مانند چگالی، مغناطیس، خواص الکتریکی و غیره) برای استنباط وجود و مکان جسم سنگ مس استفاده می کنند. برای مثال، اکتشاف گرانشی ساختارهای زمین‌شناسی و منابع معدنی را با اندازه‌گیری ناهنجاری‌های گرانشی ناشی از تفاوت در چگالی سنگ‌های زیرزمینی استنباط می‌کند. اکتشاف مغناطیسی از ناهنجاری های میدان مغناطیسی ناشی از تفاوت در خواص مغناطیسی سنگ ها برای شناسایی ساختارهای زمین شناسی و منابع معدنی استفاده می کند.
اکتشاف ژئوشیمیایی: از طریق جمع‌آوری سیستماتیک نمونه‌های خاک سطحی، سنگ‌ها، رسوبات سیستم آبی و غیره، محتوای عناصر مس و ویژگی‌های پراکنش آن‌ها را تجزیه و تحلیل کرده و نواحی غیرعادی کانی‌سازی مس را دور بزنید. این روش در اکتشاف مس از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا می تواند به طور مستقیم ناهنجاری های ژئوشیمیایی کانی سازی مس را منعکس کند.
2. سنجش از دور و فناوری GIS
فناوری سنجش از دور: استفاده از حسگرها در ماهواره ها یا هواپیماها برای به دست آوردن اطلاعات زمینی و شناسایی ساختار زمین شناسی و اطلاعات تغییرات مربوط به معادن مس از طریق پردازش و تفسیر تصویر. فناوری سنجش از دور دارای مزایای پوشش گسترده، حجم زیاد اطلاعات، وضوح بالا و غیره است که می تواند به سرعت اطلاعات زمین شناسی منطقه معدن مس را به دست آورد.
فناوری GIS: سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) نقش مهمی در اکتشاف مس دارد. این می تواند اطلاعات زمین شناسی، ژئوفیزیکی، ژئوشیمیایی و سایر منابع چند-را یکپارچه و پردازش کند تا دقت شناسایی بدنه سنگ مس و کارایی اکتشاف را بهبود بخشد. در عین حال می توان از فناوری GIS برای تخمین منابع مس، ارزیابی پتانسیل منابع و نظارت بر توسعه و بهره برداری منابع نیز استفاده کرد.
3. تحقیق و توسعه و ارتقای فناوری اکتشاف پیشرفته
با پیشرفت مداوم علم و فناوری، فناوری های اکتشافی پیشرفته تری توسعه یافته و در اکتشاف مس به کار گرفته شده است. برای مثال،-فناوری اکتشاف لرزه‌ای سه بعدی،-فناوری اکتشاف گرانشی با دقت بالا،-فناوری سنجش از دور با وضوح بالا و غیره. استفاده از این فناوری ها دقت و کارایی اکتشاف مس را بیشتر می کند.
در همین حال، دولت و سازمان های مربوطه نیز به طور فعال در حال ترویج تحقیق و توسعه و ترویج فناوری های اکتشافی پیشرفته هستند. با تقویت نوآوری های علمی و فناوری، تکمیل سیستم فنی و پرورش استعدادهای تخصصی، سطح فنی و رقابت بین المللی اکتشاف مس چین به طور مداوم بهبود یافته است.
(2) توسعه و استفاده
1. فن آوری معدن
استخراج-روی چاله: استخراج روباز-یکی از روش‌های متداول در استخراج مس است. در شرایطی که بدنه سنگ معدن به صورت کم عمق دفن شده است، لایه پوشش سطحی نازک است و بدنه سنگ در مقیاس بزرگ است، کاربرد دارد. استخراج روباز{4}}از مزایای بهره وری تولید بالا، هزینه کم و ایمنی خوب برخوردار است.
استخراج زیرزمینی: زمانی که کانسنگ زیرزمینی عمیق‌تر مدفون می‌شود یا شرایط سطحی پیچیده‌تر است، اغلب از روش‌های استخراج زیرزمینی استفاده می‌شود. فناوری استخراج زیرزمینی شامل روش استخراج معدن پر کردن، روش استخراج میدان هوایی و سایر روش‌های استخراج کارآمد است. این روش ها راندمان استخراج و نرخ بازیابی منابع را با فرض اطمینان از ایمنی بهبود می بخشد.
2. فرآوری و ذوب مواد معدنی
فرآیند بهینه سازی: سنگ معدن مس می تواند پس از خرد کردن، آسیاب، فلوتاسیون و سایر فرآیندهای غنی سازی، کنسانتره مس را بدست آورد. فلوتاسیون یکی از متداول‌ترین روش‌های بهره‌برداری است که برای فرآوری سنگ‌های-سولفید مس و سنگ‌های اکسید مس مناسب است.
روش ذوب: کنسانتره مس را برای بدست آوردن مس خالص یا آلیاژ مس ذوب می کنند. روش های ذوب شامل ذوب پیرومتالورژیکی و ذوب مرطوب است. ذوب پیرومتالورژی برای جداسازی مس و سایر عناصر از کنسانتره مس از طریق ذوب در دمای بالا است. ذوب مرطوب استخراج مس از سنگ معدن با استفاده از واکنش شیمیایی است.
پیشرفت تکنولوژی: با پیشرفت مستمر علم و فناوری، فناوری سنگ‌زنی و ذوب سنگ نیز دائماً نوآوری و بهبود می‌یابد. به عنوان مثال، استفاده از مواد شیمیایی جدید کانسنگ پانسمان، مصرف مواد شیمیایی را کاهش می دهد و شاخص سنگ زنی را بهبود می بخشد. استفاده از فن آوری کنترل خودکار، کنترل خودکار و مدیریت هوشمند فرآیند پانسمان سنگ معدن را محقق می کند.
3. حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار
اقدامات حفاظت از محیط زیست: در فرآیند توسعه منابع مس باید اقدامات موثر حفاظت از محیط زیست برای کاهش آسیب و آلودگی محیط زیست انجام شود. به عنوان مثال، استفاده از تجهیزات و فرآیندهای سازگار با محیط زیست، تقویت تصفیه فاضلاب و گازهای زاید، اجرای احیای اکولوژیکی و احیای زمین و سایر اقدامات.
استراتژی توسعه پایدار: برای تحقق استفاده پایدار از منابع مس، تدوین استراتژی توسعه پایدار علمی و منطقی ضروری است. این شامل اقداماتی مانند تقویت مدیریت منابع، ترویج حفاظت از منابع و بازیافت، و بهبود کارایی استفاده از منابع است. در عین حال، تقویت نوآوری علمی و فناوری و آموزش پرسنل برای ارائه حمایت قوی از استفاده پایدار از منابع مس ضروری است.
