ذوب مس | روش ها، نقطه ذوب و فرایند
فلز مس در حالت خالص خود فلزی قرمزرنگ مایل به نارنجی است که قابلیت شکل‌پذیری مناسبی دارد. همین امر باعث شده که در کنار استفاده آن در مصارف صنعتی، در تولید تجهیزات و ابزار خانگی نیز از آن استفاده شود.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی «میهن صنعت»، فلز مس در حالت خالص خود فلزی قرمزرنگ مایل به نارنجی است که قابلیت شکل‌پذیری مناسبی دارد. همین امر باعث شده که در کنار استفاده آن در مصارف صنعتی، در تولید تجهیزات و ابزار خانگی نیز از آن استفاده شود.
به‌طوری که از گذشته تا به امروز شاهد تولید ظروف مختلف، تابلوها، مجسمه‌ها، گلدان‌ها و بسیار محصولات مسی در این زمینه هستیم. با استخراج مس از معادن و طی نمودن مرحله غنی‌سازی، تبدیل به کنسانتره مس باکیفیت شده که قابل‌استفاده در تولید محصولات مسی است. فرایند ذوب مس و تبدیل آن به محصولات جدید مانند دیگر فلزات و آلیاژ‌ها، مستلزم رعایت اصول و قواعد خاصی است که در طی این مقاله به آن خواهیم پرداخت.
چرا فلزات را ذوب کنیم؟
باتوجه‌به انسجام و مقاومت بالای فلزات، برای اعمال تغییرات بر روی آنها مجبور به استفاده از ابزار مختلف و راهکارهای مختلف متناسب با جنس آن هستیم. درعین‌حال از مهم‌ترین دلایل ذوب فلزات می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
به منظور جداسازی و شکستگی اجزای فلز
یکی از راهکارهای اعمال تغییرات در فلزات زمانی حاصل می‌شود که فلز به دمای ذوب برسد.
شکل‌پذیری راحت‌تر فلزات مایع
وقتی فلزی با اعمال حرارت لازم به موقعیت مایع تبدیل شود، به‌راحتی قادر به شکل‌پذیری خواهد بود. این روند در ذوب مس به عنوان یکی از فلزاتی که در مصارف خانگی بسیار کاربرد دارد، مستلزم رعایت قواعد خاص خود در این زمینه است.
دمای ذوب مس
برای فرایند ذوب فلزات مختلف به‌ویژه مس می‌بایست اقدام به اعمال حرارت لازم برای رسیدن به دمای مطلوب و نقطه ذوب آن نمود. دما یا نقطه ذوب فلز دمایی است که فلز در آن دما تغییر حالت داده و از حالت جامد به مایع تبدیل می‌شود.
لازم به ذکر است که این تغییر حالت در شکل فلز به‌هیچ‌عنوان موجب تغییر در ترکیبات و ساختار شیمیایی آنها نشده و تنها فرم فیزیکی آن دستخوش تغییر خواهد شد. دمای موردنظر در فرایند ذوب فلز مس ۱۰۸۴ درجه سانتیگراد یا ۱۹۸۳ درجه فارنهایت تخمین زده شده است.
روش ذوب مس از سنگ‌های استخراج شده معدنی
به‌طورکلی فرایند ذوب فلز مس بعد از استخراج آن از معدن به دو صورت انجام می‌شود:
پیرومتالوژی
در این روش بعد از فرآوری سنگ معدن اصلی، اقدام به کنسانتره مس پرداخته نشده و ناخالص در کوره می‌نمایند. بسته به حجم فلز، فرایند ذوب مس در کوره بلند محفوظ، کوره شعله‌دار، کوره الکتریکی یا کوره تششعی انجام می‌شود. با انجام عملیات ذوب، یک ماده مذاب از این فلز تولید می‌شود که با گداختن عیار آن بالا رفته، اما همچنان دارای ناخالصی است که می‌بایست با انجام روش‌های گوناگون اقدام به تصفیه آن نمود.
هیدرومتالوژی
در این روش بعد از استخراج کانسنگ‌های معدنی، مواد استخراجی تحت عملیات خردایش و آگلومراسیون قرار می‌گیرند. سپس فرایند لیچینگ یا انحلال روی آن صورت‌گرفته که خروجی کار یک محلول حاوی عنصر معدنی است. در ادامه عملیات ذوب فلز، با فرایندهای پالایش اقدام به جداسازی و استحصال فلز مس از این محلول می‌نمایند.
روش‌های ذوب مس (اجاق‌گاز، کوره القایی، و…)
کوره‌های القایی
یکی از متداول‌ترین روش ذوب برای فلز مس در تولید انبوه و مقیاس بالا، استفاده از کوره القایی و فرایند ریخته‌گری است. تحت این شرایط با قراردادن قطعات مسی درون کوره و اعمال حرارت با قدرت و جریان بالا، اقدام به ذوب مس می‌نمایند.
در زمان ذوب و ته‌نشین شدن ضایعات در فلز مایع، مواد سرباره فلز بر روی سطح فلز پخش می‌شود. آماده سازی مس برای قرارگرفتن در کوره‌های گرمایشی، ذوب مس، فرآوری و ریخته‌گری، ارزیابی توسط سیستم کنترل، خنک کردن و استخراج فراورده مراحلی است که فلز مس می‌بایست برای تغییر شکل خود از حالت جامد به مایع در این روش طی کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این دستگاه‌ها، خرید، قیمت، تصاویر و فیلم های کوره القایی میتوانید به تولید کنندگان مختلف این دستگاه (سازنده کوره القایی apandinnovation.com) سری بزنید.
ذوب مس با مشعل اکسی استیلن
استفاده از این روش برای ذوب فلز مس در مقادیر و حجم کم در فضاهای کوچک کارگاهی و تولید صنایع‌دستی گزینه بسیار مناسبی خواهد بود. برای این منظور ابتدا اقدام به کوچک‌کردن ابعاد فلز نمایید تا بتوان به‌راحتی در بوته ذوب قرار گیرد.
در ادامه با روشن‌کردن مشعله اکسی استیلن و قراردادن آن به سمت داخل بوته فرایند ذوب فلز مس آغاز می‌شود. دقت داشته باشید که با انجام حرکت جلو و عقب مشعل، باعث تولید و توزیع مساوی گرما به کل محیط بوته شوید. به منظور اکسیداسیون مس می‌بایست بعد از فرایند ذوب، می بایست یک قاشق چای‌خوری بوراکس به مواد ذوب شده اضافه نمود.
ذوب مس روی اجاق‌گاز
از دیگر گزینه‌هایی که در مصارف خانگی و تولید صنایع‌دستی کوچک می‌توان به عنوان ذوب این فلز از آن استفاده کرد، ذوب این فلز روی اجاق‌گاز با استفاده از تابه آهنی است. توجه به جنس آهنی تابه در این فرایند بسیار اهمیت دارد. چرا که دمای ذوب این آلیاژ با مس همخوانی دارد.
در غیر این صورت و استاندارد نبودن فلز، ممکن است حتی قبل از رسیدن حرارت به نقطه ذوب مس خود تابه ذوب شود. برای این منظور می بایست قطعات مسی را داخل ظرف گذاشته و از یک در برای حفظ دما استفاده کرد. سپس با روشن‌کردن اجاق‌گاز و تنظیم آن روی حرارت بالا، فرایند گرمایش آغاز می‌شود.
در حین فرآیند گرمایش به منظور بررسی فرآیند ذکر شده هر از چند گاهی به ظرف حاوی قطعات مس سر بزنید. لازم به ذکر است که انجام این روش ذوب باتوجه‌به تنظیمات دمایی اجاق‌گازهای مختلف متفاوت خواهد بود. به‌طوری که برخی از این اجاق‌ها قابلیت گرمایش لازم و دمای بالا را ندارند، درحالی‌که در برخی موارد نیز نمی‌توان با این روش و استفاده از اجاق فرایند ذوب را انجام داد.
نکات ایمنی در ذوب فلز مس
درصورتی‌که قصد ذوب فلز مس را در محیط کارگاهی یا منزل دارید، حتماً نکات ایمنی در این زمینه را رعایت نمایید.
آماده سازی
به منظور ایمنی بیشتر قبل از انجام این فرایند لوازم موردنیاز آن را مطابق با استانداردهای لازم در این زمینه آماده کنید. استفاده از انبر، بوته ذوب مس و همزن مذاب جزو ابزارهای مهم برای ایمنی در روش ذوب این فلز با مشعل اکسی استیلن است. این در حالی است که ابزار ایمنی ذوب فلز مس در انتخاب با روش اجاق‌گاز در کنار انبر و همزن، مستلزم استفاده از یک تابه آهنی است.
استفاده از لباس و پوشش محافظ مناسب
به منظور رعایت موارد ایمنی حداکثری از دستکش، ماسک صورت و عینک قبل از شروع فرایند استفاده نمایید. ضمن اینکه انجام عملیات ذوب در این روش، می‌بایست در محیطی انجام شود که دارای تهویه مناسب و به‌دوراز مواد قابل‌احتراق باشد.
جمع‌بندی
برای استفاده بهتر و مطلوب‌تر از این محصول و شکل‌پذیری آن هم در مصارف صنعتی و هم خانگی، اقدام به ذوب مس با روش‌های مختلف می‌نمایند. در مصارف صنعتی استفاده از کوره‌ها باتوجه‌به مقادیر زیاد مس و حجم بالای تولیدات گزینه مناسبی در این زمینه است. این در حالیست که ذوب با مشعل اکسی استیلن و استفاده از اجاق‌گاز جزو گزینه‌های ذوب این فلز برای مقادیر کم مس در تولید صنایع‌دستی خواهد بود.
انتهای رپورتاژ آگهی/
