جایگاه مجتمع مس سرچشمه در ایران و جهان
مجتمع مس سرچشمه در استان کرمان یکی از بزرگ‌ترین ذخایر معدنی مس جهان است که نه تنها بخش بزرگی از نیاز داخلی کشور را برآورده می‌کند، بلکه سهم مهمی در صادرات فلزات به کشورهای منطقه دارد. این مجموعه صنعتی شامل بخش‌های استخراج، خردایش، تغلیظ، ذوب و پالایش است و محصولات متنوعی از جمله کاتد مس، کنسانتره، گوگرد و اسید سولفوریک تولید می‌کند.
دلایل اهمیت تولید اسید سولفوریک در سرچشمه
- کاهش آلودگی هوا ناشی از انتشار SO₂
- تولید یک ماده شیمیایی با ارزش تجاری بالا
- تأمین نیاز صنایع داخلی و امکان صادرات
تاریخچه تولید اسید سولفوریک در سرچشمه
نخستین طرح احداث کارخانه اسید سولفوریک در سرچشمه در اوایل دهه ۱۳۷۰ شمسی مطرح شد. دلایل اصلی این پروژه عبارت بودند از:
مقدار زیادی گاز SO₂ در فرآیند ذوب مس تولید می‌شد که در صورت رهاسازی به جو، اثرات زیست‌محیطی شدید داشت.
تبدیل گاز گوگردی به محصول قابل فروش
-
مراحل توسعه
- ۱۳۷۴–۱۳۷۶: مطالعات امکان‌سنجی و طراحی اولیه توسط شرکت‌های مشاور داخلی و خارجی
- ۱۳۷۷–۱۳۷۹: احداث اولین خط تولید با ظرفیت ۳۰۰ هزار تن در سال
- ۱۳۸۵: ارتقاء خط تولید و افزایش ظرفیت به بیش از ۵۰۰ هزار تن
- ۱۳۹۴: نصب سیستم‌های پایش آنلاین و بهبود فناوری جذب گاز
- ۱۴۰۰: راه‌اندازی خط دوم با ظرفیت کل سالانه حدود ۶۰۰ هزار تن اسید سولفوریک با خلوص بالا
مواد اولیه و منابع تأمین
مواد اولیه اصلی کارخانه اسید سولفوریک سرچشمه، گاز دی‌اکسید گوگرد حاصل از کوره‌های ذوب کنسانتره مس سولفیدی است.
درصد خلوص ورودی: حدود ۸–۱۲٪ SO₂
حجم روزانه تولید گاز: متناسب با ظرفیت ذوب، بین ۲۵۰۰–۳۵۰۰ تن در روز
مطالعه کنید: آشنایی کامل با اسید سولفوریک پتروشیمی شیراز
فرآیند تولید اسید سولفوریک در سرچشمه
فرآیند تولید در این مجتمع بر اساس روش تماس دوگانه / جذب دوگانه (Double Contact Double Absorption - DCDA) انجام می‌شود که بازدهی بالاتر و آلودگی کمتر را فراهم می‌آورد.
گاز خروجی از کوره‌ها وارد الکتروفیلتر و سیستم شستشو (Washing Towers) می‌شود تا غبار و ذرات ناخالص حذف شوند.
با استفاده از مبدل‌های حرارتی و برج‌های خشک‌کن (Drying Towers)، رطوبت از گاز گرفته می‌شود.
دما: ۴۲۰–۴۵۰ درجه سانتی‌گراد
فشار: حدود ۲–۳ بار
کاتالیزور: وانادیوم پنتاکسید بر روی بستر سیلیکا
این مرحله در مبدل تماس (Converter) انجام می‌شود.
برج‌های جذب با اسید سولفوریک رقیق پر شده‌اند تا SO₃ محلول شود و H₂SO₄ غلیظ به دست آید.
اسید غلیظ (۹۸٪) در مخازن فولادی با پوشش ضد خوردگی نگهداری می‌شود، سپس برای مصرف داخلی یا بارگیری صادراتی آماده می‌گردد.
تجهیزات کلیدی کارخانه
- مبدل چهارمرحله‌ای DCDA
- برج خشک‌کن مجهز به پکینگ پلاستیکی مقاوم
- الکتروفیلتر با راندمان ۹۵٪ حذف گرد و غبار
- مبدل‌های حرارتی پوسته-لوله‌ای از جنس فولاد ضدزنگ
- مخازن ذخیره اسید با پوشش اپوکسی مقاوم در برابر H₂SO₄
کاربردهای صنعتی اسید سولفوریک سرچشمه
- صنایع معدنی
- لیچینگ مس کم‌عیار
- فرآوری مولیبدن و نیکل
- صنایع شیمیایی
- تولید کودهای فسفاته و سولفاته
- ساخت شوینده‌های صنعتی
- انرژی و باتری‌سازی
- باتری‌های سرب-اسید خودروها و UPS
- پتروشیمی و پالایش نفت
- تمیزکاری کاتالیست‌ها و واحدهای رفاینینگ
ایمنی و بهداشت کاری
-
پروتکل‌های مجتمع مس سرچشمه
الزام استفاده از PPE کامل: عینک مقاوم، دستکش نئوپرن، کفش ضد اسید
سیستم‌های اضطراری: دوش ایمنی، چشم‌شوی، واحد خنثی‌سازی با آهک
آموزش سالانه کارکنان و مانورهای شبیه‌سازی نشتی
اثرات زیست‌محیطی
چالش‌ها: رهایش SO₂ در مواقع اضطراری، خطر آلودگی منابع آب زیرزمینی
فیلترهای پارچه‌ای و کربنی
پایش آنلاین غلظت SO₂
بازیافت کامل آب‌های فرآیندی
بازار و اقتصاد اسید سولفوریک مس سر چشمه
قیمت متوسط جهانی اسید سولفوریک: ۹۰–۱۵۰ دلار در هر تن (وابسته به منطقه و کیفیت)
سهم ایران در صادرات منطقه: حدود ۵–۷٪
پتانسیل بازارهای هدف: ترکیه، هند، عمان
آینده‌نگری
- توسعه فناوری تولید سبز
- افزایش ظرفیت اکسیداسیون برای بازیافت ۹۹٪ SO₂
- امکان تولید مشتقات اسید سولفوریک با ارزش افزوده بالاتر
نتیجه‌گیری
تولید اسید سولفوریک در مجتمع مس سرچشمه نمونه‌ای موفق از ترکیب اهداف زیست‌محیطی و اقتصادی است. با تکیه بر فناوری‌های مدرن و کنترل دقیق فرآیندها، این کارخانه توانسته ضمن کاهش آلاینده‌ها، یکی از محصولات پرتقاضای بازار را تأمین کند و جایگاه ایران را در صنعت شیمیایی منطقه تثبیت نماید.