سرب از معدن تا صنعت: فلز سرب + کاربردهای آن

آشنایی با سرب

در این مطلب از سری مقالات ماناماین به بررسی فلز سرب و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.

سرب (به انگلیسی: Lead) یک عنصر شیمیایی فلزی با عدد اتمی ۸۲ و نشان شیمیایی pb (به لاتین: Plumbum) است. این فلز سنگین، چگالی بالا و نقطه ذوب بسیار پایینی در مقایسه با بیشتر فلزات داشته و فلزی نرم به‌شمار می‌آید. سرب عنصری سمی و شکل‌پذیر است، که دارای رنگ خاکستری کدر است. هنگامی‌که تازه برش داده می‌شود نقره‌ای روشن و مایل به آبی است، اما اگر در معرض هوا قرار گیرد به رنگ خاکستری تیره در می‌آید. این ماده از رسانایی الکتریکی پایینی برخوردار است. سرب در میان عناصر پایدار دارای بالاترین عدد اتمی است. سرب به آسانی از کانسنگ‌ها قابل استخراج است.

کانسنگ‌­های سرب

تاکنون 130 نوع کانی سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب یا گالن (PbS) مهمترین و اقتصادیترین است و 90% از تولید فلز سرب از این کانه است.  گالن، کانی طبیعی سولفید سرب و اصلیترین کانی فلز سرب در معادن سرب می‌باشد. این کانی فلزی معمولاً همراه با اسفالریت در معادن سرب و روی دنیا استخراج می‌گردد. گالن همچنین ممکن است با فلوئوریت و کلسیت همراه باشد. اغلب كاني هاي سولفور روي و فلزاتي نظير نقره، كادميم، مس، آنتيموان و طلا همراه گالن يافت مي‌شود. درگالن یا سولفور سرب (PbS) خالص 86/6 درصد سرب موجود است. این کانی در سیستم مکعبی (Cubic) متبلور می‌شود. گالن به صورت توده‌ای شکل، دانه‌ای و درشت یا پراکنده دیده می‌شود. رنگ آن خاکستری تیره، خاکستری روشن و دارای جلای فلزی است. سختی گالن 5/2 و وزن مخصوص آن 5/7 گرم بر سانتی متر مکعب است و همیشه مقداری نقره در ترکیب آن وجود دارد. سرب و روی در طبیعت همواره با هم آمیخته بوده و سنگ‌های درونگیر مشترکی دارند.

معادن سرب جهان و ایران

بر اساس اعلام سازمان های بین المللي (USGS 2019)، مجموع ذخایر قطعي سرب جهان در سال 2018، حدود 83 میلیون تن عنوان شده است که بخش عمده آن در کشور استرالیا قرار دارد. ذخایر سرب در استرالیا، حدود 24 میلیون (تن) در حدود 29 درصد از کل ذخیره جهان (برآورد شده است و پس از آن کشورهای چین و روسیه به ترتیب با 18 و 6 میلیون تن ذخیره، در رتبه‌های دوم و سوم قرار دارند. ایران باحدود 4 میلیون تن ذخیره قطعي و سهم 4.8 درصدی ازذخایر سرب دنیا در مقام هشتم جهاني قرار گرفته است.

در ادامه به معرفی برخی از مهم­ترین معادن سرب و روی ایران می­پردازیم.

مهمترین معادن سرب و روی ایران :

معدن مهدی آباد

مجتمع معدنی سرب و روی و باریت مهدی آباد با دارا بودن ذخائر قابل توجه، یکی از بزرگترین معادن سرب ایران و جهان است که مطابق قانون معادن به عنوان معدن بزرگ شناخته شده و پروانه بهره برداری آن به نام سازمان توسعه و نوسازی معادن و صنایع معدنی ایران (ایمیدرو) می باشد. بر این اساس و مطابق برنامه ریزی های صورت گرفته احداث کارخانجات فرآوری کنسانتره روی همراه با محصولات جانبی ( کنسانتره سرب و نقره ) و همچنین تجهیز و باطله برداری معدن در دستور کار قرار دارد.

معدن سرب و روی ایرانکوه ـ اصفهان

معدن سرب و روی ایرانکوه به عنوان سومین معدن بزرگ سرب و روی ایران در منطقه ایرانکوه در فاصله ۲۰ کیلومتری جنوب غربی اصفهان واقع شده است. این معدن از کانسارهای نوع دره می سی سی پی بوده و شرکت باما در سال ۱۳۳۱ مطالعات اکتشافی آن را انجام داده است. سنگ های در برگیرنده معدن ایرانکوه عمدتا سنگ های کربناتی کرتاسه و شیل ژوراسیک است. کانه زایی عمدتا در نهشته‌های کربناته صورت پذیرفته و کانی‌های سولفیدی منطقه شامل اسفرالیت، گالن و پیریت می باشند. ذخیره این معدن برابر ۷۰۰ هزار تن ، عیار سرب آن ۵/۲ ٪ و عیار روی آن ۱۱٪ می‌باشد.

معدن سرب و روی انگوران

معدن سرب و روی انگوران و کارخانه تولید سرب و روی انگوران بزرگ‌ترین تولیدکننده سرب و روی ایران و بزرگ‌ترین معدن سرب و روی خاورمیانه است و اولین معدن گردشگری ایران ، مالک معدن سرب و روی انگوران شرکت تهیه و تولید مواد معدنی ایران و کارخانه تولید سرب و روی دندی شرکت کالسیمین است.

معدن سرب و روی انگوران واقع در شهرستان ماهنشان و در ۱۳۵ کیلومتری غرب شهر زنجان واقع شده است. نزدیکترین روستا به معدن روستای قلعه جوق با جمعیت ۲۰۰ نفر و نزدیکترین شهر به آن دندی با جمعیت پنج هزار نفر می‌باشد. راه اصلی دسترسی (زنجان، دندی، معدن) دارای مسافتی در حدود ۱۲۰ کیلومتر است.

معدن سرب و روی انگوران

اختلاف درجه حرارت در شبانه روز و همچنین بین فصول سرد و گرم در محل معدن زیاد است. میزان ذخایر معدن انگوران در بخش روباز هشت میلیون تن و در بخش زیرزمینی چهار میلیون تن روی با عیار بالا است. با احتساب استخراج سالانه یک میلیون تن ماده معدنی عمر باقیمانده معدن انگوران ۱۲ سال دیگر تمام می‌شود. معدن  انگوران از نظر عیار بالای فلز محتوی، از معادن نادر در جهان است. معدن انگوران از نظر عیار بالای فلز محتوی، از معادن نادر سرب در ایران و جهان است.

معدن سرب و روی کوشک

کانسار سولفیدی سرب و روی کوشک در ۴۲ کیلومتری شمال شرق شهرستان بافق و ۱۶۷ کیلومتری شمال شرق شهرستان یزد قرار دارد.این کانسار بین طول جغراقیایی ” 39 و ‘ 45 و ˚ 55 و عرض جغرافیایی ” 30 و ‘ 45 و˚31 در حاشيه كوير لوت واقع شده و بر روی نقشه 1:100000 اسفوردی قرار می‌گیرد.

راه ارتباطي آن جاده آسفالته يزد ـ بافق ـ بهاباد مي باشد. آب و هوای منطقه بيابانی است و بارشهاي جوي آن بسيار كم و در حدود ۱۲۰ ميليمتر بصورت برف و باران می‌باشد. متوسط رطوبت نسبی و دمای هوا برای فصل سرما به ترتيب ۴۵٪ و ۹- درجه سانتيگراد و براي فصل گرما به ترتيب ۲۰٪ و ۲۴+ درجه سانتيگراد مي باشد، حداكثر دماي مطلق سالانه ۴۰+ درجه سانتيگراد و حداقل دمای مطلق سالانه ۱۱- درجه سانتيگراد است. ارتفاع بلندترين كوه همجوار معدن از سطح دريا ۲۳۰۲ متر و ارتفاع نواحي ساختماني و تأسيساتی حدود ۲۰۰۰ متر می‌باشد.

معدن سرب و روی عمارت

معدن سرب و روی عمارت یکی از معادن فعال در کشور است . ذخایر واقع در آن بر اساس فعالیت های اکتشافی فنی انجام شده به چندین بلوک تقسیم شده است که بر اساس موقعیت و عیار به استخراج آن از قسمت شرق به غرب پرداخته اند و هم اینک کار بر روی بخش باقی مانده یعنی شرق صورت می گیرد.

معدن سرب و روی عمارت در ۴۶ کیلومتری جنوب غربی شهرستان اراک در استان مرکزی واقع شده است . از نظر موقعیت جغرافیایی این معدن در طول جغرافیایی ۴۹ درجه و ۴۳ دقیقه و ۲۶ ثانیه و در عرض جغرافیایی ۳۳ درجه و ۴۲ دقیقه و ۵ ثانیه و در منطقه ای به ارتفاع ۲۱۸۰ متر از سطح آب دریا قرار دارد. دسترسی به کارخانه فرآوری از طریق جاده اراک _ بروجرد امکان پذیر می باشد که پس از طی ۱۸ کیلومتر در جاده فوق ، وارد جاده شازند شده و از محل دو راهی قدمگاه وارد روستایی به نام هفته عمارت و کرک شده که پس از چند کیلومتر به معدن سرب و روی می رسید.

این معدن در منطقه معتدل کوهستانی قرار دارد که از نظر آب و هوایی دارای تابستان های گرم و زمستان های سرد می باشد. تغییرات درجه حرارت سالانه بسیار زیاد بوده و از ۲۰- درجه سانتی گراد در فصل زمستان تا ۳۵+ درجه سانتی گراد در فصل تابستان متغییر است.

معدن سرب نخلک

مجتمع معدنی نخلک یکی از معادن سرب ایران است. معدن نخلک در کیلومتر ۱۴۰ شرق نائین و بخش انارک قرار دارد. پیشینه بهره برداری از این معدن را ۲ هزار سال دانسته اند. سابقه راه اندازی کارخانه فرآوری این معدن به سال ۱۳۳۰ می رسد و می توان از آن به عنوان نخستین کارخانه فرآوری مواد معدنی ایران نام برد. ذخیره قطعی این معدن ۸۵۰ هزار تن برآورد شده است و میزان تولید سالیانه این معدن ۱۲۵۰ تن کنسانتره سرب می باشد. این معدن در حال تبدیل شدن به نخستین موزه معادن ایران است و عملیات اجرایی این کار نیز آغاز شده است.

خرید و فروش معدن را با ماناماین تجربه کنید.

معدن سرب و نقره آهنگران

معدن آهنگران از معادن سرب و نقره فعال کشور بوده که در پهنه فلز زایی سرب و روی قسمت غربی كشور ايران و جنوب شرقی استان همدان و در ۲۳ كيلومتری شرق شهرستان ملاير واقع گرديده است و مساحت تقريبی معدن ۲۵/۲۹ كيلومتر مربع می باشد. مطالعات کانه نگاری در بخش های مختلف آهنگران نشان دهنده پهنه های مختلف سولفیدی و اکسیدی با کانه های اصلی گالن، سروسیت، کالکوپیریت، مگنتیت، پیریت، هماتیت، گوتیت و دیگر کانه های فرعی است.

قدمت این معدن بسيار زياد می باشد. به طوریكه به صورت مكتوب از سال ۱۳۳۵ فعاليت معدنكاری مسلم بوده و كارهای ابتدایی قبل از اسلام كه به كارهای شدادی معروف می باشد به وفور در معدن به چشم می خورد. كارخانه فلوتاسيون در سال ۱۳۴۹ شروع به احداث گرديد و در سال ۱۳۵۱ راه اندازی شده است. كارخانه در پايين دست معدن و با فاصله ۲ الی ۳ كيلومتری معدن قرار گرفته است.

معدن سرب و روی کوه سرمه

منطقه معدنی سرمه در ۳۳ کیلومتری جنوب شهرستان فیروز آباد و ۱۱۰ کیلومتری جنوب شیراز در استان فارس ( فراشبند در فاصله ۱۶۴كيلومتری جنوب غرب شيراز قرار دارد )‌ واقع گردیده است. معدن كوه سرمه از سال ۷۵ فعاليت خود را آغاز كرد. کانسار سرب و روی کوه سرمه به صورت رگه ای و با تیپ دره می سی سی پی بوده که شامل کانی های اسفالریت، گالن، پیریت، آنگلزیت، سروزیت و اکسیدهای روی است.

ظرفیت استخراج سالیانه این معدن حدود ۳۶۰۰۰ تن و میزان ذخیره قطعی معدن ۱۲۰۰۰۰۰ تن خاک سولفور با عیار ۴ درصد سرب و ۶ درصد روی ( خاک روی ) می باشد که با استفاده از جدیدترین روش های استخراج و فرآوری، در فرآوری اولیه محصول تولیدی با عیار بیش از ۶۰ درصد آماده و به کشورهای خارجی عمدتا چین صادر می گردد. كوه سرمه هم اكنون تنها معدن فلزی سرب و روی در جنوب كشور است و با فعال شدن مرحله سوم طرح توسعه، اين شركت به بزرگترين توليد كننده سرب و روی در كشور تبديل می شود.

معادن سرب و روی جهان:

کانسار لید در استرالیا

کانسار سرب و روی گلویل در کانادا

کانسار سرب و روی لیزوردا در پرو

کانسار سرب و روی فرنچ ریور در آمریکای شمالی

کانسار سرب و روی گرلیچ در ایرلند

کانسار سرب و روی رد دوگ در استرالیا

کاربرد سرب در صنایع :

برخی از مهم ترین کاربردهای فلز سرب عبارتند از:

باتری های اسیدی : سرب ماده اصلی تشکیل دهنده باتری سربی اسیدی است که به صورت گسترده در باتری های اتومبیل استفاده می شود. در این باتری ها از سرب تنها یا از سرب به همراه فلز دیگری که معمولا آنتیموان است استفاده می‌شود. انواع مختلفی از باتری ها در دنیای مدرن الکترونیک موجود است، در بین آن‌ها باتری سرب-اسید معمولا برای منبع تغذیه بالا استفاده می‌شود. معمولا باتری های سرب-اسید از لحاظ اندازه بزرگ‌تر هستند و ساختاری سخت و سنگین دارند، این باتری ها می توانند مقدار زیادی انرژی را ذخیره کنند و به طور کلی در خودروها و اینورترها استفاده می شوند.

عایق: از ورق های سرب برای جلوگیری از نفوذ آب، عایق کاری، پوشش بام و روکش فلزی در ساختمان سازی استفاده می شود و تراکم بالا آن را به ماده ای موثر برای کاربردهای عایق صدا تبدیل کرده است، فولاد سرب دار نیز برای محافظت در برابر اشعه پرتوزا استفاده می شود.

لوله های سربی:  از لوله های سربی به دلیل خاصیت مقاومت در برابر خوردگی برای حمل مواد شیمیایی خورنده در کارخانه های شیمیایی استفاده می شود.

صنایع رنگ :  سرب به صورت گسترده در صنعت رنگ کاربرد داشته است، اگرچه اخیرا استفاده از آن در این زمینه به دلیل خطرات احتمالی برای سلامت به شدت محدود شده است. سرب سفید بیشترین استفاده به عنوان رنگدانه سربی را دارا می باشد و دیگر رنگدانه های مهم شامل سولفات سرب پایه و کرومات های سرب می باشند.

صنایع کابل: از آلیاژهای سربی به دلیل شکل پذیری بالا، درجه حرارت نسبتا کم و مقاومت در برابر خوردگی به عنوان مواد پوششی کابل های ولتاژ بالا در محیط های مختلف اعم از صنعتی، دریایی، خاک و مواد شیمیایی استفاده می شود.

مهمات:  یکی دیگر از کاربردهای شناخته شده سرب در زمینه مهمات سازی می باشد، گلوله های سربی معمولا در تیراندازی های ورزشی کاربرد دارند.

از دیگر کاربردهای سرب به ساخت بلبرینگ، لحیم کاری و استفاده در صنایع الکترونیک نیز می­توان اشاره کرد. سرب پس از فرآوری در واحدهای فرآوری و تولیدی به شکل شمش سرب 99.99 درصد ، شمش سرب کارگاهی ، شمش سرب آنتیموان دار یا ورقه های سرب به بازار عرضه می­شود.

سرب یکی از فلزات سنگین است که به عنوان یک عنصر شیمیایی در جدول تناوبی قرار دارد. شمش سرب به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خود، در بسیاری از صنایع به کار می‌رود.

در این مقاله، به بررسی خصوصیات و کاربردهای سرب، مسائل محیط زیستی مرتبط با آن و راه‌های کاهش آلودگی با سرب می‌پردازیم.

استخراج سرب

سرب به عنوان یک عنصر پایدار در پوسته زمین وجود دارد و بیشتر به صورت نا خالص هست. بیشتر معادن سرب موجود در طبیعت، شامل یک مجموعه از فلزات دیگری همچون روی، مس، آهن، سیلیسیم، گوگرد و آنتیموان هستند. بنابراین استخراج و فرآوری سرب با استفاده از فرایندهای شیمیایی، فیزیکی و مکانیکی انجام می‌شود.

روش تولید شمش سرب

مناسب‌ترین روش برای تولید شمش سرب، روش پیرومتالوژی است. در این روش پس از جمع آوری سنگ‌ها از معادن سرب، فرایند خردایش و آماده سازی مواد، ذوب و احیا در کوره صورت می‌گیرد و در نهایت پس از تصفیه به صورت شمش سرب قالبگیری می‌شود.  

آلیاژهای سرب

آلیاژهای سرب عبارتند از:

آلیاژ سرب-نقره

آلیاژ سرب-قلع-روی 

آلیاژ سرب-قلع 

آلیاژ سرب-آنتیموان-آرسنیک 

آلیاژ قلع-مس-آنتیموان-آرسنیک و کادمیم

به طور کلی این آلیاژها در صنعت کابل سازی، مهمات سازی، آلیاژکاری و صنایع الکترولیز به کار می‌روند.

• About
• Latest Posts

مهسا حسامی

Latest posts by مهسا حسامی (see all)

• ۹۷ هزار تن آهن اسفنجی در بورس کالا معامله شد - 21 آبان 1402
• سنگ آهن در مرز 130 دلاری - 20 آبان 1402
• برگزاری برنامه طرح سلامت توسط شرکت آلومینای ایران - 20 آبان 1402