تصور کنید در حین عملیات استخراج معدن، یک مومیایی پیدا کنی از یک معدنکار قدیمی. چه احساسی به شما دست میدهد که معدن که در حال استخراج آن هستید، از هزارسال پیش مورد توجه انسانها بوده است؟ معدن چوکیکاماتا (Chuquicamata) یا معدن چوکی، یکی از نمادهای مهندسی معدنی جهان است. این معدن در شمال شیلی و ۱۵ کیلومتری شهر کالاما قرار دارد. احتمالا اگر کسی با جغرافیای معادن شیلی آشنا باشید، میدانید که مهمترین معادن مس جهان را میتوانید در شعاع ۱۰۰ کیلومتری اینجا پیدا کنید. معدن Chuquicamata حالا بیش از یک قرن است که به صورت مدرن فعالیت میکند و هنوز هم یکی از داراییهای مهم شرکت کودلکو به حساب میآید. در این مقاله به معرفی معدن چوکیکاماتا شیلی میپردازیم.
تاریخچه معدن چوکیکاماتا
استخراج مس در منطقه Chuquicamata به قرن ششم میلادی باز میگردد. بومیان محلی مس را برای ساختن ابزار استخراج میکردند. کشف مومیایی «مرد مس» در ۱۸۹۹ این ریشه باستانی را ثابت کرد. اما عملیات صنعتی مدرن از اوایل قرن بیستم شروع شد. شرکتهای آمریکایی از جمله شرکت Chile Exploration Company و Anaconda Copper تولید مس در معدن چوکیکاماتا را به ۱۳۵ هزار تن، آن هم در سال ۱۹۲۹ ( اوایل دوره رضاخان در ایران)، رساندند. اما پس از ملیسازی در ۱۹۷۱، معدن چوکی کاماتا به شرکت کودلکو سپرده شد.
این معدن تاریخ بیش از ۱۰۰ سال استخراج روباز را دارد و با بیش از ۲.۶ میلیارد تن استخراج سنگ، یکی از بزرگترین معادن جهان به شمار میرود. اما این پایان ماجرا نبوده نبود. در سال ۲۰۱۹، استخراج زیرزمینی معدن چوکی آغاز شد و در یک سرمایهگذاری ۵.۵ میلیارد دلاری، به عمر این معدن ۴ دهه افزوده شد. این یعنی این معدن حداقل تا سال ۲۰۶۰ میتواند یکی از تامین کنندگان اصلی مس باشد.
مشخصات معدن چوکوییکاماتا
معدن Chuquicamata ذخایر پورفیری مس کلاسیک دارد. ذخایر زیرزمینی ۱.۰۲۸ میلیارد تن سنگ با عیار متوسط ۰.۸۲ درصد مس است. مولیبدن (۰.۰۴ درصد)، طلا و نقره همراه آن هستند. حفره روباز سابق ۴.۳ کیلومتر طول و ۳ کیلومتر عرض و بیش از ۹۰۰ متر عمق داشت. این دومین عمیقترین معدن روباز جهان بود.
مقاله پیشنهادی: آشنایی با معدن Bingham Canyon، بزرگترین گودال ساخت دست بشر
روش فعلی در استخراج زیرزمینی روش block caving است. این سیستم شامل ۱۸۱ کیلومتر تونل، شفتهایی تا ۱۸۰۰ متر، چهار بخش تولید و نوار نقالهای با طول حدود ۱۴ کیلومتر میشود. معدن زیرزمینی چوکی کاناتا ظرفیت روزانه ۱۴۰ هزار تن سنگ است. عیار این معدن از ۱.۵ درصد گذشته به ۰.۸۱-۰.۸۲ درصد فعلی رسیده است. با وجود این کاهش اما همچنان یک ذخیره بسیار جذاب به نظر میرسد.
کارخانه ذوب و پالایش
کارخانههای ذوب و پالایش Chuquicamata از مهمترین بخشهای عملیات شرکت کودلکو به شمار میروند و کنسانتره مس استخراجشده از معدن را مستقیماً به مس تصفیهشده با کیفیت بالا تبدیل میکنند.
این واحدها از دهه ۱۹۵۰ فعال بودهاند و با گذشت زمان، فناوریهایشان را ارتقا دادهاند تا هم بهرهوری را افزایش دهند و هم استانداردهای زیستمحیطی سختگیرانه شیلی را رعایت کنند.
در بخش ذوب، فرآیند اصلی با فناوری کوره ذوب فلش محصول شرکت Outokumpu آغاز میشود که کنسانتره را با اکسیژن غنیشده واکنش میدهد و گازهای SO₂ تولیدشده را برای ساخت اسید سولفوریک جمعآوری میکند. سپس مات حاصل به کانورترهای Pierce-Smith منتقل میشود تا به بلیستر مس تبدیل گردد.
ظرفیت عملیاتی روزانه این واحد معمولاً بین ۱۸۰۰ تا ۲۴۰۰ تن کنسانتره است و ظرفیت سالانه آن حدود ۱.۴ میلیون تن تخمین زده میشود که Chuquicamata را در میان بزرگترین واحدهای ذوب مس جهان قرار میدهد. پس از ذوب، بلستر مس به کورههای آند میرود و آماده ریختهگری میشود تا به پالایشگاه ارسال گردد.
پالایشگاه الکترولیتی هم با ظرفیت سالانه ۸۵۵ هزار تن کاتد مس خالص کار میکند. در این بخش، آندها در سلولهای الکترولیز قرار میگیرند و مس خالص روی کاتدها رسوب میکند.
آمار تولید و اهمیت اقتصادی معدن Chuquicamata
Chuquicamata از ستونهای اصلی تولید مس کشور شیلی است. در ۲۰۲۴ این معدن در حدود ۲۸۹ هزار تن مس خالص تولید کرده است و در رتبه ۵ام در کشور شیلی قرار داد. پروژه زیرزمینی هم در ۲۰۲۶ به ظرفیت کامل رسید.حالا هدف تولید ۳۲۰ هزار تن مس فلزی و ۱۵-۱۸ هزار تن مولیبدن است. ظرفیت نهایی ۳۶۶ هزار تن مس و ۱۸ هزار تن مولیبدن خواهد بود. برای مقایسه بهتر، شرکت ملی صنایع مس در ایران، با تکیه بر سه معدن مس سرچشمه، میدوک و سونگون ( و چندین معدن کوچکتر دیگر)، تقریبا کمی کمتر از این مقدار تولید میکند.
معدن چوکیکاماتا اکوسیستم مهندسی پیشرفته است. اتوماسیون، شبیهسازی دیجیتال و مدیریت آب درسهای بزرگی میدهند. تقاضای مس برای انرژی تجدیدپذیر و خودروهای الکتریکی افزایش مییابد. Chuquicamata الگویی برای بهرهبرداری مسئولانه از ذخایر عمیق است. متخصصان از تجربیات آن در ژئوتکنیک، فرآوری و پایداری بهره میبرند.