مصارف عمده مس

مس فلزی است که کاربردهای بسیار متنوعی دارد. ویژگیهای این فلز که عبارتست از: قابلیت خارق العادة هدایت جریان برق و گرما، قابلیت چکش کاری، مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت ماشین کاری، استحکام کششی، خاصیت آلیاژی و و قابلیت چشمگیر شکل پذیری، مس را فلزی مطلوب جلوه می‌دهد و بعنوان یک کالای واسطه‌ای در بسیاری از بخشها، کاربردهای متنوعی پیدا کند و در بعضی از حیطه‌ها نیز بعنوان یک کالای نهائی مورد استفاده قرار گیرد خاصه در هنر که بدلیل رنگ جذاب سرخ آن موارد استفاده دارد.
مهم ترین مورد مصرف مس در صنایع برق و الکترونیک (حدود 46 درصد) می‌باشد. از مس و آلیاژ های آن در صنایع مکانیکی، متالورژی، فلز کاری، شیمیایی و … استفاده می‌شود. مس در صنایع دارویی، کانه آرایی، رنگ سازی، و صنعت پوست و چرم نیز به کار می‌رود. کاربرد مس در صنعت کاغذ سازی نیز قابل توجه است. همچنین از مس در کشاورزی، حمل و نقل (هواپیما و کامیون و …)، صنایع نظامی (پوکه فشنگ، گلوله توپ و …)، صنایع کشتی سازی، مصارف ساختمانی مانند انواع لوله‌های مسی در لوله‌کشی، انواع دستگیره‌های در و سایر اثاثیه ثابت خانه‌ها ، انواع مجسمه‌ها ( مانند مجسمه Liberty که حاوی 179000 پوند مس است )، مصارف الکتریکی شامل انواع دستگاه‌های تقویت کننده الکتریکی و کلید انتقال برق الکتریکی ( بعنوان سیم گرد یا میله، بصورت عایق دار، یا لخت، در تولید جریان، انتقال جریان و رسانایی )، الکترومغناطیس و در انواع موتورها، ژنراتورها، ترانسفرمرها و سایر دستگاههای الکتریکی، موتورهای الکترومغناطیس و ماشین بخار وات، لوله‌های خلاء، لوله‌های اشعه کاتدی، در اجاق(گرم‌خانه) میکروویو، هدایت موج برای اشعه میکرو ویو به عنوان یک سطح بیواستاتیک در بیمارستانها، بعنوان ماده مرکب به صورت محلول در شیمی، سولفات مس به عنوان یک ماده سمی و یا خالص کننده آب و … نیز استفاده می‌شود.
تقریباً نیمی از مصرف مس دنیا به اهداف الکتریکی اختصاص می یابد. بدلیل رسانایی دمایی بالا، مس در لوله و مجراها، بویژه جهت گرم کردن، سرد کردن و انتقال حرارت بسیار مناسب است.
همان گونه که مس با رسانایی بالا در کاربردهای الکتروتکنیکی و الکترونیک مورد احتیاج است، کیفیت های مس ویژه جهت سایر کاربردها انتخاب می شوند. تقریبا 30 درصد تولید مس جهان در آلیاژ سازی بکار برده می شود. آلیاژهای مس عموماً سرد کار می باشند و تنها 10 درصد از آنها ریخته گری می شوند.
بعلت مقاومت بالای مس در مقابل خوردگی، از این فلز به وفور در صنایع غذایی و شیمیایی استفاده می شود. در مهندسی مکانیک، با تولید کننده های ابزارهای دقیق، در ساخت خودرو و کشتی سازی، کاربرد فراوان دارد. گرایش به سمت کاربرد مس در ساختمان سازی بعنوان ماده نصب، دیوار سازی و سقف سازی رو به فزونی است. در مهندسی هیدرولیک، مس در گرفتن روزنه های سدها، دریچه سد (مسیل) و پل ها کاربرد دارد. جدول 17 میزان مصرف مس و آلیاژ های آن را در صنایع مختلف کشورهای صنعتی نشان می‌دهد.

جدول 17- میزان مصرف مس و آلیاژ آن در صنایع مختلف در کشورهای صنعتی

بعد از طلا، مس تنها عنصر فلزی است که دارای رنگی غیر از خاکستری می باشد. این عنصر قدمتی به طول تاریخ بشر دارد. مس همواره یکی از مهمترین مواد بوده و امروزه یکی از پرکارترین فلزات غیرآهنی سنگین می باشد. مس خالص بدلیل ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و بخصوص رسانایی الکتریکی (که تنها نقره از آهن رساناتر است)، چکش خواری بالا و در نتیجه قابلیت بالای کار بر روی آن و مقاومت در برابر خوردگی (رفتار شیمیایی که آنرا به فلز نیمه نجیب تبدیل می کند) کاربرد وسیعی دارد.
آلیاژهای متداول مس، بخصوص برنج، برنز، مس- نیکل و مس- نیکل- نقره از اهمیت کاربردی بالایی برخوردارند. کانه های ترکیبات مس با رنگهای روشن بخصوص قرمز، سبز و آبی مشخص می شوند. مس موجود در خاک عنصر ردیاب ضروری جهت بسیاری از مخلوقات منجمله انسان است.
این فلز به عنوان یکی از مهمترین و مفیدترین فلزات است و می‌تواند تشکیل آلیاژ دهد.
- مس با قلع مخلوط می‌شود و تشکیل bell Metal و با نسبت کوچکتری تشکیل برنز را می‌دهد.
- مس با روی مخلوط شده و تشکیل آلیاژ برنج، Pinchbeck و آلیاژهای دیگر را می‌دهد. این فلز می‌تواند به علت قابلیت انعطاف پذیری به صورت ورقه‌ای، سیم و لوله‌ای درآید.
مس به شکل تصفیه شده نیز توسط تولید کنندگان شمش‌های مس، ریخته‌گریها، واحدهای مفتول سازی، واحدهای تولید کننده فرآورده‌های برنجی و سایر بخشها، مورد مصرف قرار می‌گیرد و تبدیل به فرآورده‌هائی نظیر سیم بدون پوشش، کابل و سیم پوشش‌دار، نوار و تسمه، لوله، میله، محصولات ریخته‌گیری و... می‌شود.
استفاده از این فرآوردها در صنایع مختلف اصطلاحاً مصرف نهایی مس و یا "End -Uses " نامیده می‌شود و این صنایع به ترتیب اهمیت عبارتند از: صنایع برق و الکترونیک، صنایع ساختمانی، صنایع کالاهای مصرفی، صنایع تولید ماشین الات صنعتی، صنعت حمل و نقل و صنایع نظامی.
مهمترین مورد استفاده نهایی از مس در صنایع برق و الکترونیک صورت می‌گیرد. حدود 46 درصد مصرف مس جهان مربوط به این بخش است. از جمله خواص مس که بکارگیری این فلز را در صنایع مذکور به امری مهم مبدل می‌سازد، همانا خاصیت خارق‌العاده هدایت جریان برق است. مس در تراسفورماتورها، رله‌ها، کلیدها و پریزها، کابل سازی و.... مورد استفاده قرار میگیرد. بعنوان مثال در ایالات متحده آمریکا هر ساله چیزی نزدیک به 50 درصد مصرف مس مربوط به صنایع برق و الکترونیک می‌شود. سهم مصرف مس در این بخش تقریباً برای اغلب کشورها رقمی در همین حد است لیکن در مورد بعضی از کشورهای تازه صنعتی شده نظیر تایوان و برزیل که رشد بخش‌های مختلف صنعت در آنها ناهمگون است، سهم مصرف مس در صنایع برق و الکترونیک به بیش از 60 درصد نیز بالغ می‌گردد. از سوی دیگر در تعدادی از کشورهای صنعتی قدیمی نظیر انگلستان، مصرف مس در این بخش به کمتر از 50 درصد می‌رسد.
اهمیت بخش صنایع برق و الکترونیک از این نظر است که در طی دهه‌های 60 و 70 در این بخش جایگزینی زیادی بجای مس صورت گرفت و اخیرا در پاره‌ای از جهات، در کاربرد مس در این بخش صرفه جوئیهایی صورت گرفته است که بخش ارتباطات نیز جزو صنایع برق و الکترونیک محسوب می‌شود و مس در این بخش نیز کاربرد فراوانی دارد بطوریکه مس را فلز ارتباطات نیز نامیده‌اند. از مس در تمامی وسایل ارتباطی از جمله: تلفن، بی‌سیم، تلگراف و... استفاده بعمل می‌آید.
بخش صنایع ساختمانی - با در نظر گرفتن سیم کشی مربوط به منازل- دومین مصرف کننده عمده مس به شمار می‌آید. البته اگر سیم کشی مربوط به منازل را جزو این بخش محسوب نداریم در این صورت اهمیت صنایع ساختمانی با اهمیت بخش مهندسی، تقریباً یکسان خواهد بود. کاربرد مس در صنایع ساختمانی از این جهت است که این فلز از خواصی چون مقاومت در مقابل خوردگی، ظاهر براق، رنگ قرمز، دوام زیاد و... برخوردار است و لذا در شیروانی‌ها، روکش ساختمانها و ... بکارگیری مس در این صنایع، در طی سالهای اخیر رشد فراوانی داشته است و این رشد در کشورهای اروپائی ملموس‌تر می‌باشد.
بیشترین شکل مصرف مس در بخش صنایع ساختمانی، در قالب انواع لوله است:
لوله برای آب سرد و گرم، سیستمهای حرارت مرکزی و خطوط انتقال نفت و گاز، همچنین انواع بست های لوله‌کشی، نظیر بست های لوله‌ها، دریچه‌ها، بست های گازی و.... از جمله بازار مهم استفاده از مس در بخش فعالیت های ساختمانی است.
از مس و آلیاژهای آن در بخش صنایع مهندسی نیز استفاده فراوان بعمل می‌آید. مس در این بخش در صنایع مکانیکی، متالوژی، فلزکاری، صنایع شیمیایی و... کاربرد دارد. استفاده از مس در صنایع شیمیایی در مقیاس وسیع صورت می‌گیرد، چرا که مس با تمام اسیدهای معدنی و بعضی از اسیدهای آلی ترکیب شده و به صورت نمک در می‌آید. سولفات مس بعنوان کود شیمیائی و بعنوان دافع آفات نباتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع متالورژی، مس در تولید آلیاژها بکار گرفته می‌شود. مهم‌ترین آلیاژ مس، برنج است (ترکیب مس و روی)، لکن برنز (ترکیب مس و قلع)، فلز توپ ریزی (ترکیب مس، قلع، سرب و روی)، کوپرونیکل (ترکیب مس و نیکل) و... از جمله دیگر آلیاژهای مهم مس محسوب می‌شوند. مس در صنایع دارویی، در صنایع کانه آرائی، در صنعت رنگ سازی، در صنعت پوست و چرم بکار گرفته می‌شود.
مس در تولید مسکوکات نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از زمان امپراطوری رم به بعد، سکه از مس و آلیاژهای مختلف ساخته می‌شده است. امروزه بهترین آلیاژی که برای ضریب سکه وجود دارد،کوپرونیکل (Cupronickel ) یعنی ترکیب مس و نیکل به نسبت 3 به 1 است.
به طور کلی بیش از 65 درصد مس به صورت غیر آلیاژی حدود 30 درصد در مصنوعات برنجی و تنها حدود 2 درصد در مصنوعات برنزی بکار می‌رود. از طرف دیگر در حدود50 درصد مس کاتد و شمش آلیاژی در کارخانجات مفتول سازی به مصرف می‌رسد. مفتول مسی یا آلیاژ مس خود در موتورهای الکتریکی و ژنراتورها، سیم کشی منازل و خطوط انتقال نیرو و همچنین در انواع سیم کشی‌ها نظیر ماشین آلات، هواپیما و کشتی‌ها و وسایل برقی به کار می‌رود.
مس در میله و اتصالات اتوبوس، هادی الکتریکی، کابل‌ها و لوله‌های کواکسیال، لوله‌های میکروویو، سویچ‌ها، اتصالات، مدارهای چاپی، پایه‌های ترانزیستور و رکتی فایرها به مصرف می‌رسد.
در انتقال نیرو بخصوص در خطوط زیر زمینی و سیم‌های با ضخامت کم نسبت به آلومینیوم برتری دارد.
علیرغم جایگزینی فیبرهای نوری و آلومینیوم در مخابرات هنوز 60 درصد از سیم‌های استفاده شده در مخابرات کماکان از مس تأمین می‌شود.
مس و آلیاژهای مسی در تجهیزات صنعتی که در ارتباط با محلول‌های اسیدی غیر اکسید کننده مانند اسیداستیک، هیدروکلریک و فسفریک و همچنین نمک‌های خنثی به مقدار زیاد به کار می‌رود.
مس و آلیاژهای آن به دلیل مقاومت نسبت به زنگ زدگی در بسیاری از صنایع ساختمانی، هواپیمایی، صنایع دریائی از جمله مخازن ضد زنگ، لوله کشی در آب شور دریا، قطعات و ملخ هواپیما، خطوط آب و بخار در ساختمانها، روکش پشت بام، ناودان‌ها، آب روها، روکش بدنه کشتی‌ها، دکل‌های نفت و شیرین کننده‌های آب شور مصرف می‌شود.
مس به طور گسترده در تولید قطعات وماشین آلات صنعتی غیر الکتریکی، لوازم خانگی، تجهیزات تهویه هوا و ماشین آلات کشاورزی به مصرف می‌رسد.
همچنین مس در صنایع حمل و نقل از قبیل رادیاتور، لنت و لوله ترمز، یاتاقان، بوکش، کاربراتور، خطوط روغن، لکوموتیو دیزلی، ترن برقی، تراموا و دستگاههای مخصوص سوئیچ کردن و فرستادن علائم می‌باشد.
در صنایع نظامی در تهیه فشنگ تفنگ های کوچک، خشاب‌ها، خازن‌ها و فیوزها و همچنین تجهیزات و ماشین آلات ارتباطی، اجزاء الکتریکی و قطعات کامپوتر کاربرد دارد. بعلاوه در سلاح‌های تاکتیکی و استراتژیک مانند زیردریائی‌های اتمی، در موشک‌ها، هواپیماهای نظامی، کنترل‌های الکتریکی در هواپیما و کابل موشک استفاده می‌گردد. مس همچنین در صنایع شیمیایی از جمله در مواد رنگی معدنی در کشاورزی جهت حفاظت از جنگل‌ها و در پزشکی به کار می‌رود. در تولید ساعت‌، میکروسکپ‌، پروژکتور و بسیاری دیگر از این نوع کالاها مس به کار می‌رود.
مس در مصارف مختلفی از قبیل تولید ظروف آشپزخانه، فلزات قیمتی، مبلمان، دکوراسیون و ضرب سکه‌های پول کاربرد دارد. درصد میزان مصرف مس و آلیاژهای آن در صنایع مختلف در کشورهای صنعتی را می‌توان به شرح زیر تقسیم بندی نمود ( جدول 18 ).

جدول18: درصد مس مورد مصرف در صنایع مختلف

مس در تولید وسایل ایمنی موارد استفاده گوناگونی دارد از جمله در وسایل مربوط به اطفاء حریق و دیگر وسایل آتش نشانی، کاربرد مس در صنعت کاغذ سازی نیز قابل توجه می‌باشد. در این مورد بکارگیری مس در تولید دستمال های کاغذی امری مهم است زیرا که وجود مس ایجاد حالت آنتی بیوتیک نموده و به نوعی گندزدایی می‌کند. مس در صنعت حمل و نقل نیز کاربرد مهمی دارد. مس در تمام وسائل نقلیه، اعم از راه‌آهن، هواپیما، کامیون، اتومبیل سواری، اتوبوس و... و نیز وسایل مربوط به حمل و نقل فضایی، مورد استفاده دارد. معهذا مهم‌ترین کاربرد این فلز در این بخش در سایت رادیاتورخودرو می‌باشد. هر چند بدلیل جایگزینی مستقیم کالاهای جانشینی، صرفه جوئی در میزان فلز بکار رفته و کاهش اندازه اتومبیل، استفاده از مس در ساخت رادیاتور با قدری تهدید روبرو شده لیکن تولید نوارهای بسیار باریک مسی و بکارگیری آنها در ساخت رادیاتور اتومبیل موجب گشته تا جایگزینی دیگر مواد نیز براحتی صورت نگیرد. چنین تحول مثبتی مؤید آن است که مس در صنعت خودروسازی کماکان سهمی در خور توجه بعهده خواهد داشت لیکن این امر توأم با مقداری صرفه جوئی در میزان مصرف این فلز خواهد بود. بکارگیری از مس در بخش کشاورزی نیز رایج است. در این بخش از این فلز بعنوان ضد انگل چهارپایان استفاده می‌شود. همچنین کمبود مس موجب کمی شیر در چهارپایان شده و در میزان آب بافتهای سلولی نیز ذینقش است. از آنجائیکه کمبود این فلز موجب کم‌خونی می‌گردد، در پزشکی نیز کاربرد دارد. همچنین مورد دیگر استفاده از مس، در صنایع نظامی می‌باشد. از این فلز در تولید پوکه فشنگ گلوله توپ و.... استفاده بعمل می‌آید. از مس در تهیه ظروف آشپزی نیز استفاده شایان توجهی می‌شود چرا که این فلز در انتقال گرما، از قابلیت چشمگیری برخوردار است. در صنعت کشت‌سازی نیزاز مس برای ساخت پروانه کشتی استفاده می‌گردد. بهره‌گیری از مس در کارهای تزئینی از قدیم الایام رایج بوده و در عصر کنونی نیز بدلیل دوام، مقاومت در مقابل خوردگی، رنگ دلفریب و... از این فلز در این زمینه استفاده می‌شود. بیشترین مقدار مس تولیدی مس در جهان در کشورهای صنعتی به مصرف می رسد و الگوی مصرف نهائی مس در این کشورها تقریبا یکسان است.
دیگر مصارف مس در ساخت وسایل خانه، ابزارهای هنری، سکه و مدال ها و سخت افزارهای نظامی بعنوان مهمات می باشد. به غیر از این موارد، تقاضای کمی برای مس وجود دارد. سایر کاربردهای فرعی مس شامل: نهشت الکتریکی، مس متالورژی پودر، مواد ویژه جهت ترمزها و بلبرینگ های خود روان کننده، قطعات کوچک رقیق، فیلترها، برسهای گرافیتی، و افزودنی آلیاژی به آلومینیوم، آهن و فولاد می باشد. تنها یک تا دو درصد مس در ترکیبات مس، بویژه سولفات مس و اکسیدهای مس مصرف می شود. رنگریزه های مس و برنز طلایی (آلیاژهای مس- روی پودر شده) عموماً از طریق آسیای خشک تولید می شوند.
بیشترین مصرف کننده محصولات مسی ساخته شده در ده سال گذشته چه از نظر حجم مصرف یا درصد وزنی، صنایع ساختمان سازی بوده است. مصرف در این رشته در انتهای سال 1980 به طور متوسط 3 درصد افزایش داشته است. افزایش مصرف تقریبا برابر یک میلیون تن معادل 58 درصد افزایش تولید مس طی دهه اخیر بوده است. توجیه این افزایش مصرف طبق آمارهای ارائه شده بیشتر به دلیل مصرف مس در صنایع ساختمان سازی به ویژه ساختمان های مسکونی بوده است.
همان گونه که در جدول شماره 19 درج گردیده است، بزرگترین مصرف کننده نهایی مس بخش صنایع برقی می‌باشد. در اروپا و آمریکا بخاطر افزایش ظرفیت تولید برق سرمایه گذاری کلانی انجام شده است که سهم افزایش مصرف مس این بخش حدود 46 درصد تا پایان 1970 بوده است. اما افزایش مصرف در پایان سال 1980 به میزان قابل ملاحظه‌ای کم گردید. زیرا تقاضای بازار برای کابلهای انتقال نیرو تقریبا راکد و برای بخش مخابرات و ارتباط نیز بدیل کاربرد تکنولوژی مدرن استفاده از کابل نوری کاهش چشمگیری داشته است که در نتیجه این تغییرات سهم مصرف مس به 40 درصد در پایان سال 1980 کاهش یافته است.
مصرف مس نیز در بخش نقل و انتقال به دلیل جایگزینی موارد دیگر دچار کاهش بوده است زیرا سهمی از بازار مصرف برای ساخت رادیوتورها در طی سالهای 1970 و 1980 نصب آلومینیوم گردیده استف اما این کاهش دربخش مذکور، تقریبا معادل افزایش مصرفی می‌باشد که در سیستم مدارهای جدید سیم کشی برقی خودروسازی اتفاق افتاده است. در نتیجه مصرف در این بخش از صنایع طی سال 1980 حدود 5/1 درصد افزایش داشته است.

جدول 19 : مصرف نهائی مس توسط صنایع تولیدی

رشد مصرف در صنایع مهندسی که شامل انواع محصولات نظیر تولید پیچ و مهره، بست‌های ابزار ماشین ها و... می‌باشد، یکنواخت بوده است. مصرف در پاره‌ای موارد به دلیل کاهش در ابعاد تجهیزات محدود گردیده است. در سالهای اخیر بیشتر رشد مصرف در صنایع تهویه و لوله‌های مبرد یخچال‌ها، سردخانه‌ها و فریزها اتفاق افتاده است که رشد به ویژه در بازارهای کشورهای آسیایی بیشتر از سایر کشورها بوده است.
مشخصات کمی و کیفی مس در صنایع مصرف کننده بر حسب چگونگی تصفیه عبارتند از:
الف: مس تصفیه شده به روش آتشی Fire Refined Copper
این مس به روش آتشی از مس خام در فرآیند پیرومتالورژیک تولید می‌شود. این روش برای تصفیه مس بلیستر که دارای ناخالصی‌های سولفور و اکسیژن است به کار می‌رود. محصولات مس این روش عمدتاً برای تهیه و تولید آلیاژهای مس مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ب- مس الکترولیتیک Electrolytic Copper
مس الکترولیتیک از قرار دادن مس تصفیه نشده (آند) در یک محلول اسید سولفوریک و سولفات مس و انتقال مس از آند به ورق‌های مس خالص (کاتد) به کمک انرژی الکتریکی تهیه می‌شود در این روش فلزات گرانبها در ته سلول الکترولیتیک رسوب می‌کند.
ج- مس الکترووان Electrowon Copper
مس کاتد بطور مستقیم از محلول اسید حاوی مس حاوی از محلول لیچینگ اولیه و افزایش غلظت مس در محلول به روش استخراج با حلال به دست می‌آید.
د- مس تصفیه شده به روش شیمیایی Chimically Refined Copper
مس حاصل در این روش به عنوان مس بازیابی شده از مایع آبی به جای روش الکترولیتیک شناخته شده است و از نظر تجارتی مهم نیستند. در جدول شماره 20 انواع مس طبقه بندی شده که در مراحل بعدی در صنایع مختلف مصرف می‌شود، منعکس شده است.

جدول 20 : انواع مس مورد مصرف در صنایع مصرف کننده

ادامه جدول20

آلیاژهای مس
یکی از مشخصات مهم مس توان آلیاژدهی پردامنه آن با فلزات گوناگون است و از محدود فلزاتی است که به صورت خالص بیش از آلیاژ مورد استفاده است. البته در صورتی که بعضی از عناصر به مس اضافه شوند ویژگیهای آن بهبود می‌یابد و کارآیی آن بهتر می‌گردد. چنانچه با افزودن آلومینیوم، کروم، آهن، منگنز، نیکل، فسفر، سیلیسیم، قلع و روی مقاومت آن را در برابر خوردگی زیاد می‌کند.
افزودن آلومینیوم، کادمیم، نقره و قلع مقاومت آن را در برابر سایش افزایش می‌دهد و سرب، سیلیسیم، تلوریوم، و روی توان ماشین کاری مس را بهبود می‌بخشد.
معروفترین و پرکاربردترین آلیاژهای مس، برنج به رنگ زرد و قرمز است که با افزودن قلع بدست می‌آید و مفرغ یا برنز که با افزودن روی حاصل می‌شود.
از دیگر آلیاژهای متداول مس می‌توان از آلیاژ مس و نیکل به رنگ نقره‌ای که در سکه‌زنی کاربرد دارد نام برد. همچنین با افزودن یک درصد قلع به برنج قرمز، برنج دریایی که در مقابل خوردگی مقاومت زیادی دارد بدست می‌آید. به طور کلی به عنوان آلیاژهای مهم می‌توان از این عناوین نام برد:
انواع مس تجارتی
الف- مس کاتد: مهمترین نوع مس تصفیه شده از نظر تجارتی است. مس کاتد تقریبا ¾ مس مصرفی در سال است.
ب- مس سیاه سفت: مس تصفیه شده به روش الکترولیتیک و یا آتش حاوی 02/0 درصد تا 05/0 درصد اکسیژن که بیشترین مقدار آن به صورت اکسید مس است.
ج- مس بی‌اکسیژن: مس تصفیه شده است که در فضای اکسیژن گیری شده ذوب و ریخته‌گیری می‌شود.
د- مس اکسیژن گیری شده: مس تصفیه شده است که به کمک مواد جاذب اکسیژن اکسیدهای مس از آن جدا می‌شود.
استانداردها
براساس استاندارد ASTM علامت مشخصه برای انواع مس به شرح جدول شماره 21 می‌باشد.

جدول 21 : استانداردهای ASTM‌ مس

جایگزین ها :
چندین ماده با مس رقابت می کنند و به نسبت قیمت آنها، ممکن است جایگزین مس شوند. در رادیاتورهای خودرو، در کابلهای انتقال نیرو، خطوط انتقال طولانی فشار قوی و سیم کشی ساختمان، آلومینیوم بطور جزیی جایگزین مس شده است. سیم ها و کابلهای مسی که در ارتباطات راه دور استفاده می شوند، در حال جایگزینی با تکنولوژی مایکروویو (ریز موج) و فیبرهای نوری می باشد. در لوله های آب ساختمانهای مسکونی و تجاری، مس با پلاستیک جایگزین شده است. در مواد مقاوم در مقابل خورندگی، بعلاوه پلاستیک، استیل و تیتانیوم قابل جایگزینی می باشند.
حرکت به سمت کاهش روز افزون سهم مس در صنایع یکی از فشارهای پیوسته ای است که بر تجارت مس وارد می شود. کاهش شدید کاربرد مس در پذیرش گسترده مدارهای چاپی رخ داده است. کاربرد سیم های مسی، تنزل کرده است. تعداد و اندازه محصولات نهایی، تعداد واحدهای فروخته شده را افزایش داده است. متوسط قطعات کاهش پیوسته ای داشته است. در یک زمان، 813/0 میلی متر نقطه پایه برای ضخامت فلز است اما این ضخامت تا mm 250/0 و در الکترونیک تا mm 250/0 افت کرده است. در صنایع الکترونیکی 4500 کیلوگرم مس جهت تهیه محصولات مورد نیاز در بازار مصرف احتیاج بود، در صورتی که این رقم، اکنون، تا 900 کیلوگرم سقوط کرده است.
گرایش به سمت ریز کاری، هم از طریق نازک شدن رادیاتور اتومبیل و هم کاهش اندازه اجزاء الکترونیکی، موجب بروز چالشی در صنعت مس جهت تولید مس خالص و آلیاژهای مفیدتر و در صنعت فرآوری مس در تولید محصولات ریزکاری شده جدید گردید.
در جهان صنعتی امروز با وجود مراکز متععد تحقیقاتی و تحقیقات کاربردی که به منظور تولید مواد با ویژگیهای خاص و یا یافتن کاربردهای جدید برای مواد مختلف ایجاد شده است. امکانات بسیار زیادی جهت جایگزینی مواد نسبت به یکدیگر فراهم گردیده به نحوی که به جز در کاربردهای خاص و غیر قابل جایگزینی، موادی مانند مس، آلومینیوم، تیتانیوم، فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، روی، شیشه و پلاستیک در موارد متعدد به خوبی با یکدیگر قابل جایگزین شدن می‌باشند.
مشکل اصلی در زمینه جایگزینی مواد، ضرورت صرف وقت زیاد و پرداخت هزینه‌های اضافی لازم از جمله تبدبل و یا تغییر خطوط تولید می‌باشد.
تنها در شرایط بحرانی مانند جنگ‌ها که عامل زمان شاید عامل منحصر به فرد محدود کننده جایگزینی باشد، در مواقع عادی عوامل اقتصادی نقش مهمتری در این زمینه می‌یابند.
از بین عوامل مختلف مؤثر در تشدید جایگزنی، جدا از درجه فراوانی یا سهولت تولید ماده قابل جایگزینی، عامل بی‌ضرر بودن تولید و یا اسفاده از آن ماده برای محیط زیست به ویژه در کشورهای صنعتی از اهمیت خاص برخوردار است. زیرا امروزه قوانین کنترل آلودگیهای زیست محیطی در پاره‌ای از کشورهای صنعتی بقدری شدید است که رعایت آنها مستلزم سرمایه گذاریهای زیاد می‌باشد.
برآورده‌های موجود نشان می‌دهد که در فاصله‌ سالهای 1973 – 1979 در حدود 41 درصد از سرمایه‌گذاری 700 میلیون دلاری انجام شده در صنایع مس امریکا مربوط به کنترل آلودگی بخصوص در واحدهای ذوب بوده است. این برآورد برای سال 1987 شامل 2/2 میلیارد دلار سرمایه‌گذاری به اضافه 1/2 میلیارد دلار هزینه نگهداری سیتم‌های کنترل آلودگی‌ هوا، آب، صدا و همچنین ایمنی و سلامت کارکنان واحدهاست.
سهم هزینه‌های کنترل آلودگی نسبت به کل هزینه‌های ذوب و پالایش مس در سال 1981 در امریکا به طور متوسط بیش از 31 درصد یا تقریبا متوسط اختلاف هزینه تولید در این کشور نسبت به متوسط هزینه تولید در دیگر کشورهای با اقتصاد بازار بوده است. ضمن آنکه متوسط عیار سنگ‌های مس معادن امریکا 30 درصد از عیار متوسط در جهان کمتر است. بدین ترتیب علیرغم کارایی بسیار بیشتر در معادن امریکا نسبت به دیگر مناطق جهان، رعایت استانداردهای محیطی در آن کشور قدرت رقابت را بخصوص در سالهای بحرانی از تولید کنندگان محلی سلب می‌نماید.
این جریان چنانچه در دیگر کشورهای صنعتی نیز به همین نحو ادامه یابد، ضمن انتقال سرمایه‌ها از کشورهای صنعتی به کشورهای با ذخائر قابل توجه فاقد قوانین محیطی شدید، به امر جایگزینی شدت می‌بخشد.
بدین ترتیب جایگزینی مواد در شرایط عادی عمدتاً تحت تأثیر مجموعه عوامل اقتصادی قرار دارد. در جدول شماره 22 جریان جایگزینی مواد مختلف به جای مس و درجه جایگزینی و برآورد زمان انجام جایگزینی آورده شده است. بررسی این جدول نشان می‌دهد که:
1- در زمینه صنایع برقی باستثناء ارتباطات، رقیب عمده مس آلومینیوم است.
2- در صنایع ساختمانی پلاستیک بصورت عام جایگزین اصلی مس می‌باشد.
3- در مصارف متفرقه آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، تیتانیوم جایگزین‌های اصلی مس می‌باشند. ضمن آنکه در این زمینه اصولاً مقدار جایگزینی معنی‌دار نیست.
این جدول همچنین نشان می‌دهد که مس در سخت افزارهای کامپیوتر، در صنایع نساجی و همچنین و کودهای شیمیایی جایگاه جدیدی برای خود یافته است.
مس در سالهای اخیر بازار مصرف در بعضی از سیم پیچی‌موتورها و سیم‌کشی منازل را از آلومینیوم پس گرفته است. دلیل بازیافت این بازار کمتر شل شدن مس نسبت به آلومینیوم در درجه حرارات‌های زیاد می‌باشد. همچنین مس مجددا جهت روکش بدنه کشتی‌ها و دکل‌های نفتی و اقلام مشابه به دلیل داشتن خاصیت مقاومت در برابر آلودگی‌های بیولوژیکی کاربرد یافته است.

جدول 22- مصارف موجود و جدید مس و روند جایگزینی مواد دیگر

ادامه جدول22.

ادامه جدول22

میزان مصرف سنگ مس در جهان در طی این دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 5/2%، از 5/11271هزار تن در سال 1997 به 7/12590 هزار تن در سال 1999 و 9/12393 هزار تن در سال 2001 افزایش یافته است(جدول 23).
میزان مصرف فلز مس در جهان در طی این دوره ( 1997 – 2001) با نرخ رشد 3/6%، از 2237 هزار تن در سال 1997 به 8/25387 هزار تن در سال 1999 و 4/28352 هزار تن در سال 2001 افزایش یافته است(جدول23).

جدول 23-میزان مصرف جهانی سنگ مس و فلز مس را درسالهای 2001-1997(هزارتن)

شکل 15-میزان مصرف جهانی سنگ مس و فلز مس را درسالهای 2001-1997

دلایل عمده افزایش مصرف مس وجود و اهمیت اقتصادی صنایع مصرف کننده مواد اولیه و تقاضای زیاد برای سرمایه گذاری و احداث تاسیسات زیربنایی مانند سیستم های مخابرات، ارتباط و انتقال در کشورهای مختلف می‌باشد.
مس اولین فلز کشف شده توسط بشر در 800 سال قبل از میلاد بوده و در زمره عناصر پر مصرف می‌باشد. کاربردهای نهایی هر فلز تابع خواص آن می‌باشد. مهم‌ترین خاصیت فیزیکی مس، قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالای آن است و بعد از نقره بالاترین قابلیت هدایت الکتریکی را دارد. به‌همین دلیل 50 درصد مصرف مس (با در نظر گرفتن کاربرد آلیاژهای مسی در 70درصد صنایع الکتریکی) در جهان مربوط به بخش صنایع الکتریکی و مخابرات است. همچنین هدایت حرارتی بالای مس منجر به کاربرد آن در تولید مبدل‌های حرارتی به خصوص رادیاتور اتومبیل شده است. مس مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد که منجر به کاربرد آن در صنایع کشتی سازی، اسکله سازی و صنایع شیمیایی شده است. چکش خواری، شکل‌پذیری و استحکام کششی مناسب از خصوصیات دیگر این عنصر است که باعث مصرف آن در کارهای مهندسی و تزئیناتی شده است. در حدود 85 تا 90درصد مس از استخراج معادن و بقیه از طریق ذوب مجدد قراضه‌های حاوی مس تامین می‌شود.
میزان، درصد و عیار مصرف مس و آلیاژهای آن در صنایع مختلف در جداول 24 و 25 و شکل 16 آورده شده است.

جدول24 - میزان مصرف مس و آلیاژهای آن در صنایع مختلف

جدول25- میزان مصرف مس و آلیاژهای آن در صنایع مختلف

شکل 16- درصد مصرف مس در جهان در سال 2003

شکل 16.1- نمودار مصارف مس در سال های 2009 و 2010

در طول چند دهه، مصرف سالانه مس اولیه در ایالات متحده رشد چشمگیری داشته است. در طول دهه 80 در مصرف مس آمریکا و اروپا رشدی مشخص نشد و مصرف جهانی تنها کمی افزایش داشت.
تولید مس خالص دنیا در سال 2003 به میزان 3/15 میلیون تن بوده است که ایران با تولید متوسط 150 هزار تن در سال‌های گذشته حدود 1 درصد تولید جهانی را دارا بوده است. کل مصرف مس دنیا در سال 2003 به میزان 45/15 میلیون تن بوده است که کشورهای‌ اروپایی بیشترین سهم را داشته و ایران 8/0‌درصد مصرف جهانی را به خود اختصاص داده است (هفته نامه معدن و توسعه).
دلایل عمده افزایش مصرف مس، اهمیت اقتصادی آن در صنایع مادر، تقاضای زیاد برای سرمایه گذاری و احداث تأسیسات زیربنایی مانند سیستم های مخابرات، ارتباط و انتقال در کشورهای مختلف می باشد.
میزان مصرف مس در جهان در طی این دوره ( 1990 – 2003) از 494 هزار تن در سال 1990 به 14000 هزار تن در سال 2000 و 15450 هزار تن در سال 2003 افزایش یافته است(جدول 26).

جدول26- میزان مصرف مس در جهان در سال های1990- 2003 (هزارتن)

شکل17- میزان مصرف مس در جهان در سال های1990- 2003

طی دو دهه 1960 تا 1980 رشد مصرف مس کندتر از سال قبل بوده است. بعد از اینکه در سال 1960 متوسط رشد مصرف به 7/4 درصد رسید، در سال 1970 به 1/3 درصد و در سال 1980 به 5/1 درصد کاهش یافت. در سالهای اخیر به دلیل وضعیت اقتصادی دنیا، رشد مثبت بوده بطوری که متوسط رشد مصرف سالیانه به حدود 7/3 درصد بین سالهای 1986 – 1990 رسید(جدول 27).
در جدول 8 مصرف جهانی مس طی سالهای 1998 – 1991 درج شده است. طی این دوره متوسط رشد سالیانه به 04/3 درصد رسید ولی میزان تولید در سال 1998 نسبت به سال 1991 بیش از 23 درصد رشد نشان می‌دهد.
دلائل عمده این افزایش وجود و اهمیت اقتصادی صنایع مصرف کننده مواد اولیه در این کشورها می‌باشد و از طرفی تقاضای زیادی برای سرمایه‌گذاری و احداث تاسیسات زیربنایی مانند سیستم‌های مخابرات و ارتباط و انتقال نیرو در این کشورها وجود دارد. روند رشد در این کشورها نیز با جابجایی و واگذاری بعضی از صنایع از کشورهای توسعه یافته به کشورهای در حال توسعه یافته به کشورهای در حال توسعه و همچنین با تاسیس صنایعی مانند تولید سیم و لوله‌های مس بستگی مستقیم دارد.

جدول 27- مصرف مس در دنیا از سال 1960 تا 2000

جدول 28 - مصرف جهانی مس تصفیه شده طی سالهای 1991 لغایت 1998 (بر حسب هزار تن)

متوسط مصرف سالیانه در دهه 70 حدود 3/7 میلیون تن، در دهه 80 به 1/10 میلیون تن و در دهه 90 به 4/10 میلیون تن رسید. این مقدار تقریبا در دهه 2000 ( 1998 – 1991 ) به 8/11 میلیون تن رسیده است. همان طور که ملاحظه می گردد طی چهار دهه گذشته متوسط نرخ رشد دهه آخر نسبت به دهه 90 بیش از 61 درصد بوده است.
روند کاهش مصرف مس در دنیا عمدتاً شامل کشورهایی بوده است که در حال توسعه اقتصادی بوده‌اند، به ویژه در کشورهای اروپایی و آمریکا در عرض 20 سال گذشته روند متوسط رشد مصرف سالیانه مس پالایش شده در کشورهای عضو OECD از سال 1970 تاکنون کمتر از 5/1 درصد بوده است به همین علت سهم جهانی رشد مصرف مس کل کشورهای عضو OECD ( شامل‌ آمریکا، اروپای غربی، ژاپن و سایر کشورهای عضو OECD ) که تا سال 1970 حدود 95 درصد بوده در سال 1990 به 82 درصد کاهش یافته است. در مقایسه روند رشد متوسط مصرف در کشورهای در حال توسعه 10 درصد در سال 1970 بیش از 5 درصد و در سال 1990 تقریبا تا 18 درصد افزایش داشته است. از نظر رشد مصرف وزنی ( تناژ )، رشد در کشورهای کره و تایوان بسیار قابل توجه بوده است. این کشورها در حال حاضر مصرفی بیش از 600000 تن در سال مس پالایش شده دارند که مصرف مس کشور کره از انگلستان بیشتر است. همچنین رشد مصرف مس در کشورهای تایلند، مالزی و اندونزی نیز بسیاری قابل توجه بوده است. میزان مصرف وزنی مس در اواخر سال 1970 در این کشورها قابل اغماض بود. اما مصرف همین کشورها در سالهای بعد به بیش از 200000 تن در سال رسید.
روند مصرف کشورهای خاورمیانه شرقی به سرعت از مصرف بسیار کم در سال 1970 به مصرف زیاد سوق داشته است و مصرف تا 100000 تن در سال افزایش نموده است. این تناقض در رشد مصرف قسمتی به دلیل رشد اقتصادی قوی‌تر کشورهای در حال توسعه نسبت به کشورهای توسعه یافته صنعتی بوده است. علاوه بر آن شدت مصرف مس در کشورهای توسعه یافته صنعتی اصولا رو به کاهش است. این پدیده نه فقط بخاطر عدم تمایل در مصرف زیاد مواد خام کشورهای توسعه یافته اقتصادی می‌یاشد.
بلکه به این دلیل است که تاسیسات عمده زیربنائی در این کشورها قبلا ایجاد و احداث گردیده است. در مقایسه شدت مصرف مس در کشورهای در حال توسعه به میزان قابل ملاحظه‌ای در حال افزایش می‌باشد ( جدول 29 ).
در سال 1998 قاره آسیا با 4767 هزار تن معادل حدود 35 درصد، اروپا با 4209 هزار تن حدود 39 درصد و قاره آمریکا با 3852 هزار تن حدود 29 درصد از کل مصرف جهان را به خود اختصاص داده‌اند.

جدول شماره29 : کشورهای عمده مصرف کننده در سال 1998

جدول 30 : میزان مصرف جهانی مس تصفیه شده از سال 1970 تا سال 1996

ادامه جدول 30

ادامه جدول 30.

ادامه جدول 30