فلز آهن

تاریخچه آهن

علامت Fe و کلماتی مثل Ferrous از کلمه لاتین فروم Ferrum گرفته شده است. واژه فارسی آهن احتمالاً دارای چند ریشه لغوی است؛ این واژه ممکن است از ریشه (ai) واژه‌ سانسکریت آیاس(Ayas) آمده باشد که واژه‌ی لاتین(Aes) به معنای مس نیز از آن مشتق شده است. برخی نیز واژه آهن را مشتق از واژه‌های آیزین(Aisen) آلمانی و آیرون(Iron) انگلیسی می‌دانند. همچنین این واژه ممکن است وابسته به گروهی از واژه‌ها از ریشه آس باشد، مانند آسن(Asan) در سانسکریت به معنای سنگ یا آسمان، شاید این واژه با اندیشه‌های هومری(Homeric) مرتبط باشد که آنها عقیده داشتند که آسمان جامی فلزی است. باستان‌شناسی تاریخ قدیم نشان می‌دهد اولین نشانه‌های استفاده از آهن متعلق به حدود ۴۰۰۰ سال قبل از میلاد یعنی زمان سومری‌ها و مصریان می‌باشد. در آن زمان ابزارهای کوچکی مانند سرنیزه و زیورآلات که از آهن شهاب‌سنگ‌ها به دست آمده بود، مورد استفاده قرار می‌گرفت. از آن جا که شهاب‌سنگ‌ها از آسمان بر روی زمین می‌افتادند، برخی زبان‌شناسان معتقدند که واژه‌ی انگلیسی Iron که با بسیاری از زبان‌های اروپای غربی و شمالی هم ریشه است، از واژه‌ی Etruscan aisar به معنی خدایان گرفته شده است.

تبر آهنی متعلق به ۱۲ قرن قبل از میلاد

 

از ۳۰۰۰ تا ۲۰۰۰ سال قبل از میلاد، تعداد اشیا آهنی ذوب شده(که به دلیل نبود نیکل در آهن حاصل از شهاب‌سنگ‌ها قابل تشخیص است) در بین‌النهرین، ترکیه و مصر افزایش یافت. اما به نظر می‌رسد استفاده از آهن تشریفاتی بوده و آهن جزء فلزات گرانبها به حساب می‌آمده است و حتی قیمت آن از طلا نیز بیشتر بوده است. در Illiad تسلیحات جنگی اکثراً از جنس مفرغ بوده و شمش آهن برای تجارت به کار برده می‌شده است. برخی از منابع بیان می‌کنند ابتدا آهن به صورت آهن اسفنجی و به عنوان یک محصول فرعی برای پالایش مس مورد استفاده قرار می‌گرفت و در آن زمان امکان بازیافت آهن وجود نداشت. طی سال‌های ۱۲۰۰ تا ۱۶۰۰ قبل از میلاد، آهن به طور فزاینده‌ای در خاورمیانه استفاده می‌شد، اما استفاده از مفرغ هنوز هم غالب بود.
دوره‌ی زمانی بین قرن ۱۰ تا ۱۲ قبل از میلاد در خاورمیانه، دوره انتقال ابزار و سلاح‌های مفرغی به آهن بود. به نظر می‌رسد عامل اصلی افزایش استفاده از آهن، کاهش ذخایر قلع بوده و افزایش تکنولوژی آهن‌کاری تاثیر کمتری در آن داشته است. این دوره‌ گذار‌ که در زمان‌های متفاوت در نقاط مختلف دنیا رخ داد، عصر تمدن یا عصر آهن نامیده شد.

درباره عنصرآهن

آهن عنصر شیمیایی فلزی ای با نماد Fe، عدد اتمی ۲۶ و چگالی ۷٫۸۷g/cm3 است، آهن در گروه ۸ و دورهٔ ۴ عناصر است، بنابراین به عنوان فلز واسطه دسته‌بندی شده است. آهن و آلیاژهای آن از رایج‌ترین فلزات و رایج‌ترین مواد فرومغناطیسی در کاربردهای روزمره هستند. آهن دارای سطوح صاف و نقره ای براق مایل به رنگ خاکستری‌ست اما وقتی در هوا با اکسیژن ترکیب می‌شود به رنگ قرمز یا قهوه ای در می آید که به آنها اکسید درای ترکیبات آهن یا زنگ گفته می شود. کریستال‌های خالص آهن نرمه (نرم تر از آلمینیوم) و با اضافه کردن مقدار کمی ناخالصی مانند کربن مقدار قابل توجهی تقویت می شود. مقادیر مناسب و کمی (تا چند درصد) از فلزات دیگر و کربن، تولید فولاد می‌کند که می تواند ۱۰۰۰ بار سخت تر از آهن خالص باشد. Fe56 سنگین‌ترین ایزوتوپ پایدار (تولید شده توسط فرآیند آلفا در نکلئوسنتز استلار) است که با عناصر سنگین‌تر از آهن و نیکل برای تشکیلشان به سوپر نوا احتیاج دارند. آهن فراوان‌ترین عنصر در غول‌های قرمز است، و فراوان‌ترین فلز در شهاب‌سنگ‌ها و در هستهٔ فلزی متراکم در سیاراتی مثل زمین است.

ویژگی‌ها

آهن خالص فلز است، اما به ندرت در این شکل روی سطح زمین یافت می‌شود زیرا در حضور اکسیژن و رطوبت یه آسانی اکسیده می شود. به منظور به دست آوردن فلز آهن، اکسیژن باید از سنگ معدن‌های طبیعی توسط کاهش شیمیایی حذف شود – به طور عمده از سنگ آهن از سنگ Fe2O3 توسط کربن در درجه حرارت بالاست. خواص آهن را می توان با تولید آلیاژ هایی از آن با استفاده از فلزات متنوع گوناگون (و بعضی غیر فلزها به ویژه کربن و سیلیکون) اصلاح نمود و فولادها را ایجاد کرد. هستهٔ اتم‌های آهن دارای تقریبا بالاترین انرژی‌های اتصال در هر نکلئون است و تنها ایزوتوپ Ni62 دارای انرژی بیشتر از آن می باشد. هرچند فراوان‌ترین نوکلیدهای پایدار همان Fe56 می‌باشد، این آهن از طریق همجوشی هسته ای در ستاره‌های شکل گرفته است و اگرچه اندکی انرژی کمتر نیز از طریق سنتز کردن نیکل ۶۲ نیز استخراج می گردد. شرایط در ستارگان برای ایجاد این فرآیند مناسب نیست. توزیع عنصر آهن بر روی زمین بسیار بیشتر از نیکل است و احتمالا در تولید عنصر از طریق سوپر نوا نیز همینطور است. آهن (آهن Fe+2، یون فروس) عنصر ردیابی لازمی‌ست که تقریبا تمام موجودات زنده از آن استفاده می کنند. تنها استثناهای این موضوع چندین موجود زنده ای هستند که در محیط‌های فقیر از نظر آهن زندگی می کنند و به گونه ای تکامل یافته اند که عناصر گوناگونی را در فرآیندهای متابولیکشان مورد استفاده قرار دهند مثل منگنز به جای آهن برای تجزیه و یا هموسیانین به جای هموگلوبین. آنزیم‌های حاوی آهن معمولاً دارای گروه‌های هموپروستاتیک هستند که در تجزیهٔ واکنش‌های اکسیداسیون در زیست‌شناسی و در انتقال تعدادی از گازهای حل شدنی شرکت می کنند.

خواص مکانیکی

خواص مکانیکی و آلیاژهای آن با استفاده از آزمون‌های گوناگون مانند آزمون برنیل، راکول یا آزمایش‌های مقاومت کششی ارزیابی می‌شود، نتایج این قسمت‌ها به گونه ای با یکدیگر سازگارند که قسمت‌های آهن اغلب برای مرتبط نمودن نتایج یک تست با تست دیگر به کار می رود. اندازه گیری‌ها نشان می دهد که خواص مکانیکی آهن عمدتا بستگی به خلوص دارد به گونه ای که خالص‌ترین کریستال‌های تک آهن که برای مقاصد تحقیقاتی تولید شده اند از آلمینیوم نرم ترند، افزودن تنها ۱۰ قسمت در میلیون کربن مقاومتش را دو برابر می کند. سختی نیز به سرعت با افزایش مقدار کربن تا ۰/۲% و اشباع شده تقریبا در ۰/۶% به سرعت افزایش می یابد. خالص‌ترین آهن تولید شدهٔ صنعتی (تقریبا ۹۹/۹۹% خلوص) دارای سختی ۲۰-۳۰ برنیل است.

شکل مختلف

آهن شاید بهترین مثال شناخته شده از دگروارگی در یک فلز باشد، سه فرم چند شکلی از آهن وجود دارد که به نام‌های α ، ϒ و δ شناخته می شود همانطور که آهن ذوب شده سرد می‌شود در دمای ۱۵۳۸ درجهٔ سانتی گراد به آلوتروپ δ کریستالیزه می‌شود که دارای یک ساختمان کریستالی مکعبی مرکزی‌ست، همانطور که بیشتر سرد می‌شود ساختمان بلوری یا کریستالی در دمای ۱۳۹۴ درجهٔ سانتی گراد به شکل مکعبی وجه مرکزی تغییر می یابد که به نام آهن ϒ یا استنیت شناخته می‌شود، در دمای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد ساختمان بلوری یا کریستالی دوباره مکعبی بدنه مرکزی یا آهن α یا فریت می‌شود و در ۷۷۰ درجهٔ سانتی گراد (نقطهٔ کوری ، TC) آهن مغناطیسی می‌شود، هنگامی که آهن از دمای کوری عبور می‌کند تغییری در ساختمان کریستالی وجود ندارد اما در ساختمان حوزه تغییری رخ می دهد ( هر حوزه شامل اتم‌های آهن با یک اسپین الکترونیک خاص می باشد). در آهن غیر مغناطیسی شده همهٔ اسپین‌های الکترونیک اتم هادر یک حوزه در یک جهت قرار دارند هرچند در حوزهٔ مجاور آنها جهات متفاون و گوناگونی دارد و لذا یکدیگر را خنثی می کنند، در آهن مغناطیسی اسپین‌های الکترونیک همهٔ حوزه‌ها همجهت شده اند لذا اثرات مغناطیسی حوزه‌های مجاور همدیگر را تقویت می کنند اگر چه هر حوزه شامل بیلیون‌ها اتم است ولی آنها خیلی کوچک و در حدود ۱۰ میکرون می باشند. آهن وقتی با بعضی فلزات خاص دیگر و کربن مخلوط می‌شود تا فولاد را ایجاد نماید دارای بیشترین اهمیت خواهد بود، انواع مختلفی از فولاد وجود دارد که درای خواص متفاوتی می باشند و درک خواص آلوتروپ‌های آهن کلید ساخت فولاد هایی با کیفیت خوب می باشد. آهن α یا همان فریت پایدارترین شکل آهن در دمای اتاق است. این آهن فلز نسبتا نرمی‌ست که دارای مقدار کمی کرین ( نه بیش از ۰/۰۲۱% از جرم در ۹۱۰ درجهٔ سانتی گراد) می باشد. در دماهای بالای ۹۱۲ درجهٔ سانتی گراد و تا ۱۴۰۰ درجهٔ سانتی گراد آهن α یک انتقال فاز از حالت مکعب بدن مرکزی به حالت مکعب وجه مرکزی یعنی آهن ϒ را که استانیت نیز نامیده می‌شود تجربه می کند. این آهن نیز نرم است اما می تواند مقدار بسیار بیشتری کربن (به میزان ۲/۴% جرمی در دمای ۱۱۴۶ درجهٔ سانتی گراد) داشته باشد، این شکل آهن در فولاد ضد زنگ که برای ساختن کارد و چنگال، تجهیزات بیمارستان‌ها و صنایع غذایی به کار می رود استفاده می شود.

پیدایش

آهن ششمین عنصر از لحاظ فراوانی در جهان است که در آخرین کنش نکلئوسنتز در ستاره‌های بزرگ از طریق سیلیکون فیوزینگ ایجاد می‌شود در حالی که آهن حدود ۵% از پوستهٔ زمین را تشکیل می دهد، اعتقاد بر این است که هستهٔ زمین در حد زیادی از یک آلیاژ آهن-نیکل تشکیل شده است که ۳۵% جرم کل زمین را تشکیل می دهد، بنابر این آهن فراوانترین عنصر روی زمین است ولی در پوستهٔ زمین چهارمین عنصر از لحاظ فراوانی می باشد. بیشتر آهن پوسته به شکل ترکیبی با اکسیژن به صورت سنگ‌های معدنی اکسید آهن مثل هماتیت و مگنتیت یافت می شود. حدود یکی از بیست شهاب سنگ تنها از مواد معدنی آهن-نیکل تائنیت (۳۵-۸۰% آهن) و کاماسیت (۹۰-۹۵% آهن) تشکیل شده اند. اگر چه نادر، شهاب سنگ‌های آهنی بیشترین شکل آهن فلزی طبیعی در سطح زمین می باشند. تصور بر این است که رنگ قرمز سطح مریخ ناشی از رگولیت غنی اکسید آهن است.

تاریخچه

اولین آهن شکل گرفته که توسط نوع بشر در دورهٔ پیش از تاریخ مصرف شد از شهاب سنگ‌ها آمده بود. ذوب آهن در کوره‌ها در هزارهٔ دوم پیش از میلاد شروع شد، آثار مکشوفه از آهن ذوب شده از ۱۲۰۰-۱۸۰۰ پیش از میلاد در هند و در مشرق از حدود ۱۵۰۰ پیش از میلاد بدست آمد (که گمان می رود ناشی از ذوب آهن در آناتولی یا قفقاز بوده است). چدن برای اولین بار در حدود ۵۵۰ پیش از میلاد در چین تولید شد اما در اروپا تا سال‌های قرون وسطا تولید نشد، در طول دوران قرون وسطا ابزاری در اروپا کشف شد که از آهن شکل یافته از چدن (pig Iron) با استفاده از ریخته گری زیور آلات تولید شده بودند، برای تمام این فرآیندها از ذغال چوب به عنوان سوخت استفاده شد. فولاد (که با کربن کمتر از pig Iron است اما آهن شکل یافته بیشتری دارد) اولین بار در دوران باستان تولید شد. روش‌های تازهٔ تولید آن به وسیلهٔ میله‌های کربنیزه کردن آهن در فرآیند سیمانی کردن در قرن هفدهم بعد از میلاد ابداع شد. در انقلاب صنعتی روش‌های جدید تولید آهن بدون ذغال چوب ابداع شد و این روش‌ها بعداً در تولید فولاد مورد استفاده قرار گرفتند . در اواخر دههٔ ۱۸۵۰، هنری بسمر فرآیند جدیدی برای ساخت فولاد اختراع کرد که شامل دمیدن هوا از روی چدن مذاب برای تولید فولاد نرم بود. این فرآیند و دیگر فرآیندهای ابداع شده در قرن ۱۹ و بعد از آن منجر یه آن شد که دیگر آهن شکل یافته تولید نشود.

کانی‌ها

آهن در اغلب رسها، ماسه‌سنگها و گرانیت‌ها وجود دارد. در میان کانه‌های مهم آن می‌توان از هماتیت، مگنتیت، پیریت و کالکوپیریت را نام برد.

خواص فلزات آهنی

در این پست با خواص فلزات آهنی آشنا خواهید شد

مواد فلزات آهنی

فلزات عناصر شیمیایی مانند آهن، طلا یا آلومینیوم هستند که با حل شدن در محلول اسیدی خالص حامل بار مثبت می‏شوند و در هسته الکتریکی به سوی قطب منفی حرکت می‏کنند. بیشتر فلزات رساناهای خوبی برای گرما و الکتریسیته و عموماً سخت، سنگین و مقاوم هستند.

فلزات آهنی

در ساختمان فلزات آهنی عنصر آهن وجود دارد. ماشینکاران دیر زمانی است که با خاصیت های مفید آهن سروکار دارند.

آهن:

آهن خالص ( فریت ) عنصری نسبتاً نرم با ساختمان بلورین است. آهن خالص در ۱۵۲۷ درجه سانتیگراد به حالت جامد درمی‏آید و دما در طی زمان کوتاهی که بستگی به نرخ انجماد و جرم فلز دارد در این حد ثابت می‏ماند. سپس دما به ۸۹۸ درجه کاهش می‏یابد و در این حالت نیز وقفه دیگری در کاهش دما پیش می‏آید. با سرد شدن بیشتر تا ۷۶۹ درجه باز هم دما برای زمان کوتاهی ثابت می‏ماند. با کاستن دما از ۷۶۹ درجه سانتی گراد تا دمای محیط توقف دیگری در افت دما پیش نمی‏آید.

با سرد شدن آهن خالص تغییرات معینی در آن روی می‏دهد. آهن خالص چهار فاز جامد با خصوصیات فیزیکی متفاوت دارد.

فازهای آهن خالص عبارتند از:

 آهن آلفا:

این آهن نرم و مغناطیسی است و حلال کربن نیست. آهن آلفا در حد فاصل میان دمای محیط و ۷۶۹ درجه سانتی گراد پدید می‏آید.

 آهن بتا:

این فاز آهن در دماهای بالا دارای خاصیت مغناطیسی ضعیفی است ولی در دماهای پایین خاصیت مغناطیسی ندارد. به شدت سخت و شکننده است و تقریباً اثری بر کربن ندارد. آهن بتا بین ۷۶۹ تا ۸۹۸ درجه سانتیگراد به وجود می‏آید.

 آهن گاما:

در این فاز آهن آماده حل کردن کربن است و حلالیت آن با افزایش دما بیشتر می‏شود. اگر سرد شدن آهن گاما همراه با عبور سریع از نقطه بحرانی باشد گذار آن از آهن گامای سخت به آهن آلفای نرم به تعویق می‏افتد. بنابراین در این حالت آهن از نظر سختی ناپایدار و آماده تبدیل به فاز نرم آلفاست.

به نظر می‏رسد وجود مواد خارجی مانند کربن، نیکل و منگنز مقاومت آهن گاما را نسبت به تبدیل شدن به آهن آلفا افزایش می‏دهد و به این ترتیب آهن گاما در دماهای پایین مقاومتر و پایدارتر خواهد بود.

از طرف دیگر وجود کرم، تنگستن، آلومینیوم، سیلیکون، فسفر، آرسنیک و گوگرد، گذار آهن سخت بتا به آهن نرم آلفا را ساده می‏کند. از نظر سختی آهن گاما در میان آهن آلفا و آهن بتا قرار دارد. آهن گاما در حد فاصل دماهای ۸۹۸ و ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد تشکیل می‏شود.

 آهن دلتا:

این گونه آهن کاربرد بسیار کمی دارد. آزاد شدن حرارت در ۱۴۰۱ درجه سانتیگراد نشانه تغییر ساختمان داخلی فلز در گذار از فاز دلتا به فاز گاماست. نقطه بحرانی در ۱۴۰۱ درجه آشکار می‏شود و بنابراین در بالا و پایین نقطه بحرانی فازهای مختلف آهن تشکیل می‏شوند. آهن دلتا در حد فاصل دماهای ۱۴۰۱ و ۱۵۲۸ درجه سانتیگراد به وجود می‏آید.

آهن خام:

ترکیبی از آهن، کربن و سیلیکون، گوگرد، فسفر و منگنز است. مقدار کربن موجود در آهن خام ۲ تا ۵/۴ درصد است که به دو صورت شکل می‏گیرد، بخشی به صورت محلول یا ترکیبی و بخش دیگر در سراسر جرم فلز به شکل گرافیت یا کربن غیرترکیبی پخش می‏شود.

چدن:

چدن با فشار شکل نمی‏گیرد و با نورد و کشش به شکلهای مفید درنمی‏آید. این آهن در واقع آهن خام است که دوباره ذوب شده است. مقدار کربن موجود در چدن بیش از ۲ درصدی است که به این ترتیب فلز چدن در هیچ دمایی چکشخوار نیست. چدن در صنایع ریخته‏گری کاربرد فراوان دارد و دارای چهار نوع است:

 چدن خاکستری:

این نوع چدن در ریخته‏گری معمولی بیشترین کاربرد را دارد. این چدنِ نرم دارای درصد بالایی از گرافیت است که موجب سفتی و از سوی دیگر مقاومت کششی اندک آن می‏شود. چدن خاکستری در هنگام شکست با دانه‏بندی درشت به رنگ تیره یا خاکستری می‏گسلد. این رنگ ناشی از ورقه‏های پهن گرافیت است که در سراسر ماده پخش شده‏اند. اگر ورقه‏های گرافیت بزرگ و فراوان باشند مقاومت کششی چدن اندک است. اندازه و مقدار ورقه‏های گرافیت از چگونگی شکل‏گیری آنها در هنگام انجماد تأثیر می‏پذیرد. اگر سرعت انجماد زیاد باشد کربن کمتری به شکل گرافیت جدا می‏شود. بنابراین سختی ماده بر اثر افزایش میزان کربن ترکیبی زیاد می‏شود. چدن خاکستری دارای ۵/۲ تا ۵/۳ درصد کربن است.

 چدن سفید:

آهن با درصد کربن کم (۲ تا ۵/۲ درصد) آهن سفید نامیده می‏شود. این آهن در تمام طول ریخته‏گری کربن ترکیبی خود را کاملاً حفظ می‏کند و بنابراین گرافیت تشکیل نمی‏شود. در نتیجه آهن حاصل از ریخته‏گری بسیار سخت و شکننده خواهد بود. از آهن سفید هنگامی برای ساخت قطعات ماشین استفاده می‏شود که مطلوب، سختی باشد و شکنندگی مسأله‏ای ایجاد نکند.

اگر گرافیت هم کم‏وبیش تشکیل شود لخته‏های تیره‏ای در آهن سفید مشاهده خواهد شد و در این مناطق سختی کاهش می‏یابد. این آهن، چدن خالدار نامیده می‏شود.

 چدن چکشخوار:

برای ساخت قطعات پیچیده دستگاه ها و در مواردی که نرمش ماده ضرورت داشته باشد از چدن چکشخوار بیش از گونه‏های دیگر استفاده می‏شود. قطعات ریختگی ساخته شده از چدن چکشخوار را می‏توان در محدوده تحمل این ماده بدون ایجاد شکستگی خم کرد.

قطعات ریختگی از چدن سفید سخت و شکننده ساخته می‏شوند و پس از فرایند تافتن تبدیل به چدن چکشخوار می‏شوند. در فرایند تافتن کربن اضافی بر اثر عملیات حرارتی طولانی در دمای ۸۹۹ درجه سانتی گراد حذف می‏شود. با گذشت چند ساعت کربن گرافیتی جذب و چدن به گونه‏ای فولاد تبدیل می‏شود.

 آهن چکشخوار:

بنابر تعریف این ماده نوعی فولاد کم کربن است که مقدار زیادی سرباره دارد. آهن چکشخوار از نظر روش ساخت با فولاد فرق دارد و فرق آن در این است که هنگام تولید کاملاً ذوب نمی‏شود. این آهن دارای ۱ تا ۲ درصد سرباره است. برای تولید آهن چکشخوار از آهن سفید استفاده می‏شود و ناخالصی ها در فرایند همزنی حذف می‏شوند.

با وجود گوگرد آهن چکشخوار شکننده و بر اثر حرارت سرخ‏شکن می‏شود. فسفر در دمای معمولی موجب سردشکنندگی آهن می‏شود. آهن چکشخوار در ۸۷۰ درجه سانتی گراد نرم و قابل جوشکاری است و در دماهای پایینتر نیز همچنان امکان چکش‏کاری آن وجود دارد.

تاریخچه آهن

  علامت Fe و کلماتی مثل Ferrous از کلمه لاتین فروم Ferrum گرفته شده است. واژه فارسی آهن احتمالاً دارای چند ریشه لغوی است؛ این واژه ممکن است از ریشه (ai) واژه‌ سانسکریت آیاس(Ayas) آمده باشد که واژه‌ی لاتین(Aes) به معنای مس نیز از آن مشتق شده است. برخی نیز واژه آهن را مشتق از واژه‌های آیزین(Aisen) آلمانی و آیرون(Iron) انگلیسی می‌دانند. همچنین این واژه ممکن است وابسته به گروهی از واژه‌ها از ریشه آس باشد، مانند آسن(Asan) در سانسکریت به معنای سنگ یا آسمان، شاید این واژه با اندیشه‌های هومری(Homeric) مرتبط باشد که آنها عقیده داشتند که آسمان جامی فلزی است. باستان‌شناسی تاریخ قدیم نشان می‌دهد اولین نشانه‌های استفاده از آهن متعلق به حدود 4000 سال قبل از میلاد یعنی زمان سومری‌ها و مصریان می‌باشد. در آن زمان ابزارهای کوچکی مانند سرنیزه و زیورآلات که از آهن شهاب‌سنگ‌ها به دست آمده بود، مورد استفاده قرار می‌گرفت. از آن جا که شهاب‌سنگ‌ها از آسمان بر روی زمین می‌افتادند، برخی زبان‌شناسان معتقدند که واژه‌ی انگلیسی Iron که با بسیاری از زبان‌های اروپای غربی و شمالی هم ریشه است، از واژه‌ی Etruscan aisar به معنی خدایان گرفته شده است.

تبر آهنی متعلق به 12 قرن قبل از میلاد

    * از 3000 تا 2000 سال قبل از میلاد، تعداد اشیا آهنی ذوب شده(که به دلیل نبود نیکل در آهن حاصل از شهاب‌سنگ‌ها قابل تشخیص است) در بین‌النهرین، ترکیه و مصر افزایش یافت. اما به نظر می‌رسد استفاده از آهن تشریفاتی بوده و آهن جزء فلزات گرانبها به حساب می‌آمده است و حتی قیمت آن از طلا نیز بیشتر بوده است. در Illiad تسلیحات جنگی اکثراً از جنس مفرغ بوده و شمش آهن برای تجارت به کار برده می‌شده است. برخی از منابع بیان می‌کنند ابتدا آهن به صورت آهن اسفنجی و به عنوان یک محصول فرعی برای پالایش مس مورد استفاده قرار می‌گرفت و در آن زمان امکان بازیافت آهن وجود نداشت. طی سال‌های 1200 تا 1600 قبل از میلاد، آهن به طور فزاینده‌ای در خاورمیانه استفاده می‌شد، اما استفاده از مفرغ هنوز هم غالب بود.
   دوره‌ی زمانی بین قرن 10 تا 12 قبل از میلاد در خاورمیانه، دوره انتقال ابزار و سلاح‌های مفرغی به آهن بود. به نظر می‌رسد عامل اصلی افزایش استفاده از آهن، کاهش ذخایر قلع بوده و افزایش تکنولوژی آهن‌کاری تاثیر کمتری در آن داشته است. این دوره‌ گذار‌ که در زمان‌های متفاوت در نقاط مختلف دنیا رخ داد، عصر تمدن یا عصر آهن نامیده شد.

*  همزمان با مرحله‌ گذار از مفرغ به آهن، carburization که فرآیند اضافه کردن کربن به آهن است کشف شد. در این زمان آهن بیشتر به شکل آهن اسفنجی مورد استفاده قرار می‌گرفت. آهن اسفنجی ترکیبی از آهن و سرباره بود که همراه با مقداری کربن و کربور طی چندین مرحله چکش می‌خورد تا سرباره و اکسید کربن از آن آزاد شود و آهن کار شده(فرفورژه) تولید گردد. آهن کار شده مقدار کمی کربن داشت و در هنگام سرد شدن به آسانی سخت نمی‌شد. مردم خاورمیانه متوجه شدند که یک محصول سخت‌ با حرارت دادن طولانی مدت آهن کار شده در درون زغال چوب(که در آب یا روغن سرد می‌شد)، حاصل می‌گردد. محصول نهایی که پوششی از فولاد داشت سخت‌تر بود و خاصیت شکنندگی کمتری نسبت به مفرغ داشت.

   * در کشور چین در ابتدا آهن شهاب‌سنگ‌ها استفاده می‌شد و با توجه به شواهد باستان‌شناسی ابزارهایی از جنس آهن کار شده در شمال غرب چین در نزدیکی Xinjiang پیدا شده است که متعلق به قرن 8 قبل از میلاد است. آهن کار شده در این منطقه به وسیله‌ همان فرآیندی که در خاورمیانه و اروپا تولید می‌شد، ساخته شده است و به نظر می‌رسد توسط غیر چینی‌ها به این کشور وارد شده است.
   اگر در دماهای 1420 تا 1470 درجه‌ی کلوین، آهن همراه با کربن حرارت داده شود، ماده‌ مذاب یک آلیاژ با حدود 95% آهن و 5/3% کربن، شکل می‌گیرد. این محصول قوی بود و به اشکال مختلف قالب‌گیری می‌شد، اما در هنگام کار کردن به شدت شکننده بود. اگر این محصول کربن‌گیری می‌شد و کلیه‌ کربن خود را از دست می‌داد از شکنندگی کمتری برخوردار بود. از زمان سلسله Zhou اکثر آهنی که در چین ساخته شد از نوع چدن بود. مدت زمان طولانی آهن در این کشور به صورت یک محصول فرعی و حاشیه‌ای توسط کشاورزان مورد استفاده قرار می‌گرفت و تا زمان سلسله‌ی Qin(حدود 221 قبل از میلاد) مورد توجه اشراف چین واقع نشد.

 * فردوسی شناختن آهن و صنعت آن را در شاهنامه به ایرانیان نسبت می‌دهد ولی تحقیقات تاریخی دقیق‌تر نشان می‌دهد که صنعت ذوب آهن برای اولین بار به وسیله هیتیت‌ها(Hiytites)، قومی که در حدود 15 قرن قبل از میلاد مسیح در آسیای صغیر زندگی می‌کردند، شروع شده و به خاطر اهمیت زیادی که داشت تا 1200 سال قبل از میلاد که مقارن با سقوط امپراطوری هیتاتیت است، نحوه‌ این عمل به صورت رازی محفوظ نگه داشته شد. در همان زمان، دانش ذوب و تصفیه‌ آهن از حالت راز خارج و همگانی شد و به دنبال آن عصر آهن شروع گردید(Greenwood and Earnshaw, 1985) و ایرانیان این صنعت را از آنها اقتباس کرده، با تغییراتی که در نحوه تهیه آهن و فولاد وارد کردند بر سهولت کاربرد آن افزودند. به این ترتیب می‌توان گفت ایران یکی از قدیمی‌ترین کشور‌های است که در آهن در آن مورد استفاده قرار می‌گرفته است.

 *   خود فلز آهن مدت‌ها قبل از آن تاریخ به وسیله مصریان شناخته شده بود ولی این فلز در آن روزگار به اندازه‌ای نایاب و گران بود که آن را در ردیف اشیاء قیمتی قرار می‌دادند. مثلاً‌ به طوری‌ که از نوشته‌ها بر می‌آید در شهر بابل در سال 2000 قبل از میلاد در دوره سلطنت حمورابی قیمت آهن هشت برابر قیمت نقره بوده است. علت عمده این وضع مشکلات تهیه آهن بوده است(آسایش،1374).
   در زمان‌های گذشته تولید آهن در کوره‌های حفره‌دار، چال‌های کوچک که از گل یا پاره‌سنگ ساخته می‌شد، انجام می‌گرفت. این کوره‌ها را آتش فرار یا کوره‌های فرار می‌نامیدند. چون سنگ معدن در داخل آن نسبتاً ذوب می‌شد و از هم می‌پاشید. در این کوره‌ها نخست مواد خالص را از سنگ‌آهن جدا و آن را شستشو می‌دادند و سپس سنگ معدن‌هایی خالص را با زغال چوب ترکیب و با دمیدن باد توسط دستگاه‌های کوچک دستی آن را ذوب می‌کردند. بعد از این مرحله، کلوخه‌های آهن که قابلیت چکش‌خواری داشتند، بدست می‌آمد. به خاطر تولید آهن با خلوص بیشتر، این کلوخه‌ها را چندین بار حرارت داده و به وسیله‌ آهنگری سرباره‌ آن را جدا می‌کردند. بلافاصله بعد از جدا کردن سرباره، وسایل مورد نیاز از قبیل اسلحه و وسایل منزل می‌ساختند.
* مدت‌ها بعد که دستگاه‌های دم به وسیله‌ نیروهای مولد آب به کار افتاد، توانست کوره‌های فرار را بلندتر سازد و با مقادیر بیشتری سنگ معدن و زغال چوب آن را پر کند. این کوره‌های بزرگ، کوره‌های قطعه‌ای نامیده می‌شد. در منطقه‌ی "زیگرلند" آثار تولید آهن تا سال‌های قبل از میلاد یافت می‌شد و کوره‌ بلند که تحول یافته‌ کوره‌های قطعه‌ای بود، برای نخستین بار در این منطقه شروع به کار کرد. در اواسط قرن 18 میلادی برای نخستین بار در انگلستان توانستند در کوره‌های بلند به جای زغال چوب از زغال سنگ(کک) استفاده کنند. استفاده از کک به عنوان یک عامل احیاء کننده قوی را می‌توان یکی از فاکتورهای مهم آغاز انقلاب صنعتی به شمار آورد(انوری،1372). با پیشرفت تکنولوژی ساخت آهن کوره‌‌های احیای آهن جایگزین کوره‌های ذوب ساده شدند و تولید چدن با مصرف منابع متعدد آهن و زغال‌های کک‌شو آغاز گردید. توسعه این صنعت باعث شد که تبدیل چدن به فولاد ممکن شود. قرن 19 چگونگی تولید فولاد با کیفیت بالا شناخته شد. فولادهای ضدزنگ کربن بالا، فولادهای مقاوم در مقابل اسید به صورت آلیاژهای مخصوص با اضافه شدن فلزاتی نظیر منگنز، کروم، تیتانیم، وانادیوم، نیکل، کبالت، بر، تنگستن، مولیبدن، نیوبیوم و تانتالیم تولید شد.

کوره‌های فرار

 *   مصرف فلزات آهنی به سرعت رشد نمود به طوری‌که این میزان در قرن بیستم 5000 قرن شانزدهم بود. در سالهای 1900 تا 1930 میلادی روش‌های آزمایشگاهی متعددی برای احیاء مستقیم سنگ آهن ابداع شد. در سال‌های 1932-1935 تولید آهن اسفنجی به روش کروپ ابداع شد. در این روش از مخلوط سنگ آهن با نرمه کک در کوره دوار آهن اسفنجی تولید می‌شود. کشورهای آلمان، لهستان، چکسلواکی سابق، ژاپن و کره تا سال 1955 با این روش آهن اسفنجی تولید می‌کردند. ابداع روش‌های احیاء مستقیم، زغال سنگ، کک و گاز طبیعی و عامل تامین کننده حرارت علاوه بر موارد فوق، انرژی الکتریکی بوده است.

  *  در سال 1999 مجموع وزن آهن و فولاد مصرفی در ماشین‌ها، تجهیزات کارهای ساختمانی خصوصاً حمل و نقل، وسایل خانگی در حدود 6 میلیارد تن می‌باشد. ذخایر قطعی کانسنگ ‌آهن در جهان 185 میلیارد تن است و مجموع ذخایر تخمین زده شده آهن در جهان به 350 میلیارد تن می‌رسد. حدود یک سوم از کل پتانسیل ذخایر جهانی آهن در کشور روسیه قرار دارد. بیش از 50 کشور در دنیا تولیدکننده سنگ معدنی آهن هستند و معادن خاصی را در اختیار دارند. کشور روسیه پیشرو دیگر کشورها در امر تولید کانسنگ‌آهن با تولید سالانه 245 میلیون تن است. برزیل و استرالیا هر کدام در حدود 100 میلیون تن، آمریکا، کانادا، فرانسه و هند هر کدام سالانه 30 تا 70 میلیون تن سنگ‌ آهن تولید می‌کنند. میانگین قیمت کانسنگ تجارتی با 64 درصد آهن در حدود 20 دلار آمریکایی برای هر تن می‌باشد.
   تولید چدن از کانسنگ‌آهن با عیار بالای 30 تا 50 درصد با حداقل ناخالصی‌های مضر شامل گوگرد تا حداکثر 3/0 درصد، فسفر حداکثر 2/0 درصد، روی، سرب، آرسنیک و مس هر کدام زیر 1/0 درصد صورت می‌گیرد.

  *  پیشینه‌ صنعت فلزکاری و شناخت فلزات در ایران به هزاره‌ چهارم پیش از میلاد می‌رسد. با این که شناخت آهن در ایران باستان قدمت دارد، این فلز تا 1000 سال پیش از میلاد چندان مورد استفاده نبوده است. با روی آوردن آریائیان به ایران در اوایل هزاره‌ اول پیش از میلاد کاربرد آهن افزایش یافت. در حفاری‌ها و کاوش‌های باستان‌شناسان، کوره‌هایی ویژه‌ ذوب آهن در "قره‌داغ" و نزدیکی تبریز یافت شده است و به نظر می‌رسد در اعصار گذشته تعدادی کانسار آهن در کوه‌های البرز و نیز در اطراف کرمان(معادن گل‌گهر) شناخته شده بود.
   گمان می‌رود ایرانیان در دوره هخامنشی در ساختن فولاد و در به کار بردن آهن و فولاد مهارت داشته‌اند و می‌دانستند آهن در برابر هوا و نم زنگ می‌زند و به همین دلیل آن را برای جلوگیری از زنگ زد‌گی قیر اندود می‌کردند. ساختمان‌های این دوره‌ مثل پاسارگارد، تخت جمشید و شوش در قسمت پایه‌ها، ستون‌ها و سردرها از سنگ ساخته شده است. این سنگ‌های بزرگ تراش داده شده بوسیله‌ ملات به هم متصل شده و با بست‌های آهنی یا چوبی به یکدیگر پیوند یافته اند.

* در دوران قاجار، امیرکبیر به استخراج معادن، ایجاد کارخانه‌های مختلف، استخدام استادان فنی خارجی و فرستادن صنعت‌کاران به روسیه،‌ خرید کارخانه از کشورهای غربی و حمایت از محصولات داخلی توجه خاص داشت. او نخست به معادن پرداخت و در آن زمان اداره‌ امور معادن را طبق فرمانی تاسیس کرد. ناپلئون به عنوان هدیه تاجگذاری ناصرالدین شاه، سه دستگاه کوره ذوب فلز به ایران فرستاد. این کوره‌ها نقش مهمی در راه اندازی صنایع جدید داشت.
   نخستین کارخانه‌های ایران مانند چدن ریزی، فلزکاری و دیگر صنایع کوچک برای اولین بار در تاریخ کشور ایران در دوران صدارت امیرکبیر گشایش یافت.
 
*  اولین قدم در مسیر اسقرار صنعت ذوب آهن در ایران در سال 1886 میلادی توسط حاج محمد حسن امین الضرب صورت گرفت که به علت وضعیت سیاسی آن روزگار موفق نگردید. در سال‌های 1305 تا 1338 نیز اقداماتی برای تاسیس ذوب آهن در ایران شد که همگی با شکست مواجه شد تا این که در سال 1344 یک موافقت نامه همکاری فنی-اقتصادی بین ایران و شوروی ‌سابق در مورد تاسیس کارخانه ذوب آهن اصفهان امضاء شد. اولین شمش چدن تولیدی کارخانه در دی ماه 1351 تحویل گرفته شد(آسایش،1374). امروزه در ایران ده‌ها معدن آهن کشف شده که بعضی از آن‌ها در حال استخراج می‌باشد. تولید سالانه‌ سنگ آهن در ایران بالغ بر 5 میلیون تن است که عمدتاً در صنایع آهن و فولادسازی، ساخت ماشین‌ها، تجهیزات، حمل‌و‌نقل، اسکلت ساختمان‌ها و تهیه‌ سیمان به کار می‌رود.
  

  *  حجم عظیمی از ذخایر ارزشمند آهن که امروزه آن را بیش از یک میلیارد تن برآورد می‌کنند در پهنه‌ای از ایران مرکزی جای گرفته که همچون نواری شمالی – جنوبی از کانسارهای آهن از رباط پشت‌بادام تا زرند کرمان امتداد یافته است.
   سالیان درازی است که پژوهندگان به چگونگی پیدایش این حجم از آهن به طور کلی و منطقه‌ای پرداخته‌اند و حاصل آن نظرات گوناگونی است که از آن‌ها به جا مانده و متاسفانه یک اتفاق‌نظر کلی حاصل نشده است. گروهی بر پدیده دگرنهادی تکیه دارند و عده‌ای بر ماگمای آهنی پای می‌فشارند و چند نفری معتقد به دگرگونی می‌باشند.

آهن: Fe    Ferrum                                                                                      

خواص فیزیکی و شیمیایی

·        عدد اتمی: 26

·         جرم اتمی: 55.845 amu

·         نقطه ذوب: 1535.0 °C (1808.15 K, 2795.0 °F)

·         نقطه جوش: 2750.0 °C (3023.15 K, 4982.0 °F)

·         شعاع اتمی: 140 (156)

·         رنگ: فلزی درخشان با ته مایه خاکستری

·         حالت استاندارد: جامد (فرومغناطیس)

·         نام گروه: فلز انتقالی

·         انرژی یونیزاسیون: 762.5 kJ/mol

·         الکترونگاتیوی: 1.83 «

·         حالت اکسیداسیون:  2,3,4,6

·         دانسیته: 7.86 g/cm³

·         گرمای تبخیر: 349.6 kJ/mol    

·         گرمای ویژه: 440 J/«kg*K)

کاربردهــــــــــا

کاربرد آهن از تمامی فلزات بیشتر است و 95 درصد فلزات تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می‌دهد. قیمت ارزان و مقاومت بالای ترکیب آن استفاده از آنرا بخصوص در اتومبیلها ، بدنه کشتی‌های بزرگ و ساختمانها اجتناب ناپذیر می‌کند. فولاد معروف‌ترین آلیاژ آهن است و تعدادی از گونه‌های آهن به شرح زیر می‌باشد:

• آهن خام که دارای 5%-4% کربن و مقادیر متفاوتی ناخالصی از قبیل گوگرد ، سیلیکون و فسفر است و اهمیت آن فقط به این علت است که در مرحله میانی مسیر سنگ آهن تا چدن و فولاد قرار دارد.

• چدن ، شامل 5/3%-2% کربن و مقدار کمی منگنز می‌باشد. ناخالصی‌های موجود در آهن خام مثل گوگرد و فسفر که خصوصیات آنرا تحت تاثیر منفی قرار می‌دهد، در چدن تا حد قابل قبولی کاهش می‌یابند. نقطه ذوب چدن بین k 1470-1420 می‌باشد که از هر دو ترکیب اصلی آن کمتر است و آنرا به اولین محصول ذوب شده پس از گرم شدن همزمان کربن و آهن تبدیل می‌کند. چدن بسیار محکم ، سخت و شکننده می‌باشد. چدن مورد استفاده حتی چدن گرمای سفید موجب شکستن اجسام می‌شود.

• فولاد کربن شامل 5/1% - 5/0% کربن و مقادیر کم منگنز ، گوگرد ، فسفر و سیلیکون است.

• آهن ورزیده ( آهن نرم) دارای کمتر از 5/0% کربن می‌باشد و محصولی محکم و چکش‌خوار است، اما به اندازه آهن خام گدازپذیر نیست. حاوی مقادیر بسیار کمی کربن است ( چند دهم درصد). اگر یک لبه آن تیز شود، به‌سرعت تیزی خود را از دست می‌دهد.

• فولادهای آلیاژ حاوی مقادیر متفاوتی کربن بعلاوه فلزات دیگر مانند کروم ، وانادیم ، مولیبدن ، نیکل ، تنگستن و ... می‌باشد.

• اکسیدهای آهن برای ساخت ذخیره مغناطیسی در کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها اغلب با ترکیبات دیگری مخلوط شده و خصوصیات مغناطیسی خود را بصورت محلول هم حفظ می‌کنند.

ترکیبات

معمولترین حالات اکسیداسیون آهن عبارتند از:

• حالت فروس Fe²⁺

• حالت فریک Fe³⁺

• حالت فریل Fe⁴⁺ که با تعدادی آنزیم ( مثلا" پیروکسیدازها ) پایدار شده است.

• آهن ( VI) هم معروف است (اگرچه کمیاب می‌باشد). درصورتیکه به شکل فرات پتاسیم باشد، ( K₂FeO ) یک اکسید کننده انتخابی برای الکلهای نوع اول می‌باشد. این ماده جامد فقط در شرائط خلاء و ارغوانی تیره پایدار است، هم به صورت محلول سوزآور و هم بصورت یک ماده جامد.

• کاربید آهن Fe₃C به نام سمنتیت معروف است.

مصرف بیش از حد آهن خوراکی ایجاد مسمومیت می‌کند، چون مقدار زیاد آهن فروس با پروکسیدهای بدن واکنش کرده ، تولید بنیانهای آزاد می‌کند. وقتی مقدار آهن در بدن طبیعی است، مکانیسمهای ضد اکسیداسیون خود بدن قادر به. اگر مقدار آهن بیش از نرمال باشد، مقادیر غیرقابل کنترل بنیانهای آزاد بوجود می‌آید. کنترل این فرآیند می‌باشد

مقدار کشنده آهن برای یک کودک 2 ساله تقریبا" 3 گرم بوده و یک گرم آن مسمومیت جدی در پی خواهد داشت. گزارشهایی مبنی بر مسمومیت کودکان در اثر مصرف 10 تا 50 عدد قرص سولفات آهن در کوتاه مدت وجود دارد.مصرف بیش از حد آهن بر اثر خوردن غیر عمدی داروها عامل جدی مرگ و میر در کودکان است. افزایش غیرقابل کنترل آهن در بدن ، موجب بروز بیماری به نام hemochromatosis می‌گردد. آهن اضافی در کبد جمع شده ، موجب بیماری آهن زدگی siderosis و آسیبهای عضوی می‌شود. به همین دلیل افرادیکه کمبود آهن ندارند، نباید مکملهای آهن مصرف کنند.

محلولیت

املاح محلول فرو : استات ، سولفات آمونیوم ، برومور ، کلرور ، یدور ، نیترات ، سولفات ، تیو سیانات ، تیو سولفات ،

املاح نامحلول فرو :  کربنات ، فری سیانور ، فلئورو اگزالات ، فسفات ، سولفور ، سولفیت ، هیدروکسید ، اکسید ،

املاح فرو احیا کننده های قوی می باشند.

املاح محلول فریک : آمونیوم سولفات ، برومور ، کلرور ، بیکربنات ، نیترات ، اگزالات ، سولفات ، تیو سیانات

املاح نامحلول فریک : فرو سیانور ، هیدروکسید ، فسفات ، سولفور ، فلئورور ،

وجود اکسیژن محلول در آب در مجاورت هوا باعث تبدیل یون فرو به فریک می شود.

 اثر اسید نیتریک بر روی آهن بسته به غلظت و درجه حرارت است. اسید نیتریک رقیق نیز ممکن است بدون تولید گاز اثر کرده و با تشکیل یونهای فرو و آمونیوم همراه باشد. اسید نیتریک سرد و غلیظ آهن را مقاوم و بی اثر می کند در حالیکه اسید نیتریک سرد و رقیق با آهن ترکیب نمی شود. آهن در اسید کلریدریک نیز حل می شود. آهن در اسید سولفوریک رقیق حل می شود ولی در اسید سولفوریک سرد و غلیظ حل نمی شود و در اسید سولفوریک گرم و غلیظ حل می شود.

  

بررسی فلز مس در بازارهای جهانی

مس یکی از قدیمی ترین کالاهایی است که بشر با آن به انجام معامله پرداخت و بعدها در اقتصاد جهان تحولی را ایجاد کرد. استخراج پر سود این فلز با استفاده از تکنیکهای خاص و در حجم بالا صورت می گیرد و عرضه آن نیز بستگی به عوامل سیاسی دارد؛ خصوصاً در کشورهایی که دولت بطور انحصاری مختار تولید و فروش آن است.

 

بازار جهانی

در شرایط کنونی ، مس برای بسیاری از شرکتهای معدنی ، منبع اصلی درآمد است و قیمت آن همواره اساسی ترین نقش را در سود و زیان و یا حیات بیشتر شرکتهای معدنی که با صنعت مس سروکار دارند ، ایفا می کند. پیش بینی و کنترل قیمتها می تواند معدنکاران و صنعتگران آن را در برنامه ریزی های بلند مدت برای کنترل تولید و حفظ بقای شرکتها در بازار یاری نماید و این امر با شناخت عوامل موثر بر تغییرات قیمت ممکن خواهد بود. مهمترین عوامل تغییر قیمت مس عبارتند از :

1. میزان عرضه و تقاضا
2. میزان ذخایر مس خالص ( بازارهای جهانی ، تولید کنندگان و مصرف کنندگان ) و آهنگ مصرف ذخایر
3. رشد تولید ناخالص داخلی و تولیدات صنعتی
4. قیمت انرژی و تغییرات آن

 بدون شک این پارامترها ، نقش اساسی در تغییر قیمتها ایفا می کند. شایان ذکراست قیمت مس در سالهای 2003 تا 2008 در دلار آمریکا روند افزایشی داشته است(نمودار1).

 

نمودار1- قیمت مس در سالهای 2003 تا 2008 در دلار آمریکا

افزایش تولید در سالهای گذشته وهمچنین کاهش رشد مصرف جهان،باعث به وجودآمدن یک مازادعرضه شد که کاهش قیمتهارادرپی داشت ولی براساس بررسی های صورت گرفته درطی سالهای اخیر ، میزان مصرف مس بیش ازتولیدآن بوده است وهمین عامل باعث افزایش قیمت مس در این سالها شده است.

بازار داخلی

آنچه نقش ایران را در بازار جهانی مس برجسته می کند، برتری نسبی ذخایرمس آن می باشد که عبارتند از:

1. عیار ذخایر مس پرفیری شناخته شده - که مجموع ذخایر آنها به بیش از 5/2 میلیارد تن می رسد- بالای 65/0 درصد است .
2. در همه ی کانسارهای مس پرفیری شناخته شده ، ایران افزون بر مس ، عناصر طلا ، مولیبدن و گاه نقره وجود دارد که همگام با استحصال مس قابل دست یابی است . این عناصر ، ارزش اقتصادی ذخایر مس را بالا می برند .
3. ذخایر مس رگه ای ایران هرچه از نظر ذخیره مانند اغلب ذخایر مس رگه ای دنیا بزرگ نیستند ، ولی در ایران در اغلب مناطق که این ذخایر وجود دارد ، در هر ناحیه ی مس دار چند کانسار رگه ای نزدیک به هم وجود دارد که در مجموع ذخیره ی قابل ملاحظه ای دارندومی توانند منبع تغذیه کننده ی یک کارخانه نسبتاً بزرگ را فراهم کنند .
4. کانسنگ های ذخایر مس رگه ای ایران ، اغلب دارای طلا هستند و در پاره ای از آنها عیار طلا در کنسانتره به ppm 10 می رسد .
5. کانسارها و نشانه های معدنی مس ایران با وجودپراکندگی نسبتاًزیاد،ویژگی های اکتشافی یکسانی را نشان می دهند. برخی از این ویژگی ها به شرح زیر است :
• بجز تعدادی اندک ، بیشتر ذخایر مس ایران دارای سنگ میزبان آتشفشانی با ترکیبی از آندیزیت تا داسیت و یا توده های نفوذی معادل میباشند که سنی از ائوسن میانی تا میوسن – پلیوسن دارند .
• ذخایر مس ایران در ناحیه های مشخص با ویژگی های مشترک زمین شناسی قرار دارند .
• از نظر همایند کانی شناسی ( پاراژنز) ،اغلب کانسنگ های مس ایران ، شباهت زیادی دارند و مناطق معدنی مس را می توان اغلب زون های مس دار معرفی کرد و درباره ی بزرگی و چگونگی کانی سازی قضاوت مشترکی برای هر منطقه مس دار ارایه داد .
• بر پایه ی مطالعات ، همایند کانه ای و بررسی های میانبارهای سیال ذخایر مس ایران ، درگستره ی دمایی بین 400 – 150 درجه ی سانتی گراد تشکیل شده اند.
• بیشتر محدوده های معدنی مس ، دگرسانی های شاخص و نسبتاً مشابهی دارند که با مطالعات عکس های هوایی و ماهواره ای قابل تشخیص است .
6. در ایران هرچه میزان تولید مس در مقایسه با ذخایر آنها بسیار کم است ، ولی کسانی که دارای دانش و فناوری صنعت مس در اکتشاف ، فرآوری ، استحصال و غیره می باشند ، نسبتاً فراوان هستند .
7. انرژی برق که از نیازهای استراتژیک تولید مس است ، در ایران در مقایسه با دیگر کشورهای تولید کننده ی مس ، ارزان بوده و تولید آن به شدت در حال افزایش است.

قیمت مس در بازار بورس ایران نیز از اواخر سال 1387 تا اوایل سال1389 ، روند روبه رشدی را نشان می دهد که خود تابعی از قیمت مس در بازار جهانی است ( نمودار 2 )

 

نمودار 2- قیمت مس در بازار بورس ایران (دلار)

پیش بینی موسسات مختلف درخصوص روند رو به رشد قیمت این فلز در دو سال آینده مشابه است و این مسئله به روشنی نشان می‌دهد که قیمت این فلز حتی در شرایط بحرانی از حدود 3 هزار دلار/ تن پایین‌تر نخواهد رفت. زیرا برای تولیدکنندگان مطرح بین‌المللی نیز فروش در ارقامی پایین‌تر از این عدد توجیه‌پذیر نخواهد بود. در کشورهای خاورمیانه و حوزه خلیج فارس تنها ایران و عمان دارای معدن مس فعال بوده و ظرفیت تولید کشور عمان هم قابل توجه نیست، از این رو با در نظر گرفتن کرایه حمل و عدم توجیه خرید از مناطق دوردست، ظرفیت صادرات محصولات شرکت ملی مس ایران به این کشورها وجود دارد.

نتیجه گیری

با بررسی روند ذخیره سازی ( بازارهای جهانی ، تولید کنندگان و مصرف کنندگان ) و آهنگ مصرف ذخایر نتایج زیر حاصل می شود :

قیمت مس با میزان ذخیره سازی ارتباط مستقیم دارد به طوری که با افزایش ذخایر مس کاتدی قیمت بالا رفته و با کاهش این عامل ، قیمت مس کاهش می یابد. قابل ذکر است که در چند سال آتی ، با افزایش مصرف ، قیمتها به طور متوالی افزایش خواهد یافت ولی در این مدت ، به دلیل افزایش ذخایر مس و تولید آن ، روند رشد قیمتها کند خواهد بود.به هرحال اگرشرکتهاو کشورهای تولید کننده مس بتوانند نرخ تولید هر تن مس را با بهبود سیستم مدیریتی وبالا بردن فناوری مناسب پایین بیاورند،آینده مستحکمی برای خودایجاد می کنند.

فلز مس

نام مس Copperاز واژه یونانی Chalkos و کلمه لاتین Cyprium گرفته شده است. زیرا بخش اعظم آن در Cyprus استخراج شده است .
این اصطلاح به صورت Cuprum ساده شده و به واژه انگلیسی Copper تغییر نموده است. مس بیست و چهارمین عنصر فراوان در پوسته زمین است و فراوانی مس در پوسته زمین 01/0 % می باشد.
 مس فلزی است به رنگ نارنجی یا قهوه‌ای مایل به قرمز با نماد( Cu)سمبل آن در کیمیاگری قدیم علامت" +" بوده است)، عدد اتمی 29، وزن اتمی 54/63، وزن مخصوص آن در 20 درجه سانتی گراد برابر 96/8 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی 3 در مقیاس موس، جلای فلزی، هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، دارای خاصیت شکل پذیری خوب، قابلیت انعطاف (چکش خواری)، مقاوم در برابر خوردگی، دیا مغناطیس، نقطه جوش 2567 درجه سانتیگراد و نقطه ذوب 6/1084 درجه سانتی گراد. مس در گروه 11(IA) جدول تناوبی به عنوان فلزضعیف Transition Metals بوده و در دوره 4 قرار دارد.
  مس یکی از فلزات اصلی و غیر آهنی است که با حرارت دادن در مجاورت هوا اکسید می‌شود و بیشترین کاربرد را بعد از آلومینیوم در گروه فلزات غیر آهنی داراست. خواص عالی نظیر هدایت الکتریکی و حرارتی بالا، قابلیت ماشین کاری و شکل پذیری خوب و ... مس را به یک فلز اساسی در صنعت امروزی جهان مبدل کرده است. از اوایل قرن هجدهم، همزمان با صنعتی شدن جهان و رشد تکنولوژی و صنعت مخصوصاً کشف الکتریسته و استفاده گسترده از انرژی الکتریکی، اهمیت مس در جهان افزایش یافت.
   مس یکی از قدیمی‌ترین ، مفیدترین و پر مصرف‌ترین عناصر فلزی است که توسط بشر کشف گردیده و حتی گفته می‌شود که نخستین فلز اکتشاف شده توسط بشر بوده است چرا که در طبیعت به شکل خالص یافت می‌شود و به آسانی نیز شکل‌پذیر است. رنگ این فلز پرتغالی مایل به سرخ است که جاذبه خاصی بدان می‌دهد و به همین لحاظ از دیرباز مورد تقاضا بوده است. بیش از 90 % از مس دنیا در اروپای غربی ( 40 % ) ، امریکای شمالی ( 38 % ) و ژاپن ( 15 % ) گزارش داده شده است .
  کاربرد 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، ترانسفرماتورها 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. 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، 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 جوئی هایی 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 کامپبوتر 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 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 ذی نقش است. از آن جائی که کمبود این فلز موجب کم‌خونی می‌گردد، در پزشکی نیز کاربرد دارد. همچنین مورد دیگر استفاده از مس، در صنایع نظامی می‌باشد.  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.
 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 بدلیل 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.
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. اطلاعات کلی پیرامون فلز مس مس عنصری جامد ، غیر قابل احتراق و به صورت خالص در طبیعت وجود دارد .
مس معمولاً در کانی هایی مانند آزوریت ، مالکالیت ، بورنیت و کالکوپریت وجود دارد. مس عنصی سودمند و مفید از لحاظ تجاری محسوب می شود . ترکیبات مس به رنگ سبز – آبی است . اولین عنصر شناخته شده است و دارای دو ایزوتوپ است. عنصر مس از 11000 سال پیش وجود داشته است. کشور قبرس کشوری است که نام مس از آن گرفته شده است. روشهای استحصال و فرآوری مس نسبتاً آسان است و در حدود 7000 سال پیش مردم به روشهای استخراج مس پی بردند و مس را اکتشاف می کردند.
 مس خالص به رنگ مایل به قرمز است و دارای جلای فلزی است. این عنصر چکش خوار با قابلیت مفتول شدن، رسانای خوب جریان الکتریسته و برق است . دومین عنصر رسانا بعد از نقره می باشد که از نقره به علت گرانی در سیمها استفاده نمی کنند. نهشته ها و معادن مهم مس در کشورهای آمریکا، شیلی، زامبیا، زئیر، پرو و کانادا وجود دارد. ترکیبات مهم مس شامل سولفیدها، اکسیدها و کربناتها است. مس از روشهای ذوب کردن و لیچینگ و الکترولیز تولید می شود   مس در صنایع زیادی کاربرد دارد.
مس در صنایع ساخت آلیاژهای آهن برنز و برنج نقش مهمی دارد. تمام سکه های ساخته شده در کشور آمریکا از آلیاژهای مس هستند و فلز اسلحه های جنگی نیز مسی است. مس کاربرد زیادی در سموم کشاورزی وهای جلبک دار کاربرد دارد. ترکیبات مس مثل محصول فهلینگ کاربردهای وسیعی در تستهای آنالیزهای شیمیایی برای شکر دارد. مس با خلوص خیلی بالا در امر تجارت مورد استفاده قرار می گیرد.
به علت اینکه این عنصر در برابر هوا و رطوبت و آب مقاوم است از این عنصر در تهیه سکه ها استفاده می شود . برنز اولین آلیاژ مس است که اختراع شد که این ترکیب مخلوطی از مس و 25 درصد قلع است. در قدیم مردم از برنز برای ابزار و آلات جنگی و صندوقهای فلزی و گیاهان آرایشی استفاده می شود. برنج ترکیبی از مس و بین 5 تا 45 درصد روی است که از این آلیاژ از 2500 سال پیش استفاده می شده است. اولین بار ورمی ها از برنج برای ساخت سکه و ظروف مسی مثل و کتری استفاده می کردند. امروزه از برنج برای ابزار و الات موسیقی ، ساخت پیچ و دیگر تجهیزات مقاوم در برابر پوسیدگی استفاده می شود.
  ساختا بلوری عنصر مس اثرات مس بر روی سلامتی مس یکی از عناصر رایج در طبیعت است که بر اثر پدیده های طبیعی در محیط زیست به مقدار فراوان یافت میشود. انسان از مس بسیار استفاده میکند. به عنوان مثال، از مس در صنعت و کشارزی استفاده میشود. تولید مس طی دهه های اخیر صورت گرفته و کیفیت مس در حال حاضر در مقایسه با گذشته بهبود یافته است .
مس در انواع مختلف غذاها، آب آشامیدنی و هوا وجود دارد. به همین دلیل روزانه ما مقدار قابل توجهی مس از طریق خوردن، آشامیدن و نفس کشیدن دریافت میکنیم. جذب مس برای بدن انسان حیاتی است. زیرا مس جز عناصر کمیابی که بدن انسان به آن نیاز دارد. اگرچه بدن انسان میتواند مقدار زیاد مس را تحمل کند، اما مقدار زیاد آن برای سلامت انسان ضرر دارد . بسیاری از ترکیبات مس در رسوبات یا ذرات خاک ته نشین شده یا به این ذرات میچسبند. ترکیبات قابل حل مس ممکن است برای سلامت انسان مضر باشند. معمولاً پس از فعالیتهای کشاورزی ترکیبات محلول در آب مس، در محیط آزاد می شوند .
مقدار مس موجو در هوا بسیار کم است، بنابراین تنفس مس خیلی ناچیز است. اما افرادی که در نزدیکی مناطقی که به ذوب و فرآوری مس میپردازند، زندگی میکنند، ممکن است مقدار بیشتری مس در مقایسه با افراد عادی دریافت و استنشاق نمایند . در لوله کشی برخی از منازل از لوله های مسی استفاده میشود. افرادی که در چنین خانه هایی زندگی میکنند، نیز مقدار مس بیشتری در مقایسه با افراد عادی مصرف میکنند. زیرا ممکن لوله ها با گذشت زمان پوسیده شوند و مقداری از مس وارد آب آشامیدنی شود. معمولا ما انسانها در معرض مس قرار داریم. در محیط کار، انتشارمس منجر به ایجاد عوارض آنفولانزا مانندی می شود که به نام تب فلز شناخته می شود. این عوارض بعد از دو روز ار بین می رود و در اثرحساسیت بیش از اندازه ایجاد می شود . قرار گرفتن طولانی مدت در معرض مس، باعث آبریزش بینی، دهان و چشم، سردرد، دل درد، سرگیجه و اسهال و استفراغ می شود. جذب مقدار زیادی مس باعث آسیب کبد و کلیه و حتی مرگ می شود. اما سرطان زایی مس هنوز اثبات نشده است .
در بسیاری از مقالات علمی، رابطه میان قرار گرفتن در معرض غلظت بالای مس برای مدت طولانی و کاهش هوش در نوجوانان مشخص شده است. ارتباط آن با ایحاد سرطان در انسان مورد بررسی است . قرار گرفتن در معرض دود و غبارمس هم موجب تب بخارفلزمی شود و که این بیماری در غشای مخاطی بینی را تغییر داده و تضعیف می کند. در بیماری ویلسون، سمیت مس باعث سیروز هپاتیتی، آسیب مغز، بیماریهای کلیوی و رسوبگذاری مس در قرنیه می شود. اثرات زیست محیطی مس تولید جهانی مس هنوز هم بالاست. این بدان معناست که میزان مس موجود در محیط زیست روبه روز کمتر می شود.
به علت انتشار آبهای آلوده به مس، درکناره رودخانه ها گل و لای آلوده به مس نهشته می شود. مس، در اثر احتراق سوختهای فسیلی وارد هوا می شود. این مس، قبل از این که به واسطه بارش باران ته نشست کند ، مدتی طولانی در هوا باقی می ماند. بنابراین میزان آن در خاک کاهش می یابد. در نتیجه بعد از ته نشست مس موجود در هوا، خاک حاوی مقدار زیادی مس خواهد بود. مس هم از طریق منابع طبیعی و هم در اثرفعالیتهای بشری، در محیط پراکنده می شود. از جمله منابع طبیعی آن، گرد و غبار حاصل از باد، گیاهان فاسد شده، آتش سوزی جنگلها و قطرات دریا می باشد. تنها تعداد اندکی از فعالیتهای بشری که باعث انتشار مس می شوند، نامگذاری شده اند. عوامل دیگر انتشار مس، فالیتهای معدنی، تولید فلز، تولید چوب و تولید کودهای فسفاته است.
چون مس هم به صورت طبیعی و هم در اثر فعالیتهای بشری در محیط انتشار می یابد، در طبیعت بسیار پراکنده است. مس عموما در نزدیکی معدنها ،مکانهای صنعتی و محل دفع زباله ها یافت می شود. هنگامی که مس در خاک نباشد، به مواد آلی و کانیها متصل می شود. در نتیجه بعد از انتشار خیلی از محل دور نمی شود و به سختی وارد آب زیرزمینی می شود. در آب سطحی، مس می تواند به صورت معلق روی ذرات گل و لای یا به صورت یون آزاد، مسافتی طولانی را طی کند. مس در محیط زیست تجزیه نمی شود و به همین علت وقتی در خاک باشد ،در گیاهان و جانوران تجمع می یابد. در خاکهای غنی از مس تعداد محدودی از گیاهان شانس بقا دارند.
 به همین علت است که در نزدیکی کارخانجات مس، پوشش گیاهی زیادی وجود ندارد. به خاطر اثرات مس بر گیاهان، بسته به اسیدیته خاک و میزان مواد آلی، این عنصر تهدیدی جدی برای مزارع محسوب می شود. با وجود این هنوز هم کودهای مس دار مورد استفاده قرار می گیرد. مس می تواند فعالیت های خاک را مختل کند زیرا روی فعالیت میکروارگانیسمها و کرمهای خاکی اثرات منفی دارد. به خاطر وجود مس، تجزیه مواد آلی به شدت کند می شود. هنگامی که مزارع با مس آلوده شوند، جانوران غلظت بالاتری از مس را جذب می کنند که به سلامت آنها آسیب می رساند. معمولا گوسفندها از سمیت مس، بیشترین صدمه را می بینند زیرا در گوسفندها، اثرات مس در غلظت های بسیار پایین هم نمود می یابد.
خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر مس
 عدد اتمی: 29
جرم اتمی:63.546
نقطه ذوب : C°1084
نقطه جوش : C°2567
شعاع اتمی : Å 1.57
ظرفیت: 2و1
رنگ: سبز – آبی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه: 11
انرژی یونیزاسیون : Kj/mol 7.726
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 94s
شعاع یونی : Å 0.73
الکترونگاتیوی:1.9
حالت اکسیداسیون:2و1
دانسیته: 8.96
گرمای فروپاشی : Kj/mol 13.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 300.3
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000000168
گرمای ویژه: J/g Ko 0.38
دوره تناوبی:4
درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
 شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 18
چهارمین انرژی : 1
ایزوتوپ : ایزوتوپ نیمه عمر Cu-61 3.4 ساعت Cu-62 9.7 دقیقه Cu-63 پایدار Cu-64 12.7 ساعت Cu-65 پایدار Cu-67 2.6 روز
اشکال دیگر:
هیدرید مس CuH دی اکسید مس Cu2O و اکسید مس CuO دی کلرید مس CuCl2 و کلرید مس CuCl
منابع : سنگ مس ، کانی کولین ، کانی کالکوسیت و کانی پریت
کاربرد : اغلب در رساناهای الکتریکی استفاده می شود و در آلیاژ کاری ، جواهر سازی ، مجسمه های برنزی و تهیه سکه نیز استفاده می شود .

همچنین در ساخت رشته سیم الکتریکی و لوله کشی ساختمان نیز بکار می رود. روش شناسایی : ICP:Inductively Coupled Plasma Spectrography XRF:X-Ray Fluorescence Spectrometry ES:Emission Spectrography COL: Colorimetry AA:Flame Atomic Absorption Spectrometry POL:Polarography

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