مس در طبیعت به دو صورت عمده یعنی کانی­های سولفیدی و اکسیدی و گاهی به صورت آزاد یافت می­شود. تقریبا همه ذخایر قابل لیچینگ مس با اسید سولفوریک در سطح زمین در اثر هوازدگی و اکسیداسیون منابع اولیه آن تشکیل شده­اند. بیشتر ذخایر اولیه مس در قسمت­های عمیق پوسته زمین تحت شرایط درجه حرارت و فشار بالا تشکیل می­یابند. عنصر مس در طبیعت تقریبا با هر عنصری در جدول تناوبی ترکیب می­شود و اقدام به تشکیل کانی­هایی به شکل کربنات­ها، سیلیکات­ها، هیدروکسیدها، اکسیدها، کلریدها، سولفات­ها، فسفاتها و سولفید­ها می­نماید. این ویژگی مس سبب شده است کانی­ها و منابع متنوعی از این عنصر در طبیعت وجود داشته باشد. در حالی­که تعداد کانی­های شناخته شده محتوی مس در طبیعت بالای صد کانی است، اما تعداد کانی­های مهم و اقتصادی آن محدود می­باشد. به تجربه ثابت شده است که در یک کانسار مقدار قابل ملاحظه­ای از محتوی مس کانسنگ تنها دو یا سه کانی مهم وجود دارد. کانی­های مهم و اقتصادی مس در جدول 1 آورده شده است.

جدول 1- کانی­های مهم و اقتصادی مس

کانی­های اکسیدی و یا کانی­هایی که در محیط اکسنده تشکیل می­شوند متنوع بوده و می­توانند تحت محدوده وسیعی از عملیات متالورژی قرار گیرند. مهمترین کانی­های اکسیدی مس مطابق جدول 2 می­ باشند.

جدول 2- کانی­ های اکسیدی مس

1-2-1- لیچینگ اسیدی

اسید سولفوریک رقیق در مقیاس وسیعی برای انحلال کانی­های اکسیدی مس مورد استفاده قرار می­گیرد. قابلیت لیچینگ بعضی از کانی­های خالص اکسیدی در جدول 3 آورده شده است.

آزوریت و مالاکیت و تنوریت به سرعت در محلول اسید سولفوریک رقیق حل می شوند. کریزوکولا کندتر در اسـید حـل می گردد. بقیه کانی هاي مس سیلیکاتی مانند دیوپتاز خیلی کندتر حل می شوند ولی می توان فرایند انحلال را با اسید قوي­تر سرعت بخشید. کوپریت جهت انحلال به سولفات فریک نیاز دارد و در اسید سولفوریک تنهـا 50 % آن حـل مـی گـردد.  مس طبیعی نیز به کمک سولفات فریک حل شده و لیچینگ فقط با اسـید سـولفوریک، تنهـا تحـت هـوادهی و دمـاي بـالا امکان­پذیر است

جدول 3- قابلیت انحلال کانی­های اکسیدی مس

– آزوریت

(1) 2CuCO_3.Cu(OH)_2+3H_2 SO_4 →3CuSO_4+2CO_2+4H_2 O

– مالاکیت

(2) CuCO_3.Cu(OH)_2+2H_2 SO_4 →2CuSO_4+CO_2+3H_2 O

– کریزوکولا

(3) CuSiO_3.2H_2 O+H_2 SO_4 →CuSO_4+SiO_2+3H_2 O

– تنوریت

(4) CuO+H_2 SO_4 →CuSO_4+H_2 O

– کوپریت

(5) CuO+H_2 SO_4 →CuSO_4+Cu+H_2 O

– بروکانتیت

(6) CuSO_4+3Cu(OH)_2+3H_2 SO_4 →4CuSO_4+CO_2+6H_2 O

در خلال انحلال کانی کوپریت، مس طبیعی نیز تشکیل می­شود که تقریبا حدود 5 درصد آن در اسید حل می­شود. مس باقیمانده را می­توان توسط محلول اسیدی سولفات فریک حل نمود:

(7) Cu+〖Fe〗_2 (SO_4 )_3 →CuSO_4+2FeSO_4

اغلب کانی هاي اکسیدي در عملیات صنعتی حدود 2 تا 3 برابر سریعتر از کانی هاي سولفیدي ثانویـه حـل مـی گردنـد. در فرایند لیچینگ کانی هاي اکسیدي مس سرعت انحلال بوسیله نفوذ یون  H⁺به داخل و یون مس به خارج کنترل می شـود. غلظت مس و اسید از سطح ذره به طرف داخل آن نسبت بهم رابطه عکس دارند. از سطح ذره به طرف داخل غلظـت اسـید کاهش و غلظت مس افزایش می یابد.

2-2-1- لیچینگ قلیایی

کانسنگ­های اکسیدی مس با دارا بودن باطله­ های کربناته با مصرف زیاد اسید و مشکلات فیلتراسیون روبرو بوده و لیچینگ اسیدی آن اغلب با اشکالاتی مواجه است.

مزایا و معایب روش آمونیاکی

فروشویی آمونیاکی مزایای زیادی نسبت به فروشویی اسیدی دارد که عمدترین آن­ها عبارتند از:

1- اختلاف بارز روش­ها، یعنی انجام عملیات در محیط بازی، استفاده از کانه­هایی با کربنات بالا را که در فروشویی اسیدی به­علت مصرف بالای اسید قابل کاربرد نیستند امکان­پذیر می­سازد.

2- مشکلات مربوط به خوردگی

3- این نوع فرایند برای فروشویی توده­ای کانه کم­عیار و فروشویی مخزنی کانه­ پرعیار مناسب است.

4- از آنجائیکه فلزاتی نظیر آهن و منگنز، توسط آمونیاک قابل حل نیستند و یا قابلیت کمپلکس­سازی ضعیفی با آمونیاک نشان می­دهند، فروشویی آمونیاکی قدرت انتخابی مناسبی برای فلز مورد نظر نسبت به عناصر مذکور دارد. در صورتی­که قابلیت انحلال بالای عناصر مذکور در عوامل اسیدی منجر به مصرف بالای این عوامل و غیراقتصادی شدن فرآیند فروشویی می­گردد.

5- آمونیاک از انحلال کلسیم در حضور کربنات و مقادیر کم سولفات نیز جلوگیری می­کند.

6- یکی دیگر از عناصری که باعث ایجاد مشکل در نفوذ­پذیری و زهکشی هیپ می­گردد سیلیس است. آمونیاک برخلاف انواع اسیدها، با ترکیبات مختلف این عنصر نظیر آلومینا سیلیکات­ها و فرو سیلیکات­ها واکنش نمی­دهد.

7- پس از خاتمه فروشویی آمونیاکی، مشکلات مرتبط با شستشوی هیپ، خنثی سازی و نظارت طولانی مدت برای جلوگیری از جاری شدن اسید به حداقل می­رسد. بعلاوه آمونیاک باقیمانده در خاک می­تواند به­عنوان کود برای رشد گیاهان عمل کند.

علاوه بر مزایای بالا، ویژگی­هایی نظیر سمیت پایین، هزینه کم، قابلیت بازیافت آسان و به­صرفه­بودن از جهت اقتصادی نیز از عوامل اصلی گسترش استفاده از آمونیاک در فرایندهای هیدرومتالورژی به­ویژه فروشویی محسوب می­شوند.

معایب فروشویی آمونیاکی:

1- قابلیت فروشویی کمتری نسبت به ترکیبات اسیدی دارد.

2- کاربرد آمونیاک به­علت قدرت تبخیر بالای آن نسبت به ترکیبات اسیدی دشوارتر است، هرچند با استفاده از هیدرولیز اوره، خطر حمل و نقل آن می­تواند به­حداقل برسد.