Inneholder kjemisk element nikkel i slike mengder og kjemiske forbindelser at utvinningen ikke bare er mulig, men også økonomisk levedyktig. Vanligvis er dette forekomster av sulfid (nikkelinnhold 1-2%) og silikat (nikkelinnhold 1-1,5%) malm. De viktigste inkluderer de vanligste: sulfider (pentlanditt, milleritt, nikkelin, nikkelpyrrhotitt, polydymitt, kobolt-nikkelpyritt og andre), vannholdige silikater (garnieritt, annabergitt, hovakhsite, revdinskite, shewhardite, nikkelnontronitter) og nikkelnontronitter. Kobbermalm er naturlige mineralformasjoner, hvis kobberinnhold er tilstrekkelig for økonomisk lønnsom utvinning av dette metallet. Av de mange kjente kobberholdige mineralene som brukes i industriell skala ca. 17: naturlig kobber, bornitt, kalkopiritt (kobberkis), kalkositt (kobberglans), kovellin, burnonitt, fahlore (kopritt, tenoritt, malakitt, azuritt og andre).
Følgende typer avsetninger er av industriell betydning: kobberkis, skarnkobber-magnetitt, kobber-titanomagnetitt og kobber-porfyr.
De ligger blant de vulkanske bergartene i den eldgamle perioden. I løpet av denne perioden opererte mange bakke- og ubåter. Vulkaner slapp ut svovelholdig og varmt vann mettet med metaller - jern, kobber, sink osv. Av disse, på havbunnen og i de underliggende bergartene ble det avsatt malm, bestående av jern-, kobber- og sinksulfider, kalt pyritt. Hovedmineralet i sulfidmalm er svovelkis, eller svovelkis, som utgjør den dominerende delen (50–90 %) av volumet av sulfidmalm.
Det meste av utvunnet nikkel brukes til produksjon av varmebestandige, strukturelle, verktøy-, rustfrie stål og legeringer. Ikke mest av nikkel brukes til produksjon av nikkel og kobber-nikkel valsede produkter, til fremstilling av tråd, bånd, diverse utstyr til industrien, samt i luftfart, rakettvitenskap, i produksjon av utstyr til kjernekraftverk, og i produksjon av radarinstrumenter. I industrien, nikkellegeringer med kobber, sink, aluminium, krom og andre metaller.
Typer nikkelforekomster:
Magmatisk sulfid kobber-nikkel avsetninger
Den første akkumuleringen av sulfider skjer i prosessen med inntrenging, differensiering og segregering av den opprinnelig homogene nikkelholdige smelten i to væsker: silikat- og sulfidkomponenter. Sulfidsmelten synker, konsentreres og krystalliserer etter krystalliseringen av silikatsmelten. Økningen av nikkelbærende skjer langs dype forkastninger som trenger inn i mantelen og bestemmer den geologiske posisjonen til malmregioner og felt med kobber-nikkelforekomster. Forekomster av sulfidkobber-nikkelmalm er konsentrert i soner med dype forkastninger på eldgamle skjold og plattformer. Malmer avsettes for det meste i lag.
Dårlige malmer (opptil 1,5 % nikkel) anrikes. Rike malmer (som inneholder mer enn 1,5 % nikkel) settes i produksjon uten tilvirkning. Fra kobber-nikkel malmer, i tillegg til nikkel, utvinnes også kobber, kobolt, platinagruppemetaller, gull, sølv, svovel, selen og tellur.
Silikat nikkel malm forvitrer skorper
Forekomster av silikatnikkelmalm er nært knyttet til en eller annen type forvitringsskorpe. Når nedbryting av mineraler skjer og overføring av mobile elementer fra øvre deler bark til bunnen. Disse elementene utfelles deretter som sekundære mineraler.
Nikkelreservene i forekomster av denne typen er 3 ganger høyere enn reservene i sulfidmalm. Noen inneholder mer enn en million tonn nikkel. Gjennomsnittlig nikkelinnhold i dem er 1,1-2%. Disse malmene inneholder også kobolt.
Avhengig av den geologiske strukturen skilles to typer silikat-nikkelavsetninger - areal og lineær. Areal er dannet på ganske homogene matriser med flat overflate, og lineær - ved kontaktene til hovedbergartene med andre (kalksteiner) eller langs forkastninger.
Forekomster av kobber- og nikkelmalm i Russland:
Serov silikat-nikkel avsetning
Kobber-nikkel malmer ligger innenfor to soner: østlige og sentrale. Østre sone, hvor de rikeste malmene er kjent. Innenfor sonen utvikles syngenetisk og epigenetisk mineralisering, hvor sistnevnte spiller en dominerende rolle. En forekomst av båndlignende form, 1700 m lang, med en sømtykkelse på 0,2-25,5 m. Malmene inneholder fra 0,41 til 8 % (i gjennomsnitt 0,95-1,33 %) nikkel og % kobber. Nikkelreserver er estimert til 20,7 tusen tonn (med et gjennomsnittlig innhold på 1,33%) ,39%.
Svetloozerskoe forekomst av kobber-nikkel malm
Ligger i den østlige delen av Zapadno-Svetloozersky-massivet, er det representert av en forekomst av kompleks linseformet form, opptil 1200 m lang, 0,2-40 m tykk.. Disseminerte, tett spredte og åredisseminerte malmer. Nikkelinnholdet er 0,2-11,6%. Nikkelreservene er beregnet til 25.000 tonn.
Podolsk kobber-sinkforekomst
Det ligger 180 km sør for byen Magnitogorsk. Pyrittmalmer ligger på 600 - 800 m dyp og består hovedsakelig av kobber-sink og kobbermalm. Svovelkis og åredisseminerte malmer finnes også i nedre del. Tykkelsen på lagene varierer fra 5 til 90 m. Basalter forekommer på 800–1000 m dyp. Gjennomsnittlig metallinnhold i malmene til Podolsky-forekomsten er: kobber - 1,73%, sink - 1,05%, bly - 0,13%. Malmreservene ved Podolsky-forekomsten er rundt 80 millioner tonn.
Udokan kobberforekomst
Den eneste store uutviklede kobberforekomsten som ligger på Russlands territorium. Ligger øst for, i Chita-regionen. Udokan-innskuddet inneholder fra 25 % til 60 % nasjonale reserver kobberåre og er en av de største i verden.
Side 7
Forekomster av kobbermalm. Kobber er det viktigste ikke-jernholdige metallet. Det utmerker seg ved et lavt metallinnhold i malmen (1-2%) og forekommer ofte i kombinasjon med sink, bly, gull og sølv. Store forekomster av kobbermalm har blitt utforsket i Ural, Nord-Kaukasus, i Øst-Sibir.
I Ural er de største forekomstene - Degtyarskoye, Krasnouralskoye, Kirovogradskoye, Revdinskoye - lokalisert i Sverdlovsk-regionen. I Chelyabinsk-regionen det er Karabashskoye-forekomsten, i Orenburg - Rayskoye, Blyavinskoye.
I republikken Bashkortostan er de rikeste forekomstene Sibay, Uchalinskoye. I Nord-Kaukasus - Urupskoe og Khudesskoe i Stavropol-territoriet.
Innskudd er tilgjengelig i Vest-Sibir, i Altai. I Øst-Sibir, i Krasnoyarsk-territoriet, er hovedreservene av kobber-nikkelmalm lokalisert, der Norilsk, Talnakh, Oktyabrskoye-forekomstene skiller seg ut. Den unike Udokan-forekomsten ligger i Chita-regionen. Reserver av kobber-nikkel malm er tilgjengelig i nord, i Murmansk-regionen.
Forekomster av polymetalliske malmer. Polymetalliske bly-sinkmalmer fra Russland er konsentrert i Vest-Sibir - Salair-gruppen ( Altai-regionen), Øst-Sibir - Nerchinsk-gruppen (i Transbaikalia), Gorevsky-feltet i Krasnoyarsk-territoriet, på Langt øst- Tetyukhinskaya-gruppen (Primorsky-territoriet).
Forekomster av nikkel og kobolt. De viktigste forekomstene av nikkelmalm ligger på territoriet til Murmansk-regionen (Kaula), Orenburg (Buruktal) og Chelyabinsk (Cheremshan), Krasnoyarsk-territoriet(Norilsk, Talnakh).
Hovedtyngden av kobolten som produseres i landet utføres ved bearbeiding av komplekse malmer.
Tinnavsetninger. Hovedlokaliseringsområdet er Fjernøsten. De største forekomstene er i områdene Lesser Khingan og Sikhote-Alin-ryggene, South Primorye og elvebassenget. Yana.
Forekomster av lettmetaller. Fra lettmetaller i industrien viktig rolle spille aluminium og magnesium. Ledende rolle i industriell produksjon tilhører aluminium, hvis legeringer er bred applikasjon i fly- og romfartsindustrien. Magnesium er mye brukt i pyroteknikk, fotografering, i luftfarten og atomindustrien, samt i jernholdig og ikke-jernholdig metallurgi.
For å oppnå aluminium brukes tre hovedtyper av råmaterialer - bauxitt, nefelin og alunitt.
Bauksitt er en sedimentær bergart som inneholder alumina, silisium og jernoksid. Innholdet av alumina i bauxitt varierer fra 40-70%. Bauksittforekomster har blitt utforsket i Ural (i Sverdlovsk-regionen - Nord-Ural, i Chelyabinsk-regionen - Sør-Ural), i Nord-Vest (i Leningrad-regionen- Tikhvinskoye), i nord (i Arkhangelsk-regionen- Severo-Onega), så vel som i Øst-Sibir (i Krasnoyarsk-territoriet og republikken Buryatia).
Nefeliner finnes i mange deler av landet. Den største forekomsten i Russland ligger i Murmansk-regionen (Khibiny), i Vest-Sibir ( Kemerovo-regionen- Kiya-Shaltyrskoye-forekomst), i en rekke regioner i Øst-Sibir - i Irkutsk-regionen og republikken Buryatia.
Forekomster av magnesiummalm (magnet) er utviklet i Ural (Satka) og i de østlige Sayans.
Forekomster av edle metaller og diamanter. Den russiske føderasjonen er en av de største produsentene av edle metaller og dyrebare steiner. Prognostiserte reserver av gullressurser er estimert til 150 tusen tonn.Russland rangerer på femteplass i verden når det gjelder gullproduksjon, og står for 6-7% av verdensproduksjonen. De viktigste gullforekomstene finnes i berggrunnen i form av kvartsgullårer og i plasser. De er lokalisert i Ural, i Øst-Sibir (Krasnoyarsk-territoriet og Irkutsk-regionen), i Fjernøsten (i republikken Sakha (Yakutia) og Magadan-regionen), samt i Vest-Sibir og det europeiske nord i landet.
Metaller i kobberundergruppen utmerker seg ved lav kjemisk aktivitet, av denne grunn finnes de i form kjemiske forbindelser, samt nuggets. For mange århundrer siden kunne kobber bare finnes i form av svovelforbindelser - kopiritt og kalkositt. Og alt fordi kobber har en høy kjemisk affinitet for svovel. De fleste av de primære malmene inneholder kobber i sulfidform - CuS.
Over tid, spesielt under forhold med vulkansk aktivitet, under handlingen et stort antall oksygen ble kobbersulfider til oksider. Kobberklumper ble dannet i naturen under sterk oppvarming av oksidert svovelmalm. For eksempel, hvis oksiderte kobbermineraler og svovelholdige malmer ble avsatt under et tykt lag med stein, ble de varmet opp av naturkatastrofer og jordvarme. Kolossale mengder kobber ble smeltet i slike naturlige "metallurgiske butikker". En klump på 420 tonn ble funnet i Nord-Amerika. Imidlertid er dette en sjeldenhet, innfødt kobber på planeten er omtrent 1%.
Verdens kobberforekomster
Mye kobber, som andre mineraler, ligger på bunnen av havene. Nederst er det klynger av runde steiner, som inneholder omtrent 0,5 % kobber. I følge analysen av geologer når reservene av kobbermalm i havet 5 milliarder tonn.
Det er nesten 250 kobbermineraler, men bare 20 av dem brukes i industrien. De viktigste kobbermalmene inkluderer:
- kalkosin - Cu 2 S, som inneholder 79,8 % kobber
- chalcopyrite - CuFeS 2, hvor 30% kobber er tilstede. Denne malmen utgjør nesten 50 % av alle kobberforekomster.
- bornitt - Cu 5 FeS 4, inneholder fra 52 til 65 % kobber
- covelline - CuS, inneholder 64% kobber.
I henhold til genetiske og industrigeologiske parametere er kobberforekomster:
- stratiform, som inkluderer kobberskifer og sandstein
- pyritt. Denne gruppen inkluderer innfødt og venekobber.
- hydrotermisk
- magmatisk, inkludert de vanligste malmene av typen kobber-nikkel
- karbonat. Denne gruppen inkluderer jern-kobber- og karbonatittmalm.
Kobberreserver i verden
Den største mengden kobber, omtrent 65%, forekommer på territoriet til den nordlige og Sør Amerika. europeiske stater har 15% av ressursene, asiatiske - 11%, afrikanske - 4,5%.
Chile har de største påviste kobberreservene. Nesten 20 % av verdens reserver ligger der. Og i USA - 12,7%. I tillegg til disse landene er det mye kobber i Polen, Indonesia, Iran, Kasakhstan, Kina, Usbekistan, Filippinene, samt i Zaire, Zambia, Brasil, Canada, Mexico, Panama, Peru og Australia. I hver av disse statene er det ifølge eksperter rundt 10 millioner tonn.
Utvinning av kobbermalm
På grunn av det lave innholdet av kobber i malmen er utvinningen forbundet med prosessering av store volumer steiner. For å smelte 1 tonn kobber må over 200 tonn malm bearbeides.
Kobberutvinningsmetoder:
- åpen måte. Hvis malmforekomster er nær jordoverflaten, så utvikles de på denne måten.dybden åpen utvikling er 150-300 m. Metoden er preget av lavere tap
- underjordisk måte. Med denne metoden utvinnes malm fra en dybde på 500 m, og noen ganger fra 800-1000 m.
Det er fem teknologiske systemer for feltutvikling:
- ved bruk av selvgående utstyr. Denne teknologien er mye brukt
- ved vibrerende mekanismer for kontinuerlig handling
- ved hjelp av et herdende bokmerke av det utvunnede rommet. I dette tilfellet skjer en kontinuerlig utgraving av reserver av kraftige forekomster med minst tap. Ved bruk av slike systemer reduseres tapene med 3-4 ganger
- metode for å utvinne malm i horisontale lag. Under fyllingen av løvet (i underjordiske gruver) med herdeforbindelser, brukes rør foret med gummi eller basalt, hvis levetid er 50-100 ganger lengre enn for stålrør.
- Syklisk strømningsteknologi for implementering av gruvedrift.
Kobber produksjonssentre
Kobberproduksjonssentre er tilstede i ulike regioner Russland. Kasakhstan har de rikeste malmforekomstene. Det er også forekomster i Ural. I følge de siste dataene er Russland på førsteplass i verden når det gjelder utvinning av kobbermalm.
Kobberbedrifter bygges i umiddelbar nærhet til gruvene. Råvarefaktoren er en avgjørende komponent, på grunn av lavt innhold av kraftfôr i råstoffet. Det er 11 kobberkomplekser på Urals territorium, som produserer 43% kobber i landet. I tillegg til egne råvarer bruker produksjonen også importert fra Kasakhstan. Det finnes også renovasjonsanlegg. For eksempel brukes svovelholdige gasser, som et biprodukt av kobbergruvedrift, til å lage svovelsyre, som deretter brukes til å lage gjødsel.
KORT HISTORISK INFORMASJON. Kobber var kjent for mennesket allerede i begynnelsen av det syvende årtusen f.Kr. e. (i Midtøsten og i Tyrkia). De første kobbermalmene var åpenbart nuggets, som er ganske vanlige. Verdens største kobberklump ble funnet i området ved Lake. Øvre i USA og nådde 500 tonn I det andre årtusen f.Kr. e. en legering av kobber med tinn (bronse) begynte å bli brukt, i Kaukasus - legeringer av kobber med arsen, og i Sentral Asia- legeringer av kobber med bly. Befolkningen i Europa har lenge vært klar over kobberforekomster på Kypros. Det antas at det latinske navnet på kobber "cuprum" oppsto fra ordet Kypros.
På begynnelsen av XIX århundre. kobbergruvedrift over hele verden utgjorde rundt 18 000 tonn.Russland under Peter I i flere tiår rangert først i kobbersmelting.
Kobber er et rødfarget metall med god formbarhet, formbarhet, elektrisk ledningsevne, legerbarhet med andre metaller, smeltbart (smeltepunkt 1083ºC).
GEOKEMI. Copper Clark 0,01%. Det forhøyede innholdet er observert i grunnleggende bergarter (1,4 10 -2%), lavere i granitt (3 10 -3%). Kobberkonsentrasjonsfaktoren er 200. Den er representert av to isotoper: 65 Cu og 69 Cu.
Kobber er et typisk kalkofilt grunnstoff og forekommer oftest som sulfider. Under naturlige forhold er det en- og to-valent. Bivalent kobber kjennetegnes ved høy migrasjonsevne under reduserende forhold og reagerer med CO -2 3 , SiO 3 2- , PO 4 3- og VO 4 3 ioner, og danner fosfat-, karbonat- og silikatforbindelser.
Under basaltisk magmatisme konsentreres kobber i ultramafiske bergarter, og danner segregering og skarnavsetninger, og på det postvulkaniske stadiet er det assosiert med pyrittformasjoner.
MINERALOGI. Mer enn 240 kobbermineraler er kjent i naturen, hvorav ca. 200 forekommer i forvitringsskorpen. Imidlertid er ikke mer enn 17 mineraler av industriell betydning. De viktigste blant dem er: naturlig kobber, kalkopiritt, bornitt, kubanitt, kalkositt, kovellitt, enargitt, tetrahedritt, tennantitt, kuritt, tenoritt, malakitt, azuritt, etc.
Innfødt kobber(Cu-innhold opptil 100%) krystalliserer i en kubisk syngoni, vanen med krystaller er kubisk og dodekaedrisk, danner dendritter, filamentøse, trådete, moseaktige tilslag, pulversekreter, konkresjoner, faste masser, rosa og kobberrød farge med brun og flekkete fargetone, hardhet 2,5–3, egenvekt 8,4–8,9 g/cm 3 .
Kopiritt CuFeS 2 (Cu 34,6%). To av dens modifikasjoner er kjent: tetraedrisk og kubisk - høy temperatur. Fargen på mineralet er gyllen gul, ofte med en brun fargetone, metallisk glans, som finnes i skarn, segregert kobber-nikkel, bly-sink, wolfram-molybden-tinn og kisavleiringer, samt i kobbersandstein og fosforittavsetninger.
bornitt(kalt Born) Cu 5 FeS 4 (Cu 63,3%). Den danner flere polymorfe modifikasjoner: tetragonal - lav temperatur, trigonal - metastabil ved lave temperaturer, kubisk - stabil over 228º C. Vanen til krystaller er kubisk, dodekaedrisk, sjeldnere oktaedrisk, mørk bronsefarge med flekkete fargetone, metallisk glans, hardhet 3, egenvekt 5,3 g/cm3.
kubanitt(på øya Cuba) CuFe 2 S 3 (Cu 22–24%) krystalliserer i det kubiske systemet, krystalltypen er langstrakt, tykk skiveformet, bronsegul i fargen, metallisk glans, egenvekt 4,16 g/cm 3. Forekommer i sulfid-kobber-nikkel-avleiringer med pyrrhotitt og kopiritt i pyrittmalm, noen ganger i vene- og polymetalliske avsetninger.
Khalkozin Cu2S (Cu 79,9%). To polymorfe modifikasjoner er kjent: rombisk - lav temperatur og mindre vanlig sekskantet - høy temperatur. Vanen til krystaller er kortprismatisk, tablåformet, dipyramidformet, fargen er blygrå, hardheten er 2,5–3, egenvekt er 5,8 g/cm 3 . Forekommer i kobberavleiringer med bornitt, kopiritt og andre sulfider.
Kovellin(ved navn Covelli) CuS (Cu 66,5%), krystalliserer i sekskantet syngoni, lamellart, jordaktig, pulveraktig, sotaktige tilslag, indigo-blå til svart farge med iriserende fargetone, hardhet 1,5–2, egenvekt 4, 6 g /cm3.
Enargit Cu 3 AsS 4 (Cu 48,3 %) krystalliserer i et rombisk system, prismatiske eller tabellformede krystaller, granulære aggregater, gråaktig til jernsvart farge, gråsvart strek, hardhet 3,5, egenvekt 4,3–4,5 g/cm3. Det forekommer i hydrotermiske, vanligvis middels temperatur kobber-pyritt, kobber-porfyr, pyritt-enargite, bly-sink, sølv-kobber og andre forekomster.
tetrahedritt(i henhold til formen på krystaller) Cu 12 Sb 4 S 13 (Cu 52,3%). Følgende varianter er kjent: sølvholdig - freibergitt; kvikksølvholdig - schwacite, aptonitt, kvikksølv fahlore; sinkholdige - sandbergeritt, sinkvisket malm; jernholdig - ferrotetrahedritt, coppit; nikkelholdig - frigiditt, nikkel fahlore; tellurholdig gullfeltitt; blyholdig malinovskitt og så videre.
Domeikite(oppkalt etter vår landsmann Ignacio Domeiko) Cu 3 As (Cu 71,1%). To polymorfe modifikasjoner er kjent - kubisk og sekskantet med en overgangstemperatur på 225º C. Aggregatene er tette, reniforme og klyngeformede, fargen er sølvhvit, grå med en gulbrun fargetone, hardhet 3–3,5, egenvekt 7,5 g/cm 3. Forekommer i hydrotermiske avsetninger i forbindelse med naturlig kobber og sølv, kobbersulfider og nikkel- og koboltarsenider.
ANVENDELSE I INDUSTRIEN. Den utbredte bruken av kobber er basert på dets høye elektriske ledningsevne, kjemiske motstand, formbarhet og andre egenskaper. Den finner anvendelse innen maskinteknikk, kjemisk industri (destillasjonskjeler, spoler, rør), elektroteknikk, skipsbygging, gravering, myntvirksomhet og mange andre industrier. Så, for eksempel, i USA og Storbritannia brukes opptil 20 kg kobber til produksjon av én personbil.
For tiden brukes hoveddelen av kobber til fremstilling av legeringer, hvorav de viktigste er bronse og messing. Bronse består ikke bare av kobber og tinn i varierende proporsjoner; bly, sink, fosfor, silisium og andre komponenter tilsettes noen varianter. Messing består av en legering av kobber (60-80%) med sink (20-30%).
Industrielle krav til malmer endres over tid i retning av reduksjon. Så, på begynnelsen av det tjuende århundre. bare rike malmer med et Cu-innhold på 5–15% eller mer ble utvunnet, for tiden, i underjordisk gruvedrift av store forekomster, bør kobberinnholdet være minst 1%, små - omtrent 3%, ved gruvedrift i steinbrudd - 0,2–0,7 %, og fra komplekse polymetalliske malmer ekstraheres kobber med et innhold på 0,1 % eller mer.
RESSURSER OG RESERVER. For tiden er kobberressurser identifisert i mer enn 90 land. I følge US Geological Survey de er estimert til 1,6 milliarder tonn Grunnlaget for mineralressursbasen til verdens kobbergruveindustri er dannet av forekomster av tre geologiske og industrielle typer: porfyrkobber; lagdeling i kobbersandstein og skifer; kobberkis og kis-polymetallisk. De totale kobberreservene i verden er 932,6 millioner tonn, bekreftet - 668,3 millioner tonn Hovedvolumene deres er konsentrert i tarmene i Chile, USA, Peru, Kina og Kasakhstan (tabell 5). Det er ingen data om kobberreserver i Russland.
Med kursen " Metaller økonomi gruppe» (MEG) utgifter til letearbeid utført av gruveselskaper for ikke-jernholdige og dyrebare metaller i verden i 1995-2000, utgjorde årlig 4-5 milliarder amerikanske dollar. Av disse utgjorde ca 18–19 % kobber. I Chile var hovedområdene for letearbeid tilleggsstudier og forberedelser til utvikling av tidligere uutviklede forekomster, samt arbeid rettet mot å øke reservene til eksisterende gruver.
Innskudd med kobberreserver på mer enn
5 millioner tonn, stor - 5-1 millioner tonn, middels - 1-0,2 millioner tonn og liten - mindre enn 0,2 millioner tonn.
GRUVE OG PRODUKSJON. Plantene produserer blister (99,0%), raffinert (99,6%) og elektrolytisk kobber (99,95%). Kobberproduksjon i verden i 1995–2000 var rundt 10-11 millioner tonn årlig, og omtrent 45% av produksjonen sto for to land - Chile og USA.
Geologi
Kobber undergruppemetaller har liten kjemisk aktivitet, så de er delvis i form av kjemiske forbindelser, og delvis i en fri, naturlig form. Kobber i fjerne geologiske epoker ble åpenbart bare funnet i form av svovelforbindelser - chalcopyrite og chalcocite. Dette forklares med kobbers store kjemiske affinitet for svovel, og sulfider er de vanligste kobbermineralene.
På høye temperaturer for eksempel under vulkansk aktivitet, når de ble utsatt for overflødig oksygen, ble kobbersulfider omdannet til oksider. Native (metallisk) kobber, oppsto i naturen med sterk oppvarming av delvis oksiderte svovelmalmer. For eksempel, hvis oksiderte kobbermineraler, sammen med svovelholdige malmer, ble begravd under et tykt lag av bergarter under påvirkning av naturkatastrofer og varmes opp av jordens varme.
Slike naturlige "metallurgiske planter" smeltet enorme mengder kobber: den største klumpen som ble funnet veide 420 tonn ( Nord Amerika). Tilsynelatende pågår samspillet mellom kobberoksider og sulfider også for tiden i områder med vulkansk aktivitet, for eksempel i Kuril-regionen. Lignende prosesser skjer under kobbersmelting ved metallurgiske anlegg.
En stor mengde kobber og andre mineraler finnes på bunnen av havene, som er dekket med såkalte konkresjoner - ansamlinger i form av avrundede steiner. uregelmessig form. De inneholder i gjennomsnitt 0,5 % kobber. Ifølge forskere utgjør reservene til denne verdifulle og unike malmen 5 milliarder tonn.
Kobbermalm er naturlige mineralformasjoner av kobberforbindelser som inneholder det i slike mengder at industriell utvinning er teknisk mulig og kostnadseffektiv. I de primære malmene til de fleste industrielle forekomster er kobber tilstede i sulfidform - CuS. Omtrent 90% av verdens kjente kobberreserver er sulfidmalm, omtrent 9% - i form av oksidmalmer og mindre enn 1% - i form av naturlig kobber.
Vanligvis er kobber i mineraler i form av de tilsvarende forbindelsene: oksider - tenoritt, cupritt, karbonater - malakitt, azuritt, sulfater - chalcanthite, brochantite, sulfider - covellite, chalcocite, chalcopyrite, bornite.
Omtrent 250 kobbermineraler er kjent, men bare 20 av dem er av industriell betydning. Hoved malmmineraler kobber er kalkositt (kalkositt) eller kobberglans Cu2S (79,8 % kobber), kalkkis eller kobberkis CuFeS2 (30 % kobber), som ifølge estimater utgjør omtrent 50 % av alle forekomster av dette grunnstoffet, bornitt Cu5FeS4 (52- 65 % kobber), covellin CuS (64,4 % kobber). Kobber finnes i jordskorpen hovedsakelig i form av komplekse forbindelser som inneholder, i tillegg til kobber, bly, sink, antimon, arsen, gull og sølv.
kobberkis eller kalkopiritt er et messinggult mineral. Forbindelse av kobber med jern og svovel - CuFeS2 som inneholder 30 % Cu. Mohs hardhet 3-4. Det er den viktigste kobbermalmen som det meste av kobberet utvinnes fra.
kobber glans eller chalcocite, et blygrå eller svart mineral. Dette er en forbindelse av kobber med svovel - Cu2S, som inneholder 79,8% Cu, og noen ganger er det en blanding av sølv. Hardheten til mineralet på Mohs-skalaen er 2-3. Kobberglans refererer til rike kobbermalmer.
Broket kobbermalm eller bornitt, er et nedbrytningsprodukt av kobberkis. Den kjemiske sammensetningen av mineralet er Cu5FeS4, som inneholder 52-65% Cu. Mohs hardhet ca 3.
Cupritt, eller cuprite - et rødt mineral som har kjemisk oppbygning Cu2O inneholdende 88,8% Cu. Mohs hardhet 3,5-4. Det er en rik kobbermalm.
Gruvedrift
Kobberforekomster er ikke konsentrert i visse geografiske områder, men finnes i mange land, på alle kontinenter. I forskjellige regioner utvinnes kobber fra forskjellige mineraler. I USA, i delstatene Arizona og Nevada, så vel som i British Cornwall, er det kalkosin, eller kobberglans. I Frankrike og Australia er det azuritt, eller kobberblått. Kobberoksid - cupritt utvinnes på Cuba. Kobberklorid, atacamite, utvinnes i Peru.
Det er mange forskjellige malmer av kobber, men rike forekomster på Kloden lite, dessuten har kobbermalm blitt utvunnet i mange hundre år, så rike kobberforekomster har lenge vært utviklet. Hvis kobber på 1800-tallet ble utvunnet fra malmer som inneholder 6-9% av dette elementet, anses nå 5% kobbermalm som veldig rik, og industrien i mange land behandler malm som inneholder bare 0,5% kobber.
I dag utvinnes nesten alt metall fra malm av lav kvalitet som ikke inneholder mer enn 1 % kobber. Noen kobberoksidmalmer kan reduseres direkte til metall ved oppvarming med koks. Imidlertid produseres det meste av kobber fra jernholdige sulfidmalmer, som krever mer kompleks prosessering.
Disse malmene er forholdsvis dårlige, og økonomisk effekt under driften deres kan bare sikres ved en økning i produksjonsskalaen. Siden det gjennomsnittlige innholdet av kobber i ulike malmer varierer fra 0,3-5 %, blir råmaterialet malt og konsentrert og først deretter sendt til metallurgisk bearbeiding.
Hovedmetoden for utvinning av kobbermalm er dagbrudd. Malm utvinnes vanligvis i enorme steinbrudd, der det brukes gravemaskiner med skuffer opptil 25 m ^ 3 og lastebiler med en lastekapasitet på opptil 250 tonn. Den årlige kapasiteten til de største kobbermalmbedriftene overstiger 30 millioner tonn malm og 200 tusen tonn metall.
I produksjonen av kobber oppnås rundt 20 mer verdifulle grunnstoffer og over 40 typer kommersielle produkter: kobber, sink, molybden og blykonsentrat, svovelkis til flotasjon, blister og raffinert kobber, gull, sølv, platina, bly, vismut, kobber og nikkelvitriol og mye mer annet.
Fødselssted
De viktigste landene med rike kobberforekomster er: Chile-22%, USA-12%, Kina -6%, Kasakhstan-5%, Polen-5%, Indonesia-4%, Russland-3%, Zambia-3%. Lederne innen utvinning av kobbermalm (ICSG-data): Chile-34%, USA-10%, Indonesia-8%, Peru-7%, Australia-6%, Canada-5%, Russland-4%, Polen- 3 %.
De største gruveselskapene for kobbermalm: Codelco-11%, Phelps Dodge-8%, Rio Tinto-7%, BHP Billiton-7%, Grupo Mexico-5%, PT Pakuafu Indah-5%, Angio American-4%, Norilsk nikkel-3 %, KGHM Polska Miedz 3 %.
De største forekomstene inkluderer: Chuquicamata, som har vært utvunnet i mer enn 100 år (26 millioner tonn) i Chile, og Escondida (23,6 millioner tonn), som begynte å bli utvunnet siden 1990 i Chile, Grasberg (27,1 millioner tonn) i Indonesia , Collahuasi ( 17 Mt) Chile, Oktyabrskoye (16 Mt) Russland og Udokan (14 Mt) Russland. Nylig utviklede store forekomster inkluderer: Antamina i Peru, El Tesoro i Chile, Salobu og Saussegu i Brasil, Nurkazgan i Kasakhstan. Uyu Tolgoi i Mongolia, Pebble i Alaska, El Pachon i Argentina utforskes aktivt.
Blant de største kobbergruvene åpen type(steinbrudd) inkluderer: Escondida (årlig kapasitet 1200 tusen tonn), Grasberg (årlig kapasitet 800 tusen tonn), Chuquicamata (årlig kapasitet 600 tusen tonn). De største underjordiske gruvene i verden: verdens største chilenske El Teniente (produksjon på rundt 450 tusen tonn) og Andina (kapasitet på 250 tusen tonn), polske Rudna, Polkowice-Seroshovitse og Lubin totalt - 450 tusen tonn, underjordiske gruver av Norilsk Nikkel (kapasitet på mer enn 400 tusen tonn).
Verdens største reserver av kobbermalm er konsentrert i vulkanske bergarter (porfyrer) i de chilenske Andesfjellene. Verdens reserver av økonomisk levedyktige forekomster utgjør ifølge ulike estimater 340-470 millioner tonn. I fravær av en økning i reserver og en forbedring av teknologien for gruvedrift og produksjon av kobber, vil moderne utvinnbare reserver bare vare til 2050.
Totale påviste reserver (ifølge USGS) - Chile -140 Mt, USA -35 Mt, Indonesia 35 Mt, Polen 30 Mt, Peru 30 Mt, Mexico 27 Mt, Australia 24 Mt, Russland 20 Mt. Den totale basen av kjent kobber reserver er, etter ulike metoder, 600-940 millioner tonn. Selv om kobberforsyningen ikke er ubegrenset, vil forsyningen være tilstrekkelig i overskuelig fremtid for alle bruksområder.
Russland
De største innskuddene i moderne Russland lokalisert i Taimyr autonome distrikt: Oktyabrskoye, Talakhninskoye og Norilsk - I, de står for to tredjedeler av produksjonen i dag. Oktyabrsky-forekomsten alene produserer nesten 57 % av russisk gruvekobber.
Nesten en tredjedel av det utvunnede kobberet kommer fra Ural kobbermalmregionen (Privolzhsky og Uralsky) føderale distrikter); forekomster: Gayskoye, Uchalinskoye, Sibayskoye, Safyanovskoye, Uzelginskoye. Bare to store innskudd ikke utviklet: Yubileinoye og Podolsk. Yubileinoye forberedes for utvikling, og Podolskoye er i statsreservatet.
Den største forekomsten av kobbersandstein i Chita-regionen Udokan (14 millioner tonn) er ennå ikke utviklet. Gjennomsnittlig innhold av kobber i malm er 1,56 %. Å holde tilbake utviklingen er mangelen på transportinfrastruktur og avstanden til Transbaikalia fra foredlingsbedrifter kobberindustrien (Ural).
Når det gjelder balansereserver av kobber, står Russland for omtrent 9% av verden, og ifølge denne indikatoren er vi på tredjeplass i verden etter Chile og USA. Russland som helhet er forsynt med utforskede kobberreserver på dagens produksjonsnivå i 90 år (men tilgjengeligheten av utnyttede forekomster er mindre, 25-30 år).
Laster inn...
