Ουάου ορυκτό χαλκού που να το βρω. Τεχνολογίες εξόρυξης χαλκού και η θέση του στη σύγχρονη βιομηχανία

Μετάλλευμαείναι ένας πόρος, η εξόρυξη του οποίου στο πλαίσιο του Παγκόσμια παιχνίδιατου Warcraft είναι απαραίτητο. Το μετάλλευμα χρησιμοποιείται για πολλούς σκοπούς, κυρίως για την κατασκευή κτιρίων και κατασκευών στη φρουρά, επειδή το καθήκον του χαρακτήρα του παιχνιδιού σας είναι να ενισχύει και να βελτιώνει συνεχώς τη φρουρά σας, διασφαλίζοντας την απόρθησή του για εχθρούς που μπορεί να εμφανιστούν ανά πάσα στιγμή. Έτσι, δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς εξόρυξη μεταλλεύματος.

Γενικά, η εξόρυξη είναι μια από τις κύριες τέχνες στο WOW. Για να δοκιμάσετε αυτό το σκάφος και, ας πούμε, «να το βάλετε στα χέρια σας», θα πρέπει ορυχείο μεταλλεύματοςσε ποσότητα επαρκή για όλους τους σκοπούς για τους οποίους πρόκειται να χρησιμοποιηθεί. Στον κόσμο του παιχνιδιού, το μετάλλευμα βρίσκεται ως επί το πλείστον όχι σε επίπεδο έδαφος, είναι καλύτερο να το αναζητήσετε στα βουνά, επομένως πρέπει να πάτε στις οροσειρές, στις πλαγιές των βουνών, σε όλα τα είδη βαθουλωμάτων και φαραγγιών και σε διάφορα βάθη. Δεδομένου ότι όλες οι τοποθεσίες παιχνιδιών χωρίζονται μεταξύ τους με λόφους, μπορείτε να διευκολύνετε τον εαυτό σας πετάγοντας γύρω από τα όρια τοποθεσιών κατά μήκος της γραμμής του βουνού.

Τι μετάλλευμα βρίσκεται στο παιχνίδι

Στο παιχνίδι WOW, υπάρχουν πολλά από τα περισσότερα ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙμεταλλεύματα - και τα δύο που αντιστοιχούν σε αληθινά και σε φανταστικά. Κάθε τύπος μεταλλεύματος βρίσκεται σε ένα συγκεκριμένο μέρος, επομένως προτού ξεκινήσετε την αναζήτηση, διαβάστε τις οδηγίες σχετικά με το πού ακριβώς να ψάξετε, διαφορετικά θα χάσετε πολύ χρόνο και δεν θα μπορείτε να βρείτε την ποσότητα του τύπου μεταλλεύματος που χρειάζεστε , που απαιτείται για άντληση και οικοδομικές εργασίες.

Πού να ψάξετε για κασσίτερο, χαλκό, μιθρίλ, μετάλλευμα χρυσού κ.λπ.

Στις σπηλιές είναι μετάλλευμα χαλκού, θα τη βρείτε στο Durotar, κοντά στις οροσειρές Alliance Darkshore Mountain, καθώς και στα σπήλαια Isle of Azuremyst, Dun Morogh και Tirisfal Glades, Eversong Woods και Mulgore. Αν χρειάζεσαι μετάλλευμα κασσίτερου ή μετάλλευμα αργύρου, κατευθυνθείτε προς το Ashenvale ή επισκεφθείτε τους πρόποδες Hillsbrad. Χρυσόμεταλλευμα και σιδηρομετάλλευμαβρέθηκε στο Feralas στο ακρωτήριο Stranglethorn και στα Plaguelands στα δυτικά. Αν θέλετε να κάνετε εξόρυξη είναι αλήθεια μετάλλευμα αργύρου και μιθρίλ, τότε το καλύτερο μέρος για αυτό είναι η περιοχή των στεπών που καίγονται. Αυτοί οι τύποι μεταλλευμάτων βρίσκονται επίσης στα Badlands και στο Felwood. Τα κοιτάσματα μεταλλεύματος θορίου βρίσκονται πιο συχνά στο Silithus. Μπορείτε να πάτε στο Winterspring ή μπορείτε να επισκεφθείτε τα Blasted Lands, τα οποία είναι επίσης πλούσια σε μετάλλευμα θορίου.

Στο Hellfire Peninsula θα βρείτε καλές καταθέσεις σιδηρομεταλλεύματα fel. Για αναζήτηση μετάλλευμα αδαμαντίτηθα πρέπει να πάτε στο Nagrand, όπου υπάρχει αρκετά από αυτό. Το μετάλλευμα κοβαλτίου βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στο φιόρδ που ουρλιάζει, καθώς και στο Zul "Drak. Όσο για μετάλλευμα σαρωνίτη, στη συνέχεια ακολουθήστε την στο Sholazar Lowlands. Σίγουρα θα σκοντάψετε σε πλούσια κοιτάσματα μετάλλευμα οψιανού, αν επισκεφτείτε το Hyjal και στο Underdark, το οποίο βρίσκεται στα Twilight Highlands, μπορείτε γρήγορα να βρείτε μεταλλεύματος στοιχειώδους. Και το τελευταίο: φάντασμα σιδηρομεταλλεύματοςπου βρίσκεται στο δάσος Jade. Τώρα ξέρετε πού και τι είδους μετάλλευμα μπορεί να βρεθεί σε επαρκείς ποσότητες, και επιπλέον, μπορείτε να εξοικονομήσετε χρόνο και προσπάθεια. Πλούσια λεία για εσάς!

Ο χαλκός είναι ένα όλκιμο μέταλλο χρυσοροζ χρώματος, το οποίο στην καθαρή του μορφή βρίσκεται στη φύση πιο συχνά από ψήγματα χρυσού ή ασημιού. Αλλά κυρίως ο χαλκός εξορύσσεται από μεταλλεύματα χαλκού - φυσικούς ορυκτούς σχηματισμούς. Το μεγαλύτερο μέρος του χαλκού βρίσκεται στα θειούχα μεταλλεύματα. Στις ζώνες οξείδωσης, ο χαλκός βρίσκεται στα περισσότερα πυριτικά, ανθρακικά και οξείδια. Ο χαλκός βρίσκεται επίσης σε ιζηματογενή πετρώματα: σχιστόλιθους και χαλκούχους ψαμμίτες.

Η σύγχρονη επιστήμη γνωρίζει περισσότερα από 200 ορυκτά που περιέχουν χαλκό. Στη βιομηχανία, το μέταλλο που εξάγεται από θειικά άλατα χρησιμοποιείται συχνότερα, συμπεριλαμβανομένων:

Χαλκοσίνη (79% χαλκός);
Βορνίτης (έως 65%).
Χαλκοπυρίτης, ή χαλκοπυρίτες (περίπου 35%).

Ο χαλκός βρίσκεται επίσης σε ενώσεις χαλκού-νικελίου. Το πιο γνωστό από αυτά είναι το cubanite (έως 45% χαλκός). Από τα οξειδωμένα μεταλλεύματα αξίζει να σημειωθούν ο χαλκός (88%), ο μαλαχίτης (έως 58%), ο αζουρίτης (έως 56%). Μερικές φορές υπάρχουν κοιτάσματα αυτοφυούς χαλκού.

Χαρακτηριστικά και είδη χαλκού

Ο χαλκός είναι ένα από τα πρώτα μέταλλα που χρησιμοποιήθηκαν από τον άνθρωπο. Το χημικό σύμβολο είναι Cu (Cuprum). Αυτό το μέταλλο έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στη διάβρωση και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ο χαλκός λιώνει σε χαμηλές θερμοκρασίες, προσφέρεται τέλεια για συγκόλληση, το μέταλλο κόβεται και επεξεργάζεται εύκολα.

Ορισμένες ενώσεις χαλκού μπορεί να είναι τοξικές για τον άνθρωπο. Τα αυξημένα επίπεδα χαλκού στο νερό και τα τρόφιμα μπορεί να προκαλέσουν ασθένειες του ήπατος και της χοληδόχου κύστης. Τα λατομεία που απομένουν μετά την εξόρυξη χαλκού γίνονται πηγές τοξινών. Για παράδειγμα, η λίμνη Berkeley Pit, που σχηματίστηκε στον κρατήρα ενός πρώην ορυχείου χαλκού, θεωρείται η πιο τοξική λίμνη στον κόσμο. Όμως, οι βακτηριοκτόνες ιδιότητες του χαλκού είναι δυσανάλογα υψηλότερες. Έχει αποδειχθεί ότι ο χαλκός βοηθά στην καταπολέμηση των ιών της γρίπης, καταστρέφει τους σταφυλόκοκκους.

Ο καθαρός χαλκός χρησιμοποιείται σπάνια στη βιομηχανία. Μεγαλύτερη εφαρμογήβρέθηκαν κράματα:

ορείχαλκος (κράμα χαλκού και ψευδαργύρου).
Χάλκινο (με κασσίτερο);
Babbits (με μόλυβδο);
Melchior (με νικέλιο);
Dural (με αλουμίνιο);
Κράμα κοσμημάτων (με χρυσό).

Κοιτάσματα και εξόρυξη χαλκού

Το μεγαλύτερο κοίτασμα χαλκού στον κόσμο βρίσκεται στη Χιλή - αυτό είναι το λατομείο Esconida. Εδώ έχουν ανακαλυφθεί τεράστια κοιτάσματα αυτοφυούς χαλκού.

Άλλες σημαντικές καταθέσεις:

Ορυχεία στη χερσόνησο Kivino (ΗΠΑ, Μίσιγκαν).
Ορυχείο "Chukikamata" στη Χιλή (έως 600 χιλιάδες τόνους ετησίως).
Ορυχείο "Korokoro" Βολιβία;
Ορυχείο Gumishevsky (Μέσα Ουράλια, Ρωσία) - τώρα έχει εξαντληθεί.
Κοιλάδα του ποταμού Levikha (Μέσα Ουράλια, Ρωσία).
Τεράστιο γάβρο (Ιταλία).

Σύμφωνα με το Γεωλογικό Ινστιτούτο των ΗΠΑ, τα μεγαλύτερα κοιτάσματα χαλκού ανήκουν στη Χιλή. Ακολουθούν οι ΗΠΑ, η Ρωσία, το Περού και το Μεξικό.

Μέθοδοι εξόρυξης χαλκού:

Ανοιξε;
Υδρομεταλλουργικό - όταν ο χαλκός εκπλένεται από το βράχο με ασθενές διάλυμα θειικού οξέος.
Πυρομεταλλουργική - αποτελείται από πολλά στάδια (εμπλουτισμός, ψήσιμο, τήξη σε ματ, εμφύσηση και εξευγενισμός).

Προσεκτική στάση στα μεταλλεύματα χαλκού

Τα μεταλλεύματα χαλκού είναι μη ανανεώσιμοι πόροι, και ως εκ τούτου η ανάπτυξή τους απαιτεί προσεκτική επεξεργασία, τόσο στις μεθόδους εξόρυξης όσο και στη βιομηχανική επεξεργασία.

Όλο και περισσότερη βιομηχανία γίνεται απαιτητική για σταθερούς όγκους πόρων που λαμβάνει, γεγονός που οδηγεί στη σταδιακή εξάντλησή τους. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητος ο προσεκτικός έλεγχος της εξόρυξης μεταλλευμάτων χαλκού, μαζί με άλλους μη ανανεώσιμους πόρους, όπως το πετρέλαιο, το φυσικό αέριο, που χρησιμοποιούνται πιο προσεκτικά και ορθολογικά, τόσο στη βιομηχανική όσο και στην οικιακή κατανάλωση.

Η χρήση του χαλκού

Ο χαλκός είναι ένα από τα σημαντικότερα μη σιδηρούχα μέταλλα, που έχει βρει εφαρμογή σε όλους σχεδόν τους τομείς της ανθρώπινης ζωής.

Ηλεκτρική βιομηχανία (σύρματα, σύρματα).
Μηχανολογία (μίζα, ηλεκτρικά παράθυρα, καλοριφέρ, ψύκτες, ρουλεμάν).
Ναυπηγική (επένδυση γάστρας);
Κατασκευές (σωλήνες, αγωγοί, υλικά στέγης και επένδυσης, μπανιέρες, βρύσες, νεροχύτες).
Στην τέχνη (κοσμήματα, αγάλματα, νομίσματα).
Στην καθημερινή ζωή (κλιματιστικά, φούρνοι μικροκυμάτων, κέρματα, συμπληρώματα διατροφής, μουσικά όργανα).

Είναι ενδιαφέρον ότι το Άγαλμα της Ελευθερίας είναι κατασκευασμένο από χαλκό. Χρειάστηκαν περίπου 80 τόνοι μετάλλου για την κατασκευή του. Και στο Νεπάλ, ο χαλκός θεωρείται ιερό μέταλλο.

Το πιο κοινό μετάλλευμα χαλκού στον πλανήτη μας είναι ο βορνίτης. Αλλά εκτός από αυτό, ο χαλκός εξορύσσεται επίσης από άλλα μεταλλεύματα, τα οποία θα συζητήσουμε στο πλαίσιο αυτού του άρθρου.

1

Με το μετάλλευμα αυτό εννοούνται συσσωρεύσεις ορυκτών στα οποία υπάρχει χαλκός σε ποσότητες που θεωρούνται κατάλληλες για την επεξεργασία του για βιομηχανικούς σκοπούς. Ο γενικά αποδεκτός δείκτης του εύλογου της ανάπτυξης ενός κοιτάσματος θεωρείται ότι είναι η κατάσταση όταν οι συσσωρεύσεις χαλκού σε αυτό είναι τουλάχιστον 0,5–1%.

Ταυτόχρονα, περίπου το 90% των αποθεμάτων αυτού του μετάλλου στη γη βρίσκεται σε μεταλλεύματα που περιέχουν όχι μόνο χαλκό, αλλά και άλλα μέταλλα (για παράδειγμα, νικέλιο).

Μεγάλης κλίμακας εξόρυξη χαλκού στη Ρωσία πραγματοποιείται στην Ανατολική Σιβηρία, στα Ουράλια και στη χερσόνησο Κόλα. Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα αυτού του μετάλλου υπάρχουν στη Χιλή (σύμφωνα με τους ειδικούς - περίπου 190 εκατομμύρια τόνοι). Άλλες χώρες που συμμετέχουν στην ανάπτυξη τέτοιων μεταλλευμάτων περιλαμβάνουν τις ΗΠΑ, τη Ζάμπια, το Καζακστάν, την Πολωνία, τον Καναδά, το Ζαΐρ, την Αρμενία, το Κονγκό, το Περού, το Ουζμπεκιστάν. Συνολικά, τα συνολικά αποθέματα χαλκού του πλανήτη σε εξερευνημένα κοιτάσματα είναι περίπου 680 εκατομμύρια τόνοι.

Όλα τα κοιτάσματα χαλκού συνήθως χωρίζονται σε έξι γενετικές ομάδες και εννέα βιομηχανικούς γεωλογικούς τύπους:

στρωματοειδής ομάδα (σχιστόλιθοι χαλκού και ψαμμίτες).
πυρίτης (φυσικός χαλκός, φλέβας και χαλκο-πυρίτης)·
υδροθερμικά (πορφυρικά μεταλλεύματα χαλκού).
μαγματικό (μεταλλεύμα χαλκού-νικελίου).
skarn;
ανθρακικό (τύπου σιδήρου-χαλκού και ανθρακικού).

Στη χώρα μας η κύρια εξόρυξη χαλκού πραγματοποιείται σε χαλκού σχιστόλιθο και ψαμμίτη, από χαλκόπυρίτη, χαλκονικέλιο και χαλκοπορφυρίτη.

2

Στη φύση, ο χαλκός βρίσκεται σπάνια στη φυσική του μορφή. Τις περισσότερες φορές, «κρύβεται» σε διάφορες ενώσεις. Τα πιο γνωστά από αυτά είναι τα ακόλουθα:

3

Άλλα ορυκτά χαλκού είναι πολύ λιγότερο κοινά, μεταξύ των οποίων είναι τα ακόλουθα:

4

Αυτό το μέταλλο, του οποίου τα χαρακτηριστικά (για παράδειγμα, τα υψηλά) οδήγησαν στην ευρεία ζήτησή του) λαμβάνεται από τα ορυκτά και τα μεταλλεύματα που περιγράφουμε με τρεις τρόπους - υδρομεταλλουργικό, πυρομεταλλουργικό και ηλεκτρόλυση. Η πιο κοινή είναι η πυρομεταλλουργική τεχνολογία, η οποία χρησιμοποιεί το ορυκτό χαλκοπυρίτη ως πρώτη ύλη. Το γενικό σχήμα της πυρομεταλλουργικής διεργασίας περιλαμβάνει διάφορες λειτουργίες. Το πρώτο από αυτά είναι ο εμπλουτισμός του μεταλλεύματος χαλκού με οξειδωτική καβούρδισμα ή επίπλευση.

Η μέθοδος επίπλευσης βασίζεται στη διαφορά στα διαβρέξιμα απόβλητα πετρώματα και σωματίδια που περιέχουν χαλκό. Εξαιτίας αυτού, ορισμένα ορυκτά στοιχεία κολλάνε (επιλεκτικά) στις φυσαλίδες αέρα και μεταφέρονται από αυτές στην επιφάνεια. Μια τέτοια απλή τεχνολογία καθιστά δυνατή τη λήψη ενός συμπυκνώματος σε σκόνη, στο οποίο η περιεκτικότητα σε χαλκό κυμαίνεται από 10 έως 35 τοις εκατό.

Το οξειδωτικό καβούρδισμα (μην το συγχέετε με) χρησιμοποιείται συχνότερα όταν η αρχική πρώτη ύλη περιέχει θείο σε μεγάλες ποσότητες. Σε αυτή την περίπτωση, το μετάλλευμα θερμαίνεται σε θερμοκρασία 700-800 βαθμών, γεγονός που οδηγεί σε οξείδωση των σουλφιδίων και μείωση της περιεκτικότητας σε θείο κατά 2 φορές. Μετά από αυτό, η τήξη πραγματοποιείται για ματ (κράμα με σουλφίδια σιδήρου και χαλκού που λαμβάνονται σε κλιβάνους αντήχησης ή άξονα) σε θερμοκρασία 1450 μοιρών.

Το ματ χαλκού, το οποίο λαμβάνεται μετά από όλες αυτές τις εργασίες, διοχετεύεται σε οριζόντιους μετατροπείς χωρίς να παρέχει πρόσθετο καύσιμο (οι χημικές αντιδράσεις παρέχουν τη θερμότητα που απαιτείται για τη διαδικασία) με πλευρική εμφύσηση για την οξείδωση του σιδήρου και των σουλφιδίων. Το προκύπτον θείο μετατρέπεται σε SO2 και τα οξείδια σε σκωρία.

Ως αποτέλεσμα, ο λεγόμενος μαύρος χαλκός βγαίνει από τον μετατροπέα, στον οποίο η περιεκτικότητα σε μέταλλο είναι περίπου 91%. Στη συνέχεια, υποβάλλεται σε καθαρισμό με διύλιση με φωτιά (αφαίρεση περιττών ακαθαρσιών) και οξινισμένο διάλυμα βιτριόλης (χαλκός). Αυτός ο καθαρισμός ονομάζεται ηλεκτρολυτικός, μετά τον οποίο η περιεκτικότητα σε χαλκό φτάνει το 99,9%.

Με την υδρομεταλλουργική μέθοδο παραγωγής χαλκού, λαμβάνεται με έκπλυση του μετάλλου με θειικό οξύ (ένα πολύ ασθενές διάλυμα) και με διαχωρισμό του χαλκού και άλλων πολύτιμων μετάλλων από το διάλυμα που προκύπτει. Αυτή η τεχνική συνιστάται για εργασία με μεταλλεύματα χαμηλής ποιότητας.

Το ερώτημα: πού να βρεθεί μετάλλευμα χαλκού ανησυχεί πολλούς γεωλόγους, αλλά λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν ότι οι αρχαιολόγοι μπορούν να πουν αρκετά ενδιαφέροντα πράγματα για αυτό και τα ευρήματά τους μερικές φορές είναι πιο ενδιαφέροντα από τις γεωλογικές έρευνες. Έτσι στο Τσελιάμπινσκ συνόψισαν τα αποτελέσματα της αρχαιολογικής έρευνας που διεξήχθη στην περιοχή Τσελιάμπινσκ - την περιοχή Βαρένσκι. Στην έρευνα συμμετείχε κοινή ομάδα αρχαιολόγων, στην οποία συμμετείχαν εκπρόσωποι από το Σέφιλντ (Μ. Βρετανία) και το Πίτσμπουργκ (ΗΠΑ), καθώς και ειδικοί - φοιτητές αρχαιολόγων από το Κρατικό Παιδαγωγικό Πανεπιστήμιο του Τσελιάμπινσκ. Αυτοί οι νεαροί αρχαιολόγοι εξερευνούσαν έναν από τους πιο γνωστούς οικισμούς της Εποχής του Χαλκού στην περιοχή. Ο οικισμός αυτός ονομάζεται «Στόμα». Εξερευνήθηκαν επίσης άλλα πολιτιστικά μνημεία που ανήκουν στην κοιλάδα του ποταμού Nizhny Toguzak. Το Κρατικό Παιδαγωγικό Πανεπιστήμιο του Τσελιάμπινσκ ενδιαφέρεται εδώ και καιρό για αυτόν τον αρχαιολογικό χώρο.

Έχει μελετηθεί από το 1984, αυτή η διαδικασία διευθύνεται μόνιμα από έναν καθηγητή πανεπιστημίου - τον Nikolai Vinogradov. Κατά τις ανασκαφές ανακαλύφθηκε ένας μεγάλος οικισμός με ισχυρές οχυρώσεις, στον οποίο μπορούσε κανείς να βρει ένας μεγάλος αριθμός απόαντικείμενα κατασκευασμένα από μέταλλο. Όπως έδειξε η έρευνα του οικισμού, περίπου τριάντα μεταλλουργικοί κλίβανοι εντοπίστηκαν σε 26 δωμάτια που βρήκαν οι ερευνητές. Θα μπορούσε να σημαίνει μόνο ένα πράγμα, γιατί ντόπιοι κάτοικοιτα μεταλλικά προϊόντα ήταν αναπόσπαστο μέρος της ζωής τους. Αλλά μέχρι σήμερα δεν ήταν σαφές πού βρισκόταν το κοίτασμα μεταλλεύματος, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τη τήξη. Επίσης, δεν βρέθηκαν σημεία όπου έγινε η πρωτογενής επανατήξη αυτού του μετάλλου. Επικεφαλής doctoroff.ru Ιατρική πύλη

Για να βοηθήσουν τους συναδέλφους τους να βρουν τα κομμάτια του παζλ που λείπουν, συνάδελφοι από το Σέφιλντ και το Πίτσμπουργκ έφτασαν στην τοποθεσία οπλισμένοι με εργαλεία τελευταίας τεχνολογίας για να πραγματοποιήσουν την απαραίτητη έρευνα στη γεωχημεία και τη γεωφυσική. Ήταν απαραίτητο να γίνει έλεγχος χημική σύνθεσηεδάφη που συνθέτουν το πολιτιστικό στρώμα με τέτοιο τρόπο ώστε να μην τα βλάπτουν χωρίς να τα εκθέτουν σε καταστροφή. Χάρη σε αυτές τις σύγχρονες συσκευές, τα μέλη της αποστολής κατάφεραν ακόμη να ανακαλύψουν ορυχεία χαλκού, τα οποία βρίσκονταν σε μικρή απόσταση από τον οικισμό - σε απόσταση 1-5 χιλιομέτρων από τις οχυρώσεις. Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά μπορεί να είναι τα υπολείμματα των ίδιων ορυχείων όπου εξορύσσονταν μετάλλευμα. Όμως, ενώ δεν υπάρχουν πρόσθετες αποδείξεις ότι αυτές οι υποθέσεις είναι αληθινές, επομένως, δεν μπορεί να υποτεθεί με βεβαιότητα ότι αυτό είναι αλήθεια, πράγμα που σημαίνει ότι θα απαιτηθεί πρόσθετη έρευνα. Αυτό θα κάνουν οι μαθητές και οι ηγέτες τους την επόμενη χρονιά. Υπάρχουν ήδη προκαταρκτικές συμφωνίες για τη συνέχιση των κοινών εργασιών.

Ο χαλκός, ο οποίος χρησιμοποιείται ενεργά σε όλες σχεδόν τις βιομηχανίες, εξάγεται από διάφορα μεταλλεύματα, το πιο κοινό από τα οποία είναι ο βορνίτης. Η δημοτικότητα αυτού του μεταλλεύματος χαλκού εξηγείται όχι μόνο από την υψηλή περιεκτικότητα σε χαλκό στη σύνθεσή του, αλλά και από τα σημαντικά αποθέματα βορνίτη στα έγκατα του πλανήτη μας.

Κοιτάσματα μεταλλευμάτων χαλκού

Τα μεταλλεύματα χαλκού είναι μια συσσώρευση ορυκτών, τα οποία, εκτός από τον χαλκό, περιέχουν και άλλα στοιχεία που σχηματίζουν τις ιδιότητές τους, ιδίως το νικέλιο. Η κατηγορία των μεταλλευμάτων χαλκού περιλαμβάνει εκείνους τους τύπους μεταλλευμάτων στα οποία το μέταλλο αυτό περιέχει τέτοια ποσότητα που είναι οικονομικά εφικτή η εξόρυξή του με βιομηχανικές μεθόδους. Τέτοιες συνθήκες ικανοποιούνται από μεταλλεύματα, η περιεκτικότητα σε χαλκό των οποίων κυμαίνεται από 0,5–1%. Ο πλανήτης μας έχει απόθεμα χαλκοφόρων πόρων, το μεγαλύτερο μέρος των οποίων (90%) είναι μεταλλεύματα χαλκού-νικελίου.

Τα περισσότερα από τα αποθέματα μεταλλεύματος χαλκού στη Ρωσία βρίσκονται στην Ανατολική Σιβηρία, στη χερσόνησο Κόλα, στην περιοχή των Ουραλίων. Η Χιλή βρίσκεται στον κατάλογο των ηγετών όσον αφορά τα συνολικά αποθέματα τέτοιων μεταλλευμάτων και αναπτύσσονται κοιτάσματα στις ακόλουθες χώρες: ΗΠΑ (πορφυρικά μεταλλεύματα), Καζακστάν, Ζάμπια, Πολωνία, Καναδάς, Αρμενία, Ζαΐρ, Περού (πορφυρικά μεταλλεύματα) , Κονγκό, Ουζμπεκιστάν. Οι ειδικοί έχουν υπολογίσει ότι τα μεγάλα κοιτάσματα χαλκού όλων των χωρών περιέχουν περίπου 680 εκατομμύρια τόνους συνολικά. Φυσικά, το ζήτημα του πώς εξορύσσεται ο χαλκός σε διάφορες χώρες πρέπει να εξεταστεί χωριστά.

Όλα τα κοιτάσματα μεταλλευμάτων χαλκού χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες που διαφέρουν ως προς τα γενετικά και βιομηχανικά-γεωλογικά χαρακτηριστικά:

στρωματοειδής ομάδα που αντιπροσωπεύεται από σχιστόλιθους χαλκού και ψαμμίτες.
μεταλλεύματα τύπου πυρίτη, που περιλαμβάνουν αυτοφυή και γάγγειο χαλκό.
υδροθερμικά, συμπεριλαμβανομένων των μεταλλευμάτων που ονομάζονται χαλκός πορφυρίτης·
πυριγενή, τα οποία αντιπροσωπεύονται από τα πιο κοινά μεταλλεύματα του τύπου χαλκού-νικελίου.
Μεταλλεύματα τύπου skarn.
ανθρακικό, που αντιπροσωπεύεται από μεταλλεύματα σιδήρου-χαλκού και ανθρακικού τύπου.

Στη Ρωσία, πραγματοποιείται κυρίως σε κοιτάσματα τύπου σχιστόλιθου και άμμου, στα οποία το μετάλλευμα περιέχεται σε μορφές χαλκού-πυρίτη, χαλκού-νικελίου και χαλκού-πορφυρίτη.

Φυσικές ενώσεις με περιεκτικότητα σε χαλκό

Ο καθαρός χαλκός, που είναι τα ψήγματα του, υπάρχει στη φύση σε πολύ μικρές ποσότητες. Βασικά, ο χαλκός υπάρχει στη φύση με τη μορφή διαφόρων ενώσεων, οι πιο κοινές από τις οποίες είναι οι ακόλουθες.

Ο βορνίτης είναι ένα ορυκτό που πήρε το όνομά του προς τιμήν του Τσέχου επιστήμονα I. Born. Αυτό είναι ένα θειούχο μετάλλευμα, η χημική σύνθεση του οποίου χαρακτηρίζεται από τον τύπο του - Cu5FeS4. Ο βορνίτης έχει άλλα ονόματα: ετερόκλητος πυρίτης, μοβ χαλκού. Στη φύση, αυτό το μετάλλευμα παρουσιάζεται σε δύο πολυμορφικούς τύπους: χαμηλής θερμοκρασίας τετραγωνικό-σκαλονοεδρικό (θερμοκρασία μικρότερη από 228 μοίρες) και κυβικό-εξαοκταεδρικό υψηλής θερμοκρασίας (πάνω από 228 μοίρες). Αυτό το ορυκτό μπορεί να έχει διαφορετικούς τύπους και ανάλογα με την προέλευσή του. Έτσι, ο εξωγενής βορνίτης είναι ένα δευτερογενές πρώιμο σουλφίδιο, το οποίο είναι πολύ ασταθές και καταστρέφεται εύκολα κατά τη διάρκεια των καιρικών συνθηκών. Ο δεύτερος τύπος - ο ενδογενής βορνίτης - χαρακτηρίζεται από τη μεταβλητότητα της χημικής σύνθεσης, η οποία μπορεί να περιέχει χαλκοκίτη, γαληνίτη, φαληρίτη, πυρίτη και χαλκοπυρίτη. Θεωρητικά, τα ορυκτά αυτών των τύπων μπορούν να περιλαμβάνουν στη σύνθεσή τους από 25,5% θείο, περισσότερο από 11,2% σίδηρο και περισσότερο από 63,3% χαλκό, αλλά στην πράξη αυτή η περιεκτικότητα σε αυτά τα στοιχεία δεν διατηρείται ποτέ.
Ο χαλκοπυρίτης είναι ένα ορυκτό του οποίου η χημική σύνθεση χαρακτηρίζεται από τον τύπο CuFeS2. Ο χαλκοπυρίτης, που είναι υδροθερμικής προέλευσης, παλαιότερα ονομαζόταν χαλκόπυρίτης. Μαζί με τον φαληρίτη και τον γαληνό, συγκαταλέγεται στην κατηγορία των πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων. Αυτό το ορυκτό, το οποίο, εκτός από χαλκό, περιέχει σίδηρο και θείο στη σύνθεσή του, σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μεταμορφωτικών διεργασιών και μπορεί να υπάρχει σε δύο τύπους μεταλλευμάτων χαλκού: επαφής-μετασωματικού τύπου (skarns) και ορεινής μετασωματικής (greisens). .
Η χαλκοζίνη είναι ένα θειούχο μετάλλευμα του οποίου η χημική σύνθεση χαρακτηρίζεται από τον τύπο Cu2S. Τέτοιο μετάλλευμα περιέχει στη σύνθεσή του σημαντική ποσότητα χαλκού (79,8%) και θείου (20,2%). Αυτό το μετάλλευμα αναφέρεται συχνά ως "γυαλάδα χαλκού" επειδή η επιφάνειά του φαίνεται σαν ένα αστραφτερό μέταλλο που κυμαίνεται από γκρι μολύβδου έως εντελώς μαύρο. Στα μεταλλεύματα που περιέχουν χαλκό, ο χαλκοκίτης εμφανίζεται ως πυκνά ή λεπτόκοκκα εγκλείσματα.

Στη φύση, υπάρχουν και πιο σπάνια ορυκτά που περιέχουν χαλκό στη σύνθεσή τους.

Ο χαλκός (Cu2O), που ανήκει στα ορυκτά της ομάδας των οξειδίων, μπορεί συχνά να βρεθεί σε μέρη όπου υπάρχει μαλαχίτης και αυτοφυής χαλκός.
Το Covellin είναι ένα θειούχο πέτρωμα που σχηματίζεται μετασωματικά. Για πρώτη φορά αυτό το ορυκτό, στο οποίο η περιεκτικότητα σε χαλκό είναι 66,5%, ανακαλύφθηκε στις αρχές του προηγουμένου αιώνα στην περιοχή του Βεζούβιου. Τώρα το covellin εξορύσσεται ενεργά σε κοιτάσματα σε χώρες όπως οι ΗΠΑ, η Σερβία, η Ιταλία, η Χιλή.
Ο μαλαχίτης είναι ένα ορυκτό γνωστό σε όλους ως καλλωπιστική πέτρα. Σίγουρα όλοι έχουν δει προϊόντα από αυτό το όμορφο ορυκτό στη φωτογραφία ή ακόμα και τα έχουν στην κατοχή τους. Ο μαλαχίτης, ο οποίος είναι πολύ δημοφιλής στη Ρωσία, είναι ο ανθρακικός χάλκινος ή διυδροκοξανθρακικός χαλκός, που ανήκει στην κατηγορία των πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων χαλκού. Ο εντοπισμένος μαλαχίτης δείχνει ότι σε κοντινή απόσταση υπάρχουν κοιτάσματα άλλων ορυκτών που περιέχουν χαλκό. Στη χώρα μας, ένα μεγάλο κοίτασμα αυτού του ορυκτού βρίσκεται στην περιοχή Nizhny Tagil, προηγουμένως εξορύχθηκε στα Ουράλια, αλλά τώρα τα αποθέματά του εκεί έχουν εξαντληθεί σημαντικά και δεν αναπτύσσονται.
Ο Αζουρίτης είναι ένα ορυκτό που ονομάζεται επίσης «μπλε του χαλκού» λόγω του μπλε χρώματος του. Χαρακτηρίζεται από σκληρότητα 3,5-4 μονάδες, τα κύρια κοιτάσματα του αναπτύσσονται στο Μαρόκο, τη Ναμίμπια, το Κονγκό, την Αγγλία, την Αυστραλία, τη Γαλλία και την Ελλάδα. Ο αζουρίτης συχνά συνενώνεται με τον μαλαχίτη και εμφανίζεται σε μέρη όπου βρίσκονται κοντά κοιτάσματα μεταλλευμάτων που φέρουν χαλκό του θειούχου τύπου.

Τεχνολογίες παραγωγής χαλκού

Για την εξαγωγή του χαλκού από τα ορυκτά και τα μεταλλεύματα που συζητήσαμε παραπάνω, χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη βιομηχανία τρεις τεχνολογίες: η υδρομεταλλουργική, η πυρομεταλλουργική και η ηλεκτρόλυση. Η τεχνική πυρομεταλλουργικού εμπλουτισμού χαλκού, που είναι η πιο διαδεδομένη, χρησιμοποιεί ως πρώτη ύλη τον χαλκοπυρίτη. Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει την υλοποίηση πολλών διαδοχικών λειτουργιών. Στο πρώτο στάδιο πραγματοποιείται ο εμπλουτισμός του μεταλλεύματος χαλκού, για τον οποίο χρησιμοποιείται οξειδωτικό καβούρδισμα ή επίπλευση.

Η μέθοδος επίπλευσης βασίζεται στο γεγονός ότι ο απόβλητος βράχος και τα μέρη του, που περιέχουν χαλκό, διαβρέχονται διαφορετικά. Όταν ολόκληρη η πέτρινη μάζα τοποθετείται σε λουτρό με υγρή σύνθεση στην οποία σχηματίζονται φυσαλίδες αέρα, εκείνο το τμήμα της που περιέχει ορυκτά στοιχεία στη σύνθεσή της μεταφέρεται από αυτές τις φυσαλίδες στην επιφάνεια, κολλώντας σε αυτές. Ως αποτέλεσμα, συλλέγεται ένα συμπύκνωμα στην επιφάνεια του λουτρού - blister χαλκού, στον οποίο αυτό το μέταλλο περιέχει από 10 έως 35%. Είναι από ένα τέτοιο συμπύκνωμα πούδρας που προκύπτει το υπόλοιπο.

Το οξειδωτικό καβούρδισμα φαίνεται κάπως διαφορετικό, με τη βοήθεια του οποίου εμπλουτίζονται τα μεταλλεύματα χαλκού που περιέχουν σημαντική ποσότητα θείου. Αυτή η τεχνολογία περιλαμβάνει τη θέρμανση του μεταλλεύματος σε θερμοκρασία 700–8000, με αποτέλεσμα τα σουλφίδια να οξειδώνονται και η περιεκτικότητα σε θείο στο μετάλλευμα χαλκού μειώνεται σχεδόν δύο φορές. Μετά από τέτοιο ψήσιμο, το εμπλουτισμένο μετάλλευμα τήκεται σε κλιβάνους αντήχησης ή φρεατίου σε θερμοκρασία 14500, ως αποτέλεσμα του οποίου λαμβάνεται ματ - ένα κράμα που αποτελείται από χαλκό και θειούχα σίδηρο.