No Image

Производство меди в россии: внедрение высоких технологий, разработка новых месторождений

СОДЕРЖАНИЕ
0
8 просмотров
26 января 2021
array(3) {
  [0]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(113) "3943eca870af2d4f982d7428a78db5e3.png"
    [1]=>
    string(113) "50e9db60c7d86115d817379303ec2388.png"
    [2]=>
    string(115) "eae41430f6230cf0aac98d053137630d.jpeg"
    [3]=>
    string(113) "33fbe6a949709f738a4f7cf02809b4f5.png"
    [4]=>
    string(113) "cb8091da3af198c2dc64dc05b018a9ad.png"
    [5]=>
    string(115) "f73e516e46b69b20cb8a379c79a66191.jpeg"
    [6]=>
    string(113) "680d76054652cb1eeeb15fe8770ed649.png"
    [7]=>
    string(115) "fe28147eee3e0a89cafbc94451d5a4d6.jpeg"
    [8]=>
    string(115) "dcfedb254521c450c19d663fef8abb49.jpeg"
    [9]=>
    string(115) "9b3848edf1ad49f09ea5ce74ed20faa2.jpeg"
    [10]=>
    string(115) "ce2f40b8c4a0a69e797ea57eeda0c943.jpeg"
    [11]=>
    string(115) "dc59519f72fcb7c6ceb9133deed349b8.jpeg"
    [12]=>
    string(115) "57377246780bc3dd532c4d12018be185.jpeg"
    [13]=>
    string(113) "2c99c35f465b13be8f51bc7507024d3d.png"
    [14]=>
    string(113) "236ca9ccc7f8d8f5891cdbf70fa54ae8.gif"
    [15]=>
    string(113) "ec74dd67f95c0d5a698d565bf30ddc46.png"
    [16]=>
    string(115) "06e4e77b4dc392a635eee4876e192161.jpeg"
    [17]=>
    string(113) "405b205951e2359b5adfe0b6bd33d1d8.png"
    [18]=>
    string(113) "cc628a92c09b3aff40d0307072c41aa1.png"
    [19]=>
    string(113) "75d4fd989933d58ac2a5306c29045e1b.png"
    [20]=>
    string(113) "314fb31eec247979a7127aa0d6a9c468.gif"
    [21]=>
    string(113) "d792a82b101bc3ec649269156b553ecf.png"
    [22]=>
    string(113) "b37970e60a27d1df2a0626715f21c1c5.png"
    [23]=>
    string(113) "2b7bd8e3949377bec4628c557cccdf44.png"
    [24]=>
    string(113) "f23f3380fb1746d6ac1caa81c9abab5d.png"
    [25]=>
    string(113) "1231a5181fea83ea0f96bdf428ed0a99.gif"
    [26]=>
    string(113) "ea11a2c77abd09faa87cadad2064c4a5.png"
    [27]=>
    string(113) "099cc374e86a165983603249d7ae4f82.png"
    [28]=>
    string(115) "3cd9c3fd9a384c447043a3b38597d04a.jpeg"
    [29]=>
    string(113) "6dcfc44d5798972d35a9f5eb9236c425.png"
    [30]=>
    string(113) "a103a4e2739e83e234321a7db9a275ff.png"
    [31]=>
    string(113) "99bfeb68ff399eb5e702d18887cfcd8d.png"
    [32]=>
    string(113) "307e093d936ca4a0c97c5fec36046f15.png"
    [33]=>
    string(113) "cb39d9bd2b673307d27e4d341263d2e2.png"
    [34]=>
    string(113) "e5527ed071ee7dcac66cf95e11d2725b.png"
    [35]=>
    string(115) "ea488a12f2be61fe210a46c5ad953541.jpeg"
    [36]=>
    string(113) "e7bd97fa615a8f88f9fa3423d16c0faf.gif"
    [37]=>
    string(113) "81cfd18fc5c5df8d3ec6eccc457649ad.gif"
    [38]=>
    string(113) "c686dbaff0a34b5c8e038a248284b482.png"
    [39]=>
    string(115) "94035ac96f83b1f23da7f991aea2ec6b.jpeg"
  }
  [1]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/9/4/3943eca870af2d4f982d7428a78db5e3.png"
    [1]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/5/0/e/50e9db60c7d86115d817379303ec2388.png"
    [2]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/e/a/e/eae41430f6230cf0aac98d053137630d.jpeg"
    [3]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/3/f/33fbe6a949709f738a4f7cf02809b4f5.png"
    [4]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/c/b/8/cb8091da3af198c2dc64dc05b018a9ad.png"
    [5]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/7/3/f73e516e46b69b20cb8a379c79a66191.jpeg"
    [6]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/6/8/0/680d76054652cb1eeeb15fe8770ed649.png"
    [7]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/f/e/2/fe28147eee3e0a89cafbc94451d5a4d6.jpeg"
    [8]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/c/f/dcfedb254521c450c19d663fef8abb49.jpeg"
    [9]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/b/3/9b3848edf1ad49f09ea5ce74ed20faa2.jpeg"
    [10]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/c/e/2/ce2f40b8c4a0a69e797ea57eeda0c943.jpeg"
    [11]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/d/c/5/dc59519f72fcb7c6ceb9133deed349b8.jpeg"
    [12]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/5/7/3/57377246780bc3dd532c4d12018be185.jpeg"
    [13]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/2/c/9/2c99c35f465b13be8f51bc7507024d3d.png"
    [14]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/2/3/6/236ca9ccc7f8d8f5891cdbf70fa54ae8.gif"
    [15]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/e/c/7/ec74dd67f95c0d5a698d565bf30ddc46.png"
    [16]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/0/6/e/06e4e77b4dc392a635eee4876e192161.jpeg"
    [17]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/4/0/5/405b205951e2359b5adfe0b6bd33d1d8.png"
    [18]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/c/c/6/cc628a92c09b3aff40d0307072c41aa1.png"
    [19]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/7/5/d/75d4fd989933d58ac2a5306c29045e1b.png"
    [20]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/1/4/314fb31eec247979a7127aa0d6a9c468.gif"
    [21]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/d/7/9/d792a82b101bc3ec649269156b553ecf.png"
    [22]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/b/3/7/b37970e60a27d1df2a0626715f21c1c5.png"
    [23]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/2/b/7/2b7bd8e3949377bec4628c557cccdf44.png"
    [24]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/f/2/3/f23f3380fb1746d6ac1caa81c9abab5d.png"
    [25]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/1/2/3/1231a5181fea83ea0f96bdf428ed0a99.gif"
    [26]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/e/a/1/ea11a2c77abd09faa87cadad2064c4a5.png"
    [27]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/0/9/9/099cc374e86a165983603249d7ae4f82.png"
    [28]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/3/c/d/3cd9c3fd9a384c447043a3b38597d04a.jpeg"
    [29]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/6/d/c/6dcfc44d5798972d35a9f5eb9236c425.png"
    [30]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/a/1/0/a103a4e2739e83e234321a7db9a275ff.png"
    [31]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/9/9/b/99bfeb68ff399eb5e702d18887cfcd8d.png"
    [32]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/3/0/7/307e093d936ca4a0c97c5fec36046f15.png"
    [33]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/c/b/3/cb39d9bd2b673307d27e4d341263d2e2.png"
    [34]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/e/5/5/e5527ed071ee7dcac66cf95e11d2725b.png"
    [35]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/e/a/4/ea488a12f2be61fe210a46c5ad953541.jpeg"
    [36]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/e/7/b/e7bd97fa615a8f88f9fa3423d16c0faf.gif"
    [37]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/8/1/c/81cfd18fc5c5df8d3ec6eccc457649ad.gif"
    [38]=>
    string(62) "/wp-content/uploads/c/6/8/c686dbaff0a34b5c8e038a248284b482.png"
    [39]=>
    string(63) "/wp-content/uploads/9/4/0/94035ac96f83b1f23da7f991aea2ec6b.jpeg"
  }
  [2]=>
  array(40) {
    [0]=>
    string(36) "3943eca870af2d4f982d7428a78db5e3.png"
    [1]=>
    string(36) "50e9db60c7d86115d817379303ec2388.png"
    [2]=>
    string(37) "eae41430f6230cf0aac98d053137630d.jpeg"
    [3]=>
    string(36) "33fbe6a949709f738a4f7cf02809b4f5.png"
    [4]=>
    string(36) "cb8091da3af198c2dc64dc05b018a9ad.png"
    [5]=>
    string(37) "f73e516e46b69b20cb8a379c79a66191.jpeg"
    [6]=>
    string(36) "680d76054652cb1eeeb15fe8770ed649.png"
    [7]=>
    string(37) "fe28147eee3e0a89cafbc94451d5a4d6.jpeg"
    [8]=>
    string(37) "dcfedb254521c450c19d663fef8abb49.jpeg"
    [9]=>
    string(37) "9b3848edf1ad49f09ea5ce74ed20faa2.jpeg"
    [10]=>
    string(37) "ce2f40b8c4a0a69e797ea57eeda0c943.jpeg"
    [11]=>
    string(37) "dc59519f72fcb7c6ceb9133deed349b8.jpeg"
    [12]=>
    string(37) "57377246780bc3dd532c4d12018be185.jpeg"
    [13]=>
    string(36) "2c99c35f465b13be8f51bc7507024d3d.png"
    [14]=>
    string(36) "236ca9ccc7f8d8f5891cdbf70fa54ae8.gif"
    [15]=>
    string(36) "ec74dd67f95c0d5a698d565bf30ddc46.png"
    [16]=>
    string(37) "06e4e77b4dc392a635eee4876e192161.jpeg"
    [17]=>
    string(36) "405b205951e2359b5adfe0b6bd33d1d8.png"
    [18]=>
    string(36) "cc628a92c09b3aff40d0307072c41aa1.png"
    [19]=>
    string(36) "75d4fd989933d58ac2a5306c29045e1b.png"
    [20]=>
    string(36) "314fb31eec247979a7127aa0d6a9c468.gif"
    [21]=>
    string(36) "d792a82b101bc3ec649269156b553ecf.png"
    [22]=>
    string(36) "b37970e60a27d1df2a0626715f21c1c5.png"
    [23]=>
    string(36) "2b7bd8e3949377bec4628c557cccdf44.png"
    [24]=>
    string(36) "f23f3380fb1746d6ac1caa81c9abab5d.png"
    [25]=>
    string(36) "1231a5181fea83ea0f96bdf428ed0a99.gif"
    [26]=>
    string(36) "ea11a2c77abd09faa87cadad2064c4a5.png"
    [27]=>
    string(36) "099cc374e86a165983603249d7ae4f82.png"
    [28]=>
    string(37) "3cd9c3fd9a384c447043a3b38597d04a.jpeg"
    [29]=>
    string(36) "6dcfc44d5798972d35a9f5eb9236c425.png"
    [30]=>
    string(36) "a103a4e2739e83e234321a7db9a275ff.png"
    [31]=>
    string(36) "99bfeb68ff399eb5e702d18887cfcd8d.png"
    [32]=>
    string(36) "307e093d936ca4a0c97c5fec36046f15.png"
    [33]=>
    string(36) "cb39d9bd2b673307d27e4d341263d2e2.png"
    [34]=>
    string(36) "e5527ed071ee7dcac66cf95e11d2725b.png"
    [35]=>
    string(37) "ea488a12f2be61fe210a46c5ad953541.jpeg"
    [36]=>
    string(36) "e7bd97fa615a8f88f9fa3423d16c0faf.gif"
    [37]=>
    string(36) "81cfd18fc5c5df8d3ec6eccc457649ad.gif"
    [38]=>
    string(36) "c686dbaff0a34b5c8e038a248284b482.png"
    [39]=>
    string(37) "94035ac96f83b1f23da7f991aea2ec6b.jpeg"
  }
}

Способы добычи

Как добывают медь на рудных месторождениях? Низкая концентрация металла в породе предусматривает обработку большого количества материала. Для получения единицы массы металла требуется переработать 200 единиц руды.

Медь, добыча которой в основном производится открытым способом, находится на глубине до 1000 м. Глубина открытых разработок достигает 150–300 м, а в отдельных случаях до 600 м. Подземным способом разрабатываются залежи, находящиеся на глубине до 1000 м.

Переработка руды в поисках меди.

Определенные стандарты регламентируют целесообразность углубления разработок с целью извлечения рудного сырья. Это связано с технологией добычи, дополнительными затратами и снижением производительности оборудования, увеличивающими себестоимость сырья.

Поэтому в металлургической отрасли широко используется открытый способ, отличающийся незначительными потерями при разработке. Хотя и здесь есть свои минусы, связанные со складированием пустой породы.

Например, в 2013 году в США на медном карьере Kennecott Utah Copper Bingham Canyon Mine произошел оползень. Глубина карьера Бингем Каньон около 1 км, а диаметр около 4 км. Добыча руды здесь производилась в течение 150 лет.

Доставка сырья к месту переработки осуществлялась автомашинами грузоподъемностью 231 т. Горняки были предупреждены об опасном явлении и были готовы к развитию событий. Стена карьера двигалась со скоростью несколько дюймов в сутки, а предпринятые попытки укрепления не дали желаемого результата.

Условия добычи сырья предполагают использование технологии последовательной разработки с использованием:

  • самоходного оборудования;
  • ведения работ во время добычи сырья;
  • закладки специальными материалами выработанного пространства с целью безопасности дальнейшей разработки.

Каждый технологический процесс предусматривает снижение потерь при разработке месторождений, улучшение показателей по выпуску руды.

При выемке руды слоями обеспечивается полное использование запасов. В условиях глубоких карьеров применяют циклично-поточную технологию, учитывающую особенности залегания руды.

Значение меди в мире

Особенности меди

Медь была одним из первых металлов, которые узнала и стала использовать человеческая цивилизация. Производство ее человек изобрел раньше, чем железо.

Медь – второй после алюминия наиболее потребляемый мировой экономикой цветной металл.

Название свое это металл получил от имени острова Кипр.

Из чего она состоит? В ее структуре множество кристаллов: никель, цинк, молибден, золото, кальций, серебро, свинец, железо, кобальт и многие другие.

А высокая электропроводность сделала ее особенно ценным электротехническим материалом, из которого изготавливают обмотки трансформаторов и генераторов, провода линий электропередачи, внутреннюю электропроводку.

Справка. Ранее на электропровод тратилось до половины всей произведенной в мире меди, то сегодня этим целям служит более доступный алюминий. А сама медь становится наиболее дефицитным цветным металлом.

Широко используются и сплавы меди – с цинком (латунь), с оловом или алюминием (бронза) и др.

Добыча

Медные руды добываются в 50 странах. Таб. 1. Крупнейшие производители в мире по итогам 2014-2015 гг.

Страна 2014 2015
тысяч тонн место тысяч тонн место
Весь мир 22 000 19021
Чили 5 750 1 5 764 1
КНР 1 694 2 1 659 2
Перу 1 339 3 1 654 3
США 1 391 4 1 408 4
Австралия 969 5 960 5
ДР Конго 915 7 918 6
Россия 740 6 741 7
Замбия 693 8 705 8
Канада 694 9 690 9
Индонезия 379 587 10

Основные производственные мощности медедобывающих предприятий сосредоточены в Южной Америке. Именно здесь добывается 41,2% мировых объемов медной руды, 19,8% приходится на долю азиатских стран.

Иначе выглядит ситуация в производстве рафинированной меди: Таб. 2. Сравнительная характеристика объемов добычи рафинированной меди по регионам планеты, тыс. тонн

Медная руда Рафинированная медь
Весь мир 19021 22211
Северная Америка 2656 1883
Южная Америка 7841 3307
Европа 1864 3764
Азия 3759 11382
Африка 1893 1388
Океания 1008 487

Производство рафинированной меди по итогам за 2020 год сосредоточено в азиатском регионе (51,2%). На долю Южной Америки, лидера добычи медной руды, приходится 14,9%. Здесь он уступает даже Европе.

Рис. 1. Распределение вклада континентов

Почти 80% всей меди было произведено из первичного сырья, оставшиеся 20% выпущены из медного лома. В мировом производстве меди сохраняется высокая консолидация – треть ее (34,8%) в 2020 г приходилось на пятерку крупнейших производителей, в которую входят:

  • Codelco (Чили).
  • Freeport-McMoRan (США).
  • Glencore (Швейцария).
  • BHP Billiton (Австралия).
  • Southern Copper (Мексика).

Справочно. Компания Wood Mackenzie (Brook Hunt) в 2014 году опубликовала прогноз производства меди в мире на период до 2025 года.

Wood Mackenzie — глобальная группа исследований в области энергетики, химических веществ, возобновляемых источников энергии, металлов и горнодобывающей промышленности, имеющая международную репутацию для предоставления всеобъемлющих данных, письменного анализа и консультаций. В 2020 году компания была приобретена американской аналитической компанией и аналитической компанией Verisk Analytics (en.wikipedia.org). Таб. 3. Прогнозные данные на 2014-2025 год

Год Тысяч тонн Год Тысяч тонн
2014 24 305 2020 25 928
2015 25 830 2021 25 643
2016 26 449 2022 25 553
2017 26 580 2023 25 317
2018 26 517 2024 24 945
2019 26 115 2025 24 713

По данным компании, мировая добыча в 2020 году составила 19,9 млн тонн, а ее производство достигло 22,5 млн.

Запасы

По данным за 2014 год, территории Северной и Южной Америки владели почти 60% всех мировых запасов, больше половины которых зафиксированы в Чили. А в масштабах планеты на долю этой страны приходится 34% залежей этого цветного металла.

На долю РФ приходилось 5% разведанных запасов меди в мире (после Чили, США, Перу и Австралии это 5-е место).

По оценкам геологов, порядка 5 млрд тонн запасов медной руды находится на дне океанов.

Источник дополнительного заработка

Вторичная переработка металлов способна снизить затраты на производство, сократить потребление природных ресурсов и решить проблему загрязнения окружающей среды. Поиск металлолома может стать любому интересным. Это и увлекательный процесс, и источник дополнительного заработка. Собирать его можно бесплатно. Стоимость, по которой металлический лом принимают в пунктах переработки, колеблется в зависимости от региона. Данный вид заработка приносит доход людям, занимающимся его сбором, сортировкой и сдачей в пункты утилизации независимо от территории, поиск металлолома в Сибири ничем не отличается от территории Дальнего Востока или иных частей страны.

Стоит назвать места, где собирать металлолом конструктивно:

  • на сельскохозяйственных и фермерских полях;
  • в лесах;
  • на заброшенных полигонах;
  • на территории старых ремонтных баз;
  • на закрытых и заброшенных заводах и предприятиях;
  • на свалках;
  • в городской черте;
  • в сельской местности.

Чтобы узнать, где взять металлолом достаточно изучить содержимое собственных кладовок, гаражей, сараев и других помещений, где хранятся вышедшие из строя приборы.

Удоканское медное месторождение

Данное месторождение находится в Забайкальском крае на хребте под названием «Удокан». Данный район сейсмоопасен и располагается в зоне вечной мерзлоты. «Удокан» является самым крупным в России месторождением меди. Не последнюю роль по добыче данного элемента оно занимает и во всем мире, находясь на третьей ступени. Руды, находящиеся в данном руднике, практически полностью состоят из меди и имеют лишь небольшое количество серебра в своем составе.

Открытие Удоканского месторождения произошло в прошлом веке, а если точнее, что в 1949 году. Первое главное управление министерства геологии СССР отправило на Удокан лесную экспедицию, которая и сделала первое открытие. Последующие шесть лет происходило подробное изучение данного месторождения и по поводу его освоения строились большие планы. Но неожиданно спустя еще один год, все работы были полностью заморожены.

Спустя еще десять лет месторождением снова активно заинтересовались, взяли множество различных проб, было произведено огромное количество других исследований, но потом опять все работы совершенно неожиданно были прекращены. И только в 2008 году месторождение стали активно разрабатывать. Его освоение происходит открытым способом – медь добывается из карьера. В данный момент залежи меди в данном месторождении масштабны и ежегодно отсюда добывается более тридцати тысяч тонн руды.

Добыча медной руды

Вследствие низкого содержания меди в руде ее добыча связанна с переработкой больших объемов горных пород. Для того, чтобы выплавить 1 т меди нужно переработать свыше 200 т руды. Методы добычи меди:

  • открытый способ. Если рудные месторождения находятся близко к земной поверхности, то их разрабатывают таким способом глубина открытых разработок составляет 150-300 м. Метод характеризуется более низкими потерями
  • подземный способ. Этим методом руду добывают с глубины 500 м, а иногда и с 800-1000 м.

Читать также: Самодельный станок для бизнеса

Существует пять технологических систем разработки месторождений:

  • при помощи самоходного оборудования. Эта технология широко применяется
  • при помощи вибрационных механизмов непрерывного действия
  • при помощи твердеющей закладки выработанного пространства. При этом происходит сплошная выемка запасов мощных залежей с наименьшими потерями. С применением подобных систем снижаются потери в 3-4 раза
  • метод выемки руды горизонтальными пластами. Во время наполнения выработанного пространства (в рудниках под землей) твердеющими соединениями применяют футерованные резиной или базальтом трубы, период эксплуатации которых в 50-100 раз выше, чем у стальных
  • циклично-поточная технология реализации горных работ.

Таблица 1. Добыча меди в мире

Страна Добыча руды ( тыс. тонн в год) Запасы ( млн. тонн)
Чили 5,38 140
США 1,16 35
Перу 1 30
Индонезия 0,8 35
Австралия 0,85 24
Россия 0,84 20
Китай 0,62 26
Мир 14,49 467

Центры производства меди

Производственные центры по добыче меди присутствуют в разных регионах России. Самыми богатыми месторождениями руды может похвастаться Казахстан. Имеются и месторождения на Урале. По последним данным Россия по добыче медной руды находится на первом месте в мире. Медные предприятия возводятся в непосредственной близости к рудникам. Сырьевой фактор – это определяющая составляющая, по причине малого содержания концентратов в исходном сырье. На территории Урала расположено 11 медных комплексов, выпускающие 43% меди в стране. Кроме собственного сырья на производстве используется и привезенное из Казахстана. Есть и заводы с утилизацией отходов. К примеру, сернистые газы, как побочный продукт добычи меди, применяются для создания серной кислоты, из которой потом делают удобрения.

В книжной версии

Том 19. Москва, 2011, стр. 512-515

Скопировать библиографическую ссылку:

МЕ́ДНЫЕ РУ́ДЫ, при­род­ные ми­не­раль­ные об­ра­зо­ва­ния, со­дер­жа­щие медь в та­ких со­еди­не­ни­ях и кон­цен­тра­ци­ях, при ко­то­рых их пром. ис­поль­зо­ва­ние тех­ни­че­ски воз­мож­но и эко­но­ми­че­ски це­ле­со­об­раз­но. Из­вест­но св. 170 ми­не­ра­лов ме­ди; пром. зна­че­ние име­ют ме­нее 20, ос­нов­ные из ко­то­рых: медь са­мо­род­ная (98% $ce$ ), халь­ко­пи­рит (34,5% $ce$ ), бор­нит (63,3% $ce$ ), халь­ко­зин (79,8% $ce$ ), ку­ба­нит (22–24% $ce$ ), ко­вел­лин (66,5% $ce$ ), тен­нан­тит (57,5% $ce$ ), тет­ра­эд­рит (52,3% $ce$ ), ку­прит (88,8% $ce$ ), те­но­рит (79,9% $ce$ ), ма­ла­хит (57,4% $ce$ ), азу­рит (55,3% $ce$ ), хри­зо­кол­ла (36,1% $ce$ ), бро­шан­тит (56,2% $ce$ ). По ге­не­зи­су раз­ли­ча­ют пер­вич­ные, окис­лен­ные и сме­шан­ные М. р.; по ми­нер. со­ста­ву – соб­ст­вен­но мед­ные (са­мо­род­ная медь) и ком­плекс­ные (суль­фид­ные, кар­бо­нат­ные, си­ли­кат­ные, суль­фат­ные, ок­сид­ные и др.). B пер­вич­ных ру­дах боль­шин­ст­ва пром. ме­сто­ро­ж­де­ний медь при­сут­ст­ву­ет в ви­де суль­фи­дов (халь­ко­пи­рит, бор­нит и халь­ко­зин, ку­ба­нит), в зо­нах окис­ле­ния (окис­лен­ные и сме­шан­ные ру­ды) пред­став­ле­на кар­бо­на­та­ми, си­ли­ка­та­ми, суль­фа­та­ми, ок­си­да­ми и др. клас­са­ми ми­не­ра­лов. М. р. в ме­сто­ро­ж­де­ни­ях пре­им. ком­плекс­ные. До 80% ме­ди из­вле­ка­ет­ся из суль­фид­ных руд, ос­таль­ные при­хо­дят­ся на кар­бо­нат­ные, ок­сид­ные, си­ли­кат­ные и соб­ст­вен­но мед­ные. На всех ти­пах суль­фид­ных ме­сто­ро­ж­де­ний в при­по­верх­но­ст­ных ус­ло­ви­ях фор­ми­ру­ют­ся слож­нопо­стро­ен­ные зо­ны окис­ле­ния, вы­ще­ла­чи­ва­ния, вто­рич­но­го суль­фид­но­го обо­га­ще­ния, в ко­то­рых раз­ви­ты са­мо­род­ная медь, хри­зо­кол­ла, ку­прит, азу­рит, ма­ла­хит, халь­ко­зин, ко­вел­лин и др.

Химический состав

Содержит иногда примеси Fe, Ag, Pb, Au, Hg, Bi, Sb, V, Ge3 (серебристая медь с 3—4% Ag, железистая—2,5% Fe и золотистая—2—3% Au). Примеси наблюдаются чаще в первичной самородной меди; вторичная медь обычно более чистая. Состав самородной меди из Шамлугского месторождения (Армения): Cu — 97,20 —97,46%, Fe — 0,25%; в меди из месторождений Алтая определено 98,3% Cu и более.

Сингония. Кубическая.

Класс. Гексоктаэдрический.

Кристаллическая структура

Для кристаллической структуры характерна гранецентрированная решетка; по углам и в центрах граней элементарного куба расположены атомы меди. Это формальное выражение того, что в структуре меди имеется плотнейшая упаковка (так называемая кубическая плотнейшая упаковка) из атомов металла с радиусом 1,27 А и расстоянием между ближайшими атомами 2,54 А при выполнении пространства в 74,05%. Каждый атом Cu окружен 12 ему подобными (координационное число 12), располагающимися вокруг него по вершинам так называемого Архимедова кубооктаэдра.

Главные формы:а (100), d (110), о (111), l (530), е (210), h (410).

Структура российской сырьевой базы меди

В отличие от всех стран мира, российскую сырьевую базу на сорок процентов составляют медно-никелевые сульфидные месторождения. А девятнадцать процентов составляют колчеданные месторождения.

И это дает России преимущество перед другими странами, так как их основные запасы располагаются в медно-порфировых месторождениях. Красноярский рудный район богат залежами меди и никеля. Здесь присутствуют в основном сульфидные месторождения.

Основная часть всех залежей меди на Российских просторах находится на уральской земле и в Забайкальском крае. В общей сложности там добывается более сорока процентов от общего объема всей меди, принадлежащей стране.

Оренбургская, а также Челябинская область обладают наибольшим потенциалом для увеличения объемов добычи меди. Забайкальский же край богат на геолого-промышленные месторождения меди в медистых песчаниках.

Кемеровская область, Бурятия, Алтайский край и Северный Кавказ богаты рудой медно колчеданных месторождений. В данный момент основная доля добываемой меди приходится на Удоканское месторождение. В настоящее время оно является самым крупным месторождением в Российской Федерации.

На Дальнем Востоке и на Урале были открыты несколько новых месторождений меди, которые относятся к медно-порфированому типу.

Основные месторождения меди

Недропользователь,

месторождение

Геолого-промышленный тип Запасы, тыс.т WO3 Доля в балансовых запасах РФ, % Содержание WO3 в рудах, % Добыча в 2012 г., т WO3 
А+В+С1 С2
ОАО «ГМК Норильский никель»

Октябрьское

(Красноярский край)

Сульфидный

медно-никелевый

14631 5723 22,3 1,65 351

Талнахское

(Красноярский край)

Сульфидный медно-никелевый 7877,2 2728,2 11,6 1,11 80,6

Норильск I

(Красноярский край)

Сульфидный

медно-никелевый

773,1 836,1 1,8 0,48 13,9
ОАО «Кольская ГМК»
Ждановское (Мурманская область) Сульфидный медно-никелевый 765,6 227,2 1,1 0,3 12,2
ОАО «Гайский ГОК»
Гайское (Оренбургская область) Медноколчеданный 4555,6 478,5 5,5 1,3 62,5
ООО «Башкирская медь»

Юбилейное

(Республика Башкортостан)

Медноколчеданный 1360,2 46 1,5 1,7 36,2

Подольское

(Республика Башкортостан)

Медноколчеданный 1701,3 16,7 1,9 2,11
ООО «Байкальская горная компания»
Удоканское (Забайкальский край) Медистые песчаники 14434,6 5519,6 21,8 1,56
ООО «ГДК Баимская»
Песчанка (Чукотский АО) Медно-порфировый 2606,2 1124,5 4 0,83
ООО «ГРК Быстринское»
Быстринское (Забайкальский край) Скарновый медно-магнетитовый 1717,5 355,9 2,3 0,78
ЗАО «Михеевский ГОК»
Михеевское (Челябинская область) Медно-порфировый 1264,3 299,7 1,7 0,44 1,4
ЗАО «Томинский ГОК»
Томинское (Челябинская область) Медно-порфировый 743,3 793,2 1,7 0,47
ОАО «Святогор»

Волковское

(Свердловская область)

Ванадиево-железо-медный 1612,2 153,4 1,9 0,64 6,6

Классификация

Осуществляется добыча просто огромного количества самых различных медных руд. Классификация проводится по их происхождению. Выделяют следующие группы медных руд:

  1. Колчеданная получила довольно большое распространение. Порода представлена соединением железа и меди, имеет большое количество различных вкраплений и прожилок других примесей.
  2. Стратиформная представлена сочетанием медных сланцев и песчаников. Подобного рода порода также получила большое распространение, так как представлена крупным месторождением. Основными характеристиками можно назвать простую пластовую форму, а также равномерное распределение всех полезных компонентов. За счет этого медная порода подобного типа наиболее востребована, так как позволяет обеспечить производительность на одном уровне.
  3. Медно-никелевая. Эта руда характеризуется массивным вкраплением текстуры кобальта и золота, а также платиноидов. Месторождения находятся в жильной и пластовой форме.
  4. Медно-порфировая или гидротермальная. Подобного рода месторождения медной руды имеют в своем составе большую концентрацию серебра и золота, селена и других химических веществ. Кроме этого, все полезные вещества находятся в более высокой концентрации, за счет чего порода востребована. Встречается она крайне редко.
  5. Карбонатовая. В эту группу входит железомедная и карбонатитовая руда. Стоит учитывать, что эта порода была найдена только на территории ЮАР. Разрабатываемый рудник относится к массивным щелочным породам.
  6. Скарновая – группа, которая характеризуется локальным расположением в самых различных породах. Характерными свойствами можно назвать небольшие размеры и сложную морфологию. Стоит учитывать, что в данном случае руда, содержащая медь, имеет высокую концентрацию. Однако, металл распределен неравномерно. Разрабатываемые породы имеют концентрацию меди около трех процентов.

Медный колчедан

Медь практически не встречается, к примеру, как золото, в виде массивных самородков. Наиболее крупным подобным образованием можно назвать месторождение в Северной Америке, масса которого составляет 420 тонн. При 250 видов меди только 20 из них получили широкое распространение в чистом виде, другие используются только в качестве легирующих элементов.

Месторождения медных руд

Медные руды – это скопление минералов, в которых, кроме меди, содержатся и другие элементы, формирующие их свойства, в частности никель. К категории медных причисляют те типы руд, в которых данного металла содержится такое количество, чтобы его было экономически целесообразно извлекать промышленными методами. Таким условиям удовлетворяют руды, содержание меди в которых находится в пределах 0,5–1%. Наша планета располагает запасом медесодержащих ресурсов, основную часть из которых (90%) составляют медно-никелевые руды.

Большая часть запасов медных руд в России находится в Восточной Сибири, на Кольском полуострове, в Уральском регионе. В списке лидеров по суммарным запасам таких руд находится Чили, также разрабатываются месторождения в следующих странах: США (порфировые руды), Казахстане, Замбии, Польше, Канаде, Армении, Заире, Перу (порфировые руды), Конго, Узбекистане. Специалисты подсчитали, что в крупных месторождениях всех стран меди суммарно содержится порядка 680 миллионов тонн. Естественно, вопрос о том, как добывают медь в различных странах, необходимо рассматривать отдельно.

Ковеллин

Все месторождения медных руд делятся на несколько категорий, различающихся по генетическим и промышленно-геологическим характеристикам:

  • стратиформная группа, представленная медными сланцами и песчаниками;
  • руды колчеданного типа, к которым относятся самородная и жильная медь;
  • гидротермальные, включающие руды, называемые медно-порфировыми;
  • магматические, которые представлены наиболее распространенными рудами медно-никелевого типа;
  • руды скарнового типа;
  • карбонатовые, представленные рудами железомедного и карбонатитового типа.

Борнит

ПРИМЕНЕНИЕ

Браслеты из меди

Из-за низкого удельного сопротивления, медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов и силовых трансформаторов. Другое полезное качество меди — высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления. В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. В ювелирном деле часто используются сплавы меди с золотом для увеличения прочности изделий к деформациям и истиранию, так как чистое золото очень мягкий металл и нестойко к этим механическим воздействиям. Прогнозируемым новым массовым применением меди обещает стать её применение в качестве бактерицидных поверхностей в лечебных учреждениях для снижения внутрибольничного бактериопереноса: дверей, ручек, водозапорной арматуры, перил, поручней кроватей, столешниц — всех поверхностей, к которым прикасается рука человека.

Медь (англ. Copper) — Cu

Молекулярный вес 63.55 г/моль
Происхождение названия От греческого «Kyprium», то есть «кипрский металл», по названию острова Кипр
IMA статус действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

Технологический процесс производства меди

После того как металл был изъят из недр земли, его необходимо переработать и произвести непосредственно саму продукцию. Всего существует три технологии:

Первый способ — пирометаллургический — он предполагает обработку руды с помощью огневого рафинирования. В ходе этой обработки из руды извлекаются все полезные ископаемые и их элементы. Такая технология позволяет добыть медь даже из самых скудных пород, где ее концентрация ниже 0,5 %.

Второй способ — гидрометаллургический — применяется реже, и только для обработки уже окисленной меди или ее самородков с бедной концентрацией металла. Эти технологии позволяют использовать всю медь, которая есть в той или иной руде.

Третий способ — электролиз — особый процесс, при котором с помощью электричества и жидкости происходит очищение руды. Этот способ появился сравнительно недавно.

Особенности медных руд

Медьсодержащие руды характеризуются как многоэлементные. Наиболее часто встречающиеся соединения бывают с:

  • железом;
  • серой;
  • медью.

В незначительной концентрации могут присутствовать:

  • никель;
  • золото;
  • платина;
  • серебро.

Месторождения во всем мире имеют примерно одинаковый набор химических элементов в составе руды, отличаются лишь их процентным соотношением. Чтобы получить чистый металл, используют различные промышленные способы. Почти 90% металлургических предприятий используют одинаковый метод производства чистой меди – пирометаллургический.

Один из самых больших карьеров по добыче руди приносит 17 миллионов тонн меди в год

Схема этого процесса позволяет также получать металл из вторичного сырья, что для промышленности является существенным плюсом. Поскольку месторождения относятся к группе не восполняемых – запасы с каждым годом уменьшаются, руды беднеют, а их добыча и производство становится дорогим. Это, в конечном счете, влияет на цену металла на международном рынке. Кроме пирометаллургического метода, существуют еще способы:

  • гидрометаллургический;
  • метод огневого рафинирования.

Способы получения меди

Для извлечения меди из минералов и руд, в которых она находится, на сегодняшний день используют три метода:

  • гидрометаллургический
  • пирометаллургичекий
  • электролиз.

Получение меди пирометаллургическим методом является наиболее распространенным. Сырьем для этого процесса выступает халькопирит. Чтобы получить из халькопирита чистую медь, необходимо осуществить ряд операций. Первая, из которых, заключается в обогащении медной руды, методом окислительного обжига или флотации.В основе флотации лежит тот факт, что пустая порода и ее медесодержащие части, смачиваются по-разному. Если поместить всю массу породы в емкость с жидким составом, в котором имеются воздушные пузырьки, то часть с минеральными элементами, перемещается при помощи этих пузырьков на поверхность, и прилипает к ним. В результате на поверхности ванны наблюдается наличие концентрата или черновой меди. В этом составе присутствует от 10 до 35% чистой меди. Этот порошкообразный концентрат является сырьем для дальнейшего получения чистой меди.Совсем по-другому протекают реакции получения меди методом окислительного обжига. Этим методом обогащают медные руды, в составе которых имеется существенное количество серы. Для реализации этой технологии необходимо нагреть руду до температуры 700–8000 градусов. Под действием таких высоких температур происходит окисление сульфидов, и объем серы в медной руде снижается почти в два раза. Следующим этапом является расплавление обогащенной руды в отражательных или шахтных печах при температуре 14500. Результатом этого расплава является образование штейна – сплава, который состоит из сульфидов меди и железа.Чтобы улучшить показатели штейна его подвергают обдуванию в горизонтальных конвертерах без добавления дополнительного топлива. Таким образом, железо и сульфиды окисляются, оксид железа превращается в шлак, а сера становится оксидом – SO2.Черновая медь, полученная таким способом, имеет в своем составе около 91% меди. Для дополнительной очистки металла выполняется рафинирование меди, то есть удаление посторонних примесей. Это осуществляется благодаря технологии огневого рафинирования в присутствии подкисленного раствора медного купороса. Это рафинирование меди носит электролитический характер, и дает возможность получить металл с чистотой 99,9%.Гидрометаллургический метод обогащения меди основан на процессе выщелачивания металла с помощью серной кислоты. Результатом такого процесса является получение раствора, из которого в дальнейшем выделяют чистую медь. Также этот метод подходит для выделения драгоценных металлов. Эту технологию применяют для обогащения руд, в которых присутствует крайне малое количество меди.

Кировоградский комбинат по выплавке меди: характеристика.

Еще одно крупное медеплавильное предприятие Урала — это Кировоградский комбинат. Он занимается переработкой медных и медно-цинковых руд, а также их добычей.

Комбинат начал свою деятельность в 1957 году, его создали на базе завода по выплавке меди и ряда других небольших предприятий. Сегодня комбинат является членом ТОО «Тяжцветмет».

В эпоху бронзы после меди эпохи медь использовалась главным образом для сплавов, особенно с другими металлами, такими как олово и свинец. Эти сплавы были более устойчивыми и тверже, чем только металлы. Самый известный сплав — медная и оловянная латунь с золотисто-желтым цветом. Медь обладает прекрасными плавкими свойствами и поэтому особенно подходит для изготовления сплавов всех видов. Кроме того, после расплавления он хорошо сочетается с другими расплавленными металлами, что может еще больше повысить качество сплава.

Откуда медь получила свое название?

В древние времена, особенно на Кипре, была получена медь, которая затем ассоциировалась как разновидность руды.

Медь — полудрагоценный металл, что это значит

В целом, драгоценные металлы представляют собой металлы, которые особенно устойчивы к коррозии, поэтому они не изнашиваются так быстро, не начинаются при комнатной температуре и особенно прочны. Иногда ртуть также учитывается среди драгоценных металлов. Классификации были сделаны в 19 веке, так что теперь они были разделены на благородные и бесценные или полудрагоценные металлы. Комбинат в Кировограде осуществляет свою деятельность в нескольких направлениях — это добыча, переработка, обогащение руд, содержащих медь, выплавка меди из сырья как первичного, так и вторичного. Также комбинат занимается переработкой металлургической пыли, золотосодержащих концентратов, лома и отходов, которые имеют в своем составе медь и другие металлы.

Таким образом, медь является одним из полудрагоценных металлов, поскольку она просто начинает быстрее в воздухе, чем золото и серебро, и поэтому менее устойчива к коррозии. Таким образом, полудрагоценные металлы находятся между благородными и основными металлами и имеют определенное особое положение. Основные металлы включают железо, свинец и алюминий.

В каких странах добывается медь?

Таким образом, меди имеет более высокий статус, чем железо или свинец, но не является «ценным», как золото или платина. Как уже упоминалось, Иордания и древнеримская империя были древними медно-рудными минами. Было так много полудрагоценных металлов, что массовое производство было возможным. Сегодня добыча меди переместилась в другие страны. Чили занимает первое место в ежегодной акции, на которую приходится около 30% общего объема финансирования. Но также в Замбии, Канаде и Монголии сегодня добывается медь.

В 2008 году комбинат в Кировограде произвел почти семьдесят тысяч тонн черновой меди, которая была направлена на разные предприятия нашей страны.

Получение оксида меди

Оксид меди (II) CuO представляет собой кристаллы черного цвета, которые подвергаются кристаллизации в моноклинной сингонии. Плотность соединения составляет 6,51 г/см3, а плавится он при температуре 1447°С в условиях высокого давления. В результате нагревания до 1100°С является выделение оксида меди (I):

4CuO = 2Cu2O + O2.

В воде оксид меди не растворяется и не вступает в реакции с ней. Обладает слабыми амфотерными свойствами с преобладанием основных.С водными растворами аммиака реагирует с образованием гидроксида тетраамминмеди (II):

CuO + 4NH3 + H2O = (OH)2.

Также легко вступает в реакции с разбавленными кислотами с выделением соли и воды:

CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O.

Результатом сплавления оксида меди со щелочами является образование купратов:

CuO + 2KOH = K2CuO2 + H2O.

Чистую медь из оксида можно получить методом восстановления водородом, угарным газом и активными металлами:

  • CuO + H2 = Cu + H2O
  • CuO + CO = Cu + CO2
  • CuO + Mg = Cu + MgO.

Реакция получения оксида меди методом прокаливания гидроксида меди (II) при температуре 200°С:

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Также получить оксид меди можно в процессе окисления металлической меди на воздухе при температуре 400–500°С:

2Cu + O2 = 2CuO.

Комментировать
0
8 просмотров