Ruda miedzi: wydobycie, rafinacja, złoża i ciekawostki

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Miedź jest dość szeroko stosowana w prawie każdej z istniejących gałęzi przemysłu, wyróżnia się spośród różnych rud, ponieważ jest najbardziej poszukiwana. Ruda miedzi to naturalny surowiec pozyskiwany z rudy zwanej bornitem, która jest często wykorzystywana w przemyśle. Duże zapotrzebowanie na tę rudę pojawiło się nie tylko ze względu na dużą zawartość miedzi w składzie, ale również ze względu na dobre zasoby bornitu w gruncie.

Złoża rud miedzi

Ta ruda to połączenie kilku minerałów, w których oprócz niej występują inne pierwiastki chemiczne, w tym nikiel. Rudy miedzi to te, w których miedzi jest tak dużo, że lepiej ją wydobywać metodami przemysłowymi. Wymóg ten spełniają rudy, w których wskaźnik miedzi wynosi 0,5–1%. Na Ziemi jest wiele zasobów zawierających miedź, 90% z nich to rudy miedzi i niklu.

Największe złoża rud miedzi w Rosji znajdują się na terenie Syberii Wschodniej, w dniuUral i Półwysep Kolski. Każdy kraj produkuje miedź na swój własny sposób. Duże złoża rud miedzi i cyny, oprócz Rosji, znajdują się również w innych krajach, np. w Polsce, Kazachstanie, Kanadzie.

Złoża rudy są zwykle podzielone na grupy różniące się różnymi właściwościami:

1. Stratiform, taka grupa składa się głównie z łupków i piaskowców.
2. Typ pirytu, na przykład żyła lub miedź rodzima.
3. Rudy hydrotermalne, w tym porfirowe rudy miedzi.
4. Rudy magmowe.
5. Typ rudy skarn.
6. Rudy węglanowe.

Na terytorium Rosji wydobywa się głównie rudy miedzi typu piaskowego lub łupkowego, które zawierają miedź w kilku formach.

Naturalne związki miedzi

Samorodki czystej miedzi znajdują się na naszej Ziemi w niewielkich ilościach. Wydobywany jest głównie w połączeniu z innymi pierwiastkami, oto najsłynniejsze z nich:

1. Bornite to minerał nazwany na cześć czeskiego naukowca Borna. Jest to ruda siarczkowa. Ma również alternatywne nazwy, takie jak miedziany fiolet. Wydobywany jest w dwóch rodzajach: niskotemperaturowy tetragonalny-skalinoedryczny i wysokotemperaturowy sześcienny-sześciościenny. Różnica w rodzajach tego materiału zależy od tego, skąd pochodzi. Egzogenny bornit jest wtórnym wczesnym siarczkiem, jest niestabilny i ulega zniszczeniu pod wpływem wiatru. Bornit endogenny ma wymienną substancję chemicznąskład, może zawierać różne pierwiastki, na przykład chalkocyt i galenę. Teoretycznie skład bornitu może zawierać 11% żelaza i ponad 63% miedzi, ale niestety skład ten nie jest zachowany w praktyce.
2. Chalkopyryt - ten rodzaj minerału pierwotnie nosił nazwę - piryt miedziowy, pozyskuje się go metodą hydrotermalną. Chalkopiryt należy do kategorii rud polimetalicznych. Oprócz miedzi minerał ten zawiera żelazo i siarkę. Powstaje w wyniku procesów metamorficznych i występuje w metasomatycznych typach rud miedzi.
3. Chalcozine - ta ruda zawiera dużą ilość miedzi, prawie 80%, pozostałe miejsce zajmuje siarka. Często ten rodzaj jest inaczej nazywany połyskiem miedzi, ponieważ jego powierzchnia wygląda jak błyszczący metal, mieniący się kilkoma odcieniami. W rudach chalkocyt tworzy się jako drobnoziarnista lub gęsta inkluzja.
4. Kupryt - minerał ten należy do grupy tlenków i pochodzi z miejsc, w których występuje miedź rodzima lub malachit.
5. Covellin - taki minerał powstaje tylko w sposób metasomatyczny. Zawiera prawie 67% miedzi. Istnieje duże złoże rud miedzi w Serbii, Włoszech i USA.
6. Malachit lub, jak to się nazywa, kamień ozdobny, jest bardzo popularny, jest to miedziana zieleń węglowa. Jeśli ten minerał gdzieś się znajduje, oznacza to, że w pobliżu można znaleźć inne, zawierające w swoim składzie miedź.

Technologia miedzi

ZaW celu pozyskania miedzi z powyższych stosuje się obecnie trzy technologie: elektrolizę, hydrometalurgię, pirometalurgię.

Chalkopiryt jest wykorzystywany jako surowiec do pirometalurgicznej metody otrzymywania miedzi. Korzystając z tej technologii, musisz wykonać określoną liczbę czynności sekwencyjnych. Początkowo ruda miedzi jest wzbogacana przez prażenie lub flotację. Flotacja to zwilżanie materiału wyjściowego w kąpieli wypełnionej płynną kompozycją. Tworząc pęcherzyki powietrza w tych częściach, w których zawarte są pierwiastki mineralne, poruszają się w górę wraz z tymi pęcherzykami. W efekcie górna część wanny jest wypełniona miedzią konwertorową, w której zawiera do 35%. Ten proszek jest następnie przekształcany w czystą miedź.

Wypalanie utleniające jest trochę inne. Przy stosowaniu tej metody wzbogaca się rudę miedzi, która zawiera dużą ilość siarki. Rudę ogrzewa się do wysokiej temperatury, po czym siarczki ulegają utlenieniu, a ilość siarki w składzie rudy zmniejsza się prawie dwukrotnie. Ponadto rudę topi się w specjalnych piecach i otrzymuje się stop zawierający żelazo i miedź.

Otrzymany materiał wymaga poprawy, odbywa się to poprzez wdmuchiwanie do konwertera poziomego, bez dostarczania dodatkowego paliwa. Po tej procedurze następuje utlenianie żelaza i siarczków. Rezultatem jest miedź blister o zawartości do 91% miedzi. Dla jeszcze większego oczyszczenia metalu jest on wykonanyrafinacja poprzez usunięcie obcych zanieczyszczeń przy użyciu roztworu siarczanu miedzi. W rezultacie ilość miedzi w metalu wzrasta, osiąga 99,9%.

Alternatywny sposób wzbogacania miedzi

Istnieje inny dobry sposób na wzbogacenie miedzi, robi się to przy użyciu kwasu siarkowego w celu wyizolowania potrzebnego metalu.

Rezultatem jest rozwiązanie, z którego następnie wydobywane są rudy miedzi, złoto można pozyskać w ten sam sposób. Metodę tę stosuje się w przypadkach, gdy obecność miedzi w składzie rudy nie jest tak duża.

Czy mogę wytopić miedź w domu?

Możesz się wahać, czy to zrobić, ponieważ nie masz wszystkich chemikaliów potrzebnych do wytrawiania miedzi, ale możesz wziąć gotowy sztab miedzi i stopić go. Miedź zwykle znajduje się w grubych drutach, cewkach elektromagnetycznych w postaci tego samego drutu, a także w częściach komputerowych.

Topienie miedzi może odbywać się w wysokiej temperaturze, więc w tym przypadku potrzebne będzie palenisko - specjalna zamknięta komora spalania, do której gaz wchodzi pod wysokim ciśnieniem i tam się zapala, ale jednocześnie jest kierowany przez dyszę, aby ciepło nie wychodziło niepotrzebnie na ściany.

Zamykanie

Mamy nadzieję, że po przeczytaniu tego artykułu zrozumiesz, jak ważne jest wydobywanie i rafinacja miedzi. Zdecydowanie nie polecamy Ci osobiściestosuj opisane metody marynowania, a także topienia, ponieważ w takich przypadkach możesz spowodować nieodwracalne szkody dla zdrowia.