Kuparimalmi: louhinta, jalostus, esiintymät ja mielenkiintoisia faktoja

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kuparia käytetään melko laaj alti lähes kaikilla olemassa olevilla teollisuudenaloilla, se erottuu useista malmeista, koska se on kysytyin. kuparimalmi on luonnonvara, joka on peräisin borniitista ja jota käytetään usein teollisuudessa. Tälle malmille ei ilmennyt suurta kysyntää vain koostumuksen suuren kuparimäärän vuoksi, vaan myös maaperän hyvien borniittivarantojen vuoksi.

Kuparimalmiesiintymät

Tämä malmi on useiden mineraalien yhdistelmä, jossa on sen lisäksi muita kemiallisia alkuaineita, mukaan lukien nikkeli. Kuparimalmit ovat niitä, joissa kuparia on niin paljon, että se on parempi louhia teollisin menetelmin. Tämän vaatimuksen täyttävät malmit, joiden kupariindeksi on 0,5–1 %. Maapallolla on monia kuparia sisältäviä luonnonvaroja, joista 90 % on kupari-nikkelimalmeja.

Venäjän suurimmat kuparimalmiesiintymät sijaitsevat Itä-Siperian alueella,Ural ja Kuolan niemimaa. Jokainen maa tuottaa kuparia omalla tavallaan. Suuria kupari- ja tinamalmiesiintymiä on Venäjän lisäksi myös muissa maissa, esimerkiksi Puolassa, Kazakstanissa, Kanadassa.

Mamiesiintymät jaetaan yleensä ryhmiin, jotka eroavat eri ominaisuuksiltaan:

1. Stratiform, tällainen ryhmä koostuu pääasiassa liuskeista ja hiekkakivistä.
2. Pyriittityyppi, esimerkiksi suoni tai alkuperäinen kupari.
3. Hydrotermiset malmit, mukaan lukien porfyyrikuparimalmit.
4. Magamaiset malmit.
5. Skarn-malmityyppi.
6. Karbonaattimalmit.

Venäjän alueella louhitaan pääasiassa hiekka- tai liusketyyppistä kuparimalmia, joka sisältää kuparia useissa muodoissa.

Luonnolliset kupariyhdisteet

Maapallollamme on pieniä määriä puhdasta kuparia. Sitä louhitaan pääasiassa yhdessä muiden alkuaineiden kanssa, tässä on niistä tunnetuimmat:

1. Borniitti on mineraali, joka on nimetty tšekkiläisen tiedemiehen Bornin mukaan. Se on sulfidimalmi. Sillä on myös vaihtoehtoisia nimiä, kuten kuparivioletti. Sitä louhitaan kahta tyyppiä: matalan lämpötilan tetragonaali-skaneoedrinen ja korkean lämpötilan kuutio-heksaoktaedri. Tämän materiaalin tyyppien ero riippuu sen alkuperästä. Eksogeeninen borniitti on toissijainen varhainen sulfidi, on epävakaa ja alttiina tuhoutumaan joutuessaan alttiina tuulelle. Endogeenisessa borniitissa on vaihdettava kemikaalikoostumus, se voi sisältää erilaisia alkuaineita, esimerkiksi kalkosiittia ja galenia. Teoriassa borniitin koostumus voi sisältää 11 % rautaa ja yli 63 % kuparia, mutta valitettavasti tämä koostumus ei säily käytännössä.
2. Kalkopyriitti - tämän tyyppinen mineraali kantoi alun perin nimeä - kupaririisu, se on peräisin hydrotermisesti. Kalkopyriitti kuuluu polymetallisten malmien luokkaan. Tämä mineraali sisältää kuparin lisäksi rautaa ja rikkiä. Se muodostuu metamorfisten prosessien seurauksena, ja sitä esiintyy metasomaattisissa kuparimalmityypeissä.
3. Kalkotsiini - tämä malmi sisältää suuren määrän kuparia, lähes 80 %, loput paikat ovat rikin peitossa. Usein tätä tyyppiä kutsutaan muuten kuparikiilloksi, koska sen pinta näyttää kiiltävältä metallilta, joka hohtaa useissa sävyissä. Malmeissa kalkosiitti muodostuu hienorakeisena tai tiheänä sulkeumana.
4. Cuprite - tämä mineraali kuuluu oksidiryhmään, ja se on peräisin paikoista, joissa on alkuperäistä kuparia tai malakiittia.
5. Covellin - tällainen mineraali muodostuu vain metasomaattisella tavalla. Se sisältää lähes 67 % kuparia. Serbiassa, Italiassa ja Yhdysvalloissa on suuri kuparimalmiesiintymä.
6. Malakiitti tai, kuten sitä myös kutsutaan, koristekivi, on erittäin suosittu, se on kuparihiilivihreä. Jos tämä mineraali löytyy jostain, se tarkoittaa, että lähistöltä löytyy muita, jotka sisältävät kuparia.

Kuparitekniikka

SiitäKuparin saamiseksi yllä olevista käytetään tällä hetkellä kolmea tekniikkaa: elektrolyysi, hydrometallurgia, pyrometallurgia.

Kalkopyriittiä käytetään raaka-aineena pyrometallurgisessa menetelmässä kuparin saamiseksi. Kun käytät tätä tekniikkaa, sinun on suoritettava tietty määrä peräkkäisiä toimintoja. Aluksi kuparimalmia rikastetaan paahtamalla tai vaahdottamalla. Vaahdotus on lähtöaineen kostuttamista kylvyssä, joka on täytetty nestemäisellä koostumuksella. Muodostaen ilmakuplia niihin osiin, joissa mineraalielementtejä on, ne liikkuvat ylöspäin näiden kuplien mukana. Tämän seurauksena kylvyn yläosa on täytetty kuparilla, jossa se sisältää jopa 35 %. Tämä jauhe muunnetaan sitten puhtaaksi kupariksi.

Hapetuspoltto on hieman erilainen. Tätä menetelmää käytettäessä kuparimalmi rikastuu, se sisältää suuren määrän rikkiä. Malmi kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, minkä jälkeen sulfidit hapetetaan ja rikin määrä malmin koostumuksessa vähenee, lähes kaksinkertaiseksi. Lisäksi malmi sulatetaan erikoisuuneissa ja saadaan rautaa ja kuparia sisältävä seos.

Tuloksena olevaa materiaalia on parannettava, tämä tehdään puh altamalla sisään vaakasuuntainen muuntaja ilman lisäpolttoainetta. Tämän toimenpiteen jälkeen tapahtuu raudan ja sulfidin hapettumista. Tuloksena on kuparikupari, jonka kuparipitoisuus on jopa 91 %. Se on valmistettu metallin entistä parempaa puhdistamista vartenpuhdistaminen poistamalla vieraat epäpuhtaudet kuparisulfaattiliuoksella. Tämän seurauksena kuparin määrä metallissa kasvaa ja saavuttaa 99,9%.

Vaihtoehtoinen tapa rikastaa kuparia

On toinenkin hyvä tapa rikastaa kuparia, se tehdään rikkihapolla tarvittavan metallin eristämiseksi.

Tuloksena on ratkaisu, josta myöhemmin uutetaan kuparimalmeja, kultaa voidaan saada samalla tavalla. Tätä menetelmää käytetään tapauksissa, joissa kuparin läsnäolo malmin koostumuksessa ei ole niin suuri.

Saanko sulattaa kuparia kotona?

Saat olla epäröivä tämän tekemisessä, koska sinulla ei ole kaikkia kuparin syövytykseen tarvittavia kemikaaleja, mutta voit ottaa valmiin kuparitangon ja sulattaa sen. Kuparia löytyy yleensä paksuista johtimista, sähkömagneettisista keloista saman johdon muodossa sekä tietokoneen osissa.

Kuparin sulatus voidaan suorittaa korkeassa lämpötilassa, joten tässä tapauksessa tarvitset tulisijan - erityisen suljetun polttokammion, johon kaasu tulee korkeassa paineessa ja syttyy siellä, mutta samalla se ohjataan suuttimella, jotta lämpö ei mene tarpeettomasti seiniin.

Lopuksi

Toivomme, että luettuasi tämän artikkelin ymmärrät, kuinka tärkeää kuparin louhinta ja jalostaminen on. Emme suosittele sinua henkilökohtaisestikäytä kuvattuja peittausmenetelmiä sekä sulatusta, koska näissä tapauksissa voit aiheuttaa korjaamatonta haittaa terveydelle.