Месторождение в россии меди – Удоканское месторождение меди, добыча в России (производство)

Содержание

Удоканское месторождение меди, добыча в России (производство)

Медь известна человеку с древнейших времен, ее научились добывать и использовать для создания орудий, посуды украшений. Популярность этого металла сегодня обусловлена высокой электропроводимостью. Поэтому его используют в изготовлении кабелей, электропроводов, в промышленности, электротехнике.

Славянские украшения из меди

В России добыча меди осуществляется постоянно, не прекращаясь, открываются новые рудники, совершенствуются технологии обработки руды.

Геологические особенности добычи

Медь не содержится в земной коре в чистом виде, она является одной из составляющих руды. Выделяют несколько видов медьсодержащих минералов:

Халькозин

халькозин, его еще называют медным блеском, это минерал, в состав которого, кроме меди, входит сера, иногда серебро. Такая руда считается богатой, поскольку в ней содержится до 79% чистого металла.;
халькопирит – минерал, содержащий медь, железо и серу, это наиболее распространенная в природе руда, в основном все производство ведется на основе разработки халькопиритовых (колчеданных) месторождений;

куприт – это минеральная руда с самым высоким содержанием металла, но в природе встречается редко, а обнаружить месторождение считается большой удачей.

Поскольку добыча меди осуществлялась с древнейших времен месторождения заметно истощились. Если ранее считалось нормой содержание медной руды в почве свыше 5%, то сегодня активно разрабатываются рудники с содержанием от 0,5%.

Халькопирит

Это говорит не только об истощении породы, но и о высоких технологиях обработки руды и разнообразии способов обогащения, в результате чего из руды можно извлечь максимум металла.

География медных месторождений довольно обширна, они присутствуют на всех континентах. По подсчетам специалистов во всех разведанных на сегодняшний день местах можно добыть 5 миллиардов тонн. Это невысокий показатель, но он совсем не говорит об исчезновении металла.

Большую роль играет вторичная обработка меди. Этот металл легко поддаётся плавлению, его просто выделить из различных сплавов, поэтому широко развита отрасль переработки медных изделий.

Повторная плавка осуществляется с незначительными потерями, при этом затрачивается в несколько раз меньше ресурсов (трудовых, энергетических, материальных), чем при добыче.

Основные медные месторождения в России

Как это делается: добыча меди

По доказанным запасам металла в недрах России, она занимает 7 место, при этом имеет лишь 3% (20 миллионов тонн) от общего объема медных залежей. По объемам добычи Россия также на седьмом месте, но дает 4% от общемирового объема.

Экспорт меди из стран лидеров по добычи меди

Самые крупные месторождения сосредоточены в Таймырском административном округе, среди них активно разрабатываются:

Норильск-1;
Октябрьское;
Талнахское.

В приволжском и Уральском федеральных округах также имеются активные месторождения:

Учалинское;
Сибайское;
Гайское;
Юбилейное –недавно обнаруженное и на сегодняшний день его только готовят к разработке;
Подольское – имеет большие залежи медной руды – законсервировано и находится в государственном резерве.

Богата медью и Читинская область, здесь расположено одно из крупнейших месторождений не только в России, но и в мире – Удоканское месторождение. Здесь ежегодно добывают порядка 15 миллион тонн, но оно в данный момент разрабатывается не на полную мощность, причиной тому является отсутствие инфраструктуры.

Запасы меди

Нет хорошего транспортного сообщения, значительная удаленность от перерабатывающих и обогатительных заводов. В ближайшее время «Металлоинвест» – компания, владеющая правом разрабатывать Удоканское месторождение, планирует увеличить объемы добычи вдвое.

Экономический смысл в мероприятиях по созданию развернутой инфраструктуры есть – Удоканское месторождение представляет в большей части медные песчаники, которые имеют практически монометаллический состав с незначительными примесями серебра, что значительно упрощает процесс обогащения.

Глубина различных рудников страны

Талнахский рудник расположен в северо-западной части Сибирской платформы. Он также относится к крупнейшим месторождениям России по объемам медной руды, особенностью которой является постоянство состава с преобладанием халькопирита.

Медь извлекают из руды, сульфидов железа и меди

Добыча здесь осуществляется подземным способом, общая протяженность шахт составляет 12 км, а наибольшая ширина зафиксирована в 3,5 км. Параллельно с медью на этом месторождении добывают никель.

Одно из старейших месторождений в России, которое начали разрабатывать промышленным способом – Дегтярское. Оно расположено на Уральском хребте, в промышленной разработке с 1914 года, хотя разведано было еще в 1888 году.

В настоящее время разработка его приостановлена из-за невысокого содержания металла в руде, однако, по оценкам, медоносная руда здесь еще не выработана. Но поскольку разработка этого рудника ведется подземным способом, а он довольно дорогой, то в настоящий момент шахты не рентабельны.

Как осуществляется процесс добычи медной руды

В зависимости от того на какой глубине расположены залежи медной руды, процесс добычи может осуществляться разными способами: подземным и открытым.

Сплавы меди в различных местах добычи

Подземный предусматривает строительство шахт, которые глубоко уходят под землю, а их протяженность иногда достигает нескольких километров. Шахты оборудуются лифтами-клетями, осуществляющими доставку работников и техники под землю, а также служат подъемным механизмом для добытой руды на поверхность.

Под землей порода разрушается специальным буровыми механизмами, которые оснащены большими конусообразными шипами, они врезаются в почву, разрушая ее. Затем с помощью ковшей происходит забор породы и ее погрузка на транспортные средства.

Для обеспечения безопасной эксплуатации под землей создаются промежуточные станции для шахтеров, и наземные сооружения – вышки, которые обеспечивают работу лифтов. После доставки породы на поверхность ее направляют на обогатительные и перерабатывающие комбинаты.

Расположение медных рудников в мире

Открытый способ добычи используется, когда залежи расположены глубоко, до 400 — 500 метров. Вначале снимается верхний слой пустой породы, затем происходит выемка медной руды. Это достаточно твердый слой и для облегчения процесса применяют взрывные устройства.

Буровыми установками взрывчатка закладывается на определенную глубину, после осуществления взрыва, разрушенную породу грузят с помощью экскаваторов на самосвалы и вывозят из карьера. Недалеко от карьера располагается станции переработки руды, которую сюда доставляю самосвалы. Дальнейшая обработка горной породы осуществляется стандартным способом, который используется также и для руды, добытой подземным способом.

Как осуществляется производство меди

После добычи медной руды ее доставляют на обогатительный комбинат, где на первом этапе осуществляют ее дробление, поскольку иногда куски пород достигают одного метра. Происходит это на мощных дробильных аппаратах, которые способны обработать до 4 тысяч тонн породы в час.

Упрощенная схема переработки медной руды

Гирационная установка состоит из двух конусов, один из которых неподвижен, и имеет широкие плиты, выполненные из высокопрочной стали. На выходе из дробилки получается мелкофракционная руда, до 150 мм, которая затем направляется по конвейеру в рудное хранилище или на производство.

Дальнейшее обогащение меди включает еще два этапа измельчения в огромных мельницах, оттуда направляется во флотационные машины, которые имеют рабочий объем чаши до 300 м³. Здесь породу смешивают с водой и специальным реагентом, способствующим образованию пульпы – пены к которой прилипает металл, а пустая порода оседает.

Под воздействием потока воздуха пузырьки с металлическими частицами выдуваются из жидкости и направляются в промежуточный бункер, там они лопаются и металл оседает. Затем состав попадает в сгустители, где накапливается и сгущается до практически твердого вещества (до 65%), после этого направляется на фильтрацию и в прессовую установку.

По окончании цикла обогащения получается очищенная руда, которая своей консистенцией похожа на песок. Далее, производство осуществляется уже на металлургических заводах. Из подготовленной руды, которая все еще содержит большой процент серы (до 50%) и других металлов: золота, серебра, железа, необходимо с наименьшими потерями извлечь медь и драгоценные металлы.

Для этого используют пирометаллургический метод, который предусматривает три этапа:

Структура медной катанки

плавку на штейн:
конвертирование штейна;
электролитическое рафинирование.

Производство начинается с обжига руды в печах, при этом часть серы окисляется, а часть удаляется с газами. Штейн-плавка осуществляется при температуре до 1300^о, в результате получается два продукта – сплав железа с медью (штейн) и шлак.

После штейн направляется в конвертные установки, где жидкий сплав продувается сжатым воздухом, под таким воздействием образуется закись железа, которая взаимодействует со флюсом и удаляется из состава. В результате получается черновая медь, состав которой еще включает до 1,5% примесей (в основном остаются драгоценные металлы), их можно удалить электролитическим рафинированием.

Производство осуществляется в специальных ваннах, куда помещают катоды – тонкие листы чистой меди, аноды и сернокислую кислоту, выступающую электролитом. При подаче электрического тока частицы меди собираются на катоде, а золотые и серебряные оседают на дне, их называют шлам. На выходе получается чистейший металл с минимальной долей примесей – до 0,05%.

Видео: Рейтинг Баженова — добыча меди

ecology-of.ru

Крупнейшее медное месторождение в России

Медь — один из первых металлов, который стал широко использоваться человеком.

Легкоплавкость меди сделала ее первым металлом, выплавляемым человеком. Она стала основой зарождающейся металлургии сплавов, создав орудия Бронзового века. Столетия спустя высокая электропроводность меди сделала ее главным материалом при изготовлении электрических проводов и генераторов. Она сделала возможной вторую промышленную революцию, заложив основы электротехники.

Михеевское месторождение медно-порфировых руд в Челябинской области — одно из крупнейших медных месторождений в России: международной независимой аналитической консультационной группой CRU «Михеевское» включено в число 50 крупнейших медных месторождений мира.

36 фото

Фотографии и тест Evgeny Golovach

1. В настоящее время, есть технологии которые позволяют извлекать медь из руды с содержанием – 0,4%! Делают это так.

2. Карьер.

3. Медно-порфировые руды здесь содержат медь, золото, серебро.

4. Содержание металлов в руде низкое, поэтому для эффективной работы требуются большие объемы переработки. Эксплуатационные запасы руды на месторождении достигают 400 млн тонн.

На месторождении построен один из самых больших в России медных горно-обогатительных комбинатов по переработке до 18 млн тонн медной руды в год.

Горный взрыв.

5. Для разрыхления горной массы буровые установки бурят скважины, куда закладывается взрывчатое вещество.

6. После взрыва экскаваторы начинают погрузку руды в самосвалы

7. Огромные карьерные экскаваторы Komatsu PC4000 с объемом ковша 22 куб.м — надежные, высокопроизводительные и эффективные — добывают медную руду из карьера.

9. Самосвалы Komatsu транспортируют крупные куски руды до 1 м в диаметре к дробильному комплексу, расположенному в карьере на отметке 220 м, а также складируют пустую породу в отвалах. Бульдозеры сгребают отвальные породы, очищая территорию и формируя отвалы.

10. Очень впечатляет, когда мимо тебя проносится махина весом более 300 тонн на скорости 50 км/ч!

11. Разрыхлённую породу, огромные машины привозят на «Гирационную дробилку» производительностью 4 тысяч тонн руды в час.

12. Разгрузка.

13. Самосвалы засыпают руду с двух сторон. После этого дробилка дробит породу на куски до 150 мм, для получения мелких фракц

14. Сброс ста восьмидесяти тонн руды в дробилку.

15. Гирационная дробилка состоит из двух конусов, между которыми происходит дробление продукта. Неподвижный конус имеет внутреннюю рабочую поверхность, облицованную плитами из износостойкой стали.

16. С дробилки руда поступает на движущийся конвейер длиной 1 414 м, который транспортирует ее на обогатительную фабрику.

17. Но, часть руды, засыпается в рудное хранилище.

18. На запасах руды из рудного склада, комбинат может работать трое суток.

19. Со склада руда с помощью пластинчатых питателей поступает сразу на два конвейера, которые ведут на обогатительную фабрику.

20. Руда проходит 2 стадии измельчения в огромных мельницах: сначала при помощи помольных шаров измельчается крупная руда, затем в трех дробилках додрабливается галечная руда.

21. Мельница.

22. Далее руда поступает в флотационные машины TankCell объёмом 300 куб.м производительностью 3 000 тонн/час — крупнейшие флотомашины в мире.

23. Фундамент флотационных машин.

24. Здесь получается пульпа.

25. Пульпа — взвесь частичек ценной руды и воды + флотационный реагент. Флотационный реагент, смачивает частички ценной руды, но не смачивает частички пустой породы. После смешения, в пульпу подаётся воздух. Воздушные пузырьки всплывая, цепляют на себя частички ценной руды.

Эта пена и несёт ценную руду.

Затем пульпа поступает в отстойник, где частички пустой породы оседают.

26. Когда частичка ценной руды, покрытая флотационным реагентом, встречается с пузырьком воздуха, вода не смачивая флотационный реагент, скатывается с поверхности частички. И частичка прикрепляется к пузырьку. Крупинки пустой породы, смачиваются водой и к пузырькам не прикрепляются. Воздушные пузырьки, вместе с ценной породой всплывают.

Процесс контролируется постоянно. Для ручного анализа пульпы, оператору необходимо 4-5 часов. Машина проводит эту операцию за минуты.

27. Цех флотационных машин.

28. Цикл замкнутый. По одним трубам идёт обогащённая руда, по другим отработанная порода. Пена с ценной рудой, сдвигается в приёмный бункер. Пузырьки лопаются и руда оседает в бункере.

19.

30.

31. Вся система контролируется тремя операторами.

32. Получившийся концентрат поступает в сгустители и сгущается до 60–65% твердого, после чего отправляется в прессы на фильтрацию.

33. Далее обогащённая руда, по консистенции похожая на песок, поступает на металлургический завод.

34. В конце пустая порода отгружается в хвостохранилище. Хвостохранилище имеет замкнутый цикл и вода после осветления снова подается на фабрику после
вторичного использования.

35. Был приятно удивлён, как работает это производство. Всё чётко и слаженно. Очень понравилась чистота и забота об экологии, что большая редкость.

36.

Везде, где можно, посажены деревья и кустарники. Смога и «выхлопа» нет. Воздух над комбинатом прозрачен. Я уезжал с сожалением, что много чего не успел отснять. Придётся напросится в гости еще раз.

Также смотрите «17% стали страны».

loveopium.ru

Добыча и запасы медной руды в мире

Металлы, находящиеся в подгруппе меди отличаются небольшой химической активностью, по этой причине они встречаются в виде химических соединений, а также самородками. Много веков назад медь можно было встретить лишь в виде сернистых соединений – халькопирита и халькозина. А все потому, что медь обладает высоким химическим сродством к сере. Большая часть первичных руд содержит медь в сульфидной форме – CuS.
С течением времени, особенно в условиях вулканической деятельности, при действии большого количества кислорода, сульфиды меди становились окислами. Самородки меди образовывались в природе вовремя сильного нагревания окисленной сернистой руды. К примеру, если окисленные минералы меди и сернистые руды залегали под толстым слоем горной породы, то их нагревали природные катаклизмы и земное тепло. В подобных природных «металлургических цехах» выплавлялись колоссальные объемы меди. На территории Северной Америки нашли самородок весом 420 тонн. Однако это редкость, самородной меди на планете примерно 1%.

Мировые месторождения меди

Много меди, как и прочих полезных ископаемых, расположено на дне океанов. На дне лежат скопления круглых камней, в которых находится примерно 0,5% меди. Согласно анализу геологов запасы медной руды в океане достигают 5 млрд. тонн.
Существует почти 250 минералов меди, однако лишь 20 из применяются в промышленности. В основным медным рудам относят:

халькозин — Cu₂S, который содержит 79,8% меди
халькопирит — CuFeS₂, в котором присутствует 30% меди. Эта руда составляет почти 50% всех месторождений меди
борнит — Cu₅FeS₄, содержит от 52 до 65% меди
ковеллин – CuS, содержит 64% меди.

По генетическим и промышленно-геологическим параметрам месторождения меди бывают:

стратиформными, которые включают медные сланцы и песчаники
колчеданными. К этой группе относится самородная и жильная медь
гидротермальными
магматическими, включающие самые распространенные руды медно-никелевого типа
карбонатовыми. В эту группу входят железомедные и карбонатитовые руды .

Запасы меди в мире

Наибольшее количество меди, примерно 65%, залегает на территории Северной и Южной Америке. Европейские государства имеют 15% ресурсов, азиатские — 11%, африканские- 4,5%.
Самые крупные подтвержденные запасы меди зафиксированы Чили. Там находится почти 20% мирового запаса. А в США — 12,7%. Помимо этих стран, меди много в Польше, Индонезии, Иране, Казахстане, Китае, Узбекистане, на Филиппинах, а также в Заире, Замбии, Бразилии, Канаде, Мексике, Панаме, Перу и Австралии. В каждом из этих государств по оценкам специалистов имеется около 10 млн. тонн.

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.

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.

mining-prom.ru

Месторождения меди в мире. Центры производства меди в России: характеристика, главные предприятия

Металлургический комплекс России — это обширная отрасль, включающая в себя предприятия, выплавляющие черные и цветные металлы. Последняя занимает очень важное место в экономике нашей страны. На сегодняшний день у нас насчитывается несколько центров цветной металлургии, которые осуществляют добычу, обогащение цветных руд, редких, а также благородных металлов.

Цветная металлургия занимается несколькими видами металлов — это основные или, так называемые, тяжелые. К ним и относится медь, легкие, малые, легирующие, благородные, редкие и рассеянные.

Более подробно остановимся на производстве меди. Центры производства меди сосредоточены в разных регионах нашей страны. Место размещения таких предприятий определяется рядом факторов, среди которых следует отметить:

сырье;
энергетический и топливный фактор;
потребители.

Главные медные центры России.

Медная руда в нашей стране добывается в разных регионах. Самые богатые месторождения руды расположены в Казахстане, хотя медь добывается и в других районах, например, богатые месторождения есть и на Урале. Стоит отметить, что Россия по добыче медной руды сегодня занимает первое место в мире.

Главные центры производства меди находятся на Урале. Этот регион занимает первое место по производству меди.

Медные предприятия чаще всего размещают рядом с рудниками. Сырьевой фактор является ключевым из-за низкого содержания концентратов в сырье. Сегодня производители меди широко используют в качестве сырья медные колчеданы, добываемые на месторождениях, расположенных в разных районах Урала. Поэтому и предприятия по производству меди также сконцентрированы в этом регионе, хотя в своей деятельности они используют и завезенные казахстанские руды. Имеет эта отрасль и свой сырьевой резерв в виде медистых песчаников, которые находятся в Восточной Сибири.

Чернову медь на Урале изготавливают такие предприятии, как Среднеуральский, Кировоградский, Красноуральский («Святогор»), Медногорский и Карабашский заводы. Рафинированием меди занимаются Верхнепыменский и Кыштымский заводы.

Всего на Урале работает 11 медных предприятий, которые производят 43 процента всей меди в России.

Предприятия Урала характеризуются и утилизацией отходов. Так, заводы в таких городах как Ревда, Кировоград и Красноуральск используют образующиеся в ходе производства сернистые газы для изготовления серной кислоты, которая в дальнейшем служит для производства удобрений.

Крупные центры медного производства находятся, не только на Урале, но и в других районах страны. В таблице показано, где расположены сырьевые и отраслевые центры.

Среднеуральский завод: характеристика.

Как упоминалось выше, Среднеуральский медный завод (СУМЗ) — один из главных центров выплавки меди в нашей стране. Располагается этот завод в городе Ревда, что в Свердловской области. СУМЗ относится к Уральской горно-металлургической компании, а также является членом промышленной палаты области.

На СУМЗ медь выплавляют из первичного сырья, которое берется с Дегтярского месторождения.

Среднеуральский медеплавильный завод имеет большой цех по выплавке меди, фабрику по обогащению, а также цехи ксантогенатов и серной кислоты. Также завод имеет ряд вспомогательных предприятий, которые занимаются обслуживанием нужд медеплавильного предприятия.

СУМЗ вырабатывает порядка ста тонн черновой меди ежегодно. Медные концентраты на этом заводе обрабатываются путем обжигания в печах «кипящего слоя», также применяется метод конвертирования и отражательной плавки огарка.

Продукция Серднеуральского завода поставляется на все крупные российские предприятия, работающие в металлургической, горно-обогатительной, химической отраслях и расположенные в разных регионах страны, а также за рубежом.

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».

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

cityshin.ru

Способы и места добычи меди

Медная руда — это природный минерал, состоящий из различных химических элементов. Составы, которые выгодно перерабатывать, должны включать 0,5–1% основного компонента. Другим важным элементом руды считается никель.

Месторождения на карте мира

Самые большие запасы руды расположены в Чили – 34% от общемировых. В США и Перу находится по 9% залежей ископаемого. На Восточную Сибирь, Урал и Кольский полуостров приходится 5% месторождений.

Мировые месторождения меди расположены на Африканском континенте, в Южной Америке, Канаде, Австралии. Из европейских стран ими наиболее богата Польша. Известны месторождения в Китае и Монголии.

Порфировые и жильные месторождения располагаются в Западном Тихоокеанском поясе, районах средиземноморья. Обладают ими Казахстан, Армения, Узбекистан.

Карта месторождений меди в мире

Разновидности медных руд

Классификация руды по генетическим и геологическим особенностям:

стратиформная — это песчаники и сланцы;
колчеданная – жильная медь и самородки;
гидротермальная — ее называют медно-порфировой формой;
скарновые породы;
магматические — эта руда содержит никель;
карбонатные — имеют железомедный и карбонатитовый состав.

Природные минералы, содержащие медь

Борнит. Сульфидная руда, ее состав определяет выражение Cu5FeS4. Различают два полиморфных вида – низкотемпературный и высокотемпературный. Температура плавления которых, соответственно, меньше или больше 228 градусов.

Существует ранний неустойчивый сульфид, легко разрушаемый водой и ветром. Другой тип – эндогенный, имеет непостоянный химический состав за счет примесей таких элементов как галенит, пирит, халькозин, халькопирит. Борнит называют пестрым колчеданом. Характеристика этих минералов зависит от их происхождения.

Халькопирит. Формулой CuFeS2 определяется его состав. Известен под названием медный колчедан. Относится к полиметаллическим. Может существовать в виде скарн и горных грейзенов.

Халькозин. Содержит 79,8% меди и 20,2% серы. Очень красивый, зеркальная поверхность имеет сероватый оттенок, бывает черным.

Существуют редкие ископаемые, содержащие элементы меди:

куприт (Cu2O), оксид, замечен среди месторождений малахита и самородков;
ковеллин, содержит 66,5% основного элемента и серу. Впервые найден в окружении вулкана Везувий. Добывается в США, Греции, Чили;
малахит. Камень, который применяется для различных поделок. Полиметаллическая руда. Нижний Тагил – место больших залежей этого минерала;
азурит. Это лазурь, камень синего цвета. Основные места его добычи – Африка, Австралия, Англия, Балканские страны. Залегает вблизи сульфидных месторождений.

Медно-порфировые формы включают молибден, золото, халькопирит, пирит. Их находят в залежах небогатых горных пород. Имеют форму прожилковых вкраплений штокверкового типа.

Способы добычи минерала

В России расположены залежи типа сланцев и песчаника. Здесь имеют место медноколчеданная, медно-никелевая и медно-порфировая формы. В горнодобывающей промышленности применяются различные методы извлечения ископаемых из недр земли.

В зависимости от глубины залегания, руда добывается открытым или закрытым методом. Существуют стандарты, которые определяют целесообразность глубины выработки слоев грунта, применение технологий, снижающих их затратность.

Технология работ включает следующее:

применение самоходной техники;
производство непосредственно извлечения руды;
заполнение материалами образовавшиеся пустоты, чтобы сделать дальнейшие работы безопасными.

При открытом способе ископаемые выбираются слоями, это обеспечивает их наиболее полное использование. Для карьеров большой глубины подойдет технология циклично-поточных работ, это зависит от особенностей залегания слоев.

Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых

При залегании пластов на глубине от 500 до 1000 м и глубже, удобен закрытый способ добычи меди. Для этого необходимы вибрационные механизмы, производится сплошная выемка породы и доставка ее на поверхность. Образовавшиеся под землей пустоты заполняют, для этого применяют футерованные резиной или базальтовой смолой трубы.

Промышленность по переработке полезных ископаемых экономически выгодно располагать в непосредственной близости к местам их добычи. Здесь же необходимо строить заводы по утилизации отходов после переработки. Это может способствовать выделению различных полезных продуктов. К примеру, переработка сернистого газа позволяет получить полезные удобрения с содержанием серы.

Технологии производства

Добытая руда имеет низкую концентрацию меди. Для получения одной тонны металла в среднем понадобится 200 тонн руды. Для его извлечения современная металлургическая промышленность применяет следующие технологии:

гидрометаллургическая;
пирометаллургическая;
электролиз.

Пирометаллургический метод обогащения породы использует для переработки халькопирит. Эта распространенная технология использует два этапа работы. Первое – окислительный обжиг, так называемая флотация. Получаемый черновой концентрат содержит 10–35% чистого вещества. Затем производят рафинирование меди и добавление купороса к раствору. В результате выделяют цветной металл почти стопроцентной чистоты.

При гидрометаллургическом способе происходит выщелачивание металла, затем добавляется серная кислота. В итоге получают раствор, в котором выделяется медь и различные металлы, могут быть драгоценные. Эта технология применима для производства меди из бедных пород.

Для окислительного обжига минералов с высоким содержанием серы нагревают руду до 700–8000 градусов, при этом количество серы уменьшается вдвое. Получается сплав сульфидов. Боковой обдув в конвекторе позволяет получить черновую медь 91%. Для более высокой чистоты металла происходит электролитическое рафинирование, получают 99% состав.

В промышленности этот элемент в чистом виде практически не применяется. Больше всего известны сплавы:

латунь – сплав с цинком;
бронза – с оловом;
различные баббиты – сплав со свинцом;
мельхиор – в состав добавлен никель;
дюраль – соединение с алюминием;
ювелирные сплавы, где добавляется золото в различных процентных соотношениях.

Области применения

Одной из областей применения является электротехническая промышленность. Кабели и электрические провода включают жилы из чистого металла, что увеличивает их электропроводность. Сплавы с никелем подходят для приборостроения, соединения с вольфрамом – это нити накаливания в лампочках.

Применение меди

Латунь применяется в пищевой и химической промышленности. В сельском хозяйстве медь используют как удобрение. Медный купорос известен садоводам, им обрабатывают растения для защиты от болезней и вредителей.

В строительстве такие сплавы просто незаменимы. Кровельное покрытие с образовавшейся на нем патиной имеет красивый вид и очень долговечно.

Медицинская промышленность не обходится без этого химического элемента. Широко используется в лекарствах.

В машиностроении из бронзы делают подшипники, теплообменники, различные конструктивные элементы механизмов. Металл используют в порошковой металлургии для изготовления фрикционных деталей.

Мировые запасы

Мировые подтвержденные запасы меди оцениваются в пределах от 654 млн. до 1600 млн.т.

Медь – цветной металл, который потребляется многими видами промышленности. Самой выгодной рудой для производства является борнит. Это обусловлено его высоким содержанием и большими залежами в мировых недрах. К добыче меди пригодны породы, содержащие ее 0,5–1%. Больше всего распространены руды с добавками никеля. Они составляют 90% всех медесодержащих ископаемых, экономически выгодных для горнодобывающей промышленности.

Крупнейшие месторождения меди расположены в Чили – 34% всех мировых запасов, что составляет 140 млн тонн.

Государства, имеющие самые крупные запасы в мире, это: США – 35 млн тонн, Индонезия – 35, Перу – 30, Австралия – 24, Китай – 26, Россия – 20.

Общемировые запасы медесодержащих руд оцениваются в 467 млн тонн. Геологи утверждают, что в мировом океане находится около 5 млрд тонн залежей такой руды.

Видео по теме: Добыча меди

promzn.ru

Медная руда – добыча меди, рафинирование, месторождения

Медь, активно используемая практически во всех отраслях промышленности, добывается из различных руд, самой распространенной из которых является борнит. Популярность этой медной руды объясняется не только высоким содержанием меди в ее составе, но и значительными запасами борнита в недрах нашей планеты.

Самородная медь

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.

В России добыча меди осуществляется преимущественно на месторождениях сланцевого и песчаного типа, в которых руда содержится в медноколчеданной, медно-никелевой и медно-порфировой формах.

Борнит

Природные соединения с содержанием меди

Чистая медь, которую собой представляют ее самородки, представлена в природе в очень незначительных количествах. В основном медь в природе присутствует в виде различных соединений, наиболее распространенными из которых являются следующие.

Борнит – минерал, получивший свое название в честь ученого из Чехии И. Борна. Это сульфидная руда, химический состав которой характеризует ее формула – Cu5FeS4. Борнит имеет и другие названия: пестрый колчедан, медный пурпур. В природе эта руда представлена в двух полиморфных видах: низкотемпературной тетрагонально-скаленоэдрической (температура меньше 228 градусов) и высокотемпературной кубически-гексаоктаэдрической (больше 228 градусов). Данный минерал может иметь различные виды и в зависимости от своего происхождения. Так, экзогенный борнит – это вторичный ранний сульфид, который очень неустойчив и легко разрушается при выветривании. Второй тип – эндогенный борнит – характеризуется непостоянством химического состава, в котором могут присутствовать халькозин, галенит, сфалерит, пирит и халькопирит. Теоретически минералы данных видов могут включать в свой состав от 25,5% серы, более 11,2% железа и свыше 63,3% меди, но на практике такое содержание этих элементов никогда не выдерживается.
Халькопирит – минерал, химический состав которого характеризуется формулой CuFeS2. Халькопирит, имеющий гидротермальное происхождение, раньше называли медным колчеданом. Наряду со сфалеритом и галенитом он входит в категорию полиметаллических руд. Данный минерал, который, кроме меди, содержит в своем составе железо и серу, формируется в результате протекания метаморфических процессов и может присутствовать в двух типах медных руд: контактово-метасоматического вида (скарны) и горные метасоматические (грейзены).
Халькозин – сульфидная руда, химический состав которой характеризуется формулой Cu2S. Такая руда содержит в своем составе значительное количество меди (79,8%) и серу (20,2%). Эту руду часто называют «медным блеском», что объясняется тем, что ее поверхность выглядит как отблескивающий металл, обладающий различными оттенками – от свинцово-серого до совершенно черного. В медесодержащих рудах халькозин выглядит как плотные или мелкозернистые включения.

Халькопирит

В природе встречаются и более редкие минералы, которые содержат в своем составе медь.

Куприт (Cu2O), относящийся к минералам оксидной группы, часто можно встретить в местах, где есть малахит и самородная медь.
Ковеллин – сульфидная порода, сформированная метасоматическим путем. Впервые этот минерал, содержание меди в котором составляет 66,5%, был обнаружен в начале позапрошлого столетия в окрестностях Везувия. Сейчас ковеллин активно добывают на месторождениях в таких странах, как США, Сербия, Италия, Чили.
Малахит – минерал, хорошо известный всем как поделочный камень. Наверняка все видели изделия из этого красивейшего минерала на фото или даже являются их обладателями. Малахит, который в России очень популярен, – это углекислая медная зелень или дигидрококскарбонат меди, относящийся к категории полиметаллических медесодержащих руд. Найденный малахит свидетельствует о том, что рядом есть месторождения других минералов, содержащих медь. В нашей стране крупное месторождение этого минерала находится в районе Нижнего Тагила, раньше его добывали и на Урале, но сейчас его запасы там значительно истощены и не разрабатываются.
Азурит – минерал, который из-за своего синего цвета также называют «медной лазурью». Он характеризуется твердостью 3,5–4 единицы, основные его месторождения разрабатываются в Марокко, Намибии, Конго, Англии, Австралии, Франции и Греции. Азурит часто сращивается с малахитом и залегает в тех местах, где поблизости расположены месторождения медесодержащих руд сульфидного типа.

Малахит

Технологии производства меди

Чтобы извлечь медь из минералов и руд, о которых мы говорили выше, в современной промышленности применяются три технологии: гидрометаллургическая, пирометаллургичекая и электролиз. Пирометаллургичекая методика обогащения меди, которая является самой распространенной, в качестве сырья использует халькопирит. Данная технология предполагает выполнение нескольких последовательных операций. На первом этапе производится обогащение медной руды, для чего используется окислительный обжиг или флотация.

Метод флотации основывается на том, что пустая порода и ее части, в которых содержится медь, смачиваются по-разному. При помещении всей массы породы в ванну с жидким составом, в котором формируются воздушные пузырьки, та ее часть, которая содержит в своем составе минеральные элементы, транспортируется этими пузырьками на поверхность, прилипая к ним. В итоге на поверхности ванны собирается концентрат – черновая медь, в котором данного металла содержится от 10 до 35%. Именно из такого порошкообразного концентрата и происходит дальнейшее получение чистой меди.

Несколько иначе выглядит окислительный обжиг, с помощью которого обогащают медные руды, содержащие в своем составе значительное количество серы. Данная технология предусматривает нагрев руды до температуры 700–8000, в результате которого сульфиды окисляются и содержание серы в медной руде уменьшается практически в два раза. После такого обжига обогащенную руду расплавляют в отражательных или шахтных печах при температуре 14500, в результате чего получают штейн – сплав, состоящий из сульфидов меди и железа.

Разлив меди по формам

Свойства полученного штейна следует улучшить, для этого его обдувают в горизонтальных конвертерах без подачи дополнительного топлива. В результате такого бокового обдува железо и сульфиды окисляются, оксид железа переводят в шлак, а серу – в SO2.

Черновая медь, которая получается в результате такого процесса, содержит до 91% данного металла. Чтобы сделать металл еще чище, необходимо выполнить рафинирование меди, для чего из него необходимо удалить посторонние примеси. Это достигается при помощи технологии огневого рафинирования и подкисленного раствора медного купороса. Такое рафинирование меди называют электролитическим, оно позволяет получить металл с чистотой 99,9%.

Существует еще и гидрометаллургический способ обогащения меди, который подразумевает выщелачивание металла при помощи серной кислоты. В результате такого выщелачивания получают раствор, из которого затем и выделяют медь и другие металлы, в том числе и драгоценные. Данная технология применяется для обогащения руд, которые характеризуются очень незначительным содержанием меди в своем составе.