Μεταλλεύματος χαλκού: εξόρυξη, διύλιση, κοιτάσματα και ενδιαφέροντα γεγονότα

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Ο χαλκός χρησιμοποιείται αρκετά ευρέως σε σχεδόν οποιαδήποτε από τις υπάρχουσες βιομηχανίες, ξεχωρίζει από μια ποικιλία μεταλλευμάτων επειδή έχει τη μεγαλύτερη ζήτηση. Το μετάλλευμα χαλκού είναι ένας φυσικός πόρος που προέρχεται από ένα μετάλλευμα που ονομάζεται βορνίτης και χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία. Μεγάλη ζήτηση για αυτό το μετάλλευμα εμφανίστηκε όχι μόνο λόγω της μεγάλης ποσότητας χαλκού στη σύνθεση, αλλά και λόγω των καλών αποθεμάτων βορνίτη στο έδαφος.

Καταθέσεις μεταλλεύματος χαλκού

Αυτό το μετάλλευμα είναι ένας συνδυασμός πολλών ορυκτών, όπου, εκτός από αυτό, υπάρχουν και άλλα χημικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένου του νικελίου. Τα μεταλλεύματα χαλκού είναι εκείνα όπου υπάρχει τόσος χαλκός που είναι προτιμότερο να εξορύσσεται με βιομηχανικές μεθόδους. Αυτή η απαίτηση καλύπτεται από τα μεταλλεύματα, όπου ο δείκτης χαλκού είναι 0,5–1%. Υπάρχουν πολλοί πόροι στη Γη που περιέχουν χαλκό, το 90% αυτών είναι μεταλλεύματα χαλκού-νικελίου.

Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα μεταλλευμάτων χαλκού στη Ρωσία βρίσκονται στο έδαφος της Ανατολικής Σιβηρίας, στιςΟυράλια και χερσόνησος Κόλα. Κάθε χώρα παράγει χαλκό με τον δικό της τρόπο. Μεγάλα κοιτάσματα μεταλλευμάτων χαλκού και κασσίτερου, εκτός από τη Ρωσία, υπάρχουν και σε άλλες χώρες, για παράδειγμα, στην Πολωνία, το Καζακστάν, τον Καναδά.

Οι κοιτάσματα μεταλλευμάτων χωρίζονται συνήθως σε ομάδες που διαφέρουν σε διάφορες ιδιότητες:

1. Stratiform, μια τέτοια ομάδα αποτελείται κυρίως από σχιστόλιθους και ψαμμίτες.
2. Τύπος πυρίτη, για παράδειγμα, φλέβας ή φυσικός χαλκός.
3. Υδροθερμικά μεταλλεύματα, που περιλαμβάνουν μεταλλεύματα χαλκού πορφυρίτη.
4. Πυριγενή μεταλλεύματα.
5. Τύπος μεταλλεύματος Skarn.
6. ανθρακικά μεταλλεύματα.

Στο έδαφος της Ρωσίας εξορύσσεται κυρίως χάλκινο μετάλλευμα αμμώδους ή σχιστόλιθου, περιέχει χαλκό σε διάφορες μορφές.

Φυσικές ενώσεις χαλκού

Ψήγματα καθαρού χαλκού στη Γη μας βρίσκονται σε μικρές ποσότητες. Εξορύσσεται κυρίως σε συνδυασμό με άλλα στοιχεία, εδώ είναι τα πιο διάσημα από αυτά:

1. Ο Βορνίτης είναι ένα ορυκτό που πήρε το όνομά του από τον Τσέχο επιστήμονα Born. Είναι θειούχο μετάλλευμα. Έχει και εναλλακτικές ονομασίες, όπως μοβ χαλκού. Εξορύσσεται σε δύο τύπους: χαμηλής θερμοκρασίας τετραγωνικό-σκαλονοεδρικό και κυβικό-εξαοκταεδρικό υψηλής θερμοκρασίας. Η διαφορά στους τύπους αυτού του υλικού εξαρτάται από την προέλευσή του. Ο εξωγενής βορνίτης είναι δευτερογενές πρώιμο σουλφίδιο, είναι ασταθές και υπόκειται σε καταστροφή όταν εκτίθεται στους ανέμους. Ο ενδογενής βορνίτης έχει μια αντικαταστάσιμη χημική ουσίασύνθεση, μπορεί να περιέχει διάφορα στοιχεία, για παράδειγμα, χαλκοκίτη και γαλένα. Θεωρητικά, η σύνθεση του βορνίτη μπορεί να περιλαμβάνει 11% σίδηρο και περισσότερο από 63% χαλκό, αλλά, δυστυχώς, αυτή η σύνθεση δεν διατηρείται στην πράξη.
2. Χαλκοπυρίτης - αυτός ο τύπος ορυκτού έφερε αρχικά το όνομα - πυρίτης χαλκού, προέρχεται από υδροθερμικά μέσα. Ο χαλκοπυρίτης ανήκει στην κατηγορία των πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων. Εκτός από χαλκό, αυτό το ορυκτό περιέχει σίδηρο και θείο. Σχηματίζεται ως αποτέλεσμα μεταμορφωτικών διεργασιών και υπάρχει στους μετασωματικούς τύπους μεταλλευμάτων χαλκού.
3. Χαλκοζίνη - αυτό το μετάλλευμα περιέχει μεγάλη ποσότητα χαλκού, σχεδόν 80%, το υπόλοιπο μέρος καταλαμβάνεται από θείο. Συχνά αυτός ο τύπος ονομάζεται αλλιώς λάμψη χαλκού, καθώς η επιφάνειά του μοιάζει με γυαλιστερό μέταλλο, που λαμπυρίζει σε πολλές αποχρώσεις. Στα μεταλλεύματα, ο χαλκοκίτης σχηματίζεται ως λεπτόκοκκο ή πυκνό έγκλειμα.
4. Cuprite - αυτό το ορυκτό ανήκει στην ομάδα των οξειδίων και προέρχεται από εκείνα τα μέρη όπου περιέχεται αυτοφυής χαλκός ή μαλαχίτης.
5. Covellin - ένα τέτοιο ορυκτό σχηματίζεται μόνο με μετασωματικό τρόπο. Περιέχει σχεδόν 67% χαλκό. Υπάρχει μεγάλο κοίτασμα μεταλλευμάτων χαλκού στη Σερβία, την Ιταλία και τις ΗΠΑ.
6. Ο Ο μαλαχίτης, ή, όπως λέγεται επίσης, μια διακοσμητική πέτρα, είναι πολύ δημοφιλής, είναι ένα χάλκινο ανθρακικό πράσινο. Εάν αυτό το ορυκτό βρίσκεται κάπου, σημαίνει ότι μπορούν να βρεθούν και άλλα κοντά, που περιέχουν χαλκό στη σύνθεσή τους.

Τεχνολογία χαλκού

ΓιαΠροκειμένου να ληφθεί χαλκός από τα παραπάνω, σήμερα χρησιμοποιούνται τρεις τεχνολογίες: ηλεκτρόλυση, υδρομεταλλουργία, πυρομεταλλουργία.

Ο Ο χαλκοπυρίτης λαμβάνεται ως πρώτη ύλη για την πυρομεταλλουργική μέθοδο λήψης χαλκού. Όταν χρησιμοποιείτε αυτήν την τεχνολογία, πρέπει να εκτελέσετε έναν ορισμένο αριθμό διαδοχικών ενεργειών. Αρχικά, το μετάλλευμα χαλκού επωφελείται με ψήσιμο ή επίπλευση. Επίπλευση είναι η διαβροχή της πρώτης ύλης σε ένα λουτρό γεμάτο με υγρή σύνθεση. Σχηματίζοντας φυσαλίδες αέρα σε εκείνα τα μέρη όπου περιέχονται ορυκτά στοιχεία, κινούνται προς τα πάνω μαζί με αυτές τις φυσαλίδες. Ως αποτέλεσμα, η κορυφή του λουτρού γεμίζει με blister copper, όπου περιέχει έως και 35%. Αυτή η σκόνη στη συνέχεια μετατρέπεται σε καθαρό χαλκό.

Η πυροδότηση οξείδωσης είναι λίγο διαφορετική. Κατά τη χρήση αυτής της μεθόδου, το μετάλλευμα χαλκού εμπλουτίζεται· περιέχει μεγάλη ποσότητα θείου. Το μετάλλευμα θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία, μετά την οποία τα σουλφίδια οξειδώνονται και η ποσότητα του θείου στη σύνθεση του μεταλλεύματος μειώνεται, σχεδόν δύο φορές. Περαιτέρω, το μετάλλευμα τήκεται σε ειδικούς φούρνους και λαμβάνεται ένα κράμα που περιέχει σίδηρο και χαλκό.

Το υλικό που προκύπτει πρέπει να βελτιωθεί, αυτό γίνεται με φύσημα σε οριζόντιο μετατροπέα, χωρίς να παρέχεται επιπλέον καύσιμο. Μετά από αυτή τη διαδικασία, εμφανίζεται η οξείδωση του σιδήρου και του σουλφιδίου. Το αποτέλεσμα είναι χαλκός blister, με περιεκτικότητα έως και 91% χαλκό. Για ακόμα μεγαλύτερο καθαρισμό του μετάλλου, κατασκευάζεταιδιύλιση, αφαιρώντας ξένες ακαθαρσίες, χρησιμοποιώντας διάλυμα θειικού χαλκού. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα του χαλκού στο μέταλλο αυξάνεται, φτάνει το 99,9%.

Ένας εναλλακτικός τρόπος εμπλουτισμού χαλκού

Υπάρχει ένας άλλος καλός τρόπος εμπλουτισμού του χαλκού, γίνεται με χρήση θειικού οξέος για να απομονωθεί το απαραίτητο μέταλλο.

Το αποτέλεσμα είναι ένα διάλυμα από το οποίο στη συνέχεια εξάγονται μεταλλεύματα χαλκού, με τον ίδιο τρόπο μπορεί να ληφθεί χρυσός. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις που η παρουσία χαλκού στη σύνθεση του μεταλλεύματος δεν είναι τόσο μεγάλη.

Μπορώ να μυρίσω χαλκό στο σπίτι;

Μπορεί να διστάζετε να το κάνετε αυτό, καθώς δεν έχετε όλα τα χημικά που χρειάζονται για να χαράξετε τον χαλκό, αλλά μπορείτε να πάρετε μια ράβδο χαλκού που είναι έτοιμη και να τη λιώσετε. Ο χαλκός βρίσκεται συνήθως σε χοντρά σύρματα, ηλεκτρομαγνητικά πηνία με τη μορφή του ίδιου σύρματος, καθώς και σε μέρη υπολογιστών.

Η τήξη του χαλκού μπορεί να πραγματοποιηθεί σε υψηλή θερμοκρασία, επομένως σε αυτή την περίπτωση θα χρειαστείτε μια εστία - έναν ειδικό θάλαμο καύσης κλειστού τύπου, στον οποίο εισέρχεται αέριο υπό υψηλή πίεση και αναφλέγεται εκεί, αλλά ταυτόχρονα κατευθύνεται από ένα ακροφύσιο έτσι ώστε η θερμότητα να μην βγαίνει άσκοπα στους τοίχους.

Κλείσιμο

Ελπίζουμε ότι αφού διαβάσετε αυτό το άρθρο θα καταλάβετε πόσο σημαντικό είναι να εξορύξετε και να βελτιώσετε τον χαλκό. Δεν το συνιστούμε ανεπιφύλακτα σε εσάς προσωπικάχρησιμοποιήστε τις μεθόδους τουρσί που περιγράφονται, καθώς και το λιώσιμο, καθώς σε αυτές τις περιπτώσεις μπορεί να προκαλέσετε ανεπανόρθωτη βλάβη στην υγεία σας.