Đồng ngày nay là một kim loại có nhu cầu bất thường và được sử dụng rộng rãi cả trong cuộc sống hàng ngày và trong công nghiệp. Trong tự nhiên, Cu có thể được tìm thấy ở cả trạng thái nguyên chất và ở dạng quặng. Có một số cách để khai thác và lấy đồng từ đá gốc. Tuy nhiên, chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Làm thế nào đồng được khai thác sẽ được thảo luận trong bài báo.
Một chút về lịch sử
Đồng thời cổ đại bắt đầu được con người khai thác và sử dụng lần đầu tiên ở khu vực nào, rất tiếc, các nhà khảo cổ học vẫn chưa thể tìm ra. Tuy nhiên, người ta biết chắc chắn rằng chính kim loại này đã được con người bắt đầu chế biến và sử dụng trong cuộc sống hàng ngày ngay từ đầu.
Đồng đã được con người biết đến từ thời kỳ đồ đá. Một số viên kim loại được các nhà khảo cổ học tìm thấy mang dấu vết của quá trình chế biến bằng rìu đá. Ban đầu, người ta sử dụng đồng chủ yếu để làm đồ trang trí. Đồng thời, những người trong thời cổ đại đã sử dụng riêng cốm của kim loại này do họ tìm thấy để sản xuất các sản phẩm như vậy. Sau đó, người ta học cách chế biến quặng chứa đồng.
Nhiều người thời cổ đại đã có ý tưởng về cách Cu được khai thác và chế biến. Rất nhiều bằng chứng đã được các nhà khảo cổ học tìm thấy. Sau khi con người học cách chế tạo hợp kim đồng và kẽm, thời kỳ đồ đồng bắt đầu. Trên thực tế, cái tên "đồng" đã từng được đặt ra bởi người La Mã cổ đại. Kim loại như vậy được đưa đến đất nước này chủ yếu từ đảo Síp. Đó là lý do tại sao người La Mã gọi nó là aes cyprium.
Vì kim loại này đã từng được con người sử dụng rất rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày, nên các công nghệ khai thác nó tất nhiên đã phát triển khá tiên tiến. Tổ tiên của chúng ta thu được đồng chủ yếu từ quặng malachit. Một hỗn hợp của vật liệu như vậy và than được đặt trong một bình đất và đặt trong một cái hố. Tiếp theo, khối lượng trong nồi được đốt cháy. Carbon monoxide tạo thành khử malachit thành đồng.
cổ phiếu trong tự nhiên
Đồng có thể được tìm thấy ở đâu trong tự nhiên ngày nay? Hiện tại, trầm tích của kim loại phổ biến này được phát hiện trên tất cả các lục địa trên Trái đất. Đồng thời, trữ lượng Cu được coi là thực tế không giới hạn. Các nhà địa chất trong thời đại của chúng ta đang tìm ra các mỏ đồng nguyên chất mới, cũng như các loại quặng có chứa nó. Ví dụ, vào năm 1950, trữ lượng kim loại này trên thế giới lên tới 90 triệu tấn. Đến năm 1970, con số này đã tăng lên 250 triệu tấn và đến năm 1998 - lên đến 340 triệu tấn. Hiện tại, người ta tin rằng trữ lượng đồng trên hành tinh là hơn 2,3 tỷ tấn.
Tiền gửi và phương pháp khai thác đồng nguyên chất
Như đã đề cập, ban đầu người ta sử dụng Củ bản địa trong cuộc sống hàng ngày. Tất nhiên, đồng nguyên chất như vậy được khai thác ngày nay. Cốm của kim loại này được hình thành trong vỏ trái đất là kết quả của quá trình ngoại sinh và nội sinh. Kho chứa đồng bản địa lớn nhất được biết đến trên hành tinh hiện nằm ở Hoa Kỳ, trong vùng Lake Superior. Ở Nga, đồng bản địa xuất hiện trong tiền gửi Udokan, cũng như ở một số nơi khác ở Transbaikalia. Ngoài ra, câu trả lời cho câu hỏi nơi có thể khai thác đồng ở Nga dưới dạng cốm là vùng Ural.
Trong tự nhiên, kim loại nguyên chất của giống này được hình thành trong vùng ôxy hóa các mỏ đồng sunfat. Thông thường, cốm đồng tự chứa khoảng 90-99%. Phần còn lại được chiếm bởi các kim loại khác. Trong mọi trường hợp, hai công nghệ chính đóng vai trò là câu trả lời cho câu hỏi đồng nguyên bản được khai thác như thế nào. Các mỏ như vậy, cũng như quặng, được phát triển bằng phương pháp mỏ kín hoặc lộ thiên. Trong trường hợp đầu tiên, các quy trình công nghệ như khoan và phá vỡ được sử dụng.
Cốm đồng có thể nặng nhiều. Con lớn nhất trong số chúng từng được tìm thấy trên Hồ Superior ở Hoa Kỳ. Trọng lượng của số cốm này khoảng 500 tấn.
Đồng được khai thác ở đâu ở Nga, chúng tôi đã tìm ra. Đây chủ yếu là Transbaikalia và Urals. Tất nhiên ở nước ta cũng đã tìm thấy những viên kim loại rất lớn bằng kim loại này vào các thời điểm khác nhau. Ví dụ, những mảnh đồng nặng tới vài tấn thường được tìm thấy ở Trung Ural. Một trong những viên cốm nặng 860 kg này hiện được lưu giữ ở St.Petersburg, trong Bảo tàng của Viện Khai thác.
Quặng đồng và tiền gửi của chúng
Hiện nay, việc thu nhận Cu được coi là hiệu quả về mặt kinh tế và khả thi ngay cả khi nó chứa ít nhất 0,3% trong đá.
Thông thường, để khai thác đồng bằng phương pháp công nghiệp trong tự nhiên, ngày nay người ta khai thác các loại đá sau:
sinh ra quặng Cu 5 FeS 4 - sunfua, còn được gọi là quặng đồng màu tím hoặc pyrit loang lổ và chứa khoảng 63,3% Cu;
chalcopyrit CuFeS 2 - khoáng vật có nguồn gốc nhiệt dịch;
chalcosines Cu 2 S chứa hơn 75% đồng;
cuprites Cu 2 O, thường cũng được tìm thấy ở những nơi có mỏ đồng bản địa;
malachit, là đồng cacbonic.
Kho quặng đồng lớn nhất ở Nga nằm ở Norilsk. Ngoài ra, những loại đá như vậy được khai thác với số lượng lớn ở một số nơi ở Urals, ở Transbaikalia, ở Chukotka, ở Tuva và trên bán đảo Kola.
Quặng đồng được khai thác như thế nào
Có thể khai thác nhiều loại đá khác nhau có chứa Cu, cũng như đá cốm trên hành tinh này bằng hai công nghệ chính:
đóng cửa;
mở.
Trong trường hợp đầu tiên, các mỏ được xây dựng tại mỏ, chiều dài của chúng có thể lên tới vài km. Để di chuyển công nhân và thiết bị, các đường hầm dưới lòng đất như vậy được trang bị thang máy và đường ray xe lửa. Việc nghiền đá trong mỏ được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt có gai. Việc lấy quặng đồng và tải nó để vận chuyển lên đỉnh được thực hiện bằng xô.
Nếu các mỏ nằm cách bề mặt trái đất không quá 400-500 m, thì việc khai thác chúng được thực hiện theo phương pháp mở. Trong trường hợp này, lớp đá phía trên đầu tiên được lấy ra khỏi hiện trường bằng các thiết bị nổ. Hơn nữa, quặng đồng dần dần bị loại bỏ.
Các phương pháp lấy kim loại từ đá
Đồng được khai thác như thế nào, hay nói đúng hơn là quặng chứa nó như thế nào, chúng tôi đã tìm ra. Nhưng làm thế nào để bản thân Cu có thể được lấy tại các doanh nghiệp sau đó?
Có ba cách chính để chiết xuất đồng từ đá:
điện phân;
luyện kim;
thủy luyện kim.
Phương pháp tuyển nổi luyện kim
Công nghệ này thường được sử dụng để phân lập đồng từ các loại đá có chứa 1,5-2% Cu. Vật liệu này được làm giàu bằng phương pháp tuyển nổi. Trong đó:
quặng được nghiền kỹ thành bột mịn nhất;
trộn nguyên liệu thu được với nước;
thuốc thử tuyển nổi đặc biệt, là các chất hữu cơ phức tạp, được thêm vào khối lượng.
Thuốc thử tuyển nổi bao phủ các hạt nhỏ của các hợp chất đồng khác nhau và tạo ra khả năng không thấm ướt cho chúng.
Ở giai đoạn tiếp theo:
chất tạo bọt được thêm vào nước;
truyền một luồng không khí mạnh qua hệ thống treo.
Kết quả là, các hạt khô nhẹ của hợp chất đồng dính vào bọt khí và nổi lên trên. Bọt có chứa chúng được thu thập, vắt kiệt nước và làm khô kỹ lưỡng. Kết quả là, thu được một chất cô đặc, từ đó Cu thô sau đó được cô lập.
Đồng được khai thác từ quặng như thế nào: Hưởng lợi bằng cách rang
Phương pháp tuyển nổi được sử dụng khá thường xuyên trong công nghiệp. Nhưng đôi khi công nghệ rang cũng được sử dụng để làm giàu quặng đồng. Kỹ thuật này thường được sử dụng nhất đối với quặng có chứa một lượng lớn lưu huỳnh. Trong trường hợp này, vật liệu được làm nóng trước đến nhiệt độ 700-8000 ° C. Kết quả là, các sulfua bị oxy hóa với sự giảm hàm lượng lưu huỳnh trong đá.
Ở giai đoạn tiếp theo, quặng được điều chế theo cách này được nấu chảy trong các lò trục ở nhiệt độ 14500 ° C. Cuối cùng, khi sử dụng công nghệ này, chất mờ sẽ thu được - một hợp kim của đồng và sắt. Hơn nữa, kết nối này được cải thiện bằng cách thổi vào các bộ chuyển đổi. Kết quả là oxit sắt chuyển thành xỉ và lưu huỳnh thành SO4.
Thu được đồng nguyên chất: điện phân
Khi sử dụng phương pháp tuyển nổi và rang, thu được đồng dạng vỉ. Trên thực tế, một vật liệu như vậy chứa khoảng 91% Cu. Để có được đồng tinh khiết hơn, đồng thô được tinh chế thêm.
Trong trường hợp này, các tấm cực dương dày lần đầu tiên được đúc từ đồng nguyên sinh. Thêm nữa:
thu thập một dung dịch đồng sunfat trong bồn tắm;
treo các tấm cực dương trong phòng tắm;
những tấm đồng nguyên chất mỏng được dùng làm cực âm.
Trong quá trình phản ứng điện phân, đồng bị hòa tan ở cực dương và kết tủa ở cực âm. Các ion đồng chuyển động về phía catot, lấy electron từ nó và truyền vào nguyên tử Cu + 2 + 2e?> Cu.
Đồng sunfat thu được bằng cách oxi hóa chậm quặng sunfua bằng oxi thành đồng sunfat CuS + 2O 2> CuSO 4. Sau đó, muối được rửa trôi với nước.
Phương pháp luyện kim thủy lực
Trong trường hợp này, axit sunfuric được sử dụng để lọc và làm giàu đồng. Kết quả của phản ứng sử dụng công nghệ này, thu được dung dịch bão hòa với Cu và các kim loại khác. Đồng sau đó được phân lập khỏi nó. Sử dụng kỹ thuật này, ngoài đồng dạng vỉ, có thể thu được các kim loại khác, kể cả kim loại quý. Trong mọi trường hợp, công nghệ này thường được sử dụng nhất để tách Cu từ các loại đá không quá giàu Cu (dưới 0,5%).
Đồng tại nhà
Do đó, việc tách kim loại này khỏi quặng bão hòa với nó là một quá trình tương đối đơn giản về mặt công nghệ. Do đó, một số quan tâm đến cách khai thác đồng tại nhà. Tuy nhiên, sẽ rất khó để lấy được kim loại này từ quặng, đất sét,… bằng chính tay của bạn mà không có thiết bị đặc biệt.
Ví dụ, một số quan tâm đến cách khai thác đồng từ đất sét bằng chính tay của họ. Thật vậy, trong tự nhiên có những mỏ vật liệu này cũng rất giàu Cu. Tuy nhiên, thật không may, không có công nghệ đã được chứng minh để thu được đồng từ đất sét tại nhà.
Với bàn tay của chính mình, bạn có thể cố gắng cô lập kim loại này ở nhà, có lẽ chỉ từ đồng sunfat. Để làm được điều này, trước tiên chất sau phải được hòa tan trong nước. Tiếp theo, bạn chỉ cần đặt một số vật bằng sắt vào hỗn hợp thu được. Sau một thời gian, phần sau - do kết quả của phản ứng thay thế - sẽ được bao phủ bởi một lớp đồng, sau đó có thể dễ dàng làm sạch.
Trước khi vứt bỏ các thiết bị điện gia dụng cũ, bạn có thể thu lợi từ chúng theo nghĩa chân thực nhất của từ này. Hầu hết các thiết bị điện có chứa, có thể được giao rất lợi nhuận cho các điểm thu gom chuyên dụng. Tất nhiên, sẽ không thể kiếm được số tiền lớn chỉ bằng cách tháo dỡ các thiết bị hỏng hóc của riêng bạn, nhưng nếu bạn coi trọng vấn đề này và thu gom sắt vụn từ người thân, bạn bè và bãi rác, bạn có thể bổ sung đáng kể ngân sách gia đình.
Các nguồn chính của đồng.
Đồng là một trong những kim loại gia dụng phổ biến và đắt tiền nhất. Chính kim loại này đã thu hút sự chú ý của những người thu mua phế liệu hơn những loại khác, bởi giá thành cao và ứng dụng rộng rãi do đặc tính của nó.Ví dụ, một chiếc TV ống cũ có thể chứa các bộ phận bằng đồng với tổng trọng lượng lên đến 1,5 kg. Mọi thứ còn tệ hơn với những mẫu TV bán dẫn mới, tuy nhiên, chúng có thể thu tới 0,5 kg đồng. Một hàm lượng đồng tốt khác của cuộn dây và phụ tùng thay thế là tủ lạnh nén và động cơ điện, hàm lượng đồng trong đó đạt 1 kg. Nhưng thường thì các bộ phận bằng đồng ở bên trong hộp nhôm hoặc thậm chí tệ hơn bằng gang, liên quan đến việc sử dụng “máy xay” và việc khai thác phế liệu đồng trở nên phức tạp hơn rất nhiều.
Bạn có thể lấy đồng làm kim loại phế liệu và trong các thiết bị như: bộ khởi động, rơ le, bộ khởi động từ tính, phụ kiện cho đèn huỳnh quang. Sản lượng kim loại nguyên chất ở các bộ phận này không quá cao, nhưng do phân bố rộng rãi và được sử dụng rộng rãi nên chúng là nguồn phế liệu kim loại khá hấp dẫn.
Làm thế nào để thu thập đồng?
Để tối ưu hóa việc thu gom kim loại phế liệu, cần phải phát triển một thuật toán để thu gom các thiết bị chứa đồng, giao chúng đến nơi tháo dỡ, tự tháo dỡ và tất nhiên là giao chúng đến điểm thu gom. Các nguồn phế liệu đồng chính bao gồm các bãi rác, công trường xây dựng và nhà máy biến áp bị bỏ hoang. Nhà để xe có thể dùng làm nơi tháo lắp và cất giữ. Tất nhiên, bạn có thể thực hiện phân tích trực tiếp tại chỗ, nhưng đối với điều này, bạn sẽ phải liên tục mang theo tất cả các công cụ cần thiết bên mình, vì vậy tùy chọn này chỉ phù hợp nếu bạn có ô tô.Lấy đồng làm phế liệu là một nửa trận chiến. Điều quan trọng nhất là bán kim loại đã khai thác có lãi. Trong năm, giá phế liệu màu có thể dao động rất lớn, và vì mùa hè là mùa khai thác đồng chính nên việc giao hàng trong thời gian này là không mong muốn. Tốt hơn hết là nên cất giữ đồng đã khai thác cho đến mùa đông và đợi giá chấp nhận tăng lên, vì vậy bạn có thể thu lợi nhuận nhiều hơn khi bán đồng làm phế liệu.
Khai thác đồng có liên quan mật thiết đến công nghệ khai thác kim loại từ quặng và được thực hiện theo những cách hiệu quả về chi phí, có tính đến các chi tiết cụ thể của khoản tiền gửi.
Công nghệ sản xuất các sản phẩm bằng đồng.
Cơ sở khoáng sản để khai thác kim loại
Nguyên liệu để khai thác quặng đồng là các khoáng chất tạo thành tự nhiên, trong đó thành phần kim loại được chứa ở một lượng cần thiết để phát triển công nghiệp có lợi về kinh tế.
Nguyên liệu để khai thác quặng đồng.
Trầm tích quặng được thể hiện bằng các hợp chất silicat, cacbonat, sunfat, các ôxít được hình thành trong vùng ôxy hóa.
Trong số các loại khoáng sản đã được thăm dò để phát triển công nghiệp có:
- chalcopyrit;
- chalcosine;
- bornite;
- cuprite;
- đồng bản địa;
- viêm xương;
- azurit;
- cubanite;
- malachite;
- amiăng trắng.
Trong quặng, nồng độ kim loại là 0,3–5%, và trong khoáng sản, chỉ số nồng độ là 22–100% (kim loại bản địa). Các mỏ đồng có mối quan hệ di truyền với các thành phần có giá trị khác được khai thác như các nguyên tố hóa học bổ sung cho quá trình chính.
Các thành phần liên kết bao gồm:
- platanoids;
- bạc;
- vàng;
- kể lể;
- gali;
- molypden;
- bitmut;
- niken;
- titan;
- kẽm.
Quặng để chiết xuất đồng có chứa asen, antimon, ít thường là thủy ngân. Tùy thuộc vào loại nguyên tố hóa học liên kết, các loại trầm tích được phân biệt, trong đó các loại trầm tích chính là:
- đồng niken;
- đồng pyrit;
- đá sa thạch đồng và đá phiến sét;
- đồng porphyr.
Trầm tích skarn của kim loại và thạch anh-sunfua có tầm quan trọng thấp hơn. Trong tương lai, các nốt ferromangan nằm trong lớp trầm tích dưới đáy Đại dương Thế giới được coi là nguyên liệu thô cho công nghiệp sản xuất kim loại.
Phương pháp khai thác
Đồng được khai thác như thế nào trong các mỏ quặng? Nồng độ kim loại thấp trong đá cung cấp cho quá trình xử lý một lượng lớn vật liệu. Để thu được một đơn vị khối lượng kim loại cần luyện 200 đơn vị quặng.
Đồng, chủ yếu được khai thác trong mỏ lộ thiên, nằm ở độ sâu lên đến 1000 m. Độ sâu của mỏ lộ thiên lên tới 150–300 m và trong một số trường hợp lên đến 600 m. Tiền gửi ở độ sâu lên đến đến 1000 m được khai thác dưới lòng đất.
Chế biến quặng để tìm đồng.
Các tiêu chuẩn nhất định quy định tính hiệu quả của việc phát triển sâu hơn để khai thác nguyên liệu thô quặng. Điều này là do công nghệ khai thác, chi phí bổ sung và giảm năng suất thiết bị làm tăng chi phí nguyên vật liệu.
Vì vậy, phương pháp mở được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim có đặc điểm là tổn thất không đáng kể trong quá trình phát triển. Mặc dù cũng có những bất lợi liên quan đến việc lưu trữ đá thải.
Ví dụ, vào năm 2013, một trận lở đất đã xảy ra tại mỏ Kennecott Utah Copper Bingham Canyon ở Hoa Kỳ. Độ sâu của mỏ đá Bingham Canyon là khoảng 1 km, và đường kính khoảng 4 km. Quặng đã được khai thác ở đây trong 150 năm.
Việc vận chuyển nguyên liệu đến nơi chế biến được thực hiện bằng xe có tải trọng 231 tấn, các công nhân khai thác đã được cảnh báo về hiện tượng nguy hiểm và sẵn sàng cho diễn biến của sự cố. Bức tường của mỏ đá di chuyển với tốc độ vài inch mỗi ngày, và những nỗ lực nhằm gia cố nó không mang lại kết quả như mong muốn.
Điều kiện khai thác nguyên liệu thô cần sử dụng công nghệ phát triển tuần tự bằng cách sử dụng:
- thiết bị tự hành;
- tiến hành công việc trong quá trình khai thác nguyên liệu thô;
- đánh dấu bằng vật liệu đặc biệt của không gian khai thác cho mục đích an toàn của sự phát triển hơn nữa.
Mỗi quy trình công nghệ giúp giảm tổn thất trong quá trình khai thác mỏ, cải thiện hiệu suất sản xuất quặng.
Khi tuyển quặng theo từng lớp đảm bảo sử dụng hết trữ lượng. Trong điều kiện của các mỏ đá sâu, công nghệ dòng chảy tuần hoàn được sử dụng, có tính đến các đặc thù của sự xuất hiện quặng.
Công nghệ khai thác kim loại
Để tách đá không chứa thành phần có giá trị, phương pháp tuyển nổi được sử dụng. Chỉ một lượng nhỏ nguyên liệu thô có chứa đồng ở nồng độ cao mới được nấu chảy trực tiếp. Luyện kim loại bao gồm một quá trình phức tạp, bao gồm các hoạt động sau:
- đốt cháy;
- cầu chì;
- chuyển đổi;
- cháy và tinh luyện điện phân.
Sự nóng chảy của nguyên liệu.
Trong quá trình rang nguyên liệu thô, các sulfua và tạp chất có trong nó chuyển thành oxit (pyrit biến thành oxit sắt). Các khí thoát ra trong quá trình rang có chứa oxit lưu huỳnh và được sử dụng để sản xuất axit.
Các oxit kim loại, được hình thành do ảnh hưởng của độ dốc nhiệt độ lên đá, được tách ra dưới dạng xỉ trong quá trình nung. Sản phẩm lỏng thu được bằng cách nấu chảy lại được chuyển đổi.
Các thành phần có giá trị được chiết xuất từ đồng vỉ và các tạp chất có hại được loại bỏ bằng phương pháp luyện lửa và các kim loại khác bằng cách bão hòa hỗn hợp lỏng với oxy, sau đó đổ vào khuôn. Các vật đúc được sử dụng làm cực dương cho quá trình điện phân luyện đồng.
Nguyên liệu thô, có chứa đồng và niken, được làm giàu theo sơ đồ tuyển nổi chọn lọc để thu được kim loại cô đặc. Quặng sắt-đồng bị tách từ tính.
Quặng cát kết và đá phiến sét, đá mạch và kim loại bản địa được xử lý để chiết xuất đồng cô đặc. Làm giàu được thực hiện theo phương pháp trọng trường.
Phương pháp tuyển nổi được sử dụng cho các loại quặng đã được trộn lẫn và oxy hóa, nhưng phương pháp hóa học và lọc vi khuẩn được sử dụng phổ biến hơn.
Việc làm giàu quặng có hàm lượng đồng thấp có thể được thực hiện bằng phương pháp luyện kim thủy luyện, bao gồm rửa trôi đồng bằng axit sunfuric. Từ dung dịch thu được là kết quả của quá trình này, đồng và các kim loại liên quan, bao gồm cả những kim loại quý, được phân lập.
Quặng đồng phổ biến nhất trên hành tinh của chúng ta là bornite. Nhưng bên cạnh đó, đồng cũng được khai thác từ các loại quặng khác, điều này chúng ta sẽ thảo luận trong khuôn khổ bài viết này.
1
Bởi loại quặng này có nghĩa là sự tích tụ các khoáng chất trong đó có đồng với số lượng được coi là phù hợp để chế biến nó cho các mục đích công nghiệp. Chỉ số được chấp nhận chung về tính hợp lý của việc phát triển tiền gửi được coi là tình hình khi đồng tích lũy trong đó ít nhất là 0,5-1%.
Đồng thời, khoảng 90% trữ lượng kim loại này trên trái đất được tìm thấy trong quặng không chỉ chứa đồng, mà còn chứa các kim loại khác (ví dụ, niken).
Khai thác đồng quy mô lớn ở Nga được thực hiện ở Đông Siberia, Ural và bán đảo Kola. Các mỏ kim loại này lớn nhất có mặt ở Chile (theo các chuyên gia - khoảng 190 triệu tấn). Các quốc gia khác tham gia vào việc phát triển các loại quặng này bao gồm Mỹ, Zambia, Kazakhstan, Ba Lan, Canada, Zaire, Armenia, Congo, Peru, Uzbekistan. Tổng cộng, tổng trữ lượng đồng của hành tinh trong các mỏ đã được thăm dò là khoảng 680 triệu tấn.
Tất cả các mỏ đồng thường được chia thành sáu nhóm di truyền và chín loại địa chất công nghiệp:
- nhóm địa tầng (đá phiến đồng và đá sa thạch);
- pyrit (đồng bản địa, dạng mạch và đồng-pyrit);
- thủy nhiệt (quặng đồng porphyr);
- magma (quặng đồng-niken);
- skarn;
- cacbonat (sắt-đồng và loại cacbonatit).
Ở nước ta, việc khai thác đồng chủ yếu được thực hiện trên đá phiến sét và sa thạch cốc, từ quặng đồng pyrit, đồng-niken và đồng-porphyr.
2
Trong tự nhiên, đồng hiếm khi được tìm thấy ở dạng nguyên bản của nó. Thông thường, nó "ẩn" trong các hợp chất khác nhau. Nổi tiếng nhất trong số họ là những điều sau đây:
3
Các khoáng chất đồng khác ít phổ biến hơn nhiều, trong số đó là những loại sau:
4
Kim loại này, có đặc tính (ví dụ, cao) dẫn đến nhu cầu rộng rãi của nó) được lấy từ các khoáng chất và quặng được chúng tôi mô tả theo ba cách - luyện kim, luyện kim và điện phân. Phổ biến nhất là công nghệ luyện kim, sử dụng khoáng chất chalcopyrit làm nguyên liệu. Sơ đồ chung của quá trình luyện kim bao gồm một số hoạt động. Đầu tiên trong số này là làm giàu quặng đồng bằng cách nung hoặc tuyển nổi oxy hóa.
Phương pháp tuyển nổi dựa trên sự khác biệt giữa đá thải có thể thấm ướt và các hạt chứa đồng. Do đó, một số nguyên tố khoáng dính (có chọn lọc) vào các bọt khí và được chúng vận chuyển lên bề mặt. Một công nghệ đơn giản như vậy có thể tạo ra một dạng cô đặc dạng bột, trong đó hàm lượng đồng thay đổi từ 10 đến 35 phần trăm.
Phương pháp rang oxy hóa (đừng nhầm lẫn với) thường được sử dụng hơn khi nguyên liệu thô ban đầu chứa lưu huỳnh với số lượng lớn. Trong trường hợp này, quặng được nung ở nhiệt độ 700-800 độ, dẫn đến quá trình oxy hóa các sulfua và làm giảm hàm lượng lưu huỳnh 2 lần. Sau đó, nấu chảy được thực hiện cho mờ (một hợp kim với sắt và đồng sunfua thu được trong lò âm vang hoặc lò nung trục) ở nhiệt độ 1450 độ.
Đồng mờ, thu được sau tất cả các hoạt động này, được thổi trong các bộ chuyển đổi ngang mà không cần cung cấp thêm nhiên liệu (các phản ứng hóa học cung cấp nhiệt cần thiết cho quá trình) với thổi phụ để oxy hóa sắt và sunfua. Lưu huỳnh tạo thành được chuyển thành SO2 và các ôxít thành xỉ.
Kết quả là, cái gọi là đồng đen ra khỏi bộ chuyển đổi, trong đó hàm lượng kim loại xấp xỉ 91%. Sau đó, nó được làm sạch bằng cách sử dụng tinh chế lửa (loại bỏ các tạp chất không cần thiết) và một dung dịch axit hóa vitriol (đồng). Làm sạch như vậy được gọi là điện phân, sau đó hàm lượng đồng đạt 99,9%.
Với phương pháp luyện kim thủy luyện, sản xuất đồng thu được bằng cách rửa kim loại bằng axit sunfuric (một dung dịch rất yếu) và tách đồng và các kim loại quý khác ra khỏi dung dịch thu được. Kỹ thuật này được khuyến khích để làm việc với các loại quặng cấp thấp.
Đang tải...