तांबा कहां और कैसे मिलेगा. तांबे के खनन के लिए तांबा अयस्क एक प्राकृतिक कच्चा माल है। तांबे का खनन कैसे किया जाता है?

तांबे का अयस्कखनिजों का एक यौगिक है जिसमें तांबा इसके आगे के प्रसंस्करण और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग के लिए पर्याप्त मात्रा में मौजूद होता है। उत्पादन में, कम से कम 0.5-1% धातु सामग्री वाले समृद्ध अयस्क का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

ताँबा- सुनहरे-गुलाबी रंग का एक प्लास्टिक तत्व। खुली हवा में, धातु तुरंत ऑक्सीजन फिल्म से ढक जाती है, जो इसे एक विशिष्ट लाल-पीला रंग देती है।

विशेषता गुण:संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापीय और विद्युत चालकता।

साथ ही तत्व उच्च होता है जीवाणुरोधी गुण, इन्फ्लूएंजा वायरस और स्टेफिलोकोसी को नष्ट कर देता है।

औद्योगिक परिसर में, तांबे का उपयोग अक्सर अन्य घटकों के साथ मिश्र धातुओं में किया जाता है: निकल, जस्ता, टिन, सोना, आदि।

अपनी कम प्रतिरोधकता के कारण, तांबे का उपयोग विद्युत क्षेत्र में बिजली केबलों और तारों के निर्माण के लिए सक्रिय रूप से किया जाता है। अच्छी तापीय चालकता इस धातु को कूलिंग रेडिएटर्स और एयर कंडीशनर में उपयोग करने की अनुमति देती है।

निम्नलिखित विनिर्माण क्षेत्र तांबे के बिना नहीं चल सकते:

• मैकेनिकल इंजीनियरिंग (विंडो लिफ्टर, बियरिंग्स);
• जहाज निर्माण (पतवारों और संरचनाओं की परत चढ़ाना);
• निर्माण (पाइप, छत और फेसिंग सामग्री, नलसाजी उपकरण, आदि)।

आभूषण उद्योग के लिए, सोने के साथ मिश्र धातुएं प्रासंगिक हैं, जो यांत्रिक शक्ति और घर्षण प्रतिरोध को बढ़ाती हैं।

विशेषज्ञ चिकित्सा संस्थानों (रेलिंग, दरवाजे, हैंडल, रेलिंग इत्यादि) में जीवाणुरोधी सतहों के रूप में धातु के बड़े पैमाने पर उपयोग की भविष्यवाणी करते हैं।

दिलचस्प! प्रसिद्ध स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी तांबे से बनी है। इसके निर्माण में लगभग 80 टन सामग्री की आवश्यकता हुई। वहीं नेपाल में इस धातु को पवित्र माना जाता है।

स्टेचू ऑफ़ लिबर्टी

तांबे के अयस्कों के समूह

सभी तांबे के अयस्कों को आम तौर पर नौ औद्योगिक-भूवैज्ञानिक प्रकारों में विभाजित किया जाता है, जो बदले में उत्पत्ति के अनुसार छह समूहों में विभाजित होते हैं:

स्तरीकृत समूह

इस समूह में तांबे की शैलें और बलुआ पत्थर शामिल हैं। इन सामग्रियों को बड़े भंडारों द्वारा दर्शाया जाता है। उनकी विशिष्ट विशेषताएं हैं: एक साधारण जलाशय आकार, उपयोगी घटकों का समान वितरण, सपाट सतह बिस्तर, खुली खनन विधियों के उपयोग की अनुमति।

पाइराइट समूह

इसमें देशी तांबा, शिरा और तांबा-पाइराइट यौगिक शामिल हैं। देशी धातु अक्सर अन्य ऑक्सीकृत खनिजों के साथ कॉपर सल्फाइड खदानों के ऑक्सीकरण क्षेत्रों में पाई जाती है।

कॉपर पाइराइट धातुएँ आकार और आकार में भिन्न होती हैं। अयस्क में मुख्य खनिज पाइराइट है; च्लोकोपाइराइट्स और स्फालेराइट भी मौजूद हैं।

शिरा अयस्कों को समावेशन के साथ शिरा संरचना की विशेषता होती है। ऐसे अयस्क, एक नियम के रूप में, पोर्फिरीज़ के संपर्क में होते हैं।

पोर्फिरी कॉपर (हाइड्रोथर्मल)

इन भंडारों में तांबे और मोलिब्डेनम के साथ सोना, चांदी, सेलेनियम और अन्य उपयोगी तत्व होते हैं, जिनकी उपस्थिति सामान्य से काफी अधिक होती है।

कॉपर-निकेल

जमाव शीट, लेंस के आकार, अनियमित और शिरा रूपों में प्रस्तुत किए जाते हैं। धातु में कोबाल्ट, प्लैटिनम समूह धातु, सोना इत्यादि के साथ मिश्रित एक विशाल बनावट होती है।

स्कर्न अयस्क

स्कर्न अयस्क चूना पत्थर और कैलकेरियस-टेरिजेनस चट्टानों में स्थानीय जमा हैं। वे छोटे आकार और जटिल आकारिकी की विशेषता रखते हैं। तांबे की सांद्रता अधिक है, लेकिन असमान है - 3% तक।

कार्बोनेट

इस समूह में लौह-तांबा और कार्बोनाइट अयस्क शामिल हैं। अब तक, इस प्रकार के तांबे का एकमात्र भंडार दक्षिण अफ्रीका में खोजा गया है। यह जटिल खदान क्षारीय चट्टान समूह से संबंधित है।

तांबा किस अयस्क से प्राप्त होता है?

दिलचस्प! तांबा प्रकृति में डली के रूप में बहुत कम पाया जाता है। आज तक, इस तरह की सबसे बड़ी खोज उत्तरी अमेरिका में 420 टन वजनी सोने की डली मानी जाती है।

तांबे के लगभग 250 प्रकार हैं, लेकिन उद्योग में केवल 20 प्रकार का उपयोग किया जाता है। उनमें से सबसे आम:

चाल्कोज़ीन

खनिजों का एक यौगिक जिसमें सल्फर (20%) और तांबा (80%) होता है। इसकी विशिष्ट धात्विक चमक के कारण इसे "तांबा चमक" कहा जाता है। अयस्क में काले या भूरे रंग की घनी या दानेदार संरचना होती है।

च्लोकोपीराइट

यह धातु हाइड्रोथर्मल मूल की है और स्कर्न्स और ग्रिसेन्स में पाई जाती है। बहुधा यह गैलेना और स्पैलेराइट के साथ बहुधात्विक अयस्क का हिस्सा होता है।

बोर्नाइट

प्रकृति में सल्फाइड वर्ग का एक सामान्य खनिज, तांबे के अयस्कों के मुख्य तत्वों में से एक। इसमें एक विशिष्ट नीला-बैंगनी रंग है। इसमें तांबा (63.33%), लोहा (11.12%), सल्फर (25.55%) और चांदी की अशुद्धियाँ शामिल हैं। यह घने, महीन दाने वाले द्रव्यमान के रूप में होता है।

तांबा अयस्क खनन के तरीके

खदान की गहराई के आधार पर धातु निष्कर्षण की खुली और बंद विधियों का उपयोग किया जाता है।

बंद (भूमिगत) खनन में कई किलोमीटर लंबी खदानें बनाई जाती हैं। खदानें श्रमिकों और उपकरणों को ले जाने के साथ-साथ खनिजों को सतह तक ले जाने के लिए लिफ्ट से सुसज्जित हैं।

भूमिगत, चट्टान को स्पाइक्स के साथ विशेष ड्रिलिंग उपकरण का उपयोग करके कुचल दिया जाना चाहिए। फिर अयस्क को एकत्र किया जाता है और बाल्टियों का उपयोग करके लोड किया जाता है।

खुली विधि तब प्रासंगिक होती है जब निक्षेप 400-500 मीटर की गहराई पर स्थित हों। सबसे पहले, अपशिष्ट चट्टान की ऊपरी परत को हटा दिया जाता है, जिसके बाद तांबे के अयस्क को हटा दिया जाता है। कठोर चट्टानों को प्राप्त करना आसान बनाने के लिए पहले इसे विस्फोटक उपकरणों से नष्ट किया जाता है।

तांबे के अयस्क खनन की खुली खदान विधि

तांबा उत्पादन की दो मुख्य विधियाँ हैं:

• पाइरोमेटालर्जिकल;
• हाइड्रोमेटालर्जिकल।

पहली विधि में धातु का अग्नि शोधन शामिल है और आपको सभी उपयोगी तत्वों के निष्कर्षण के साथ किसी भी कच्चे माल को संसाधित करने की अनुमति मिलती है। इस तकनीक का उपयोग करके खराब चट्टान से भी तांबा प्राप्त करना संभव है, जिसमें धातु की मात्रा 0.5% से कम है। दूसरी विधि का उपयोग, एक नियम के रूप में, केवल कम तांबे की सामग्री वाले ऑक्सीकृत या देशी अयस्क के प्रसंस्करण के लिए किया जाता है।

विश्व में तांबे के अयस्कों का खनन

तांबे की खदानें किसी विशिष्ट भौगोलिक क्षेत्र में केंद्रित नहीं हैं, बल्कि विभिन्न देशों में पाई जाती हैं। अमेरिका में, नेवादा और एरिज़ोना राज्यों में च्लोकोसाइट जमा विकसित किए जा रहे हैं। क्यूबा में कॉपर ऑक्साइड, क्यूप्राइट के भंडार आम हैं। पेरू में कॉपर क्लोराइड का खनन किया जाता है।

दुनिया में समृद्ध अयस्कों का लगभग कोई स्रोत नहीं बचा है; तांबे का खनन कई सौ वर्षों से किया जा रहा है, इसलिए सभी समृद्ध खदानें बहुत पहले ही विकसित हो चुकी हैं। उद्योग में निम्न श्रेणी के खनिजों (0.5% तांबे तक) का उपयोग करना आवश्यक है।

दिलचस्प! वैश्विक उत्पादन की दृष्टि से तांबा लोहे और एल्युमीनियम के बाद तीसरे स्थान पर है।

तांबा अयस्क भंडार एवं उत्पादन में अग्रणी देश

तांबे के अयस्कों से समृद्ध देशों की सूची में शामिल हैं: चिली, अमेरिका, चीन, कजाकिस्तान, पोलैंड, इंडोनेशिया, जाम्बिया। विश्व अयस्क उत्पादन में रूसी संघ की हिस्सेदारी 9% है (यह चिली और संयुक्त राज्य अमेरिका के बाद तीसरा स्थान है)। चिली खनिज भंडार में अग्रणी है, जिसमें दुनिया का 33% तांबा मौजूद है।

सबसे बड़ी खदानें हैं:

• चुक्विकामाता खदान (चिली)। विकास 100 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है, इस अवधि के दौरान 26 मिलियन टन धातु का विकास किया गया;

• एस्कोन्डिडा खदान (चिली)। खनन 1990 से किया जा रहा है;

• ग्रासबर्ग खदान (इंडोनेशिया)।

हाल ही में, पेरू (एंटामिना), ब्राज़ील (सलोबु) और कज़ाकिस्तान (नर्कज़गन) में बड़ी खदानों की खोज की गई।

विशेषज्ञों का कहना है कि आर्थिक रूप से व्यवहार्य तांबे की मात्रा 400 मिलियन टन से अधिक है। पूरी दुनिया में।

रूस में तांबा अयस्क खनन

रूस में तांबे के कच्चे माल के आधार की संरचना विश्व बाजार से काफी भिन्न है। इसमें मुख्य हिस्सा सल्फाइड कॉपर-निकल (40%) और पाइराइट (19%) खदानों का है। जबकि अन्य देशों में पोर्फिरी तांबे के भंडार और क्यूप्रस बलुआ पत्थरों की प्रधानता है।

रूस में तांबे के अयस्क का भंडार

रूस में तांबे के अयस्कों का खनन कहां किया जाता है, इस सवाल का जवाब देते हुए, सबसे पहले तैमिर ऑटोनॉमस ऑक्रग पर प्रकाश डाला जाना चाहिए। रूस में सभी तांबे के अयस्क भंडार का 60% से अधिक ओक्टेराब्स्की, तपखिनिंस्की और नोरिल्स्क जमा में केंद्रित है। लगभग एक तिहाई खनिज का खनन यूराल तांबा खनन क्षेत्र में किया जाता है।

चिता क्षेत्र में एक बड़ी उडोकन खदान की खोज की गई है, जो अविकसित परिवहन बुनियादी ढांचे के कारण अभी तक विकसित नहीं हुई है। विशेषज्ञ आंकड़ों के अनुसार, रूसी संघ में शोषित जमा 30 वर्षों से अधिक नहीं चलेगा।

तांबा सुनहरे-गुलाबी रंग की एक लचीली धातु है, जो अपने शुद्ध रूप में सोने या चांदी की डलियों की तुलना में प्रकृति में अधिक पाई जाती है। लेकिन तांबे का खनन मुख्य रूप से तांबे के अयस्कों - प्राकृतिक खनिज संरचनाओं - से किया जाता है। अधिकांश तांबा सल्फाइड अयस्कों में पाया जाता है। ऑक्सीकरण क्षेत्रों में, तांबा अधिकांश सिलिकेट, कार्बोनेट और ऑक्साइड में पाया जाता है। तांबा तलछटी चट्टानों में भी पाया जाता है: शेल्स और क्यूप्रस बलुआ पत्थर।

आधुनिक विज्ञान तांबे से युक्त 200 से अधिक खनिजों को जानता है। उद्योग में, सल्फेट्स से निकाली गई धातु का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जिसमें शामिल हैं:

• चाल्कोसाइट (79% तांबा);
• बोर्नाइट (65% तक);
• चाल्कोपीराइट, या कॉपर पाइराइट (लगभग 35%)।

कॉपर-निकल यौगिकों में तांबा भी पाया जाता है। उनमें से सबसे प्रसिद्ध क्यूबनाइट (45% तक तांबा) है। ऑक्सीकृत अयस्कों में से, यह क्यूप्राइट (88%), मैलाकाइट (58% तक), अज़ूराइट (56% तक) पर ध्यान देने योग्य है। कभी-कभी देशी ताँबे के भण्डार भी मिलते हैं।

तांबे के लक्षण एवं प्रकार

तांबा उन पहली धातुओं में से एक है जिसका उपयोग लोगों ने करना शुरू किया। रासायनिक प्रतीक Cu (क्यूप्रम) है। इस धातु में उच्च तापीय चालकता, संक्षारण प्रतिरोध और विद्युत चालकता है। तांबा कम तापमान पर पिघलता है, टांका लगाने के लिए उत्कृष्ट है, और धातु को काटना और संसाधित करना आसान है।

तांबे के कुछ यौगिक मनुष्यों के लिए जहरीले हो सकते हैं। पानी और भोजन में तांबे का उच्च स्तर यकृत और पित्ताशय की बीमारियों का कारण बन सकता है। तांबे के खनन के बाद बची खदानें विषाक्त पदार्थों का स्रोत बन जाती हैं। उदाहरण के लिए, पूर्व तांबे की खदान के गड्ढे में बनी बर्कले पिट झील को दुनिया की सबसे जहरीली झील माना जाता है। लेकिन तांबे के जीवाणुनाशक गुण अनुपातहीन रूप से अधिक हैं। यह सिद्ध हो चुका है कि तांबा इन्फ्लूएंजा वायरस से लड़ने में मदद करता है और स्टेफिलोकोसी को नष्ट करता है।

उद्योग में, तांबे का उपयोग शायद ही कभी अपने शुद्ध रूप में किया जाता है। निम्नलिखित मिश्रधातुओं का अधिक उपयोग पाया गया है:

• पीतल (तांबा और जस्ता का एक मिश्र धातु);
• कांस्य (टिन के साथ);
• बैबिट्स (सीसा के साथ);
• कप्रोनिकेल (निकल के साथ);
• ड्यूरल (एल्यूमीनियम के साथ);
• आभूषण मिश्र धातु (सोने के साथ)।

तांबे के भंडार और खनन

विश्व में तांबे का सबसे बड़ा भंडार चिली में स्थित है - एस्कोनिडा खदान। यहां देशी तांबे के विशाल भंडार की खोज की गई।

अन्य बड़ी जमाएँ:

• केवीना प्रायद्वीप (यूएसए, मिशिगन) पर खदानें;
• चिली में चुक्विकामाता खदान (प्रति वर्ष 600 हजार टन तक);
• बोलीविया में कोरोकोरो खदान;
• गुमीशेव्स्की खदान (मध्य यूराल, रूस) - अब ख़त्म हो चुकी है;
• लेविखा नदी की घाटी (मध्य उराल, रूस);
• गैब्रो मैसिफ़ (इटली)।

अमेरिकी भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण के अनुसार तांबे का सबसे बड़ा भंडार चिली का है। इसके बाद संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, पेरू और मैक्सिको आते हैं।

तांबे के खनन के तरीके:

• खुला;
• हाइड्रोमेटालर्जिकल - जब तांबे को सल्फ्यूरिक एसिड के कमजोर समाधान के साथ चट्टान से निकाला जाता है;
• पाइरोमेटालर्जिकल - इसमें कई चरण होते हैं (एकाग्रता, भूनना, मैट के लिए गलाना, शुद्ध करना और परिष्कृत करना)।

तांबे के अयस्कों का सावधानीपूर्वक रख-रखाव

तांबे के अयस्क एक गैर-नवीकरणीय संसाधन हैं, और इसलिए उनके विकास के लिए खनन विधियों और औद्योगिक प्रसंस्करण दोनों में सावधानीपूर्वक उपचार की आवश्यकता होती है।

उद्योग तेजी से प्राप्त संसाधनों की निरंतर मात्रा की मांग कर रहा है, जिससे उनकी क्रमिक कमी हो रही है। ऐसा करने के लिए, तेल, प्राकृतिक गैस जैसे अन्य गैर-नवीकरणीय संसाधनों के साथ-साथ तांबे के अयस्कों के निष्कर्षण को अधिक सावधानीपूर्वक नियंत्रित करना और औद्योगिक और घरेलू खपत दोनों में उनका अधिक सावधानीपूर्वक और तर्कसंगत रूप से उपयोग करना आवश्यक है।

तांबे के अनुप्रयोग

तांबा सबसे महत्वपूर्ण अलौह धातुओं में से एक है, जिसका उपयोग मानव गतिविधि के लगभग सभी क्षेत्रों में किया गया है।

• विद्युत उद्योग (तार, तार);
• मैकेनिकल इंजीनियरिंग (स्टार्टर, पावर विंडो, रेडिएटर, कूलर, बियरिंग्स);
• जहाज निर्माण (पतवार चढ़ाना);
• निर्माण (पाइप, पाइपलाइन, छत और सामना करने वाली सामग्री, बाथटब, नल, सिंक);
• कला में (आभूषण, मूर्तियाँ, सिक्के);
• रोजमर्रा की जिंदगी में (एयर कंडीशनर, माइक्रोवेव ओवन, सिक्के, खाद्य योजक, संगीत वाद्ययंत्र)।

दिलचस्प बात यह है कि स्टैच्यू ऑफ लिबर्टी तांबे से बनी है। इसके निर्माण में लगभग 80 टन धातु की आवश्यकता पड़ी। और नेपाल में तांबे को एक पवित्र धातु माना जाता है।

तांबा सबसे आम तत्वों में से एक है और छब्बीसवें स्थान पर है। आमतौर पर यह प्राकृतिक वातावरण में अलग-अलग स्थित शुद्ध डली के रूप में पाया जाता है, लेकिन हाल ही में ऐसी खोज कम और आम होती जा रही है। तदनुसार, ऐसे जमा धातु उत्पादन में केवल न्यूनतम हिस्सेदारी बनाते हैं।

तांबे का बड़ा हिस्सा उन चट्टानों से खनन किया जाता है जिनमें यह पाया जाता है, अक्सर अन्य धातुओं के साथ संयोजन में। यहां बड़ी संख्या में तांबा खनिज मौजूद हैं। लेकिन धातुकर्म उद्योग में सबसे मूल्यवान प्रकार हैं:

• कॉपर पाइराइट;
• मैलाकाइट;
• च्लोकोपीराइट;
• अज़ूराइट

रूसी संघ दुनिया के पांच नेताओं में से एक है - ऐसे देश जिनमें तांबे के खनन का हिस्सा सबसे बड़ा है और सबसे अधिक फलदायी परिणाम लाता है। अक्सर तांबा, जो पृथ्वी की सतह के सापेक्ष बहुत गहराई में स्थित नहीं होता है, का खनन ओपनकास्ट खनन द्वारा किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए बड़ी-बड़ी खदानें या कटरे खोदे जाते हैं। ये खुले तांबे के खनन स्थल कई किलोमीटर चौड़े हो सकते हैं। खदानों की गहराई सौ मीटर से अधिक तक फैली हो सकती है। इस प्रकार, उत्पादित तांबे का लगभग दो-तिहाई खनन किया जाता है। लेकिन ऐसे मामलों में जहां तांबे के भंडार गहरे भूमिगत स्थित हैं, विशेष संरचनाएं बनाई जाती हैं जो पृथ्वी की परतों के नीचे से तत्व निकालने के लिए डिज़ाइन की जाती हैं। उन्हें खदानें कहा जाता है। रूस में तांबे का खनन पहली और दूसरी दोनों विधियों से किया जाता है।

तत्व के रूप में तांबा

तांबा आवर्त सारणी का उनतीसवां तत्व है, जो अपने मूल व्युत्पन्न और प्राकृतिक खनिजों की संरचना दोनों में पाया जा सकता है। इनमें कॉपर पाइराइट या च्लोकोपाइराइट, कॉपर लस्टर या च्लोकोसाइट और मैलाकाइट शामिल हैं।

यह तत्व धातु के रूप में दिखाई देता है, जिसका रंग लाल होता है। अगर आप तांबे को तोड़ेंगे तो देखेंगे कि उसके अंदर का रंग गुलाबी है। यह बहुत लचीला और चिपचिपा होता है। अपने गुणों के कारण तांबा विद्युत धारा का उत्कृष्ट संवाहक है और इस कसौटी के अनुसार यह चांदी के बाद दूसरे स्थान पर आता है।

तांबा गर्मी का संचालन भी अच्छे से करता है। ऐसे गुण तत्व को विद्युत उद्योग के लिए अपरिहार्य बनाते हैं - इसका उपयोग मुख्य रूप से इसके शुद्ध रूप में किया जाता है। रूसी संघ के क्षेत्र में खनन किए गए सभी तांबे का पचास प्रतिशत से अधिक इस प्रकार के उद्योग की जरूरतों के लिए उपभोग किया जाता है।

यदि हम आवर्त सारणी के रासायनिक तत्व के रूप में तांबे के गुणों की बात करें तो यह अन्य तत्वों के साथ बहुत कम संपर्क करता है। यदि तांबे को खुली हवा में रखा जाता है, तो इसकी सतह हरी हो जाती है, जिसे इसके मूल कार्बोनेट की उपस्थिति से समझाया जाता है, जो तांबे की ऊपरी परत पर एक हरे रंग की फिल्म बनाता है।

घरों में तांबे के नमक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। चूंकि ये जहरीले होते हैं, इसलिए इनका उपयोग कीट नियंत्रण के लिए किया जाता है। इन्हें सक्रिय रूप से उर्वरक और उत्प्रेरक के रूप में भी उपयोग किया जाता है। पीतल, कांस्य और कप्रोनिकेल जैसी तांबे की मिश्र धातुओं का भी कम उपयोग नहीं किया जाता है।

अयस्क के रूप में, तांबा, एक नियम के रूप में, कई या एक, धातुओं की "कंपनी" में स्थित होता है। अक्सर यह सोना, चांदी, साथ ही प्लैटिनम, निकल या सीसा और बिस्मथ होता है। बड़ी मात्रा में तांबे का खनन बोर्नाइट जैसे खनिज से किया जाता है, जिसका दूसरा नाम धब्बेदार अयस्क है।

तांबे के रूसी कच्चे माल के आधार की संरचना

दुनिया के सभी देशों के विपरीत, रूसी कच्चे माल के आधार का चालीस प्रतिशत तांबा-निकल सल्फाइड जमा से बना है। और उन्नीस प्रतिशत पाइराइट जमा हैं।

और इससे रूस को अन्य देशों पर लाभ मिलता है, क्योंकि उनके मुख्य भंडार पोर्फिरी तांबे के भंडार में स्थित हैं। क्रास्नोयार्स्क अयस्क क्षेत्र तांबे और निकल के भंडार से समृद्ध है। यहां मुख्यतः सल्फाइड के भण्डार हैं।

रूसी विस्तार में सभी तांबे के भंडार का मुख्य हिस्सा उरल्स और ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र में स्थित है। कुल मिलाकर, देश के स्वामित्व वाले सभी तांबे की कुल मात्रा का चालीस प्रतिशत से अधिक का खनन वहां किया जाता है।

ऑरेनबर्ग और चेल्याबिंस्क क्षेत्रों में तांबे का उत्पादन बढ़ाने की सबसे बड़ी क्षमता है। ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र क्यूप्रस बलुआ पत्थरों में भूवैज्ञानिक और औद्योगिक तांबे के भंडार से समृद्ध है।

केमेरोवो क्षेत्र, बुरातिया, अल्ताई क्षेत्र और उत्तरी काकेशस कॉपर पाइराइट अयस्क भंडार से समृद्ध हैं। फिलहाल, खनन किए गए तांबे का मुख्य हिस्सा उडोकन जमा से आता है। वर्तमान में यह रूसी संघ में सबसे बड़ी जमा राशि है।

सुदूर पूर्व और यूराल में तांबे के कई नए भंडार खोजे गए हैं, जो पोर्फिरीटिक तांबे के प्रकार के हैं।

तांबे के मुख्य भंडार

उपमृदा उपयोगकर्ता, मैदान	भूवैज्ञानिक-औद्योगिक प्रकार	भंडार, हजार टन WO3		रूसी संघ के शेष भंडार में हिस्सेदारी, %	अयस्कों में WO3 सामग्री, %	2012 में उत्पादन, टी WO3
		ए+बी+सी1	सी2
ओजेएससी एमएमसी नोरिल्स्क निकेल
Oktyabrskoye (क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र)	सल्फाइड कॉपर-निकेल	14631	5723	22,3	1,65	351
Talnakhskoe (क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र)	सल्फाइड कॉपर-निकल	7877,2	2728,2	11,6	1,11	80,6
नोरिल्स्क आई (क्रास्नोयार्स्क क्षेत्र)	सल्फाइड कॉपर-निकेल	773,1	836,1	1,8	0,48	13,9
ओजेएससी "कोला एमएमसी"
ज़दानोव्स्कोए (मरमंस्क क्षेत्र)	सल्फाइड कॉपर-निकल	765,6	227,2	1,1	0,3	12,2
ओजेएससी "गैस्की जीओके"
गेस्कॉय (ऑरेनबर्ग क्षेत्र)	कॉपर पाइराइट	4555,6	478,5	5,5	1,3	62,5
एलएलसी "बश्किर कॉपर"
यूबिलिनी (बश्कोर्तोस्तान गणराज्य)	कॉपर पाइराइट	1360,2	46	1,5	1,7	36,2
पोडॉल्स्क (बश्कोर्तोस्तान गणराज्य)	कॉपर पाइराइट	1701,3	16,7	1,9	2,11	0
एलएलसी "बाइकाल माइनिंग कंपनी"
उडोकांस्को (ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र)	क्यूप्रस बलुआ पत्थर	14434,6	5519,6	21,8	1,56	0
एलएलसी "जीडीके बैम्स्काया"
गेर्बिल (चुच्ची स्वायत्त ऑक्रग)	पोर्फिरी तांबा	2606,2	1124,5	4	0,83	0
LLC "GRK Bystrinskoye"
बिस्ट्रिंस्कॉय (ट्रांस-बाइकाल टेरिटरी)	स्कर्न कॉपर-मैग्नेटाइट	1717,5	355,9	2,3	0,78	0
सीजेएससी "मिखेव्स्की जीओके"
मिखेवस्को (चेल्याबिंस्क क्षेत्र)	पोर्फिरी तांबा	1264,3	299,7	1,7	0,44	1,4
सीजेएससी "टॉमिंस्की जीओके"
टोमिंस्को (चेल्याबिंस्क क्षेत्र)	पोर्फिरी तांबा	743,3	793,2	1,7	0,47	0
ओजेएससी "शिवतोगोर"
वोल्कोवस्को (स्वेर्दलोव्स्क क्षेत्र)	वैनेडियम-लोहा-तांबा	1612,2	153,4	1,9	0,64	6,6

कॉपर यूराल

संपूर्ण रूसी क्षेत्र के सापेक्ष तांबे का सबसे बड़ा भंडार उरल्स में स्थित है। उन अयस्कों से तांबा तत्व के निष्कर्षण को सरल बनाने के लिए जिनमें इसकी उपस्थिति बहुत कम है। इस विधि को हाइड्रोमेटालर्जिकल कहा जाता है। इसका उपयोग उन मामलों में भी किया जाता है जहां अन्य धातुकर्म उद्योगों के अपशिष्ट से तांबा निकालना आवश्यक होता है।

हाइड्रोमेटालर्जिकल विधि का आधार आवश्यक तत्व के जटिल रूप से घुलनशील यौगिकों को सरल यौगिकों में परिवर्तित करना है जो अधिक आसानी से घुल जाते हैं। इसके बाद परिणामी घोल से उन्हें निकालने की प्रक्रिया आती है। यह प्रक्रिया कई विधियों का उपयोग करके की जाती है, लेकिन उनमें से सबसे आम हैं:

• समाधान निक्षालन;
• आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग;
• इलेक्ट्रोलिसिस.

उडोकन तांबे का भंडार

यह जमाव ट्रांस-बाइकाल क्षेत्र में "उडोकन" नामक पहाड़ी पर स्थित है। यह क्षेत्र भूकंपीय दृष्टि से खतरनाक है और पर्माफ्रॉस्ट क्षेत्र में स्थित है। उडोकन रूस में तांबे का सबसे बड़ा भंडार है। यह तीसरे चरण में होने के कारण पूरे विश्व में इस तत्व के निष्कर्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इस खदान में पाए जाने वाले अयस्कों में लगभग पूरी तरह से तांबा होता है और उनकी संरचना में केवल थोड़ी मात्रा में चांदी होती है।

उडोकन जमा की खोज पिछली शताब्दी में, या अधिक सटीक रूप से 1949 में हुई थी। यूएसएसआर भूविज्ञान मंत्रालय के पहले मुख्य निदेशालय ने उडोकन में एक वानिकी अभियान भेजा, जिसने पहली खोज की। अगले छह वर्षों में इस भंडार का विस्तृत अध्ययन हुआ और इसके विकास के लिए बड़ी योजनाएँ बनाई गईं। लेकिन अप्रत्याशित रूप से, एक और वर्ष के बाद, सारा काम पूरी तरह से रुक गया।

अगले दस वर्षों के बाद, वे फिर से जमा राशि में सक्रिय रूप से रुचि लेने लगे, कई अलग-अलग नमूने लिए, और बड़ी संख्या में अन्य अध्ययन किए, लेकिन फिर सभी काम पूरी तरह से अप्रत्याशित रूप से बंद हो गए। यह केवल 2008 में था कि जमा सक्रिय रूप से विकसित होना शुरू हुआ। इसका विकास खुले गड्ढे में होता है - तांबा खदान से निकाला जाता है। फिलहाल, इस भंडार में तांबे का भंडार बड़े पैमाने पर है और हर साल यहां से तीस हजार टन से अधिक अयस्क का खनन किया जाता है।

सोर्स्क कॉपर-मोलिब्डेनम जमा

यह स्रोत दो टेक्टोनिक ज़ोन - उत्तर-पश्चिमी और उत्तरपूर्वी, बाटेनेव्स्की रिज के पास, के चौराहे पर स्थित है। मुख्य खनिज जिनमें तांबा शामिल है और जिनका यहां खनन किया जाता है, वे हैं मोलिब्डेनाइट, च्लोकोपाइराइट और पाइराइट।

इस जमाव का निर्माण इस तथ्य के कारण हुआ था कि इस क्षेत्र में उच्च तापमान की प्रक्रियाएँ नियमित रूप से होती रहती थीं। इसे कई घटकों में विभाजित किया गया है - पश्चिमी और पूर्वी, जो बदले में एक बंजर अंतराल द्वारा एक दूसरे से अलग हो जाते हैं।

इस निक्षेप का विकास भी ओपनकास्ट खनन द्वारा किया जा रहा है, और इसके हिस्से - पूर्वी और पश्चिमी - अलग-अलग डिग्री तक विकसित किए गए हैं। दूसरे में पहले की तुलना में लगभग दोगुनी महारत हासिल की गई है।

यहां के अयस्क को कई प्रक्रियाओं से समृद्ध किया जाता है। यह प्रक्रिया कई तरीकों से होती है:

1. शंकु के आकार के क्रशर में खनिजों को चार बार कुचला जाता है;
2. विशेष रूप से सुसज्जित मिलों के साथ-साथ सर्पिल आकार में बने क्लासिफायर का उपयोग करके गीली पीसना;
3. प्लवनशीलता, दो चरणों में विभाजित - चयनात्मक और सामूहिक;
4. तांबे और मोलिब्डेनम सांद्रण का परिष्करण;
5. निर्जलीकरण;
6. सुखाना;
7. सम्मिश्रण

प्रसंस्करण संयंत्र का संचालन पुनर्चक्रित जल आपूर्ति पर निर्भर है।

सिबे कॉपर-जिंक-पाइराइट जमा

यह भंडार न केवल तांबा है, बल्कि जस्ता और पाइराइट भी है। यह सिबे शहर के पास स्थित है, जो बश्कोर्तोस्तान में स्थित है। इस निक्षेप की खोज 1913 में हुई, लेकिन इसका विकास दो दशक बाद ही शुरू हुआ।

पश्चिम से पूर्व तक, सिबे कॉपर-जिंक-पाइराइट जमा दोषों द्वारा सीमित है। यहां अयस्कों का खनन विशेष रूप से बंद विधि का उपयोग करके किया जाता है। बीसवीं सदी की शुरुआत में जमा पर एक खदान बनाई गई थी। इसकी गहराई चार दस मीटर से अधिक है।

बाद में, 2004 में, सिबे जमा की साइट पर एक शाखा बनाई गई, जिसे "उचलिंस्की जीओके" कहा जाता है।

तांबा खनन उद्योग की मुख्य समस्याएँ

आज, तांबा खनन उद्योग की मुख्य समस्याओं में से एक इसकी रोकथाम है। यह इस तथ्य के कारण है कि भूमि धीरे-धीरे गरीब होती जा रही है, संसाधन कम होते जा रहे हैं और अयस्क निकालना अधिक कठिन होता जा रहा है।

घटता संसाधन आधार इस तथ्य की ओर ले जाता है कि तांबे के अयस्क के निष्कर्षण से संबंधित गतिविधियों में लगे कई उद्यमों को बड़ी वित्तीय कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है और हर कंपनी उनसे उबरने और काम की पिछली लय में लौटने का प्रबंधन नहीं करती है।

लेकिन तांबे के अयस्क के खनन से जुड़ी सबसे गंभीर समस्या गंभीर पर्यावरण प्रदूषण है। इस तथ्य के कारण कि गठित खदानों के आसपास तथाकथित डंप बनते हैं, यह इस तथ्य की ओर जाता है कि अयस्क खनन के बाद, उनमें से भारी धातुएं प्रत्येक बारिश के साथ पृथ्वी की परतों में गिरती हैं, जहां से उन्हें भूजल प्रवाह द्वारा स्थानांतरित किया जाता है। नदियाँ और झीलें। हाल ही में इन तटबंधों को द्वितीय श्रेणी के कच्चे माल में बदलने की चर्चा हुई है, जिसका उपयोग अन्य उत्पादन में किया जा सकता है और पर्यावरण प्रदूषण की समस्या को थोड़ा हल किया जा सकता है।

रूस में सबसे बड़ा तांबा खनन उद्यम

हाल ही में, रूस में सबसे बड़ा तांबा खनन उद्यम चेल्याबिंस्क क्षेत्र - मिखेवस्की खनन और प्रसंस्करण संयंत्र में लॉन्च किया गया था। सोवियत संघ के पतन के बाद यह राज्य में विकसित सबसे बड़ी खनन परियोजना है।

मिखेवस्कॉय जमा को दुनिया के पचास सबसे बड़े तांबे के भंडार की सूची में शामिल किया गया था। इसकी मुख्य विशेषता खनन किए गए अयस्क में कम धातु सामग्री है, लेकिन इसके महत्वपूर्ण भंडार हैं। इस भंडार से सालाना अठारह टन से अधिक अयस्क निकालने की योजना है, और समय के साथ निकाली गई मात्रा को कई गुना बढ़ाने की योजना है।

इस परियोजना में पच्चीस अरब रूबल की भारी मात्रा में धन का निवेश किया गया था। इस उद्यम के खुलने से सात सौ नई नौकरियों के सृजन में योगदान मिला। मिखेवस्की खनन और प्रसंस्करण संयंत्र के कर्मियों में धातुकर्म-सांद्रक, साथ ही खनिक भी शामिल हैं। आसपास के इलाकों के निवासी यहां काम करते हैं। कुल मिलाकर, कंपनी के कर्मचारियों की संख्या लगभग एक हजार लोगों की है।

प्रबंधन की योजना उद्यम को 100% जल परिसंचरण प्रणाली से लैस करने की है, जिसे बंद कर दिया जाएगा। उद्यम में स्थित उपकरण और उसके सभी सिस्टम नवीनतम तकनीक से लैस होंगे। यहां धूल संग्रहण और धूल दमन प्रणाली स्थापित की जाएगी, जो मिखेव्स्की जीओके कर्मचारियों के सबसे कठिन काम को सुविधाजनक बनाएगी।

तांबा आज एक ऐसी धातु है जिसकी अत्यधिक मांग है और रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग दोनों में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। प्रकृति में Cu अपनी शुद्ध अवस्था और अयस्क दोनों रूपों में पाया जा सकता है। स्रोत चट्टानों से तांबा खनन और प्राप्त करने की कई विधियाँ हैं। इसके अलावा, इन सभी का उद्योग में काफी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। तांबे का खनन कैसे किया जाता है, इस पर लेख में चर्चा की जाएगी।

थोड़ा इतिहास

प्राचीन काल में पहली बार किस क्षेत्र में तांबे का खनन और उपयोग मनुष्यों द्वारा शुरू किया गया था, दुर्भाग्यवश, पुरातत्वविद् यह पता लगाने में असमर्थ थे। हालाँकि, यह निश्चित रूप से ज्ञात है कि यह वह धातु थी जिसे लोगों ने सबसे पहले संसाधित किया और रोजमर्रा की जिंदगी में उपयोग किया।

तांबा पाषाण युग में ही मनुष्य को ज्ञात हो गया। पुरातत्वविदों द्वारा पाई गई इस धातु की कुछ डलियों में पत्थर की कुल्हाड़ियों से प्रसंस्करण के निशान हैं। प्रारंभ में लोग तांबे का उपयोग मुख्यतः आभूषण के रूप में ही करते थे। साथ ही, ऐसे उत्पादों के निर्माण के लिए, प्राचीन काल में लोग विशेष रूप से इस धातु की डली का उपयोग करते थे जो उन्हें मिली थी। बाद में, लोगों ने तांबा युक्त अयस्क को संसाधित करना सीखा।

पुरातन काल के कई लोगों को इस बात का अंदाजा था कि Cu का खनन कैसे किया जाता है और इसे कैसे संसाधित किया जाता है। पुरातत्वविदों को इसके बहुत सारे प्रमाण मिले हैं। जब मनुष्य ने तांबे और जस्ता की मिश्रधातु बनाना सीखा, तो कांस्य युग शुरू हुआ। दरअसल, "तांबा" नाम ही प्राचीन रोमनों द्वारा गढ़ा गया था। ऐसी धातु इस देश में मुख्यतः साइप्रस द्वीप से लायी जाती थी। इसीलिए रोमन लोग इसे एसे साइप्रियम कहते थे।

चूँकि यह धातु किसी समय मनुष्यों द्वारा रोजमर्रा की जिंदगी में बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती थी, इसलिए इसके निष्कर्षण की तकनीकें, निश्चित रूप से, काफी उन्नत थीं। हमारे पूर्वज तांबा मुख्यतः मैलाकाइट अयस्कों से प्राप्त करते थे। ऐसी सामग्री और कोयले के मिश्रण को मिट्टी के बर्तन में रखकर एक गड्ढे में रख दिया जाता था। इसके बाद, बर्तन में रखे द्रव्यमान में आग लगा दी गई। परिणामी कार्बन मोनोऑक्साइड ने मैलाकाइट को तांबे में बदल दिया।

प्रकृति में भंडार

आज आप जंगल में तांबे का खनन कहाँ से कर सकते हैं? वर्तमान में, इस लोकप्रिय धातु के भंडार पृथ्वी के सभी महाद्वीपों पर खोजे गए हैं। साथ ही, Cu भंडार व्यावहारिक रूप से असीमित माना जाता है। भूविज्ञानी आजकल शुद्ध तांबे के अधिक से अधिक नए भंडार, साथ ही इससे युक्त अयस्कों की खोज कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, 1950 में, इस धातु का विश्व भंडार 90 मिलियन टन था। 1970 तक, यह आंकड़ा पहले ही बढ़कर 250 मिलियन टन हो गया था, और 1998 तक - 340 मिलियन टन तक। वर्तमान में, यह माना जाता है कि ग्रह पर तांबे का भंडार 2.3 बिलियन टन से अधिक है।

शुद्ध तांबे के भंडार और खनन की विधियाँ

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, प्रारंभ में लोग रोजमर्रा की जिंदगी में देशी तांबे का उपयोग करते थे। बेशक, ऐसे शुद्ध तांबे का खनन आज भी किया जाता है। इस धातु के डले पृथ्वी की पपड़ी में बहिर्जात और अंतर्जात प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप बनते हैं। ग्रह पर देशी तांबे का सबसे बड़ा ज्ञात भंडार वर्तमान में संयुक्त राज्य अमेरिका में लेक सुपीरियर क्षेत्र में स्थित है। रूस में, देशी तांबा उडोकन जमा में, साथ ही ट्रांसबाइकलिया के कुछ अन्य स्थानों में पाया जाता है। इसके अलावा, इस सवाल का जवाब कि रूस में सोने की डली के रूप में तांबे का खनन कहाँ किया जा सकता है, यूराल क्षेत्र है।

प्रकृति में, इस किस्म की शुद्ध धातु कॉपर सल्फेट जमा के ऑक्सीकरण क्षेत्र में बनती है। आमतौर पर, डली में लगभग 90-99% तांबा ही होता है। शेष अन्य धातुओं से आता है। किसी भी मामले में, इस सवाल का जवाब कि देशी तांबे का खनन कैसे किया जाता है, दो मुख्य प्रौद्योगिकियों द्वारा प्रदान किया जाता है। ऐसे भंडार, जैसे अयस्क भंडार, बंद खदान या खुले गड्ढे विधियों का उपयोग करके विकसित किए जाते हैं। पहले मामले में, ड्रिलिंग और खनन जैसी तकनीकी प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है।

तांबे की डली का वजन बहुत अधिक हो सकता है। उनमें से सबसे बड़े कभी संयुक्त राज्य अमेरिका में सुपीरियर झील पर पाए गए थे। इन डलों का वजन लगभग 500 टन था।

हमें पता चला कि रूस में तांबे का खनन कहाँ होता है। ये मुख्य रूप से ट्रांसबाइकलिया और यूराल हैं। बेशक, हमारे देश में इस धातु की बहुत बड़ी डली भी अलग-अलग समय पर पाई गईं। उदाहरण के लिए, कई टन तक वजन वाले तांबे के टुकड़े अक्सर मध्य उराल में पाए जाते थे। 860 किलोग्राम वजन की इन डली में से एक अब खनन संस्थान के संग्रहालय में सेंट पीटर्सबर्ग में रखी गई है।

तांबे के अयस्क और उनके भंडार

फिलहाल, Cu प्राप्त करना आर्थिक रूप से लाभदायक और समीचीन माना जाता है, भले ही यह चट्टान में कम से कम 0.3% निहित हो।

औद्योगिक रूप से तांबा निकालने के लिए आज प्रकृति में अक्सर निम्नलिखित चट्टानों का खनन किया जाता है:

बोर्नाइट्स Cu 5 FeS 4 - सल्फाइड अयस्क, जिसे अन्यथा कॉपर पर्पल या वेरिएगेटेड पाइराइट कहा जाता है और इसमें लगभग 63.3% Cu होता है;

च्लोकोपाइराइट्स CuFeS 2 - हाइड्रोथर्मल मूल के खनिज;

च्लोकोसाइट Cu 2 S जिसमें 75% से अधिक तांबा होता है;

क्यूप्राइट सीयू 2 ओ, अक्सर देशी तांबे के भंडार के स्थानों में भी पाया जाता है;

मैलाकाइट, जो कार्बोनेटेड तांबे के साग हैं।

रूस में तांबे का सबसे बड़ा अयस्क भंडार नोरिल्स्क में स्थित है। इसके अलावा, उरल्स, ट्रांसबाइकलिया, चुकोटका, तुवा और कोला प्रायद्वीप में कुछ स्थानों पर ऐसी चट्टानों का बड़ी मात्रा में खनन किया जाता है।

तांबे के अयस्क भंडार का विकास कैसे किया जाता है?

Cu युक्त विभिन्न प्रकार की चट्टानों, साथ ही नगेट्स, का दो मुख्य तकनीकों का उपयोग करके ग्रह पर खनन किया जा सकता है:

बंद किया हुआ;

खुला।

पहले मामले में, खदानें जमा पर बनाई जाती हैं, जिनकी लंबाई कई किलोमीटर तक पहुंच सकती है। श्रमिकों और उपकरणों को स्थानांतरित करने के लिए, ऐसी भूमिगत सुरंगें लिफ्ट और रेलवे ट्रैक से सुसज्जित हैं। खदानों में चट्टानों को कुचलने का काम स्पाइक्स के साथ विशेष ड्रिलिंग उपकरण का उपयोग करके किया जाता है। तांबे के अयस्क को एकत्र किया जाता है और बाल्टियों का उपयोग करके ऊपर भेजने के लिए लोड किया जाता है।

यदि जमाव पृथ्वी की सतह से 400-500 मीटर से अधिक दूर स्थित नहीं हैं, तो उनका खनन खुले-गड्ढे विधि का उपयोग करके किया जाता है। इस मामले में, विस्फोटक उपकरणों का उपयोग करके पहले क्षेत्र में शीर्ष चट्टान की परत को हटा दिया जाता है। इसके बाद, तांबा अयस्क को धीरे-धीरे हटा दिया जाता है।

चट्टानों से धातु प्राप्त करने की विधियाँ

इस प्रकार हमने यह पता लगा लिया है कि तांबा, या यूं कहें कि इसमें मौजूद अयस्कों का खनन कैसे किया जाता है। लेकिन उद्यम बाद में स्वयं Cu कैसे प्राप्त करते हैं?

चट्टानों से तांबा निकालने की तीन मुख्य विधियाँ हैं:

इलेक्ट्रोलाइटिक;

पाइरोमेटालर्जिकल;

हाइड्रोमेटालर्जिकल।

पाइरोमेटालर्जिकल प्लवनशीलता विधि

इस तकनीक का उपयोग आमतौर पर उन चट्टानों से तांबे को अलग करने के लिए किया जाता है जिनमें 1.5-2% Cu होता है। ऐसी सामग्री को प्लवन विधि द्वारा संवर्धन के अधीन किया जाता है। इस मामले में:

अयस्क को सावधानीपूर्वक पीसकर बेहतरीन पाउडर बनाया जाता है;

परिणामी सामग्री को पानी के साथ मिलाएं;

विशेष प्लवनशीलता अभिकर्मकों, जो जटिल कार्बनिक पदार्थ हैं, को द्रव्यमान में जोड़ा जाता है।

प्लवनशीलता अभिकर्मक विभिन्न तांबे के यौगिकों के छोटे दानों को कोट करते हैं और उन्हें गीला न होने देते हैं।

अगले चरण में:

झाग बनाने वाले पदार्थ पानी में मिलाये जाते हैं;

निलंबन के माध्यम से एक मजबूत वायु धारा पास करें।

परिणामस्वरूप तांबे के यौगिकों के हल्के सूखे कण हवा के बुलबुले से चिपक जाते हैं और ऊपर तैरते हैं। उनमें मौजूद फोम को इकट्ठा किया जाता है, पानी से निचोड़ा जाता है और अच्छी तरह से सुखाया जाता है। नतीजतन, एक सांद्रण प्राप्त होता है, जिसमें से खुरदरा Cu फिर अलग किया जाता है।

अयस्क से तांबा कैसे निकाला जाता है: भूनकर लाभकारी बनाना

उद्योग में प्लवन विधि का प्रयोग अक्सर किया जाता है। लेकिन कभी-कभी रोस्टिंग तकनीक का उपयोग तांबे के अयस्क को समृद्ध करने के लिए भी किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग अक्सर बड़ी मात्रा में सल्फर युक्त अयस्कों के लिए किया जाता है। इस मामले में, सामग्री को 700-8000 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पहले से गरम किया जाता है। परिणामस्वरूप, सल्फाइड का ऑक्सीकरण हो जाता है और चट्टान में सल्फर की मात्रा कम हो जाती है।

अगले चरण में इस प्रकार तैयार किए गए अयस्क को शाफ्ट भट्टियों में 14500 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलाया जाता है। अंततः, इस तकनीक का उपयोग करते समय, मैट प्राप्त होता है - तांबे और लोहे का एक मिश्र धातु। कन्वर्टर्स में फूंक मारकर इस कनेक्शन को और बेहतर बनाया गया है। परिणामस्वरूप, आयरन ऑक्साइड स्लैग में और सल्फर SO4 में बदल जाता है।

शुद्ध तांबा प्राप्त करना: इलेक्ट्रोलिसिस

प्लवन और भूनने की विधियों का उपयोग करके ब्लिस्टर कॉपर प्राप्त किया जाता है। दरअसल, ऐसी सामग्री में लगभग 91% Cu होता है। शुद्ध तांबा प्राप्त करने के लिए, खुरदरे तांबे को बाद में परिष्कृत किया जाता है।

इस मामले में, मोटी एनोड प्लेटें पहले प्राथमिक तांबे से डाली जाती हैं। अगला:

स्नान में कॉपर सल्फेट का घोल लें;

बाथरूम में एनोड प्लेट लटकाएं;

शुद्ध तांबे की पतली चादरें कैथोड के रूप में उपयोग की जाती हैं।

इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया के दौरान, तांबा एनोड पर घुल जाता है, और कैथोड पर जमाव होता है। कॉपर आयन कैथोड की ओर बढ़ते हैं, इससे इलेक्ट्रॉन लेते हैं और Cu+2+2e?>Cu परमाणुओं में परिवर्तित हो जाते हैं।

कॉपर सल्फेट, सल्फाइड अयस्क को ऑक्सीजन के साथ कॉपर सल्फेट CuS + 2O 2 > CuSO 4 में धीमी गति से ऑक्सीकरण करके प्राप्त किया जाता है। इसके बाद, नमक को पानी के साथ निक्षालित किया जाता है।

हाइड्रोमेटालर्जिकल विधि

इस मामले में, सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग तांबे को निक्षालित और समृद्ध करने के लिए किया जाता है। इस तकनीक का उपयोग करते समय प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, Cu और अन्य धातुओं से संतृप्त एक घोल प्राप्त होता है। फिर इसमें से तांबा अलग कर लिया जाता है। इस तकनीक का उपयोग करके, ब्लिस्टर तांबे के अलावा, कीमती धातुओं सहित अन्य धातुएं प्राप्त करना संभव है। किसी भी मामले में, इस तकनीक का उपयोग अक्सर Cu को उन चट्टानों से अलग करने के लिए किया जाता है जिनमें इसकी मात्रा बहुत अधिक नहीं होती (0.5% से कम)।

घर में तांबा

इसलिए इस धातु को इसके साथ संतृप्त अयस्कों से अलग करना तकनीकी रूप से एक अपेक्षाकृत सरल मामला है। इसलिए कुछ लोग इस बात में रुचि रखते हैं कि घर पर तांबे का खनन कैसे किया जाए। हालाँकि, इस धातु को विशेष उपकरण के बिना, अपने हाथों से अयस्क, मिट्टी आदि से प्राप्त करना बहुत मुश्किल होगा।

उदाहरण के लिए, कुछ लोग इस बात में रुचि रखते हैं कि अपने हाथों से मिट्टी से तांबा कैसे निकाला जाए। दरअसल, प्रकृति में इस सामग्री के भंडार हैं, जो Cu से भी समृद्ध है। हालाँकि, दुर्भाग्य से, घर पर मिट्टी से तांबा उत्पादन के लिए कोई ज्ञात सिद्ध तकनीक नहीं है।

आप इस धातु को घर पर अपने हाथों से अलग करने का प्रयास कर सकते हैं, शायद केवल कॉपर सल्फेट से। ऐसा करने के लिए, बाद वाले को पहले पानी में घोलना होगा। इसके बाद, आपको परिणामी मिश्रण में बस कुछ लोहे की वस्तु डालनी चाहिए। कुछ समय बाद, बाद वाला - प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप - तांबे की कोटिंग से ढक जाएगा, जिसे बाद में आसानी से साफ किया जा सकता है।

तांबे के उपसमूह में धातुओं की विशेषता कम रासायनिक गतिविधि होती है, इस कारण से वे रासायनिक यौगिकों के साथ-साथ डली के रूप में भी पाए जाते हैं। कई शताब्दियों पहले, तांबा केवल सल्फर यौगिकों - चाल्कोपीराइट और चाल्कोसाइट के रूप में पाया जा सकता था। ऐसा इसलिए है क्योंकि तांबे में सल्फर के प्रति उच्च रासायनिक आकर्षण होता है। अधिकांश प्राथमिक अयस्कों में सल्फाइड रूप में तांबा होता है - CuS।
समय के साथ, विशेष रूप से ज्वालामुखीय गतिविधि की स्थितियों में, बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन के प्रभाव में, कॉपर सल्फाइड ऑक्साइड बन गए। ऑक्सीकृत सल्फर अयस्क के तीव्र ताप के दौरान प्रकृति में तांबे की डली का निर्माण हुआ। उदाहरण के लिए, यदि ऑक्सीकृत तांबे के खनिज और सल्फर अयस्क चट्टान की मोटी परत के नीचे पड़े होते हैं, तो वे प्राकृतिक आपदाओं और सांसारिक गर्मी से गर्म हो जाते हैं। ऐसी प्राकृतिक "धातुकर्म दुकानों" में भारी मात्रा में तांबे को गलाया जाता था। उत्तरी अमेरिका में 420 टन वजनी एक डला मिला। हालाँकि, यह दुर्लभ है; ग्रह पर देशी तांबा लगभग 1% है।

विश्व तांबे के भंडार

अन्य खनिजों की तरह बहुत सारा तांबा भी महासागरों के तल में स्थित है। नीचे गोल पत्थरों के समूह हैं जिनमें लगभग 0.5% तांबा है। भूवैज्ञानिकों के विश्लेषण के अनुसार समुद्र में तांबे के अयस्क का भंडार 5 अरब टन तक पहुँच जाता है।
लगभग 250 तांबे के खनिज हैं, लेकिन केवल 20 का औद्योगिक उपयोग किया जाता है। मुख्य तांबे के अयस्कों में शामिल हैं:

• च्लोकोसाइट - Cu 2 S, जिसमें 79.8% तांबा होता है
• च्लोकोपाइराइट - CuFeS 2, जिसमें 30% तांबा होता है। यह अयस्क समस्त तांबे के भण्डार का लगभग 50% है
• बोर्नाइट - Cu 5 FeS 4, में 52 से 65% तक तांबा होता है
• कोवेलाइट - CuS, में 64% तांबा होता है।

आनुवंशिक और औद्योगिक-भूवैज्ञानिक मापदंडों के अनुसार, तांबे के भंडार हैं:

• स्ट्रेटिफॉर्म, जिसमें तांबे की शैलें और बलुआ पत्थर शामिल हैं
• पाइराइट्स इस समूह में देशी और शिरा तांबा शामिल हैं
• जलतापीय
• आग्नेय, जिसमें तांबा-निकल प्रकार के सबसे आम अयस्क शामिल हैं
• कार्बोनेट. इस समूह में लौह-तांबा और कार्बोनाइट अयस्क शामिल हैं।

विश्व में तांबे के भंडार

तांबे की सबसे बड़ी मात्रा, लगभग 65%, उत्तर और दक्षिण अमेरिका में होती है। यूरोपीय राज्यों के पास 15% संसाधन हैं, एशियाई राज्यों के पास - 11%, अफ्रीकी राज्यों के पास - 4.5% हैं।
तांबे का सबसे बड़ा पुष्ट भंडार चिली में दर्ज किया गया है। दुनिया के लगभग 20% भंडार यहीं स्थित हैं। और संयुक्त राज्य अमेरिका में - 12.7%। इन देशों के अलावा, पोलैंड, इंडोनेशिया, ईरान, कजाकिस्तान, चीन, उज्बेकिस्तान, फिलीपींस के साथ-साथ ज़ैरे, जाम्बिया, ब्राजील, कनाडा, मैक्सिको, पनामा, पेरू और ऑस्ट्रेलिया में भी तांबा प्रचुर मात्रा में है। इनमें से प्रत्येक राज्य में, विशेषज्ञों के अनुसार, लगभग 10 मिलियन टन हैं।

तांबा अयस्क खनन

अयस्क में तांबे की मात्रा कम होने के कारण, इसके निष्कर्षण में बड़ी मात्रा में चट्टान का प्रसंस्करण शामिल होता है। 1 टन तांबे को गलाने के लिए 200 टन से अधिक अयस्क को संसाधित करना होगा।
तांबे के खनन के तरीके:

• खुली विधि. यदि अयस्क भंडार पृथ्वी की सतह के करीब स्थित हैं, तो उन्हें इस प्रकार विकसित किया जाता है; खुले गड्ढे में खनन की गहराई 150-300 मीटर है। इस विधि में कम नुकसान होता है
• भूमिगत विधि. इस विधि का उपयोग करके अयस्क का खनन 500 मीटर की गहराई से और कभी-कभी 800-1000 मीटर की गहराई से किया जाता है।

क्षेत्र विकास के लिए पाँच तकनीकी प्रणालियाँ हैं:

• स्व-चालित उपकरणों का उपयोग करना। इस तकनीक का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
• निरंतर कंपन तंत्र का उपयोग करना
• सख्त गोफ़ बैकफ़िल का उपयोग करना। इस मामले में, न्यूनतम नुकसान के साथ शक्तिशाली जमा के भंडार की निरंतर खुदाई होती रहती है। ऐसी प्रणालियों के उपयोग से घाटा 3-4 गुना कम हो जाता है
• क्षैतिज परतों में अयस्क निकालने की विधि। गोफ्स (भूमिगत खदानों में) को सख्त यौगिकों से भरते समय, रबर या बेसाल्ट से बने पाइपों का उपयोग किया जाता है, जिनकी सेवा जीवन स्टील की तुलना में 50-100 गुना अधिक होता है
• खनन कार्यों के कार्यान्वयन के लिए चक्रीय-प्रवाह प्रौद्योगिकी।

तांबा उत्पादन केंद्र

तांबे के उत्पादन केंद्र रूस के विभिन्न क्षेत्रों में मौजूद हैं। कजाकिस्तान सबसे समृद्ध अयस्क भंडार का दावा करता है। उरल्स में भी जमा हैं। नवीनतम आंकड़ों के अनुसार, तांबा अयस्क खनन में रूस दुनिया में पहले स्थान पर है।
तांबे के प्लांट खदानों के नजदीक ही बनाए जा रहे हैं। फीडस्टॉक में सांद्रता की कम सामग्री के कारण कच्चा माल कारक निर्धारण घटक है। यूराल में 11 तांबे के परिसर स्थित हैं, जो देश का 43% तांबे का उत्पादन करते हैं। हमारे अपने कच्चे माल के अलावा, उत्पादन में कजाकिस्तान से आयातित माल का भी उपयोग किया जाता है। वहाँ अपशिष्ट पुनर्चक्रण संयंत्र भी हैं। उदाहरण के लिए, तांबे के खनन के उपोत्पाद के रूप में सल्फर डाइऑक्साइड गैसों का उपयोग सल्फ्यूरिक एसिड बनाने के लिए किया जाता है, जिसे बाद में उर्वरक बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।