Kobbergruveteknologier og dens plass i moderne industri. Hvor du skal lete etter kobberskrot Kobber fra malm hjemme

"Ural Mining and Metallurgical Company" (UMMC) er en av de største metallurgiske bedriftene, som forener mer enn 40 bedrifter fra forskjellige bransjer. Grunnlaget for selskapet er en lukket teknologisk kjede for kobberproduksjon: fra utvinning av råvarer til produksjon av ferdige produkter basert på kobber og dets legeringer. UMMCs andel utgjør 43,4 % av russisk kobber (1,8 % av verdensvolumet). I tillegg har selskapet en sterk posisjon i sink-, bly- og edelmetallmarkedene.

1. Hovedkontoret til UMMC ligger i byen Verkhnyaya Pyshma, ikke langt fra Jekaterinburg.

2. Uralelectromed-anlegget, hvorfra etableringen av bedriften begynte, ligger også her.

Kobberproduksjonen begynner med utvinning av råvarer. Dette gjøres av 9 foretak i selskapets mineralressurskompleks. Hver av forekomstene har sine egne egenskaper - på en kan kobberinnholdet i malmen være 1,5%, og på en annen - opptil 2,5%.

3. Gaisky GOK (gruve- og prosessanlegg)

Den største bedriften i råvarekomplekset. Ligger i byen Gai, Orenburg-regionen. Mer enn 70 % av regionens kobberreserver er konsentrert her.

4. Her utvinnes malm både i dagbrudd og i en underjordisk gruve.

5. Maksimal dybde på de nedre produksjonshorisontene vil være 1310 meter.

Dette er en av få bedrifter i Russland som bryter kobber på så stor dybde.

6. Boretunnelkompleks.

7. Hvert år bryter bedriften rundt 8 millioner tonn malm og produserer 550 tusen tonn kobberkonsentrat (mer enn 90 tusen tonn kobber).

8. All utvunnet malm bearbeides ved anleggets eget prosessanlegg.

For å berike malmen er det nødvendig å skille gangmineralene fra de verdifulle mineralene, deretter skille kobber- og sinkmineralene fra hverandre, og om nødvendig bly, hvis innholdet i malmen er høyt nok.

9. Ved anskaffelsesanlegget produseres kraftfôr fra utvunnet malm. Kobberkonsentrat sendes til kobbersmelteverk, spesielt til Mednogorsk kobber-svovelanlegg og Sredneuralsk kobbersmelteverk i Revda, og sinkkonsentrat sendes til sinkanlegget i Chelyabinsk og Electrozinc i Vladikavkaz.

10. Den nordlige kobber-sinkgruven til JSC Svyatogor. Ligger nord i Sverdlovsk-regionen.

11. Her utvinnes kobber-sinkmalm, som etter prosessering ved et knuse- og sorteringskompleks fraktes til prosessanlegget Svyatogora, som ligger i byen Krasnouralsk.

12. I mars 2014 ble dagbruddsgruvedrift av Tarnier-forekomsten fullført.
Nå utvikler selskapet Shemurskoye-feltet og begynner å utvikle Novo-Shemurskoye-feltet.

13. På grunn av utilgjengeligheten til gruven, drives gruvedrift her på rotasjonsbasis.

14. Uchalinsky GOK.

Ligger i republikken Bashkortostan. Selskapet er den største produsenten av sinkkonsentrat i Russland.

15. Sibay-grenen til Uchalinsky GOK.

Sibaysky-bruddet er det dypeste steinbruddet i Russland og det nest dypeste i verden. Dens dybde var 504 meter og diameteren var mer enn to kilometer.

16. Nå utføres hovedproduksjonen etter skaftmetoden.

17. For sikkerhets skyld bruker gruven fjernkontroll av LDM (Loading and Hauling Machine).

18. Kobber- og sinkkonsentrater produsert ved Uchalinsky GOK blir deretter levert til Sredneuralsky Copper Smelter, Svyatogor, Electrozinc og Chelyabinsk sinkfabrikk.

19. "Bashkir kobber".

Selskapet utvikler Yubileinoye-forekomsten og spesialiserer seg på utvinning og prosessering av kobbermalm. Kobberkonsentrat sendes til Sredneuralsk kobbersmelteverk, og sinkkonsentrat sendes til Chelyabinsk sinkfabrikk.

20. For tiden fullføres dagbrudd av Yubileinoye-forekomsten. I forbindelse med dette bygger bedriften en underjordisk gruve.

21. Reservene til den underjordiske gruven er estimert av eksperter til rundt 100 millioner tonn, noe som vil gi bedriften arbeid i mer enn 30 år.

22. Khaibullinsky-konsentreringsanlegget har moderne utstyr fra Japan, Australia, Sør-Afrika, Italia, Finland og Tyskland.

Anrikning gjør det mulig å få kobberkonsentrat med et kobberinnhold på opptil 20 %, som er nesten 13 ganger høyere enn i malm. Graden av sinkanriking er enda høyere - 35 ganger eller mer, mens massefraksjonen av sink i sinkkonsentratet når 50-52%.

23. Buribayevsky GOK.

Anlegget er engasjert i utvinning og anrikning av kobbermalm, som sendes til Mednogorsk kobber- og svovelanlegg. I juli 2015 ble Yuzhny-sjakten med en dybde på 492 meter lansert ved gruve- og prosessanlegget med utgivelsen av den første bilen med steinmasse. Den første malmen i sjakten skal utvinnes i midten av 2016. Byggingen av et nytt anlegg vil øke levetiden til foretaket frem til 2030.

24. "Safyanovskaya kobber".

Selskapet utvikler Safyanovskoye-kobberkis-forekomsten, som ligger i Sverdlovsk-regionen og står for omtrent 3 % av den all-russiske produksjonen av kobberholdige malmer.

25. I løpet av hele driftsperioden for steinbruddet ble det utvunnet 17,8 millioner tonn malm og det ble utført mer enn 39,7 millioner m3 strippeoperasjoner.

I dag er dybden 185 meter (i fremtiden vil den øke til 265 meter).

26. Dagbruddsgruvedrift av Safyanovskoye-forekomsten er nå i ferd med å fullføres, og virksomheten går videre til underjordisk malmgruvedrift.

27. I desember 2014 ble det første oppstartskomplekset til den underjordiske gruven satt i drift og de første tonnene med malm ble hentet.

28. Det er forventet at malmutvinning fra de dype horisontene til Safyanovskoye-forekomsten vil vare i minst 25 år.

29. Den utvunne malmen sendes for videre prosessering til Svyatogor prosessanlegg, et metallurgisk foretak som ligger i Sverdlovsk-regionen.

30. Urup gruve- og prosessanlegg.

Den utvinner og beriker kobberkismalm ved foten av Nord-Kaukasus.

31. For tiden utvinnes malm på 523 meters dyp.

32. Hovedproduktet til bedriften er kobberkonsentrat i tillegg til kobber, utvinnes gull og sølv.

33. "Sibir-polymetaller".

Selskapet er lokalisert i byen Rubtsovsk, Altai-territoriet. Hovedproduktene er kobber- og sinkkonsentrater, som leveres til Sredneuralsk kobbersmelteverk og Chelyabinsk sinkfabrikk.

34. Siberia-Polymetals ble opprettet i 1998 med mål om å gjenopplive utvinningen av polymetalliske malmer i Altai-territoriet.

36. Tilstedeværelsen av prosessanleggene Rubtsovskaya og Zarechenskaya i bedriften lar oss ha en komplett teknologisk syklus for prosessering av den utvunne malmen.

Produksjon av blisterkobber.

Blisterkobber oppnås ved å smelte kobberkonsentrat og separere slagg. Metallinnholdet i blisterkobber er 98-99%.

37. OJSC "Svyatogor"

En full teknologisk syklusbedrift for produksjon av blisterkobber, lokalisert i Sverdlovsk-regionen. Kobber- og kobber-sinkmalm fra Northern Group-forekomstene behandles ved et prosessanlegg som produserer 3 typer konsentrat - kobber, jern og sink. Kobberkonsentrat leveres for videreforedling til egen metallurgisk produksjon, sinkkonsentrat leveres til elektrosinkfabrikken og Chelyabinsk sinkfabrikk, og jernkonsentrat sendes til jernholdige metallurgibedrifter.

38. Hovedproduksjonsstedet til Svyatogor er det metallurgiske verkstedet. Herfra sendes blisterkobber for videre bearbeiding til Uralelectromed.

39. Mednogorsk kobber-svovelanlegg.

Det bydannende foretaket i byen Mednogorsk i Orenburg-regionen, som spesialiserer seg på produksjon av blisterkobber.

40. MMSCs produksjonsanlegg inkluderer et kobbersmelteverksted, en brikettfabrikk, en svovelsyrebutikk, en støvbehandlingsbutikk, samt en rekke hjelpeavdelinger.

42. I løpet av sin 75-årige historie har bedriften produsert over 1,5 millioner tonn blisterkobber.

43. Sredneuralsk kobbersmelteverk (SUMZ)

Den største produksjonsbedriften for blisterkobber innen UMMC, lokalisert i byen Revda (Sverdlovsk-regionen). Bedriftens kapasitet er designet for å produsere rundt 150 tusen tonn blisterkobber, som deretter sendes for videre behandling til Uralelectromed.

44. Grunnleggingsdatoen for anlegget er 25. juni 1940. Til dags dato har SUMZ allerede smeltet mer enn 6 millioner tonn blisterkobber.

45. Etter fullføringen av storskala rekonstruksjon nådde gjenvinningsgraden for avfallsgasser, inkludert omformergasser, 99,7%. Forbrukere av SUMZ-produkter er de største metallurgiske, kjemiske, gruve- og prosesseringsbedriftene i Russland, nær og fjern i utlandet.

46. "Elektrosink".

En av de eldste bedriftene i Nord-Ossetia, som ligger i byen Vladikavkaz.

47. Grunnleggingsdatoen for anlegget anses å være 4. november 1904, da den første metalliske russiske sinken ble produsert ved bedriften.

48. Hovedproduktene til bedriften er raffinert (inneholder 99,9%) sink, samt bly, som er hentet fra kobbersmelteavfall.

Blisterkobber utsettes alltid for raffinering for å fjerne urenheter, samt ekstrahere gull, sølv osv. Rensing utføres ved brann og elektrolytisk raffinering.

49. "Uralelektromed"

Hovedbedriften til UMMC er lokalisert i byen Verkhnyaya Pyshma, Sverdlovsk-regionen.

50. Hvert år produserer bedriften over 380 tusen tonn raffinert kobber - det meste i Russland!

52. Selskapet leverer produktene sine til partnere fra 15 land i Europa, Nord- og Sør-Amerika og Sørøst-Asia.

53. I tillegg til kobber produserer selskapet gull og sølv. Uralelectromed ble verdens første kobberbedrift inkludert i London Precious Metals Market Associations Good Delivery-liste over anerkjente globale produsenter av edle metaller.

54. Gull produseres ved hjelp av hydrokjemisk teknologi ved å løse opp gullprodukter i "aqua regia" (en blanding av saltsyre og salpetersyre) og påfølgende utfelling fra løsninger. Når det resulterende sedimentet smeltes ned, oppnås gullbarrer.

55. Branch "Produksjon av polymetaller" av OJSC "Uralelectromed".

Ligger i byen Kirovgrad, Sverdlovsk-regionen. Selskapet spesialiserer seg på produksjon av blisterkobber og sinkoksid.

56. Hovedforbrukerne er OJSC Uralelectromed (blister kobber) og OJSC Electrozinc (sinkoksid).

Metallbearbeiding.

For å administrere ikke-jernholdige metallbedrifter ble UMMC-OTsM opprettet. Produktene deres brukes i bilindustrien, mekanisk og elektroteknisk industri.

57. Kirov prosessanlegg for ikke-jernholdige metaller (OTsM).

58. Produksjonen er organisert etter prinsippet om en lukket metallurgisk syklus fra støping til produksjon av flate og runde produkter. Selskapet eksporterer valsede produkter til USA, Vest-Europa, Sørøst-Asia og nabolandene.

59. Sotsji olympiske mynter og indiske rupier ble laget av myntbåndet til Kirov OCM-anlegget. Tykkelsen på den tynneste folien som produseres ved bedriften er 25 mikron. Som er tre ganger tynnere enn et menneskehår.

60. Kolchuginsky OCM-anlegg.

Ligger i Vladimir-regionen, produserer den mer enn 20 tusen standardstørrelser av produkter i form av rør, stenger og profiler fra 72 legeringer.

61. Når det gjelder variasjonen av ferdige produkter, er selskapet den eneste universelle produsenten av valsede produkter i CIS.

62. Kolchuginsky-anlegget produserer også de berømte koppholderne som hver enkelt av oss har møtt på langdistansetog.

63. Kobberrørfabrikk.

Ligger i nærheten av byen Majdanpek i Republikken Serbia. Spesialisert seg på produksjon av kobberrør for vannforsyning, varme, kjøling og klimaanlegg.

64. Anlegget eksporterer mer enn 80 % av produktene sine. Kobberrør er representert på markedene i Storbritannia, Tyskland, Italia, Frankrike, Canada, Holland, Romania, Bulgaria, Hellas, Ukraina, Israel og landene i det tidligere Jugoslavia.

65. "Orenburg radiator".

Anlegget er med rette en av lederne blant bedrifter som produserer produkter for maskinteknikk. Blant forbrukerne av Orenburg Radiator er over 20 russiske fabrikker, samt utenlandske foretak fra USA, Kasakhstan og Hviterussland.

Tusen takk til UMMC Public Relations Department, nemlig,
Belimov Viktor Nikolaevich, Melchakov Oleg Andreevich og Voloshina Ekaterina Sergeevna for den utmerkede organiseringen av fotografering!

Følgende kan være til stede i mindre konsentrasjoner:

nikkel;
gull;
platina;
sølv.

Forekomster over hele verden har omtrent det samme sett med kjemiske elementer i malmsammensetningen, de skiller seg bare i prosentandeler. For å oppnå rent metall brukes ulike industrielle metoder. Nesten 90% av metallurgiske bedrifter bruker samme metode for å produsere rent kobber - pyrometallurgisk.

Utformingen av denne prosessen gjør det også mulig å få metall fra resirkulerte materialer, noe som er en betydelig fordel for industrien. Siden forekomstene tilhører gruppen av ikke-fornybare forekomster, reduseres reservene hvert år, malmene blir dårligere, og utvinningen og produksjonen av dem blir dyr. Dette påvirker til syvende og sist prisen på metallet på det internasjonale markedet. I tillegg til den pyrometallurgiske metoden er det andre metoder:

hydrometallurgisk;
brannforedlingsmetode.

Stadier av pyrometallurgisk kobberproduksjon

Industriell kobberproduksjon ved bruk av den pyrometallurgiske metoden har fordeler fremfor andre metoder:

teknologien gir høy produktivitet - den kan brukes til å produsere metall fra bergarter der kobberinnholdet er enda lavere enn 0,5%;
lar deg behandle sekundære råvarer effektivt;
en høy grad av mekanisering og automatisering av alle stadier er oppnådd;
bruken reduserer utslippene av skadelige stoffer til atmosfæren betydelig;
Metoden er økonomisk og effektiv.

Berikelse

Malmstøtteordning

I den første fasen av produksjonen er det nødvendig å forberede malmen, som leveres til prosessanlegg direkte fra steinbruddet eller gruven. Ofte er det store steinstykker som først må knuses.

Dette skjer i enorme knuseenheter. Etter knusing oppnås en homogen masse, med en fraksjon på opptil 150 mm. Foranrikingsteknologi:

råvarer helles i en stor beholder og fylles med vann;
oksygen tilsettes deretter under trykk for å danne skum;
metallpartikler fester seg til boblene og stiger til toppen, og gråberg legger seg på bunnen;
Deretter sendes kobberkonsentratet til steking.

Brenner

Dette stadiet tar sikte på å redusere svovelinnholdet så mye som mulig. Malmmassen legges i en ovn, hvor temperaturen settes til 700–800 o C. Som følge av termisk eksponering halveres svovelinnholdet. Svovel oksiderer og fordamper, og noen av urenhetene (jern og andre metaller) går over i en lett slaggtilstand, noe som vil lette senere smelting.

Dette stadiet kan utelates hvis bergarten er rik og inneholder 25–35 % kobber etter anrikning, den brukes kun til malmer av lav kvalitet.

Smelter for matt

Den matte smelteteknologien gjør det mulig å få blisterkobber, som varierer etter karakter: fra MCh1 - den reneste til MCh6 (inneholder opptil 96% rent metall). Under smelteprosessen senkes råmaterialet i en spesiell ovn, hvor temperaturen stiger til 1450 o C.

Etter at massen er smeltet, renses den med komprimert oksygen i omformere. De har et horisontalt utseende, og blåsingen utføres gjennom et sidehull. Som et resultat av blåsing blir jern- og svovelsulfider oksidert og omdannet til slagg. Varme i omformeren genereres på grunn av strømmen av varm masse, den varmes ikke opp i tillegg. Temperaturen er 1300 o C.

Ved utgangen av omformeren oppnås en grov sammensetning, som inneholder opptil 0,04% jern og 0,1% svovel, samt opptil 0,5% andre metaller:

tinn;
antimon;
gull;
nikkel;
sølv

Dette grove metallet støpes inn i ingots som veier opptil 1200 kg. Dette er det såkalte anodekobberet. Mange produsenter stopper på dette stadiet og selger slike ingots. Men siden kobberproduksjon ofte er ledsaget av utvinning av edle metaller som finnes i malmen, bruker prosessanlegg teknologien for å raffinere den grove legeringen. I dette tilfellet frigjøres og konserveres andre metaller.

Raffinering ved bruk av kobberkatode

Teknologien for å produsere raffinert kobber er ganske enkel. Prinsippet brukes til og med for å rense kobbermynter fra oksider hjemme. Produksjonsopplegget ser slik ut:

den grove blokken legges i et bad med elektrolytt;
En løsning med følgende innhold brukes som elektrolytt:
- kobbersulfat - opptil 200 g/l;
- svovelsyre - 135-200 g/l;
- kolloidale tilsetningsstoffer (tiourea, trelim) - opptil 60 g/l;
- vann.
elektrolytttemperaturen skal være opptil 55 o C;
Plater av katodekobber er plassert i badekaret - tynne ark av rent metall;
strøm er tilkoblet. På dette tidspunktet skjer elektrokjemisk oppløsning av metallet. Kobberpartikler konsentrerer seg på katodeplaten, og andre inneslutninger legger seg i bunnen og kalles slam.

For at prosessen med å oppnå raffinert kobber skal gå raskere, bør anodeblokker ikke være mer enn 360 kg.

Hele elektrolyseprosessen foregår innen 20–28 dager. I løpet av denne perioden fjernes kobberkatoden opptil 3–4 ganger. Vekten på platene er opptil 150 kg.

Hvordan det gjøres: kobberutvinning

Under raffineringsprosessen kan det dannes dendritter på katodekobber - vekster som reduserer avstanden til anoden. Som et resultat avtar reaksjonshastigheten og effektiviteten. Derfor, når dendritter vises, fjernes de umiddelbart.

Hydrometallurgisk kobberproduksjonsteknologi

Denne metoden er ikke mye brukt fordi den kan føre til tap av edle metaller i kobbermalmen.

Bruken er berettiget når bergarten er dårlig - den inneholder mindre enn 0,3 % rødt metall.

Hvordan få kobber ved hjelp av den hydrometallurgiske metoden?

Først knuses steinen til en fin brøkdel. Deretter legges den i en alkalisk sammensetning. De mest brukte løsningene er svovelsyre eller ammoniakk. Under reaksjonen erstattes kobber med jern.

Sementering av kobber med jern

Løsningene av kobbersalter som er igjen etter utvasking, gjennomgår videre prosessering - sementering:

jerntråd, ark eller annet skrap legges i løsningen;
under en kjemisk reaksjon fortrenger jern kobber;
Som et resultat frigjøres metallet i form av et fint pulver, der kobberinnholdet når 70%. Ytterligere rensing skjer ved elektrolyse ved bruk av en katodeplate.

Brannraffineringsteknologi for blisterkobber

Denne metoden for å oppnå rent kobber brukes når utgangsmaterialet er kobberskrot.

Prosessen foregår i spesielle etterklangsovner, som fyres med kull eller olje. Den smeltede massen fyller badekaret, der luft blåses gjennom jernrør:

rørdiameter - opptil 19 mm;
lufttrykk - opptil 2,5 atm;
ovnskapasitet – opptil 250 kg.

Under raffineringsprosessen oksideres kobberråmaterialer, svovel brenner ut, deretter metaller. Oksider løses ikke opp i flytende kobber, men flyter til overflaten. For å fjerne dem brukes kvarts, som legges i badekaret før raffineringsprosessen starter og plasseres langs veggene.

Hvis metallskrotet inneholder nikkel, arsen eller antimon, blir teknologien mer komplisert. Andelen nikkel i raffinert kobber kan bare reduseres til 0,35 %. Men hvis andre komponenter er tilstede (arsen og antimon), dannes nikkel "glimmer", som løses opp i kobber og ikke kan fjernes.

Video: Kobbermalm i Ural

Følgende kan være til stede i mindre konsentrasjoner:

nikkel;
gull;
platina;
sølv.

hydrometallurgisk;
brannforedlingsmetode.

Stadier av pyrometallurgisk kobberproduksjon

Industriell kobberproduksjon ved bruk av den pyrometallurgiske metoden har fordeler fremfor andre metoder:

teknologien gir høy produktivitet - den kan brukes til å produsere metall fra bergarter der kobberinnholdet er enda lavere enn 0,5%;
lar deg behandle sekundære råvarer effektivt;
en høy grad av mekanisering og automatisering av alle stadier er oppnådd;
bruken reduserer utslippene av skadelige stoffer til atmosfæren betydelig;
Metoden er økonomisk og effektiv.

Berikelse

Malmstøtteordning

I den første fasen av produksjonen er det nødvendig å forberede malmen, som leveres til prosessanlegg direkte fra steinbruddet eller gruven. Ofte er det store steinstykker som først må knuses.

Dette skjer i enorme knuseenheter. Etter knusing oppnås en homogen masse, med en fraksjon på opptil 150 mm. Foranrikingsteknologi:

råvarer helles i en stor beholder og fylles med vann;
oksygen tilsettes deretter under trykk for å danne skum;
metallpartikler fester seg til boblene og stiger til toppen, og gråberg legger seg på bunnen;
Deretter sendes kobberkonsentratet til steking.

Brenner

Dette stadiet kan utelates hvis bergarten er rik og inneholder 25–35 % kobber etter anrikning, den brukes kun til malmer av lav kvalitet.

Smelter for matt

Ved utgangen av omformeren oppnås en grov sammensetning, som inneholder opptil 0,04% jern og 0,1% svovel, samt opptil 0,5% andre metaller:

tinn;
antimon;
gull;
nikkel;
sølv

Raffinering ved bruk av kobberkatode

Teknologien for å produsere raffinert kobber er ganske enkel. Prinsippet brukes til og med for å rense kobbermynter fra oksider hjemme. Produksjonsopplegget ser slik ut:

den grove blokken legges i et bad med elektrolytt;
En løsning med følgende innhold brukes som elektrolytt:
- kobbersulfat - opptil 200 g/l;
- svovelsyre - 135-200 g/l;
- kolloidale tilsetningsstoffer (tiourea, trelim) - opptil 60 g/l;
- vann.
elektrolytttemperaturen skal være opptil 55 o C;
Plater av katodekobber er plassert i badekaret - tynne ark av rent metall;
strøm er tilkoblet. På dette tidspunktet skjer elektrokjemisk oppløsning av metallet. Kobberpartikler konsentrerer seg på katodeplaten, og andre inneslutninger legger seg i bunnen og kalles slam.

For at prosessen med å oppnå raffinert kobber skal gå raskere, bør anodeblokker ikke være mer enn 360 kg.

Hele elektrolyseprosessen foregår innen 20–28 dager. I løpet av denne perioden fjernes kobberkatoden opptil 3–4 ganger. Vekten på platene er opptil 150 kg.

Hvordan det gjøres: kobberutvinning

Hydrometallurgisk kobberproduksjonsteknologi

Denne metoden er ikke mye brukt fordi den kan føre til tap av edle metaller i kobbermalmen.

Bruken er berettiget når bergarten er dårlig - den inneholder mindre enn 0,3 % rødt metall.

Hvordan få kobber ved hjelp av den hydrometallurgiske metoden?

Først knuses steinen til en fin brøkdel. Deretter legges den i en alkalisk sammensetning. De mest brukte løsningene er svovelsyre eller ammoniakk. Under reaksjonen erstattes kobber med jern.

Sementering av kobber med jern

Løsningene av kobbersalter som er igjen etter utvasking, gjennomgår videre prosessering - sementering:

jerntråd, ark eller annet skrap legges i løsningen;
under en kjemisk reaksjon fortrenger jern kobber;
Som et resultat frigjøres metallet i form av et fint pulver, der kobberinnholdet når 70%. Ytterligere rensing skjer ved elektrolyse ved bruk av en katodeplate.

Brannraffineringsteknologi for blisterkobber

Denne metoden for å oppnå rent kobber brukes når utgangsmaterialet er kobberskrot.

Prosessen foregår i spesielle etterklangsovner, som fyres med kull eller olje. Den smeltede massen fyller badekaret, der luft blåses gjennom jernrør:

rørdiameter - opptil 19 mm;
lufttrykk - opptil 2,5 atm;
ovnskapasitet – opptil 250 kg.

Video: Kobbermalm i Ural

Kobber er et duktilt metall av gyllen-rosa farge, som i sin rene form finnes i naturen oftere enn nuggets av gull eller sølv. Men kobber utvinnes hovedsakelig fra kobbermalm - naturlige mineralformasjoner. Mest kobber finnes i sulfidmalm. I oksidasjonssoner finnes kobber i de fleste silikater, karbonater og oksider. Kobber finnes også i sedimentære bergarter: skifer og kobbersandstein.

Moderne vitenskap kjenner til mer enn 200 mineraler som inneholder kobber. I industrien brukes metall utvunnet fra sulfater oftest, inkludert:

Kalkositt (79 % kobber);
Bornitt (opptil 65%);
Kalkopiritt, eller kobberkis (ca. 35%).

Kobber er også inneholdt i kobber-nikkel-forbindelser. Den mest kjente av dem er kubanitt (opptil 45% kobber). Av de oksiderte malmene er det verdt å merke seg cupritt (88%), malakitt (opptil 58%), azuritt (opptil 56%). Noen ganger er det forekomster av naturlig kobber.

Egenskaper og typer kobber

Kobber er et av de første metallene folk begynte å bruke. Det kjemiske symbolet er Cu (cuprum). Dette metallet har høy varmeledningsevne, korrosjonsmotstand og elektrisk ledningsevne. Kobber smelter ved lave temperaturer, er utmerket til lodding, og metallet er lett å kutte og behandle.

Noen kobberforbindelser kan være giftige for mennesker. Høye nivåer av kobber i vann og mat kan forårsake lever- og galleblæresykdommer. Steinbrudd etterlatt etter kobberutvinning blir kilder til giftstoffer. For eksempel regnes Berkeley Pit Lake, dannet i krateret til en tidligere kobbergruve, som den giftigste innsjøen i verden. Men de bakteriedrepende egenskapene til kobber er uforholdsmessig høyere. Det er bevist at kobber bidrar til å bekjempe influensavirus og ødelegger stafylokokker.

I industrien brukes kobber sjelden i sin rene form. Følgende legeringer har funnet større bruk:

Messing (en legering av kobber og sink);
Bronse (med tinn);
Babbitts (med bly);
Cupronickel (med nikkel);
Dural (med aluminium);
Smykkelegering (med gull).

Kobberforekomster og gruvedrift

Den største kobberforekomsten i verden ligger i Chile - Esconida-bruddet. Store forekomster av naturlig kobber ble oppdaget her.

Andre store innskudd:

Gruver på Keweenaw-halvøya (USA, Michigan);
Chuquicamata-gruven i Chile (opptil 600 tusen tonn per år);
Corocoro-gruven i Bolivia;
Gumishevsky-gruven (Midt-Ural, Russland) - nå oppbrukt;
Valley of the Levikha River (Midt-Ural, Russland);
Gabbro-massivet (Italia).

Ifølge US Geological Survey tilhører de største kobberforekomstene Chile. Deretter kommer USA, Russland, Peru og Mexico.

Kobberutvinningsmetoder:

Åpen;
Hydrometallurgisk - når kobber utvaskes fra berget med en svak løsning av svovelsyre;
Pyrometallurgisk - består av flere stadier (konsentrasjon, brenning, smelting for matte, rensing og raffinering).

Forsiktig håndtering av kobbermalm

Kobbermalm er en ikke-fornybar ressurs, og derfor krever utviklingen nøye behandling, både i gruvemetoder og i industriell prosessering.

Industrien blir stadig mer krevende for konstante mengder ressurser som mottas, noe som fører til gradvis utarming. For å gjøre dette er det nødvendig å kontrollere utvinningen av kobbermalm mer nøye, sammen med andre ikke-fornybare ressurser som olje, naturgass, og bruke dem mer forsiktig og rasjonelt, både i industrielt og innenlands forbruk.

Kobberapplikasjoner

Kobber er et av de viktigste ikke-jernholdige metallene, som har funnet anvendelse i nesten alle områder av menneskelig aktivitet.

Elektrisk industri (ledninger, ledninger);
Maskinteknikk (starter, elektriske vinduer, radiatorer, kjølere, lagre);
Skipsbygging (skrogplettering);
Konstruksjon (rør, rørledninger, tak- og beleggmaterialer, badekar, kraner, vasker);
I kunst (smykker, statuer, mynt);
I hverdagen (klimaanlegg, mikrobølgeovner, mynter, mattilsetninger, musikkinstrumenter).

Interessant nok er Frihetsgudinnen laget av kobber. Konstruksjonen krevde rundt 80 tonn metall. Og i Nepal regnes kobber som et hellig metall.

Kobber inntar en av nøkkelposisjonene i den globale industrien. På grunn av sin høye termiske og elektriske ledningsevne er den mye brukt i elektroteknikk, og dens høye mekaniske styrke og egnethet for maskinering gjør den uunnværlig i rørproduksjon for interne systemer.

Kobbergruvedrift i Russland gir svært fruktbare resultater. Og det faktum at den russiske råvarebasen består av 40% kobber-nikkelsulfidforekomster, og 19% sulfidforekomster, gir Russland en betydelig fordel i forhold til andre land.

Betydningen av kobber i verden

Egenskaper av kobber

Kobber var et av de første metallene som menneskelig sivilisasjon anerkjente og begynte å bruke. Mennesket oppfant produksjonen før jern.

Kobber er det nest mest brukte ikke-jernholdige metallet i verdensøkonomien etter aluminium.

Dette metallet har fått navnet sitt fra øya Kypros.

Hva består den av? Strukturen inneholder mange krystaller: nikkel, sink, molybden, gull, kalsium, sølv, bly, jern, kobolt og mange andre.

Og dens høye elektriske ledningsevne har gjort det til et spesielt verdifullt elektrisk materiale, som viklinger av transformatorer og generatorer, kraftledninger og interne elektriske ledninger er laget av.

Henvisning. Tidligere ble opptil halvparten av alt kobber produsert i verden brukt på elektriske ledninger, men i dag tjener rimeligere aluminium disse formålene. Og kobber i seg selv er i ferd med å bli det mest knappe ikke-jernholdige metallet.

Kobberlegeringer er også mye brukt - med sink (messing), med tinn eller aluminium (bronse), etc.

Produksjon

Kobbermalm utvinnes i 50 land.

Hovedproduksjonskapasiteten til kobbergruvebedrifter er konsentrert i Sør-Amerika. Det er her 41,2 % av verdens kobbermalm utvinnes, 19,8 % kommer fra asiatiske land.

Situasjonen i produksjonen av raffinert kobber ser annerledes ut:

Tab. 2. Sammenlignende egenskaper for produksjonsvolumer av raffinert kobber etter region på planeten, tusen tonn

	Kobberåre	Raffinert kobber

Nord Amerika
Sør Amerika

Kilde: nettstedet people.conomy.ru

I følge resultatene for 2015 er produksjonen av raffinert kobber konsentrert i den asiatiske regionen (51,2%). Sør-Amerika, ledende innen kobbermalmproduksjon, står for 14,9 %. Her er det underlegent til og med Europa.

Nesten 80% av alt kobber ble produsert av jomfruelige råvarer, de resterende 20% ble produsert fra kobberskrap. Global kobberproduksjon er fortsatt sterkt konsolidert - en tredjedel av den (34,8 %) i 2015 sto for de fem beste produsentene, som inkluderer:

Codelco (Chile).
Freeport-McMoRan (USA).
Glencore (Sveits).
BHP Billiton (Australia).
Southern Copper (Mexico).

For referanse. I 2014 publiserte Wood Mackenzie (Brook Hunt) en prognose for global kobberproduksjon for perioden frem til 2025.

Wood Mackenzie er en global forskningsgruppe innen energi, kjemikalier, fornybare energikilder, metaller og gruvedrift med et internasjonalt rykte for å gi omfattende data, skriftlige analyser og råd. I 2015 ble selskapet kjøpt opp av det amerikanske analyse- og analyseselskapet Verisk Analytics (en.wikipedia.org).

Tab. 3. Prognosedata for 2014-2025

	Tusen tonn		Tusen tonn

Kilde: Wood Mackenzie (Brook Hunt)

Ifølge selskapet var den globale produksjonen i 2016 19,9 millioner tonn, og produksjonen nådde 22,5 millioner.

Reserver

I følge data for 2014 hadde territoriene i Nord- og Sør-Amerika nesten 60% av alle verdensreserver, mer enn halvparten av disse ble registrert i Chile. Og på planetarisk skala står dette landet for 34% av forekomstene av dette ikke-jernholdige metallet.

Ris. 2. Kobberforekomster i verden 2014
Kilde: nettstedet mining-prom.ru

Den russiske føderasjonen sto for 5 % av verdens påviste kobberreserver (etter Chile, USA, Peru og Australia er dette 5. plass).

Ifølge geologer ligger rundt 5 milliarder tonn kobbermalmreserver på bunnen av havene.

Kobberindustrien i Russland

I Ural og Vest-Sibir finnes nei, nei, og til og med de eldste gruvene fra steinalderen. Våre forfedre jobbet der, og utvinning av kobbermalm for inntrengerne, blant annet mineraler.

Selv om, ifølge offisielle kilder, ikke-jernholdige metaller praktisk talt ikke ble utvunnet i Russland før på 1700-tallet.

Ikke-jernholdig metallurgi av det russiske imperiet

Erfaringen fra de første suverene kobbersmelteverkene, som dukket opp i perioden 1638-1640, da det ble oppdaget kobberforekomster på elven. Kalkarke, var mislykket. Det var ikke nok malm til å forsyne lasten. Mindre enn ti år senere måtte produksjonen stanses og selve fabrikkene stenge.

Peters reformer ga en ny drivkraft til utviklingen av gruveindustrien - han overførte leting og prosessering av ikke-jernholdige metallmalmer til private hender. Bergkollegiet, skapt av keiseren, fungerte som et slags geologidepartement (hvis vi trekker analogier), som bestemte hvem som skulle gis myndighet til å søke etter og utvikle malm, og hvem som ikke skulle.

Dessuten var det ikke nødvendig å snakke om "rike forekomster". Det var små kilder i Olonets-provinsen og på Pechora, men de var tydeligvis ikke nok til hjemmemarkedets behov. Så hovedleverandøren av ikke-jernholdige metaller til det russiske imperiet var Europa. Og den militærstrategiske posisjonen til Rus krevde så mye jern og kobber som mulig. De ble kalt krigens metaller. Utviklingen i Ural skulle forbedre situasjonen.

I 1750 produserte 72 jern- og 29 kobbersmelteverk i Russland ferdige produkter. Men allerede på 90-tallet representerte to virksomheter i Bogoslovsky- og Votsky-distriktene hele Ural-produksjonen.

"På den vestlige skråningen av Ural, som en gang var dekket med en hel serie kobbersmelteverk, fortsetter bare ett Yugovsky-anlegg å operere med en kapasitet på bare rundt 40 tonn kobber. Over hele den østlige skråningen av Ural, fra nord fra Bogoslovsky-anleggene til Preobrazhensky-anlegget sør i Ural, er det en gang i drift kobbersmelteverk og gruver, hvorav de fleste ikke har blitt utviklet på flere tiår" (L.B. Kafengauz "Utviklingen av industriell produksjon i Russland").

Ris. 3. Utsikt over Miass kobbersmelteverk i Ural. 1773
Kilde: nettstedet infourok.ru

Og først på slutten av 90-tallet skjedde det et skifte i utviklingen av kobberindustrien - et skifte som begynte å stige først på begynnelsen av 1900-tallet, og gjorde kobberindustrien til en av de raskt utviklende industriene. Siden 1906 begynte en virkelig fantastisk vekst i kobberproduksjonen, og på 7 år vokste den 3,6 ganger.

Og selv nedgangen, da landet gikk gjennom harde tider, revolusjoner og kriger, og den varte i ikke mindre enn 15 år, hindret ikke Sovjet-Russland i å oppnå betydelig suksess i kobberindustrien.

Dagens kobberindustri i den russiske føderasjonen

Russland har i mange år vært en stor leverandør av kobber og kobberprodukter til verdensmarkedet. I 2016 ble det produsert 860,1 tusen tonn raffinert kobber her. Kobberproduksjonen utgjorde 844,7 tusen tonn.