Медь входит в топ самых распространенных элементов и находится на двадцать шестом месте. Обычно она находится в природной среде в виде отдельно располагающихся чистых самородков, но в последнее время такие находки случаются все реже. Соответственно в производстве металла такие залежи составляют лишь минимальную долю.
Основную часть меди добывают из горных пород, в которых она находится, зачастую, в соединении с другими металлами. Существует большое количество минералов меди. Но в металлургической промышленности наибольшую ценность имеют такие виды, как:
- медный колчедан;
- малахит;
- халькопирит;
- азурит.
Российская Федерация входит в пятерку мировых лидеров — стран, в которых добываемая медь составляет наибольшую долю и приносит самые плодотворные результаты. Нередко медь, располагающуюся не слишком глубоко относительно поверхности земли, добывают открытым способом. С этой целью выкапывают огромные карьеры или же разрезы. Ширина таких открытых участков добычи меди может составлять в ширину по несколько километров. Вглубь же карьеры могут простираться не на одну сотню метров. Таким образом добывают около две трети от всей получаемой меди. Но в тех случаях, когда залежи меди находятся глубоко под землей, строятся специальные сооружения, которые предназначены для добычи элемента под слоями земли. Они называются шахтами. На территории России медь добывается как первым, так и вторым способом.
Месторождения меди
Металлы, находящиеся в подгруппе меди отличаются небольшой химической активностью, по этой причине они встречаются в виде химических соединений, а также самородками. Много веков назад медь можно было встретить лишь в виде сернистых соединений – халькопирита и халькозина. А все потому, что медь обладает высоким химическим сродством к сере. Большая часть первичных руд содержит медь в сульфидной форме – CuS. С течением времени, особенно в условиях вулканической деятельности, при действии большого количества кислорода, сульфиды меди становились окислами. Самородки меди образовывались в природе вовремя сильного нагревания окисленной сернистой руды. К примеру, если окисленные минералы меди и сернистые руды залегали под толстым слоем горной породы, то их нагревали природные катаклизмы и земное тепло. В подобных природных «металлургических цехах» выплавлялись колоссальные объемы меди. На территории Северной Америки нашли самородок весом 420 тонн. Однако это редкость, самородной меди на планете примерно 1%.
Из каких руд получают медь
Медь крайне редко встречается в виде самородков. Она всегда добывается с дополнительными примесями. Самый большой самородок был найден в США. Он имеет вес более 420 тонн.
Всего 20 видов используются в тяжелой промышленности. Самые известные и широко применяемые из них — халькозин, халькопирит и борнит. Каковы их свойства?
- Халькозин — наиболее концентрированная медь. Здесь ее концентрация может быть до 80 %.
- Халькопирит — медь, входящая в состав полиметаллов и имеющая гидротермальное происхождение.
- Борнит — этот вид имеет синеватый оттенок из-за примесей железа и серебра. Концентрация — более 60 %.
- Ковелин — относится к гидротермальной группе, как и халькопирит. Концентрация составляет 64 %.
Именно из этих руд получают большую часть металла, которая потом используется человеком.
Мировые месторождения меди
Много меди, как и прочих полезных ископаемых, расположено на дне океанов. На дне лежат скопления круглых камней, в которых находится примерно 0,5% меди. Согласно анализу геологов запасы медной руды в океане достигают 5 млрд. тонн. Существует почти 250 минералов меди, однако лишь 20 из применяются в промышленности. В основным медным рудам относят:
- халькозин — Cu2S, который содержит 79,8% меди
- халькопирит — CuFeS2, в котором присутствует 30% меди. Эта руда составляет почти 50% всех месторождений меди
- борнит — Cu5FeS4, содержит от 52 до 65% меди
- ковеллин – CuS, содержит 64% меди.
По генетическим и промышленно-геологическим параметрам месторождения меди бывают:
- стратиформными, которые включают медные сланцы и песчаники
- колчеданными. К этой группе относится самородная и жильная медь
- гидротермальными
- магматическими, включающие самые распространенные руды медно-никелевого типа
- карбонатовыми. В эту группу входят железомедные и карбонатитовые руды .
Запасы меди в мире
Наибольшее количество меди, примерно 65%, залегает на территории Северной и Южной Америке. Европейские государства имеют 15% ресурсов, азиатские — 11%, африканские- 4,5%. Самые крупные подтвержденные запасы меди зафиксированы Чили. Там находится почти 20% мирового запаса. А в США — 12,7%. Помимо этих стран, меди много в Польше, Индонезии, Иране, Казахстане, Китае, Узбекистане, на Филиппинах, а также в Заире, Замбии, Бразилии, Канаде, Мексике, Панаме, Перу и Австралии. В каждом из этих государств по оценкам специалистов имеется около 10 млн. тонн.
продвижение
По стране
В следующей таблице представлены все страны, годовое производство которых в 2022 году составило более 10 000 тонн. Приведено содержание меди в рудах и концентратах. Медь в Германии не добывали с начала 1990-х годов. Все цифры относятся к штатам в пределах их нынешних границ.
Цифры в тысячах тонн
Ранг (2018) | страна | 1970 г. | 1980 г. | 1990 г. | 2000 г. | 2010 г. | 2015 г. | 2016 г. | 2017 г. | 2018 г. |
1. | Чили Чили | 686 | 1,068 | 1,588 | 4 602 | 5 419 | 5772 | 5,553 | 5 504 | 5 832 |
2. | Перу Перу | 220 | 367 | 323 | 554 | 1,247 | 1,701 | 2354 | 2,446 | 2,437 |
3. | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 120 | 165 | 285 | 889 | 1,156 | 1,712 | 1 900 | 1,706 | 1,591 |
4-й | США США | 1,560 | 1,181 | 1,588 | 1,444 | 1,110 | 1,416 | 1,462 | 1,290 | 1,250 |
5. | Демократическая Республика Конго ДР Конго | 386 | 462 | 352 | 33 | 378 | 1,039 | 1,024 | 1,095 | 1,225 |
Шестой | Австралия Австралия | 158 | 244 | 330 | 832 | 871 | 996 | 948 | 849 | 913 |
7-е | Замбия Замбия | 684 | 610 | 546 | 249 | 767 | 711 | 725 | 797 | 851 |
8-е. | Россия Россия | 387 | 400 | 643 | 530 | 703 | 711 | 702 | 762 | 785 |
9. | Мексика Мексика | 61 | 175 | 299 | 365 | 270 | 594 | 766 | 742 | 697 |
10. | Индонезия Индонезия | 59 | 162 | 1.012 | 863 | 579 | 728 | 622 | 651 | |
11. | Казахстан Казахстан | 138 | 143 | 230 | 430 | 381 | 474 | 475 | 558 | 636 |
12-е | Канада Канада | 610 | 716 | 794 | 634 | 522 | 715 | 693 | 597 | 539 |
13-е | Монголия Монголия | 44 год | 124 | 126 | 128 | 318 | 516 | 475 | 459 | |
14-е | Польша Польша | 83 | 343 | 370 | 454 | 426 | 426 | 424 | 419 | 401 |
15-е | Бразилия Бразилия | 4-й | 34 | 32 | 214 | 359 | 338 | 385 | 381 | |
16. | Иран Иран | 1 | 67 | 147 | 257 | 246 | 289 | 296 | 317 | |
17-е | Испания Испания | 10 | 49 | 13-е | 25-е | 54 | 113 | 168 | 198 | 185 |
18-е | Мьянма Мьянма | 10 | 71 | 95 | 116 | 154 | ||||
19-е | Лаос Лаос | 132 | 168 | 178 | 153 | 147 | ||||
20-е | Болгария Болгария | 42 | 62 | 33 | 93 | 113 | 112 | 110 | 109 | 109 |
21-е | Швеция Швеция | 26-е | 43 год | 74 | 78 | 77 | 75 | 79 | 104 | 106 |
22-е | Узбекистан Узбекистан | 42 | 43 год | 69 | 70 | 80 | 100 | 100 | 100 | 100 |
23 | Папуа — Новая Гвинея Папуа — Новая Гвинея | 147 | 170 | 203 | 160 | 45 | 80 | 105 | 96 | |
24 | Армения Армения | 1 | 1 | 1 | 12-е | 31 год | 84 | 103 | 114 | 84 |
25-е | индюк индюк | 31 год | 21 год | 40 | 76 | 80 | 108 | 100 | 83 | 80 |
26-е | Филиппины Филиппины | 160 | 305 | 181 | 32 | 58 | 84 | 84 | 68 | 70 |
27 | Саудовская Аравия Саудовская Аравия | 2 | 12-е | 28 | 36 | 68 | ||||
28. | Португалия Португалия | 4-й | 4-й | 160 | 76 | 74 | 83 | 74 | 64 | 49 |
29 | Южная Африка Южная Африка | 144 | 201 | 188 | 148 | 103 | 77 | 65 | 66 | 47 |
30-е | Финляндия Финляндия | 31 год | 53 | 18-е | 12-е | 15-е | 41 год | 47 | 53 | 47 |
31. | Сербия Сербия | 85 | 107 | 129 | 46 | 23 | 30-е | 41 год | 45 | 44 год |
32. | Индия Индия | 10 | 27 | 52 | 38 | 32 | 32 | 32 | 34 | 37 |
33. | Мавритания Мавритания | 37 | 45 | 33 | 29 | 28 | ||||
34. | Марокко Марокко | 15-е | 20-е | 24 | 25-е | 24 | ||||
35. | Вьетнам Вьетнам | 12-е | 23 | 23 | 21 год | 23 | ||||
36. | Аргентина Аргентина | 1 | 145 | 140 | 62 | 82 | 33 | 17-е | ||
37. | Эритрея Эритрея | 62 | 25-е | 8-е | 17-е | |||||
38. | Пакистан Пакистан | 20-е | 16 | 14-е | 15-е | 17-е | ||||
39. | Намибия Намибия | 23 | 39 | 28 | 5 | 14-е | 17-е | 16 | 15-е | |
40. | Грузия Грузия | 3 | 3 | 4-й | 9 | 11 | 13-е | 14-е | 15-е | 13-е |
41. | Колумбия Колумбия | 2 | 1 | 5 | 8-е | 9 | 10 |
По компании
Перечислены компания, страна, в которой она расположена, объем производства и доля мирового производства.
Цифры в тысячах тонн (2017 г.)
классифицировать | Компании | страна | количество | Доля владения% |
1. | Codelco | Чили Чили | 1840 г. | 9.1 |
2. | Freeport-McMoRan | США США | 1436 | 7.1 |
3. | Glencore | Швейцария Швейцария | 1247 | 6.2 |
4-й | Grupo México | Мексика Мексика | 883 | 4.4 |
5. | BHP Billiton | Австралия Австралия Соединенное Королевство Объединенное Королевство | 796 | 3.9 |
Шестой | KGHM Polska Mied | Польша Польша | 553 | 2,7 |
7-е | Первые квантовые минералы | Канада Канада | 513 | 2,5 |
8-е. | Группа Рио Тинто | Австралия Австралия Соединенное Королевство Объединенное Королевство | 499 | 2,5 |
9. | Antofagasta plc | Объединенное Королевство Объединенное Королевство | 486 | 2.4 |
10. | Группа Минералов и Металлов | Австралия Австралия | 445 | 2.2 |
Мировое финансирование
В следующей таблице показано мировое производство в тысячах тонн.
Цифры в тысячах тонн
495 | |
1901 г. | 526 |
1902 г. | 555 |
1903 г. | 596 |
1904 г. | 660 |
1905 г. | 713 |
1906 г. | 724 |
1907 г. | 721 |
1908 г. | 744 |
1909 г. | 828 |
1910 г. | 858 |
1911 г. | 890 |
1912 г. | 1,000 |
1913 г. | 996 |
1914 г. | 938 |
1,060 | |
1916 г. | 1,420 |
1917 г. | 1,430 |
1918 г. | 1,430 |
1919 г. | 994 |
1920 г. | 959 |
1921 г. | 558 |
1922 г. | 884 |
1923 г. | 1,270 |
1924 г. | 1,360 |
1925 г. | 1,530 |
1926 г. | 1,510 |
1927 г. | 1,520 |
1928 г. | 1,730 |
1929 г. | 1,950 |
1,610 | |
1931 г. | 1,400 |
1932 г. | 909 |
1933 г. | 1,050 |
1934 г. | 1,280 |
1935 г. | 1,500 |
1936 г. | 1,720 |
1937 г. | 2290 |
1938 г. | 1,990 |
1939 г. | 2,130 |
1940 г. | 2400 |
1941 г. | 2,480 |
1942 г. | 2,590 |
1943 г. | 2 620 |
1944 г. | 2,460 |
2,110 | |
1946 г. | 1,780 |
1947 г. | 2,130 |
1948 г. | 2,210 |
1949 г. | 2,140 |
1950 | 2380 |
1951 г. | 2,490 |
1952 г. | 2,570 |
1953 г. | 2600 |
1954 г. | 2640 |
1955 г. | 2 900 |
1956 г. | 3 200 |
1957 г. | 3 300 |
1958 г. | 3 190 |
1959 г. | 3 430 |
3 940 | |
1961 г. | 4 090 |
1962 г. | 4220 |
1963 г. | 4290 |
1964 г. | 4 450 |
1965 г. | 4 660 |
1966 г. | 4,580 |
1967 | 4 630 |
1968 г. | 5,010 |
1969 г. | 5 520 |
1970 г. | 5 900 |
1971 г. | 5 940 |
1972 г. | 6 540 |
1973 | 6 920 |
1974 г. | 7 100 |
6 740 | |
1976 г. | 7 260 |
1977 г. | 7 420 |
1978 г. | 7 280 |
1979 г. | 7,350 |
1980 г. | 7 200 |
1981 г. | 7 690 |
1982 г. | 7 580 |
1983 г. | 7 610 |
1984 | 7 810 |
1985 г. | 7 990 |
1986 г. | 7 940 |
1987 г. | 8 240 |
1988 г. | 8 720 |
1989 г. | 9 040 |
9 200 | |
1991 г. | 9 330 |
1992 г. | 9 470 |
1993 г. | 9 490 |
1994 г. | 9 500 |
1995 г. | 10 000 |
1996 г. | 11 000 |
1997 г. | 11 500 |
1998 г. | 12 100 |
1999 г. | 12 800 |
2000 г. | 13 200 |
2001 г. | 13 700 |
2002 г. | 13 600 |
2003 г. | 13 800 |
2004 г. | 14 700 |
2006 г. | 15 100 |
2007 г. | 15 500 |
2008 г. | 15 600 |
2009 г. | 16 000 |
2010 г. | 16 100 |
2011 г. | 16 300 |
2012 г. | 16 900 |
2013 | 18 300 |
2014 г. | 18 500 |
2015 г. | 19 100 |
2016 г. | 20 100 |
2017 г. | 20 000 |
2018 г. | 20 400 |
2019 e | 20 000 |
Добыча медной руды
Вследствие низкого содержания меди в руде ее добыча связанна с переработкой больших объемов горных пород. Для того, чтобы выплавить 1 т меди нужно переработать свыше 200 т руды. Методы добычи меди:
- открытый способ. Если рудные месторождения находятся близко к земной поверхности, то их разрабатывают таким способом глубина открытых разработок составляет 150-300 м. Метод характеризуется более низкими потерями
- подземный способ. Этим методом руду добывают с глубины 500 м, а иногда и с 800-1000 м.
Существует пять технологических систем разработки месторождений:
- при помощи самоходного оборудования. Эта технология широко применяется
- при помощи вибрационных механизмов непрерывного действия
- при помощи твердеющей закладки выработанного пространства. При этом происходит сплошная выемка запасов мощных залежей с наименьшими потерями. С применением подобных систем снижаются потери в 3-4 раза
- метод выемки руды горизонтальными пластами. Во время наполнения выработанного пространства (в рудниках под землей) твердеющими соединениями применяют футерованные резиной или базальтом трубы, период эксплуатации которых в 50-100 раз выше, чем у стальных
- циклично-поточная технология реализации горных работ.
Таблица 1. Добыча меди в мире
Страна | Добыча руды ( тыс. тонн в год) | Запасы ( млн. тонн) |
Чили | 5,38 | 140 |
США | 1,16 | 35 |
Перу | 1 | 30 |
Индонезия | 0,8 | 35 |
Австралия | 0,85 | 24 |
Россия | 0,84 | 20 |
Китай | 0,62 | 26 |
Мир | 14,49 | 467 |
Резервы
Геологическая служба США различает следующие две категории:
- База запасов — это та часть идентифицированного ресурса, которая соответствует конкретным минимальным физическим и химическим критериям для текущих методов добычи и производства, включая содержание , качество , толщину и глубину . Публикация данных по складской базе была остановлена Геологической службой США в 2009 году.
- Запасы — это та часть базы поставок, которую можно экономично добыть или добыть в данный момент. Этот термин не обязательно означает, что вытяжные системы установлены и работают. Резервы содержат только пригодные для эксплуатации вещества.
Здесь перечислены запасы стран с наибольшей добычей.
Цифры в тысячах тонн (2018 г.)
классифицировать | страна | продвижение | Резервы | База акций (2009 г.) |
1. | Чили Чили | 5 830 | 200 000 | 360 000 |
2. | Перу Перу | 2,440 | 87 000 | 120 000 |
3. | Австралия Австралия | 920 | 87 000 | 88 000 |
4-й | Россия Россия | 751 | 61 000 | 30 000 |
5. | Мексика Мексика | 751 | 53 000 | 50 000 |
Шестой | США США | 1,220 | 51 000 | 70 000 |
7-е | Индонезия Индонезия | 651 | 28 000 | 38 000 |
8-е. | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 1,590 | 26 000 | 63 000 |
9. | Демократическая Республика Конго ДР Конго | 1,230 | 19 000 | k. А. |
10. | Замбия Замбия | 854 | 19 000 | 35 000 |
Другие страны | 3 540 | 220 000 | 110 000 | |
Мир | 20 400 | 870 000 | 1,000,000 |
Центры производства меди
Производственные центры по добыче меди присутствуют в разных регионах России. Самыми богатыми месторождениями руды может похвастаться Казахстан. Имеются и месторождения на Урале. По последним данным Россия по добыче медной руды находится на первом месте в мире. Медные предприятия возводятся в непосредственной близости к рудникам. Сырьевой фактор – это определяющая составляющая, по причине малого содержания концентратов в исходном сырье. На территории Урала расположено 11 медных комплексов, выпускающие 43% меди в стране. Кроме собственного сырья на производстве используется и привезенное из Казахстана. Есть и заводы с утилизацией отходов. К примеру, сернистые газы, как побочный продукт добычи меди, применяются для создания серной кислоты, из которой потом делают удобрения.
Источник
Месторождения главных полезных ископаемых на карте мира
Запасы полезных ископаемых оказывают значительное влияние на экономику стран, обладающих этими полезными ископаемыми, поскольку продукция горнодобывающей промышленности используется для многих жизненно важных производств. Карта полезных ископаемых показывает распределение основных месторождений по всему миру.
Мировая карта полезных ископаемых
Описание: Карта отображает расположение месторождений следующих полезных ископаемых по всему миру (по списку на карте в левом нижнем углу, в порядке очередности):
- Уран (uranium)
- Серебро (silver)
- Нефть (oil)
- Свинец и цинк (lead and zinc)
- Железо (iron)
- Алмазы (diamond)
- Бокситы (bauxite)
- Уголь (coal)
- Медь (copper)
- Золото (gold)
Полезные ископаемые доказали, что они являются одним из главных факторов в экономике стран мира, и на протяжении всей истории были движущим мотивом для колонизаций многих стран, а также причиной многих военных конфликтов. Коренные народы часто эксплуатировались в истории (и даже сегодня это происходит в некоторых странах) из-за их близости к важным минералам, таким, например, как алмазы. Коренное население обеспечивало дешевую рабочую силу для добычи полезных ископаемых, в пользу завоевателей.
Самые крупные страны-экспортеры полезных ископаемых сегодня
Австралия — континент с крупнейшими в мире запасами урана. Канада является крупнейшим экспортером урановой руды. Мексика является крупнейшим экспортером серебра в мире. Ранее алмазы были обнаружены только в аллювиальных месторождениях южной Индии, хотя сегодня алмазы также обнаружены в Африке, Южной Африке, Намибии, Ботсване, Демократической Республике Конго, Танзании и Конго. Самый распространенный элемент на земле — железо. Пять крупнейших производителей железной руды — это Китай, Бразилия, Австралия, Россия и Индия. На эти пять стран приходится около 70 процентов мирового производства железной руды.
Канада, США и Западная Австралия являются основными местами добычи золота. Мировой океан также содержит огромное количество золота. Медная руда находится в Чили, Мексике, США, Индонезии, Австралии, Перу, России, Канаде, Китае, Польше и Казахстане. Запасы нефти находятся в Канаде, США, России, Мексике, Саудовской Аравии, Иране, Ираке, Объединенных Арабских Эмиратах и Кувейте. Являясь дефицитным, но жизненно важным источником энергии, нефть стала причиной многих международных конфликтов во всем мире. Запасы бокситов находятся в Австралии, Бразилии, Гвинее, Гайане, Индии, Ямайке, России, Суринаме, США и Венесуэле.
Источник
обзор
В 2022 году мировое производство меди составило 20,4 млн т (2017 год: 20,0 млн т). Безусловно, самой крупной производственной страной были Чили (5,8 млн т), за ней следовали Перу (2,4 млн т), Китайская Народная Республика (1,6 млн т), США (1,2 млн т) и ДР Конго. (1,2 млн т). Доля этих пяти государств в мировом производстве составила 60,3%. В Европе следует упомянуть Россию, Польшу, Болгарию, Португалию и Швецию.
Плавки и рафинирования меди лишь частично осуществляется в соответствующих странах — производителях. В частности, сейчас Китай выплавляет и очищает значительную часть мирового производства меди. В следующей таблице представлен обзор четырех стран с наибольшим объемом рафинированной меди.
Цифры в миллионах тонн
классифицировать | страна | Финансирование (2017) | Плавка (2016) | Переработка (2016) | |
1. | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 1,7 | 5.5 | 8.0 | |
2. | Чили Чили | 5.5 | 1.5 | 2,7 | |
3. | Япония Япония | США США | 1.3 | 0,5 | 1.2 |
Приемлемые запасы оценивались Геологической службой США (USGS) в январе 2022 года в 870 миллионов тонн по всему миру. На Чили приходится 200 млн тонн, на Австралию 87 млн тонн, на Перу также 87 млн тонн, на Россию 61 млн тонн и на Мексику 53 млн тонн. На эти пять государств в совокупности приходилось 56,1 процента мировых запасов. Диапазон статика запасов составляет около 43 лет.
Медные рудники на полуострове Кевинау на озере Верхнее / США были исторически значимыми (крупнейшее в мире месторождение самородной меди; добыча была еще в доколумбовые времена). В Германии медный сланец добывался в районе Мансфельд до 1990 года .
Медь: свойства, способы добычи и применение
Блестящий металл розового цвета, обладающий высокой пластичностью – вот что такое медь. Минерал отличается высокой электро- и теплопроводностью, хорошо поддаётся механической обработке и образует множество соединений с другими металлами, достаточно широко востребованными в хозяйственной деятельности человека. Кроме того, медь отличается высокой коррозионной стойкостью.
Её плотность составляет – 8890 кг/м 3 .
Температура плавления равняется 1083 0 C.
СВОЙСТВА
Кристаллы самородной меди, Верхнее озеро, округ Кинави, Мичиган, США. Размер 12 х 8,5 см
Медь — золотисто-розовый пластичный металл, на воздухе быстро покрывается оксидной плёнкой, которая придаёт ей характерный интенсивный желтовато-красный оттенок. Тонкие плёнки меди на просвет имеют зеленовато-голубой цвет.
Наряду с осмием, цезием и золотом, медь — один из четырёх металлов, имеющих явную цветовую окраску, отличную от серой или серебристой у прочих металлов. Этот цветовой оттенок объясняется наличием электронных переходов между заполненной третьей и полупустой четвёртой атомными орбиталями: энергетическая разница между ними соответствует длине волны оранжевого света. Тот же механизм отвечает за характерный цвет золота.
Медь обладает высокой тепло- и электропроводностью (занимает второе место по электропроводности среди металлов после серебра). Удельная электропроводность при 20 °C: 55,5-58 МСм/м. Медь имеет относительно большой температурный коэффициент сопротивления: 0,4 %/°С и в широком диапазоне температур слабо зависит от температуры. Медь является диамагнетиком.
Существует ряд сплавов меди: латуни — с цинком, бронзы — с оловом и другими элементами, мельхиор — с никелем и другие.
Разновидности медных руд
Существует девять геологических видов медных руд, имеющих промышленное значение:
- Железно-никелевые руды, залегающие в магматических горных породах.
- Медистые песчаники и сланцы. Стратиформные запасы составляют 30% запасов меди и поэтому занимают второе место в данном списке.
- Медно-никелевые. Залежи отличаются разнообразием форм с крупными вкраплениями искомого металла.
- Медно-порфировые. Они являются безусловными лидером и обеспечивают 40% мировой добычи меди.
- Карбонатитовые. Уникальны тем, что имеется всего лишь одно месторождение в мире, кроме того в их составе присутствуют щелочные соединения.
- Кварцево-сульфидные. Существенной роли в обеспечении добычи не играют.
- Самородные. Располагаются в местах окисления рудников медно-сульфидных руд.
- Скарновые. Размещаются среди известняков и отличаются крайней неоднородностью морфологической структуры.
Медь в перечисленном списке руд бывает представлена в сульфидной, оксидной или смешанной форме, что определяет соответствующие разновидности залежей. По виду своего строения в породах залежи подразделяются на вкраплённые, массивные и сплошные текстуры. В ближайшей перспективе этот список могут пополнить руды, залегающие на дне морей, океанов, а также конкреции урановых месторождений.
Природные минералы, содержащие медь
В природе существую 250 медесодержащих минералов, однако практическое использование находят не более 20. Список самых распространённых из них с указанием процентного содержания меди:
- Самородная медь – 88-100%.
- Куприт – 88,8%.
- Тенорит – 79,9%.
- Хальзокин – 79,8%.
- Ковеллин – 66,5%.
- Борнит – 52-65%
- Атакамит – 59,5%.
- Малахит – 57,4%.
- Брошантит – 56,2%.
- Азурит – 55,3%.
- Блеклые руды – 22-53%.
- Энаргит – 48,3%.
- Хризоколла – 32,8-40,3%.
- Халькопирит – 34,5%.
- Кубанит – 22-24%.
Производство и экспорт
Выплавка по стране
Все цифры относятся к штатам в пределах их нынешних границ.
Цифры в тысячах тонн
Ранг (2018) | страна | 1970 г. | 1980 г. | 1990 г. | 2000 г. | 2010 г. | 2016 г. | 2017 г. | 2018 г. |
1. | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 120 | 175 | 358 | 1.014 | 2 826 | 6,115 | 5 966 | 6 357 |
2. | Япония Япония | 603 | 929 | 1,041 | 1,331 | 1,356 | 1,290 | 1,192 | 1,263 |
3. | Чили Чили | 647 | 953 | 1,329 | 1,460 | 1,560 | 1,365 | 1,265 | 1,246 |
4-й | Замбия Замбия | 683 | 601 | 355 | 180 | 535 | 698 | 788 | 829 |
5. | Россия Россия | 368 | 516 | 954 | 550 | 647 | 665 | 730 | 754 |
Шестой | США США | 1,489 | 1,008 | 1,158 | 862 | 601 | 563 | 470 | 536 |
7-е | Корея, Юг Южная Корея | 5 | 64 | 161 | 371 | 476 | 510 | 510 | 530 |
8-е. | Индия Индия | 9 | 28 | 41 год | 256 | 654 | 773 | 823 | 492 |
9. | Польша Польша | 69 | 367 | 430 | 463 | 470 | 447 | 458 | 462 |
10. | Австралия Австралия | 112 | 175 | 192 | 391 | 410 | 445 | 360 | 378 |
11. | Перу Перу | 177 | 349 | 261 | 340 | 313 | 309 | 317 | 328 |
12-е | Болгария Болгария | 40 | 59 | 30-е | 163 | 247 | 245 | 323 | 317 |
13-е | Германия Германия | 134 | 170 | 198 | 211 | 379 | 343 | 333 | 311 |
14-е | Иран Иран | 79 | 156 | 188 | 153 | 114 | 304 | ||
15-е | Казахстан Казахстан | 165 | 230 | 426 | 414 | 354 | 294 | 296 | 295 |
16. | Канада Канада | 465 | 493 | 476 | 544 | 318 | 304 | 289 | 290 |
17-е | Мексика Мексика | 60 | 86 | 210 | 308 | 169 | 268 | 270 | 286 |
18-е | Испания Испания | 55 | 103 | 121 | 290 | 259 | 292 | 272 | 285 |
19-е | Индонезия Индонезия | 174 | 263 | 256 | 246 | 259 | |||
20-е | Филиппины Филиппины | 153 | 150 | 216 | 215 | 240 | 171 | ||
21-е | Швеция Швеция | 37 | 46 | 76 | 105 | 142 | 132 | 150 | 150 |
Производство нефтеперерабатывающих заводов
По стране
Все цифры относятся к штатам в пределах их нынешних границ.
Цифры в тысячах тонн
Ранг (2018) | страна | 1970 г. | 1980 г. | 1990 г. | 2000 г. | 2010 г. | 2016 г. | 2017 г. | 2018 г. |
1. | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 120 | 295 | 558 | 1,371 | 4,540 | 8 436 | 8 970 | 9 029 |
2. | Чили Чили | 452 | 811 | 1,192 | 2668 | 3 244 | 2 613 | 2,430 | 2,461 |
3. | Япония Япония | 713 | 1.014 | 1,008 | 1,437 | 1,549 | 1,553 | 1,488 | 1,595 |
4-й | США США | 1444 | 1,730 | 2,017 | 1 802 | 1,095 | 1,220 | 1,080 | 1,070 |
5. | Россия Россия | 346 | 502 | 722 | 842 | 900 | 860 | 949 | 1,039 |
Шестой | Демократическая Республика Конго ДР Конго | 29 | 259 | 819 | 825 | 1,000 | |||
7-е | Германия Германия | 440 | 425 | 532 | 709 | 704 | 671 | 694 | 672 |
8-е. | Корея, Юг Южная Корея | 7-е | 88 | 192 | 471 | 565 | 645 | 663 | 665 |
9. | Польша Польша | 93 | 357 | 346 | 486 | 547 | 536 | 522 | 502 |
10. | Замбия Замбия | 534 | 608 | 426 | 226 | 767 | 426 | 466 | 458 |
11. | Индия Индия | 10 | 23 | 46 | 260 | 512 | 788 | 831 | 450 |
12-е | Казахстан Казахстан | 199 | 288 | 414 | 395 | 323 | 408 | 426 | 438 |
13-е | Мексика Мексика | 53 | 97 | 157 | 343 | 247 | 462 | 446 | 437 |
14-е | Испания Испания | 111 | 154 | 171 | 316 | 348 | 429 | 415 | 424 |
15-е | Австралия Австралия | 127 | 182 | 274 | 509 | 424 | 475 | 386 | 408 |
16. | Бельгия Бельгия | 326 | 526 | 332 | 423 | 381 | 367 | 399 | 390 |
17-е | Перу Перу | 33 | 224 | 182 | 452 | 394 | 331 | 335 | 337 |
18-е | Канада Канада | 478 | 505 | 516 | 551 | 320 | 314 | 330 | 291 |
19-е | Индонезия Индонезия | 158 | 279 | 253 | 271 | 275 | |||
20-е | Иран Иран | 1 | 48 | 181 | 220 | 193 | 161 | 239 | |
21-е | Швеция Швеция | 35 год | 56 | 97 | 133 | 190 | 207 | 219 | 224 |
По компании
В списке указаны компания, головной офис, нефтеперерабатывающий завод и доля в мировом производстве.
Цифры в тысячах тонн (2009 г.)
классифицировать | Компании | страна | количество | Доля владения% |
1. | Codelco | Чили Чили | 1881 г. | 10,4 |
2. | Aurubis AG | Германия Германия | 1092 | 6.0 |
3. | Freeport-McMoRan | США США | 1028 | 5,7 |
4-й | Цзянси Медь | Китайская Народная Республика Китайская Народная Республика | 804 | 4.4 |
5. | Xstrata | Швейцария Швейцария | 761 | 4.2 |
Шестой | Nippon Mining & Metals Company | Япония Япония | 666 | 3,7 |
7-е | BHP Billiton | Австралия Австралия Соединенное Королевство Объединенное Королевство | 587 | 3.2 |
8-е. | Sumitomo горнодобывающая промышленность | Япония Япония | 529 | 2,9 |
9. | LS-Nikko Медь | Корея, Юг Южная Корея | 519 | 2,9 |
10. | Материалы Mitsubishi | Япония Япония | 506 | 2,8 |
11. | KGHM Polska Mied | Польша Польша | 503 | 2,8 |
Экспорт меди по странам
В следующей таблице показаны страны в соответствии с их экспортом меди . Данные за 2012 год в миллионах долларов, как сообщает Обсерватория экономической сложности. Перечислена первая десятка стран.
# | страна | Стоимость в миллионах долларов США |
1 | Чили Чили | 21 962 |
2 | Япония Япония | 4,542 |
3 | Казахстан Казахстан | 3 637 |
4-й | Австралия Австралия | 2 904 |
5 | Польша Польша | 2 672 |
Шестой | Россия Россия | 2,528 |
7-е | Замбия Замбия | 2 349 |
8-е | Индия Индия | 2,248 |
9 | Германия Германия | 2,106 |
10 | Перу Перу | 1 989 |
Добыча медной руды
Медь – один из самых первых металлов, освоенных человечеством. В самом начале его добывали, собирая самородки, а затем научились извлекать из руд. С годами технологии добычи полезных ископаемых совершенствовались. Но определяющим фактором при выборе способа добычи, всегда являлась и является глубина расположения залежей. Впрочем, существуют специально разработанные стандарты, учитывающие множество факторов и позволяющие выбрать наиболее удачное с экономической точки зрения решение, в плане выбора рабочей глубины разработки и применяемых технологий.
В карьере
В случае размещения пласта осваиваемого минерала на глубине не более 500 м, наиболее целесообразным является открытый способ добычи. Именно с его помощью извлекается большая часть медных руд. Несмотря на ряд проблем, связанных с освоением значительной площади, перемещением огромных масс пустой породы, привлечением значительного количества технических средств и вредным воздействием на окружающую среду, способ отличается достаточно высокой эффективностью и отсутствием значительных потерь полезного ископаемого. Соотношение выхода металла на добываемую руду составляет: 1:200.
Проведя предварительные геологические исследования в месте будущего карьера или разреза, производится съём и удаление в отвалы верхних слоёв породы. Очень часто это сопровождается бурением твёрдых скальных массивов и взрывными работами. Ископаемый минерал извлекается слоями с дальнейшей разработкой новых массивов. Руда забирается ковшевой техникой (экскаваторами, погрузчиками) и грузится в транспортные средства (конвейера, самосвалы) для перевозки на перерабатывающие предприятия.
В шахтах
Если искомая руда располагается на глубине порядка 1 км, то в дело идёт закрытый способ добычи, то есть – строительство шахты и организация вертикальных, наклонных или горизонтальных выработок. Используя горнопроходческую технику и буровое оборудование, разрабатываются медесодержащие слои. После чего добытая порода загружается и извлекается на поверхность. Для этого подземные сооружения оснащаются лифтами, подъёмным оборудованием, железнодорожными путями.
Способ достаточно затратный, но в то же время обеспечивающий доступ к глубокозалегающим месторождениям.
Бурение скважин
Существует и третий метод добычи медных руд – с помощью закачки выщелачивающих растворов кислот и щелочей вглубь заранее пробуренной скважины. В результате чего получается полужидкая смесь, извлекаемая на поверхность мощными насосами, подвергаемая в дальнейшем переработке.
Получение меди
После добычи руды возникает следующая проблема: как извлечь из неё необходимый материал? Существует несколько способов.
Одна из древнейших технологий заключалась в сжигании малахитовых руд с ограниченным доступом воздуха. Размещённая в горшках масса, смешанная с углём, сгорала, выделяя при этом угарный газ. Что приводило к достижению желаемого результата – получению достаточно чистой для своего времени меди.
Понятно, что за прошедшие века методы и способы переработки руд претерпевали серьёзные изменения движимые целью достижения наиболее оптимальных результатов при любом виде первичного сырья. Вот почему современная металлургия базируется на трёх основных способах получения меди.
Пирометаллургический метод
Основанный на проведении высокотемпературных процессов, пирометаллургический метод как нельзя лучше подходит для сульфидных руд, подчас достаточно бедных в отношении концентрации меди. Он позволяет извлекать металл даже при содержании его в 0,5%.
Но прежде всего исходное сырьё подвергается обогащению в процессе флотации. Суть его заключается в тщательном измельчении руды, заливке её водой, добавлении туда сложных органических флотореагентов. Они обволакивают частицы минерала, содержащие в своём составе сплавы меди, придавая им несмачиваемость.
На втором этапе этого процесса в растворе создаётся пена, пузырьки которой забирают покрытые органикой частицы. Происходит это под воздействием потока воздуха, в результате чего образования всплывают на поверхность, откуда в дальнейшем забираются. Насыщенная медными соединениями пена собирается, отжимается и высушивается.
После чего полученный концентрат подвергают обжигу при температуре 1400 0 C. Это необходимо для удаления серы и окисления сульфидов. Затем производят высокотемпературную (14 000 0 – 15 000 0 C) плавку в шахтных печах для получения сплава железа и меди – штейна. Далее в процессе бессемеровской плавки в конвертере под воздействием кислорода получают оксид, а затем и саму черновую медь, содержащую в себе 90,95% металла. При этом сера переходит в кислотный остаток, а железо – в силикатный шлак.
Получить из черновой субстанции чистую медь можно с помощью:
- огневого рафинирования,
- электролиза,
- экзотермической реакции восстановления под воздействием водорода.
Гидрометаллургический метод
Для извлечения меди и ряда других металлов из полиметаллических руд, содержащих в своём составе менее 0,5% искомого минерала, применяют гидрометаллургический метод.
Добытые минералы растворяют с помощью неконцентрированной серной кислоты или аммиака. Из образовавшихся жидкостей в процессе реакции вытеснения получают медь. Для проведения реакции используется металлическое железо.
Электролизный метод
Метод предназначен для получения чистой меди в процессе электролитической реакции.
Его технология заключается в изготовлении чистых медных тонких листовых катодов и толстых пластинчатых анодов из черновой меди. Помещённые затем в ванну, заполненную медным купоросом, они вступают в реакцию под воздействием электрического тока. Происходит растворение меди на анодах и её осаждение на катодах. Освободившиеся примеси удаляют химическими методами.
Обработка полученной руды
Состоянием на сегодняшний день существует 3 способа обработки полученной медной руды. Пирометаллургичекая, гидрометаллургическая и электролиз.
Пирометаллургический метод является самым популярным. За «рабочий материал» берется наиболее распространенный халькопирит.
В самом начале выполняется обогащение. Для этого применяется метод окислительного обжига. Данный метод очень подходит халькопириту, так как он прежде всего рассчитан на руды с высокой концентрацией серы. При этой технологии руда нагревается до высоких температур (порою до 8 тысяч градусов по Цельсию), во время чего происходит взаимодействие серы и кислорода после чего практически половина серы улетучивается. Далее руду еще больше нагревают в шахтных или отражательных печах. Речь уже идет о 1,4-1,5 тысячах градусов.
Области применения
Отраслей, где находит своё применение этот древнейший из металлов, множество:
- Металлургия. Именно эта отрасль выпускает множество готовых изделий в виде
- проката: листов, плит, лент, труб, прутков, шин, проволоки;
- сплавов: бронзы, латуни, мельхиора, константана, манганина нейзельбера.
Те и другие изделия, и промежуточные материалы находят широкое применение в технических отраслях, при производстве вооружений, в декоративно-прикладном искусстве. Отличительными особенностями сплавов являются – сохранение механических свойств, высокий уровень скольжения в парном сочетании и антикоррозийная устойчивость.
- Машиностроение. Здесь используется значительная часть медесодержащей продукции, полученной в результате металлургических процессов. Это – высокопрочные сплавы с алюминием, оловом, кремнием, цинком. А также разнообразные детали машин и механизмов. Одним из направлений является изготовление твёрдых припоев, опять же находящих применение в машиностроительной отрасли.
- Химия. Катализатором процесса полимеризации ацетилена выступает опять же медь.
- Электротехника. Благодаря высокой электрической проводимости, этот металл стал незаменим в качестве проводника при изготовлении шин, кабелей, проводов, дорожек печатных плат. Они, в свою очередь, входят в состав множества электротехнических изделий, где также присутствуют медные элементы конструкций и сплавы данного металла. Кроме того, медь находит использование в химических источниках тока и при изготовлении высокотемпературных сверхпроводящих материалов.
- Энергетика. Одним из важных направлений использования меди является изготовление на её основе труб, являющихся составной частью систем газоснабжения, водоснабжения, отопления, охлаждения, кондиционирования и обеспечения технологическими жидкостями.
- Ювелирное дело. Специфика изготовления драгоценных изделий, служащих в качестве украшений, требует сочетания целого ряда противоречивых факторов. Чтобы придать прочность золоту, в него добавляют медь. Податливость материала не уменьшается, а срок службы и устойчивость к механическим воздействиям – существенно возрастают.
Месторождения в России и мире
На территории России существует немало достаточно крупных месторождений медных руд:
- Аллареченское, Мончегорское, Печенга – Мурманская область.
- Гайское – Оренбургская область.
- Михеевское, Томинское – Челябинская область
- Юбилейный, Сибайское, Подольское, Западно-Озёрное, Учалинское, Ново-Учалинское, Октябрьское – Республика Башкортостан.
- Быстринское и Удоканское – Забайкалье.
- Октябрьское, Талнахское – Красноярский край.
На карте мира выделяются следующие месторождения этого полезного ископаемого:
- Чукикамата, Эскондида, Кольяуаси, Антамина, Эль-Тесоро – Чили.
- Бингем-Каньон, Кивино, Пэблл – США.
- Вале-Салобу – Бразилия.
- Нурказган – Казахстан.
- Ую-Толгой – Монголия.
- Гразберг – Индонезия.