Jak se těží měď: způsoby, historie a ložiska

Měď je dnes kov neobvykle žádaný a široce používaný v každodenním životě i v průmyslu. V přírodě lze cu nalézt jak v čistém stavu, tak ve formě rudy. Existuje několik způsobů těžby a získávání mědi z původních hornin. Zároveň se všechny používají v průmyslu poměrně široce. Jak se měď těží a bude diskutováno v článku.

Trochu historie

V jaké lokalitě se měď ve starověku začala těžit a používat člověkem poprvé, archeologové bohužel nemohli zjistit. Je však jisté, že právě tento kov lidé začali zpracovávat a aplikovat v každodenním životě jako první.

Měď se stala známou člověku již v době kamenné. Některé nugety tohoto kovu nalezené archeology nesou stopy zpracování kamennými sekerami. Zpočátku lidé používali měď hlavně pouze jako šperky. Zároveň jsem použil pro výrobu takové výrobky jsou ve starověku výhradně nugety tohoto kovu, které našel. Lidé se později naučili zpracovávat rudu obsahující měď.

Mnoho národů starověku mělo představu, jak se cu těží a jak se s ním zachází. Archeologové našli mnoho potvrzení. Poté, co se člověk naučil vyrábět slitiny mědi se zinkem, začala doba bronzová. Samotný název" měď " byl vynalezen kdysi starými Římany. Do této země byl takový kov přivezen hlavně z ostrova Kypr. Proto to Římané nazývali AES cyprium.

Jak byla měď těžena ve starověku

Protože tento kov v každodenním životě byl kdysi používán velmi široce, technologie jeho těžby byly samozřejmě vyvinuty docela dokonale. Naši předkové dostávali měď hlavně z malachitových rud. Směs takového materiálu a uhlí byla umístěna do hliněné nádoby a vložena do jámy. Dále byla hmota v květináči zapálena. Výsledný oxid uhelnatý obnovil malachit na měď.

Zásoby v přírodě

Kde můžete těžit měď v divočině dnes? V současné době jsou ložiska tohoto populárního kovu objevena na všech kontinentech Země. V tomto případě jsou zásoby Cu považovány za téměř neomezené. Geologové v dnešní době nacházejí stále nová ložiska čisté mědi a také rudy, které ji obsahují. Například v roce 1950. světové rezervy tohoto kovu byly 90 milionů tun. Do roku 1970. toto číslo se již zvýšilo na 250 milionů tun a do roku 1998 na 340 milionů tun. V současné době jsou zásoby mědi na planetě považovány za více než 2.3 miliardy tun.

Ložiska a způsoby těžby čisté mědi

Jak již bylo zmíněno, zpočátku člověk používal nativní Cu v každodenním životě. Taková čistá měď se samozřejmě těží i dnes. Nugety tohoto kovu se tvoří v zemské kůře v důsledku exogenních a endogenních procesů. Největší známé ložisko nativní mědi na planetě je prozatím v USA, v oblasti Lake Superior. V Rusku leží nativní měď v ložisku Udokan a na některých dalších místech Transbaikalya. Odpověď na otázku, kde lze v Rusku těžit měď ve formě nugetů, je navíc Uralská oblast.

V přírodě se čistý kov této odrůdy tvoří v oxidační zóně ložisek síranu měďnatého. Obvykle se v nugetech samotné mědi nachází asi 90-99%. Zbytek připadá na jiné kovy. V každém případě jsou odpovědí na otázku, jak se měď nativní těží, dvě hlavní technologie. Rozvíjejí taková ložiska, jako jsou rudy, uzavřeným důlním nebo otevřeným lomem. V prvním případě se používají následující technologický postup, jako vrtání a odlévání.

Vážit měděné nugety může hodně. Největší byly kdysi nalezeny na jezeře Superior v USA. Hmotnost těchto nuggetů byla asi 500 t.

Kde se měď těží v Rusku, jsme zjistili. V podstatě je to Transbaikalie a Ural. V naší zemi samozřejmě také v různých dobách byly nalezeny velmi velké nugety tohoto kovu. Například měděné kusy vážící až několik tun byly často nalezeny na Středním Uralu. Jeden z těchto nuggetů o hmotnosti 860 kg je nyní uložen v Petrohradě v Muzeu horského institutu.

Měděné rudy a jejich ložiska

V současné době je příjem Cu považován za nákladově efektivní a účelný, i když je obsažen ve skále alespoň 0.3%.

Nejčastěji se v dnešní době těží následující horniny, aby se měď průmyslově izolovala v přírodě:

• bornité Cu₅FeS₄ - sulfidové rudy, nazývané jinak měděná purpura nebo pestrý toulec a obsahující asi 63.3% Cu;

• chalkopirity CuFeS₂ - minerály hydrotermálního původu;

• chalkosiny Cu₂S obsahující více než 75% mědi;

• kuprity Cu₂O, které se často vyskytují také v ložiscích nativní mědi;

• malachity, které jsou oxidem uhličitým měděnou zelení.

Největší ložisko měděných rud v Rusku se nachází v Norilsku. Taková plemena se také těží ve velkém množství na některých místech v Uralu, v Transbaikale, na Chukotce, v Tuvě a na poloostrově Kola.

Jak se vyvíjejí ložiska měděných rud

Různá plemena obsahující Cu, stejně jako nugety, mohou být na planetě těžena dvěma hlavními technologiemi:

• uzavřený;

• otevřený.

V prvním případě jsou na poli postaveny doly, jejichž délka může dosáhnout několika kilometrů. Pro pohyb pracovníků a strojů jsou takové podzemní tunely vybaveny výtahy a železničními tratěmi. Drcení horniny v dolech se provádí pomocí speciálního vrtacího zařízení, které má hroty. Oplocení měděné rudy a její nakládání k odeslání nahoru se provádí pomocí kbelíků.

Pokud ložiska nejsou dále než 400-500 m od zemského povrchu, jejich těžba se provádí otevřenou metodou. V tomto případě se v ložisku nejprve odstraní vrstva horní horniny pomocí výbušných zařízení. Dále se postupně odstraní samotná měděná ruda.

Způsoby výroby kovu z hornin

Jak se těží měď, nebo spíše rudy, které ji obsahují, jsme tedy zjistili. Ale jak se v podnicích v následném dostávají samotné Cu?

Existují tři hlavní způsoby izolace mědi z hornin:

• elektrolytický;

• pyrometalurgický;

• hydrometalurgický.

Pyrometalurgická flotační metoda

Tato technologie se běžně používá k izolaci mědi z hornin, které obsahují Cu 1.5-2%. Takový materiál vystaveno obohacení flotační metodou. Přitom:

• ruda je důkladně broušena na nejjemnější prášek;

• výsledný materiál se smíchá s vodou;

• do hmoty se přidávají speciální flotační činidla, což jsou komplexní organické látky.

Flotační činidla pokrývají malá zrna různých sloučenin mědi a přenášejí na ně nemáčivost.

V další fázi:

• do vody se přidávají látky, které vytvářejí pěnu;

• silný proud vzduchu prochází suspenzí.

Lehké suché částice sloučenin mědi v důsledku toho ulpívají na vzduchových bublinách a vznášejí se nahoru. Pěna, která je Obsahuje, je sklizena, vytlačena z vody a důkladně vysušena. Výsledkem je koncentrát, ze kterého se pak izoluje hrubý Cu.

Jak se těží měď z rudy: obohacení metodou vypalování

Flotační metoda se v průmyslu používá poměrně často. Někdy se však k obohacení měděné rudy používá také technologie vypalování. Tato technika se nejčastěji používá pro rudy obsahující velké množství síry. V tomto případě je materiál předehřátý na teplotu 700-8 000 °C. Výsledkem je oxidace sulfidů se snížením obsahu síry ve skále.

V dalším kroku se takto připravená Ruda roztaví v důlních pecích při teplotě 14 500 °C. Při použití této technologie se nakonec získá slitina mědi a železa. Dále je toto připojení vylepšeno foukáním do převodníků. Výsledkem je, že oxid železa přechází do strusky a síra do SO4.

Získání čisté mědi: elektrolýza

Při použití flotačních a vypalovacích technik se získá hrubá měď. Ve skutečnosti Cu takový materiál obsahuje asi 91%. Pro získání čistší mědi se hrubování dále rafinuje.

V tomto případě jsou tlusté anodové desky nejprve odlévány z primární mědi. Dále:

• roztok síranu měďnatého se shromažďuje ve vaně;

• anodové desky jsou zavěšeny v koupelně;

• jako katody se používají tenké listy čisté mědi.

Během elektrolytické reakce dochází k rozpouštění mědi na anodách a srážení na katodách. Ionty mědi postupují směrem ke katodě, odebírají z ní elektrony a přecházejí na atomy Cu + 2 + 2e?>Cu.

Nečistoty obsažené v hrubé mědi se při čištění mohou chovat odlišně. Zinek, kadmium, železo se rozpustí na anodě, ale neusadí se na katodě. Faktem je, že v řadě elektrochemického napětí jsou nalevo od mědi, tj.

Síran měďnatý se vyrábí pomalou oxidací sulfidové rudy kyslíkem na síran měďnatý CuS + 2O₂ > CuSO₄. Následně se sůl vyluhuje vodou.

Hydrometalugická metoda

V tomto případě se kyselina sírová používá k vyluhování a obohacování mědi. V důsledku reakce se při použití této technologie získá roztok nasycený Cu a jinými kovy. Měď se z ní pak izoluje. Při použití této techniky lze kromě hrubé mědi získat i jiné kovy, včetně drahých kovů. V každém případě se tato technologie nejčastěji používá k izolaci Cu z hornin, které na ni nejsou příliš bohaté (méně než 0.5%).

Měď doma

Izolace tohoto kovu z rud, které nasycuje, je tedy technologicky relativně nekomplikovaná. Někteří se proto zajímají o těžbu mědi v doma. Získejte tento kov z rudy, hlíny atd. s vlastními rukama, bez přítomnosti speciálního vybavení, to však bude velmi obtížné.

Někteří se například zajímají o to, jak získat měď z hlíny vlastními rukama. Koneckonců, v přírodě existují ložiska tohoto materiálu, bohatého i na Cu. Bohužel však neexistují žádné známé osvědčené technologie pro získání mědi z hlíny doma.

S vlastními rukama se tento kov doma může pokusit izolovat, možná pouze z síranu měďnatého. K tomu je třeba nejprve rozpustit ve vodě. Dále by měl být do výsledné směsi jednoduše umístěn nějaký Železný předmět. Po nějaké době poslední-jako výsledek substituční reakce - bude pokryta měděným povlakem, který lze v budoucnu jednoduše vyčistit.