Ásványok: rézércek. A legnagyobb rézlelőhelyek

RÖVID TÖRTÉNETI INFORMÁCIÓK. A rezet már a Kr.e. hetedik évezred elején ismerte az ember. e. (a Közel-Keleten és Törökországban). Az első rézércek nyilvánvalóan rögök voltak, amelyek meglehetősen gyakoriak. A világ legnagyobb rézrögét a tó környékén találták meg. Felső az USA-ban és elérte az 500 tonnát.Kr.e. második évezredben. e. rézötvözetet ónnal (bronz) kezdték használni, a Kaukázusban - rézötvözeteket arzénnel és Közép-Ázsiában - rézötvözeteket ólommal. Európa lakossága régóta tud a ciprusi rézlelőhelyekről. Úgy tartják, hogy a réz „cuprum” latin neve a Ciprus szóból ered.

A XIX. század elején. A rézbányászat világszerte mintegy 18 000 tonnát tett ki.Oroszország I. Péter vezetésével több évtizeden át az első helyen állt a rézkohászatban.

A réz vörös színű fém, jó alakíthatósággal, alakíthatósággal, elektromos vezetőképességgel, más fémekkel ötvözhető, alacsony olvadásponttal (olvadáspont 1083 °C).

GEOKÉMIA. Réz clark 0,01%. Emelkedett tartalma a bázikus kőzetekben (1,4 10 -2%), a gránitokban alacsonyabb (3 10 -3%) figyelhető meg. A réz koncentrációtényezője 200. Két izotóp képviseli: 65 Cu és 69 Cu.

A réz tipikus kalkofil elem, és leggyakrabban szulfidok formájában fordul elő. Természetes körülmények között egy- és kétértékű. A kétértékű rézre jellemző a redukáló körülmények közötti nagy migrációs képesség, és reakcióba lép CO -2 3, SiO 3 2-, PO 4 3- és VO 4 3 ionokkal, foszfát-, karbonát- és szilikátvegyületeket képezve.

A bazaltos magmatizmus során a réz ultramafikus kőzetekben koncentrálódik, szegregációs és szkarnlerakódásokat képezve, a posztvulkáni szakaszban pedig piritképződményekhez kötődik.

ÁSVÁNYTAN. A természetben több mint 240 rézásvány ismeretes, amelyek közül körülbelül 200 a mállási kéregben fordul elő. Azonban legfeljebb 17 ásványnak van ipari jelentősége. Ezek közül a legfõbbek: natív réz, kalkopirit, bornit, kubanit, kalkocit, kovellit, enargit, tetrahedrit, tennantit, kuprit, tenorit, malachit, azurit stb.

Natív réz(Cu-tartalom 100%-ig) köbös szingóniában, köbös és dodekaéderes kristályos habitusban kristályosodik, dendriteket, fonalas, drótszerű, mohaszerű aggregátumokat, porváladékot, konkréciót, szilárd masszát képez, rózsaszínes és rézvörös színű, barna és foltos árnyalattal , keménysége 2 ,5-3, fajsúlya 8,4-8,9 g/cm 3 .

Chalcopyrite CuFeS 2 (Cu 34,6%). Két módosítása ismert: tetraéderes és köbös - magas hőmérsékletű. Az ásvány színe aranysárga, gyakran barna árnyalatú, fémes fényű, megtalálható szkarnokban, szegregált réz-nikkel-, ólom-cink-, volfrám-molibdén-ón- és piritlerakódásokban, valamint rézhomokkő- és foszforlerakódásokban.

bornite(Born néven) Cu 5 FeS 4 (Cu 63,3%). Többféle polimorf módosulatot alkot: tetragonális - alacsony hőmérsékleten, trigonális - alacsony hőmérsékleten metastabil, köbös - 228ºC felett stabil. A kristályok szokása köbös, dodekaéder, ritkábban oktaéder, sötét bronz szín, tarka árnyalattal, fémes fényű, keménység 3, fajsúly ​​5, 3 g/cm3.

kubanita(Kuba szigetén) CuFe 2 S 3 (Cu 22–24%) köbös rendszerben kristályosodik, a kristályszokás megnyúlt, vastag táblás, bronzsárga színű, fémes fényű, fajsúlya 4,16 g/cm 3. Előfordul szulfidos réz-nikkel lerakódásokban pirrotittal és kalkopirittel piritércekben, esetenként vénás és polifémes lerakódásokban.

Khalkozin Cu 2S (Cu 79,9%). Két polimorf módosulat ismert: rombuszos - alacsony hőmérsékletű és ritkábban hatszögletű - magas hőmérsékletű. A kristályok habitusa rövid prizmás, táblás, dipiramis alakú, színe ólomszürke, keménysége 2,5-3, fajsúlya 5,8 g/cm 3. Bornittal, kalkopirittel és más szulfidokkal együtt előforduló rézlerakódásokban.

Kovellin(Covelli néven) CuS (Cu 66,5%), hatszögletű szingóniában kristályosodik, lamellás, földes, porszerű, kormos aggregátumok, színe indigókéktől feketétől irizáló árnyalattal, keménység 1,5-2, fajsúly ​​4, 6 g /cm3.

Enargit A Cu 3 AsS 4 (Cu 48,3%) rombuszos kristályrendszerben kristályosodik, prizmás vagy táblás kristályok, szemcsés aggregátumok, szürkés-vasfekete színű, szürkésfekete csík, keménység 3,5, fajsúly ​​4,3-4,5 g/cm3. Hidrotermális, általában középhőmérsékletű rézpiritben, porfírrézben, pirit-enargitban, ólom-cink-, ezüst-réz- és egyéb lerakódásokban fordul elő.

tetraedrit(a kristályok alakja szerint) Cu 12 Sb 4 S 13 (Cu 52,3%). A következő fajtái ismertek: ezüsttartalmú - freibergit; higany tartalmú - schwacite, aptonit, higany fahlor; cink tartalmú - sandbergerit, cink kifakult érc; vas tartalmú - ferrotetrahedrit, coppit; nikkel tartalmú - frigiditis, nikkel fahlore; tellúr tartalmú goldfieldite; ólomtartalmú malinovskit satöbbi.

Domeikite(Ignacio Domeiko honfitársunkról elnevezett) Cu 3 As (Cu 71,1%). Két polimorf módosulat ismert - köbös és hatszögletű, 225ºC átmeneti hőmérséklettel. Az aggregátumok sűrűek, reniformok és fürt alakúak, színük ezüstfehér, szürke sárgásbarna árnyalattal, keménység 3-3,5, fajsúly 7,5 g/cm3. Hidrotermikus lerakódásokban natív rézzel és ezüsttel, réz-szulfidokkal, valamint nikkel- és kobalt-arzenidekkel társulva fordul elő.

ALKALMAZÁS AZ IPARBAN. A réz széles körben elterjedt alkalmazása magas elektromos vezetőképességén, kémiai ellenállásán, alakíthatóságán és egyéb tulajdonságain alapul. Alkalmazható a gépiparban, a vegyiparban (desztillációs kazánok, tekercsek, csövek), elektrotechnikában, hajógyártásban, gravírozásban, pénzverésben és sok más iparágban. Így például az USA-ban és Nagy-Britanniában legfeljebb 20 kg rezet használnak fel egy személygépkocsi gyártásához.

Jelenleg a réz nagy részét ötvözetek gyártására használják, amelyek közül a legfontosabbak a bronz és a sárgaréz. A bronzok nemcsak rézből és ónból állnak, változó arányban; egyes fajtákhoz ólmot, cinket, foszfort, szilíciumot és egyéb összetevőket adnak. A sárgaréz réz (60-80%) és cink (20-30%) ötvözetéből áll.

Az ércekre vonatkozó ipari követelmények idővel a csökkenésük irányába változnak. Tehát a huszadik század elején. csak 5-15% vagy annál nagyobb réztartalmú gazdag érceket fejlesztettek ki, jelenleg a nagy lelőhelyek földalatti bányászatánál a réztartalomnak legalább 1%, a kicsiké - körülbelül 3% -nak kell lennie, ha kőbányákban bányásznak. 0,2–0,7%, összetett polifémes ércekből pedig 0,1% vagy annál nagyobb tartalommal vonják ki a rezet.

FORRÁSOK ÉS TARTALÉKOK. Jelenleg több mint 90 országban azonosítottak rézforrásokat. Alapján US Geological Survey 1,6 milliárd tonnára becsülik A világ rézbányászatának ásványkincs-bázisának alapját három geológiai és ipari típusú lelőhely képezi: porfírréz; réteges rézhomokkövekben és palákban; rézpirit és pirit-polifémes. A világ összes rézkészlete 932,6 millió tonna, igazoltan 668,3 millió tonna, fő mennyiségük Chile, az USA, Peru, Kína és Kazahsztán bélrendszerében összpontosul (5. táblázat). Az oroszországi rézkészletekről nincsenek adatok.

az árfolyamon " Fémek közgazdaságtan csoport» (MEG) a bányavállalatok színesfém- és nemesfémkutatási munkáinak költsége 1995–2000 között évente 4–5 milliárd dollár volt. Ezeknek mintegy 18-19%-a a réz. Chilében a kutatási munka fő területei a korábban kiépítetlen lelőhelyek további tanulmányozása és fejlesztésének előkészítése, valamint a meglévő bányák készleteinek növelését célzó munka volt.

A több mint értékű réztartalékkal rendelkező betétek

5 millió tonna, nagy - 5-1 millió tonna, közepes - 1-0,2 millió tonna és kicsi - kevesebb, mint 0,2 millió tonna.

BÁNYÁSZAT ÉS TERMELÉS. Az üzemek hólyagos (99,0%), finomított (99,6%) és elektrolitikus rezet (99,95%) gyártanak. A világ réztermelése 1995–2000 között évi 10-11 millió tonna volt, és kibocsátásának mintegy 45%-át két ország – Chile és az USA – adta.

A természetben a réz nem található meg tiszta formájában, többkomponensű ércekből bányászják. Ugyanakkor a kőzet akkor tekinthető dúsításra alkalmasnak, ha a benne lévő réztartalom 0,5-1%.

A rézérc ipari-geológiai típusai:

  • réteges típus - homokkő és rézpalák;
  • pirit - a natív réz ritka típusa;
  • hidrotermális - porfír ércek;
  • magmás - réz-nikkel ércek;
  • karbonát - vas-réz összetétel.

Természetes réztartalmú vegyületek:

  • bornit (rézlila, tarka piritek) - a vas, a kén és a réz dominál a készítményben;
  • kalkopirit (rézpiritek) - annak kémiai formula– CuFeS2, ezen kívül az ércek szfaleritet és galénát tartalmaznak.
  • kalkocit (rézfény) - kémiai képlet - CuS Az ezzel a vegyülettel rendelkező ércek meglehetősen ritkák.

Másodlagos ásványi anyagok:

  • kuprit - natív réz és malachit található az ércekben;
  • covelin - kén-szulfid, amely 66% rézt és 34% ként tartalmaz;
  • malachit - réz-dihidrokoksz-karbonát, Oroszországban található (Nizsnyij Tagil lerakódások).

A rézércek elterjedése a világban

Országok latin Amerika rendelkezik a világ leggazdagabb rézlelőhelyeivel. Különösen Chile adja a világ vörösfém-termelésének 40%-át.

A legnagyobb betétek Chilében

Chile legnagyobb mezője Rancagua városa közelében található. Itt az indiánok ércet bányásztak az európaiak érkezése előtt. Az ipari fejlesztést a késő XIX század. Az El Teniente letét jellemzői:

  • terület - 3800 ha;
  • foglalkoztatottak száma - 6000;
  • minimális bér– 700 dollár havonta;
  • a bánya maximális mélysége - 800 m;
  • hegyi alagutak hossza - 2400 km;
  • a bánya legnagyobb felvonója akár 350 munkást is képes szállítani egy fel-/leszállás során;
  • az érc réztartalma 1-4% (ez a mutató a kőzetet gazdagnak minősíti);
  • a bányából a sziklát vonattal szállítják, a vasút hossza 10 km, naponta 15 „sétáló” készül;
  • a legmélyebb bányából a sziklát nagy teherautók szedik ki: 7 méter magas, 8 méter széles;

Egyéb betétek Chilében:

  • El-Abra - évente 150,4 ezer tonnát bányásznak;
  • Cerro Colorado - 89,5 ezer tonna;
  • Los Pelambres - 268,4 ezer tonna;
  • Escondida - 1,34 millió tonna.

Figyelemre méltó, hogy Chilében a rézbányászatot államosított, azaz állami tulajdonú cégek végzik.


Hogyan történik: rézbányászat

Réz öv Afrikában

Az afrikai országok gazdagok réztartalmú ércekben. A kontinens központi részén található az úgynevezett rézöv. Két állam területén halad át:

  • Zambia;
  • Zaire.

Az "öv" hossza 160 km, szélessége legfeljebb 50 km.

Afrikában az ércek gazdagok - a réztartalom 3,3-4%, a legtöbb fém a vegyületekben:

  • pirit;
  • kalkopirit;
  • bornitok;
  • kalkozinok.

A méztartalmú kőzet Afrikában 60 m mélységig fekszik, ami nagyban leegyszerűsíti a kitermelését.

A legnagyobb rézlerakódások:


NÁL NÉL utóbbi évek, az afrikai instabil politikai helyzet miatt a rézbányászat volumene jelentősen - 3,5%-kal - csökkent. Ez befolyásolta a világpiaci árakat – gyorsan növekedni kezdtek.

Az afrikai rézérc kitermelésében vezető országok közé tartozik a Kongói Demokratikus Köztársaság, valamint Dél-Afrika. Ez a két állam nem a „rézöv” területén található, de jelentős mennyiségű bányászott fémet biztosít.

Mivel a réztartalmú kőzet sekély, a bányászat főként kőbányában folyik. Afrikában az érc nagy részét manuálisan vonják ki a föld belsejéből, itt meglehetősen kis százalékban történik a gépesítés. Kiskorú gyerekek dolgoznak a kőbányában, nagyon nehéz a munka, nincsenek feltételek.

Ezért itt emelt szint sérülés és halálozás. Figyelemre méltó, hogy Chilében a bányavállalatot is mentesítik minden felelősség alól a bányászok életéért. Megállapodást írnak alá, amely szerint szabad akaratukból és "saját veszedelemre és kockázatukra" mennek le a bányába. Az állam szemet huny ezen. Csak a riasztó dob nemzetközi szervezet az emberi jogokról.

Aynak fejletlen rézbánya Afganisztánban

Egyes források szerint különösen nem kormányzati szervezet Az afganisztáni Transparency International rendelkezik a legnagyobb réztartalékokkal, amelyek mennyiségüket tekintve a második legnagyobbak a világon. De legtöbbjüket még nem tárták fel teljesen, és nem végeznek ipari kitermelést.

A legnagyobb, nemcsak Afganisztánban, hanem a világon is Aynak. Fejlesztésének fő problémái a bányavállalat és a régészek közötti vita eredményeként merültek fel. A tény az, hogy a rézlelőhely területén a tudósok megtalálták Mes Ainak ősi buddhista városát, amely nagy történelmi értékű. Ezért tilos volt az azonos nevű terület fejlesztése.

A kormány az ainaki lelőhelyen évi 300 ezer tonnás ércbányászat megszervezését és a mennyiség fokozatos növelését tervezi.

Az aynaki lelőhely jellemzői:

  • terület - 5 km 2;
  • becsült rézkészletek:
    • Ainak központi része - 9,8 millió tonna;
    • nyugati Ainak - 9,9 millió tonna;
  • a fejlesztésbe tervezett beruházások volumene - 4,4 milliárd USD;
  • a vonzott befektető az MCC (PRC).

2011-től kezdődően az Aynak lelőhely aktiválását tervezték - 2015-ben elérve a 200 ezer tonnás szintet. A határidőt most 2018-ra tolták. Csak remélni lehet, hogy Aynak teljes lendülettel kezdi el a munkát, és nagymértékben javítja az állam anyagi helyzetét, ugyanakkor megmarad a buddhista város kulturális és történelmi értéke.

Módszerek tiszta fém ércből történő előállítására

A mai napig a réz előállítását a legelterjedtebb módszerrel - pirometallurgikusan - végzik. A világon a feldolgozó cégek 90%-a használja.

A dúsítás szakaszai:

  • előkészítő - nyersanyagok beszerzése a bányászati ​​vállalkozásoktól, válogatásuk;
  • olvadás matt felületen;
  • a konverter befújása - a kimenet buborékfóliás réz;
  • finomítás.

A kapott nyersanyag dúsítása flotációval történik. Az ércet egy edénybe helyezik vízzel, majd sűrített levegőt adnak hozzá. Ennek eredményeként hab képződik, amelynek buborékaihoz rézszemcsék tapadnak, és a meddőkő leülepedik az aljára.

A következő lépés a pörkölés. Ennek eredményeként igyekeznek minimalizálni az érc kéntartalmát. A készítményt 800 ° C-ra melegítjük - a szulfidok oxidálódnak, és a kén mennyisége kétszeresére csökken.

Ezenkívül a kapott masszát speciális kemencékbe küldik - a matt olvadás szakaszába. Itt a hőmérséklet 1450 o C-ra emelkedik. A vas és a megmaradt szulfidok végül oxidálódnak és a konverterekben kifújják. Az eredmény buborékos réz, amelyet tuskóba önt, és salak.

A rézgyártást finomítással fejezik be. Ez magában foglalja a fém végső tisztítását a szennyeződésektől.

A módszer a következő:

  • buborékfóliás réz tuskót elektrolitos (kénsavas) fürdőbe helyeznek;
  • vékony tiszta rézlemezeket helyeznek a tartályba - a katódba;
  • csatlakoztassa az elektromos áramot;
  • ennek eredményeként az összes rézrészecske összegyűlik a katódon, és a szennyeződések leülepednek az alján - ezeket iszapnak nevezik.

Az iszap gyakran tartalmaz nemesfémeket - aranyat, platinát.

A világ vezető országai a rézbányászat és -kohászat terén

A rézérc kitermelésében a chilei cégek a vezetők, nekik köszönhetően az állam a világranglista első helyén áll.

Az ország 5.700 ezer tonna fémet állított elő, a teljes mennyiség 20.245 ezer tonna volt.

A második helyen a kínai bányászati ​​társaságok állnak - vezető szerepet töltenek be a termelés növekedésében.

Évente átlagosan 1,5%-kal növekszik a rézérc olvasztásának mértéke. Ugyanakkor az ország a fém jelentős részét Chiléből és Ausztráliából exportálja.

A kínai bányászati ​​vállalatok a világ számos országában elterjedtek, így Afganisztánban is.

  • Peru - 1300 ezer tonnát termel - a világmennyiség 9% -át;
  • USA - 1220 ezer tonna - 7%;
  • Ausztrália - 990 ezer tonna - 5%;
  • Oroszország - 930 ezer tonna - 5%;
  • Kongó - 900 ezer tonna - 4,5%;
  • Zambia -830 ezer tonna - 4,1%;
  • Kanada - 630 ezer tonna - 3,5%.

A világ elemzőinek (USGS és ICSG cégek) előrejelzései szerint a következő években a vezető országok a helyükön maradnak, mivel a legtöbb rézlelőhelyet már feltárták és aktívan fejlesztik. Csupán a mennyiség enyhe csökkentése és ennek megfelelően az ár emelkedése lehetséges, amely 2011 óta folyamatosan nő.

Rézexportőrök

A legnagyobb mennyiségű fémet termelő ország nem mindig vezeti az alapanyagexportot. A finomított réz értékesítésének világpiacán némileg más a kép, mint a termelési mennyiségek tekintetében.

A vörös fém exportjában vezető országok:

Pulyka.

Az import teljes mennyisége évi 5805,4 ezer tonna.

Kína főként Chiléből vásárol nyersanyagot. Törökország, USA és Japán Afrikában, Korea Ausztrália közelében található.

Videó: Galileo. Réz

Geológia

A réz alcsoportba tartozó fémek kémiai aktivitása csekély, ezért részben kémiai vegyületek, részben szabad, natív formában vannak. A rezet a távoli geológiai korszakokban nyilvánvalóan csak kénvegyületek - kalkopirit és kalkocit - formájában találták meg. Ez a réz kénnel szembeni nagy kémiai affinitásával magyarázható, és a szulfidok a leggyakoribb rézásványok.

Nál nél magas hőmérsékletek Például a vulkáni tevékenység során, amikor többlet oxigénnek voltak kitéve, a réz-szulfidok oxidokká alakultak. A természetes (fémes) réz a természetben a részben oxidált kénércek erős hevítésével keletkezett. Például, ha az oxidált réz ásványokat a kénes ércekkel együtt vastag réteg alá temetik. sziklák természeti katasztrófák hatására és a föld melegétől hevítve.

Az ilyen természetes "kohászati ​​üzemek" hatalmas mennyiségű rezet olvasztottak fel: a legnagyobb talált rög 420 tonnát nyomott (Észak-Amerika). Nyilvánvalóan a réz-oxidok szulfidokkal való kölcsönhatása jelenleg is zajlik a vulkáni tevékenység területein, például a Kuril régióban. Hasonló folyamatok mennek végbe a kohászati ​​üzemekben a réz olvasztása során.

Nagy mennyiségű réz és más ásványi anyagok találhatók az óceánok fenekén, amelyet úgynevezett konkréciók borítanak - lekerekített, szabálytalan alakú kövek formájában felhalmozódnak. Átlagosan 0,5% rezet tartalmaznak. A tudósok szerint ennek az értékes és egyedülálló ércnek a készletei elérik az 5 milliárd tonnát.

A rézércek rézvegyületek természetes ásványi képződményei, amelyek olyan mennyiségben tartalmazzák, hogy az ipari kitermelés műszakilag lehetséges és költséghatékony. A legtöbb ipari lelőhely elsődleges ércében a réz szulfid formában - CuS - van jelen. A világ ismert rézkészletének körülbelül 90%-a szulfidérc, hozzávetőleg 9%-a - oxidérc formájában és kevesebb, mint 1%-a - természetes réz formájában.

Az ásványi anyagokban található réz általában a megfelelő vegyületek formájában van: oxidok - tenorit, kuprit, karbonátok - malachit, azurit, szulfátok - kalkantit, brochantit, szulfidok - covellit, kalkocit, kalkopirit, bornit.

Körülbelül 250 rézásvány ismeretes, de ezek közül csak 20 ipari jelentőségű. A réz fő ércásványai a kalkocit (kalkocit) vagy a rézfényű Cu2S (79,8% réz), kalkopirit vagy rézpirit CuFeS2 (30% réz), amely a becslések szerint ezen elem, bornit Cu5FeS4 összes lelőhelyének körülbelül 50%-át teszi ki. ( 52-65% réz), covelline CuS (64,4% réz). A réz a földkéregben főleg összetett vegyületek formájában található meg, amelyek a réz mellett ólmot, cinket, antimont, arzént, aranyat és ezüstöt is tartalmaznak.

rézpirit vagy a kalkopirit sárgaréz-sárga ásvány. Réz vegyülete vassal és kénnel - 30% Cu-t tartalmazó CuFeS2. Mohs keménység 3-4. Ez a fő rézérc, amelyből a bányászott réz nagy részét kitermelik.
rézfény vagy kalkocit, ólomszürke vagy fekete ásvány. Ez a réz kénnel alkotott vegyülete - Cu2S, amely 79,8% Cu-t tartalmaz, és néha ezüstkeveréket is tartalmaz. Az ásvány keménysége a Mohs-skálán 2-3. A rézfény a gazdag rézércekre utal.
Tarka rézérc vagy bornit, a réz-pirit bomlásterméke. Az ásvány kémiai összetétele Cu5FeS4, amely 52-65% Cu-t tartalmaz. Mohs keménység kb 3.
Kuprit, vagy kuprit - vörös ásvány, amelynek kémiai összetétel 88,8% Cu-t tartalmazó Cu2O. Mohs keménység 3,5-4. Ez egy gazdag rézérc.

Bányászati

A rézlelőhelyek nem koncentrálódnak bizonyos földrajzi területeken, hanem számos országban, minden kontinensen megtalálhatók. A különböző régiókban a rezet különféle ásványokból vonják ki. Az USA-ban, Arizona és Nevada államokban, valamint a Brit Cornwallban kalkozin vagy rézfényű. Franciaországban és Ausztráliában azurit vagy rézkék. A réz-oxidot – kupritot Kubában bányásznak. Peruban bányásznak réz-kloridot, az atakamitot.

Sok különböző rézérc található, de gazdag lelőhelyek a földgömb keveset, ráadásul a rézércet sok száz éve bányászták, így már régóta gazdag rézlelőhelyek alakultak ki. Ha a 19. században 6-9% ezt az elemet tartalmazó ércekből bányászták a rezet, ma már az 5% rézércek számítanak nagyon gazdagnak, és sok ország ipara csak 0,5% rezet tartalmazó érceket dolgoz fel.

Ma szinte minden fémet alacsony minőségű ércekből bányásznak, amelyek legfeljebb 1% rezet tartalmaznak. Néhány réz-oxid érc kokszos hevítéssel közvetlenül fémmé redukálható. A legtöbb rezet azonban vastartalmú szulfidércekből állítják elő, ami bonyolultabb feldolgozást igényel.

Ezek az ércek viszonylag szegények, kitermelésük gazdasági hatását csak a termelés mértékének növelése tudja biztosítani. Mivel a különböző ércek átlagos réztartalma 0,3-5% között mozog, a nyersanyagot megőrlik és sűrítik, majd csak ezután küldik kohászati ​​feldolgozásra.

A rézércek bányászatának fő módja a külszíni fejtés. Az ércet általában hatalmas kőbányákban bányászják, ahol 25 m ^ 3-ig terjedő kanalas kotrógépeket és 250 tonna teherbírású teherautókat használnak A legnagyobb rézércipari vállalkozások éves kapacitása meghaladja a 30 millió tonna ércet és a 200 ezret tonna fém.

A rézgyártás során mintegy 20 értékesebb elemet és több mint 40 féle kereskedelmi terméket nyernek: réz, cink, molibdén és ólomkoncentrátum, flotációs kén-pirit, buborékfólia és finomított réz, arany, ezüst, platina, ólom, bizmut, réz és nikkel-vitriol és még sok más.egyéb.

Születési hely

A főbb országok gazdag rézlelőhelyekkel: Chile-22%, USA-12%, Kína -6%, Kazahsztán-5%, Lengyelország-5%, Indonézia-4%, Oroszország-3%, Zambia-3%. A rézérc kitermelésének vezetői (ICSG adatok): Chile-34%, USA-10%, Indonézia-8%, Peru-7%, Ausztrália-6%, Kanada-5%, Oroszország-4%, Lengyelország- 3%.

A legnagyobb rézbányászati ​​cégek: Codelco-11%, Phelps Dodge-8%, Rio Tinto-7%, BHP Billiton-7%, Grupo Mexico-5%, PT Pakuafu Indah-5%, Angio American-4%, Norilsk nikkel-3%, KGHM Polska Miedz 3%.

A legnagyobb lelőhelyek a következők: Chuquicamata, amelyet több mint 100 éve bányásznak (26 millió tonna) Chilében, és Escondida (23,6 millió tonna), amelyet 1990 óta kezdenek bányászni Chilében, Grasberg (27,1 millió tonna) Indonéziában , Collahuasi (17 Mt) Chile, Oktyabrskoye (16 Mt) Oroszország és Udokan (14 Mt) Oroszország. A közelmúltban kifejlesztett nagy lelőhelyek: Antamina Peruban, El Tesoro Chilében, Salobu és Saussegu Brazíliában, Nurkazgan Kazahsztánban. A mongóliai Uyu Tolgoit, az alaszkai Pebble-t, az argentin El Pachont pedig aktívan kutatják.

A legnagyobb külszíni rézbányák (kőbányák) a következők: Escondida (éves kapacitás 1200 ezer tonna), Grasberg (éves kapacitás 800 ezer tonna), Chuquicamata (éves kapacitás 600 ezer tonna). A világ legnagyobb földalatti bányái: a világ legnagyobb chilei El Teniente (kibocsátása körülbelül 450 ezer tonna) és Andina (kapacitása 250 ezer tonna), lengyel Rudna, Polkowice-Seroshovitse és Lubin összesen - 450 ezer tonna, földalatti bányái Norilsk Nickel (kapacitása több mint 400 ezer tonna).

A világ legnagyobb rézérc-készletei a chilei Andok vulkáni kőzeteiben (porfírjaiban) koncentrálódnak. A világ gazdaságilag életképes lelőhelyeinek készletei különböző becslések szerint 340-470 millió tonnát tesznek ki. A készletek növekedése, valamint a bányászat és réztermelés technológiájának fejlesztése hiányában a korszerű kitermelhető készletek csak 2050-ig tartanak fenn.

Összes bizonyított készlet (USGS szerint) - Chile -140 Mt, USA -35 Mt, Indonézia 35 Mt, Lengyelország 30 Mt, Peru 30 Mt, Mexikó 27 Mt, Ausztrália 24 Mt, Oroszország 20 Mt A teljes ismert rézbázis készletek különböző módszerek szerint 600-940 millió tonna. Bár a rézkészletek nem korlátlanok, a belátható jövőben minden alkalmazáshoz elegendő lesz a készlet.

Oroszország

A legnagyobb betétek itt modern Oroszország A Tajmir Autonóm Körzetben található: Oktyabrskoye, Talakhninskoye és Norilsk - I, ezek adják ma a termelés kétharmadát. Egyedül az Oktyabrsky-lelőhely az orosz bányászati ​​réz csaknem 57%-át állítja elő.

A bányászott réz csaknem egyharmada az uráli rézérc-vidékről (Volga és Ural szövetségi körzet) származik; lelőhelyek: Gajszkoje, Ucsalinszkoje, Szibajszkoje, Szafjanovszkoje, Uzelginszkoje. Csak két nagy lelőhelyet nem fejlesztenek ki: a Yubileynoye és a Podolskoye. Yubileinoye fejlesztés alatt áll, Podolskoye pedig az állami tartalékban van.

A Chita régió Udokan legnagyobb rézhomokkő-lelőhelye (14 millió tonna) még nem épült ki. Az ércek átlagos réztartalma 1,56%. Fejlődését hátráltatja a közlekedési infrastruktúra hiánya, valamint Transbaikalia távolsága a rézipari feldolgozó vállalkozásoktól (az Uráltól).

A réz egyensúlyi tartalékait tekintve Oroszország a világ mintegy 9%-át teszi ki, és e mutató szerint Chile és az Egyesült Államok után a harmadik helyen állunk a világon. Oroszország egészét a jelenlegi termelési szinten 90 évre látják el feltárt rézkészletekkel (de a kitermelt lelőhelyek rendelkezésre állása kevesebb, 25-30 év).

A föld belsejében meglehetősen sok különféle ásványi anyag található, amelyek felszabadítására használhatók különféle anyagok. A rézérc meglehetősen elterjedt - különféle, az iparban alkalmazható anyagok feldolgozására és előállítására használják. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy egy ilyen, rezet tartalmazó ércben más ásványok is lehetnek. Javasoljuk, hogy kőzetet használjon, amely legalább 0,5-1% fémet tartalmaz.

Osztályozás

Hatalmas mennyiségű, sokféle rézérc bányászata folyik. Az osztályozás eredetük alapján történik. A rézércek következő csoportjait különböztetjük meg:

  1. A pirit meglehetősen elterjedt. A kőzetet vas és réz kombinációja képviseli, számos különféle zárványt és egyéb szennyeződéseket tartalmaz.
  2. A rétegződést rézpala és homokkő kombinációja képviseli. Ez a fajta is elterjedt, mivel nagy lerakódás képviseli. A fő jellemzőket egyszerű tartályformának, valamint az összes hasznos komponens egyenletes eloszlásának nevezhetjük. Emiatt az ilyen típusú rézkő a legkeresettebb, mivel lehetővé teszi a termelékenység azonos szintű biztosítását.
  3. Réz-nikkel. Ezt az ércet a kobalt és az arany, valamint a platinoidok masszív, egymásba fonódó textúrája jellemzi. A lerakódások vénás és tartályos formában vannak.
  4. Porfírréz vagy hidrotermális. Az ilyen rézérc lelőhelyek nagy koncentrációban tartalmaznak ezüstöt és aranyat, szelént és más anyagokat vegyi anyagok. Ezen kívül minden hasznos anyag nagyobb koncentrációban vannak, ami miatt a fajta keresett. Rendkívül ritka.
  5. Karbonát. Ebbe a csoportba tartozik a vas-réz és a karbonatitos érc. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ez a fajta csak Dél-Afrikában volt megtalálható. A kiépített bánya hatalmas lúgos kőzetekhez tartozik.
  6. Skarnova - egy csoport, amelyet a különféle sziklák közötti helyi elhelyezkedés jellemez. Jellemző tulajdonságok kis méretnek és összetett morfológiának nevezhető. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy ebben az esetben a réztartalmú érc koncentrációja magas. A fém azonban egyenetlenül oszlik el. A bányászott kőzetek rézkoncentrációja körülbelül három százalék.

A réz gyakorlatilag nem található meg, például az aranyhoz hasonlóan hatalmas rögök formájában. A legnagyobb hasonló oktatás lelőhelynek nevezhető Észak-Amerikában, melynek tömege 420 tonna. 250 fajta rézből mindössze 20-at használnak széles körben tiszta formában, a többit csak ötvözőelemként használják.

Rézércek lelőhelyei

A réz a legelterjedtebb fém, amelyet számos iparágban használnak. Rézérc lelőhelyek szinte minden országban megtalálhatók. Példa erre egy mező felfedezése Arizonában és Nevadában. Kubában is bányásznak rézércet, ahol gyakoriak az oxidlerakódások. Peruban kloridképződményeket bányásznak.



Figyelembe véve a rézérc porfírlelőhelyeit vagy a szulfidlelőhelyek eloszlását, megjegyezzük, hogy ma gyakorlatilag nincsenek dúsított bányák. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egy ilyen fémet sok éve használnak. Az iparban kőzetet dolgoznak fel, amelynek rézkoncentrációja körülbelül 0,5%. Az alumínium és a vas után a réz a harmadik helyen áll a termelés tekintetében világszerte.

Oroszországban vannak olyan lelőhelyek, amelyek lehetővé teszik a rézérc bányászatát meglehetősen nagy mennyiségben. Ha figyelembe vesszük az Orosz Föderáció részesedését a világ érctermelésében, akkor ez a szám 9%. A vezető helyet Chile foglalja el, amelynek területén a rézérc akár 33% -a koncentrálódik.

A következő bányák tekinthetők a legnagyobb lelőhelyeknek:

  1. Chilében a Chuquicamata lelőhely. Ezt a bányát az elmúlt 100 évben fejlesztették ki, ezalatt mintegy 26 millió tonna fémet bányásztak ki.
  2. A második bánya Chilében van. 1990-ben nyitották meg.

Emellett lelőhelyeket fedeztek fel Brazíliában és Peruban, valamint Kazahsztánban. Egyes számítások szerint a szóban forgó fémből több mint 400 millió tonna van a föld belsejében.

Rézérc alkalmazása

megfontolás alatt természetes erőforrás nagyon elterjedtté vált. Mint korábban említettük, kitermelését több évtizede végezték. A rézérc meglehetősen sok hasznos elemet tartalmazhat, például aranyat és ezüstöt. Ezért elterjedése meglehetősen kiterjedt.

A kivont rézkeverék felhasználása különféle fémek előállításához kapcsolódik. Két fő rézgyártási technológia létezik:

  1. hidrometallurgiai;
  2. pirometallurgiai.

A második módszer a fém tűzzel történő finomítását foglalja magában. Ennek köszönhetően az érc szinte bármilyen térfogatban feldolgozható. Ezenkívül a tűz hatása lehetővé teszi szinte minden hasznos anyag izolálását a kőzetből. Pirometallurgiai technológiát alkalmaznak a rezet izolálására az alacsony fémdúsítási fokú kőzetekből. A hidrometallurgiai módszert kizárólag oxidált és natív kőzetek feldolgozására alkalmazzák, amelyekben szintén alacsony a rézkoncentráció.

Végezetül megjegyezzük, hogy ma a réz szinte minden ötvözetben megtalálható. Ötvöző elemként való kiegészítése lehetővé teszi az alapvető teljesítmény megváltoztatását.

A réz alcsoportba tartozó fémeket alacsony kémiai aktivitás jellemzi, ezért kémiai vegyületek, valamint rögök formájában találhatók meg. Sok évszázaddal ezelőtt a réz csak kénvegyületek - kalkopirit és kalkocit - formájában volt megtalálható. És mindez azért, mert a réznek nagy kémiai affinitása van a kénhez. Az elsődleges ércek többsége szulfid formában tartalmaz rezet - CuS.
Idővel, különösen vulkáni tevékenység körülményei között, akció alatt egy nagy szám oxigén, a réz-szulfidok oxidokká váltak. A rézrögök a természetben oxidált kénérc erős hevítése során keletkeztek. Például, ha oxidált réz ásványok és kénes ércek feküdtek egy vastag kőzetréteg alatt, akkor felmelegítették őket. a természeti katasztrófákés a föld hője. Az ilyen természetes "kohászati ​​műhelyekben" óriási mennyiségű rezet olvasztottak. A területen Észak Amerika talált egy 420 tonnás rögöt. Ez azonban ritkaság, a natív réz a bolygón körülbelül 1%.

A világ rézlelőhelyei

A többi ásványhoz hasonlóan sok réz is található az óceánok fenekén. Az alján kerek kövek vannak, amelyek körülbelül 0,5% rezet tartalmaznak. A geológusok elemzése szerint az óceán rézérc-készlete eléri az 5 milliárd tonnát.
Közel 250 rézásvány létezik, de ebből csak 20-at használnak fel az iparban. A főbb rézércek a következők:

  • kalkozin - Cu 2 S, amely 79,8% rezet tartalmaz
  • kalkopirit - CuFeS 2, amelyben 30% réz van jelen. Ez az érc az összes rézlelőhely közel 50%-át teszi ki.
  • bornit - Cu 5 FeS 4, 52-65% rezet tartalmaz
  • covelline - CuS, 64% rezet tartalmaz.

A genetikai és ipari-geológiai paraméterek szerint a rézlerakódások a következők:

  • rétegalakúak, amelyek rézpalákat és homokköveket foglalnak magukban
  • pirit. Ebbe a csoportba tartozik a natív és a vénás réz.
  • hidrotermális
  • magmás, beleértve a leggyakoribb réz-nikkel típusú érceket
  • karbonát. Ebbe a csoportba tartoznak a vas-réz és a karbonatitos ércek.

A világ réztartalékai

A legnagyobb mennyiségű réz, hozzávetőlegesen 65%, az Északi és a Dél Amerika. Az európai államok az erőforrások 15%-ával, az ázsiaiak 11%-kal, az afrikaiak pedig 4,5%-kal rendelkeznek.
Chile rendelkezik a legnagyobb bizonyított réztartalékokkal. A világ készleteinek csaknem 20%-a ott található. És az USA-ban - 12,7%. Ezen országokon kívül sok a réz Lengyelországban, Indonéziában, Iránban, Kazahsztánban, Kínában, Üzbegisztánban, a Fülöp-szigeteken, valamint Zaire-ben, Zambiában, Brazíliában, Kanadában, Mexikóban, Panamában, Peruban és Ausztráliában. Ezen államok mindegyikében a szakértők szerint körülbelül 10 millió tonna van.

Rézérc bányászata

Az érc alacsony réztartalma miatt kitermelése nagy mennyiségű kőzet feldolgozásához kapcsolódik. 1 tonna réz olvasztásához több mint 200 tonna ércet kell feldolgozni.
Rézbányászati ​​módszerek:

  • nyitott utat. Ha az érctelepek közel vannak a Föld felszíne, akkor ilyen módon fejlesztik, a nyitott gödrök mélysége 150-300 m. A módszert kisebb veszteségek jellemzik
  • földalatti úton. Ezzel a módszerrel az ércet 500 m mélyről, néha 800-1000 m mélyről bányászják.

A terepfejlesztéshez öt technológiai rendszer létezik:

  • önjáró berendezések használatával. Ezt a technológiát széles körben használják
  • folyamatos hatású rezgő mechanizmusok által
  • a kibányászott tér keményedő könyvjelzője segítségével. Ebben az esetben az erőteljes lerakódások készleteinek folyamatos feltárása történik a legkisebb veszteséggel. Az ilyen rendszerek használatával a veszteségek 3-4-szeresére csökkennek
  • módszer az érc vízszintes rétegekben történő kitermelésére. A kecske (földalatti bányákban) keményedő anyagokkal való feltöltése során gumival vagy bazalttal bélelt csöveket használnak, amelyek élettartama 50-100-szor hosszabb, mint az acélcsöveké.
  • Ciklikus áramlási technológia a bányászati ​​műveletek végrehajtásához.

Rézgyártó központok

A rézbányászat termelési központjai Oroszország különböző régióiban találhatók. Kazahsztán a leggazdagabb érctelepekkel büszkélkedhet. Az Urálban is vannak lerakódások. A legfrissebb adatok szerint Oroszország a világon az első helyen áll a rézérc kitermelésében.
A rézipari vállalatok a bányák közvetlen közelében épülnek. A nyersanyag-tényező az alapanyag alacsony koncentrátumtartalma miatt meghatározó komponens. Az Urál területén 11 rézkomplexum található, amelyek az ország réztermelésének 43%-át állítják elő. A termelés a saját alapanyagok mellett kazahsztáni importot is felhasznál. Vannak hulladéklerakó telepek is. Például a kénes gázok, mint a rézbányászat melléktermékei, kénsavat állítanak elő, amelyet aztán műtrágyák előállítására használnak fel.

Hasonló hozzászólások