Gdje i kako pronaći bakar. Najveća nalazišta bakra na planetu Metoda rudarenja bakra

"Ural Mining and Metallurgical Company" (UMMC) jedan je od najvećih metalurških holdinga koji ujedinjuje više od 40 poduzeća iz različitih industrija. Temelj tvrtke je zatvoreni tehnološki lanac proizvodnje bakra: od vađenja sirovina do proizvodnje gotovih proizvoda na bazi bakra i njegovih legura. Udio UMMC-a čini 43,4% ruskog bakra (1,8% svjetskog volumena). Osim toga, tvrtka ima jaku poziciju na tržištima cinka, olova i plemenitih metala.

1. Sjedište UMMC-a nalazi se u gradu Verkhnyaya Pyshma, nedaleko od Jekaterinburga.

2. Ovdje se nalazi i tvornica Uralelectromed, iz koje je počelo stvaranje holdinga.

Proizvodnja bakra počinje vađenjem sirovina. To radi 9 poduzeća kompleksa mineralnih sirovina tvrtke. Svako od ležišta ima svoje karakteristike - na jednom sadržaj bakra u rudi može biti 1,5%, a na drugom - do 2,5%.

3. Gaisky GOK (pogon za rudarstvo i preradu)

Najveće poduzeće u kompleksu sirovina. Nalazi se u gradu Gai, regija Orenburg. Ovdje je koncentrirano više od 70% rezervi bakra u regiji.

4. Ovdje se ruda vadi i na otvorenom i u podzemnom rudniku.

5. Najveća dubina donjih proizvodnih horizonata bit će 1310 metara.

Ovo je jedno od rijetkih poduzeća u Rusiji koje rudari bakar na tako velikoj dubini.

6. Kompleks tunela za bušenje.

7. Svake godine poduzeće iskopa oko 8 milijuna tona rude i proizvede 550 tisuća tona koncentrata bakra (više od 90 tisuća tona bakra).

8. Sve iskopane rude prerađuju se u vlastitoj tvornici za preradu.

Za obogaćivanje rude potrebno je od vrijednih minerala odvojiti jalovite minerale, zatim međusobno odvojiti minerale bakra i cinka, a po potrebi i olovo, ako je njegov sadržaj u rudi dovoljno visok.

9. U obogaćivači se iz iskopane rude proizvode koncentrati. Koncentrat bakra šalje se u talionice bakra, posebno u tvornicu bakra i sumpora Mednogorsk i talionicu bakra Sredneuralsk u Revdi, a koncentrat cinka šalje se u tvornicu cinka u Chelyabinsku i Electrozinc u Vladikavkazu.

10. Sjeverni rudnik bakra i cinka JSC Svyatogor. Smješten na sjeveru Sverdlovska regija.

11. Ovdje se vadi ruda bakra i cinka, koja se nakon obrade u kompleksu za drobljenje i sortiranje transportira u tvornicu za preradu Svyatogora, koja se nalazi u gradu Krasnouralsk.

12. U ožujku 2014. završena je eksploatacija na ležištu Tarnier.
Sada tvrtka razvija polje Shemurskoye i počinje s razvojem polja Novo-Shemurskoye.

13. Zbog nepristupačnosti rudnika, rudarenje se ovdje odvija rotacijski.

14. Uchalinsky GOK.

Nalazi se u Republici Baškortostan. Tvrtka je najveći proizvođač koncentrata cinka u Rusiji.

15. Sibay podružnica Uchalinsky GOK.

Sibajski kamenolom je najdublji kamenolom u Rusiji i drugi najdublji u svijetu. Dubina mu je bila 504 metra, a promjer veći od dva kilometra.

16. Sada se glavna proizvodnja odvija metodom osovine.

17. Za sigurnost, rudnik koristi daljinsko upravljanje LDM (Loading and Hauling Machine).

18. Koncentrati bakra i cinka proizvedeni u GOK-u Uchalinsky naknadno se isporučuju u talionicu bakra Sredneuralsky, Svyatogor, Electrozinc i tvornicu cinka Chelyabinsk.

19. "Baškirski bakar".

Tvrtka razvija ležište Yubileinoye i specijalizirana je za vađenje i preradu bakrenih ruda. Koncentrat bakra šalje se u Srednjeuralsku talionicu bakra, a koncentrat cinka šalje se u Čeljabinsku tvornicu cinka.

20. Trenutno se dovršava otvoreno rudarstvo ležišta Yubileinoye; u vezi s tim poduzeće gradi podzemni rudnik.

21. Stručnjaci procjenjuju rezerve podzemnog rudnika na oko 100 milijuna tona, što će poduzeću osigurati rad više od 30 godina.

22. Tvornica za koncentraciju Khaibullinsky ima modernu opremu iz Japana, Australije, Južne Afrike, Italije, Finske i Njemačke.

Obogaćivanje omogućuje dobivanje koncentrata bakra s udjelom bakra do 20%, što je gotovo 13 puta više nego u rudi. Stupanj obogaćivanja za cink je još veći - 35 puta ili više, dok maseni udio cink u koncentratu cinka doseže 50-52%.

23. Buribajevski GOK.

Tvornica se bavi vađenjem i obogaćivanjem bakrene rude koja se šalje u tvornicu bakra i sumpora Mednogorsk. U srpnju 2015., okno Yuzhny s dubinom od 492 metra pokrenuto je u pogonu za rudarstvo i preradu s puštanjem prvog automobila kamene mase. Prva ruda u oknu bit će iskopana sredinom 2016. godine. Izgradnjom novog pogona produžit će se projektirani život poduzeća do 2030. godine.

24. "Safyanovskaya bakar".

Tvrtka razvija nalazište bakra i pirita Safyanovskoye, koje se nalazi u regiji Sverdlovsk i čini oko 3% sveruske proizvodnje ruda koje sadrže bakar.

25. U cijelom razdoblju rada kamenoloma iskopano je 17,8 milijuna tona rude i obavljeno više od 39,7 milijuna m3 površinskih radova.

Danas je njegova dubina 185 metara (u budućnosti će se povećati na 265 metara).

26. Otvoreni kop ležišta Safyanovskoye sada se dovršava, a poduzeće prelazi na podzemno vađenje rude.

27. U prosincu 2014. godine pušten je u rad prvi startni kompleks podzemnog rudnika i dobivene su prve tone rude.

28. Očekuje se da će rudarenje rude iz dubokih horizonata ležišta Safyanovskoye trajati najmanje 25 godina.

29. Iskopana ruda se šalje na daljnju obradu u tvornicu za preradu Svyatogor, metalurško poduzeće koje se nalazi u regiji Sverdlovsk.

30. Urup rudarsko-prerađivački pogon.

Vadi i obogaćuje rudu bakrenog pirita u podnožju sjevernog Kavkaza.

31. Trenutno se ruda vadi na dubini od 523 metra.

32. Glavni proizvod poduzeća je koncentrat bakra; osim bakra, ekstrahiraju se zlato i srebro.

33. "Sibir-Polimetali".

Tvrtka se nalazi u gradu Rubtsovsk, Altai Territory. Glavni proizvodi su koncentrati bakra i cinka, koji se isporučuju u Srednjeuralsku talionicu bakra i Čeljabinsku tvornicu cinka.

34. Siberia-Polymetals osnovana je 1998. godine s ciljem oživljavanja eksploatacije polimetalnih ruda na Altajskom području.

36. Prisutnost tvornica za preradu Rubtsovskaya i Zarechenskaya unutar poduzeća omogućuje nam da imamo potpuni tehnološki ciklus za preradu iskopane rude.

Proizvodnja blister bakra.

Blister bakar dobiva se taljenjem bakrenog koncentrata i odvajanjem troske. Sadržaj metala u blister bakru je 98-99%.

37. OJSC "Svyatogor"

Poduzeće punog tehnološkog ciklusa za proizvodnju blister bakra, smješteno u regiji Sverdlovsk. Rude bakra i bakra i cinka iz ležišta Sjeverne grupe prerađuju se u pogonu za preradu, koji proizvodi 3 vrste koncentrata - bakar, željezo i cink. Koncentrat bakra isporučuje se za daljnju preradu vlastitoj metalurškoj proizvodnji, koncentrat cinka isporučuje se tvornici Electrozinc i tvornici cinka Chelyabinsk, a koncentrat željeza isporučuje se poduzećima crne metalurgije.

38. Glavno mjesto proizvodnje Svyatogora je metalurška radionica. Odavde se blister bakar šalje na daljnju obradu u Uralelectromed.

39. Mednogorska tvornica bakra i sumpora.

Gradotvorno poduzeće grada Mednogorska u regiji Orenburg, specijalizirano za proizvodnju blister bakra.

40. Proizvodni pogoni MMSC-a uključuju talionicu bakra, tvornicu briketa, tvornicu sumporne kiseline, tvornicu za preradu prašine, kao i niz pomoćnih odjela.

42. Tijekom svoje 75-godišnje povijesti poduzeće je proizvelo više od 1,5 milijuna tona blister bakra.

43. Sredneuralsk Copper Smelton (SUMZ)

Najveće poduzeće za proizvodnju blister bakra unutar UMMC-a, smješteno u gradu Revda (regija Sverdlovsk). Kapacitet poduzeća je dizajniran za proizvodnju oko 150 tisuća tona blister bakra, koji se zatim šalje na daljnju obradu u Uralelectromed.

44. Datum osnivanja tvornice je 25. lipnja 1940. godine. Do danas je SUMZ već istopio više od 6 milijuna tona blister bakra.

45. Nakon završetka rekonstrukcija velikih razmjera stupanj iskorištenja otpadnih plinova, uključujući konverterske plinove, dosegnuo je 99,7%. Potrošači proizvoda SUMZ najveća su metalurška, kemijska, rudarska i prerađivačka poduzeća u Rusiji, bliskom i dalekom inozemstvu.

46. "Elektrocink".

Jedno od najstarijih poduzeća u Sjevernoj Osetiji, smješteno u gradu Vladikavkazu.

47. Datum osnivanja tvornice smatra se 4. studenog 1904. godine, kada je u poduzeću proizveden prvi metalni ruski cink.

48. Glavni proizvodi poduzeća su rafinirani (koji sadrži 99,9%) cink, kao i olovo, koje se dobiva iz otpada od taljenja bakra.

Blister bakar se uvijek podvrgava rafinaciji radi uklanjanja nečistoća, kao i izdvajanja zlata, srebra itd. Pročišćavanje se provodi vatrom i elektrolitičkim rafiniranjem.

49. "Uralelektromed"

Glavno poduzeće UMMC nalazi se u gradu Verkhnyaya Pyshma, regija Sverdlovsk.

50. Svake godine tvrtka proizvede preko 380 tisuća tona rafiniranog bakra - najviše u Rusiji!

52. Tvrtka svoje proizvode isporučuje partnerima iz 15 zemalja Europe, Sjeverne i Južne Amerike te jugoistočne Azije.

53. Osim bakra, tvrtka proizvodi zlato i srebro. Uralelectromed je postao prvo poduzeće za proizvodnju bakra u svijetu koje je uključeno u London Precious Metals Market Association Good Delivery popis priznatih svjetskih proizvođača plemenitih metala.

54. Zlato se proizvodi hidrokemijskom tehnologijom otapanjem zlatnih proizvoda u "aqua regia" (mješavina klorovodične i dušična kiselina) i naknadno taloženje iz otopina. Kada se dobiveni talog otopi, dobiju se zlatne poluge.

55. Podružnica "Proizvodnja polimetala" OJSC "Uralelectromed".

Nalazi se u gradu Kirovgradu, regija Sverdlovsk. Tvrtka je specijalizirana za proizvodnju blister bakra i cinkovog oksida.

56. Glavni potrošači su OJSC Uralelectromed (blister bakar) i OJSC Electrozinc (cinkov oksid).

Obrada metala.

Za upravljanje poduzećima za preradu obojenih metala stvoren je UMMC-OTsM. Njihovi se proizvodi koriste u automobilskoj, strojarskoj i elektrotehničkoj industriji.

57. Kirov tvornica za preradu obojenih metala (OTsM).

58. Proizvodnja je organizirana na principu zatvorenog metalurškog ciklusa od lijevanja do proizvodnje ravnih i okruglih proizvoda. Tvrtka izvozi valjane proizvode u SAD, zemlje Zapadna Europa, jugoistočnoj Aziji i susjednim zemljama.

59. Olimpijske kovanice u Sočiju i indijske rupije izrađene su od trake za kovanice tvornice Kirov OCM. Debljina najtanje folije proizvedene u poduzeću je 25 mikrona. Koja je tri puta tanja od ljudske vlasi.

60. Kolchuginsky OCM tvornica.

Smješten u regiji Vladimir, proizvodi više od 20 tisuća standardnih veličina proizvoda u obliku cijevi, šipki i profila od 72 razreda legura.

61. Što se tiče raznolikosti gotovih proizvoda, tvrtka je jedini univerzalni proizvođač valjanih proizvoda u CIS-u.

62. Tvornica Kolchuginsky također proizvodi poznate držače za čaše koje je svatko od nas susreo u vlakovima na duge relacije.

63. Tvornica bakrenih cijevi.

Nalazi se u blizini grada Majdanpeka u Republici Srbiji. Specijalizirana je za proizvodnju bakrenih cijevi za sustave vodoopskrbe, grijanja, hlađenja i klimatizacije.

64. Tvornica izvozi više od 80% svojih proizvoda. Bakrene cijevi zastupljene su na tržištima Velike Britanije, Njemačke, Italije, Francuske, Kanade, Nizozemske, Rumunjske, Bugarske, Grčke, Ukrajine, Izraela i zemalja bivše Jugoslavije.

65. "Orenburg radijator".

Tvornica je s pravom jedna od vodećih među poduzećima koja proizvode proizvode za strojarstvo. Među potrošačima Orenburškog radijatora je više od 20 ruskih tvornica, kao i strana poduzeća iz SAD-a, Kazahstana i Bjelorusije.

Veliko hvala Odjelu za odnose s javnošću UMMC-a, naime,
Belimov Viktor Nikolaevich, Melchakov Oleg Andreevich i Voloshina Ekaterina Sergeevna za izvrsnu organizaciju fotografije!

Bakrena ruda je prirodni mineral koji se sastoji od različitih kemijskih elemenata. Kompozicije koje je isplativo obraditi trebaju uključivati ​​0,5–1% glavne komponente. Drugi važan element rude je nikal.

Naslage na karti svijeta

Najveće rezerve rude nalaze se u Čileu - 34% ukupnih svjetskih rezervi. SAD i Peru imaju po 9% naslaga fosila. Istočni Sibir, Ural i poluotok Kola čine 5% naslaga.

Svjetska nalazišta bakra nalaze se na afričkom kontinentu, u Južna Amerika, Kanada, Australija. Od europskih zemalja njima je najbogatija Poljska. Poznata su nalazišta u Kini i Mongoliji.

Naslage porfira i žila nalaze se u pojasu zapadnog Pacifika i mediteranskim regijama. Imaju ih Kazahstan, Armenija i Uzbekistan.

Vrste bakrenih ruda

Klasifikacija ruda prema genetskim i geološkim značajkama:

• stratiform - to su pješčenjaci i škriljevci;
• pirit - žila bakra i grumena;
• hidrotermalni - naziva se oblik porfirnog bakra;
• skarn stijene;
• magmatska - ova ruda sadrži nikal;
• karbonatni - imaju sastav željezo-bakar i karbonat.

Prirodni minerali koji sadrže bakar

Sulfidna ruda, njen sastav je određen izrazom Cu5FeS4. Postoje dva polimorfna tipa - niskotemperaturni i visokotemperaturni. Od kojih je talište manje ili više od 228 stupnjeva.

Postoji rani nestabilni sulfid, lako uništavaju voda i vjetar. Drugi tip je endogeni, ima nepostojan kemijski sastav zbog nečistoća elemenata kao što su galenit, pirit, kalkozit, halkopirit. Bornit se zove raznobojni pirit. Svojstva ovih minerala ovise o njihovom podrijetlu.

Formula CuFeS2 određuje njegov sastav. Poznat kao bakreni pirit. Odnosi se na polimetalne. Može postojati u obliku skarna i planinskog greisena.

Sadrži 79,8% bakra i 20,2%. Vrlo lijepa, površina ogledala ima sivkastu nijansu, ponekad crnu.

Postoje rijetki fosili koji sadrže elemente bakra:

• kuprit (Cu2O), oksid, vidi se među naslagama malahita i grumena;
• kovelit, sadrži 66,5% glavnog elementa i sumpora. Prvo pronađeno okruženo vulkanom Vezuv. Minirano u SAD-u, Grčkoj, Čileu;
• malahit. Kamen koji se koristi za razne zanate. Polimetalna ruda. Nižnji Tagil je mjesto velikih naslaga ovog minerala;
• azurit Ovo je azurno, kameno plave boje. Glavna mjesta njegove proizvodnje su Afrika, Australija, Engleska i balkanske zemlje. Javlja se u blizini naslaga sulfida.

Porfirni oblici bakra uključuju molibden, zlato, kalkopirit i pirit. Nalaze se u depozitima siromašnih ljudi stijene. Imaju oblik žilastih uključaka štokverka.

Metode ekstrakcije minerala

Ovisno o dubini pojavljivanja, ruda se vadi otvorenom ili zatvorenom metodom. Postoje standardi koji određuju izvedivost dubine iskopa slojeva tla i korištenje tehnologija koje smanjuju njihove troškove.

Tehnologija rada uključuje sljedeće:

• korištenje samohodne opreme;
• proizvodnja neposredno vađenje rude;
• ispunjavanje nastalih šupljina materijalima kako bi daljnji rad bio siguran.

Kada se fosili biraju u slojevima, to osigurava njihovu potpunu iskoristivost. Za duboke kamenolome prikladna je tehnologija cikličkog protočnog rada, ovisi o karakteristikama slojeva.

Kada se formacije nalaze na dubini od 500 do 1000 m i dublje, prikladna je zatvorena metoda eksploatacije bakra. To zahtijeva vibracijske mehanizme; stijena se potpuno iskopa i isporučuje na površinu. Praznine nastale pod zemljom ispunjavaju se cijevima obloženim gumom ili bazaltnom smolom.

Ekonomski je povoljno locirati industriju prerade minerala u neposrednoj blizini mjesta njihove ekstrakcije. Također je potrebno izgraditi postrojenja za reciklažu otpada nakon prerade. Ovo može pomoći u isticanju različitih zdravi proizvodi. Na primjer, prerada sumporovog dioksida omogućuje dobivanje korisnih gnojiva koja sadrže sumpor.

Tehnologije proizvodnje

Iskopana ruda ima nisku koncentraciju bakra. Za dobivanje jedne tone metala u prosjeku će biti potrebno 200 tona rude. Za njegovo izdvajanje moderna metalurška industrija koristi sljedeće tehnologije:

• hidrometalurški;
• pirometalurški;
• elektroliza.

Pirometalurška metoda obogaćivanja stijena koristi halkopirit za preradu. Ova uobičajena tehnologija koristi dvije faze rada. Prvi je oksidativno prženje, tzv. flotacija. Dobiveni grubi koncentrat sadrži 10-35% čiste tvari. Zatim se bakar pročisti i otopini se doda vitriol. Kao rezultat toga, oslobađaju gotovo stopostotnu čistoću.

Hidrometalurškom metodom metal se ispire, zatim se dodaje sumporna kiselina. Kao rezultat, dobiva se otopina u kojoj se oslobađaju bakar i razni metali, koji mogu biti plemeniti. Ova tehnologija je primjenjiva za proizvodnju bakra iz siromašnih stijena.

Za oksidativno prženje minerala s visokim sadržajem sumpora, ruda se zagrijava na 700-8000 stupnjeva, a količina sumpora se prepolovi. Rezultat je legura sulfida. Bočni protok zraka u konvektoru omogućuje dobivanje blister bakra od 91%. Za veću čistoću metala, dolazi do elektrolitičke rafinacije, što rezultira 99% sastavom.

U industriji se ovaj element praktički ne koristi u svom čistom obliku. Najpoznatije legure su:

• mesing – legura s cinkom;
• bronca – s kositrom;
• razni babiti - legura s olovom;
• cupronickel - nikal se dodaje u sastav;
• duraluminij - spoj s aluminijem;
• legure za nakit, gdje se zlato dodaje u različitim postocima.

Područja upotrebe

Jedno područje primjene je elektroindustrija. Kabeli i električne žice sadrže niti od čistog metala, što povećava njihovu električnu vodljivost. Legure s niklom prikladne su za izradu instrumenata; spojevi s volframom su žarne niti u žaruljama.

Mjed se koristi u prehrambenoj i kemijskoj industriji. U poljoprivreda bakar se koristi kao gnojivo. Bakreni sulfat je poznat vrtlarima; koristi se za tretiranje biljaka za zaštitu od bolesti i štetočina.

U građevinarstvu su takve legure jednostavno nezamjenjive. Krovni pokrivač na kojem je formirana patina lijepog je izgleda i vrlo je izdržljiv.

Medicinska industrija ne može bez ovog kemijskog elementa. Naširoko se koristi u lijekovima.

U strojogradnji bronca se koristi za izradu ležajeva, izmjenjivača topline i raznih konstrukcijskih elemenata mehanizama. Metal se koristi u metalurgiji praha za izradu tarnih dijelova.

Svjetske rezerve

Bakar je obojeni metal koji se koristi u mnogim vrstama industrija. Najprofitabilnija ruda za proizvodnju je bornit. To je zbog njegovog visokog sadržaja i velikih naslaga u svjetskom podzemlju. Za eksploataciju bakra pogodne su stijene koje sadrže 0,5–1% bakra. Najčešće su rude s dodacima nikla. Oni čine 90% svih minerala koji sadrže bakar koji su ekonomski korisni za rudarsku industriju.

Najveća nalazišta bakra nalaze se u Čileu - 34% svih svjetskih rezervi, što je 140 milijuna tona.

Zemlje s najvećim rezervama u svijetu su: SAD - 35 milijuna tona, Indonezija - 35, Peru - 30, Australija - 24, Kina - 26, Rusija - 20.

Globalne rezerve ruda koje sadrže bakar procjenjuju se na 467 milijuna tona. Geolozi kažu da u svjetskim oceanima postoji oko 5 milijardi tona naslaga takve rude.

Sljedeće može biti prisutno u manjim koncentracijama:

• nikal;
• zlato;
• platina;
• srebro.

Ležišta u cijelom svijetu imaju približno isti skup kemijskih elemenata u sastavu rude, razlikuju se samo u postocima. Za dobivanje čistog metala koriste se različite industrijske metode. Gotovo 90% metalurških poduzeća koristi istu metodu za proizvodnju čistog bakra - pirometaluršku.

Dizajn ovog procesa također omogućuje dobivanje metala iz recikliranih materijala, što je značajna prednost za industriju. Budući da ležišta spadaju u skupinu neobnovljivih ležišta, rezerve se svake godine smanjuju, rude postaju siromašnije, a njihovo vađenje i proizvodnja skuplji. To u konačnici utječe na cijenu metala na međunarodnom tržištu. Osim pirometalurške metode, postoje i druge metode:

• hidrometalurški;
• metoda rafiniranja vatrom.

Faze pirometalurške proizvodnje bakra

Industrijska proizvodnja bakra pirometalurškom metodom ima prednosti u odnosu na druge metode:

• tehnologija osigurava visoku produktivnost - može se koristiti za proizvodnju metala iz stijena u kojima je sadržaj bakra čak niži od 0,5%;
• omogućuje vam učinkovitu obradu sekundarnih sirovina;
• postignuto visok stupanj mehanizacija i automatizacija svih faza;
• njegovom upotrebom značajno se smanjuju emisije štetne tvari u atmosferi;
• Metoda je ekonomična i učinkovita.

Obogaćivanje

Shema obogaćivanja rude

U prvoj fazi proizvodnje potrebno je pripremiti rudu koja se izravno iz kamenoloma ili rudnika doprema u pogone za preradu. Često postoje veliki komadi stijene koji se prvo moraju zdrobiti.

To se događa u velikim jedinicama za drobljenje. Nakon usitnjavanja dobiva se homogena masa, frakcije do 150 mm. Tehnologija prethodnog obogaćivanja:

• sirovine se izliju u veliku posudu i napune vodom;
• kisik se zatim dodaje pod pritiskom kako bi nastala pjena;
• čestice metala lijepe se za mjehuriće i dižu se na vrh, a otpadno kamenje taloži se na dnu;
• Zatim se koncentrat bakra šalje na prženje.

Gori

Ova faza ima za cilj smanjiti sadržaj sumpora što je više moguće. Masa rude stavlja se u peć, gdje je temperatura postavljena na 700-800 o C. Kao rezultat toplinske izloženosti, sadržaj sumpora se prepolovi. Sumpor oksidira i isparava, a neke nečistoće (željezo i drugi metali) prelaze u lako troskasto stanje, što će olakšati kasnije taljenje.

Ova faza se može izostaviti ako je stijena bogata i sadrži 25-35% bakra nakon obogaćivanja; koristi se samo za rude niskog sadržaja.

Topljenje za mat

Tehnologija mat taljenja omogućuje dobivanje blister bakra, koji se razlikuje prema stupnju: od MCh1 - najčišći do MCh6 (sadrži do 96% čistog metala). Tijekom procesa taljenja sirovina se uranja u posebnu peć u kojoj se temperatura penje na 1450 o C.

Nakon što se masa otopi, pročišćava se stlačenim kisikom u konvertorima. Imaju horizontalni izgled, a puhanje se provodi kroz bočnu rupu. Kao rezultat puhanja, željezni i sumporni sulfidi se oksidiraju i pretvaraju u trosku. Toplina u konvertoru nastaje zbog protoka vruće mase, ne zagrijava se dodatno. Temperatura je 1300 o C.

Na izlazu iz pretvarača dobiva se grubi sastav koji sadrži do 0,04% željeza i 0,1% sumpora, kao i do 0,5% drugih metala:

• kositar;
• antimon;
• zlato;
• nikal;
• srebro

Ovaj neobrađeni metal se lijeva u poluge težine do 1200 kg. To je takozvani anodni bakar. Mnogi proizvođači zaustavljaju se na ovoj fazi i prodaju takve poluge. Ali budući da je proizvodnja bakra često popraćena ekstrakcijom plemenitih metala sadržanih u rudi, pogoni za preradu koriste tehnologiju rafiniranja grube legure. U tom se slučaju drugi metali oslobađaju i čuvaju.

Rafiniranje bakrenom katodom

Tehnologija proizvodnje rafiniranog bakra prilično je jednostavna. Njegov princip se čak koristi za čišćenje bakrenih kovanica od oksida kod kuće. Shema proizvodnje izgleda ovako:

• grubi ingot se stavlja u kupku s elektrolitom;
• Kao elektrolit se koristi otopina sljedećeg sadržaja:
  • bakreni sulfat – do 200 g/l;
  • sumporna kiselina – 135–200 g/l;
  • koloidni aditivi (tiourea, ljepilo za drvo) – do 60 g/l;
  • voda.
• temperatura elektrolita treba biti do 55 o C;
• U kadu se stavljaju ploče katodnog bakra - tanke ploče od čistog metala;
• struja je spojena. U to vrijeme dolazi do elektrokemijskog otapanja metala. Čestice bakra koncentriraju se na katodnoj ploči, a ostale inkluzije talože se na dnu i nazivaju se mulj.

Da bi se proces dobivanja rafiniranog bakra odvijao brže, anodni ingoti ne bi trebali biti veći od 360 kg.

Cijeli proces elektrolize odvija se unutar 20-28 dana. Tijekom tog razdoblja, bakrena katoda se uklanja do 3-4 puta. Težina ploča je do 150 kg.

Kako se to radi: vađenje bakra

Tijekom procesa rafiniranja, na katodnom bakru mogu se stvoriti dendriti - izrasline koje smanjuju udaljenost do anode. Zbog toga se smanjuje brzina i učinkovitost reakcije. Stoga, kada se dendriti pojave, oni se odmah uklanjaju.

Hidrometalurška tehnologija proizvodnje bakra

Ova metoda nije široko korištena jer može dovesti do gubitka plemenitih metala sadržanih u bakrenoj rudi.

Njegova uporaba je opravdana kada je stijena siromašna - sadrži manje od 0,3% crvenog metala.

Kako dobiti bakar hidrometalurškom metodom?

Najprije se stijena drobi do fine frakcije. Zatim se stavlja u alkalni sastav. Najčešće korištene otopine su sumporna kiselina ili amonijak. Tijekom reakcije bakar se zamjenjuje željezom.

Cementiranje bakra željezom

Otopine bakrenih soli koje zaostaju nakon ispiranja podvrgavaju se daljnjoj obradi - cementaciji:

• željezna žica, listovi ili drugi ostaci stavljaju se u otopinu;
• tijekom kemijske reakcije željezo istiskuje bakar;
• Kao rezultat, metal se oslobađa u obliku finog praha, u kojem sadržaj bakra doseže 70%. Daljnje pročišćavanje odvija se elektrolizom pomoću katodne ploče.

Tehnologija rafiniranja plamenom za blister bakar

Ova metoda dobivanja čistog bakra koristi se kada je polazni materijal bakreni otpad.

Proces se odvija u posebnim reverberacijskim pećima, koje se lože ugljenom ili uljem. Otopljena masa ispunjava kupku u koju se kroz željezne cijevi upuhuje zrak:

• promjer cijevi - do 19 mm;
• tlak zraka - do 2,5 atm;
• kapacitet pećnice – do 250 kg.

Tijekom procesa rafinacije dolazi do oksidacije bakrenih sirovina, izgaranja sumpora, zatim metala. Oksidi se ne otapaju u tekućem bakru, već isplivaju na površinu. Za njihovo uklanjanje koristi se kvarc koji se stavlja u kadu prije početka procesa pročišćavanja i postavlja uz stijenke.

Ako metalni otpad sadrži nikal, arsen ili antimon, tehnologija postaje kompliciranija. Postotak nikla u rafiniranom bakru može se smanjiti samo na 0,35%. Ali ako su prisutne druge komponente (arsen i antimon), tada nastaje "liskun" nikla koji se otapa u bakru i ne može se ukloniti.

Video: Bakrene rude Urala

Najčešća ruda bakra na našem planetu je bornit. Ali osim njega, bakar se vadi i iz drugih ruda, o čemu ćemo govoriti u ovom članku.

1

Ova ruda se odnosi na nakupine minerala u kojima je bakar prisutan u takvim količinama da se smatraju prikladnim za preradu u industrijske svrhe. Općeprihvaćenim pokazateljem opravdanosti razvoja ležišta smatra se situacija kada nakupljanje bakra u njemu iznosi najmanje 0,5–1%.

Štoviše, oko 90% rezervi ovog metala na zemlji nalazi se u rudama koje sadrže ne samo bakar, već i druge metale (na primjer, nikal).

Velika eksploatacija bakra u Rusiji odvija se u Istočni Sibir, na Uralu i poluotoku Kola. Najveća nalazišta ovog metala nalaze se u Čileu (prema stručnjacima, oko 190 milijuna tona). Ostale zemlje uključene u razvoj takvih ruda su SAD, Zambija, Kazahstan, Poljska, Kanada, Zair, Armenija, Kongo, Peru i Uzbekistan. Ukupno, ukupne planetarne rezerve bakra u istraženim nalazištima iznose oko 680 milijuna tona.

Sva nalazišta bakra obično se dijele u šest genetskih skupina i devet industrijskih geoloških tipova:

• stratiformna skupina (bakreni škriljevci i pješčenjaci);
• pirit (samorodni bakar, žilni i bakreno-piritni tip);
• hidrotermalne (porfirne bakrene rude);
• magmatski (ruda bakra i nikla);
• skarn;
• karbonat (željezno-bakreni i karbonatitni tip).

Kod nas se glavno vađenje bakra vrši na bakrenim škriljevcima i pješčenjacima, iz bakrenih pirita, bakreno-nikalnih i porfirnih bakrenih ruda.

2

U prirodi je bakar dosta rijedak u svom prirodnom obliku. Najčešće se “krije” u raznim vezama. Najpoznatiji od njih su sljedeći:

3

Ostali bakreni minerali mnogo su rjeđi, među kojima su sljedeći:

4

Ovaj metal, čije su karakteristike (na primjer, visoke ) dovele do njegove velike potražnje) dobiva se iz minerala i ruda koje smo opisali na tri načina - hidrometalurškim, pirometalurškim i elektrolizom. Najčešća je pirometalurška tehnologija, koja kao sirovinu koristi mineral kalkopirit. Opća shema Pirometalurški proces uključuje nekoliko operacija. Prvi od njih je obogaćivanje bakrene rude oksidativnim prženjem ili flotacijom.

Metoda flotacije temelji se na razlici u mokrim gangu i česticama koje sadrže bakar. Zbog toga neki mineralni elementi prijanjaju (selektivno) na mjehuriće zraka i oni ih prenose na površinu. Ova jednostavna tehnologija omogućuje dobivanje koncentrata u prahu, u kojem sadržaj bakra varira od 10 do 35 posto.

Oksidativno prženje (ne brkati s) češće se koristi kada početna sirovina sadrži sumpor u velikim količinama. U ovom slučaju, ruda se zagrijava na temperaturu od 700-800 stupnjeva, što dovodi do oksidacije sulfida i prepolovljenja sadržaja sumpora. Nakon toga se vrši taljenje za mat (legura sa željeznim i bakrenim sulfidima, proizvedena u reverberacijskim ili osovinskim pećima) na temperaturi od 1450 stupnjeva.

Bakreni kamen, koji se dobije nakon svih ovih operacija, upuhuje se u horizontalnim pretvaračima bez dodavanja dodatnog goriva ( kemijske reakcije osigurati toplinu potrebnu za proces) s bočnim mlazom za oksidaciju željeza i sulfida. Nastali sumpor se pretvara u SO2, a oksidi u trosku.

Kao rezultat toga, ono što izlazi iz pretvarača je takozvani crni bakar, u kojem je sadržaj metala približno 91%. Nakon toga se pročišćava rafiniranjem vatrom (uklanjanjem nepotrebnih nečistoća) i zakiseljenom otopinom bakrenog sulfata (bakra). Ovo čišćenje se naziva elektrolitičko, nakon čega sadržaj bakra doseže 99,9%.

U hidrometalurškom postupku dobivanja bakra dobiva se ispiranjem metala sumpornom kiselinom (vrlo slaba otopina) i odvajanjem bakra, ali i drugih plemenitih metala, iz nastale otopine. Ova tehnika se preporučuje za rad s rudama niskog sadržaja.