Kupfererz: Bergbau, Raffination, Vorkommen und Wissenswertes

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Kupfer ist in fast allen bestehenden Industrien weit verbreitet, es hebt sich von einer Vielzahl von Erzen ab, weil es am gefragtesten ist. Kupfererz ist eine natürliche Ressource, die aus einem Erz namens Bornit gewonnen wird, das häufig in der Industrie verwendet wird. Eine große Nachfrage nach diesem Erz entstand nicht nur wegen der großen Kupfermenge in der Zusammensetzung, sondern auch wegen der guten Bornitvorkommen im Boden.

Kupfererzlagerstätten

Dieses Erz ist eine Kombination aus mehreren Mineralien, zu denen zusätzlich noch andere chemische Elemente gehören, darunter Nickel. Kupfererze sind solche, in denen so viel Kupfer vorhanden ist, dass es besser ist, es industriell zu gewinnen. Diese Anforderung wird von Erzen erfüllt, bei denen der Kupferindex 0,5–1 % beträgt. Es gibt viele kupferh altige Ressourcen auf der Erde, 90 % davon sind Kupfer-Nickel-Erze.

Die größten Kupfererzvorkommen in Russland befinden sich auf dem Territorium OstsibiriensUral und Halbinsel Kola. Jedes Land produziert Kupfer auf seine eigene Weise. Große Kupfer- und Zinnerzvorkommen gibt es neben Russland auch in anderen Ländern, zum Beispiel in Polen, Kasachstan, Kanada.

Erzlagerstätten werden üblicherweise in Gruppen eingeteilt, die sich in verschiedenen Eigenschaften unterscheiden:

1. Stratiform, eine solche Gruppe besteht hauptsächlich aus Schiefern und Sandsteinen.
2. Pyrittyp, z. B. Ader oder natives Kupfer.
3. Hydrothermale Erze, darunter Porphyr-Kupfererze.
4. Magmatische Erze.
5. Skarnerzart.
6. Karbonaterze.

Auf dem Territorium Russlands wird hauptsächlich Kupfererz von Sand- oder Schieferarten abgebaut, sie enth alten Kupfer in verschiedenen Formen.

Natürliche Kupferverbindungen

Nuggets aus reinem Kupfer kommen in unserer Erde in geringen Mengen vor. Es wird hauptsächlich in Kombination mit anderen Elementen abgebaut, hier sind die bekanntesten davon:

1. Bornit ist ein Mineral, das nach dem tschechischen Wissenschaftler Born benannt ist. Es ist ein Sulfiderz. Es hat auch alternative Namen wie Kupferpurpur. Es wird in zwei Arten abgebaut: bei niedriger Temperatur tetragonal-skalenoedrisch und bei hoher Temperatur kubisch-hexaoktaedrisch. Der Unterschied in der Art dieses Materials hängt davon ab, woher es stammt. Exogener Bornit ist ein sekundäres frühes Sulfid, ist instabil und anfällig für Zerstörung, wenn er Wind ausgesetzt ist. Endogener Bornit hat eine austauschbare ChemikalieZusammensetzung kann es verschiedene Elemente enth alten, zum Beispiel Chalkosin und Bleiglanz. Theoretisch kann die Zusammensetzung von Bornit 11 % Eisen und mehr als 63 % Kupfer enth alten, aber leider wird diese Zusammensetzung in der Praxis nicht beibeh alten.
2. Chalkopyrit - diese Mineralart trug ursprünglich den Namen - Kupferkies, es entsteht auf hydrothermalem Weg. Chalkopyrit gehört zur Kategorie der polymetallischen Erze. Neben Kupfer enthält dieses Mineral Eisen und Schwefel. Es entsteht durch metamorphe Prozesse und ist in den metasomatischen Kupfererzen enth alten.
3. Chalcozine - dieses Erz enthält eine große Menge Kupfer, fast 80%, der restliche Platz wird von Schwefel eingenommen. Oft wird dieser Typ auch als Kupferglanz bezeichnet, da seine Oberfläche wie ein glänzendes Metall aussieht und in mehreren Schattierungen schimmert. In Erzen bildet sich Chalkosin als feinkörniger oder dichter Einschluss.
4. Cuprite - dieses Mineral gehört zur Gruppe der Oxide und kommt dort vor, wo natürliches Kupfer oder Malachit enth alten ist.
5. Covellin - ein solches Mineral wird nur metasomatisch gebildet. Es enthält fast 67 % Kupfer. In Serbien, Italien und den USA gibt es große Vorkommen an Kupfererzen.
6. Malachit, oder wie er auch genannt wird, ein Zierstein, ist sehr beliebt, es ist ein kupfernes Karbongrün. Wenn dieses Mineral irgendwo gefunden wird, bedeutet dies, dass andere in der Nähe gefunden werden können, die Kupfer in ihrer Zusammensetzung enth alten.

Kupfertechnologie

FürUm daraus Kupfer zu gewinnen, werden derzeit drei Technologien eingesetzt: Elektrolyse, Hydrometallurgie, Pyrometallurgie.

Chalkopyrit dient als Rohstoff für die pyrometallurgische Kupfergewinnung. Wenn Sie diese Technologie verwenden, müssen Sie eine bestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Aktionen ausführen. Zunächst wird Kupfererz durch Rösten oder Flotation aufbereitet. Flotation ist die Benetzung des Ausgangsmaterials in einem mit einer flüssigen Zusammensetzung gefüllten Bad. Sie bilden Luftblasen in den Teilen, in denen mineralische Elemente enth alten sind, und bewegen sich zusammen mit diesen Blasen nach oben. Dadurch wird die Oberseite des Bades mit Blasenkupfer gefüllt, wo es bis zu 35% enthält. Dieses Pulver wird dann in reines Kupfer umgewandelt.

Oxidationsbrand ist etwas anders. Bei dieser Methode wird Kupfererz angereichert, es enthält viel Schwefel. Das Erz wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, wonach die Sulfide oxidiert werden und die Schwefelmenge in der Zusammensetzung des Erzes fast zweimal abnimmt. Außerdem wird das Erz in speziellen Öfen geschmolzen und eine eisen- und kupferh altige Legierung erh alten.

Das resultierende Material muss verbessert werden, dies geschieht durch Einblasen eines horizontalen Konverters, ohne zusätzlichen Brennstoff zuzuführen. Nach diesem Vorgang erfolgt die Oxidation von Eisen und Sulfid. Das Ergebnis ist Blisterkupfer mit einem Geh alt von bis zu 91 % Kupfer. Für eine noch stärkere Reinigung des Metalls wird es hergestelltRaffinieren durch Entfernen von Fremdverunreinigungen unter Verwendung einer Kupfersulfatlösung. Dadurch erhöht sich der Kupfergeh alt im Metall und erreicht 99,9 %.

Ein alternativer Weg zur Anreicherung von Kupfer

Es gibt noch einen anderen guten Weg, Kupfer anzureichern, es wird Schwefelsäure verwendet, um das notwendige Metall zu isolieren.

Das Ergebnis ist eine Lösung, aus der anschließend Kupfererze gewonnen werden, Gold kann auf die gleiche Weise gewonnen werden. Diese Methode wird in Fällen verwendet, in denen das Vorhandensein von Kupfer in der Zusammensetzung des Erzes nicht so groß ist.

Kann ich zu Hause Kupfer schmelzen?

Du zögerst vielleicht, dies zu tun, da du nicht alle Chemikalien hast, die zum Ätzen von Kupfer benötigt werden, aber du kannst einen fertigen Kupferbarren nehmen und ihn einschmelzen. Kupfer findet sich normalerweise in dicken Drähten, elektromagnetischen Spulen in Form des gleichen Drahtes sowie in Computerteilen.

Das Schmelzen von Kupfer kann bei hoher Temperatur erfolgen, daher benötigen Sie in diesem Fall einen Herd - eine spezielle geschlossene Brennkammer, in die Gas unter hohem Druck eintritt und sich dort entzündet, aber gleichzeitig es wird durch eine Düse gelenkt, damit die Hitze nicht unnötig in die Wände gelangt.

Zum Schluss

Wir hoffen, dass Sie nach dem Lesen dieses Artikels verstehen, wie wichtig es ist, Kupfer abzubauen und zu veredeln. Wir empfehlen Ihnen persönlich ausdrücklich nichtVerwenden Sie die beschriebenen Beizmethoden sowie das Schmelzen, da Sie in diesen Fällen Ihrer Gesundheit irreparable Schäden zufügen können.