Kako se vadi bakar: metode, povijest i naslage

Bakar je danas neobično tražen i široko korišten metal kako u svakodnevnom životu, tako i u industriji. U prirodi se može naći i u čistom stanju i u obliku rude. Postoji nekoliko načina vađenja i dobivanja bakra iz izvornih stijena. Štoviše, svi se oni široko koriste u industriji. Kako se vadi bakar, a raspravljat će se u članku.

Malo povijesti

Na kojem su području bakar u davnim vremenima ljudi prvi put počeli vaditi i koristiti, arheolozi, nažalost, nisu uspjeli saznati. Međutim, sigurno je poznato da su upravo taj metal ljudi prvi počeli obrađivati i koristiti u svakodnevnom životu.

Bakar je čovjeku postao poznat u kamenom dobu. Neki grumenci ovog metala koje su pronašli arheolozi nose tragove obrade kamenim sjekirama. Izvorno su ljudi koristili bakar uglavnom samo kao nakit. Istodobno primijenjen za proizvodnju u davna vremena čovjek je takvih proizvoda isključivo pronašao nuggets ovog metala. Kasnije su ljudi naučili obrađivati rudu koja sadrži bakar.

Mnogi su narodi antike imali ideju o tome kako se miniraju i kako se obrađuju. Arheolozi su za to pronašli mnogo dokaza. Nakon što je čovjek naučio izrađivati legure bakra s cinkom, započelo je brončano doba. Zapravo, sam naziv "bakar" izmislili su jednom stari Rimljani. U ovu zemlju takav je metal doveden uglavnom s otoka Cipra. Zbog toga su ga Rimljani nazvali ACE.

Kako se bakar vadio u antici

Budući da se ovaj metal nekada vrlo široko koristio u ljudskom svakodnevnom životu, tehnologije za njegovo vađenje, naravno, razvijene su prilično savršeno. Naši preci dobivali su bakar uglavnom iz malahitnih ruda. Smjesa takvog materijala i ugljena stavljena je u glinenu posudu i stavljena u jamu. Zatim je masa u loncu zapaljena. Nastali ugljični monoksid reducirao je malahit u bakar.

Rezerve u prirodi

Gdje mogu dobiti bakar u divljini danas? Trenutno su naslage ovog popularnog metala otvorene na svim kontinentima Zemlje. U isto vrijeme, dionice u vezi s oceanom smatraju se gotovo neograničenim. Geolozi u naše vrijeme pronalaze sve nove naslage čistog bakra, kao i rude koje ga sadrže. Na primjer, 1950. svjetske rezerve ovog metala iznosile su 90 milijuna tona. Do 1970. ta se brojka već povećala na 250 milijuna tona, a do 1998. - na 340 milijuna tona. Trenutno se vjeruje da su rezerve bakra na planeti više od 2.3 milijarde tona.

Ležišta i metode vađenja čistog bakra

Kao što je već spomenuto, u početku je osoba koristila izvorni Izvornik u svakodnevnom životu. Naravno, takav čisti bakar se proizvodi i danas. Nuggets ovog metala nastaju u Zemljinoj kori kao rezultat egzogenih i endogenih procesa. Najveći poznato ležište izvornog bakra na planeti trenutno se nalazi u Sjedinjenim Državama, na području jezera Superior. U Rusiji se izvorni bakar nalazi u ležištu Udokan, kao i na nekim drugim mjestima Transbaikalije. Osim toga, odgovor na pitanje gdje se bakar može minirati u Rusiji u obliku grumenčića je regija Ural.

U prirodi se čisti metal ove sorte formira u oksidacijskoj zoni naslaga bakrenog sulfata. Obično se u grumenima samog bakra nalazi oko 90-99%. Ostatak dolazi od ostalih metala. U svakom slučaju, odgovor na pitanje kako se nativni bakar minira su dvije glavne tehnologije. Takva ležišta, poput rudnih ležišta, razvijaju se u zatvorenom rudniku ili na otvorenom kamenolomu. U prvom slučaju koriste sljedeće tehnološki procesi, kao bušenje i razbijanje.

Vagati bakreni nuggets mogu puno. Najveći su jednom pronađeni na jezeru Superior u SAD-u. Težina ovih grumenčića bila je oko 500 tona.

Gdje se bakar vadi u Rusiji, otkrili smo. To su uglavnom Transbaikalija i Ural. Kod nas su, naravno, u različito vrijeme pronađeni i vrlo veliki grumenci ovog metala. Na primjer, komadi bakra težine do nekoliko tona često su se nalazili na Srednjem Uralu. Jedan od tih grumenova od 860 kg sada se čuva u Sankt Peterburgu, u muzeju Rudarskog instituta.

Bakrene rude i njihova ležišta

Trenutno se smatra ekonomski isplativim i svrsishodnim dobiti Internet, čak i ako je sadržan u pasmini od najmanje 0.3%.

Najčešće se za industrijsku izolaciju bakra u prirodi danas miniraju sljedeće stijene:

• Bornites₅FeS₄ - sulfidne rude, koje se na drugi način nazivaju bakrena ljubičasta ili šareni pirit i sadrže oko 63.3% Cu;

• Halkopirites₂ - minerali hidrotermalnog podrijetla;

• Halkozini₂Sadrži više od 75% bakra;

• cuprites od oceana₂Često se nalaze i na mjestima ležišta izvornog bakra;

• malahiti, koji su karbonski bakreni zeleni.

Najveće nalazište bakrenih ruda u Rusiji nalazi se u Norilsku. Također, takve se stijene miniraju u velikim količinama na nekim mjestima na Uralu, Transbaikaliji, Čukotki, Tuvi i poluotoku Kola.

Kako se razvijaju ležišta bakrene rude

Na planeti se mogu minirati različite vrste stijena koje sadrže oceane, poput Nuggetsa, pomoću dvije glavne tehnologije:

• zatvorena;

• otvorena.

U prvom slučaju na polju se grade rudnici čija duljina može doseći nekoliko kilometara. Za kretanje radnika i opreme takvi podzemni tuneli opremljeni su liftovima i željezničkim prugama. Drobljenje stijena u rudnicima vrši se pomoću posebne opreme za bušenje koja ima šiljke. Uzimanje bakrene rude i njezino utovar za otpremu prema gore vrši se pomoću kanti.

Ako se naslage ne nalaze dalje od 400-500 m od površine zemlje, njihovo vađenje provodi se otvorenom metodom. U tom se slučaju sloj gornje stijene prvo uklanja na ležištu pomoću eksplozivnih naprava. Zatim se postupno uklanja sama bakrena ruda.

Metode dobivanja metala iz stijena

Kako se vadi bakar, odnosno rude koje ga sadrže, otkrili smo. Ali kako se u poduzećima u budućnosti zapravo dobivaju sami tvitovi?

Postoje tri glavna načina izolacije bakra iz stijena:

• elektrolitički;

• pirometalurški;

• hidrometalurški.

Pirometalurška flotacijska metoda

Ova se tehnologija obično koristi za izoliranje bakra iz onih stijena koje sadrže 1.5-2%. Takav materijal podvrgnuti obogaćivanju flotacijskom metodom. U isto vrijeme:

• ruda se pažljivo melje u najfiniji prah;

• pomiješajte dobiveni materijal s vodom;

• u masu se dodaju posebni flotacijski agensi, koji su složene organske tvari.

Flotni reagensi premazuju sitna zrna različitih bakrenih spojeva i prenose im ne-vlaženje.

U sljedećem koraku:

• u vodu se dodaju tvari koje stvaraju pjenu;

• kroz suspenziju prolazi snažan protok zraka.

Kao rezultat toga, lagane suhe čestice bakrenih spojeva lijepe se za mjehuriće zraka i plutaju prema gore. Pjena koja ih sadrži sakuplja se, istiskuje iz vode i temeljito suši. Kao rezultat toga, dobiva se koncentrat, iz kojeg se zatim izolira nacrta.

Kako se bakar vadi iz rude: obogaćivanje pečenjem

Metoda flotacije često se koristi u industriji. Ali ponekad se tehnologija pečenja koristi i za obogaćivanje bakrene rude. Ova se tehnika najčešće koristi za rude koje sadrže velike količine sumpora. U ovom slučaju, materijal se prethodno zagrijava na temperaturu od 700-8000. Kao rezultat, dolazi do oksidacije sulfida uz smanjenje sadržaja sumpora u stijeni.

U sljedećem koraku ruda pripremljena na ovaj način topi se u rudarskim pećima na temperaturi od 14.500 C. U konačnici, kada se koristi ova tehnologija, dobiva se mat-legura bakra i željeza. Nadalje, ova se veza poboljšava puhanjem u pretvarače. Kao rezultat toga, željezov oksid prelazi u trosku, a sumpor se pretvara u OCEANI4.

Dobivanje čistog bakra: elektroliza

Korištenjem metoda flotacije i pečenja dobiva se grubi bakar. Zapravo, takav materijal sadrži oko 91%. Da bi se dobio čistiji bakar, grubi se dalje rafinira.

U tom se slučaju debele anodne ploče prvo lijevaju od primarnog bakra. Dalje:

• otopina bakrenog sulfata sakuplja se u kupki;

• anodne ploče obješene u kupaonici;

• kao katode koriste se tanki listovi čistog bakra.

Tijekom reakcije elektrolize dolazi do otapanja bakra na anodama i taloženja na katodama. Bakreni ioni guraju se prema katodi, uzimaju joj elektrone i prelaze u atome Azipa + 2 + 2 azipa?>Cu.

Nečistoće sadržane u grubom bakru mogu se ponašati drugačije tijekom čišćenja. Cink, kadmij, željezo otapaju se na anodi, ali se ne talože na katodi. Činjenica je da su u nizu elektrokemijskih napona lijevo od bakra, odnosno imaju više negativnih potencijala.

Bakreni sulfat dobiva se polaganom oksidacijom sulfidne rude kisikom u bakreni sulfat carapa + 2 carapa₂ > CuSO₄. Nakon toga, sol se ispire vodom.

Hidrometalugijska metoda

U ovom se slučaju sumporna kiselina koristi za ispiranje i obogaćivanje bakra. Kao rezultat reakcije, kada se koristi takva tehnologija, dobiva se otopina zasićena oceanom i drugim metalima. Iz njega se zatim izolira bakar. Ovom tehnikom, osim grubog bakra, mogu se dobiti i drugi metali, uključujući dragocjene. U svakom slučaju, ova se tehnologija najčešće koristi za izoliranje interneta od pasmina koje na njemu nisu previše bogate (manje od 0.5%).

Bakar kod kuće

Izolacija ovog metala iz ruda zasićenih njime je stoga tehnološki relativno jednostavna. Neki su stoga zainteresirani za vađenje bakra u kućni uvjeti. Nabavite ovaj metal iz rude, gline itd. vlastitim rukama, bez posebne opreme, bit će, međutim, vrlo teško.

Neke, na primjer, zanima kako vlastitim rukama izvući bakar iz gline. Doista, u prirodi postoje naslage ovog materijala, bogate, uključujući i na Internetu. Međutim, nažalost, ne postoje poznate dokazane tehnologije za dobivanje bakra iz gline kod kuće.

Vlastitim rukama možete pokušati izolirati ovaj metal kod kuće, možda, samo od bakrenog sulfata. Da biste to učinili, potonji se prvo mora otopiti u vodi. Dalje, u dobivenu smjesu samo trebate staviti neki željezni predmet. Nakon nekog vremena, posljednji je rezultat reakcije supstitucije - bit će prekriven bakrenim premazom, koji se u budućnosti može jednostavno očistiti.