Страны-лидеры по производству меди

Медные руды

В природе медь не содержится в чистом виде, ее добывают из многокомпонентных руд. При этом порода считается пригодной для обогащения, когда содержание меди в ней 0,5 – 1%.

Промышленно-геологические типы медной руды:

Схема зональности состава пород в медно-порфировом месторождении

стратиформный тип – песчаники и медные сланцы;
колчеданный – редкий тип самородной меди;
гидротермальный – порфировые руды;
магматический – медно-никелевые руды;
карбонатовый – железомедный состав.

Природные соединения, в состав которых входит медь:

борнит (медный пурпур, пестрый колчедан) – в составе преобладает железо, сера и медь;
халькопирит (медный колчедан) – его химическая формула – CuFeS2, кроме того, в составе руд присутствуют сфалерит и галенит.
халькозин (медный блеск) – химическая формула – CuS Руды с таким соединением достаточно редкие.

Вторичные минералы:

куприт – в рудах встречается самородная медь и малахит;
ковелин – сульфид серы, содержащий 66% купрума и 34% серы;
малахит – дигидрококскарбонат меди, встречается в России (месторождения Нижнего Тагила).

Распространение медных руд в мире

Производство меди

Страны Латинской Америки имеют самые богатые месторождения меди во всем мире. В частности, Чили дает 40% мирового объема добычи красного металла.

Крупнейшие месторождения в Чили

Самое крупное месторождение Чили расположено вблизи города Ранкагуа. Здесь руду добывали еще индейцы, до прихода европейцев. Промышленная разработка ведется с конца XIX века. Характеристики месторождения Эль-Теньенте:

Ранкагуа Чили

площадь – 3 800 га;
количество работающих человек – 6000;
минимальная заработная плата – 700 долларов в месяц;
максимальная глубина шахты – 800 м;
протяженность горных тоннелей – 2400 км;
самый большой лифт шахты способен доставить до 350 рабочих за один подъем/спуск;
содержание меди в руде – от 1 до 4% (такой показатель относит породу к разряду богатых);
из шахты породу транспортируют поездом, длина рельсовой дороги – 10 км, за день совершается 15 «ходок»;
с самой глубокой шахты породу вывозят большие грузовые машины: высотой 7 метров, шириной – 8 м;

Другие месторождения в Чили:

Эль-Абра – добывается 150,4 тыс. тонн в год;
Серро-Колорадо – 89,5 тыс. т;
Лос-Пеламбрес – 268,4 тыс. т;
Эскондида – 1,34 млн т.

Карьер «Эскондида»

Примечательно, что в Чили добыча меди осуществляется национализированными компаниями, то есть государственными.

Как это делается: добыча меди

Медный пояс в Африке

Африканские страны богаты медьсодержащими рудами. В центральной части континента залегает так называемый медный пояс. Он проходит через территорию двух государств:

Замбии;
Заира.

Протяженность «пояса» – 160 км, при ширине до 50 км.

Меденосный пояс центральной африки

В Африке руды богатые – содержание меди от 3,3 до 4%, большинство металла в соединениях:

пиритах;
халькопиритах;
борнитов;
халькозинов.

Месторождения меди в Замбии

Залегает медоносная порода в Африке на глубине до 60 м, что значительно упрощает ее добычу.

Крупнейшие месторождения меди:

в Замбии:
- Чилилабомбве;
- Нкана;
- Нчанга;
- Муфулира;
- Рон-Антелоп;
в Заире:
Месторождения меди в Заире
- Камбове;
- Руве;
- Кипуши;
- Мусоной;
- Дикулуве;
- Мусошн.

В последние годы, из-за нестабильной политической ситуации, в Африке значительно сократились объемы добычи меди – на 3,5%. Это повлияло на мировые цены – они начали стремительно расти.

В страны-лидеры по добыче медной руды в Африке входит и Демократическая Республика Конго, а также ЮАР. Эти два государства не находятся на территории «медного пояса», но дают значительные объемы добываемого металла.

Минеральные ресурсы Африки

Поскольку медьсодержащая порода залегает неглубоко – добыча осуществляется преимущественно карьерным способом. В Африке основная часть руды извлекается из земных недр вручную, здесь довольно небольшой процент механизации. В карьерах работают несовершеннолетние дети, труд очень тяжелый, условий никаких нет.

Именно поэтому здесь повышенный уровень травматизма и смертности. Примечательно, что и в Чили с добывающей компании снимается вся ответственность за жизнь шахтеров. Они подписывают договор, о том, что в шахту спускаются по собственной воле и «на свой страх и риск». Государство на это закрывает глаза. Тревогу бьет лишь международная организация по правам человека.

Неосвоенное медное месторождение Айнак в Афганистане

По данным некоторых источников, в частности, неправительственной организации Transparency International, в Афганистане имеются крупнейшие запасы меди, которые по объемам занимают второе место в мире. Но большинство еще до конца не изучены и добыча промышленным способом не осуществляется.

Месторождения меди в Афганистане

Самым крупным, не только в Афганистане, но и в мире, считается Айнак. Основные проблемы его освоения возникли в результате спора добывающей компании и археологов. Дело в том, что на территории месторождения меди ученые нашли древний буддийский город Мес Айнак, который представляет большую историческую ценность. Поэтому разрабатывать одноименное месторождение было запрещено.

В планах у правительства организовать добычу руды в месторождении Айнак на уровне 300 тысяч тонн в год, и постепенно наращивать объемы.

Характеристики месторождения Айнак:

площадь – 5 км²;
оценочные запасы меди:
- центральный Айнак – 9,8 млн т;
- западный Айнак – 9,9 млн т;
объем планируемых инвестиций в разработку – 4,4 млрд долларов США;
привлеченный инвестор – компания МСС (КНР).

Данные оценки реальных запасов месторождения Айнак

Начиная с 2011 г, планировалось активизировать месторождение Айнак – выйти на уровень 200 тыс. тонн в 2015 году. Теперь сроки снова сдвинулись – до 2018 года. Остается только надеяться, что Айнак заработает полным ходом и в значительной степени поправит материальное положение государства, но при этом будет сохранена культурная и историческая ценность буддийского города.

Способы получения чистого металла из руды

На сегодняшний день производство меди осуществляется самым распространенным способом – пирометаллургическим. В мире его используют 90% перерабатывающих компаний.

Этапы обогащения:

Схема получения меди из руды

подготовительный – получение сырья с добывающих предприятий, его сортировка;
плавка на штейн;
продувание в конвертере – на выходе получается черновая медь;
рафинирование.

Обогащение полученного сырья происходит с помощью флотации. Руду помещают в емкость с водой, затем туда же добавляют сжатый воздух. В результате образуется пена, к пузырькам которой прилипают медные частицы, а пустая порода оседает на дне.

Следующим этапом идет обжиг. В результате чего пытаются максимально снизить содержание серы в руде. Состав нагревается до 800^оС – сульфиды окисляются, и количество серы снижается в 2 раза.

Далее полученная масса отправляется в специальные печи – этап плавки на штейн. Здесь температура повышается до 1450^оС. Железо и оставшиеся сульфиды окончательно окисляются и выдуваются в конвертерах. В результате получается черновая медь, которую отливают в слитки, и шлак.

Производство меди завершается рафинированием. Оно предполагает окончательную очистку металла от примесей.

Электролитическое рафинирование (очистка) меди

Способ заключается в следующем:

слитки черновой меди помещают в ванну с электролитом (серной кислотой);
в емкость помещают тонкие листы чистой меди – катод;
подключают электрический ток;
в результате все частицы меди собираются у катода, а примеси оседают на дне – они называются шлам.

Часто шлам содержит драгоценные металлы – золото, платину.

Страны лидеры по добыче и выплавке меди в мире

Производство рафинированной меди в 2007 г

Лидеры по добыче медной руды – Чилийские компании, благодаря им государство занимает первое место в мировом рейтинге.

В стране было добыто 5 700 тыс. тонн металла, при том, что общий объем был на уровне 20245 тыс. тонн.

На втором месте – китайские добывающие компании – лидеры по приросту объемов добычи.

Ежегодно темпы выплавки медной руды увеличиваются в среднем на 1,5 %. При этом страна экспортирует значительную долю металла у Чили и Австралии.

Китайские добывающие компании распространены во многих странах мира, в том числе и в Афганистане.

Далее, страны лидеры по выплавке меди расположились следующим образом:

Структура производства меди

Перу – производит 1300 тыс. т – 9% мирового объема;
США – 1220 тыс. т – 7%;
Австралия – 990 тыс. т – 5%;
Россия – 930 тыс. т – 5%;
Конго – 900 тыс. т – 4,5%;
Замбия -830 тыс. т – 4,1%;
Канада – 630 тыс. т – 3,5%.

По прогнозам мировых аналитиков (компаний USGS и ICSG), в ближайшие годы страны лидеры будут оставаться на своих местах, поскольку большинство месторождений меди уже разведаны и активно осваиваются. Вот только возможно незначительное сокращение объемов и соответственно – повышение цены, которая и так неуклонно растет, начиная с 2011 года.

Экспортеры меди

Не всегда страна с самым большим объемом добычи металла возглавляет рейтинг по экспорту сырья. Картина на мировом рынке по продаже рафинированной меди несколько иная, чем по объемам добычи.

Страны лидеры по экспорту красного металла: