какие страны добывают медь
Месторождения меди
Металлы, находящиеся в подгруппе меди отличаются небольшой химической активностью, по этой причине они встречаются в виде химических соединений, а также самородками. Много веков назад медь можно было встретить лишь в виде сернистых соединений – халькопирита и халькозина. А все потому, что медь обладает высоким химическим сродством к сере. Большая часть первичных руд содержит медь в сульфидной форме – CuS.
С течением времени, особенно в условиях вулканической деятельности, при действии большого количества кислорода, сульфиды меди становились окислами. Самородки меди образовывались в природе вовремя сильного нагревания окисленной сернистой руды. К примеру, если окисленные минералы меди и сернистые руды залегали под толстым слоем горной породы, то их нагревали природные катаклизмы и земное тепло. В подобных природных «металлургических цехах» выплавлялись колоссальные объемы меди. На территории Северной Америки нашли самородок весом 420 тонн. Однако это редкость, самородной меди на планете примерно 1%.
Мировые месторождения меди
Много меди, как и прочих полезных ископаемых, расположено на дне океанов. На дне лежат скопления круглых камней, в которых находится примерно 0,5% меди. Согласно анализу геологов запасы медной руды в океане достигают 5 млрд. тонн.
Существует почти 250 минералов меди, однако лишь 20 из применяются в промышленности. В основным медным рудам относят:
По генетическим и промышленно-геологическим параметрам месторождения меди бывают:
Запасы меди в мире
Добыча медной руды
Вследствие низкого содержания меди в руде ее добыча связанна с переработкой больших объемов горных пород. Для того, чтобы выплавить 1 т меди нужно переработать свыше 200 т руды.
Методы добычи меди:
Существует пять технологических систем разработки месторождений:
Центры производства меди
Производственные центры по добыче меди присутствуют в разных регионах России. Самыми богатыми месторождениями руды может похвастаться Казахстан. Имеются и месторождения на Урале. По последним данным Россия по добыче медной руды находится на первом месте в мире.
Медные предприятия возводятся в непосредственной близости к рудникам. Сырьевой фактор – это определяющая составляющая, по причине малого содержания концентратов в исходном сырье. На территории Урала расположено 11 медных комплексов, выпускающие 43% меди в стране. Кроме собственного сырья на производстве используется и привезенное из Казахстана. Есть и заводы с утилизацией отходов. К примеру, сернистые газы, как побочный продукт добычи меди, применяются для создания серной кислоты, из которой потом делают удобрения.
Фундаментальный анализ меди
МЕДЬ.
Медь является одним из металлов, торговля которым ведётся на финансовых рынках.
Медь широко используется в производстве и находит применение в следующих сферах (в скобках указана доля направляемой в эти сферы меди на данный момент):
1. Строительство ( 43% ).
2. Элетроэнергетика ( 20% ).
3. Транспорт ( 20% ).
4. Основные потребительские товары ( 10% ).
5. Производственное оборудование ( 7% ).
Для справедливой оценки стоимости меди необходимо рассмотреть факторы, влияющие на спрос и предложение, на добычу и потребление.
ДОБЫЧА.
Добыча меди и её мировые запасы на 2019 по данным «United States Geological Survey» таковы:
ПОТРЕБЛЕНИЕ.
Основным потребителем меди на данный момент является Китай, который потребляет около половины всей производимой меди.
Интересная динамика наблюдается в области транспорта. Если до 2019 года на транспорт уходило около 13% всей добываемой меди, то в 2019 это число уже составило 20% и будет расти дальше, что связано с увеличением производства пассажирских электромобилей, для которых нужно больше меди, чем для обычных автомобилей и, по оценках ряда экспертов из «International Copper Association», это может увеличить потребление меди в транспортной сфере до 8 миллионов тонн в год к 2030 году (с 4 миллионов тонн в год в 2019 году).
Электромобили, электроэнергетика и строительство будут повышать спрос на медь на 415000 тонн ежегодно.
ИСТОРИЧЕСКИЕ ЦЕНЫ.
Средние цены на медь и объёмы добычи ха предыдущие пять лет приведены в следующей таблице:
ПОСЛЕДСТВИЯ ЛОКДАУНА.
ВОЗМОЖЕН ЛИ ДЕФИЦИТ МЕДИ?
ВТОРИЧНАЯ ПЕРЕРАБОТКА МЕДИ.
ОСЛАБЛЕНИЕ ДОЛЛАРА.
В течение 2020 года доллар США претерпевает существенное ослабление и ожидается его значительное ослабление при сворачивании программы QE, а её рано или поздно свернут, это лишь вопрос времени.
Этот фактор будет играть в пользу повышения стоимости меди, особенно с учётом того, что в условиях экономической нестабильности инвесторы стремятся разместить свои средства в тех активах, которые будут наименее подвластны обесценению. Драгоценные металлы являются слишком дорогими для этих целей и не играют столь существенной роли в производстве, как медь, что делает её одним из наиболее надёжных защитных активов.
РОССИЙСКИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ МЕДИ.
ВЫВОДЫ НА ОСНОВЕ ВЫШЕИЗЛОЖЕННЫХ ДАННЫХ.
Заинтересованные в инвестировании в медь лица могут рассмотреть для этой цели расчётные фьючерсные контракты серии » Co » (от слова «Copper» — «Медь»), обращающиеся на Московской Бирже.
Всё вышенаписанное инвестиционной рекомендацией не является.
ТОП-10 стран по производству меди
Для получения практически чистой меди необходимо провести обязательные работы по фильтрации медной руды. Процедура происходит при большой температуре плавления и занимает длительное время. Сегодня этот металл используется во многих отраслях промышленности.
ТОП-10 лидирующих стран мира производителей меди
Латинское название Cuprum металл получил благодаря местонахождению на острове Кипр. Больше всего находится в почве (шахтах), чем в воде. Встречается 29 элемент таблицы Менделеева, как в чистом виде, так и с примесями.
10. Польша
Возможно, в 2021 году Польша побьет все рекорды по добыче за всю историю. В 2019 году были обнаружены огромные залежи ископаемого. Пока, по показателям аналитических данных, Польша за прошлый год очистила 630 тыс. т. медной руды.
9. Япония
По данным агентства Bloomberg, показатели добычи меди резко снизились. Такие тенденции были замечены вследствие исчерпанности шахт. Материал, который удается добыть, имеет плохое качество. Инвестирования государства в подобные проекты повлекут повышение цен на ископаемое. По статистике агентства, за 2019 год в Японии было выплавлено всего 740 тыс. т.
8. Канада
Канада – одна из стран с самым большим количеством залежей цветных металлов в мире. Такая особенность наблюдается из-за своеобразного тектонического расположения территории государства. Несмотря на большое количество запасов, Канада не может похвастаться высокими цифрами из-за нахождения руды глубоко под землей. Для получения медной руды и переработки необходимо много времени. При этом качество руды ежегодно становится хуже. В прошлом году было добыто 890 тыс. т.
7. Россия
По словам заместителя директора Уральской металлургической компании 2019-2021 год может стать точкой отправления в дефицит ископаемого в мире. Такое заявление было сделано по причине увеличения необходимости меди в электроэнергетики и автомобильной промышленности. Для изготовления экологических автомобилей требуются в несколько раз больше материала, чем при производстве обычного транспорта. В прошлом году в России было добыто 920 тыс. т. ископаемого.
6. Южная Корея
За последние 20 лет в Южной Корее произошли изменения в области цветной металлургии. Сегодня некоторые производства постепенно переходят на полностью автоматический процесс обработки медной руды. Теперь вместо 20 рабочих необходимо всего два контролера механизации. За 2019 год в Южной Корее было изготовлено 1,3 млн. т. ископаемого.
5. США
По словам аналитиков компании Dow Jones США вкладывает больше финансов в развитие цветной промышленности, чем в добычу драгоценных металлов. Так как спрос на медь растет с каждым годом. Предполагается, что стоимость ископаемого в 2021 году увеличится. В прошлом году в США было добыто 1,9 млн. т.
4. Перу
Коренное население Перу в первом квартале 2021 года снова устраивало акции протеста из-за вывоза меди за пределы государства. Несколько месяцев заводы практически не работали, что, скорее всего, повлияет на статистику в конце 2021 года. По подсчетам аналитиков компании Morgan Stanley в 2019 году было добыто 2,4 млн. т. ископаемого.
3. Индия
По прогнозам аналитиков, производство меди в Индии в 2021 году будет достигать около 2,1 млн. т. В 2019 году показатели были равны 2,6 млн. т. Ежегодно необходимость использования меди повышается в разных сферах промышленности Индии. За последние несколько лет потребность выросла в 2 раза. Благодаря новым инфраструктурным проектам, по словам директора индийской компании Birla Copper Джагдиш Чандра Ладдха, заводы смогут вырабатывать необходимое количество металла.
2. Китай
По данным Национального бюро статистики Китая прошлый год показал высокие результаты собственного производства. Благодаря чему уменьшилась необходимость закупки металла из других государств. По общим подсчетам КНР было изготовлено 3,1 млн. т.
1. Чили
6,2 млн. т. меди было получено путем обработки руды. Это чуть больше ¼ мирового производства в мире. Из-за забастовки некоторых чилийских заводов и затопления некоторых шахт показатели производства немного снизились.
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
Природные соединения, в состав которых входит медь:
Распространение медных руд в мире
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:
Другие месторождения в Чили:
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:
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:
Месторождения меди в Замбии
Залегает медоносная порода в Африке на глубине до 60 м, что значительно упрощает ее добычу.
Крупнейшие месторождения меди:
Месторождения меди в Заире
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:
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.
Схема получения меди из руды
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 о С – 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 о С. 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:
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
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:
Экспорт рафинированной меди ведущими странами-экспортерами в 2007 г., тыс.т
Не отстают и страны-лидеры по добыче в Африке:
Главными импортерами медных продуктов являются страны Евросоюза, а также:
Объемы выплавки меди по регионам
Суммарный объем импорта составляет 5805,4 тыс. тон в год.
Китай закупает сырье, в основном, у Чили. Турция, США и Япония – в Африке, Корея – у Австралии.
Видео: Галилео. Медь
Медь: свойства, способы добычи и применение
Блестящий металл розового цвета, обладающий высокой пластичностью – вот что такое медь. Минерал отличается высокой электро- и теплопроводностью, хорошо поддаётся механической обработке и образует множество соединений с другими металлами, достаточно широко востребованными в хозяйственной деятельности человека. Кроме того, медь отличается высокой коррозионной стойкостью.
Температура плавления равняется 1083 0 C.
Разновидности медных руд
Существует девять геологических видов медных руд, имеющих промышленное значение:
Медь в перечисленном списке руд бывает представлена в сульфидной, оксидной или смешанной форме, что определяет соответствующие разновидности залежей. По виду своего строения в породах залежи подразделяются на вкраплённые, массивные и сплошные текстуры. В ближайшей перспективе этот список могут пополнить руды, залегающие на дне морей, океанов, а также конкреции урановых месторождений.
Природные минералы, содержащие медь
В природе существую 250 медесодержащих минералов, однако практическое использование находят не более 20. Список самых распространённых из них с указанием процентного содержания меди:
Добыча медной руды
Медь – один из самых первых металлов, освоенных человечеством. В самом начале его добывали, собирая самородки, а затем научились извлекать из руд. С годами технологии добычи полезных ископаемых совершенствовались. Но определяющим фактором при выборе способа добычи, всегда являлась и является глубина расположения залежей. Впрочем, существуют специально разработанные стандарты, учитывающие множество факторов и позволяющие выбрать наиболее удачное с экономической точки зрения решение, в плане выбора рабочей глубины разработки и применяемых технологий.
В карьере
В случае размещения пласта осваиваемого минерала на глубине не более 500 м, наиболее целесообразным является открытый способ добычи. Именно с его помощью извлекается большая часть медных руд. Несмотря на ряд проблем, связанных с освоением значительной площади, перемещением огромных масс пустой породы, привлечением значительного количества технических средств и вредным воздействием на окружающую среду, способ отличается достаточно высокой эффективностью и отсутствием значительных потерь полезного ископаемого. Соотношение выхода металла на добываемую руду составляет: 1:200.
Проведя предварительные геологические исследования в месте будущего карьера или разреза, производится съём и удаление в отвалы верхних слоёв породы. Очень часто это сопровождается бурением твёрдых скальных массивов и взрывными работами. Ископаемый минерал извлекается слоями с дальнейшей разработкой новых массивов. Руда забирается ковшевой техникой (экскаваторами, погрузчиками) и грузится в транспортные средства (конвейера, самосвалы) для перевозки на перерабатывающие предприятия.
В шахтах
Если искомая руда располагается на глубине порядка 1 км, то в дело идёт закрытый способ добычи, то есть – строительство шахты и организация вертикальных, наклонных или горизонтальных выработок. Используя горнопроходческую технику и буровое оборудование, разрабатываются медесодержащие слои. После чего добытая порода загружается и извлекается на поверхность. Для этого подземные сооружения оснащаются лифтами, подъёмным оборудованием, железнодорожными путями.
Способ достаточно затратный, но в то же время обеспечивающий доступ к глубокозалегающим месторождениям.
Бурение скважин
Существует и третий метод добычи медных руд – с помощью закачки выщелачивающих растворов кислот и щелочей вглубь заранее пробуренной скважины. В результате чего получается полужидкая смесь, извлекаемая на поверхность мощными насосами, подвергаемая в дальнейшем переработке.
Получение меди
После добычи руды возникает следующая проблема: как извлечь из неё необходимый материал? Существует несколько способов.
Одна из древнейших технологий заключалась в сжигании малахитовых руд с ограниченным доступом воздуха. Размещённая в горшках масса, смешанная с углём, сгорала, выделяя при этом угарный газ. Что приводило к достижению желаемого результата – получению достаточно чистой для своего времени меди.
Понятно, что за прошедшие века методы и способы переработки руд претерпевали серьёзные изменения движимые целью достижения наиболее оптимальных результатов при любом виде первичного сырья. Вот почему современная металлургия базируется на трёх основных способах получения меди.
Пирометаллургический метод
Основанный на проведении высокотемпературных процессов, пирометаллургический метод как нельзя лучше подходит для сульфидных руд, подчас достаточно бедных в отношении концентрации меди. Он позволяет извлекать металл даже при содержании его в 0,5%.
Но прежде всего исходное сырьё подвергается обогащению в процессе флотации. Суть его заключается в тщательном измельчении руды, заливке её водой, добавлении туда сложных органических флотореагентов. Они обволакивают частицы минерала, содержащие в своём составе сплавы меди, придавая им несмачиваемость.
На втором этапе этого процесса в растворе создаётся пена, пузырьки которой забирают покрытые органикой частицы. Происходит это под воздействием потока воздуха, в результате чего образования всплывают на поверхность, откуда в дальнейшем забираются. Насыщенная медными соединениями пена собирается, отжимается и высушивается.
После чего полученный концентрат подвергают обжигу при температуре 1400 0 C. Это необходимо для удаления серы и окисления сульфидов. Затем производят высокотемпературную (14 000 0 – 15 000 0 C) плавку в шахтных печах для получения сплава железа и меди – штейна. Далее в процессе бессемеровской плавки в конвертере под воздействием кислорода получают оксид, а затем и саму черновую медь, содержащую в себе 90,95% металла. При этом сера переходит в кислотный остаток, а железо – в силикатный шлак.
Получить из черновой субстанции чистую медь можно с помощью:
Гидрометаллургический метод
Для извлечения меди и ряда других металлов из полиметаллических руд, содержащих в своём составе менее 0,5% искомого минерала, применяют гидрометаллургический метод.
Добытые минералы растворяют с помощью неконцентрированной серной кислоты или аммиака. Из образовавшихся жидкостей в процессе реакции вытеснения получают медь. Для проведения реакции используется металлическое железо.
Электролизный метод
Метод предназначен для получения чистой меди в процессе электролитической реакции.
Его технология заключается в изготовлении чистых медных тонких листовых катодов и толстых пластинчатых анодов из черновой меди. Помещённые затем в ванну, заполненную медным купоросом, они вступают в реакцию под воздействием электрического тока. Происходит растворение меди на анодах и её осаждение на катодах. Освободившиеся примеси удаляют химическими методами.
Области применения
Отраслей, где находит своё применение этот древнейший из металлов, множество:
Те и другие изделия, и промежуточные материалы находят широкое применение в технических отраслях, при производстве вооружений, в декоративно-прикладном искусстве. Отличительными особенностями сплавов являются – сохранение механических свойств, высокий уровень скольжения в парном сочетании и антикоррозийная устойчивость.
Месторождения в России и мире
На территории России существует немало достаточно крупных месторождений медных руд:
На карте мира выделяются следующие месторождения этого полезного ископаемого:
Мировые запасы
Запасы меди по странам мира на 2018 год оценивались такими цифрами:
Страны, добывающие медь
Лидирующие позиции в мировой добыче меди (данные 2018 года в количественном выражении добытого металла за год) занимают:
Судя по оценкам специалистов, общий объём, пока что неизведанных, запасов меди в мире составляет 3,5 млрд. тонн. Этих запасов должно хватить на ближайшие полтора столетия.