МЕДЕНО́СНЫЙ ПО́ЯС ЦЕНТРА́ЛЬНОЙ А́ФРИКИ, меденосная провинция, расположенная на территории Замбии и Демократич. Республики Конго; одна из крупнейших в мире. Протягивается на 450 км по водоразделу рек Конго и Замбези при ширине 45–75 км. Выявленные ресурсы меди ок. 130 млн. т, подтверждённые запасы ок. 45 млн. т при содержании Cu в руде 2,4–4%. B пром. концентрациях руды содержат также кобальт, цинк, уран, кадмий, германий, радий, свинец, серебро, золото, платину, палладий. Известен с кон. 19 в., промышленно разрабатывается c 1920-x гг. Преобладает открытый способ разработки месторождений, используются также комбинированный и подземный способы (на глубине св. 270 м). Bыявлено (2008) более 150 месторождений, наиболее крупные: Нчанга, Чингола, Муфулира, Чамбеши, Нкана, Чибулума, Бвана-Мкубва, Балуба, Рон-Антелоп (Замбия); Мусонои, Камото, Руве, Каканда, Колвези, Камбове, Ликаси, Руаши, Кипуши, Тенке-Фунгуруме, Мусоши (Демократич. Республика Конго).
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.
- 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
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:
- 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;
Читайте также: Группа меди в таблице менделеева
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.
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.
Читайте также: Процент меди в кабеле ввг
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 км 2 ;
- оценочные запасы меди:
- центральный Айнак – 9,8 млн т;
- западный Айнак – 9,9 млн т;
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
- 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 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