Minério de cobre: ​​propriedades, aplicação, mineração

Minério de cobre: ​​propriedades, aplicação, mineração
Copper ore. Foto: geologyscience.com
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Minério de cobre é um composto de minerais no qual o cobre está presente em concentração suficiente para seu posterior processamento e utilização para fins industriais.

Na produção, é aconselhável utilizar minério enriquecido com teor de metal de pelo menos 0,5-1%.

Cobre é um elemento plástico de tonalidade rosa dourado. Ao ar livre, o metal é imediatamente coberto por uma película de oxigênio, o que lhe confere uma cor vermelho-amarelada específica.

Propriedades características: resistência à corrosão, alta condutividade térmica e elétrica.

Ao mesmo tempo, o elemento possui altas propriedades antibacterianas e destrói vírus influenza e estafilococos.

No complexo industrial, o cobre é mais utilizado em ligas com outros componentes: níquel, zinco, estanho, ouro, etc.

Aplicação de minério de cobre

Devido à sua baixa resistividade, o cobre é ativamente utilizado na área elétrica para a fabricação de cabos e fios de energia. A boa condutividade térmica permite que este metal seja utilizado na refrigeração de radiadores e condicionadores de ar.

Os seguintes setores industriais não podem viver sem cobre:

  • engenharia mecânica (elevadores de janelas, rolamentos);
  • construção naval (revestimento de cascos e estruturas);
  • construção (tubos, materiais de cobertura e revestimento, equipamentos de encanamento, etc.).

Para a indústria joalheira, são relevantes ligas com ouro, que aumentam a resistência mecânica e a resistência à abrasão.

Os especialistas prevêem o uso em larga escala de metal como superfícies antibacterianas em instituições médicas (grades, portas, maçanetas, corrimãos, etc.).

Statue of Liberty
Statue of Liberty. Foto: iflscience.com
A famosa Estátua da Liberdade é feita de cobre. Sua construção exigiu cerca de 80 toneladas de material. E no Nepal este metal é considerado sagrado.

Grupos de minérios de cobre

Todos os minérios de cobre são geralmente divididos em nove tipos geológicos industriais, que por sua vez são divididos em seis grupos de acordo com a origem:

Grupo estratiforme

Este grupo inclui folhelhos e arenitos de cobre. Esses materiais são representados por grandes depósitos. Suas características são: formato de folha simples, distribuição uniforme de componentes úteis, estratificação de superfície plana, permitindo o uso de métodos de mineração a céu aberto.

Grupo Pirita

Isso inclui cobre nativo, veios e compostos de cobre-pirita. O metal nativo é mais frequentemente encontrado nas zonas de oxidação das minas de sulfeto de cobre, juntamente com outros minerais oxidados.

Minério de ferro – a base da indústria moderna
Minério de ferro – a base da indústria moderna

Os metais pirita de cobre diferem em formas e tamanhos. O principal mineral do minério é a pirita, também estão presentes calcopiritas e esfaleritas.

Os minérios de veios são caracterizados por uma estrutura de veios com inclusões. Tais minérios, via de regra, ocorrem em contato com pórfiros.

Cobre pórfiro (hidrotérmico)

Esses depósitos, juntamente com cobre e molibdênio, contêm ouro, prata, selênio e outros elementos úteis, cuja presença é significativamente superior ao normal.

Cobre-níquel

Os depósitos apresentam-se nas formas laminar, cristalina, irregular e venosa. O metal tem uma textura maciça intercalada com cobalto, metais do grupo da platina, ouro, etc.

Minério de Skarn

Os minérios de Skarn são depósitos locais em calcários e rochas calcárias-terrígenas. Eles são caracterizados por tamanhos pequenos e morfologia complexa. A concentração de cobre é alta, mas irregular – até 3%.

Carbonato

Este grupo inclui minério de ferro-cobre e carbonatita. Até agora, a única jazida deste tipo de cobre foi descoberta na África do Sul. Esta mina complexa pertence ao maciço rochoso alcalino.

De que minérios o cobre é obtido

O cobre é muito raramente encontrado na natureza na forma de pepitas. Até o momento, a maior descoberta desse tipo é considerada uma pepita descoberta na América do Norte, nos Estados Unidos, pesando 420 toneladas.
Foto: prismic.io

Existem quase 250 tipos de cobre, mas apenas 20 tipos são utilizados na indústria. O mais comum deles:

Calcocita

Um composto de minerais contendo enxofre (20%) e cobre (80%). É chamado de “brilho de cobre” devido ao seu brilho metálico característico. O minério possui estrutura densa ou granular de tonalidade preta ou cinza.

Calcopirita

O metal é de origem hidrotérmica e é encontrado em skarns e greisens. Na maioria das vezes faz parte do minério polimetálico junto com galena e esfalerita.

Bornite

Mineral comum da classe dos sulfetos na natureza, um dos principais elementos dos minérios de cobre. Tem uma tonalidade púrpura azulada característica. Contém cobre (63,33%), ferro (11,12%), enxofre (25,55%) e impurezas de prata. Ocorre na forma de massas densas e de granulação fina.

Métodos de mineração de minério de cobre

Dependendo da profundidade da mina, são utilizados métodos abertos e fechados de extração de metal.

Closed method of copper ore mining
Closed method of copper ore mining. Foto: aubullion.ca

Na mineração fechada (subterrânea), as minas são construídas com vários quilômetros de extensão. As minas são equipadas com elevadores para movimentação de trabalhadores e equipamentos, bem como para transporte de minerais até a superfície.

No subsolo, a rocha deve ser triturada com equipamentos especiais de perfuração com pontas. Em seguida, com o auxílio de caçambas, o minério é coletado e carregado.

O método aberto é relevante quando os depósitos estão localizados a uma profundidade de 400-500 metros. Primeiro, a camada superior de estéril é removida, após a qual o minério de cobre é removido. Para facilitar a obtenção de rochas duras, primeiro elas são destruídas com dispositivos explosivos.

Processo tecnológico de produção de cobre

Existem dois métodos principais para produzir cobre:

  • pirometalúrgico;
  • hidrometalúrgica.

O primeiro método envolve o refino do metal a fogo e permite processar qualquer matéria-prima com a extração de todos os elementos úteis. Com esta tecnologia é possível obter cobre mesmo a partir de rochas pobres, cujo teor de metal é inferior a 0,5%. O segundo método é utilizado, via de regra, apenas para processamento de minério oxidado ou nativo com baixo teor de cobre.

Mineração de minérios de cobre no mundo

As minas de cobre não estão concentradas em áreas geográficas específicas, mas são encontradas em diferentes países. Na América, depósitos de calcocita estão sendo desenvolvidos nos estados de Nevada e Arizona. Depósitos de óxido de cobre – cuprita – são comuns em Cuba. O cloreto de cobre é extraído no Peru.

Quase não existem fontes de minérios enriquecidos no mundo: o cobre é extraído há várias centenas de anos, de modo que todas as minas ricas foram desenvolvidas há muito tempo. Na indústria é necessário utilizar minerais de baixo teor (até 0,5% de cobre).

A prata é o metal precioso mais antigo
A prata é o metal precioso mais antigo
Em termos de produção global, o cobre está em terceiro lugar, depois do ferro e do alumínio.

A lista de países ricos em minérios de cobre inclui: Chile, América, China, Cazaquistão, Polónia, Indonésia, Zâmbia. A participação da Federação Russa na produção mundial de minério é de 9% (este é o terceiro lugar depois do Chile e dos EUA). O Chile é líder em reservas minerais, contendo 33% do cobre mundial.

As maiores minas são:

Mina Chukicamata (Chile)

O desenvolvimento já dura mais de 100 anos, durante esse período foram desenvolvidas 26 milhões de toneladas de metal.

Copper mine at Chuquicamata, Chile
Copper mine at Chuquicamata, Chile. Foto: britannica.com

Mina Escondida (Chile). A mineração é realizada desde 1990;

Mina Grasberg (Indonésia).

Recentemente, grandes minas foram descobertas no Peru (Antamina), no Brasil (Salobu) e no Cazaquistão (Nurkazgan).

Especialistas afirmam que o volume de cobre economicamente viável é superior a 400 milhões de toneladas. Mundialmente.

Mineração de minério de cobre na Rússia

A estrutura da base de matérias-primas de cobre na Rússia difere significativamente do mercado mundial. A principal participação recai sobre as minas de sulfeto de cobre-níquel (40%) e pirita (19%). Enquanto em outros países predominam depósitos de cobre pórfiro e arenitos cuprosos.

Depósitos de minério de cobre na Rússia

Respondendo à questão de onde os minérios de cobre são extraídos na Rússia, o Okrug Autônomo de Taimyr deve primeiro ser destacado. Mais de 60% de todos os depósitos de minério de cobre na Rússia estão concentrados nos depósitos de Oktyabrsky, Tapakhninsky e Norilsk. Cerca de um terço do mineral é extraído na região de mineração de cobre dos Urais.

Uma grande mina Udokan foi descoberta na região de Chita, que ainda não foi desenvolvida devido à infra-estrutura de transportes subdesenvolvida. Segundo dados de especialistas, os depósitos explorados na Federação Russa não durarão mais de 30 anos.