Kuparimalmit

Kuparimalmit  ovat luonnollisia mineraalimuodostelmia, jotka sisältävät kuparia sellaisina yhdisteinä ja pitoisuuksina, joissa niiden teollinen käyttö on teknisesti mahdollista ja taloudellisesti mahdollista.

Kuparimalmien luokitus

Kuparimalmit jaetaan sulfideihin, oksideihin ja sekoituksiin. Useimpien teollisuusesiintymien primäärimalmeissa kuparia on sulfidimuodossa. Hapetusvyöhykkeellä sitä edustavat karbonaatit, silikaatit, sulfaatit, oksidit ja muut yhdisteet. Kuparipitoisia mineraaleja tunnetaan yli 200, teollisia kertymiä on n. 20. Tärkeimmät kuparimineraalit sulfidimalmeissa, jotka muodostavat yli 90 % maailman kuparivarannoista ja -tuotannosta: kalkopyriitti (34,5 % Cu), borniitti (52-65 % Cu) ja kalkosiitti (79,8 % Cu). Kupari-nikkeliesiintymissä kubaniittia (22-24% Cu) löytyy merkittäviä määriä, alkuperäisen kuparin - alkuperäisen kuparin (98-100% Cu) -esiintymissä. Tärkeimmät kuparimineraalit hapettuneissa malmeissa ovat: malakiitti (57,4 % Cu), atsuriitti (55,5 % Cu), krysokolla (36,1 % Cu), brokantiitti (56,2 % Cu), kupriitti (88,8 % Cu ). ). Mineraalit Fe, Mo, W, Pb, Co, As ovat usein läsnä kuparimalmeissa . Au:ta ja Ag:tä sekä V:tä on huomattavia määriä. Kupariesiintymät jaetaan 9 geologiseen ja teolliseen tyyppiin (kupari-nikkeli, rauta-nikkeli gabbroideissa , karbonatiitti, skarni , porfyyrikupari, kvartsisulfidi, natiivi kupari, kupari hiekkakivet ja liuskeet) sisältyvät 6 geneettiseen ryhmään (I. Magmatic; II. Carbonatite; III. Skarn; IV. Hydrothermal; V. Pyrite; VI. Stratiform). Tulevaisuudessa kuparia sisältävien merirauta-mangaanikyhmyjen ja muulien sekä uraani-kulta-kupariesiintymien esiintymät voivat muodostua itsenäiseksi geologiseksi ja teolliseksi tyypiksi. Keskimääräinen kuparipitoisuus erityyppisissä malmeissa vaihtelee välillä 0,3-5 %. Kuparia on monimutkaisissa malmeissa Ni, Co, Pb, Sn, W, Bi, Au. Tärkeimmät tuottajamaat XX - luvun lopulla - XXI-luvun alussa - Chile , USA , Kanada , Sambia , Kongo (Brazzaville) , Kongo (Kinshasa) , Peru . 

Erilliset kuparimalmilajikkeet

Porfyyrikuparimalmit ovat ensimmäisiä kuparivarantojen ja -tuotannon (noin 40 % maailman kuparintuotannosta) perusteella. Näiden malmien korkea teollinen arvo määräytyy malmikappaleiden suuresta koosta, niiden matalasta esiintymisestä ja metallin tasaisesta jakautumisesta. Porfyyrikuparimalmien kuparipitoisuus vaihtelee välillä 0,4 - 1,2 %. Malmimineraaleja ovat malakiitti, atsuriitti, kupriitti, brokantiitti, krysokolla, kalkosiitti, rikkikiisu. Magnetiittia, sfaleriittia, borniittia, galenia ja hematiittia esiintyy joskus malmeissa.

Kvartsisulfidi- tai suonimalmeissa malmimineraaleja edustavat magnetiitti, kalkopyriitti ja joskus molybdeniitti, kun taas ei-metallisia mineraaleja edustavat kalsiitti, kvartsi, serikiitti ja kloriitti, ja joskus bariitti ja fluoriitti. Näille malmeille on ominaista suoni, suoni ja levinnyt rakenne. Ne sijaitsevat 30-40 metrin syvyydessä, hapettuneiden malmien pitoisuus ei ylitä 5 % kaikista kvartsisulfidimalmeista. Kvartsisulfidimalmit ovat toissijaisia.

Alkuperäiset kupariesiintymät muodostuvat yleensä joidenkin kuparisulfidiesiintymien hapetusvyöhykkeellä yhdessä hapettuneiden kuparimineraalien - kupriitin, malakiittien ja atsuriittien kanssa. Alkuperäistä kuparia voi esiintyä myös kuparihiekkakivessä ja liuskeessa. 

Kupari - rikkikiisumalmeille on tunnusomaista monenlaisia ​​muotoja, kokoja ja malmin ja kivimineraalien välisiä suhteita . Tärkein malmimineraali on rikkikiisu , löytyy myös kalkopyriittiä , sfaleriittia , joskus pyrrotiittia , galenia , borniittia , kalkosiittia , arsenopyriittiä . Ei-metalliset mineraalit - serikiitti, kloriitti , kvartsi sekä bariitti , kalsiitti ja sideriitti. Mineraalikoostumuksen mukaan rikkikiisumalmit jaetaan kupari- ja kupari-sinkki-, polymetalli- ja rikkimalmiin. Rikkisulfidimalmeissa rikki on ensisijaisen tärkeä; kupari, lyijy, sinkki - alisteinen.

Kerrosmalmeja edustavat kuparihiekkakivet ja liuskeet. Kuparihiekkakivet ja -liuskeet ovat toiseksi suurin kuparin lähde (noin 30 % kaikista kuparivarannoista) kupariporfyyrityyppisten malmien jälkeen. Näiden malmien tärkein kuparimineraali on kalkosiitti sekä borniitti ja kalkopyriitti, joskus on koveliinia, alkuperäistä kuparia. Lyijyä, sinkkiä, hopeaa, kobolttia jne. saattaa esiintyä epäpuhtauksina.

Rakenneominaisuuksien mukaan kuparimalmit   jaetaan kiinteisiin ,  massiivisiin ja levinneisiin .

Kiinteille sulfidi-kupari-pyriittimalmeille, jotka ovat luonnollisesti rikkaampia kuin levitetyt, on ominaista korkea rikkipitoisuus (jopa 90 - 95%), jota edustaa rikkikiisu kupari- ja sinkkisulfidien yhdyskasvussa. Kuparin, sinkin ja rikin suhde jatkuvatoimisissa kuparipyriittimalmeissa on 1:1:20.

Kuparin päävarat ovat keskittyneet levinneisiin malmeihin . Yleisimmät ovat porfyyrikuparimalmit ja kuparihiekkakivet. Porfyyrikuparimalmit sisältävät yleensä kalkopyriittiä ja rikkikiisua sekä arvokkaina oheiskomponentteina molybdeeniä ja kultaa. Kuparihiekkakivissä on pääsääntöisesti merkityksetön rikkikiisupitoisuus, ja niissä olevia kuparimineraaleja edustavat usein kalkosiitti ja borniitti, mikä mahdollistaa korkean kuparipitoisuuden omaavien rikasteiden saamisen niiden rikastamisen aikana. Kuparipitoisissa hiekkakivissä hopea liittyy kalkosiittiin ja vähemmässä määrin borniittiin.

Maailman kuparimalmien esiintymät

Ainutlaatuisilla esiintymillä on yli 5 miljoonan tonnin kuparivarannot (El Teniente, Chuquicamata [1] Chilessä jne .), erittäin suurilla - 1-5 miljoonaa tonnia, keskikokoisilla - 0,2-1 miljoonaa tonnia ja pienillä - alle 0,2 miljoonaa tonnia. tonnia kuparia. Rikkaat malmit sisältävät Cu 2,5-3%, tavalliset - 1-2,5% ja köyhät - alle 0,5%.

Kaupallisista kupariesiintymistä erottuvat seuraavat: magma-, karbonatiitti-, skarni-, plutonogeeninen hydroterminen, vulkanogeeninen hydroterminen, massiiviset sulfidi- ja kerrosmuodot.

Magmaattisia esiintymiä edustavat sulfidikupari-nikkelimalmit ja kupari-vanadiinikompleksimalmit, joista kuparin (pitoisuus 1-2%) ja nikkelin lisäksi louhitaan myös kobolttia , kultaa , platinaa ja hivenaineita . Ei-metallisia mineraaleja edustavat pääasiassa plagioklaasi ja pyrokseeni.

Tällaisia ​​esiintymiä ovat Venäjällä: Pechenga, Allarechenskoye, Monchegorskoye (Kuolan niemimaa); Talnakh, Oktyabrskoje, Norilsk (Krasnojarskin alue); Suomessa - Pori; Ruotsi - siistiä; Kanada - Sudbury, Thompson; USA - Stillwater ja Etelä-Afrikassa - Bushveld, Incizwa.

Vulkanogeenisten hydrotermisten esiintymien ryhmään kuuluu harvinaisia ​​syntyperäisiä kuparimuodostelmia (Lake Superior -esiintymät, USA). Tällaisia ​​tapauksia tunnetaan Azerbaidžanissa, Uralilla, Kuolan niemimaalla, Kazakstanissa ja Mountain Shoriassa. Kupari- ja kupari-sinkkipyriittiesiintymiä tunnetaan Uralilla (Gai, Sibay), Mugodzharissa (Priorskoye), Kaukasuksella (Urup, Kafan), Turkissa (Ergany), Kyproksella (Skursh-Tissa), Bulgariassa ( Radka), Espanja (Rio Tinto), Norja (Lekkon), Ruotsi (Boliden), USA (United Verde), Kanada (Kidd Creek), Japani (Bessie) jne. Malmit koostuvat rautasulfideista (80-90%) ja sisältää S jopa 40 %, Cu 3-5 %, Zn 2-4 %. Matkan varrella Cd, Se ja Te vedetään pois.

Karbonatiittikuparimalmit ovat erittäin harvinaisia, ne sisältävät kuparin lisäksi magnetiittia ja kiviä edustavat karbonaatit, oliviini ja apatiitti. Karbonatiittimalmien edustaja on  Palabor-esiintymä (Etelä-Afrikka). Esiintymä on monimutkainen, sisältää kuparia (keskimäärin 0,68 %), rautaa ja fosfaattia. Kuparivarantojen arvioidaan olevan 1,5 miljoonaa tonnia.

Kupariskarniesiintymät ovat monimutkaisia, ne sisältävät molybdeeniä , kobolttia , vismuttia , seleeniä , telluuria , rautaa , lyijyä , antimonia , arseenia , nikkeliä , tinaa , volframia . Näiden malmien sulfidimineraaleissa on epätasaisia ​​sulkeumia tai ne liittyvät epidoottiin , kvartsiin tai kalsiittiin . Nämä esiintymät tunnetaan Kazakstanissa (Sayak), Venäjän federaatiossa - Uralilla (Turinskaya-ryhmä), Länsi-Siperiassa (Julia), Yhdysvalloissa (Clifton, Bisby), Meksikossa (Dolores) jne. Niiden kuparipitoisuus on korkea, mutta epätasainen (1-10 %, keskimäärin 1,5-3 %). Malmit sisältävät kuparin lisäksi Mo, Au, Hg, Co, Bi, Se, Te.

Plutogeenisista hydrotermisistä kerrostumista erottuvat porfyyrikupari- ja suonikerrostumat. Ensin mainitut sisältävät suuria kertymiä heikkolaatuisen kuparin tai molybdeeni-kupari-laskimossa levitetyistä malmeista porfyyrin tunkeutumisissa. Ne tunnetaan Kazakstanissa (Kounrad), Uzbekistanissa (Kalmakir), Transkaukasiassa (Kajaran), entisen Jugoslavian maissa (Medet, Asarel), Chilessä (El Teniente), Perussa (Tokepala), Panamassa (Sierra Colorado), Yhdysvalloissa. ( Bingham Canyon , Morenci, Manuel), Kanada (Valley Copper) jne. Keskimääräinen kuparipitoisuus primaarimalmeissa on 0,2-0,7 %, uudelleenrikastusvyöhykkeellä se nousee 1-1,5 %:iin. Matkan varrella louhitaan Mo (0,005-1,05 %), Se, Te ja Re. Asuinrakenteet ovat yleisiä, mutta suuret esineet ovat harvinaisia. Näitä ovat Chatyrkul ja Zhaisan (Kazakstan), Rsen ja Virli Bryag (Bulgaria), Butte, Magma (USA), Mataambre ja El-Cobre (Kuuba). Malmisuonet, joiden paksuus on 0,3-10 m, voidaan jäljittää 500-600 metrin syvyyteen ja jopa 10 km:n pituuteen. Kuparipitoisuus on 4-5 %. Sivutuotteena louhitaan jalo- ja hajametallit.

Hydrotermisiä esiintymiä  ovat porfyyrikupari, kvartsisulfidiesiintymät ja alkuperäiset kupariesiintymät.

Muistiinpanot

1. ↑ Prof. Ja A. Richter

Kirjallisuus

• Pieni vuori tietosanakirja . 3 osassa = Small hand encyclopedia / (ukrainaksi). Ed. V.S. Beletsky . - Donetsk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .
• (Englanti) Samans, Carl H. Engineering Metals and their Alloys. Macmillan 1949