Медь из чего делают: Производство меди

Как делают медь — Металлолом

Чтобы разобраться как делают медь, нужно ознакомиться с тем, как ее находят, разрабатывают и изготавливают из руды. Этот цветной металл высоко цениться за свои свойства, антикоррозийную стойкость и высокую электропроводность, поэтому широко используется. Во приемных пунктах лома, это один из самых дорогих цветных металлов, скупаемых у населения. Если у вас есть лом данного металла, то вы можете сдать медь в Пензе по выгодной цене за 1 кг в компании Металлолом Пенза, где предлагается лучшая стоимость за медный лом. Приемки работают в разных районах Пензы и Пензенской области, поэтому транспортировка не будет проблематичной, если выбрать ближайший приемный пункт. При сдаче меди оптом, можно заказать вывоз металлолома на транспорте компании – по всем вопросам и для консультации о условиях сотрудничества, можно обращаться по контактному телефону, который доступен круглосуточно.

Методы производства меди

Добыча меди в природе осуществляется при помощи разработки залежей и добычи самородков. Этот металл встречается в виде сернистых, углекислых, сульфидных руд, а также оксидов и гидрокарбонатов. Больше всего в мире добывается медного колчедана и медного блеска – в этих самородках обычно содержание меди не превышает 2%, но обычно в рудах содержится до 1% чистого металла. Добытые самородки перерабатываются на предприятиях, где из них получают медь, посредством одного из трех методов обработки: пирометаллургического, гидрометаллургического, электролиза.

Пирометаллургический метод производства

Добытая руда не подходит для последующей переплавки в металл, в ней содержание меди ниже 6%, поэтому ее обогащают, предварительно раздробив и размолов на мелкие частицы. Зерновая фракция в 0.06-0.6 подвергается флотационному обогащению, после чего состав можно перерабатывать в металл.

Пирометаллургический способ производства наиболее распространен и эффективнее других. Основа процесса – плавка. Для того чтобы изготовить медь, используется руда, которую в свою очередь поэтапно перерабатывают в металл. Делается это следующим образом:

• Медную руду обогащают используя флотацию, получив таким образом медный концентрат, который обжигают в многоподовых печах для удаления серы. Богатую руду не обогащают, а сразу отправляют на переплавку в шахтные печи.
• Полученный обожженный концентрат переплавляется в медный штейн в электропечах или отражательных печах при температуре 1400 градусов Цельсия. На выходе в нем содержится 15-55% меди;
• В шахтных печах обжигается штейн, куда его загружают с известняком, кварцевым флюсом и коксом, для обогащения и отделения от шлака, который всплывает и его отделяют.
• Конвертирование медного штейна – его продувают воздухом при температуре 1200-1400 градусов по Цельсию. На выходе получается черновая медь (98.4-99.5%).
• Черновую медь рафинируют используя электролитическую обработку, в итоге на выходе получается катод с содержанием меди в 99.99%.

Чистый сплав позволяет получить не только электролитическая очистка, но и экзотермический метод с использованием водорода и оксидов меди. Полученный в итоге катод используют как будущее сырье, переплавляют в слитки, проволоку, чурки, чушки, арматуру, листовые куски. Процесс изготовление заготовок из меди производится на агрегатах непрерывной или полунепрерывной разливки металла.

Пирометаллургический технологический процесс с применением электролитической обработки позволяет отделить сопутствующие металлы, которые содержит медная руда. К таковым относятся серебро, селен, золото.

Гидрометаллургический метод производства

Этот способ подходит для работы с бедными медными рудами, которые подвергаются выщелачиванию. Руду измельчают и отправляет в бетонные чаны, где при помощи серной кислоты, гидроксида аммония или другого растворителя, руду выщелачивают. Окисленный продукт растворяется без проблем, при работе с сернистым применяют сернокислое железо.

Выщелачивание медной руды позволяет извлечь медь полностью. В полученный раствор опускаются железные изделия, что позволяет выделиться меди в виде порошка. Такой металл содержит до 70% меди и называется цементационной медью. Если раствор перенасыщен сернокислыми солями меди, для извлечения металла используют электролиз с анодами нерастворимого постоянного типа.

Особенности электролиза

Обычно электролиз используется как последний этап выделения меди при пирометаллургическом или гидрометаллургическом методе переработки руды. Операция позволяет очистить медь до максимального уровня – при правильном проведении всех процессов, можно довести значение до 100%.

Чтобы провести электролиз используется специальное оборудование: ванны с раствором сульфата меди и свободной серной кислотой. Для получения чистой меди, используются катоды, на которых она оседает, а вот на дно ванны оседает шлам – из него можно извлечь другие металлы, в том числе более ценные. В роли катода используют медные пластины, которые опускают в раствор. К катоду подают невысокое напряжение в 0.4В – это позволяет создать разность потенциалов, которая в свою очередь вынуждает ионы меди перейти с анода на катод, в виде осадка. Периодически необходимо обновлять электролит, так как в нем образовывается химический раствор металлов, который замедляет и снижает качество электролиза. Одновременно с этим, регулярно извлекается и шлам, в котором остаются все примеси и другие металлы. Технология электролиза позволяет полностью растворить анод за 30 суток, при этом выгрузку необходимо производить каждые 6-12 дней. Недостаток электролиза – большие затраты электроэнергии, из-за чего повышается цена металла полученного в результате очистки.

Видео о технологиях производства меди

Важные свойства меди

Медь – цветной металл, золотисто-розового цвета, пластичного типа. При взаимодействии с воздухом, поверхность металла покрывается быстро оксидной плёнкой, что придает сплаву желто-красный оттенок. Металлы в природе имеют серый или серебристый оттенок, а вот медь входит в четверку природных металлов, которые обладают отличительную цветовую окраску (другие – осмий, цезий, золото). Золотисто-розовый цветовой оттенок объясняется наличием электронных переходов между заполненной третьей и полупустой четвёртой атомными орбиталями: энергетическая разница между ними соответствует стандартной длине волны оранжевого света. Такой же механизм отвечает за характерный цвет другого ценного металла – золота.

Из достоинств меди следует выделить такие свойства как высокая электропроводность и теплопроводность, уступая по первому показателю только серебру. Температура плавления 1084 градуса по Цельсию, а кипения 2562 градусов. Плотность меди в три раза выше чем у алюминия – 8.92 г/см2.

Человек использует не только медь, но и сплавы с ее содержанием: латунь (цинк), бронза (олово), мельхиор (никель) и другие. Все эти металлы, как и медь, способны выносить коррозию и выдерживать химическое воздействие. Использование меди в мире распространенно широко с древних времен – это один из первых открытых человеком металлов. Интересно что этот металл является натуральным антибактериальным средством, что позволяет использовать сплав в биомедицине.

Ценность меди на рынке высока – стоимость на лом этого сплава выше чем других, поэтому на сдаче данного цветного металла можно отлично заработать. Медь и сплавы из нее, достаточно распространены, поэтому найти их не сложно, как и собрать в общую массу. Сдать цветмет можно в приемные пункты «Металлолом Пенза», где предлагается лучшая цена на медь в столичном регионе.

состояние отрасли и перспективы для инвестиций

Главная

Блог

Обзор рынка

Медь: состояние отрасли и бенефициары

13 июля 2022
7 минут

Человечество использует медь уже более 10 000 лет. Она пластична, обладает высокой электро- и теплопроводностью и сильными коррозионно-стойкими свойствами. Где сейчас используется этот металл, как устроен рынок и каково положение на нем России — в обзоре.

Из-за возросшей значимости полупроводников и возобновляемых источников энергии, ближайшее десятилетие может стать новым медным веком. Кто контролирует один из древнейших металлов и помогут ли инвестиции в эту отрасль сохранить капитал — далее.

• Где используется медь
• Как устроен рынок меди
• Положение и перспективы России на рынке меди

Обзор рынка

30 июня 2022

Обзор рынка полупроводников и производителей оборудования для их создания

12 минут

Где используется медь

Около 75% потребляемой меди используется в электротехнике, а крупнейшим отраслевым рынком сбыта является строительный сектор. Например, типичный частный дом содержит около 180 кг меди, а в многоэтажном домостроении это значение измеряется десятками тонн. Являясь биостатическим металлом, препятствующим образованию и росту бактерий на своей поверхности, медь также используется в системах кондиционирования воздуха, на поверхностях для обработки пищевых продуктов и дверных ручках для предотвращения распространения болезней.

Медь применяют в высокотехнологичных производствах, например в изготовлении полупроводников, а также в производстве сплавов латуни и бронзы. Последние используются практически во всех отраслях мировой промышленности. Более того, медь является критически важным компонентом для развития ветровых и фотоэлектрических энергетических систем, где интенсивность ее использования от 5 до 12 раз выше, чем в традиционной энергетике.

В производстве электромобилей требуется в четыре раза больше меди по сравнению с традиционным автомобилем равного класса — около 83 кг против 20 кг. Зарядная станция для такого транспорта содержит до 8 кг меди, что увеличит спрос на медь по мере роста бизнеса.

В дополнение к этим факторам спрос на медь имеет дополнительную долгосрочную тенденцию к росту за счет повсеместного перехода бизнеса в онлайн. Это приводит к увеличению спроса на компьютеры, серверы и дата-центры.

Как устроен рынок меди

В период с 2010 по 2021 год спрос на медь вырос на 31,5% — с 16 млн до 21 млн метрических тонн в основном за счет зарождения возобновляемых источников энергии и электромобилей. С тех пор значение этих секторов возросло, поэтому вероятно, что спрос на медь может расти еще быстрее в следующем десятилетии. По этой причине ученые называют современный этап развития отрасли новым медным веком.

В настоящее время объем производства меди на существующих рудниках достаточен для удовлетворения глобального спроса. Однако благодаря продолжающейся цифровой революции и особенно быстрому развитию индустрии электромобилей дефицит меди возникнет достаточно скоро и может сохраняться длительное время. Ситуация осложняется тем, что в последнее десятилетние отрасль испытывала недостаточное инвестирование в разработку новых месторождений, а на строительство новых рудников и плавильных заводов в среднем требуется 7–10 лет.

Международное энергетическое агентство (МЭА) прогнозирует, что мировой спрос на медь может удвоиться в течение следующих 20 лет по мере роста темпов электрификации. При этом на долю экологически чистых источников энергии может приходиться 45% общего спроса.

Объем текущего производства меди и прогнозируемый объем ее выработки. Источник данных: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

Обзор рынка

09 июня 2022

Рынок анализа данных: инвестиции в бурно развивающуюся отрасль

15 минут

В настоящее время действует около 250 медных рудников почти в 40 странах, а оценочные мировые запасы составляют около 870 млн тонн. Почти четверть из них находится в Чили. Аналитики прогнозируют полное истощение текущих запасов медного концентрата на существующих рудниках примерно между 2035 и 2045 годами.

Положение и перспективы России на рынке меди

В 2021 году мировое производство меди увеличилось на 1,95% и составило 21 млн метрических тонн. Крупнейшими производителями металла являются Чили — 28% мирового производства, Перу — 12%, Китай — 8%, США — 6,5% и Австралия — 4,8%.

Мировые запасы меди по странам. Источник: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

Мировой объем производства рудничной меди в мире. Источник: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

Крупнейшие производители рудничной и рафинированной меди в мире. Источник: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

В России производится около 5% от всей рудничной меди в мире, однако доля страны в мировом экспорте высококачественной рафинированной меди составляет около 10%. Это делает страну достаточно крупным участником глобального рынка.

Крупнейшие производители рудничной меди в мире. Источник: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

При этом в ближайшие годы роль России в обеспечении мировой промышленности может возрасти. Один из факторов — наличие нескольких крупных неосвоенных месторождениями меди, второй — уже работающие горно-металлургические компании, которые разрабатывают новые крупные медные проекты.

Среди них:

• Kaz Minerals — казахстанская компания на Баимском месторождении на Дальнем Востоке. Среднегодовой объем производства проекта ожидается на уровне 300 тыс. тонн меди и 490 тыс. унций золота. Компания на 100% принадлежит нидерландскому консорциуму Nova Resources, в связи с чем возможна смена собственника на российское юридическое лицо.
• Байкальская горнорудная компания (БГК) — российская компания на Удоканском месторождении. Мощность первой очереди проекта предполагает выпуск до 125 тыс. тонн меди в год, второй — 375 тыс. тонн меди в год.
• ГМК Норильский никель — российская компания. Проводит программу модернизации и расширения существующих мощностей и производства. Также намерена построить новый медный завод в Мурманской области, который позволит увеличить производство меди на 40%.

Крупнейшим потребителем меди в мире является Китай. В основном китайские компании приобретают медный концентрат и самостоятельно производят из него рафинированную медь, однако также импортируют и готовую продукцию.

Потребление рафинированной меди по регионам. Источник: аналитический отдел ООО «Ньютон Инвестиции»

Россия уже является крупным поставщиком меди, экспортировав в 2021 году почти 391 тонну — это 11,4% от общего объема импорта в страну. Китай также импортировал 429 тонн российского медного концентрата в 2021 году, который является промежуточным этапом производства меди.

В данный момент существует много проектов на стадии подготовки, но для удовлетворения растущего спроса требуются «потенциальные» проекты со сроком запуска после 2026 года. Это делает российские проекты бенефициарами сектора, а также может защитить от введения внешнеторговых ограничений как на отдельные компании, так и на сектор в целом.

Данный справочный и аналитический материал подготовлен компанией ООО «Ньютон Инвестиции» исключительно в информационных целях. Оценки, прогнозы в отношении финансовых инструментов, изменении их стоимости являются выражением мнения, сформированного в результате аналитических исследований сотрудников ООО «Ньютон Инвестиции», не являются и не могут толковаться в качестве гарантий или обещаний получения дохода от инвестирования в упомянутые финансовые инструменты. Не является рекламой ценных бумаг. Не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией и предложением финансовых инструментов. Несмотря на всю тщательность подготовки информационных материалов, ООО «Ньютон Инвестиции» не гарантирует и не несет ответственности за их точность, полноту и достоверность.

Аналитический отдел

сервис Газпромбанк Инвестиции

Поделиться статьей

Читайте также

09 июня 2022

Рынок анализа данных: инвестиции в бурно развивающуюся отрасль

15 минут

30 июня 2022

Обзор рынка полупроводников и производителей оборудования для их создания

12 минут

Медь

Автор: Медная витрина посвящена памяти Ричарда Базеля.

О дисплее:  Особенности этого дисплея:

• Копия Статуи Свободы — 

«Отдай мне свою бедную, усталую, сбившуюся в кучу массу, жаждущую вздохнуть свободно,
жалкие отбросы вашего изобилующего берега. Отправьте этих бездомных, брошенных бурей
меня, я поднимаю свою лампу у золотой двери!»

 состоит из железного каркаса с накинутым на него металлом из чистой меди. Медь окислилась, поэтому
статуя кажется зеленой!

• Медные пенни — одна из 1981 года, последнего года, когда монеты действительно содержали медь*
• Медные листы, подаренные в память о докторе Ричарде Базеле
• Чистый металл меди
• Медная труба
• Старинная медная дверная ручка — дверные ручки в больницах раньше изготавливались из меди из-за ее антимикробных свойств**

Интересные факты о меди:

• По оценкам Геологической службы США, каждый американец, родившийся только в 2008 году, будет использовать
  1309 фунтов (593,75 кг) меди в течение жизни на нужды, образ жизни,
  и здоровье.
• Медь легко сплавляется с другими металлами, что составляет более 570 различных сплавов.
  внесен в список Американского общества испытаний и материалов! латуни,
  одни из самых известных, легированные цинком. Бронзы, еще одна легко узнаваемая группа сплавов, содержат медь с оловом, алюминием, кремнием или бериллием.
• Один из самых известных свитков Мертвого моря сделан из меди! Вместо библейских писаний
  или другие религиозные писания, она содержит ключи к еще не обнаруженному сокровищу!
• *Пенни содержит всего лишь 2,6% меди! Начиная с 1982 года Монетный двор США начал
  производство в основном цинкового сплава вместо 95% медного пенни. Преимущественно цинковые монеты покрыты медью, чтобы сохранить их внешний вид.
• «Серебряные» монеты США на самом деле содержат больше меди, чем «медные» пенни! Никель содержит
  75 % меди, а десять центов, четвертаков и полдолларов содержат 91,67% меди!
• Медь важна для вашего здоровья! Дефицит меди может привести к повышенному риску
  развития высокого уровня холестерина и ишемической болезни сердца! Это также связано с
  преждевременные роды, хроническая диарея и заболевания желудка.
• К апрелю 2011 года EPA одобрило регистрацию 355 антимикробных медных сплавов!
  Это означает, что общественное здравоохранение утверждает, что медь, латунь и бронза способны
  уничтожение вредных и/или потенциально смертельных бактерий теперь разрешено.
• **Исследования и испытания показали, что медные сплавы, содержащие 65 % и более меди,
  эффективен против метициллин-резистентного золотистого стафилококка (MRSA), стафилококка
  aureus, устойчивый к ванкомицину Enterococcus faecalis (VRE), Enterobacter aerogenes, Escherichia coli  O157:H7 и Pseudomonas aeruginosa,  , все из которых считаются наиболее опасными патогенами, способными вызывать
  тяжелые и часто смертельные инфекции.
• Медь — экологичный строительный материал. Он имеет один из самых высоких показателей переработки
  любой инженерный материал, что делает маловероятным его попадание на свалку.
• Медь проводит электричество лучше, чем любой другой металл (кроме серебра). Из-за этого он является стандартным эталоном электропроводности.

Эти и многие другие интересные факты о меди можно найти на https://www.copper.org/education/c-facts/ 9.0003

Об авторе: Ричард Базель был основателем компании Lebensmittel Consulting, Fostoria, которую он также
проработал почти 33 года. Ученый и консультант в области пищевых продуктов и исследований, доктор Базель.
использовал несколько различных типов элементов в своей лаборатории. Среди его коллекции были
медный лист (на фото выше), кадмиевые стержни и магниевая лента, которые были любезно подарены на выставку «Живая наука» его женой Пегги.
Базель.

Назад к периодической таблице

<Предыдущий элемент-| |-Вперед к следующему элементу>

Символ: Cu

Атомный номер: 29

Атомная масса: 63,546 u

90 002 Электронная конфигурация: [Ar] 3d ¹⁰ 4s ¹

Год открытия: известен с древних времен!

Кем обнаружено: неизвестно!

Добыча и переработка меди: История

Перейти к навигации

Медь  является химическим элементом в периодической таблице с символом Cu (от латинского слова cuprum , означающего «металл Кипра», где его добывали в римскую эпоху). Медь имеет атомный номер 29 и атомный вес 63,54 грамма на моль. Это элемент 11-й группы периодической таблицы, имеющий много общих свойств с серебром и золотом. В своем стандартном состоянии при комнатной температуре медь находится в твердом состоянии. Медь красновато-оранжевого цвета с ярким металлическим блеском. При атмосферных воздействиях медь может покрыться тускло-зеленым налетом карбоната меди, называемым 9.0005 медянка . Одним из известных примеров этого является Статуя Свободы, которая покрыта 60 000 фунтов медного листа, который выветрился до зелени. Медь также является важным микроэлементом, а это означает, что она является важным диетическим элементом в очень малых концентрациях для растений и животных, включая людей.

В чистом виде медь относительно мягкая, податливая и пластичная, что означает, что ей можно придавать форму или форму без разрушения; например, расплющенные в листы или вытянутые в проволоку. Медь устойчива к коррозии и является хорошим проводником тепла и электричества (уступает только серебру). Поскольку это элемент, медь можно постоянно перерабатывать, не теряя своих свойств. Эти свойства могут быть адаптированы для конкретных применений в зависимости от того, используется ли он отдельно или в сплаве (в смеси с другими элементами). Самая распространенная медь сплавы  – это  бронза  (медь и олово) и  латунь  (медь и цинк), которые тверже и прочнее меди.

Различные формы меди. А) Самородная медь; Б) Азурит; в) куприт; Г) халькопирит; Д) халькозин; и F) Малахит. Фото: Геологическая служба Аризоны.

Природные формы меди

Залежи меди образовались под действием горячих вод, обычно связанных с вулканизмом, но также и с отложениями, и их можно найти по всему миру на каждом континенте. Медь можно найти в земной коре в чистом виде самородная медь , но в основном встречается в сочетании с другими элементами. Самородная медь обычно встречается в виде неправильных масс или прожилок, которые заполняют трещины и другие пустоты в земной коре. В сочетании с другими элементами медь может встречаться в минералах , включая сульфиды меди (например, халькопирит и халькоцит), оксиды меди (например, куприт), карбонаты меди (например, азурит и малахит), фосфаты меди (бирюза), и дополнительные смешанные медные руды . Такие руды могут быть довольно сложными, содержащими множество других неметаллических полезных ископаемых, а также металлов и других элементов (которые для целей извлечения меди считаются отходами). Концентрация меди в руде обычно составляет менее 1%. Каждая из различных природных форм меди требует определенных этапов добычи и обработки, которые в конечном итоге приводят к чистоте меди 9,99%.

Историческое и современное использование меди

Разработка меди имеет богатую историю. Медь использовалась тысячи лет; это могло быть обнаружено еще в 9000 г. до н.э. на Ближнем Востоке. Ранние обнаруженные артефакты были сделаны из самородной меди и включали посуду, инструменты, оружие, трубы, украшения и украшения. Крупнейшее открытое на сегодняшний день месторождение самородной меди было обнаружено в Мичигане на рудниках Кевино (Wood, 2001). Коренные американцы добывали медь в этом районе между 5000 и 1200 годами до нашей эры, о чем свидетельствуют медные ножи, стрелы, наконечники копий и топоры. Эти типы артефактов также были найдены в Северной и Южной Америке.

Медь Плавка , или использование тепла и химических реакций для извлечения металла из руды, по-видимому, были открыты независимо друг от друга в разных частях мира. Рост использования плавленой меди определяет период энеолита (от греческих слов khalkos и lithos , что означает «медь» и «камень» соответственно), который произошел между концом каменного века и наступлением каменного века. Бронзовый век (примерно 3500-2500 лет до н.э.). Выплавка руд, содержащих как медь, так и олово, вероятно, привела к открытию сплава бронзы, который легче отливать, и позволил изготавливать большее разнообразие материалов, включая фигурки и сосуды. Добавление паров цинка через каламиновую руду позволило производить латунь (часто для декоративных целей), которая стала популярной в римском мире в первом тысячелетии до нашей эры. Использование меди в качестве валюты также стало известно в римском мире в 280 г. до н.э. в виде латунных монет и в 23 г. до н.э. в виде медных монет.

Сегодня медь и ее сплавы находят множество применений, влияющих на нашу повседневную жизнь. Чтобы привести некоторые примеры, средний автомобиль, построенный в США, содержит 50 фунтов меди, а средний дом, построенный в США, содержит 400 фунтов меди. Пять основных областей применения меди: 1) строительство зданий, 2) электротехника и электроника, 3) товары широкого потребления, 4) промышленные машины и оборудование и 5) транспортное оборудование. Кроме того, медь обладает противомикробным действием и может использоваться в предметах личного пользования, таких как носки, а также в ручках, используемых в больницах, и столах, используемых в кухнях ресторанов.

Потребление меди на основных рынках США в 2013 г. Источник: Годовые данные Copper Development Association Inc. (2014 г.).

Медные сплавы также используются для изготовления важных и распространенных инструментов и инструментов. Например, бронза (медь и олово) используется для изготовления прочных инструментов (например, молотков), музыкальных инструментов (например, тарелок), украшений, медалей, статуй и подшипников различных машин. Кроме того, латунь (медь и цинк) используется для изготовления музыкальных инструментов (например, рожков) и предметов декоративно-прикладного искусства (например, скульптур), а также инструментов с низким коэффициентом трения (например, замков) и искробезопасных инструментов (например, для использования в среде с взрывоопасными газами). ).

Мировое потребление меди сильно возросло за последнее столетие по мере развития мира. В настоящее время Азия является ведущим мировым потребителем меди, а Европа и Америка занимают соответственно второе и третье места (IWCC, 2013). В мире Чили является крупнейшим производителем меди (5,7 млн ​​тонн в год), за ней следуют Китай (1,7 млн ​​тонн), Перу (1,3 млн тонн), США (1,2 млн тонн) и Австралия (1 млн тонн) ( USGS, 2014). В США около 99% ежегодно производимой меди на сумму 9 миллиардов долларов приходится на пять штатов: Аризона, Юта, Нью-Мексико, Невада и Монтана (USGS, 2014). Строительные рынки обычно используют большую часть меди по всему миру.