Le cuivre dans l'industrie mondiale occupe l'une des positions clés. En raison de sa conductivité thermique et électrique élevée, il est largement utilisé dans l'électrotechnique, et sa résistance mécanique élevée et son aptitude à l'usinage le rendent indispensable dans la production de tuyaux pour les systèmes internes.
L'extraction du cuivre en Russie apporte des résultats très fructueux. Et le fait que 40% de la base de matières premières de la Russie se compose de gisements de sulfure de cuivre-nickel et 19% de pyrites donne à la Russie un avantage considérable sur les autres pays.
La valeur du cuivre dans le monde
Caractéristiques du cuivre
Le cuivre a été l'un des premiers métaux à être reconnu et utilisé par la civilisation humaine. L'homme a inventé sa production plus tôt que le fer.
Le cuivre est le deuxième métal non ferreux le plus consommé après l'aluminium.
Ce métal tire son nom du nom de l'île de Chypre.
En quoi cela consiste? Il existe de nombreux cristaux dans sa structure : nickel, zinc, molybdène, or, calcium, argent, plomb, fer, cobalt et bien d'autres.
Et sa conductivité électrique élevée en a fait un matériau électrique particulièrement précieux, à partir duquel sont fabriqués les enroulements des transformateurs et des générateurs, les fils des lignes électriques et le câblage électrique interne.
Référence. Auparavant, jusqu'à la moitié de tout le cuivre produit dans le monde était dépensé en fils électriques, mais aujourd'hui, l'aluminium, plus abordable, sert à ces fins. Et le cuivre lui-même devient le métal non ferreux le plus rare.
Les alliages de cuivre sont également largement utilisés - avec du zinc (laiton), avec de l'étain ou de l'aluminium (bronze), etc.
Exploitation minière
Les minerais de cuivre sont extraits dans 50 pays.
Les principales capacités de production des entreprises minières de cuivre sont concentrées en Amérique du Sud. C'est ici que 41,2% du minerai de cuivre mondial est extrait, 19,8% incombent aux pays asiatiques.
La situation dans la production de cuivre affiné est différente :
| Minerai de cuivre | Cuivre affiné |
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|---|---|---|
| Amérique du Nord | ||
| Amérique du Sud | ||
Source : site people.conomy.ru
La production de cuivre affiné en 2015 est concentrée dans la région asiatique (51,2%). L'Amérique du Sud, leader de l'extraction de minerai de cuivre, représente 14,9 %. Ici, il est inférieur même à l'Europe.
Près de 80% de tout le cuivre a été produit à partir de matières premières primaires, les 20% restants ont été produits à partir de déchets de cuivre. Une forte concentration demeure dans la production mondiale de cuivre - un tiers (34,8 %) en 2015 était représenté par les cinq plus grands producteurs, qui comprennent :
- Codelco (Chili).
- Freeport-McMoRan (États-Unis).
- Glencore (Suisse).
- BHP Billiton (Australie).
- Cuivre du Sud (Mexique).
Pour référence. Wood Mackenzie (Brook Hunt) a publié en 2014 une prévision de la production de cuivre dans le monde jusqu'en 2025.
Wood Mackenzie est un groupe mondial de recherche sur l'énergie, les produits chimiques, les énergies renouvelables, les métaux et les mines, réputé à l'échelle internationale pour la fourniture de données complètes, d'analyses écrites et de conseils. En 2015, la société a été acquise par la société d'analyse américaine et la société d'analyse Verisk Analytics (en.wikipedia.org).
| mille tonnes | mille tonnes |
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|---|---|---|---|
Source : Wood Mackenzie (Brook Hunt)
Selon la société, la production mondiale en 2016 s'élevait à 19,9 millions de tonnes, et sa production a atteint 22,5 millions de tonnes.
Actions
Selon les données de 2014, les Amériques détenaient près de 60 % des réserves mondiales, dont plus de la moitié étaient enregistrées au Chili. Et à l'échelle mondiale, ce pays représente 34% des gisements de ce métal non ferreux.
Riz. 2. Gisements de cuivre dans le monde 2014
Source : site mining-prom.ru
La part de la Fédération de Russie représentait 5% des réserves de cuivre explorées dans le monde (après le Chili, les États-Unis, le Pérou et l'Australie, c'est la 5e place).
Selon les géologues, environ 5 milliards de tonnes de réserves de minerai de cuivre se trouvent au fond des océans.
Industrie du cuivre en Russie
Dans l'Oural et en Sibérie occidentale, non, non, oui, et on trouve les plus anciennes mines de l'âge de pierre. Nos ancêtres y ont travaillé, extrayant des minerais de cuivre parmi d'autres minéraux pour les envahisseurs.
Bien que, selon des sources officielles, les métaux non ferreux n'aient pratiquement pas été extraits en Russie avant le XVIIIe siècle.
Métallurgie non ferreuse de l'Empire russe
L'expérience des premières fonderies de cuivre d'État, apparues dans la période 1638-1640, lorsque des gisements de cuivre ont été découverts sur le fleuve. Kalkarke, a échoué. Il n'y avait pas assez de minerai pour assurer le chargement. Moins de dix ans plus tard, la production a dû être arrêtée et les usines elles-mêmes fermées.
Les réformes de Peter ont donné un nouvel élan au développement de l'industrie minière - il a transféré l'exploration et le traitement des minerais de métaux non ferreux à des mains privées. Le Berg Collegium, créé par l'empereur, servait en quelque sorte de ministère de la géologie (si l'on fait des analogies), décidant qui devait être habilité à rechercher et développer des minerais, et qui ne le devait pas.
De plus, il n'était pas nécessaire de parler de « gisements riches ». Il y avait de petites sources dans la province d'Olonets et Pechora, mais elles manquaient clairement pour les besoins du marché intérieur. Ainsi, le principal fournisseur de métaux non ferreux pour l'Empire russe était l'Europe. Et la position militaro-stratégique de la Russie exigeait autant de fer et de cuivre que possible. On les appelait les métaux de guerre. Les développements dans l'Oural étaient censés corriger la situation.
En 1750, 72 fonderies de "fer" et 29 fonderies de cuivre en Russie produisaient des produits finis. Mais dans les années 1990, deux entreprises des districts de Bogoslovsky et Votsky représentaient l'ensemble de la production de l'Oural.
«Sur le versant ouest de l'Oural, qui était autrefois couvert par toute une série de fonderies de cuivre, une seule usine Yugovsky continue de fonctionner avec une capacité d'environ 40 tonnes de cuivre seulement. Sur tout le versant oriental de l'Oural, du nord des usines Bogoslovsky jusqu'à l'usine Preobrazhensky au sud de l'Oural, les fonderies de cuivre et les mines qui fonctionnaient autrefois sont dispersées, dont une grande partie n'a pas été développée depuis plusieurs décennies "(LB Kafengauz" Evolution de la production industrielle en Russie ").
Riz. 3. Vue de la fonderie de cuivre de Miass dans l'Oural. 1773
Source : site infourok.ru
Et ce n'est qu'à la fin des années 90 qu'un changement dans le développement de l'industrie du cuivre est prévu - un changement qui ne s'est transformé en reprise qu'au début du 20e siècle, faisant de l'industrie du cuivre l'une des industries en développement rapide. Depuis 1906, une croissance vraiment fantastique de la production de cuivre a commencé et, en 7 ans, elle a été multipliée par 3,6.
Et même le déclin, alors que le pays traversait des moments difficiles, des révolutions et des guerres, et il a duré pas moins de 15 ans, n'a pas empêché la Russie soviétique de remporter des succès considérables dans l'industrie du cuivre.
L'actualité de l'industrie du cuivre de la Fédération de Russie
La Russie est un important fournisseur de cuivre et de produits en cuivre sur le marché mondial depuis de nombreuses années. En 2016, 860,1 mille tonnes de cuivre affiné y ont été produites. L'extraction de cuivre s'est élevée à 844,7 milliers de tonnes.
Riz. 4. Extraction de cuivre à ciel ouvert à Gaisky GOK UMMC
Source : site internet
Centres de production de cuivre
La localisation des entreprises dans l'industrie est influencée par certains facteurs:
- matières premières;
- énergie et carburant;
- consommateurs.
Il n'y a pas tellement de métaux sur notre planète dont les volumes de production dépassent ceux du cuivre. Le vingt-neuvième numéro du tableau périodique de Mendeleev occupe une honorable troisième place en termes de niveaux de production, immédiatement après le fer et l'aluminium. Trop d'industries ne seraient pas en difficulté si elles manquaient de métal indispensable dans leurs garde-manger. L'importance du cuivre et du minerai de cuivre peut difficilement être surestimée pour l'électrotechnique, la thermotechnique, la métallurgie, la médecine et même les transports.
Qu'est-ce que le minerai de cuivre
Le minerai de cuivre, comme tout autre, est un conglomérat de substances, de roches, de minéraux, dont la teneur en la substance souhaitée est si élevée qu'elle est considérée comme appropriée pour l'exploitation minière. Il convient de dire qu'en plus du soi-disant Cuprum (le nom latin du cuivre), d'autres éléments utiles sont également extraits de son minerai dans des proportions encore plus faibles. Le cuivre lui-même commence à être extrait dans les minerais, dans lesquels sa quantité dépasse 0,5%.
Oui, sous sa forme pure, le cuivre se trouve encore plus souvent dans la nature que le même aluminium, mais ce chiffre représente néanmoins environ un pour cent des réserves mondiales, car l'exploitation minière est toujours réalisée à partir de minerais. Les groupes de minerais suivants se distinguent selon les lieux de formation et de composition: carbonate, pyrite, cuivre-nickel, cuivre-porphyre (hydrothermal), skarn, stratiforme.
Différences de saturation
Il existe de nombreuses variantes de composés de cuivre avec d'autres substances dans les minerais, environ deux cents et demi. Nous considérerons les plus populaires et les plus saturés :
- Bornite. Le plus souvent il appartient au groupe hydrothermal des minerais, il peut contenir environ 65% de Cuprum dans sa composition. Chim. formule - Cu 5 FeS 4;
- Kovelin. Également membre du groupe hydrothermal, jusqu'à 64% de cuivre. Formule - CuS ;
- Chalcopyrite. groupe hydrothermal. La saturation en cuivre est de 30 %. Le minerai le plus populaire représente 50% de tous les gisements. Formule - CuFeS 2 ;
- Halkozine. Le leader en termes de saturation. 79,8% métal rouge. Tout le même groupe hydrothermal. Formule - Cu 2 S.
Méthodes d'extraction du minerai de cuivre
Il existe deux méthodes d'exploitation minière - la mine et l'ouverture. C'est tout ce dont la technologie moderne peut se vanter lors de l'extraction des minerais. La méthode ouverte est utilisée dans les cas où le gisement de cuivre n'est pas situé très profondément sous terre (environ 400 à 500 mètres). Pour commencer, une couche de stériles est retirée, puis le processus d'extraction proprement dit commence, pour faciliter l'utilisation des explosions dirigées.
Dans le cas de la méthode de la mine, comme son nom l'indique, ils traversent la mine. La profondeur atteint parfois un kilomètre. Les mines sont équipées d'élévateurs pour le transport du matériel et des travailleurs, ainsi que pour le transport du minerai résultant vers le haut. Des foreuses cloutées, mordant dans la roche, extraient le minerai nécessaire à la production des mines.
Traitement du minerai obtenu
À ce jour, il existe 3 façons de traiter le minerai de cuivre résultant. Pyrométallurgie, hydrométallurgie et électrolyse.
La méthode pyrométallurgique est la plus populaire. La chalcopyrite la plus courante est prise comme "matériau de travail".
Au tout début, l'enrichissement est effectué. Pour cela, la méthode de cuisson oxydante est utilisée. Cette méthode est très appropriée pour la chalcopyrite, car elle est principalement conçue pour les minerais à forte concentration en soufre. Avec cette technologie, le minerai est chauffé à des températures élevées (parfois jusqu'à 8 000 degrés Celsius), au cours desquelles le soufre et l'oxygène interagissent, après quoi près de la moitié du soufre s'évapore. De plus, le minerai est encore plus chauffé dans des fours à cuve ou à réverbère. Nous parlons déjà de 1,4 à 1,5 mille degrés.
Parfois, le cuivre, en tant que matériau de couleur similaire, est utilisé pour fabriquer de faux bijoux. Afin d'éviter les contrefaçons, sachez que le cuivre s'assombrit avec le temps et qu'une odeur métallique reste dans l'eau après.
En sortie, après exposition à de telles températures, on obtient un alliage de sulfures de cuivre et de fer - matte. L'alliage est soufflé par des convecteurs, grâce auxquels le fer et le soufre sont à nouveau oxydés, s'échappant quelque part et quelque part - se déposant sous forme de laitier. Le produit devient 91% cuivre blister.
Afin d'atteindre presque la teneur en cuivre standard de l'alliage, une technologie d'affinage au feu est utilisée. Une solution acidifiée de CuSO 4 est également utilisée avec lui. Après ces manipulations, qui, soit dit en passant, s'appellent l'affinage électrolytique du cuivre, nous obtenons «entre nos mains» du cuivre réellement «pur», avec une concentration de 99,9%.
Extraction de cuivre dans le monde
Le Chili occupe la première place tant en termes de réserves de cuivre que de sa production sur la planète Terre. Un tiers des réserves mondiales sont concentrées ici. Le cuivre est extrait du gisement de Chuquicamata depuis plus de 100 ans. Pendant ce temps, plus de 26 millions de tonnes ont été extraites. Les deuxième et troisième places sont occupées par l'Amérique et la Chine. En termes de quantité de minerai de cuivre en Russie, le pays se classe au cinquième rang mondial avec la Pologne et l'Indonésie. Chaque pays contient 4% des réserves mondiales de ce minéral.
Cuivre et minerai de cuivre en Russie
En Russie, des réserves de minerai de cuivre peuvent être notées dans les gisements de Norilsk, Oktyabrskoye, Tapakhninskoye. Ils contiennent environ 60% de toutes les réserves de cuivre du pays. La mine d'Udokan récemment découverte (région de Chita) peut fournir du minerai au pays pendant environ 30 ans. Mais jusqu'à présent, aucun travail n'a été effectué à cet endroit, car il est situé dans un lieu avec un échangeur de transport rudimentaire.
L'utilisation du cuivre
Il est plus facile d'indiquer les zones où le cuivre n'est pas utilisé que de couvrir tous les domaines de son utilisation. En effet, même dans le corps humain on a besoin d'une dose quotidienne de cuivre (environ 0,9 mg par jour).
En raison de sa faible résistivité, le Cuprum est utilisé pour la production de fils, câbles, bobines électriques, transformateurs et autres équipements électriques.
En raison de sa conductivité thermique élevée, le cuivre est à son tour impliqué dans la conception d'éléments de systèmes de refroidissement, de chauffage et de climatisation.
Dans un domaine du transport, à savoir les pipelines, les tuyaux en cuivre sans soudure sont devenus un conteneur idéal pour transporter à la fois l'eau et le gaz à travers eux.
Les bijoutiers utilisent un alliage d'or et de cuivre pour renforcer le premier. Étant donné que l'or, en soi, est un métal très mou, et les produits sans mélange de cuivre seraient extrêmement sensibles à la déformation.
Dans le cadre de l'identification des propriétés bactéricides du cuivre, il a à l'avenir une chance d'être largement utilisé en médecine, à la fois pour la fabrication d'outils et de surfaces de travail, et pour le matériau des poignées de porte ordinaires.
Le cuivre, activement utilisé dans presque toutes les industries, est extrait de divers minerais, dont le plus courant est la bornite. La popularité de ce minerai de cuivre s'explique non seulement par la forte teneur en cuivre dans sa composition, mais aussi par les importantes réserves de bornite dans les entrailles de notre planète.
Gisements de minerais de cuivre
Les minerais de cuivre sont une accumulation de minéraux qui, en plus du cuivre, contiennent d'autres éléments qui forment leurs propriétés, notamment le nickel. La catégorie des minerais de cuivre comprend les types de minerais dans lesquels ce métal contient une quantité telle qu'il est économiquement possible de l'extraire par des méthodes industrielles. Ces conditions sont remplies par des minerais dont la teneur en cuivre est comprise entre 0,5 et 1%. Notre planète dispose d'une réserve de ressources cuprifères, dont la majeure partie (90%) sont des minerais de cuivre-nickel.
La plupart des réserves de minerai de cuivre en Russie sont situées en Sibérie orientale, sur la péninsule de Kola, dans la région de l'Oural. Le Chili figure sur la liste des leaders en termes de réserves totales de ces minerais, et des gisements sont également en cours de développement dans les pays suivants : États-Unis (minerais de porphyre), Kazakhstan, Zambie, Pologne, Canada, Arménie, Zaïre, Pérou (minerais de porphyre) , Congo, Ouzbékistan. Les experts ont calculé que les grands gisements de cuivre de tous les pays contiennent environ 680 millions de tonnes au total. Naturellement, la question de savoir comment le cuivre est extrait dans différents pays doit être considérée séparément.
Tous les gisements de minerais de cuivre sont divisés en plusieurs catégories qui diffèrent par leurs caractéristiques génétiques et géologiques industrielles:
- groupe stratiforme représenté par des schistes cuprifères et des grès ;
- les minerais de type pyrite, qui comprennent le cuivre natif et la gangue ;
- hydrothermale, notamment les minerais appelés cuivre porphyrique ;
- ignés, qui sont représentés par les minerais les plus courants du type cuivre-nickel;
- minerais de type skarn;
- carbonate, représenté par des minerais de type fer-cuivre et carbonatite.
En Russie, elle est réalisée principalement dans des gisements de type schiste et sable, dans lesquels le minerai est contenu sous des formes de pyrite de cuivre, de cuivre-nickel et de cuivre-porphyre.
Composés naturels à teneur en cuivre
Le cuivre pur, qui en est la pépite, est présent dans la nature en très petite quantité. Fondamentalement, le cuivre est présent dans la nature sous la forme de divers composés, dont les plus courants sont les suivants.
- La bornite est un minéral qui tire son nom en l'honneur du scientifique tchèque I. Born. Il s'agit d'un minerai sulfuré dont la composition chimique est caractérisée par sa formule - Cu5FeS4. La bornite a d'autres noms : pyrite hétéroclite, violet cuivré. Dans la nature, ce minerai se présente sous deux types polymorphes: tétragonal-scalénoédrique à basse température (température inférieure à 228 degrés) et cubique-hexaoctaédrique à haute température (plus de 228 degrés). Ce minéral peut avoir différents types et selon son origine. Ainsi, la bornite exogène est un sulfure précoce secondaire, très instable et facilement détruit par les intempéries. Le deuxième type - la bornite endogène - se caractérise par la variabilité de la composition chimique, qui peut contenir de la chalcocite, de la galène, de la sphalérite, de la pyrite et de la chalcopyrite. Théoriquement, les minéraux de ces types peuvent inclure dans leur composition à partir de 25,5 % de soufre, plus de 11,2 % de fer et plus de 63,3 % de cuivre, mais en pratique cette teneur de ces éléments n'est jamais maintenue.
- La chalcopyrite est un minéral dont la composition chimique est caractérisée par la formule CuFeS2. La chalcopyrite, d'origine hydrothermale, était autrefois appelée pyrite de cuivre. Avec la sphalérite et la galène, elle entre dans la catégorie des minerais polymétalliques. Ce minéral, qui, en plus du cuivre, contient du fer et du soufre dans sa composition, est formé à la suite de processus métamorphiques et peut être présent dans deux types de minerais de cuivre : type métasomatique de contact (skarns) et métasomatique de montagne (greisens) .
- La chalkozine est un minerai sulfuré dont la composition chimique est caractérisée par la formule Cu2S. Ce minerai contient dans sa composition une quantité importante de cuivre (79,8%) et de soufre (20,2%). Ce minerai est souvent appelé "éclat de cuivre" car sa surface ressemble à un métal brillant allant du gris plomb au noir absolu. Dans les minerais cuprifères, la chalcocite apparaît sous forme d'inclusions denses ou à grains fins.
Dans la nature, il existe aussi des minéraux plus rares qui contiennent du cuivre dans leur composition.
- La cuprite (Cu2O), qui appartient aux minéraux du groupe des oxydes, peut souvent être trouvée dans des endroits où il y a de la malachite et du cuivre natif.
- Covellin est une roche sulfurée formée métasomatiquement. Pour la première fois, ce minéral, dont la teneur en cuivre est de 66,5%, a été découvert au début du siècle avant-dernier dans les environs du Vésuve. Aujourd'hui, la covelline est activement exploitée dans des gisements situés dans des pays tels que les États-Unis, la Serbie, l'Italie et le Chili.
- La malachite est un minéral bien connu de tous comme pierre ornementale. Tout le monde a sûrement vu des produits de ce magnifique minéral sur la photo ou même les possède. La malachite, très populaire en Russie, est du vert de cuivre carbonique ou du dihydrocoxcarbonate de cuivre, qui appartient à la catégorie des minerais polymétalliques contenant du cuivre. La malachite trouvée indique qu'il existe à proximité des gisements d'autres minéraux contenant du cuivre. Dans notre pays, un important gisement de ce minéral est situé dans la région de Nizhny Tagil, il était auparavant exploité dans l'Oural, mais maintenant ses réserves y sont considérablement épuisées et ne sont pas développées.
- L'azurite est un minéral que l'on appelle aussi "bleu cuivré" en raison de sa couleur bleue. Il se caractérise par une dureté de 3,5-4 unités, ses principaux gisements sont développés au Maroc, en Namibie, au Congo, en Angleterre, en Australie, en France et en Grèce. L'azurite fusionne souvent avec la malachite et se produit dans des endroits où se trouvent à proximité des gisements de minerais cuprifères de type sulfure.
Technologies de production de cuivre
Pour extraire le cuivre des minéraux et minerais dont nous avons parlé plus haut, trois technologies sont utilisées dans l'industrie moderne : l'hydrométallurgie, la pyrométallurgie et l'électrolyse. La technique d'enrichissement pyrométallurgique du cuivre, qui est la plus courante, utilise la chalcopyrite comme matière première. Cette technologie implique la mise en œuvre de plusieurs opérations séquentielles. Lors de la première étape, l'enrichissement du minerai de cuivre est effectué, pour lequel une torréfaction ou une flottation oxydative est utilisée.
La méthode de flottation est basée sur le fait que les stériles et leurs parties, qui contiennent du cuivre, sont mouillés différemment. Lorsque toute la masse rocheuse est placée dans un bain avec une composition liquide dans laquelle se forment des bulles d'air, la partie de celle-ci qui contient des éléments minéraux dans sa composition est transportée par ces bulles vers la surface, en s'y collant. En conséquence, un concentré est collecté à la surface du bain - cuivre blister, dans lequel ce métal contient de 10 à 35%. C'est à partir d'un tel concentré pulvérulent que le reste se produit.
La torréfaction oxydative est quelque peu différente, à l'aide de laquelle les minerais de cuivre contenant une quantité importante de soufre sont enrichis. Cette technologie consiste à chauffer le minerai à une température de 700 à 8 000, à la suite de quoi les sulfures sont oxydés et la teneur en soufre du minerai de cuivre est réduite de près de deux fois. Après une telle torréfaction, le minerai enrichi est fondu dans des fours à réverbère ou à cuve à une température de 14500, ce qui permet d'obtenir de la matte - un alliage composé de sulfures de cuivre et de fer.
Les métaux qui appartiennent au sous-groupe du cuivre se distinguent par une faible activité chimique, c'est pourquoi ils se trouvent sous forme de composés chimiques, ainsi que de pépites. Il y a plusieurs siècles, le cuivre ne se trouvait que sous forme de composés soufrés - chalcopyrite et chalcocite. Et tout cela parce que le cuivre a une forte affinité chimique pour le soufre. La plupart des minerais primaires contiennent du cuivre sous forme de sulfure - CuS.
Au fil du temps, en particulier dans des conditions d'activité volcanique, sous l'action d'une grande quantité d'oxygène, les sulfures de cuivre sont devenus des oxydes. Des pépites de cuivre se sont formées dans la nature lors d'un fort chauffage du minerai de soufre oxydé. Par exemple, si des minéraux de cuivre oxydés et des minerais sulfureux étaient déposés sous une épaisse couche de roche, ils étaient chauffés par des catastrophes naturelles et la chaleur terrestre. Des volumes colossaux de cuivre étaient fondus dans ces "ateliers métallurgiques" naturels. Une pépite pesant 420 tonnes a été découverte en Amérique du Nord. Cependant, c'est une rareté, le cuivre natif sur la planète est d'environ 1%.
Gisements mondiaux de cuivre
Beaucoup de cuivre, comme d'autres minéraux, se trouve au fond des océans. Au fond se trouvent des grappes de pierres rondes, qui contiennent environ 0,5 % de cuivre. Selon l'analyse des géologues, les réserves de minerai de cuivre dans l'océan atteignent 5 milliards de tonnes.
Il existe près de 250 minerais de cuivre, mais seulement 20 d'entre eux sont utilisés dans l'industrie. Les principaux minerais de cuivre comprennent :
- chalcosine - Cu 2 S, qui contient 79,8% de cuivre
- chalcopyrite - CuFeS 2, dans laquelle 30% de cuivre est présent. Ce minerai représente près de 50 % de tous les gisements de cuivre.
- bornite - Cu 5 FeS 4, contient de 52 à 65% de cuivre
- covelline - CuS, contient 64% de cuivre.
Selon les paramètres génétiques et géologiques industriels, les gisements de cuivre sont:
- stratiforme, qui comprend des schistes cuprifères et des grès
- pyrites. Ce groupe comprend le cuivre natif et filonien.
- hydrothermale
- ignés, y compris les minerais les plus courants de type cuivre-nickel
- carbonate. Ce groupe comprend les minerais de fer-cuivre et de carbonatite.
Réserves de cuivre dans le monde
La plus grande quantité de cuivre, environ 65 %, se trouve en Amérique du Nord et du Sud. Les États européens ont 15% des ressources, asiatiques - 11%, africains - 4,5%.
Le Chili possède les plus grandes réserves prouvées de cuivre. Près de 20% des réserves mondiales s'y trouvent. Et aux États-Unis - 12,7%. En plus de ces pays, il y a beaucoup de cuivre en Pologne, en Indonésie, en Iran, au Kazakhstan, en Chine, en Ouzbékistan, aux Philippines, ainsi qu'au Zaïre, en Zambie, au Brésil, au Canada, au Mexique, au Panama, au Pérou et en Australie. Dans chacun de ces États, selon les experts, il y a environ 10 millions de tonnes.
Extraction de minerai de cuivre
En raison de la faible teneur en cuivre du minerai, son extraction est associée au traitement de gros volumes de roches. Pour fondre 1 tonne de cuivre, plus de 200 tonnes de minerai doivent être traitées.
Méthodes d'extraction du cuivre :
- voie ouverte. Si les gisements de minerai sont proches de la surface de la terre, ils sont développés de cette manière, la profondeur de la fosse à ciel ouvert est de 150 à 300 m. La méthode se caractérise par des pertes plus faibles
- voie souterraine. Avec cette méthode, le minerai est extrait à une profondeur de 500 m, et parfois de 800 à 1000 m.
Il existe cinq systèmes technologiques pour le développement sur le terrain :
- à l'aide d'équipements automoteurs. Cette technologie est largement utilisée
- par des mécanismes vibrants à action continue
- à l'aide d'un marque-page durcissant de l'espace miné. Dans ce cas, une excavation continue de réserves de gisements puissants se produit avec le moins de pertes. Avec l'utilisation de tels systèmes, les pertes sont réduites de 3 à 4 fois
- méthode d'extraction du minerai en couches horizontales. Lors du remplissage du goaf (dans les mines souterraines) avec des composés durcissants, on utilise des tuyaux revêtus de caoutchouc ou de basalte, dont la durée de vie est 50 à 100 fois plus longue que celle des tuyaux en acier.
- Technologie à flux cyclique pour la mise en œuvre des opérations minières.
Centres de production de cuivre
Des centres de production pour l'extraction du cuivre sont présents dans différentes régions de Russie. Le Kazakhstan possède les gisements de minerai les plus riches. Il existe également des gisements dans l'Oural. Selon les dernières données, la Russie occupe la première place mondiale dans l'extraction du minerai de cuivre.
Des entreprises de cuivre sont construites à proximité des mines. Le facteur matière première est un élément déterminant, du fait de la faible teneur en concentrés de la charge. Il existe 11 complexes de cuivre sur le territoire de l'Oural, produisant 43% du cuivre du pays. En plus de ses propres matières premières, la production utilise également des importations du Kazakhstan. Il existe également des usines d'élimination des déchets. Par exemple, les gaz sulfureux, en tant que sous-produit de l'extraction du cuivre, sont utilisés pour créer de l'acide sulfurique, à partir duquel des engrais sont ensuite fabriqués.
Ural Mining and Metallurgical Company (UMMC) est l'un des plus grands holdings métallurgiques, qui réunit plus de 40 entreprises de diverses industries. La base de l'entreprise est une chaîne technologique fermée de production de cuivre : de l'extraction des matières premières à la production de produits finis à base de cuivre et de ses alliages. L'UMMC représente 43,4 % du cuivre russe (1,8 % du volume mondial). En outre, l'entreprise occupe une position de force sur le marché du zinc, du plomb et des métaux précieux.
1.
Le siège social de l'UMMC est situé à Verkhnyaya Pyshma, non loin d'Ekaterinbourg.
2.
L'usine Uralelectromed est également située ici, à partir de laquelle la création de la holding a commencé.
La production de cuivre commence par l'extraction des matières premières. Cela est fait par 9 entreprises du complexe de ressources minérales de la société. Chacun des gisements a ses propres caractéristiques - d'un côté, la teneur en cuivre du minerai peut être de 1,5% et de l'autre jusqu'à 2,5%.
3. Gaisky GOK (usine d'extraction et de traitement)
La plus grande entreprise du complexe de matières premières. Situé dans la ville de Guy, région d'Orenbourg. Plus de 70 % des réserves de cuivre de la région y sont concentrées.
4.
Le minerai est extrait ici à la fois dans une mine à ciel ouvert et dans une mine souterraine.
5. La profondeur maximale des horizons inférieurs de production sera de 1310 mètres.
C'est l'une des rares entreprises en Russie qui exploite le cuivre à une si grande profondeur.
6. Complexe de tunnel de forage.
7. La société extrait chaque année environ 8 millions de tonnes de minerai et produit 550 000 tonnes de concentré de cuivre (plus de 90 000 tonnes de cuivre).
8. Tous les minerais extraits sont traités dans la propre usine de traitement de l'usine.
Pour enrichir le minerai, il faut séparer les minéraux de gangue des minéraux de valeur, puis séparer les minéraux de cuivre et de zinc, et, si nécessaire, le plomb, si sa teneur dans le minerai est suffisamment élevée.
9.
Les concentrés sont produits à partir du minerai extrait à l'usine de traitement. Le concentré de cuivre est envoyé aux fonderies de cuivre, en particulier à l'usine de cuivre et de soufre de Mednogorsk et à la fonderie de cuivre de Sredneuralsk à Revda, et le concentré de zinc à l'usine de zinc de Chelyabinsk et à Electrozinc à Vladikavkaz.
10.
Mine nord de cuivre-zinc d'OAO Svyatogor. Il est situé au nord de la région de Sverdlovsk.
11.
Ici, le minerai de cuivre-zinc est extrait, qui, après traitement au complexe de concassage et de criblage, est transporté à l'usine de traitement de Svyatogora située dans la ville de Krasnouralsk.
12.
En mars 2014, l'exploitation à ciel ouvert du gisement Tarnierskoye a été achevée.
Maintenant, l'entreprise développe le champ Shemurskoye et commence à développer le champ Novo-Shemurskoye.
13.
En raison de l'inaccessibilité de la mine, l'exploitation minière ici est effectuée par rotation.
14. Uchalinsky GOK.
Situé dans la République du Bachkortostan. L'entreprise est le plus grand producteur de concentré de zinc en Russie.
15. Succursale Sibay d'Uchalinsky GOK.
La carrière de Sibai est la carrière la plus profonde de Russie et la deuxième plus profonde du monde. Sa profondeur était de 504 mètres et son diamètre de plus de deux kilomètres.
16.
Maintenant, la production principale est réalisée par la méthode de la mine.
17.
Pour la sécurité à la mine, la télécommande du LHD (Loading and Dumping Machine) est utilisée.
18.
Les concentrés de cuivre et de zinc produits au GOK Uchalinsky sont ensuite fournis à la fonderie de cuivre Sredneuralsky, Svyatogor, Electrozinc, usine de zinc Chelyabinsk.
19. "Cuivre bachkir".
L'entreprise développe le gisement de Yubileinoye et se spécialise dans l'extraction et le traitement des minerais cuprifères. Le concentré de cuivre est envoyé à la fonderie de cuivre de Sredneuralsk, le concentré de zinc à l'usine de zinc de Tcheliabinsk.
20.
À l'heure actuelle, l'exploitation à ciel ouvert du gisement de Yubileinoye est en cours d'achèvement, dans le cadre de cela, l'entreprise construit une mine souterraine.
21.
Les réserves de la mine souterraine sont estimées par des experts à environ 100 millions de tonnes, ce qui fournira à l'entreprise du travail pendant plus de 30 ans.
22. L'usine d'enrichissement de Khaibullinskaya dispose d'équipements modernes provenant du Japon, d'Australie, d'Afrique du Sud, d'Italie, de Finlande et d'Allemagne.
L'enrichissement permet d'obtenir un concentré de cuivre avec une teneur en cuivre allant jusqu'à 20 %, soit près de 13 fois plus élevée que dans le minerai. Le degré d'enrichissement en zinc est encore plus élevé - 35 fois ou plus, tandis que la fraction massique de zinc dans le concentré de zinc atteint 50 à 52%.
23. Buribaevsky GOK.
L'usine est engagée dans l'extraction et l'enrichissement du minerai de cuivre, qui est envoyé à l'usine de cuivre et de soufre de Mednogorsk. En juillet 2015, le puits Yuzhny d'une profondeur de 492 mètres a été lancé à l'usine d'extraction et de traitement avec la livraison du premier wagon de masse rocheuse. Le premier minerai du puits sera extrait à la mi-2016. La construction de la nouvelle installation augmentera la durée de vie du projet de l'entreprise jusqu'en 2030.
24. "Cuivre safien".
L'entreprise développe le gisement de cuivre-pyrite de Safyanovsky, situé dans la région de Sverdlovsk et occupant environ 3% de la production panrusse de minerais contenant du cuivre.
25. Sur toute la période d'exploitation de la fosse à ciel ouvert, 17,8 millions de tonnes de minerai ont été extraites et plus de 39,7 millions de m3 d'opérations de décapage ont été réalisées.
À ce jour, sa profondeur est de 185 mètres (à l'avenir, elle passera à 265 mètres).
26. À l'heure actuelle, l'exploitation à ciel ouvert du gisement Safyanovskoye est en cours d'achèvement et l'entreprise passe à l'extraction souterraine du minerai.
27.
En décembre 2014, le premier complexe de démarrage de la mine souterraine a été mis en service et les premières tonnes de minerai ont été extraites.
28.
Il est supposé que l'extraction du minerai des horizons profonds du gisement de Safyanovskoye se poursuivra pendant au moins 25 ans.
29.
Le minerai extrait est envoyé pour un traitement ultérieur à l'usine de traitement "Svyatogora", une entreprise métallurgique située dans la région de Sverdlovsk.
30. Usine d'extraction et de traitement d'Urupsky.
Effectue l'extraction et l'enrichissement du minerai de pyrite de cuivre dans les contreforts du Caucase du Nord.
31.
Actuellement, le minerai est extrait à une profondeur de 523 mètres.
32.
Le principal produit de l'entreprise est le concentré de cuivre, en plus du cuivre, de l'or et de l'argent sont également extraits.
33. "Sibérie-Polymétaux".
L'entreprise est située dans la ville de Rubtsovsk, dans le territoire de l'Altaï. Les principaux produits sont des concentrés de cuivre et de zinc, qui sont fournis à la fonderie de cuivre de Sredneuralsky et à l'usine de zinc de Tcheliabinsk.
34.
Sibir-Polymetals a été créée en 1998 dans le but de relancer l'extraction de minerais polymétalliques dans le territoire de l'Altaï.
36.
La présence des usines de concentration Rubtsovskaya et Zarechenskaya dans l'entreprise permet de disposer d'un cycle technologique complet pour le traitement du minerai extrait.
Production de cuivre sous blister.
Le cuivre blister est obtenu en fondant un concentré de cuivre et en séparant les scories. La teneur en métal du cuivre blister est de 98 à 99 %.
37. JSC "Sviatogor"
L'entreprise d'un cycle technologique complet pour la production de cuivre blister, située dans la région de Sverdlovsk. Les minerais de cuivre et de cuivre-zinc des gisements du Groupe du Nord sont traités à l'usine de traitement, qui produit 3 types de concentrés - cuivre, fer et zinc. Le concentré de cuivre est fourni pour un traitement ultérieur à sa propre production métallurgique, le concentré de zinc est envoyé à l'usine d'Electrozinc et à l'usine de zinc de Tcheliabinsk, et le concentré de fer est expédié aux entreprises de métallurgie ferreuse.
38.
Le principal site de production de Svyatogora est l'atelier métallurgique. De là, le cuivre blister est envoyé pour un traitement ultérieur à Uralelectromed.
39. Usine de cuivre-soufre de Mednogorsk.
L'entreprise formant la ville de la ville de Mednogorsk dans la région d'Orenbourg, spécialisée dans la production de cuivre blister.
40.
Les installations de production de MMSK comprennent une fonderie de cuivre, une usine de briquettes, un atelier d'acide sulfurique, un atelier de traitement des poussières et un certain nombre d'unités auxiliaires.
42.
Au cours de ses 75 ans d'histoire, l'entreprise a produit plus de 1,5 million de tonnes de cuivre blister.
43. Fonderie de cuivre de Sredneuralsk (SUMZ)
La plus grande entreprise de production de cuivre blister de l'UMMC, située dans la ville de Revda (région de Sverdlovsk). Les capacités de l'usine sont conçues pour produire environ 150 000 tonnes de cuivre blister, qui est ensuite envoyé pour un traitement ultérieur à Uralelectromed.
44.
La date de fondation de l'usine est le 25 juin 1940. À ce jour, SUMZ a déjà fondu plus de 6 millions de tonnes de cuivre blister.
45.
Après l'achèvement d'une reconstruction à grande échelle, le degré d'utilisation des gaz de dégagement, y compris les convertisseurs, a atteint 99,7 %. Les consommateurs des produits SUMZ sont les plus grandes entreprises métallurgiques, chimiques, minières et de traitement en Russie, à l'étranger proche et lointain.
46. "Électrozinc".
L'une des plus anciennes entreprises d'Ossétie du Nord, située dans la ville de Vladikavkaz.
47.
La date de fondation de l'usine est le 4 novembre 1904, lorsque le premier zinc métallique russe a été obtenu dans l'entreprise.
48.
Les principaux produits de l'entreprise sont le zinc raffiné (avec une teneur de 99,9%), ainsi que le plomb, qui est obtenu à partir de déchets de fonderie de cuivre.
Le cuivre blister est toujours affiné pour éliminer les impuretés, ainsi que pour extraire l'or, l'argent, etc. La purification est effectuée par le feu et l'affinage électrolytique.
49. Uralélectroméd.
La société mère d'UMMC, située dans la ville de Verkhnyaya Pyshma, région de Sverdlovsk.
50.
L'entreprise produit chaque année plus de 380 000 tonnes de cuivre raffiné - le plus en Russie !
52. L'entreprise fournit ses produits à des partenaires de 15 pays d'Europe, d'Amérique du Nord et du Sud et d'Asie du Sud-Est.
53.
En plus du cuivre, l'entreprise produit de l'or et de l'argent. Uralelectromed est devenue la première entreprise de cuivre au monde à figurer sur la liste Good Delivery des producteurs mondiaux reconnus de métaux précieux par la London Precious Metals Market Association.
54.
L'or est produit à l'aide de la technologie hydrochimique en dissolvant des produits d'or dans "l'eau régale" (un mélange d'acide chlorhydrique et nitrique) et en précipitant ensuite à partir de solutions. Lorsque le précipité est fondu, des lingots d'or sont obtenus.
55. Branche "Production de polymétaux" OJSC "Uralelectromed".
Situé dans la ville de Kirovgrad, région de Sverdlovsk. L'entreprise est spécialisée dans la production de cuivre blister et d'oxyde de zinc.
56.
Les principaux consommateurs sont JSC "Uralelectromed" (blister cuivre) et JSC "Electrozinc" (oxyde de zinc).
Travail des métaux.
L'UMMC-OCM a été créée pour gérer les entreprises de transformation des métaux non ferreux. Leurs produits sont utilisés dans l'automobile, l'ingénierie mécanique et l'ingénierie électrique.
57.
Usine de traitement des métaux non ferreux de Kirov (OTsM).
58.
La production est organisée selon le principe d'un cycle métallurgique fermé depuis la coulée jusqu'à la production de produits plats et ronds. L'entreprise exporte des produits laminés aux États-Unis, en Europe occidentale, en Asie du Sud-Est et dans les pays voisins.
59.
Les pièces olympiques de Sotchi et les roupies indiennes ont été fabriquées à partir du ruban de pièces de l'usine Kirov OCM. L'épaisseur de la feuille la plus fine produite dans l'entreprise est de 25 microns. Ce qui est trois fois plus fin qu'un cheveu humain.
60. Usine OCM de Kolchuginsky.
Située dans la région de Vladimir, elle produit plus de 20 000 tailles standard de produits sous forme de tubes, barres et profilés à partir de 72 nuances d'alliages.
61.
En termes de variété de produits finis, l'entreprise est le seul fabricant universel de produits laminés dans la CEI.
62.
L'usine de Kolchugino fabrique également les fameux porte-gobelets que chacun de nous a vus dans les trains longue distance.
63. Usine de tuyaux en cuivre.
Il est situé près de la ville de Maidanpek en République de Serbie. Spécialisée dans la production de tuyaux en cuivre pour les systèmes d'alimentation en eau, de chauffage, de refroidissement et de climatisation.
64.
L'usine exporte plus de 80 % de ses produits. Les tubes en cuivre sont présentés sur les marchés de la Grande-Bretagne, de l'Allemagne, de l'Italie, de la France, du Canada, des Pays-Bas, de la Roumanie, de la Bulgarie, de la Grèce, de l'Ukraine, d'Israël et des pays de l'ex-Yougoslavie.
65. Radiateur d'Orenbourg.
L'usine est à juste titre l'un des leaders parmi les entreprises produisant des produits pour l'ingénierie mécanique. Parmi les consommateurs du "radiateur d'Orenbourg", il y a plus de 20 usines en Russie, ainsi que des entreprises étrangères des États-Unis, du Kazakhstan et de Biélorussie.
Un grand merci au service des relations publiques de l'UMMC, à savoir,
Belimov Viktor Nikolaevich, Melchakov Oleg Andreevich et Voloshina Ekaterina Sergeevna pour l'excellente organisation de la photographie !
