Minereurile de cupru sunt formațiuni minerale naturale care conțin cupru în astfel de compuși și concentrații la care utilizarea lor industrială este posibilă din punct de vedere tehnic și fezabilă din punct de vedere economic.
| Nume | Formulă | % cupru |
|---|---|---|
| calcopirită | CuFeS 2 | 34.5 |
| calcozină | Cu 2 S | 79,8 |
| covelline | CuS | 66,5 |
| bornit | 2Cu 2 S•CuS•FeS | 63.3 |
| tetraedrit | Cu 3 SbS 3 + x(Fe,Zn) 6 Sb 2 S 9 | 32-45 |
| malachit | CuCO3 •Cu(OH ) 2 | 57.3 |
| azurit | 2CuCO 3 •Cu(OH) 2 | 55.1 |
| cuprit | Cu2O _ _ | 88,8 |
| crizocola | CuO • SiO2 • 2H2O | 37.9 |
|
Minerale majore care conțin cupru | ||
Minereurile de cupru sunt împărțite în sulfuri, oxid și amestecate. În minereurile primare ale majorității zăcămintelor industriale, cuprul este prezent sub formă de sulfură. În zona de oxidare, este reprezentată de carbonați, silicați, sulfați, oxizi și alți compuși. Sunt cunoscute peste 200 de minerale purtătoare de cupru, acumulări industriale formând cca. 20. Principalele minerale de cupru din minereurile sulfurate, care reprezintă peste 90% din rezervele și producția mondială de cupru: calcopirita (34,5% Cu), bornita (52-65% Cu) și calcocitul (79,8% Cu). În zăcămintele de cupru-nichel, cubanitul (22-24% Cu) se găsește în cantități semnificative, în zăcămintele de cupru nativ - cupru nativ (98-100% Cu). Principalele minerale de cupru din minereurile oxidate sunt: malachitul (57,4% Cu), azurit (55,5% Cu), crisocola (36,1% Cu), brochantita (56,2% Cu), cuprită (88,8% Cu). Mineralele Fe, Mo, W, Pb, Co, As sunt adesea prezente în minereurile de cupru . Există cantități semnificative de Au și Ag, precum și V. Zăcămintele de cupru sunt împărțite în 9 tipuri geologice și industriale (cupru-nichel, fier-nichel în gabrozi , carbonatit, skarn , porfir cupru, cuarț-sulfură, cupru nativ, cupros). gresii si sisturi) cuprinse in 6 grupe genetice (I. Magmatic; II. Carbonatit; III. Skarn; IV. Hidrotermal; V. Pirita; VI. Stratiform). În viitor, zăcămintele de noduli și catâri marini de fier-mangan purtători de cupru, precum și zăcămintele de uraniu-aur-cupru pot lua forma ca un tip geologic și industrial independent. Conținutul mediu de cupru în diferite tipuri de minereuri variază de la 0,3-5%. Cuprul este prezent în minereurile complexe Ni, Co, Pb, Sn, W, Bi, Au. Principalele țări producătoare de la sfârșitul secolului XX - începutul secolului XXI - Chile , SUA , Canada , Zambia , Congo (Brazzaville) , Congo (Kinshasa) , Peru .
Minereurile de cupru porfir ocupă primul loc în ceea ce privește rezervele și producția de cupru (aproximativ 40% din producția mondială de cupru). Valoarea industrială ridicată a acestor minereuri este determinată de dimensiunea mare a corpurilor de minereu, de apariția lor superficială și de distribuția uniformă a metalului. Conținutul de cupru din minereurile de cupru porfir variază de la 0,4 la 1,2%. Mineralele sunt malachit, azurit, cuprit, brochantit, crisocola, calcocit, pirita. Magnetita, sfalerita, bornita, galena și hematitul sunt uneori prezente în minereuri.
În minereurile cu sulfură de cuarț sau filoane , mineralele sunt reprezentate de magnetită, calcopirită și uneori molibdenită, în timp ce mineralele nemetalice sunt reprezentate de calcit, cuarț, sericit și clorit și uneori de barit și fluorit. Aceste minereuri sunt caracterizate printr-un filon, un filon și o textură diseminată. Ele se află la adâncimi de 30-40 m, conținutul de minereuri oxidate nu depășește 5% din toate minereurile de cuarț-sulfură. Minereurile de cuarț-sulfură au o importanță secundară.
Depozitele native de cupru se formează de obicei în zona de oxidare a unor zăcăminte de sulfură de cupru împreună cu mineralele de cupru oxidate - cuprită, malachit și azurit. Cuprul nativ poate apărea și în gresiile cuproase și șisturi.
Minereurile de cupru - pirită se caracterizează printr-o mare varietate de forme, dimensiuni și tipuri de relații între minereu și mineralele roci. Principalul mineral de minereu este pirita , mai sunt calcopirita , sfalerita , uneori pirotita , galena , bornita , calcocitul , arsenopiritul . Minerale nemetalice - sericit, clorit , cuarț , precum și barit , calcit și siderit. După compoziția minerală, minereurile de pirit se împart în cupru și cupru-zinc, minereuri polimetalice și sulfurice. În minereurile sulfuroase, sulful are o importanță primordială; cupru, plumb, zinc - subordonat.
Minereurile stratiforme sunt reprezentate de gresii cuproase și șisturi. Gresiile cuproase și șisturile sunt a doua cea mai mare sursă pentru obținerea cuprului (aproximativ 30% din toate rezervele de cupru) după minereurile de tip cupru-porfir. Principalul mineral de cupru al acestor minereuri este calcocitul, precum și bornitul și calcopirita, uneori există covelin, cuprul nativ. Plumbul, zincul, argintul, cobaltul etc. pot fi prezente ca impurități.
În funcție de caracteristicile texturale, minereurile de cupru sunt împărțite în solide , masive și diseminate .
Minereurile solide de cupru-pirită sulfurate, desigur, mai bogate decât cele diseminate, se caracterizează printr-un conținut ridicat de sulf (până la 90 - 95%), care este reprezentat de pirita în intercreșteri cu sulfuri de cupru și zinc. Raportul dintre cupru, zinc și sulf în minereurile continue de pirit de cupru ajunge la 1:1:20.
Principalele rezerve de cupru sunt concentrate în minereuri diseminate . Cele mai frecvente sunt minereurile de cupru porfir și gresiile cuproase. Minereurile porfirice de cupru conțin de obicei calcopirită și pirita, iar ca componente valoroase însoțitoare, molibden și aur. Gresiile cuproase, de regulă, au un conținut nesemnificativ de pirit, iar mineralele de cupru din ele sunt adesea reprezentate de calcocit și bornit, ceea ce face posibilă obținerea de concentrate cu un conținut ridicat de cupru în timpul îmbogățirii lor. În gresiile cuprifere, argintul este asociat cu calcocitul și, într-o măsură mai mică, cu bornitul.
Depozitele unice au rezerve de peste 5 milioane de tone de cupru (El Teniente, Chuquicamata [1] în Chile etc.), foarte mari - 1-5 milioane de tone, medii - 0,2-1 milioane de tone și mici - mai puțin de 0,2 milioane de tone tone de cupru. Minereurile bogate conțin Cu 2,5-3%, obișnuite - 1-2,5% și sărace - mai puțin de 0,5%.
Dintre zăcămintele comerciale de cupru se remarcă: tipurile magmatice, carbonatite, skarn, plutonogene hidrotermale, vulcanogenice hidrotermale, sulfuri masive și stratiforme.
Depozitele magmatice sunt reprezentate de minereuri sulfurate de cupru-nichel și minereuri complexe de cupru-vanadiu, din care, pe lângă cupru (conținut 1-2%) și nichel, se extrag și cobalt , aur , platină și oligoelemente . Mineralele nemetalice sunt reprezentate în principal de plagioclază și piroxen.
Astfel de zăcăminte includ în Rusia: Pechenga, Allarechenskoye, Monchegorskoye (Peninsula Kola); Talnakh, Oktyabrskoye, Norilsk (Teritoriul Krasnoyarsk); în Finlanda - Pori; Suedia - Cool; Canada - Sudbury, Thompson; SUA - Stillwater și în Africa de Sud - Bushveld, Incizwa.
Grupul zăcămintelor hidrotermale vulcanogene cuprinde manifestări rare ale formațiunilor native de cupru (zăcămintele din Lacul Superior, SUA). Astfel de evenimente sunt cunoscute în Azerbaidjan, Urali, Peninsula Kola, Kazahstan și Muntele Shoria. Depozitele de pirita de cupru și cupru-zinc sunt cunoscute în Urali (Gai, Sibay), în Mugodzhary (Priorskoye), în Caucaz (Urup, Kafan), în Turcia (Ergany), în Cipru (Skursh-Tissa), în Bulgaria ( Radka), Spania (Rio Tinto), Norvegia (Lekkon), Suedia (Boliden), SUA (United Verde), Canada (Kidd Creek), Japonia (Bessie) și altele. Minereurile sunt compuse din sulfuri de fier (80-90%) şi conţinând S până la 40%, Cu 3-5%, Zn 2-4%. Pe parcurs, Cd, Se și Te sunt retrase.
Minereurile de cupru carbonatate sunt foarte rare; pe lângă cupru, conțin magnetit, iar rocile sunt reprezentate de carbonați, olivină și apatită. Un reprezentant al minereurilor de carbonatit este zăcământul Palabor (Africa de Sud). Zacamantul este complex, contine cupru (in medie 0,68%), fier si materii prime fosfatice. Rezervele de cupru sunt estimate la 1,5 milioane de tone.
Depozitele de skarn de cupru sunt complexe, conțin molibden , cobalt , bismut , seleniu , telur , fier , plumb , antimoniu , arsenic , nichel , staniu , wolfram . Mineralele sulfurate din aceste minereuri au incluziuni neuniforme sau sunt asociate cu epidot , cuarț , calcit . Aceste zăcăminte sunt cunoscute în Kazahstan (Sayak), Federația Rusă - în Urali (grupul Turinskaya), în Siberia de Vest (Julia), SUA (Clifton, Bisby), Mexic (Dolores), etc. Conținutul de cupru din ele este ridicat, dar neuniform (1-10%, în medie 1,5-3%). Minereurile, pe lângă cupru, conțin Mo, Au, Hg, Co, Bi, Se, Te.
Dintre zăcămintele hidrotermale plutogenice se remarcă cuprul porfir și depozitele filonoase. Primele includ zăcăminte de acumulări mari de minereuri diseminate în filoane de cupru sau molibden-cupru de tip stocwork în intruzii de porfir. Sunt cunoscuți în Kazahstan (Kounrad), Uzbekistan (Kalmakir), Transcaucasia (Kajaran), în țările din fosta Iugoslavie (Medet, Asarel), Chile (El Teniente), Peru (Tokepala), Panama (Sierra Colorado), SUA ( Bingham Canyon , Morenci, Manuel), Canada (Valley Copper), etc. Conținutul mediu de cupru în minereurile primare este de 0,2-0,7%, în zona de re-îmbogățire crește la 1-1,5%. Pe parcurs se exploatează Mo (0,005-1,05%), Se, Te și Re. Depozitele rezidențiale sunt comune, dar obiectele mari sunt rare. Printre acestea se numără Chatyrkul și Zhaisan (Kazahstan), Rsen și Virli Bryag (Bulgaria), Butte, Magma (SUA), Mataambre și El-Cobre (Cuba). Filoanele de minereu cu o grosime de 0,3-10 m pot fi urmărite la o adâncime de 500-600 m și o lungime de până la 10 km. Conținutul de cupru ajunge la 4-5%. Ca produs secundar, sunt extrase metale nobile și împrăștiate.
Depozitele hidrotermale includ porfir de cupru, depozite de cuarț-sulfură și depozite de cupru nativ.