Зміст
- Мідь - метал, що використовується протягом століть
- Як ми сьогодні використовуємо мідь?
- Старовинні міді
- Які властивості роблять мідь корисною?
- Види мідних родовищ
- Поставка, попит та переробка міді
- Як ми забезпечимо належні запаси міді для майбутнього?
- Глобальна оцінка ресурсів міді
Статуя Свободи: У 1886 році Статуя Свободи представляла найбільше використання міді в одній структурі. Для побудови статуї було розрізано та забито близько 80 тонн мідного листа товщиною приблизно 2,3 міліметра (3/32 дюйма) або приблизно двох американських копійок, розміщених разом. Гарріс.
Мідь - метал, що використовується протягом століть
Мідь була одним з перших металів, що коли-небудь видобувався і використовувався людьми, і він зробив важливий внесок у підтримку та вдосконалення суспільства з самого світанку цивілізації. Мідь вперше була використана в монетах і прикрасах, починаючи приблизно з 8000 р. До н.е., а приблизно в 5500 р. До н.е. мідні знаряддя праці допомогли цивілізації вийти з кам'яної доби. Відкриття того, що мідь, легована оловом, виробляє бронзу, поклала початок доби бронзи приблизно в 3000 р. До н.е.
У Сполучених Штатах фрагмент того, що, як вважають, мідний браслет, був знайдений під похованням корінних американців на прибережній рівнині Грузії в 2017 році. Поховання було кремацією, що сягає приблизно 3500 років тому. У міді містилися мікроелементи, які пов’язували її з геологічними відкладами в районі Великих озер. Ці відкриття говорять про далекий торговий зв'язок між Грузією та регіоном Великих озер, більший відстань, ніж колись було відомо.
Мідь легко розтягується, формується та формується; стійкий до корозії; і ефективно проводить тепло та електрику. Як результат, мідь була важливою для ранніх людей і надалі залишається матеріалом вибору для різноманітних побутових, промислових та високотехнологічних застосувань.
Використання міді: Цей графік показує, як мідь використовувалася в США протягом 2017 року в галузевому секторі. Як приклад: мідь, яка використовується в будівництві будинків, могла бути використана для електропроводки, сантехніки, атмосфероізоляції та багатьох інших індивідуальних видів використання. Дані для цієї діаграми - з підсумків Геологічного обстеження мінеральних товарів США за 2018 рік.
Як ми сьогодні використовуємо мідь?
В даний час мідь використовується в будівництві будівель, виробництві та передачі електроенергії, виробництві електронних виробів, виробництві промислових машин та транспортних засобів. Мідна електропроводка та сантехніка є невід'ємною частиною приладів, систем опалення та охолодження та телекомунікаційних каналів, що використовуються щодня в будинках та на підприємствах. Мідь є важливою складовою частиною двигунів, електропроводки, радіаторів, з'єднувачів, гальм і підшипників, що застосовуються в автомобілях і вантажних автомобілях. Середній автомобіль містить 1,5 кілометра (0,9 милі) мідного дроту, а загальна кількість міді коливається від 20 кілограмів (44 фунта) у малих автомобілях до 45 кілограмів (99 фунтів) у розкішних та гібридних автомобілях.
Римська монета: Мідь була одним з перших металів, використовуваних для виготовлення монет, і така практика почалася приблизно в 8000 р. До н. Монета, показана вище, - римська фоліс із зображенням Констанція І.
Старовинні міді
Як і в стародавні часи, мідь залишається складовою частиною карбування монет, яка використовується в багатьох країнах, але було виявлено багато нових цілей використання. Одне з казанів більш пізнього застосування включає його використання на часто торкаються поверхнях (таких як латунні дверні ручки), де міді антимікробні властивості знижують перенесення мікробів та хвороб. Виробники напівпровідників також почали використовувати мідь для схеми в кремнієвих мікросхемах, що дозволяє мікропроцесорам працювати швидше і витрачати менше енергії. Нещодавно було встановлено, що мідні ротори підвищують ефективність роботи електродвигунів, які є основним споживачем електроенергії.
Мідь у автомобілях: Мідь є важливою складовою частиною двигунів, електропроводки, радіаторів, з'єднувачів, гальм і підшипників, що застосовуються в автомобілях і вантажних автомобілях. Середній автомобіль містить 1,5 кілометра (0,9 милі) мідного дроту, а загальна кількість міді коливається від 20 кілограмів (44 фунта) у малих автомобілях до 45 кілограмів (99 фунтів) у розкішних та гібридних автомобілях.
Які властивості роблять мідь корисною?
Прекрасні легуючі властивості міді зробили її неоціненною в поєднанні з іншими металами, такими як цинк (для утворення латуні), олово (для утворення бронзи) або нікель. Ці сплави мають бажані характеристики і, залежно від їх складу, розроблені для вузькоспеціалізованих застосувань. Наприклад, мідно-нікелевий сплав застосовується до корпусів кораблів, оскільки він не піддається корозії у морській воді та зменшує адгезію морського життя, наприклад, бардаків, тим самим зменшуючи затягування та підвищуючи економію палива. Латунь є більш ковкою і має кращі акустичні властивості, ніж чиста мідь або цинк; отже, він використовується в різних музичних інструментах, включаючи труби, тромбони, дзвони та цимбали.
Мідь в дорогоцінних каменях: Мідь є важливим елементом у ряді дорогоцінних каменів, таких як бірюза, азурит, малахіт та хризоколла. Це надає цим мінералам зелений або блакитний колір і високу питому вагу. Кабошони, показані вище, є одними з багатьох дорогоцінних каменів, видобутих в Арізоні.
Види мідних родовищ
Мідь зустрічається в багатьох формах, але обставини, що контролюють, як, коли і де вона відкладається, дуже мінливі. В результаті у міді виникає багато різних мінералів. Халькопірит - найпоширеніший та економічно значимий мінерал міді.
Дослідження, призначені для кращого розуміння геологічних процесів, які виробляють родовища корисних копалин, включаючи мідні родовища, є важливим компонентом Програми мінеральних ресурсів США. Мідні родовища широко класифікуються на основі того, як формувалися родовища. Родовища міді з порфіру, пов'язані з магматичними вторгненнями, дають приблизно дві третини міді у світі і тому є найважливішим типом родовища міді. Великі поклади міді цього типу є в гірських районах Західної Північної Америки та в Андах Південної Америки.
Ще один важливий тип родовища міді - тип, що міститься в осадових гірських породах - становить приблизно одну четверту частину світових ідентифікованих запасів міді. Ці родовища трапляються в таких районах, як мідний пояс центральної Африки та басейн Зехштайна Східної Європи.
Окремі родовища міді можуть містити сотні мільйонів тонн мідних гірських порід і зазвичай розробляються за допомогою методів видобутку відкритих котлованів. Гірничі роботи, які зазвичай слідують за виявленням руди протягом багатьох років, часто тривають десятиліттями. Хоча для багатьох історичних гірничих робіт не потрібно було вести свою гірничу діяльність таким чином, щоб зменшити їх вплив на навколишнє середовище, діючі федеральні та державні норми вимагають, щоб гірничі операції застосовували екологічно безпечні практики для мінімізації наслідків розвитку корисних копалин на здоров'я людини та екосистеми .
Дослідження мінеральних середовищ USGS допомагають охарактеризувати природні та людські взаємодії між покладами міді та навколишніми водними та наземними екосистемами. Дослідження допомагають визначити природні базові умови до початку видобутку та після закриття шахти. Вчені USGS досліджують кліматичні, геологічні та гідрологічні змінні, щоб краще зрозуміти взаємодію ресурс-середовище.
Видобуток міді в Арізоні: Арізона виробляє більше міді, ніж будь-яка інша держава. Ця коротка історія показує, як Арізонас видобутку міді побудував державу і змінив націю.
Поставка, попит та переробка міді
Світове виробництво (пропозиція) та споживання (попит) міді різко зросло за останні 25 років. Оскільки великі країни, що розвиваються, вийшли на світовий ринок, попит на мінеральні товари, включаючи мідь, збільшився. За останні 20 років андський регіон Південної Америки став світовим найпродуктивнішим регіоном міді. У 2007 році близько 45 відсотків у світі міді вироблялося з гір Анд; США виробили 8 відсотків. Практично вся мідь, що виробляється в США, походить із зменшенням порядку виробництва з Арізони, штату Юта, Нью-Мексико, Невада чи Монтана.
Ризик перебоїв у світовому постачанні міді вважається низьким, оскільки виробництво міді є глобально розповсюдженим і не обмежується однією країною або регіоном. Однак, завдяки його важливості в будівництві та передачі електроенергії, вплив будь-яких перебоїв у подачі міді був би високим.
Мідь - один з найбільш широко перероблених з усіх металів; приблизно третина всієї міді, що споживається у всьому світі, переробляється. Перероблену мідь та її сплави можна переплавляти та використовувати безпосередньо або додатково переробляти на рафіновану мідь, не втрачаючи жодного з хімічних чи фізичних властивостей металів.
Видобуток міді в Арізоні: Арізона виробляє більше міді, ніж будь-яка інша держава. Ця коротка історія показує, як Арізонас видобутку міді побудував державу і змінив націю.
Шахта міді штату Юта: Видно з космосу, мідна шахта Каньйон Бінгем в штаті Юта виробила понад 12 мільйонів тонн порфірової міді. Шахта знаходиться на вершині понад 4 кілометри (2,5 милі) і є глибиною 800 метрів (0,5 милі) і є одним із інженерних чудес світу. Фотографія C.G. Каннінгем, USGS.
Як ми забезпечимо належні запаси міді для майбутнього?
Щоб допомогти передбачити, де можуть знаходитися майбутні ресурси міді, вчені USGS вивчають, як і де відомі ресурси міді зосереджуються в земній корі, і використовують ці знання для оцінки потенціалу для нерозкритих ресурсів міді. Методики оцінки потенціалу мінерально-сировинних ресурсів були розроблені та вдосконалені ДГСУ для підтримки управління федеральними землями та для кращої оцінки доступності мінеральних ресурсів у глобальному контексті.
У 90-х роках США проводили оцінку ресурсів міді в США і дійшли висновку, що майже все так само було знайдено міді, як і раніше. Зокрема, USGS встановив, що було виявлено близько 350 мільйонів тонн міді та підрахували, що близько 290 мільйонів тонн міді залишилися нерозкритими в США.
Витрата міді: Якості міді, які зробили її матеріалом вибору для різноманітних побутових, промислових та високотехнологічних застосувань, призвели до постійного зростання світового споживання міді. Дослідження споживання міді в USGS показують деякі цікаві тенденції за часовий період 1990–2012 років. Споживання міді в країнах, що розвиваються, таких як Китай та Індія, значно зросло, тоді як рівень споживання в Сполучених Штатах незначно впав. До 2002 року США були провідним споживачем міді і щорічно використовували близько 16 відсотків загальної світової рафінованої міді (близько 2,4 млн тонн). У 2002 році Сполучені Штати були вигнані Китаєм як провідний у світі споживач рафінованої міді. Зростаюча економіка в Китаї сприяла вчетливому зростанню щорічного споживання рафінованої міді протягом 12 років з 2000 по 2012 рік. Графік USGS.
Глобальна оцінка ресурсів міді
USGS оцінила нерозкриту мідь у двох видах родовищ, на які припадає близько 80 відсотків світових запасів міді. Родовища міді з порфіру складають близько 60 відсотків у світі міді. У родовищах міді з порфіру мідні рудні мінерали поширюються магматичними вторгненнями. Відкладення міді, що розміщуються в осадах, в яких мідь концентрується в шарах в осадових гірських породах, становить близько 20 відсотків світових ідентифікованих запасів міді. В усьому світі шахти цих двох родовищ виробляють близько 12 мільйонів тонн міді на рік.
У цьому дослідженні розглянуто потенціал для відкритих та прихованих родовищ на відстані 1 кілометра від поверхні порфірних родовищ та до 2,5 кілометрів поверхні для відкладень, що розміщуються на осадах. Для порфірних родовищ було окреслено 175 урочищ; 114 урочищ містять 1 або більше ідентифікованих родовищ. П'ятдесят урочищ було окреслено для осадових мідних родовищ міді; 27 містять 1 або більше ідентифікованих родовищ.
Результати оцінки надаються за типом депозиту для 11 регіонів (таблиця 1). Середній загальний нерозкритий ресурс порфірних родовищ становить 3100 мільйонів тонн, а середній загальний нерозкритий ресурс для родовищ, розміщених на осадах, становить 400 мільйонів тонн, а загальна сума - 3500 мільйонів тонн міді. Діапазон оцінок ресурсів (між 90-м та 10-м процентилами) відображає геологічну невизначеність у процесі оцінки. Приблизно 50 відсотків загальної кількості у світі припадає на Південну Америку, Південну Центральну Азію та Індокитай, а також Північну Америку.
Карта мідного депозиту: Розподіл відомих родовищ міді у 2008 році. Червоний колір позначає мідь, пов'язану з магматичними вторгненнями (родовища міді з порфіру), а синій - позначає мідь, що міститься в осадових породах (поклади міді, що розміщуються в осадах). Карта за допомогою USGS. Збільшити карту.
Південна Америка має найбільші виявлені та нерозкриті ресурси міді (близько 20 відсотків від загальної кількості нерозкритої). У цьому регіоні видобуваються найбільші у світі порфірові родовища. Чилі та Перу - одні з найбільших країн світу з виробництва міді.
Центральна Америка та Кариби у Панамі розміщено два нерозвинених гігантських (> 2 млн. тонн міді) порфірових родовищ міді. Більшість нерозкритих ресурсів знаходиться в поясі, який простягається від Панами до південно-західного Мексики.
Північна Америка розміщені високомінералізовані порфірові мідні урочища, що включають надгігантські (> 25 млн. тонн міді) родовища порфіру на півночі Мексики, західних Сполучених Штатах і на Алясці, а також гігантські родовища на заході Канади. Орієнтовні нерозкриті запаси міді з порфіру приблизно дорівнюють виявленим ресурсам.
Провідні штати, що виробляють мідь в США, - Арізона, Юта, Нью-Мексико, Невада та Монтана. У Сполучених Штатах нерозкриті родовища міді, що розміщуються в осадах, у Мічигані, Монтані та Техасі, за оцінками, містять приблизно втричі більше міді, ніж було виявлено. Відомі два гігантські родовища, в Мічигані та Монтані.
Північно-Східна Азія є відносно малодослідженим, із скромними ідентифікованими ресурсами міді порфіри та лише одним виявленим гігантським родовищем міді з порфіру. Однак середні нерозкриті ресурси оцінюються досить великими. Цей регіон має найбільше співвідношення нерозкритих до визначених ресурсів у дослідженні.
Північна Центральна Азія має 35 родовищ міді з порфіру, включаючи надгігантське родовище в Монголії та гігантське родовище в Казахстані. Оцінюється, що площа урочища містить приблизно втричі більшу кількість ідентифікованого ресурсу міді з порфіру. У цьому регіоні також розміщені три гігантські родовища міді, що розміщуються в осаді, в Казахстані та Росії. За даними USGS, може бути присутнім стільки ж міді, що міститься в осаді, скільки вже було виявлено.
Південна Центральна Азія та Індокитай менш ретельно вивчені, ніж у багатьох інших частинах світу; однак на Тибетському плато на сьогоднішній день було виявлено чотири гігантські родовища порфірової міді. Нерозкриті родовища міді з порфіру можуть містити у вісім разів більше встановленої кількості міді.
Архіпелаги Південно-Східної Азії знаходяться багаті золотом порфірові мідні родовища світового класу, такі як надгігант в Індонезії та близько 16 гігантських родовищ в Індонезії, Папуа-Новій Гвінеї та Філіппінах. Хоча частини регіону добре вивчені, нерозкриті ресурси порфіру, ймовірно, перевищують визначені ресурси.
Східна Австралія має одне гігантське родовище міді з порфіру та кілька невеликих родовищ порфіру. Скромні нерозкриті ресурси очікуються під прикриттям. Австралія є десятиліттями провідним виробником міді.
Східна Європа та Південно-Західна Азія добували мідь з давніх часів, а нещодавно були виявлені гігантські родовища міді з порфіру. Прогнозується, що нерозкрита мідь буде приблизно вдвічі більше виявлених ресурсів, як для порфірних родовищ уздовж поясу з Румунії через Туреччину та Іран, так і для відкладень, що розміщуються в осадах, в Афганістані.
Західна Європа має найбільше у світі відкладення міді, що розміщується в осаді, у Польщі. За неперевіреними осадовими ресурсами міді, що розміщуються на південному заході, південно-західна Польща перевищує визначені ресурси приблизно на 30 відсотків.
Африка та Близький Схід мають найбільше у світі скупчення осадових мідних родовищ, де розташовані 19 гігантських родовищ у Центральноафриканському поясі міді в Демократичній Республіці Конго та Замбії. Значні нерозкриті ресурси міді залишаються відкритими.