Как в древности добывали медь

05.04.2010

Медь – один из самых известных  и самых полезных для человечества металлов. Пусть с точки зрения эстетов, он и не входит в самую известную тройку «благородных» (золото, серебро, бронза), зато очень много хорошего об этом полезном ископаемом могут рассказать представители самых разных профессий: металлурги, ювелиры, физики, химики, фармацевты и многие другие специалисты.

Сфера использования меди чрезвычайно обширна. Ее применение в разных областях тяжелой и легкой промышленности и отдельных отраслях современной науки, весьма разнообразно.

Более того – количество ситуаций, когда медь незаменима, растёт наперегонки с техническим прогрессом, а вот способы медедобычи остаются неизменными на протяжении множества веков. Возможности меди (и все ее свойства, включая целебное) были открыты нашими предками еще в античный период.

С тех пор в нашем мире изменилось практически все, начиная от мировоззрения людей и заканчивая социально-экономическим строем, а медь как приносила людям пользу, так и продолжает ее приносить.  

Конечно же, на самом деле медь начали применять задолго до того, как в ареале Эгейского моря сложилась древнегреческая цивилизация. Эпоха открытия и применения меди — это примерно VI–IV тысячелетие до нашей эры, обширный период, который археологи и историки считают промежуточным звеном между «каменным веком» и «бронзовым».

Согласно исследованиям ученых, наши далекие предки сначала применяли слитки меди, которые были ими ошибочно приняты за камни. Изначально медные самородки обрабатывались так же, как простые камни — по ним ударяли другими камнями, дабы изменить их форму и размер.

Медные слитки отказывались раскалываться на части, но отлично деформировались. Этот метод обработки, получивший название «холодная ковка», был достаточно энергозатратным, но весьма распространенным.

В отличие от «горячей ковки», то есть, нагревания меди, делавшей металл пластичным, но впоследствии хрупким, медные изделия, созданные путем холодной ковки, выдерживали очень многое.

Этим же и объясняется преимущество медного оружия перед каменным: металлическое оружие можно было починить, в то время как каменное не подлежало ремонту и реставрации. Более того: как только люди выяснили, что медным орудием рубить деревья куда удобнее, чем деревянным, вместе с добычей меди произошел резкий скачок и в развитии деревообрабатывающей промышленности.

Чуть позже медь начали использовать не только в тогдашней оружейной и сельскохозяйственной промышленности. Из меди начали изготавливать и посуду, и украшения, и прочие столь необходимые в хозяйстве предметы. Любопытный факт: ученым-археологам удалось реконструировать один из способов изготовления медной посуды, бытовавший примерно в V тысячелетии до нашей эры. Для того, чтобы изготовить из слитка меди таз, древним мастерам нужно было стучать огромным молотом по медному диску, размещенному на специально приготовленных для этого деревянных блоках определенной формы. 

Известно, что медь высоко ценилась жителями Древнего Египта. После расшифровки множества клинописных папирусов стал известен способ обработки меди в эпоху правления Рамзеса II. (1300–1200 гг. до н. э.

) Древние египтяне загоняли воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь добывали из акации и финиковой пальмы.

Это создавало внутри печей идеальную температуру для обработки медных слитков  и их очищения от посторонних примесей.

Чем выше был спрос на медь, тем больше росла популярность горячей ковки. Для борьбы с коварной хрупкостью полученных таким способом медных изделий, мастера начали добавлять в раскаленную медь иные металлы, образуя различные сплавы. В какой-то момент в плавильной печи произошло случайное соединение меди и олова.

Получившийся сплав обладал куда более полезными качествами и требовал совсем иной, менее затратной обработки. Это вещество, получившее название «бронза», дало толчок для начала следующей эпохи, так называемого «бронзового века», начавшегося примерно в III тысячелетии до нашей эры.

В этот период изделия из бронзы частично вытеснили медь в определенных сферах тогдашней тяжелой промышленности, но рост добычи меди (столь необходимой для изготовления бронзы) резко увеличился.  

Особой популярностью медь пользовалась у древних греков. К примеру, жители знаменитой Трои, воспетой в «Илиаде» Гомера, превратили свой город в крупнейший центр развития тогдашней металлургии, причем на благородных свойствах этого металла росло состояние как ремесленников, так и купцов.

Разумеется, в эпоху древнегреческой цивилизации (и красивого мифа о дарах Афродиты) медь использовали как оружейники и ювелиры, так и врачи.

В медицинских трактатах эпохи античности много говорится о целебном влиянии медных изделий на человеческий организм.

В частности, о том, что воины, облаченные в медные доспехи, куда меньше устают, а их боевые раны заживают быстрее, нежели у их коллег, облаченных в бронзу.

Добыча меди: технологии добычи и способы извлечения металла

В природе медь встречается как в чистом виде, так и в составе различных минералов. Для промышленного производства используют руды, которые включают более 0,5 % данного металла. Только при таком его содержании добыча и переработка экономически целесообразны.

Разновидности медных руд

По составу руды разделяют на оксидные, сульфидные, смешанные. По содержанию их принято называть «среднего качества», если меди от 1 до 2 %; «бедные», если 0,7–1 % Cu; «весьма бедные», когда меди менее 0,7 %.

Все месторождения образуют девять геологических типов:

• скарновые;
• медно-порфировые;
• железо-никелевые;
• медно-никелевые;
• кварцево-сульфидные;
• медистые песчаники;
• медистые сланцы;
• самородная медь;
• карбонатитовые.

Чаще всего медь встречается в форме соединений с серой. Также руда содержит железо, никель, молибден, кобальт, свинец. В небольших количествах обнаруживаются золото и серебро.

Природные минералы, содержащие медь

Самородная медь редко встречается в природе. Гораздо чаще она входит в состав различных минералов. Промышленное значение имеют лишь некоторые из них:

• халькозин;
• борнит;
• халькопирит.

Халькозин встречается и в Евразии — на Северном Урале, в Казахстане, Испании, Германии, — и в Америке — США, Чили.

Борнит обнаруживается как в порфировых (магматических) породах, так и в зоне вторичного сульфидного обогащения. Найден на месторождениях Европы, Америки, Африки. Однако основным минералом меди считается халькопирит.

Он содержит до 80 % Cu. Присутствует во всех типах руд. Обнаружен даже в составе лунного грунта.

Другие, менее распространенные, но используемые при промышленном производстве, минералы:

• куприт;
• азурит;
• малахит;
• брошантит;
• хризотил.

Большинство из них сопутствует друг другу и соседствует на месторождениях.

Способы добычи

В зависимости от глубины расположения руды выбирают открытый или закрытый способ ее разработки. При закрытом методе добычи строятся глубокие шахты.

Чтобы перемещать работников, оборудование и добытую породу, строят лифты. Породу откалывают, дробят.

Затем собирают с помощью машин, оборудованных ковшами, и за счет специальных технических средств — вагонеток, лифтов — отправляют к месту переработки.

Если руда залегает на глубине до полукилометра, то ее добывают открытым способом. Требуются большие подготовительные работы. Прежде чем начать добычу, удаляют слои пустых пород, чтобы получить доступ к месторождению. Здесь работы проще автоматизировать, легче доставлять людей и оборудование, меньше затраты на обустройство инфраструктуры.

Стадии пирометаллургического производства меди

Существует несколько методов переработки руды, из которых пирометаллургический наиболее экономичный. Данный способ не только обеспечивает высокую производительность, но и позволяет получать сопутствующие металлы. Сниженное количество вредных атмосферных выбросов также стоит отнести к преимуществам пирометаллургического метода переработки.

Обогащение

Из карьера или шахты руда попадает на обогатительный комбинат. Здесь ее измельчают дробильные машины. Так как содержание меди в руде невысоко, то далее необходимо произвести обогащение. Для этого применяется метод флотации.

Сырье загружают в специальную емкость, куда затем подают раствор, который представляет собой воду с добавлением флотореагентов. Действие данных веществ может быть различным, но назначение одинаково — они должны повысить выработку металла.

Сквозь смесь водного раствора и руды пропускают пузырьки воздуха. Частицы металла прилипают к ним и поднимаются наверх, образуя пену. Затем происходит разделение осадка — пустой породы, пены — выделяемого металла, водного раствора. Собранная пена поступает на дальнейшую переработку.

Обжиг

В выделенном методом флотации концентрате содержится большое количество примесей, которые необходимо удалить. Для этого руду отправляют в печь, где она подвергается термическому воздействию при температуре порядка 800 °C.

Таким методом выжигается сера. Под действием тепла образуется оксид серы, который затем испаряется. Металлические же примеси, например, железо, переходят в легкошлакуемое состояние, что упрощает их дальнейшее удаление.

Плавка на штейн

Массу, получившуюся после обжига, подвергают сушке. Затем ее помещают внутрь печи, где идет плавка при температурах до 1450 °C. Далее происходит разделение расплава на штейн, состоящий из сульфидов металлов, шлак, представляющий собой оксиды, и газообразную фракцию, которую применяют для изготовления серной кислоты.

Плавка может проводиться по нескольким технологиям. Принципиально различают плавку в жидкой ванной и взвешенную плавку. Эти процессы являются автогенными и преимущественно используются для создания штейнов. Кроме них применяются электроплавка, отражательная плавка, шахтная плавка.

На выходе получают слитки весом до полутора тонн. Содержание меди в них достигает 96 %. Остальную часть составляют: железо — 0,04 %, сера — 0,1 %. Еще 0,5 % — другие металлы: олово, серебро, никель, золото. Сплав носит наименование «черновая медь», маркируется как МЧ1-6, где цифры от 1 до 6 характеризуют содержание меди.

Рафинирование с использованием катодной меди

На данном этапе происходит получение чистой меди электрохимическим способом. В ванну с электролитом помещают слиток чернового металла, который используется как анод, и пластины чистого металла — они выполняют роль катода.

После подключения электричества молекулы меди, покидая черновой анод, осаждаются на пластинах чистого металла. Примеси других веществ выпадают осадком в виде шлама, который собирают и отправляют на переработку. Весь процесс длится около месяца, как результат — получается металл с содержанием меди 99,99 %.

Области применения

Наибольшим спросом медь пользуется в электротехнике. Благодаря низкому электрическому сопротивлению, ее активно применяют для изготовления проводов, кабелей, проводящих элементов трансформаторов, делают из нее обмотки электродвигателей. На нужды отрасли уходит более половины всей добываемой меди.

Металл обладает хорошей прочностью и пластичностью, что делает его подходящим для изготовления изделий сложной формы: предметов быта, украшений; для создания бесшовных труб. Медные трубы часто применяются в оборудовании и различных инженерных системах для организации теплообмена. Здесь используются такие свойства меди, как низкий коэффициент теплового расширения и высокая теплопроводность.

Широкое применение находят медные сплавы:

• бронза — соединение с оловом, также название применяется и для сплавов меди с другими металлами, такими как алюминий, свинец, кремний, бериллий и прочими;
• латунь — с цинком;
• мельхиор, нейзильбер, манганин — с никелем;

Также медь входит как один из компонентов в другие соединения, например, в дюрали. Ювелиры часто применяют медные сплавы с добавлением золота.

Мировые запасы

Медь востребована во многих сферах жизни человека и общества. Поэтому неудивительно, что общемировая выработка этого металла составляет более 20 миллионов тонн за год, и эта цифра продолжает расти.

Наибольшие залежи сосредоточены на территории Чили. Металл обнаружен в вулканических горных породах Анд. Здесь находится пятая часть всех запасов меди на планете. Самыми крупными месторождениями страны считаются Чукикамата и Эскондиада.

На втором месте по количеству запасов меди — США, 12 %. Затем следуют Россия, Китай, Перу, Казахстан, Польша, Индонезия и Замбия. Залежи в каждой из стран составляют от 4 до 9 %.

Общие запасы меди на планете по самым оптимистичным оценкам могут составлять около миллиарда тонн. Расчеты показывают, что даже при нынешних темпах роста потребления дефицита металла в обозримом будущем не предвидится.

Как люди в бронзовый век добывали медь и олово?

Своим названием и началом бронзовый век обязан тому моменту, когда в медь научились добавлять олово и, таким образом, получили бронзу. Произошло это в III тысячелетии до нашей эры.

Золотисто-розовый металл

Медь была практически первым металлом, с которым человек работал очень плотно. Обусловлено это было тем, что добыть медь из руды было не так сложно, да и сама руда была не редкостью.

Свой насыщенный желто-красный оттенок металл получает в результате того, что на воздухе обволакивается оксидной пленкой.

Сама по себе медь пластична и имеет золотисто-розовый оттенок, который отличает ее (наряду с золотом, цезием и осмием) от остальных металлов с их серо-серебристым оттенком. В современном мире медь получают тремя способами:

• Пирометаллургия – работа с сульфидными рудами.
• Гидрометаллургия – работа с кислотами и растворами.
• Электролиз – работа с раствором сульфата меди.

Серебристый металл

Низкая температура плавления, легкость, пластичность и коррозионная стойкость – эти свойства делают олово желанным металлом.

О его чистоте судят по, так называемому, «оловянному крику» — при сгибании брусок чистого олова издает скрипящий звук (напоминает скрип морозного снега под ногой), а при малейших примесях «крика» не будет совсем. Расплавить олово совсем просто – достаточно пламени свечи.

Это дало возможность изготавливать из красивого серебристо-белого металла разные предметы обихода, а добавление олова в медь позволило получить более твердый метал – бронзу, ставшую символом целой эпохи.

Достоверно пока не известен тот период, когда из олова стали отливать отдельные изделия без добавления других металлов. Археологических находок такого типа крайне мало, поэтому судить о начале использования олова, как самостоятельного материала для изготовления чего-либо судить довольно сложно.

Рудокопы бронзового века

Если говорить о том, что происходило с медью и оловом в древние времена, то, не смотря на множество известных фактов, остается еще и довольно много нераскрытых секретов. Древние рудные шахты находят по всему миру: Урал, Западная Сибирь, Африка, Тибет. Это далеко не весь перечень мест, где велись горные разработки. Справедливости ради стоит заметить, что древние рудокопы при отсутствии каких-либо научных геологических знаний довольно тщательно работали с жилами руды – они шли вдоль и выбирали только самые крупные линзы, оставляя мелкие вкрапления без внимания.

Поражает еще один факт: при довольно больших объемах добытой меди и олова украшения из меди могли себе позволить только знатные люди. Возникает вопрос: «Куда девались излишки?». Еще одна характерная черта древних мест добычи руды – отсутствие плавильных печей по близости от рудника. Это наталкивает на мысль, что руду перевозили на переработку в централизованные места.

Медь: свойства, способы добычи и применение

Её плотность составляет – 8890 кг/м3.

Температура плавления равняется 10830C.

Разновидности медных руд

Существует девять геологических видов медных руд, имеющих промышленное значение:

• Железно-никелевые руды, залегающие в магматических горных породах.
• Медистые песчаники и сланцы. Стратиформные запасы составляют 30% запасов меди и поэтому занимают второе место в данном списке.
• Медно-никелевые. Залежи отличаются разнообразием форм с крупными вкраплениями искомого металла.
• Медно-порфировые. Они являются безусловными лидером и обеспечивают 40% мировой добычи меди.
• Карбонатитовые. Уникальны тем, что имеется всего лишь одно месторождение в мире, кроме того в их составе присутствуют щелочные соединения.
• Кварцево-сульфидные. Существенной роли в обеспечении добычи не играют.
• Самородные. Располагаются в местах окисления рудников медно-сульфидных руд.
• Скарновые. Размещаются среди известняков и отличаются крайней неоднородностью морфологической структуры.

Медь в перечисленном списке руд бывает представлена в сульфидной, оксидной или смешанной форме, что определяет соответствующие разновидности залежей. По виду своего строения в породах залежи подразделяются на вкраплённые, массивные и сплошные текстуры. В ближайшей перспективе этот список могут пополнить руды, залегающие на дне морей, океанов, а также конкреции урановых месторождений.

Природные минералы, содержащие медь

В природе существую 250 медесодержащих минералов, однако практическое использование находят не более 20. Список самых распространённых из них с указанием процентного содержания меди:

• Самородная медь – 88-100%.
• Куприт – 88,8%.
• Тенорит – 79,9%.
• Хальзокин – 79,8%.
• Ковеллин – 66,5%.
• Борнит – 52-65%
• Атакамит – 59,5%.
• Малахит – 57,4%.
• Брошантит – 56,2%.
• Азурит – 55,3%.
• Блеклые руды – 22-53%.
• Энаргит – 48,3%.
• Хризоколла – 32,8-40,3%.
• Халькопирит – 34,5%.
• Кубанит – 22-24%.

Добыча медной руды

Медь – один из самых первых металлов, освоенных человечеством. В самом начале его добывали, собирая самородки, а затем научились извлекать из руд. С годами технологии добычи полезных ископаемых совершенствовались.

Но определяющим фактором при выборе способа добычи, всегда являлась и является глубина расположения залежей.

Впрочем, существуют специально разработанные стандарты, учитывающие множество факторов и позволяющие выбрать наиболее удачное с экономической точки зрения решение, в плане выбора рабочей глубины разработки и применяемых технологий.

В карьере

В случае размещения пласта осваиваемого минерала на глубине не более 500 м, наиболее целесообразным является открытый способ добычи. Именно с его помощью извлекается большая часть медных руд.

Несмотря на ряд проблем, связанных с освоением значительной площади, перемещением огромных масс пустой породы, привлечением значительного количества технических средств и вредным воздействием на окружающую среду, способ отличается достаточно высокой эффективностью и отсутствием значительных потерь полезного ископаемого. Соотношение выхода металла на добываемую руду составляет: 1:200.

Проведя предварительные геологические исследования в месте будущего карьера или разреза, производится съём и удаление в отвалы верхних слоёв породы. Очень часто это сопровождается бурением твёрдых скальных массивов и взрывными работами.

Ископаемый минерал извлекается слоями с дальнейшей разработкой новых массивов.

Руда забирается ковшевой техникой (экскаваторами, погрузчиками) и грузится в транспортные средства (конвейера, самосвалы) для перевозки на перерабатывающие предприятия.

В шахтах

Если искомая руда располагается на глубине порядка 1 км, то в дело идёт закрытый способ добычи, то есть – строительство шахты и организация вертикальных, наклонных или горизонтальных выработок.

Используя горнопроходческую технику и буровое оборудование, разрабатываются медесодержащие слои. После чего добытая порода загружается и извлекается на поверхность.

Для этого подземные сооружения оснащаются лифтами, подъёмным оборудованием, железнодорожными путями.

Способ достаточно затратный, но в то же время обеспечивающий доступ к глубокозалегающим месторождениям.

Бурение скважин

Существует и третий метод добычи медных руд – с помощью закачки выщелачивающих растворов кислот и щелочей вглубь заранее пробуренной скважины. В результате чего получается полужидкая смесь, извлекаемая на поверхность мощными насосами, подвергаемая в дальнейшем переработке.

Получение меди

После добычи руды возникает следующая проблема: как извлечь из неё необходимый материал? Существует несколько способов.

Одна из древнейших технологий заключалась в сжигании малахитовых руд с ограниченным доступом воздуха. Размещённая в горшках масса, смешанная с углём, сгорала, выделяя при этом угарный газ. Что приводило к достижению желаемого результата – получению достаточно чистой для своего времени меди.

Понятно, что за прошедшие века методы и способы переработки руд претерпевали серьёзные изменения движимые целью достижения наиболее оптимальных результатов при любом виде первичного сырья. Вот почему современная металлургия базируется на трёх основных способах получения меди.

Пирометаллургический метод

Основанный на проведении высокотемпературных процессов, пирометаллургический метод как нельзя лучше подходит для сульфидных руд, подчас достаточно бедных в отношении концентрации меди. Он позволяет извлекать металл даже при содержании его в 0,5%.

Но прежде всего исходное сырьё подвергается обогащению в процессе флотации. Суть его заключается в тщательном измельчении руды, заливке её водой, добавлении туда сложных органических флотореагентов. Они обволакивают частицы минерала, содержащие в своём составе сплавы меди, придавая им несмачиваемость.

На втором этапе этого процесса в растворе создаётся пена, пузырьки которой забирают покрытые органикой частицы. Происходит это под воздействием потока воздуха, в результате чего образования всплывают на поверхность, откуда в дальнейшем забираются. Насыщенная медными соединениями пена собирается, отжимается и высушивается.

После чего полученный концентрат подвергают обжигу при температуре 14000 C. Это необходимо для удаления серы и окисления сульфидов.

Затем производят высокотемпературную (14 0000 – 15 0000C) плавку в шахтных печах для получения сплава железа и меди – штейна.

Далее в процессе бессемеровской плавки в конвертере под воздействием кислорода получают оксид, а затем и саму черновую медь, содержащую в себе 90,95% металла. При этом сера переходит в кислотный остаток, а железо – в силикатный шлак.

Получить из черновой субстанции чистую медь можно с помощью:

• огневого рафинирования,
• электролиза,
• экзотермической реакции восстановления под воздействием водорода.

Гидрометаллургический метод

Для извлечения меди и ряда других металлов из полиметаллических руд, содержащих в своём составе менее 0,5% искомого минерала, применяют гидрометаллургический метод.

Добытые минералы растворяют с помощью неконцентрированной серной кислоты или аммиака. Из образовавшихся жидкостей в процессе реакции вытеснения получают медь. Для проведения реакции используется металлическое железо.

Электролизный метод

Метод предназначен для получения чистой меди в процессе электролитической реакции.

Его технология заключается в изготовлении чистых медных тонких листовых катодов и толстых пластинчатых анодов из черновой меди. Помещённые затем в ванну, заполненную медным купоросом, они вступают в реакцию под воздействием электрического тока. Происходит растворение меди на анодах и её осаждение на катодах. Освободившиеся примеси удаляют химическими методами.

Области применения

Отраслей, где находит своё применение этот древнейший из металлов, множество:

• Металлургия. Именно эта отрасль выпускает множество готовых изделий в виде

• проката: листов, плит, лент, труб, прутков, шин, проволоки;
• сплавов: бронзы, латуни, мельхиора, константана, манганина нейзельбера.

Те и другие изделия, и промежуточные материалы находят широкое применение в технических отраслях, при производстве вооружений, в декоративно-прикладном искусстве. Отличительными особенностями сплавов являются – сохранение механических свойств, высокий уровень скольжения в парном сочетании и антикоррозийная устойчивость.

• Машиностроение. Здесь используется значительная часть медесодержащей продукции, полученной в результате металлургических процессов. Это – высокопрочные сплавы с алюминием, оловом, кремнием, цинком. А также разнообразные детали машин и механизмов. Одним из направлений является изготовление твёрдых припоев, опять же находящих применение в машиностроительной отрасли.
• Химия. Катализатором процесса полимеризации ацетилена выступает опять же медь.
• Электротехника. Благодаря высокой электрической проводимости, этот металл стал незаменим в качестве проводника при изготовлении шин, кабелей, проводов, дорожек печатных плат. Они, в свою очередь, входят в состав множества электротехнических изделий, где также присутствуют медные элементы конструкций и сплавы данного металла. Кроме того, медь находит использование в химических источниках тока и при изготовлении высокотемпературных сверхпроводящих материалов.
• Энергетика. Одним из важных направлений использования меди является изготовление на её основе труб, являющихся составной частью систем газоснабжения, водоснабжения, отопления, охлаждения, кондиционирования и обеспечения технологическими жидкостями.
• Ювелирное дело. Специфика изготовления драгоценных изделий, служащих в качестве украшений, требует сочетания целого ряда противоречивых факторов. Чтобы придать прочность золоту, в него добавляют медь. Податливость материала не уменьшается, а срок службы и устойчивость к механическим воздействиям – существенно возрастают.

Месторождения в России и мире

На территории России существует немало достаточно крупных месторождений медных руд:

• Аллареченское, Мончегорское, Печенга – Мурманская область.
• Гайское – Оренбургская область.
• Михеевское, Томинское – Челябинская область
• Юбилейный, Сибайское, Подольское, Западно-Озёрное, Учалинское, Ново-Учалинское, Октябрьское – Республика Башкортостан.
• Быстринское и Удоканское – Забайкалье.
• Октябрьское, Талнахское – Красноярский край.

На карте мира выделяются следующие месторождения этого полезного ископаемого:

• Чукикамата, Эскондида, Кольяуаси, Антамина, Эль-Тесоро – Чили.
• Бингем­-Каньон, Кивино, Пэблл – США.
• Вале-Салобу – Бразилия.
• Нурказган – Казахстан.
• Ую-Толгой – Монголия.
• Гразберг – Индонезия.

Мировые запасы

Запасы меди по странам мира на 2018 год оценивались такими цифрами:

• Чили – 170 млн. тонн.
• Австралия – 88 млн. тонн.
• Перу – 83 млн. тонн.
• Россия – 61 млн. тонн.
• Индонезия – 51 млн. тонн.
• Мексика – 50 млн. тонн.
• США – 48 млн. тонн.
• Китай – 26 млн. тонн.
• Конго – 20 млн. тонн.
• Замбия – 19 млн. тонн.
• Остальные страны мира – 210 млн. тонн.

Страны, добывающие медь

Лидирующие позиции в мировой добыче меди (данные 2018 года в количественном выражении добытого металла за год) занимают:

• Чили – 5,8 млн. тонн.
• Перу – 2,4 млн. тонн.
• Китай – 1,6 млн. тонн.
• США – 1,2 млн. тонн.
• Конго – 1,2 млн. тонн.

Судя по оценкам специалистов, общий объём, пока что неизведанных, запасов меди в мире составляет 3,5 млрд. тонн. Этих запасов должно хватить на ближайшие полтора столетия.

Из истории использования меди, или 9 тысяч лет эволюции ценного металла | Металлопрокат от АБТ-ГРУПП

На определенном этапе своего развития человечество научилось изготавливать орудия труда и предметы домашней утвари не только из дерева, камня и костей животных, но и из других материалов. Так, окончание каменного века ознаменовалось открытием меди в самородном виде и началом ее добычи. Активное использование меди облегчалось тем, что это очень мягкий металл. Изготавливать из него ножи, мечи, посуду было достаточно легко.

Исторические корни названия меди — cuprum

Родиной открытия металла примерно 9 тысяч лет назад стал остров Кипр, а первооткрывателями — древние египтяне, распространившие новый опыт, в первую очередь, у себя дома. Поскольку остров назывался Cyprus, то медь стали называть aes cyprium. Позже металл получил свое нынешнее обозначение – Cu, ставшее впоследствии химическим символом таблицы Менделеева.

Интересный факт: помимо химиков, в те древние времена существовали и алхимики. У них для обозначения меди и Венеры использовался один и тот же символ, что неудивительно: богиня любви и плодородия тоже родилась на Кипре.

Использование меди в древности

Наши далекие предки довольно быстро научились добывать медь на рудниках и расширили область ее использования. В частности, из нее изготавливали не только оружие и предметы обстановки, но и проволоку.

Добытый на рудниках металл необходимо было очистить. Различные способы очистки и использования меди неоднократно упоминались в Библии (Ветхий Завет: Иов, Второзаконие, Изекиль).

В середине XVI в. была опубликована книга De Re Metallica, автором которой был Г. Агриколий из Саксонии. Этот труд содержал наиболее полное и подробное описание процессов переработки металла.

В средние века первенство в области очистки и использования меди принадлежало Германии. В XIX в. максимальные объемы ее добычи и промышленного производства наблюдались в США.

В частности, по объемам добычи лидировала американская шахта Anaconda, а производственные рекорды ставила компания Calumet and Hecla из Мичигана.

XX – XXI вв

Наибольшего расцвета переработка и использование меди достигли в наше время. Область ее применения огромна:

• капитальное строительство;
• теплоэнергетика;
• газоснабжение;
• гидростроительство;
• приборостроение;
• электроника и пр.

Медный прокат сегодня является одной из важных отраслей металлургии, весьма востребованной в сфере высоких технологий, оборонной промышленности, создании новейших приборов и устройств, освоении космоса.

История открытия меди. Первое применение металла — Как это было

Переход от каменных орудий к металлическим и соответственно от возделывания растений к земледелию имел колоссальное значение в
истории человеческого общества.

Когда появилась медь?

Археологические материалы свидетельствуют о том, что первым известным человеку металлом, имеющим производственное применение для изготовления орудий и оружия стала медь, хотя золото он, видимо, знал еще раньше.

Во всяком случае археологические раскопки показывают, что первые медные орудия (кирка, кинжал и небольшой топор), похожие на каменные, относятся еще к Энеолиту, т. е. переходному периоду от Каменного века к Бронзовому (от 4 до 3 тыс.

лет до н.э.).

Как добывали медь в древности

Историки предполагают, что человек в поисках каменного сырья нашел самородную медь. Исследования археологических находок подтверждают, что вначале первобытный человек не знал способа плавки самородной меди и в основном применял ковку.

Медь по своей твердости уступает кремню, обсидиану и многим другим плотным каменным породам. Однако она обладает большими преимуществами перед камнем. Самородную медь можно ковать, придавая ей необходимую форму, даже в холодном состоянии.

Для того чтобы изготовить каменный топор и его отшлифовать, неолитическому человеку требовалось затратить месяцы напряженного труда, в то время как из самородной меди топор можно уже было сделать легче и гораздо быстрее.

Обработка самородной меди привела первобытных людей к важным
наблюдениям:

• Во-первых, в результате ударов каменного молота медь становилась более твердой и поэтому пригодной для производства орудий. Тем самым были выработаны приемы холодной обработки металла.
• Во-вторых, занимаясь обработкой меди, человек открыл возможность плавки металла.

Древняя технология выплавки меди

Кусок самородной меди или найденной руды, содержащей металл, попавший в огонь костра или в очажную яму, позволил человеку обнаружить новые и несвойственные камню особенности: от сильного нагревания происходило неполное восстановление металла, который расплавлялся и, остывая, приобретал новый вид. При использовании более высокой температуры качество выплавляемого металла улучшалось.

Гончарная печь для выплавки меди

Занимаясь обработкой самородной меди, человек открыл возможность плавления металла. К этому времени уже была известна гончарная печь, температура пламени в которой значительно выше, чем в костре. Используя такую печь, люди смогли начать систематическую выплавку меди.

Оружие и орудия труда из меди

Впервые выплавка меди из руд была освоена в 4 тысячелетии до н.э. в ряде стран Азии, Египта, Индии. Из меди делали кинжалы, топоры, наконечники копий и стрел и т. д. Из меди производили также предметы, которые нельзя было сделать из камня: трубы, проволоку, гвозди и т. п.

Освоение способов выплавки меди дало людям более совершенные орудия не только для возделывания почвы и сбора урожая, но и для изготовления деревянных изделий, которые широко использовались в земледелии.
Медные мотыги, имевшие деревянные рукояти, и лопаты позволили выполнять большие земляные работы, требуемые для сооружения оросительных каналов в засушливых районах.

Важно отметить, что человек получил возможность чинить изготовленные из меди орудия. Однако медные орудия в это время не смогли вытеснить каменные, так как способы выплавки меди были несовершенны и месторождения богатых руд еще не были открыты.

Как люди открыли металлургию и стали производить Медь: первый прорыв в истории человечества

Когда мы впервые взяли камень чтобы расколоть кокос или отломали палку, чтобы проткнуть рыбу мы изобрели инструменты. Когда мы сплели длинную траву и сделали веревку, когда связали ей кости мамонтов мы изобрели дома. Когда мы поняли, что острый камень опасен, мы изобрели оружие.

Эволюция людей постоянно связана с поиском материалов для новых технологий. Настолько, что ранняя история человечества прямо названа по ним. Камень, бронза, железо. И прежде чем мы пойдем с вами дальше, давайте посмотрим эту историю.

Когда обезьяна стала человеком, она взяла в руки камень и палку, и стала властелином мира. Камнем и палкой первые стаи людей завоевали континенты и вызвали последнее вымирание в истории Земли 50 000 лет назад. Это каменный век и он длился 3,4 миллиона лет — самый долгий период человеческого изобретения.

медные топоры Сербии возрастом 7 000 летмедные топоры Сербии возрастом 7 000 лет

Но затем человеческие стаи поумнели. Они размножились, приручили скот, одомашнили пшеницы и засеяли огороды. Первые деревни, затем города и цари, зажегся огонь первых зиккуратов и формирующая человеческая сеть торговли и знаний позволила не за миллионы, за тысячи лет открыть новую глобальную технологию, которую мы назовем медным веком.

Медь стала первым природным металлом, которая так глобально повлияла на человечество. И ее успех объясняется просто — она была повсюду на континентах и в умеренных количествах чтобы не стать грязью. Впервые медь была использована на Балканах 8000 лет назад, мы найдем первую металлургическую печь человечества в Сербии.

Выплавку меди первые цивилизации довели до совершенстваВыплавку меди первые цивилизации довели до совершенства

Эти примитивные холодные древесные печи давали лишь богатый медью бесформенный шлак, его пытались убирать из меди с помощью глины. Но начало положено, после открытия угля и мехов, более совершенные печи разгонялись до 1200 градусов, позволяя полностью расплавлять медь и заливать чистую жидкую медь в каменные и глиняные формы. Такие печи 4 000 лет назад возникли по всей планете.

Мягкая, блестящая после полировки, податливая к любым формам медь, стала первой технологической революцией. Благодаря сети торговли и знаний в медный век вступили все первые цивилизации Земли…

Сначала на всех континентах медь стала аналогом золота — предметами роскоши и символом знати.

У ольмеков Америки, в Шумере, в Индии, в Китае, Европе и Египте — везде в начале цивилизационного пути медь словно золото, пока не появлялись новые печи и рудники.

По мере развития массовой медной выплавки, роль меди падала и она дешевела. Вместо ювелирных украшений из меди отливались посмертные маски, сосуды, колокола ,светильники, топоры, шила и иглы. Затем медь подхлестнула глобальный торговый обмен и развитие денег как формы ценности и платы.

модель защищенной деревни металлургов медного века возрастом 5 000 летмодель защищенной деревни металлургов медного века возрастом 5 000 лет

Довольно быстро цивилизации поняли — медь прекрасный заменитель серебра и золота. Медные слитки как деньги впервые появились на Кипре 4400 лет назад и кипрские медные деньги наполнили эгейский мир, Месопотамию и Древний Египет. Затем торговая цивилизация финикийцев развезла это изобретение по всему миру.

На другом конце света в Америке 2200 лет назад первые цивилизации в изобилии снабжались медью из открытых рудников западного Герреро и Оахаки на западном побережье Мексики и Веракруса на восточном.

А еще дальше за горизонтом юная Япония и Корея организовали с Китаем первое глобальное производство денег, экспортируя тонны меди со своих рудников и получая от китайцев обратно готовые медные монеты.

Однако прекрасная утилитарная медь была слишком мягкой. И хотя ее пытались использовать в качестве зубил, инки крепили медные шипы на свои дубинки а шумеры медные пластины на свои матерчатые доспехи был ясно что для войны и тяжелых инструментов медь совершенно не годилась.

В медный век люди продолжали использовать каменное оружие и инструменты. Но скоро человечество создаст первый искусственный металл и всё в мировой истории изменится….

ДАЛЬШЕ: глава 25 Бронзовый век