giriiş

Her ışığı açtığınızda, evinizdeki bir cihazı kullandığınızda veya musluğu açtığınızda, size elektriği veya suyu sağlayan bakırdır. Bu nedenle bakır insanlar için çok önemli bir metaldir ve muhtemelen diğer metallerden daha fazla yararlı özelliğe sahiptir.

Ortalama bir aile evinde 90 kilogramdan fazla bakır bulunur: 40 kg elektrik teli, 30 kg su tesisatı, 15 kg inşaat malzemesi, 9 kg elektrikli ev aletlerinin iç kısmı ve 5 kg pirinç eşya. Bir Boeing 747-200 jet uçağı yaklaşık 1,8 ton bakır içerir. New York'taki Özgürlük Anıtı'nda 27 tondan fazla bakır bulunuyor.

3 / 7

Bakır tel makarası.

Özellikler

Bakır, altın dışında kendine özgü bir renge sahip, doğal olarak oluşan tek metaldir. Altın ve gümüş gibi bakır da mükemmel bir ısı ve elektrik iletkenidir. Aynı zamanda çok dövülebilir ve sünektir. Bakır aynı zamanda korozyona karşı da dayanıklıdır (çok kolay paslanmaz). Bakır yumuşak ama serttir. Bronz ve pirinç gibi alaşımlar oluşturmak için diğer metallerle kolayca karışır. Bronz, kalay ve bakırın bir alaşımıdır ve pirinç, çinko ve bakırın bir alaşımıdır. Bakır ve pirinç kolayca geri dönüştürülebilir; belki de şu anda kullanılan bakırın %70'i en az bir kez geri dönüştürülmüştür.

Bakırın Özellikleri

Kullanım Alanları

Günümüzde bakır, elektriği çok iyi ilettiği için elektrik jeneratörlerinde ve elektrik kablolarında kullanılan motorlarda, radyo ve TV gibi elektronik eşyalarda kullanılmaktadır. Bakır ısıyı da iyi ilettiği için motorlu taşıtların radyatörlerinde, klimalarında ve ev ısıtma sistemlerinde kullanılır.

Bakır kolay paslanmadığından su borularında da kullanılır. Dövülebilirliği, bakır boruların kırılmadan köşeleri kolayca dönecek şekilde bükülebileceği anlamına gelir.

Bakır sülfat, bitki köklerinin kanalizasyon ve kanalizasyon sistemlerini tıkamasını önlemek için mantar ilacı olarak kullanılır. İşlenmiş ahşabın mavi-yeşil rengi, ahşabın delicilerden korunmasına yardımcı olmak için basınç altında uygulanan bakır naftanat ve bakır-krom-arsenatın sonucudur.

Bakır, dekoratif uygulamaların yanı sıra madeni para ve bilimsel aletlerin yapımında da kullanılır.

Bir cep telefonunda yaklaşık 15 gram bakır bulunmaktadır ve son zamanlarda bilgisayar çiplerindeki alüminyumun yerini bakır almıştır.

Tarih

Bakır insanların kullandığı ilk metaldi. Yaklaşık 9000 yıl önce Neolitik Adam tarafından keşfedilmiş ve şekillendirilmesi çok daha kolay olduğundan taş yerine kullanılmıştır. İran'daki ilk bakırcılar, bakırın ısıtılmasının onu yumuşattığını ve bakırın dövülmesinin onu daha da zorlaştırdığını buldular. Bu şekilde bakırı kaplar ve mutfak eşyaları gibi çeşitli kullanışlı eşyalara dönüştürebildiler; bu, insan ırkı için büyük bir ilerlemeydi. Güzel rengi aynı zamanda bakırın takı ve süs eşyalarında kullanımını da çekici kılıyordu.

Bakırın çok eski çağlardan beri kullanıldığına dair kanıtlar var, Mısır'daki Keops Piramidi'nden arkeologlar tarafından 5000 yıl önce kullanılan bir bakır boru parçası ortaya çıkarıldı. MÖ 4000 civarında, bakırın az miktarda kalay ile karıştırılmasıyla bronz (daha da sert bir alaşım) keşfedildi. Silah, zırh, alet ve dekorasyon aletlerinin yapımında kullanıldı; böylece Bakır-Tunç Çağı başladı. MÖ 1000 civarında Demir Çağı'nın başlamasıyla birlikte bronz alet yapımı büyük ölçüde kullanılmaz hale gelmiş olsa da, bakır diğer özellikleri için kullanılmaya devam etti. Yalnızca iki renkli metalden biri olması, güzelliği nedeniyle süs eşyası yapımında oldukça tercih edilir hale gelir ve korozyona karşı dayanıklılığı onu denizde veya deniz yakınında kullanıma uygun hale getirir.

Bakırı levhalara dönüştürme yeteneği ve paslanmaya karşı direnci, onu önemli binalarda popüler bir çatı kaplama malzemesi haline getirdi.

Bakır endüstrisinin büyümesi artan elektrik kullanımıyla yakından bağlantılıdır. Elektrik uygulamaları, iki fiziksel özelliğe atfedilebilen metalin temel kullanımı olmaya devam ediyor. Mükemmel bir elektrik (ve ısı) iletkenidir ve tel haline getirilecek ve kırılmadan levhalar halinde dövülecek kadar esnektir. Bakır, sıhhi tesisat bileşenlerinde yaygın olarak kullanılır ve birçoğu kendi bileşenlerinden daha sert, daha güçlü ve daha tok olan alaşımların önemli bir bileşenidir. 1837'de Charles Wheatstone ve William Cooke, bakır tel kullanan ilk elektrikli telgrafın patentini aldı. 1876 ​​yılında Alexander Graham Bell bakır telefon kablosunu ilk kullanan kişi oldu. 1878'de Thomas Edison, akımı bakıra taşıyarak ilk elektrik ışığını icat etti. Birkaç yıl içinde bu iki buluşun kitlesel kullanımı bakır madenciliği ve üretiminde inanılmaz bir artışa neden oldu.

Formasyon

Bakır diğer maddelerle kolaylıkla reaksiyona girdiği için yer kabuğunda çeşitli şekillerde oluşabilmektedir. Genellikle kurşun, çinko, altın ve gümüş gibi diğer metallerle birlikte yataklarda bulunur.

Şimdiye kadar en büyük miktarda bakır, kabukta, porfiri bakır yatakları olarak bilinen kütlelerde bulunur. Bu birikintiler bir zamanlar yer kabuğunda soğuyan ve katılaşan büyük erimiş kaya kütleleriydi. Soğudukça bazı büyük kristaller büyüdü ve soğuma daha hızlı hale geldikçe bunlar daha küçük kristallerle çevrelendi; jeologlar bu kayaları porfir olarak adlandırıyor. İlk başta bakır, düşük konsantrasyonlarda büyük erimiş kaya kütlesine yayıldı. Magma soğudukça ve kristaller oluşmaya başladıkça eriyik miktarı azaldı. Bakır eriyik içinde kaldı ve gittikçe yoğunlaştı. Kaya neredeyse tamamen katı hale geldiğinde büzüldü ve çatladı ve kalan bakır açısından zengin sıvı çatlakların içine sıkıştı ve orada da sonunda katılaştı. Milyonlarca yıl boyunca bu birikintileri kaplayan kayalar aşındı ve birikintiler sonunda yüzeyde ortaya çıktı. Porfir yataklarının örnekleri arasında Cadia Hill (NSW) ve Cerro Colorado (Panama) bulunmaktadır.

Bakır, demir ve kükürt karışımına kalkopirit (CuFeS) adı verilir.₂) veya 'aptalın altını' ve eski zamanların birçok madencisini kandırdı! Avustralya'daki kalkopirit, 250 milyon yıldan daha eski kayalarda bulunur. Bornit (Cu₅FeS₄), kovellit (CuS) ve kalkosit (Cu₂S) dünyadaki önemli bakır kaynaklarıdır ve birçok cevher yatağı aynı zamanda bir miktar malakit (CuCO₃.Cu(OH)₂), azurit (Cu₃(CO₃)2.Cu(OH)₂), kuprit (Cu₂O), tenorit (CuO) ve doğal bakır. Dünya çapında üretilen bakırın çoğunu sağlayan sülfürler, genellikle maden yataklarının hava koşullarına maruz kalmamış daha derin kısımlarını kaplar. Yüzeye yakın yerlerde oksidasyon ve diğer kimyasal işlemlerle oksitler ve karbonatlar üretecek şekilde değiştirilirler. Bu ikincil bakır mineralleri birçok yatağın üst kısımlarında zengin cevher oluşturabilir ve karakteristik yeşil veya mavi renkleri nedeniyle oluştukları kayalarda az miktarda bile rahatlıkla görülebilir. Bakır içeren mineraller genellikle altın, kurşun, çinko ve gümüş içerebilen minerallerle birlikte bulunur.

Kaynaklar

Avustralya'da bakır arayışı Avrupa'nın yerleşmesinden kısa süre sonra başladı. Avustralya'da bakırın ilk büyük keşfi, 1842'de Güney Avustralya'daki Kapunda'da Francis Dutton'un kayıp koyunları ararken bakır cevheri bulmasıydı. 1860'lara gelindiğinde Güney Avustralya, dünyanın en büyük bakır madenlerinden bazılarına sahip olduğu için 'Bakır Krallığı' olarak biliniyordu.

Avustralya, dünyadaki bakırın önemli bir bölümünü elinde bulunduruyor ve Amerika Birleşik Devletleri Jeoloji Araştırması'na (USGS) göre 2016 yılında Şili'nin ardından 2. sırada yer aldı. Queensland'deki Mt Isa bakır-kurşun-çinko yatağı ve Güney Avustralya'daki dünyanın en büyük bakır içeren yataklarından birini çıkaran Olimpiyat Barajı bakır-uranyum-altın yatağı da dahil olmak üzere, dünya çapında öneme sahip birçok bakır madenimiz bulunmaktadır. dünya. Önemli bakır kaynaklarının diğer örnekleri arasında Güney Avustralya'daki Prominent Hill ve Carrapateena bakır-altın yatakları, New South Wales'teki Northparkes bakır-altın, CSA bakır-kurşun-çinko ve Girilambone bakır yatakları, Ernest Henry, Osborne ve Mammoth bakır yatakları yer almaktadır. Queensland'deki Selwyn'deki bakır-altın yatakları ve Golden Grove'daki bakır-çinko yatakları ve Batı Avustralya'daki Nifty bakır yatağı.

Avustralya bakır yatakları ve işletilen madenler, 2022.
Mevduat büyüklüğü toplam kaynaklara dayanmaktadır (EDR + Alt Ekonomik Gösterilen Kaynaklar + Çıkarılan).
Açıklık sağlamak amacıyla, yalnızca büyük veya önemli mevduatlar etiketlenmiştir.

madencilik

Büyük bakır yatakları büyük üretici ülkelerin çoğunda açık ocak yöntemiyle çıkarılsa da, Avustralya'da üretilen bakır cevherinin çoğu yer altı madenlerinden geliyor. Çoğu madende kullanılan geleneksel yöntem, cevherin kırılmasını ve ezilmek üzere yüzeye çıkarılmasını içerir. Daha sonra cevher, bakır içeren sülfit mineralleri, cevher minerali tanelerini atık malzemeden veya gangdan ayıran bir yüzdürme işlemiyle konsantre edilmeden önce ince bir şekilde öğütülür. Cevherdeki bakır içeren minerallerin türüne ve kullanılan arıtma proseslerine bağlı olarak, konsantre tipik olarak %25 ila %30 arasında bakır içerir, ancak bu oran yaklaşık %60 kadar yüksek olabilir. Konsantre daha sonra bir izabe tesisinde işlenir.

İşleme

Avustralya'daki bazı madenlerde, bakır açısından zengin bir çözelti üretmek için bakır cevherden süzülür ve bu çözelti daha sonra bakır metalini geri kazanmak için işlenir. Cevher önce kırılır ve bakırın süzülmesi için sülfürik asit çözeltisi ile çözündürüldüğü süzme pedlerine konulur. Bakır açısından zengin çözelti daha sonra bakırın bir bakır kompleksi halinde ayrılması için solvent ekstraksiyon tesisine pompalanır. Bu konsantre edilir ve çözelti, bakırın geri kazanılması için elektrolitik üretim tesisine iletilir. Elektrolitik kazanımla üretilen bakır katotlar %99,99 oranında bakır içerir ve bu da elektriksel kullanıma uygundur. Bu sürecin tamamı solvent ekstraksiyon elektrolitik kazanımı (SX-EW) olarak bilinir.

Konsantreleri bakır metaline dönüştürmek için çeşitli eritme yöntemleri kullanılır. Bir yöntem, esas olarak demir ve genellikle %50 ila 70 bakır içeren bakır sülfitlerin bir karışımı olan bakır matını üretmek için bunları bir izabe fırınında eritkenlerle eritmektir. Erimiş mat, daha fazla eritken içeren bir dönüştürücüye dökülür ve yaklaşık %98 ila %99 saflıktaki kabarcıklı bakıra dönüştürülür. Blister bakır akıtılır, bir anot fırınında daha da rafine edilir ve son olarak elektrolitik olarak saf katot bakırına kadar rafine edilir.

Olimpiyat Barajı'nda konsantre, doğrudan kabarcıklı bakıra dönüştürülür. Bu işlemde bakır konsantresi oksijenle zenginleştirilmiş hava ile izabe tesisine beslenir. İnce konsantre, bakır sülfitlerin kükürt fraksiyonu yandığında ve kükürt dioksit gazı haline geldiğinde anında reaksiyona girer veya 'yanıp söner'. Erimiş bakır ve cüruf izabe ocağının ocağına düşer. Cüruf, erimiş kabarcıklı bakırın yüzeyinde bir tabaka oluşturur. Blister bakır, bir anot fırınında daha fazla saflaştırılmak üzere periyodik olarak çıkarılır ve elektrolitik olarak rafine edilir.

Daha fazla bilgi

Daha fazla kaynak ve üretim bilgisi