Ο χαλκός ήταν πιθανώς το πρώτο μέταλλο που χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο. Οι νεολιθικοί άνθρωποι πιστεύεται ότι είχαν χρησιμοποιήσει ως υποκατάστατο της πέτρας από το 8000 π.Χ. Γύρω στο 4000 π.Χ., οι Αιγύπτιοι έριχναν χαλκό σε καλούπια. Μέχρι το 3500 π.Χ., άρχισε να γίνεται κράμα κασσίτερος για την παραγωγή μπρούντζου. Είναι αδιαφανές, λαμπερό και μεταλλικό σομόν σε φρεσκοσπασμένες επιφάνειες αλλά σύντομα γίνεται θαμπό καφέ. Οι κρύσταλλοι είναι ασυνήθιστοι, αλλά όταν σχηματίζονται είναι είτε κυβικοί είτε δωδεκαεδρικοί, συχνά διατεταγμένοι σε διακλαδιζόμενα συσσωματώματα. Τα περισσότερα βρίσκονται ως ακανόνιστες, πεπλατυσμένες ή διακλαδισμένες μάζες. Είναι ένα από τα λίγα μέταλλα που απαντώνται σε «εγγενή» μορφή χωρίς να συνδέονται με άλλα στοιχεία. Ο εγγενής χαλκός φαίνεται να είναι ένα δευτερεύον ορυκτό, αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης μεταξύ των χαλκοφόρων διαλυμάτων και του σιδήρου ορυκτά.

Όνομα: Από το λατινικό cuprum, με τη σειρά του από το ελληνικό kyprios, Κύπρος, από το οποίο νησί παρήχθη νωρίς το μέταλλο.

Χημεία: Συνήθως με μικρές μόνο ποσότητες άλλων μετάλλων.

Σχέση: Ασημένιο, χαλκοσίτης, βορνίτης, χαλκός, μαλαχίτης, αζουρίτης, τενορίτης, σίδερο οξείδια, πολλά άλλα ορυκτά.

Χημικές ιδιότητες

Ο χαλκός είναι ένα χημικό στοιχείο με σύμβολο Cu και ατομικό αριθμό 29. Είναι ένα μαλακό, εύπλαστο και όλκιμο μέταλλο με πολύ υψηλή θερμική και ηλεκτρική αγωγιμότητα. Εδώ είναι μερικές από τις βασικές χημικές ιδιότητες του χαλκού:

  1. Ατομικός αριθμός: 29
  2. Ατομικό βάρος: 63.55
  3. Πυκνότητα: 8.96 g / cm³
  4. Σημείο τήξεως: 1,083 °C (1,981 °F)
  5. Σημείο βρασμού: 2,562 °C (4,644 °F)
  6. Καταστάσεις οξείδωσης: +1, +2
  7. Ηλεκτραρνητικότητα: 1.9
  8. Ενέργεια ιοντισμού: 745.5 kJ/mol
  9. Θερμική αγωγιμότητα: 401 W/(m·K)
  10. Ηλεκτρική αγωγιμότητα: 59.6 × 10^6 S/m

Ο χαλκός είναι επίσης εξαιρετικά αντιδραστικός με ορισμένα οξέα και μη μέταλλα όπως το οξυγόνο και θείο, γι' αυτό και συχνά αναπτύσσει μια πρασινωπή πατίνα με την πάροδο του χρόνου όταν εκτίθεται στον αέρα και την υγρασία. Αυτή η πατίνα είναι στην πραγματικότητα ένα στρώμα ανθρακικού χαλκού που προστατεύει το υποκείμενο μέταλλο από περαιτέρω διάβρωση.

Φυσικές ιδιότητες

Χρώμα Κόκκινο σε φρέσκια επιφάνεια, θαμπό καφέ σε αμαυρωμένη επιφάνεια
Ράβδωση Μεταλλικό χάλκινο κόκκινο
Λάμψη Μεταλλικός
Σχίσιμο Ν/Α
Διαφυσικότητα Αδιαφανείς
Mohs σκληρότητα από 2.5 έως 3
Ειδική βαρύτητα 8.9
Διαγνωστικές ιδιότητες Χρώμα, λάμψη, ειδικό βάρος, ελατότητα, ολκιμότητα
Σύστημα κρυστάλλου Ισομετρική
Επιμονή Ελατό
Κάταγμα Hackly
Πυκνότητα 8.94 – 8.95 g/cm3 (Μετρήθηκε) 8.93 g/cm3 (Υπολογισμένο)

Οπτικές ιδιότητες

Ο χαλκός έχει μερικά ενδιαφέροντα οπτικές ιδιότητες που το έχουν κάνει χρήσιμο σε ποικίλες εφαρμογές. Εδώ είναι μερικές από τις οπτικές του ιδιότητες:

  1. Χρώμα: Ο χαλκός έχει ένα χαρακτηριστικό κοκκινωπό-πορτοκαλί χρώμα όταν βρίσκεται σε καθαρή κατάσταση, αλλά μπορεί επίσης να φαίνεται καφέ ή γκρι ανάλογα με το φινίρισμα της επιφάνειάς του και την παρουσία άλλων στοιχείων ή ενώσεων.
  2. Λάμψη: Ο χαλκός έχει λαμπερή μεταλλική λάμψη, που σημαίνει ότι αντανακλά καλά το φως και φαίνεται λαμπερός.
  3. Διαφάνεια: Ο χαλκός δεν είναι διαφανής στο ορατό φως, που σημαίνει ότι το φως δεν μπορεί να περάσει μέσα από αυτόν.
  4. Ανακλαστικότητα: Ο χαλκός είναι ιδιαίτερα ανακλαστικός, που σημαίνει ότι αναπηδά το φως από την επιφάνειά του πολύ αποτελεσματικά. Αυτό το καθιστά χρήσιμο σε εφαρμογές όπου είναι επιθυμητή η αντανάκλαση, όπως σε καθρέφτες.
  5. Ηλεκτρική αγωγιμότητα: Ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρισμού, καθιστώντας τον χρήσιμο σε ηλεκτρικές καλωδιώσεις και σε άλλες εφαρμογές όπου η ηλεκτρική ενέργεια πρέπει να διοχετεύεται αποτελεσματικά.
  6. Θερμική αγωγιμότητα: Ο χαλκός είναι επίσης ένας εξαιρετικός αγωγός της θερμότητας, καθιστώντας τον χρήσιμο σε εφαρμογές όπως ψύκτρες και μαγειρικά τηγάνια.
  7. Φάσματα απορρόφησης: Ο χαλκός έχει διακριτά φάσματα απορρόφησης στις ορατές και υπέρυθρες περιοχές, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σκοπούς ανάλυσης και ανίχνευσης.

Συνολικά, οι οπτικές ιδιότητες του χαλκού τον καθιστούν ένα ευέλικτο υλικό που είναι χρήσιμο σε μια ποικιλία εφαρμογών.

Ταξινόμηση ορυκτών χαλκού

Τα ορυκτά του χαλκού μπορούν να ταξινομηθούν με βάση τη χημική τους σύνθεση και την κρυσταλλική δομή τους. Μερικές κοινές ταξινομήσεις περιλαμβάνουν:

  1. Εγγενής χαλκός: Ο χαλκός που εμφανίζεται στην καθαρή μεταλλική του μορφή, που συνήθως βρίσκεται ως ψήγματα ή σύρματα.
  2. Σουλφίδια: Τα ορυκτά θειούχου χαλκού περιλαμβάνουν χαλκοπυρίτης (CuFeS2), βορνίτης (Cu5FeS4), χαλκοσίτης (Cu2S), covellite (CuS) και εναργκίτης (Cu3AsS4).
  3. Οξείδια: Τα ορυκτά του οξειδίου του χαλκού περιλαμβάνουν τον χαλκό (Cu2O) και τον τενορίτη (CuO).
  4. Ανθρακικά: Τα ορυκτά ανθρακικού χαλκού περιλαμβάνουν μαλαχίτης (Cu2CO3(OH)2) και αζουρίτης (Cu3(CO3)2(OH)2).
  5. Πυριτικά: Τα ορυκτά πυριτικού χαλκού περιλαμβάνουν Χρυσόκολλα (CuSiO3·2H2O) και διοπτάση (CuSiO2(OH)2).
  6. Εγγενή στοιχεία: Ο χαλκός μπορεί επίσης να εμφανιστεί στην καθαρή μεταλλική του μορφή ως δενδριτικές ή συρμάτινες δομές.

Αυτά τα ορυκτά μπορούν να βρεθούν σε ποικίλα γεωλογικά περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένου του πορφυρικού χαλκού καταθέσεις, τεράστιες αποθέσεις θειούχων που φιλοξενούνται από ηφαίστειο, κοιτάσματα χαλκού που φιλοξενούνται από ιζήματα και skarn καταθέσεις.

Κοινά ορυκτά χαλκού και οι ιδιότητές τους

Εδώ είναι μερικά κοινά ορυκτά χαλκού και οι ιδιότητές τους:

  1. Χαλκοπυρίτης: Αυτό είναι το πιο κοινό ορυκτό χαλκού και έχει τον χημικό τύπο CuFeS2. Ο χαλκοπυρίτης έχει ορειχάλκινο κίτρινο χρώμα, μεταλλική λάμψη και σκληρότητα 3.5-4 στην κλίμακα Mohs. Συχνά συναντάται με άλλα θειούχα ορυκτά.
  2. Βορνίτης: Γνωστό και ως μετάλλευμα παγωνιού λόγω του ιριδίζοντος μωβ-μπλε χρωματισμού του, ο βορνίτης έχει τον χημικό τύπο Cu5FeS4. Έχει σκληρότητα 3 στην κλίμακα Mohs και βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες με άλλα ορυκτά χαλκού.
  3. Μαλαχίτης: Αυτό το πράσινο ορυκτό έχει τον χημικό τύπο Cu2CO3(OH)2 και σχηματίζεται από το καιρικές συνθήκες of μεταλλεύματος χαλκού καταθέσεις. Έχει σκληρότητα 3.5-4 στην κλίμακα Mohs και χρησιμοποιείται συχνά ως διακοσμητική πέτρα.
  4. Αζουρίτης: Αυτό το μπλε ορυκτό έχει τον χημικό τύπο Cu3(CO3)2(OH)2 και σχηματίζεται επίσης από τη διάβρωση του χαλκού κοιτάσματα μεταλλεύματος. Έχει σκληρότητα 3.5-4 στην κλίμακα Mohs και συναντάται συχνά σε συνδυασμό με μαλαχίτη.
  5. Χουπρίτης: Αυτό το κόκκινο ορυκτό έχει τον χημικό τύπο Cu2O και σχηματίζεται από την οξείδωση των σουλφιδίων του χαλκού. Έχει σκληρότητα 3.5-4 στην κλίμακα Mohs και βρίσκεται συχνά σε συνδυασμό με άλλα ορυκτά χαλκού.
  6. Κοβελλίτης: Αυτό το μπλε-μαύρο ορυκτό έχει τον χημικό τύπο CuS και βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες με άλλα θειούχα ορυκτά. Έχει σκληρότητα 1.5-2.5 στην κλίμακα Mohs.
  7. Τετραεδρίτης: Αυτό το γκρι-μαύρο ορυκτό έχει τον χημικό τύπο Cu12Sb4S13 και βρίσκεται συχνά σε υδροθερμικές φλέβες με άλλα θειούχα ορυκτά. Έχει σκληρότητα 3-4 στην κλίμακα Mohs.

Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα από τα πολλά ορυκτά χαλκού που υπάρχουν και οι ιδιότητές τους μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τη συγκεκριμένη χημική τους σύνθεση και το γεωλογικό τους πλαίσιο.

Παράγοντες που επηρεάζουν την ανοργανοποίηση του χαλκού

Υπάρχουν διάφοροι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν τον σχηματισμό και τη συγκέντρωση της ανοργανοποίησης του χαλκού, όπως:

  1. Γεωλογία: Η παρουσία κατάλληλου ξενιστή βράχους και ευνοϊκές γεωλογικές δομές, όπως π.χ σφάλματα ή κατάγματα, μπορεί να παρέχει μονοπάτια για τα υγρά ανοργανοποίησης για τη ροή και την εναπόθεση ορυκτών χαλκού.
  2. Τεκτονικό περιβάλλον: Η ανοργανοποίηση του χαλκού συνδέεται συχνά με περιοχές τεκτονικής δραστηριότητας, όπως ζώνες βύθισης, όπου το μάγμα και υδροθερμικά υγρά μπορεί να δημιουργηθεί και να μεταφερθεί στην επιφάνεια της Γης.
  3. Θερμοκρασία και πίεση: Η ανοργανοποίηση του χαλκού σχετίζεται γενικά με την υδροθερμική δραστηριότητα, η οποία επηρεάζεται από τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Οι συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης μπορούν να διευκολύνουν την εναπόθεση ορυκτών χαλκού.
  4. Χημεία υγρών: Η χημική σύνθεση των ρευστών ανοργανοποίησης, συμπεριλαμβανομένου του pH, της κατάστασης οξείδωσης και της συγκέντρωσης μετάλλων και προσδεμάτων, μπορεί να επηρεάσει τη διαλυτότητα και την εναπόθεση ορυκτών χαλκού.
  5. Χρόνος: Όσο περισσότερο είναι ενεργό ένα σύστημα ανοργανοποίησης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ευκαιρία για τα ορυκτά χαλκού να συσσωρεύονται και να σχηματίζουν οικονομικά βιώσιμα κοιτάσματα.

Μέθοδοι εξερεύνησης ορυκτών χαλκού

Η εξερεύνηση ορυκτών χαλκού συνήθως περιλαμβάνει έναν συνδυασμό τεχνικών, όπως γεωλογική χαρτογράφηση, γεωχημική δειγματοληψία, γεωφυσικές έρευνες και γεωτρήσεις.

Η γεωλογική χαρτογράφηση περιλαμβάνει τη λεπτομερή εξέταση και χαρτογράφηση επιφανειακών πετρωμάτων και προεξοχών για τον εντοπισμό των γεωλογικών χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την ανοργανοποίηση του χαλκού, όπως π.χ. μεταβολή ζώνες, φλέβες και βρακιές.

Η γεωχημική δειγματοληψία περιλαμβάνει τη συλλογή και ανάλυση δειγμάτων πετρωμάτων, εδάφους και νερού για την ανίχνευση ανώμαλων συγκεντρώσεων χαλκού και άλλων στοιχείων που σχετίζονται με την ανοργανοποίηση.

Οι γεωφυσικές έρευνες χρησιμοποιούν διάφορες μεθόδους, συμπεριλαμβανομένων των μαγνητικών, βαρυτικών και ηλεκτρομαγνητικών ερευνών, για να ανιχνεύσουν αλλαγές στις φυσικές ιδιότητες των πετρωμάτων που μπορεί να υποδηλώνουν την παρουσία ορυκτοποίησης χαλκού.

Η γεώτρηση χρησιμοποιείται για τη δοκιμή και την επιβεβαίωση της παρουσίας και της έκτασης της ανοργανοποίησης του χαλκού σε βάθος. Διαμάντι Η γεώτρηση είναι η πιο κοινή μέθοδος, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και άλλες μέθοδοι όπως η διάτρηση με αντίστροφη κυκλοφορία.

Οι σύγχρονες τεχνικές εξερεύνησης χρησιμοποιούν επίσης τεχνολογίες τηλεπισκόπησης, όπως δορυφορικές εικόνες και αεροφωτογραφίες, για να βοηθήσουν στον εντοπισμό πιθανών περιοχών για περαιτέρω εξερεύνηση.

Περιστατικό

Ο χαλκός είναι ένα σχετικά άφθονο στοιχείο στον φλοιό της Γης, με εκτιμώμενη συγκέντρωση περίπου 50 μέρη ανά εκατομμύριο (ppm). Βρίσκεται σε διάφορα ορυκτά, όπως ο χαλκοπυρίτης (CuFeS2), ο βορνίτης (Cu5FeS4), ο χαλκοκίτης (Cu2S), ο χαλκός (Cu2O), ο μαλαχίτης (Cu2CO3(OH)2) και ο αζουρίτης (Cu3(CO3)2(OH)2) , μεταξύ άλλων.

Τα κοιτάσματα χαλκού σχηματίζονται συνήθως από υδροθερμικές διεργασίες που σχετίζονται με πυριγενή δραστηριότητα. Αυτές οι διεργασίες περιλαμβάνουν την κυκλοφορία καυτών, πλούσιων σε μεταλλικά υγρά μέσω θραυσμάτων και άλλων ανοιγμάτων στον περιβάλλοντα βράχο. Καθώς τα υγρά ψύχονται, τα μέταλλα που μεταφέρουν εναποτίθενται σε φλέβες, κατάγματα και άλλα δομικά χαρακτηριστικά.

Ο χαλκός βρίσκεται επίσης σε ιζηματογενή πετρώματα και σε ορισμένα κοιτάσματα που σχετίζονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα. Επιπλέον, ο χαλκός μπορεί να βρεθεί σε ίχνη στο θαλασσινό νερό, αν και η συγκέντρωση είναι πολύ χαμηλή για να είναι οικονομικά βιώσιμη για εξόρυξη.

Γεωλογικές ρυθμίσεις ορυκτοποίησης χαλκού

Η ανοργανοποίηση του χαλκού μπορεί να συμβεί σε μια ποικιλία γεωλογικών πλαισίων, αλλά τα πιο συνηθισμένα περιλαμβάνουν:

  1. Κοιτάσματα χαλκού πορφυρίτη: Αυτές είναι οι πιο σημαντικές πηγές χαλκού στον κόσμο και συνδέονται με μεγάλες, παρεμβατικές πυριγενή πετρώματα. Κοιτάσματα χαλκού από πορφύριο σχηματίζονται στον ρηχό φλοιό (μέσα σε βάθος 1-6 km) όταν ζεστά, πλούσια σε μέταλλα υγρά αναδύονται από ψυκτικούς θαλάμους μάγματος και συναντούν ψυχρότερους βράχους, προκαλώντας την καθίζηση χαλκού και άλλων μετάλλων στο περιβάλλον πέτρωμα.
  2. Κοιτάσματα χαλκού που φιλοξενούνται σε ιζήματα: Αυτές οι αποθέσεις εμφανίζονται μέσα σε ιζηματογενή πετρώματα που εναποτέθηκαν σε θαλάσσια ή λιμναία περιβάλλοντα. Ο χαλκός συνδέεται συνήθως με σχιστόλιθος, αμμόπετρα, και ανθρακικά πετρώματα, και οι αποθέσεις μπορεί να είναι στρωματοειδείς (παράλληλες με το στρώμα) ή δομικά ελεγχόμενες.
  3. Ηφαιστειογενές ογκώδες σουλφίδιο (VMS) καταθέσεις: Πρόκειται συνήθως για μικρού έως μεσαίου μεγέθους κοιτάσματα που σχηματίζονται στον ή κοντά στον πυθμένα της θάλασσας σε ηφαιστειακά ή ιζηματογενή πετρώματα. Χαρακτηρίζονται από υψηλές ποιότητες χαλκού, ψευδάργυρος, οδηγήσεικαι άλλα μέταλλα, και συχνά συνδέονται με υδροθερμικές οπές στον πυθμένα της θάλασσας.
  4. Σκάρνες χαλκού: Αυτά είναι υδροθερμικά κοιτάσματα που εμφανίζονται σε ανθρακικά πετρώματα, συνήθως κοντά σε διεισδύσεις γρανιτικών ή διοριτικών πετρωμάτων. Κοιτάσματα Skarn χαρακτηρίζονται συνήθως από υψηλές ποιότητες χαλκού, καθώς και σημαντικές ποσότητες άλλων μετάλλων όπως π.χ χρυσοι, αργυροικαι μολυβδαίνιο.
  5. Κοιτάσματα οξειδίου του χαλκού: Αυτά τα κοιτάσματα βρίσκονται συνήθως κοντά στην επιφάνεια και σχηματίζονται από τις καιρικές συνθήκες και την οξείδωση των ορυκτών θειούχου χαλκού. Συνήθως εμφανίζονται σε άνυδρες ή ημίξηρες περιοχές, όπου τα ορυκτά χαλκού εκπλένονται από τα πετρώματα από όξινα υπόγεια ύδατα και συσσωρεύονται με τη μορφή ορυκτών οξειδίου του χαλκού.

Αυτές είναι μόνο μερικές από τις πιο κοινές γεωλογικές ρυθμίσεις για την ανοργανοποίηση του χαλκού, και υπάρχουν και πολλές άλλες.

Σημασία ορυκτών χαλκού

Τα ορυκτά χαλκού είναι σημαντικά επειδή αποτελούν την κύρια πηγή μετάλλου χαλκού, ενός πολύτιμου βιομηχανικού μετάλλου που χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Ο χαλκός είναι ένας εξαιρετικός αγωγός του ηλεκτρισμού και χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική και ηλεκτρονική βιομηχανία για καλωδιώσεις, κινητήρες, γεννήτριες και άλλο εξοπλισμό. Ο χαλκός χρησιμοποιείται επίσης σε κατασκευές, υδραυλικά και συστήματα θέρμανσης λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και της αντοχής του στη διάβρωση. Επιπλέον, ο χαλκός χρησιμοποιείται στην παραγωγή ορείχαλκου και ορείχαλκου, δύο σημαντικά κράματα που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή διαφόρων προϊόντων. Ο χαλκός είναι επίσης ένα απαραίτητο θρεπτικό συστατικό για την ανθρώπινη υγεία, με μια σειρά βιολογικών ρόλων στο σώμα, συμπεριλαμβανομένου του σχηματισμού ερυθρών αιμοσφαιρίων και της διατήρησης υγιούς συνδετικού ιστού.

Περιοχή χρήσεων

Ο χαλκός έχει ένα ευρύ φάσμα χρήσεων σε διάφορες βιομηχανίες και εφαρμογές λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της ελατότητας, της ολκιμότητας και της αντοχής στη διάβρωση. Μερικές από τις κύριες περιοχές όπου χρησιμοποιείται χαλκός περιλαμβάνουν:

  1. Ηλεκτρική βιομηχανία: Ο χαλκός είναι ένα μέταλλο υψηλής αγωγιμότητας και χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρική καλωδίωση, την παραγωγή ενέργειας και τη μετάδοση. Χρησιμοποιείται επίσης στην παραγωγή κινητήρων, μετασχηματιστών, διακοπτών και άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού.
  2. Κατασκευαστική βιομηχανία: Ο χαλκός χρησιμοποιείται σε υδραυλικές εγκαταστάσεις, στέγες και επενδύσεις λόγω της αντοχής στη διάβρωση και της αντοχής του. Χρησιμοποιείται επίσης σε συστήματα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού.
  3. Αυτοκινητοβιομηχανία: Ο χαλκός χρησιμοποιείται στην παραγωγή καλοριφέρ, εναλλάκτες θερμότητας και ηλεκτρικές καλωδιώσεις.
  4. Βιομηχανία ηλεκτρονικών: Ο χαλκός χρησιμοποιείται στην παραγωγή τυπωμένων κυκλωμάτων, τσιπ υπολογιστών και άλλων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
  5. Ιατρική βιομηχανία: Ο χαλκός χρησιμοποιείται σε ιατρικό εξοπλισμό, όπως μηχανήματα ακτίνων Χ, λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της ραδιοδιαφάνειας του.
  6. Νομίσματα: Ο χαλκός χρησιμοποιείται στην παραγωγή νομισμάτων λόγω της αντοχής του και της αντοχής του στη διάβρωση.
  7. Διακοσμητικές εφαρμογές: Ο χαλκός χρησιμοποιείται σε κοσμήματα, γλυπτά και άλλες διακοσμητικές εφαρμογές λόγω του ελκυστικού κοκκινοκαφέ χρώματος και της ελαστότητάς του.
  8. Αντιμικροβιακές ιδιότητες: Ο χαλκός έχει φυσικές αντιμικροβιακές ιδιότητες και χρησιμοποιείται στην παραγωγή νοσοκομειακού εξοπλισμού, χειρολαβών θυρών και άλλων επιφανειών υψηλής αφής για τη μείωση της εξάπλωσης λοιμώξεων.

Συνολικά, ο χαλκός είναι ένα ευέλικτο μέταλλο με ευρύ φάσμα χρήσεων σε διάφορες βιομηχανίες και εφαρμογές.

Παγκόσμια διανομή ορυκτών χαλκού

Ορυκτά χαλκού βρίσκονται σε πολλά μέρη του κόσμου και η παραγωγή χαλκού είναι μια σημαντική βιομηχανία σε πολλές χώρες. Οι κορυφαίες χώρες παραγωγής χαλκού στον κόσμο περιλαμβάνουν τη Χιλή, το Περού, την Κίνα, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Αυστραλία, τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό, τη Ζάμπια, τη Ρωσία και τον Καναδά.

Η Χιλή είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός χαλκού στον κόσμο, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 28% της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού το 2020. Το Περού είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος παραγωγός, ακολουθούμενο από την Κίνα και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Άλλες σημαντικές χώρες παραγωγής χαλκού περιλαμβάνουν την Ινδονησία, το Μεξικό, το Καζακστάν και την Πολωνία.

Τα ορυκτά χαλκού βρίσκονται συνήθως σε συνδυασμό με άλλα ορυκτά όπως ο χρυσός, ο άργυρος, ο μόλυβδος και ο ψευδάργυρος, και συχνά εξάγονται ως υποπροϊόντα αυτών των άλλων μετάλλων. Μερικά από τα πιο σημαντικά χαλκό αποθέματα ορυκτών στον κόσμο περιλαμβάνουν το ορυχείο Chuquicamata και το ορυχείο Escondida στη Χιλή, το ορυχείο Grasberg στην Ινδονησία και το ορυχείο Olympic Dam στην Αυστραλία.

  • Στις ΗΠΑ, ως εξαιρετικά μεγάλες μάζες και εξαιρετικοί, μεγάλοι κρύσταλλοι σε κοιτάσματα της χερσονήσου Keweenaw, Keweenaw και Houghton Cos., Michigan. σε αρκετές εναποθέσεις πορφυρίτη στην Αριζόνα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στο ορυχείο New Cornelia, Ajo, Pima Co. το Copper Queen και άλλα ορυχεία στο Bisbee, Cochise Co. και στο Ray, Gila Co. ομοίως στο ορυχείο Chino στη Santa Rita, Grant Co., Νέο Μεξικό.
  • Στη Ναμίμπια, στο ορυχείο Onganja, 60 χλμ. βορειοανατολικά του Windhoek, και στο Tsumeb.
  • Σε μεγάλους κρυστάλλους από το ορυχείο Turinsk, Bogoslovsk, Ural Mountains, Ρωσία.
  • Στη Γερμανία, στο Rheinbreitbach, στη Βόρεια Ρηνανία-Βεστφαλία, και στο ορυχείο Friedrichssegen, κοντά στο Bad Ems, στη Ρηνανία-Παλατινάτο.
  • Σε εκλεκτά δείγματα από πολλά ορυχεία στην Κορνουάλη της Αγγλίας.
  • Στην Αυστραλία, στο Broken Hill, στη Νέα Νότια Ουαλία.
  • Στη Χιλή, στο Andacolla, κοντά στο Coquimbo. Από τη Βολιβία, στο Corocoro.

Ζήτηση χαλκού και τάσεις παραγωγής

Ο χαλκός είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μέταλλο με ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών καλωδιώσεων, των υδραυλικών, των κατασκευών και των ηλεκτρονικών. Ως αποτέλεσμα, η παγκόσμια ζήτηση για χαλκό επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τις τάσεις σε αυτούς τους κλάδους.

Τις τελευταίες δεκαετίες, η ζήτηση χαλκού αυξάνεται σταθερά λόγω της αυξανόμενης χρήσης ηλεκτρονικών συσκευών, της ανάπτυξης υποδομών στις αναδυόμενες οικονομίες και της ηλεκτροδότησης των μεταφορών. Σύμφωνα με τη International Copper Study Group (ICSG), η παγκόσμια κατανάλωση χαλκού αυξήθηκε με μέσο ετήσιο ρυθμό 3.4% μεταξύ 2000 και 2019.

Η παραγωγή χαλκού έχει επίσης αυξηθεί για να καλύψει αυτή την αυξανόμενη ζήτηση. Οι μεγαλύτεροι παραγωγοί χαλκού είναι η Χιλή, το Περού, η Κίνα, οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό. Το 2020, η παγκόσμια παραγωγή ορυχείων χαλκού εκτιμήθηκε ότι ήταν περίπου 20 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι.

Ωστόσο, η παραγωγή χαλκού μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους παράγοντες, όπως φυσικές καταστροφές, απεργίες εργασίας και διακυμάνσεις στις τιμές των εμπορευμάτων. Για παράδειγμα, η πανδημία COVID-19 το 2020 οδήγησε σε προσωρινή μείωση της παραγωγής χαλκού λόγω του κλεισίματος των ορυχείων και των διαταραχών της αλυσίδας εφοδιασμού.

Συνολικά, η ζήτηση για χαλκό αναμένεται να συνεχίσει να αυξάνεται τα επόμενα χρόνια, λόγω της ανάπτυξης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, των ηλεκτρικών οχημάτων και άλλων εφαρμογών υψηλής τεχνολογίας.

αναφορές

Bonewitz, R. (2012). Βράχοι και ορυκτά. 2η έκδ. Λονδίνο: DK Publishing.
Handbookofmineralogy.org. (2019). Εγχειρίδιο του Ορυκτολογία. [σε απευθείας σύνδεση] Διαθέσιμο στη διεύθυνση: http://www.handbookofmineralogy.org [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].
Mindat.org. (2019). Χαλκός: Πληροφορίες για ορυκτά, δεδομένα και τοποθεσίες..
Διαθέσιμο στο: https://www.mindat.org/min-727.html [Πρόσβαση στις 4 Μαρ. 2019].