Der letzte technologische Innovationsboom für die Kupferindustrie ereignete sich in den ersten beiden Jahrzehnten dieses Jahrhunderts, als der Tagebau, die Flotationskonzentration und die Nachhallhütte an Porphyr-Kupfererze angepasst wurden.

Mit Ausnahme von Laugung, Lösungsmittelextraktion und Elektrogewinnung sind die grundlegenden Methoden der Kupfergewinnung seit 65 Jahren unverändert geblieben.Außerdem gehören sechs der zwischen 1900 und 1920 eröffneten Minen noch heute zu den großen Kupferproduzenten der Vereinigten Staaten.

Anstelle großer Sprünge nach vorne bestand die technologische Innovation in der Kupferindustrie in den letzten 65 Jahren größtenteils aus schrittweisen Änderungen, die es Unternehmen ermöglichten, Erze mit niedrigeren Gehalten zu fördern und die Produktionskosten kontinuierlich zu senken.Skaleneffekte waren real

in allen Phasen der Kupfererzeugung eingesetzt.Sowohl die Maschinen- als auch die menschliche Produktivität sind dramatisch gestiegen.

Dieses Kapitel beschreibt kurz die Technologie zur Herstellung von Kupfer, von der Exploration über den Abbau und das Mahlen bis hin zum Schmelzen und Raffinieren oder zur Lösungsmittelextraktion und Elektrogewinnung.Das Kapitel beginnt mit einem Überblick über die Entwicklungsgeschichte der Kupfertechnologie.Dann für jeden

Phase der Kupferproduktion, es überprüft den aktuellen Stand der Technik, identifiziert jüngste technologische Fortschritte, prüft wahrscheinliche zukünftige Fortschritte und Forschungs- und Entwicklungsbedarf und diskutiert die Bedeutung weiterer Fortschritte für die Wettbewerbsfähigkeit der US-Industrie.Abbildung 6-1

zeigt Flussdiagramme für pyrometallurgische und hydrometallurgische

2 Kupferproduktion.Die Tabellen 6-1 und 6-2 liefern Kapselzusammenfassungen dieser Prozesse.

1 PyrometaIIurgie IST die Gewinnung von Metallen aus Erzen und Konzentraten durch chemische Reaktionen bei hohen Temperaturen.

2 Hydrometallurgie ist die Rückgewinnung von Metallen aus Erzen unter Verwendung von Lösungen auf Wasserbasis.

Bereits 6000 v. Chr. wurde heimisches Kupfer – das reine Metall – als rötliche Steine ​​im Mittelmeerraum gefunden und zu Utensilien, Waffen und Werkzeugen verarbeitet.Um 5000 v. Chr. entdeckten Handwerker, dass Kupfer durch Hitze formbarer wurde.Das Gießen und Schmelzen von Kupfer begann um 4000-3500 v. Chr. (siehe Abbildung 6-2).Um 2500 v. Chr. wurde Kupfer mit Zinn kombiniert, um Bronze herzustellen – eine Legierung, die stärkere Waffen und Werkzeuge ermöglichte.Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink, wurde wahrscheinlich erst 300 n. Chr. entwickelt

Kupfer wurde zuerst im Timna-Tal in Israel abgebaut (und nicht auf dem Boden gefunden) – einer trostlosen Gegend, von der angenommen wird, dass sie der Standort der Minen von König Salomo war (siehe Abbildung 6-3).Die Phönizier und Remaner, die in den großen Minen auf Zypern und im Gebiet des Rio Tinto in Südspanien arbeiteten, machten die frühen Fortschritte in der Kupferexploration und den Bergbaumethoden.So fanden die Römer im Kupfergebiet Rio Tinto fast 100 linsenförmige Erzkörper.Moderne Geologen haben nur wenige zusätzliche Lagerstätten gefunden, und fast die gesamte moderne Produktion von Rio Tinto stammt aus Erz, das zuerst von den Remanern entdeckt wurde.

3 Bei Rio Tinto bauten die Remaner den oberen, oxidierten Teil des Erzes ab und sammelten die kupferhaltigen Lösungen, die durch Wasser entstanden, das langsam durch die sulfidischen Erzkörper sickerte.Als die Mauren diesen Teil Spaniens im Mittelalter eroberten, waren die Oxiderze weitgehend erschöpft. Die Mauren lernten aus den Erfahrungen der Römer mit der Versickerung und entwickelten Techniken des Tagebaus, der Haufenlaugung und der Eisenfällung, die weiterhin verwendet wurden bei Rio Tinto bis ins 20. Jahrhundert.

In Britannien wurden Kupfer und Zinn in Corn Wall verarbeitet und bereits 1500 v. Chr. mit den Phöniziern gehandelt. Die Remaner brachten verbesserte metallurgische Techniken nach Britannien.