Садржај
- Бакар - метал који се користи кроз векове
- Како данас користимо бакар?
- Древне употребе бакра
- Које особине чине бакар корисним?
- Врсте лежишта бакра
- Набава, потражња и рециклирање бакра
- Како осигурати адекватне залихе бакра за будућност?
- Глобална бакрена процена ресурса
Кип Слободе: 1886. Кип слободе представљао је највећу употребу бакра у једној структури. Да би се изградила статуа, одсечено је око 80 тона бакарног лима дебљине око 2,3 милиметра (3/32 инча), односно приближно две америчке пеније, постављене заједно. Харрис
Бакар - метал који се користи кроз векове
Бакар је био један од првих метала које је човек икада вадио и користио, а дао је витални допринос одржавању и побољшању друштва од зоре цивилизације. Бакар је први пут коришћен у кованицама и украсима почевши од око 8000. год., А око 5500. п. Бакарни алати помогли су цивилизацији да изађе из каменог доба. Откриће да бакар легиран коситром производи бронзу означио је почетак бронзаног доба око 3000. пне.
У Сједињеним Државама комад бакрене наруквице пронађен је у сахрани Индијанца на обалној равници Џорџије 2017. године. Покоп је био кремација стара око 3500 година. Бакар је садржавао елементе у траговима који су га повезивали са геолошким лежиштима у региону Великог језера. Ова открића сугеришу трговинску везу између Грузије и региона Великог језера на веће удаљености, већу удаљеност него икад раније.
Бакар се лако растеже, обликује и обликује; отпоран је на корозију; и спроводи топлоту и електричну енергију ефикасно. Као резултат тога, бакар је био важан раним људима и данас остаје материјал за избор разних домаћих, индустријских и високотехнолошких примена.
Употреба бакра: Овај графикон приказује како се бакар користио у Сједињеним Државама током 2017. године у сектору индустрије. Као пример: бакар који се користи у изградњи грађевина могао се користити за ожичење, водовод, временску изолацију и многе друге појединачне врсте употребе. Подаци за овај графикон су из сажетка сажетка роба минералних роба Сједињених Држава за 2018. годину.
Како данас користимо бакар?
Тренутно се бакар користи у изградњи грађевина, производњи и преносу електричне енергије, производњи електронских производа и производњи индустријских машина и транспортних возила. Бакарно ожичење и водовод саставни су део уређаја, система грејања и хлађења и телекомуникационих веза које се свакодневно користе у кућама и предузећима. Бакар је битна компонента мотора, ожичења, радијатора, конектора, кочница и лежајева који се користе у аутомобилима и камионима. Просечни аутомобил садржи бакарну жицу од 1,5 километара (0,9 миље), а укупна количина бакра се креће од 20 килограма (44 килограма) у малим аутомобилима до 45 килограма (99 фунти) у луксузним и хибридним возилима.
Римски новчић: Бакар је био један од првих метала коришћених за прављење кованица, а та пракса почела је око 8000. године пре нове ере. Кованица приказана горе је римска фолија са сликом Констанција И.
Древне употребе бакра
Као и у стара времена, бакар остаје компонента кованица које се користе у многим земљама, али су идентификоване многе нове употребе. Једна од новијих примера бакра укључује његову употребу на често додириваним површинама (попут месинганих квака), где антимикробна својства бакра смањују пренос клица и болести. Произвођачи полуводича такође су почели да користе бакар за кола у силиконским чиповима, што омогућава микропроцесорима да брже раде и троше мање енергије. Недавно је пронађено да бакарни ротори повећавају ефикасност електромотора, који су главни потрошач електричне енергије.
Бакар у аутомобилима: Бакар је битна компонента мотора, ожичења, радијатора, конектора, кочница и лежајева који се користе у аутомобилима и камионима. Просечни аутомобил садржи бакарну жицу од 1,5 километара (0,9 миље), а укупна количина бакра се креће од 20 килограма (44 килограма) у малим аутомобилима до 45 килограма (99 фунти) у луксузним и хибридним возилима.
Које особине чине бакар корисним?
Изврсна легирајућа својства бакра учинила су га непроцењивим у комбинацији са другим металима, попут цинка (да би се формирао месинг), калаја (да би се формирала бронза) или никла. Ове легуре имају пожељне карактеристике и, зависно од њиховог састава, развијене су за високо специјализоване примене. На пример, легура бакра-никла се примењује на труповима бродова, јер се не кородира у морској води и смањује пријањање морског живота, као што су бараке, смањујући вучу и повећава ефикасност горива. Месинг је више клекљив и има боља акустичка својства од чистог бакра или цинка; према томе, користи се у разним музичким инструментима, укључујући трубе, тромбоне, звона и чинеле.
Бакар у драгуљима: Бакар је важан елемент у великом броју драгуља попут тиркизне боје, азурита, малахита и хризоколе. Даје овим минералима своју зелену или плаву боју и високу специфичну тежину. Кабохони приказани горе су неки од многих драгуља минираних у Аризони.
Врсте лежишта бакра
Бакар се јавља у више облика, али околности које контролишу како, када и где се таложи, веома су променљиве. Као резултат тога, бакар се јавља у много различитих минерала. Халкопирит је најбројнији и економски најзначајнији од минерала бакра.
Истраживање дизајнирано са циљем да боље разуме геолошке процесе у којима се стварају налазишта минерала, укључујући лежишта бакра, важна је компонента УСГС програма за минералне ресурсе. Депозити бакра широко су класификовани на основу начина формирања лежишта. Депозити бакра од порфира, који су повезани са магнетним упадима, дају око две трећине светског бакра и због тога су најважнија врста лежишта бакра у свету. Ова велика лежишта бакра налазе се у планинским пределима западне Северне Америке и у Андским планинама Јужне Америке.
Друга важна врста лежишта бакра - врста садржана у седиментним стијенама - представља отприлике једну четвртину свјетских ресурса бакра. Ова лежишта се јављају у бакарним појасима централне Африке и базену Источне Европе.
Појединачна лежишта бакра могу садржати стотине милиона тона стене које носе бакар и обично се развијају коришћењем метода откопавања отвора. Рударске операције, које обично прате откривање руде више година, често трају деценијама. Иако се многим историјским рударским операцијама није потребно бавити рударским активностима на начин који би умањио њихов утицај на животну средину, тренутни савезни и државни прописи захтијевају да рударске операције користе еколошки здраве праксе да би умањили ефекте развоја минерала на здравље људи и екосистема. .
УСГС истраживање минералне средине помаже у карактерисању природних и људских интеракција између лежишта бакра и околних водених и копнених екосистема. Истраживања помажу у дефинисању природних основних услова пре почетка рударства и после затварања рудника. Научници из УСГС-а истражују климатске, геолошке и хидролошке променљиве да би боље разумели интеракције ресурса и околине.
Ископавање бакра у Аризони: Аризона производи више бакра него било која друга држава. Ова кратка историја показује како је ископавање бакра Аризонас изградило државу и променило нацију.
Набава, потражња и рециклирање бакра
Светска производња (понуда) и потрошња (потражња) бакра драматично су порасла у последњих 25 година. Како су велике земље у развоју ушле на глобално тржиште, повећала се потражња за минералним производима, укључујући бакар. У последњих 20 година, андска регија Јужна Америка постала је најпродуктивнија бакарна регија на свету. 2007. године око 45 одсто светског бакра произведено је из планина Анда; Сједињене Државе произвеле су 8 процената. Скоро сав бакар произведен у Сједињеним Државама долази, у смањеном редоследу производње, из Аризоне, Утаха, Њу Мексика, Неваде или Монтане.
Ризик од поремећаја глобалне испоруке бакра сматра се малим јер је производња бакра глобално дисперзирана и није ограничена на једну земљу или регион. Међутим, због његове важности у конструкцији и преносу енергије, утицај било каквих поремећаја у опскрби бакром био би висок.
Бакар је један од најчешће рециклираних метала; отприлике једна трећина укупног бакра потрошеног у свету рециклира се. Рециклирани бакар и његове легуре могу се претапати и користити директно или додатно прерађивати у рафинирани бакар без губитка било ког хемијског или физичког својства метала.
Ископавање бакра у Аризони: Аризона производи више бакра него било која друга држава. Ова кратка историја показује како је ископавање бакра Аризонас изградило државу и променило нацију.
Рудник бакра у Јути: Видљив из свемира, рудник бакра Банихам Цанион у Јути произвео је више од 12 милиона тона порфиријског бакра. Рудник је на врху дуг више од 4 километра и дубок је 800 метара и представља једно од инжењерских чуда света. Фотографија Ц.Г. Цуннингхам, УСГС.
Како осигурати адекватне залихе бакра за будућност?
Да би помогли предвидјети где би се могли налазити будући ресурси бакра, научници из УСГС-а проучавају како и где су познати ресурси бакра концентрисани у земљиној кори и користе то знање за процену потенцијала за неоткривене ресурсе бакра. УСГС су развиле и усавршавале технике за процену потенцијала за минералне сировине да подрже управљање савезним земљама и да боље процене доступност минералних ресурса у глобалном контексту.
Деведесетих година прошлог века америчка америчка војска спровела је процену америчких ресурса бакра и закључила да је остало скоро толико бакра колико је већ откривено. Конкретно, америчка влада је утврдила да је откривено око 350 милиона тона бакра и процењено је да је у Сједињеним Државама остало неоткривено око 290 милиона тона бакра.
Потрошња бакра: Квалитети бакра који су га учинили избором за разне домаће, индустријске и високо-технолошке примене резултирали су сталним порастом глобалне потрошње бакра. УСГС студије потрошње бакра показују занимљиве трендове за временски период 1990. до 2012. године. Потрошња бакра у економијама у успону, попут Кине и Индије, знатно је порасла, док је стопа потрошње у Сједињеним Државама незнатно пала. До 2002. године, Сједињене Државе су биле водећи потрошач бакра и користиле су око 16 процената укупног рафинираног бакра у свету (око 2,4 милиона тона). Кину је 2002. године Кина престигла као водећег светског корисника рафинираног бакра. Цвећајућа економија у Кини допринела је удвостручењу годишње потрошње рафинираног бакра током 12 година од 2000. до 2012. Графикон УСГС.
Глобална бакрена процена ресурса
Амерички амерички амерички банер оценио је неоткривени бакар у две врсте лежишта која представљају око 80 процената светске залихе бакра. Депозити бакра из порфира чине око 60 процената бакра у свету. У порфирним лежиштима бакра, минерали бакрене руде шире се магнетским упадима. Депозити бакра смјештених у седименту, у којима је бакар концентрисан у слојевима у седиментним стијенама, чине око 20 процената свјетских ресурса бакра. На глобалном нивоу рудници ове две врсте лежишта производе око 12 милиона тона бакра годишње.
У овом истраживању разматрани су потенцијали за откривена и скривена лежишта унутар једног километра површине за порфирне наслаге и до 2,5 километара површине за стратичне наслаге у којима се налази седимент. За порфирне наслаге је дефинисано 175 трактата; 114 трактата садржи 1 или више идентификованих лежишта. Педесет трактата је постављено за лежишта бакра смјештених у седименту; 27 садржи 1 или више идентификованих депозита.
Резултати процене дају се према врсти депозита за 11 региона (табела 1). Средњи укупни неоткривени ресурс за лежишта порфира износи 3.100 милиона тона, а средњи укупни неоткривени ресурс за лежишта смештена у седименту је 400 милиона тона, за укупну глобалну количину од 3.500 милиона тона бакра. Распони процена ресурса (између 90. и 10. процентитила) одражавају геолошку несигурност у процесу процене. Отприлике 50 процената укупног глобалног броја налази се у Јужној Америци, Јужној Централној Азији и Индокини, заједно у Северној Америци.
Мапа бакра: Расподјела познатих лежишта бакра у 2008. Црвена означава бакар повезан с магнетним упадима (порфирни наслаге бакра), а плави означава бакар садржан у седиментним стијенама (лежишта бакра у којима се налази седимент). Карта према УСГС. Увећај мапу.
Јужна Америка има највеће идентификоване и неоткривене ресурсе бакра (око 20 процената укупне неоткривене количине). На овом се подручју ископавају највећа свјетска лежишта порфира. Чиле и Перу су међу водећим земљама које производе бакар на свијету.
Централна Америка и Кариби домаћин је два неразвијена гигантска (> 2 милиона тона бакра) лежишта порфирног бакра у Панами. Већина неоткривених ресурса налази се у појасу који се протеже од Панаме до југозападног Мексика.
Северна Америка угошћује високо минерализоване порфирне бакрене тракторе који укључују надмоћне (> 25 милиона тона бакра) лежишта порфира у северном Мексику, западним Сједињеним Државама и на Аљасци, као и гигантска лежишта у западној Канади. Процењени неоткривени ресурси бакра од порфира приближно су једнаки идентификованим ресурсима.
Водеће државе за производњу бакра у Сједињеним Државама су Аризона, Утах, Нови Мексико, Невада и Монтана. У Сједињеним Државама се неоткривено лежиште бакра у Мицхигану, Монтани и Тексасу које се налази у седименту садржи око три пута више бакра него што је идентификовано. Позната су два гигантска налазишта у Мичигену и Монтани.
Сјевероисточна Азија релативно је мало истражен, са скромним идентификованим ресурсима бакра од порфира и само једним идентификованим гигантским лежиштем бакра од порфира. Међутим, процењује се да су средњи неоткривени ресурси прилично велики. Овај регион има највећи омјер неоткривених и идентификованих ресурса у студији.
Северна централна Азија има 35 лежишта бакра од порфира, укључујући суперјагантно лежиште у Монголији и огромно лежиште у Казахстану. Процјењује се да подручје трактата садржи око три пута више идентификованих ресурса бакра од порфира. У овом региону су такође смјештена три гигантска лежишта бакра смјештена у Казахстану и Русији. УСГС процјењује да може бити присутно онолико бакра који се налази у седименту, колико је већ откривено.
Јужна Средња Азија и Индокина мање су темељно истражени од многих других делова света; међутим, до данас су на тибетанској висоравни идентификована четири гигантска лежишта бакра од порфира. Неоткривена лежишта бакра од порфира могу садржати осам пута већу од идентификоване количине бакра.
Архипелаг југоисточне Азије домаћин је светских класа, злата богатих порфирним лежиштима бакра, попут надмоћи у Индонезији и око 16 џиновских лежишта у Индонезији, Папуи Новој Гвинеји и Филипинима. Иако су делови региона добро истражени, неоткривени ресурси порфира вероватно ће премашити утврђене ресурсе.
Источна Аустралија има једно гигантско лежиште бакра од порфира и неколико мањих лежишта порфира. Под прикривањем се очекују скромни неоткривени ресурси. Аустралија је деценијама водећи произвођач бакра.
Источна Европа и југозападна Азија вађени су за бакар од давнина, а недавно су идентификована и гигантска лежишта порфира. Предвиђа се да ће неоткривени бакар бити око двоструко идентификовани ресурси, како за порфирне наслаге дуж појаса из Румуније преко Турске и Ирана, тако и за таласне лежишта у Афганистану која се налазе у седименту.
западна Европа има највеће лежиште бакра које се налази у седименту на свету, у Пољској. Процјењује се да неоткривени ресурсни бакар који се налази у седименту на југозападу Пољске премашује идентифициране ресурсе за око 30 посто.
Африка и Блиски Исток имају највећу акумулацију наноса седимента бакра смјештених у седименту, са 19 џиновских лежишта у централноафричком бакарном појасу у Демократској републици Конго и Замбија. Значајни неоткривени ресурси бакра још увек нису откривени.