Industria metalelor colorate

Cuprul este probabil cel mai vechi metal cunoscut de civilizatia umana (in urma cu circa 7.000 ani, in Podisul Anatoliei din Asia Mica si in Egipt), atat in stare nativa cat si in aliaje (bronzuri).

Cuprul are proprietati fizico-chimice deosebite (maleabil, ductil, punctul de topire este situat intre 1.100-1250⁰ C, bun conducator electric), care determina sa ocupe locul al doilea dupa aluminiu, in privinta frecventei utilizarii in electrotehnica, constructii de masini, comunicatii etc. Intre anii 2500-2000 i.Chr., patrunde in Europa Centrala (in Boemia) si Vestica. In Evul Mediu erau vestite minele de cupru din Germania (Rammelsberg si Mansfeld) si din Anglia (Cornwale). La inceputul sec. al XIX-lea, Spania era principalul stat producator de pe glob (zacamantul Rio Tinto).

Cuprul se gaseste in natura in numeroase combinatii (in peste 165 de minerale), care se grupeaza in zacaminte native, sulfuri, sulfosaruri, oxizi, carbonati, sulfati, silicati si cloruri. Cele mai frecvente minerale sunt: cuprul nativ   - 100%, cuprul - asociat cu cupritul (Cu₂O), malachitul si calcozina. A doua grupa este alcatuita din malahit, azurit, crisocol si atakamit (CuFeS₂), calcozina (Cu₂S), tetraedrit (Cu₃SbS₃) si enargit (Cu₃AgS₄).

Calcopirita apare fie in zacaminte magmatice, fie asociata cu pirita, blenda, galena si pirotina in zacaminte de origine hidrotermala.

Principalele tipuri genetice de zacaminte sunt:

FIGURA 31

▪ zacaminte hidrotermale sunt cele mai raspandite si constituie principala sursa de cupru, formata din calcopirita, pirita, calcozina. Sunt cunoscute zacamintele hidrotermale din America de Sud, mai ales din Chile (la El Teniente, unde se afla cea mai mare mina de cupru din lume) si din Norvegia.

▪ zacamintele de metasomatism de contact in care apare calcopirita, bornitul asociat cu pirotina, pirita s.a.

Sunt citate zacamintele din: Ural (Turinsk), S.U.A. (Arizona), Mexic, iar in Romania zacamintele din Banat (Moldova Noua).

Alte tipuri de zacaminte: lichid magmatice, filoniene, porfirice si mai rar sedimentare.

Rezervele mondiale de cupru sunt estimate la circa 340 mil.t. (continut metal), raspandite neuniform; astfel, circa o treime se afla in America Latina, cu remarcabile concentrari in Chile (El Teniente, Chuquicamata), Argentina, Peru, Mexic si Panama. In America anglosaxona sunt concentrate 25% din rezervele lumii, in S.U.A. (Montana, Arizona, Utah, New Mexico) si in Canada (British Columbia, Manitoba, Ontario).

Africa detine 17% din rezerve, in vestita centura Copper Belt (din R. D. Congo pana in Zambia, o lungime de 400 km si o latime pana la 15 km), apoi in Mauritania, Maroc, Africa de Sud.

Tabel nr. 72

Principalele state care detin rezerve de cupru si mari producatoare

(mil.t./1999)

Sursa: Quid, 2001

In spatiul economic fost sovietic, se concentreaza circa 12% din rezervele mondiale, indeosebi in Federatia Rusa (Ural si Baikal) si Kazahstan. In Asia rezerve importante se afla in Iran, Filipine si India, iar in Europa principalele rezerve sunt in Iugoslavia (Trepka), Bulgaria (Rudozen) si Polonia (Lublin). In sfarsit tabloul principalelor resurse trebuie completat cu rezervele de cupru din Australia si Papua Noua - Guinee.

Productia de minereu de cupru este de circa 12,6 mil. t./an in anul 1999 (continut de metal) si este dominata de Chile (4,4 mil.t in 1999), S.U.A. (1,6 mil.t in 1999), Federatia Rusa, Canada, Zambia, Peru si Zair, iar in productia de cupru rafinat domina SUA, Canada, Germania si Japonia, care sunt in acelasi timp importanti consumatori industriali.

Principalele exploatari de cupru de pe glob se realizeaza din Cooper Belt (intre Zambia si Congo, cu exploatari la suprafata), din muntii Anzi indeosebi din Chile (cel mai mare exportator mondial, din centrele El Teniente, El Salvador si Chuquicamata) si Peru (zacamantul de la Toquepala).

Tabel nr. 73

Primii cinci producatori de minereu de cupru (mil.t./1999)

Sursa: Quid, 2001

In S.U.A., cele mai mari exploatari se afla in Utah (Bingham Canyon), Montana (Butte), Arizona (Morenci), iar in Canada cel mai mare zacamant in exploatare se afla in statul Ontario (Copper Cliff). In Federatia Rusa cele mai importante exploatari se efectueaza din muntii Ural (Turinsk), din zona lacului Baikal si din alte regiuni ale Asiei Centrale. In acest spatiu amintim zacamantul de la Kounrad (din Kazahstan situat la nord de lacul Balhas) si in Caucaz (in Armenia).

Plumbul si zincul, de regula, se gasesc in comun, de unde si extragerea si prelucrarea lor impreuna.

Plumbul este cunoscut din vechime (in Egiptul antic era folosit in diferite scopuri in urma cu circa 4000 de ani), apoi in timpul Imperiului Roman (unde in minele de la Cartagena lucrau 40.000 de oameni - sec. II i.Chr.), sau in China antica, unde primele litere de tipar au fost realizate dintr-un aliaj de plumb si aur in anul 385 la Gu-Khung. Plumbul este un metal moale, ductil, se topeste la 327⁰ C si se aliaza usor cu alte metale.

Plumbul se intalneste cel mai frecvent in galena (PbS), in zacamintele hidrotermale sub forma de filoane tipice, dar si in zacaminte de metasomatism de contact si sedimentare.

Rezervele mondiale de plumb sunt estimate la circa 300 mil.t. (continut metal) din care circa o treime se afla in S.U.A., in Federatia Rusa (14%), Australia (11%) si in Canada (10%). Productia anuala de plumb este de circa 5 mil.t. si se realizeaza in principal dintr-un numar restrans de state. Pe primele locuri (cu circa 0,5 mil.t. fiecare) se afla S.U.A. (in nordul Muntilor Stancosi si in Muntii Appalachi) si Rusia (din Transbaikalia, Muntii Sihote-Alin, Muntii Altai). In ordinea productiei mentionam Australia (Broken Hill), Canada (Sullivan si Pine Point), Peru (Cerro de Pasco), China s.a. Cu productii mai mici se inscriu si alte state: Zair, Zambia, Maroc, Polonia, Iugoslavia si Romania.

Zincul - se gaseste fie separat in blenda (ZnS), fie in comun cu plumbul in aceleasi tipuri de zacaminte polimetalice. Rezervele mondiale de zinc sunt evaluate la circa 450 mil. t, raspandite in Canada (20% in statul British Columbia la Kimberley), in S.U.A. (in statele Montana si Utah), in Rusia (muntii Altai si muntii Sihote Alin), cat si in Australia, Japonia, Mexic, Peru, Spania si Polonia. Productia mondiala de zinc depaseste productia de plumb, este de circa 5 mii. t., dominata de China (1,6 mil. t. in 1999), Canada (0,7 mil. t.), Rusia, Australia, S.U.A., Peru, Japonia si Mexic.

Tabel nr. 74

Primii cinci producatori mondiali de minereuri de zinc (mil.t./1999)

Sursa: Quid, 2001

Prelucrarea acestor metale necesita tehnologii complexe, consum ridicat de electricitate, fapt ce determina localizarea acestei subramuri in statele dezvoltate, in apropierea unor hidrocentrale (ca de pilda uzinele Trail din Canada si Great Falls din S.U.A). Se constata, schimburi comerciale, pe de o parte de minereuri dinspre statele in curs de dezvoltare spre cele dezvoltate, iar de plumb si zinc rafinat, de regula in sens invers. Aceste metale au o multime de intrebuintari in constructiile de masini, in chimie, siderurgie, pana la medicina.

Cositorul (staniul) - este de asemenea un metal cunoscut inca din antichitate, de peste 5000 de ani, si citat in Historia naturalis, de Plinius cel Batran, sub denumirea de plumbum album. De fapt, inca din antichitate acest metal era cunoscut fie sub denumirea de cossitoros data de greci, sau de stannum de catre romani.

In aliaj cu cuprul rezulta bronzul, care a facut epoca in istoria umanitatii. Staniul se gaseste in natura in diferiti compusi, cel mai cunoscut fiind casiteriul (Sn0₂), intalnit indeosebi in zacamintele hidrotermale. Mentionam faptul ca staniul se afla in circa 20 minerale (oxizi, sulfuri, sulfosaruri), dar cu importanta economica alaturi de casiterit, mentionam stanin, teallit, cylindrit si franckeit (unde concentratia este diversa, in medie 27-30% Sn).

Staniul este un metal alb-argintiu, foarte ductil, se poate lamina in foi subtiri, stabil din punct de vedere chimic la temperatura obisnuita.

Rezervele mondiale de staniu sunt estimate la circa 20 mil. t., (continut de metal), concentrate in Asia, in Indonezia (24%), China (15%), Thailanda (12%), Malayesia (8%) si Birmania (5%).

Alte rezerve importante se afla in Bolivia, Brazilia, Nigeria si Marea Britanie.

Productia anuala de cositor este de circa 250.000 t. Principalii producatori de cositor: Malayesia (Kinta), Rusia (Transbaikalia, Iakutia), Indonezia (Bangka si Belitung); Thailanda (Ko Phuket), China si Singapore. In America de Sud: in Bolivia (Colquiri Caracoles), Brazilia (Rondonia), in Australia (cordiliera est-australiana) si Africa (Nigeria, Zair, Africa de Sud si Ruanda).