الطفرة الأخيرة في الابتكار التكنولوجي لصناعة النحاسحدث ذلك في العقدين الأولين من هذا القرن، عندما تم تكييف تعدين الحفرة المفتوحة، وتركيز التعويم، والمصهر العكسي مع خامات النحاس السماقي.

وباستثناء الترشيح، واستخلاص المذيبات، والاستخلاص الكهربائي، ظلت الطرق الأساسية لتصنيع النحاس لكل إنتاج دون تغيير لمدة 65 عامًا. علاوة على ذلك، فإن ستة من المناجم التي تم افتتاحها بين عامي 1900 و1920 لا تزال من بين منتجي النحاس الرئيسيين في الولايات المتحدة اليوم.

وبدلاً من تحقيق قفزات كبيرة إلى الأمام، كان الابتكار التكنولوجي في صناعة النحاس في السنوات الـ 65 الماضية يتألف إلى حد كبير من تغييرات تدريجية سمحت للشركات باستغلال الخامات ذات الدرجة الأدنى وخفض تكاليف الإنتاج بشكل مستمر. وكانت وفورات الحجم حقيقية

في جميع مراحل إنتاج النحاس. لقد زادت إنتاجية الآلة والإنسان بشكل كبير.

يصف هذا الفصل بإيجاز تكنولوجيا إنتاج النحاس، بدءًا من التنقيب، ومرورًا بالتعدين والطحن، وحتى الصهر والتكرير أو الاستخلاص بالمذيبات والاستخلاص الكهربائي. يبدأ الفصل الثالث بنظرة عامة على تاريخ الشرطي في تطور التكنولوجيا. ثم لكل

في مرحلة إنتاج النحاس، فإنه يستعرض أحدث التطورات الحالية، ويحدد التطورات التكنولوجية الحديثة، ويستعرض التطورات المستقبلية المحتملة واحتياجات البحث والتطوير، ويناقش أهمية تحقيق المزيد من التقدم في القدرة التنافسية للصناعة الأمريكية. الشكل 6-1

يُظهر صفائح التدفق الخاصة بالتعدين الحراري والتعدين المائي

2 إنتاج النحاس . ويقدم الجدولان 1-6 و2-6 ملخصات كبسولة لهذه العمليات.

1 الجراحة الحرارية هي استخلاص المعادن من الخامات والتركيزات باستخدام التفاعلات الكيميائية عند درجات حرارة عالية.

2 علم المعادن المائي هو استعادة المعادن من الخامات باستخدام المحاليل المائية.

في وقت مبكر من عام 6000 قبل الميلاد، تم العثور على النحاس الأصلي – المعدن النقي – كأحجار حمراء في منطقة البحر الأبيض المتوسط ​​وتم دقه في الأواني والأسلحة والأدوات. حوالي 5000 قبل الميلاد، اكتشف الحرفيون أن الحرارة تجعل النحاس أكثر مرونة. بدأ صب وصهر النحاس حوالي 4000-3500 قبل الميلاد (انظر الشكل 6-2). حوالي عام 2500 قبل الميلاد، تم دمج النحاس مع القصدير لصنع البرونز، وهي سبيكة تستخدم لصنع أسلحة وأدوات أقوى. ربما لم يتم تطوير النحاس، وهو سبيكة من النحاس والزنك، حتى عام 300 بعد الميلاد

تم استخراج النحاس لأول مرة (بدلاً من العثور عليه على الأرض) في وادي تمناع في إسرائيل - وهي منطقة مقفرة يعتقد أنها موقع مناجم الملك سولو مون (انظر الشكل 6-3). حقق الفينيقيون والريمانيون، الذين عملوا في المناجم الكبرى في قبرص وفي منطقة ريو تينتو بجنوب إسبانيا، تقدمًا مبكرًا في استكشاف النحاس وطرق التعدين. على سبيل المثال، عثر الرومان على ما يقرب من 100 جسم خام على شكل عدسة في منطقة النحاس في ريو تينتو. لم يعثر الجيولوجيون المعاصرون إلا على عدد قليل من الرواسب الإضافية، وكان كل إنتاج ريو تينتو الحديث تقريبًا من خام تم اكتشافه لأول مرة بواسطة عائلة ريمان.

3 في ريو تينتو، استخرج الرومان الجزء العلوي من الخام وجمعوا محاليل النحاس التي تنتجها المياه التي تتسرب ببطء عبر أجسام الخام الخام. عندما غزا المغاربة هذا الجزء من إسبانيا خلال العصور الوسطى، كانت خامات الأكسيد قد استنفدت إلى حد كبير. وبالتعلم من التجربة الرومانية مع التسرب، طور المغاربة تعدينًا مفتوحًا، وترشيح الكومة، وتقنيات ترسيب الحديد التي استمر استخدامها. في ريو تينتو في القرن العشرين.

في بريطانيا، تم تصنيع النحاس والقصدير في جدار الذرة وتم تداولهما مع الفينيقيين منذ عام 1500 قبل الميلاد. جلب الرومان تقنيات لورجية معدنية محسنة إلى بريطانيا.