Nieustanne pozyskiwanie miedzi jest niezwykle ważne dla polskiej gospodarki. Produkcja miedzi niejako warunkuje rozwój gospodarki i dodatkowo oddziałuje na wiele gałęzi przemysłu. Miedź jest bowiem jednym z najczęściej wykorzystywanych przez człowieka i najważniejszych metali półszlachetnych. Co jeszcze warto wiedzieć o miedzi i jak wygląda jej wydobycie w praktyce?
Miedź – czym jest?
Miedź to pierwiastek chemiczny z grupy metali przejściowych. Oznaczana jest symbolem Cu (łac. cuprum). Łacińska nazwa pochodzi od Cypru – miejsca, w którym wydobywano miedź w starożytności. Miedź zalicza się do metali półszlachetnych (tak jak rtęć, ren, chrom i nikiel), czyli takich o niskiej reaktywności, lecz nieco mniej odpornych od metali szlachetnych.
Pierwiastek chemiczny przybierający różne barwy
Miedź charakteryzuje się silnie metalicznym połyskiem. Może przybierać różne barwy w zależności od sposobu wykończenia, techniki obróbki, czy też od dodawanych domieszek metalicznych w odlewach. Czysta miedź jest pomarańczowoczerwona, jednak na powietrzu ciemnieje wskutek utlenienia.
Jeżeli chodzi o inne kolory, to przykładowo miedź pokryta tzw. patyną ma zielony odcień. Chalkopiryt ma barwę spiżowożółtą. Chalkozyn, tetraedryt i tennantyt charakteryzują się barwą ciemnoszarą, a bornit bywa brązowy lub miedzianoczerwony. Najbardziej zdecydowaną, czerwoną barwą charakteryzuje się minerał o nazwie kupryt.
Metal półszlachetny stosowany w wielu branżach
Miedź jest surowcem niezbędnym dla rozwoju polskiej i globalnej gospodarki. Znajduje zastosowanie przede wszystkim w przemyśle energetycznym, budownictwie, elektronice, elektrotechnice oraz w telekomunikacji.
Rudy miedzi – występowanie
Złoża miedzi zalegają na głębokości od kilkuset do 1500 m. Minerały miedzi występują w trzech odmianach skał: węglanach, piaskowcu i w łupkach. Wszystkie są one przedmiotem zainteresowań przemysłu górniczego z właśnie z powodu bardzo dużej zawartości miedzi. Pięcioma najbardziej rozpowszechnionymi podstawowymi siarczkami miedzi są chalkozyn, chalkopiryt, ruda piaskowcowa, bornit i kowelin.
Złoża miedzi w Polsce – jedne z największych na świecie?
Polska jest jednym ze szczęśliwych krajów, w których znajdują się złoża miedzi. Mało tego! Złoża, które znajdziemy w naszej ojczyźnie, konkretnie na Dolnym Śląsku, są największymi w Europie i niemal największymi na świecie!
Kopalnie miedzi w Polsce i poza nią
Jednym z największych producentów miedzi na naszej ziemi rodzinnej jest KGHM Polska Miedź S.A. Do spółki należą także kopalnie miedzi w USA, Kanadzie i Chile. Wydobycie rudy miedzi w Polsce skoncentrowane jest w trzech kopalniach głębinowych: Rudna, Polkowice-Sieroszowice i Lubin.
KGHM Polska Miedź S.A. – czołowy producent miedzi
W przypadku tej ostatniej, Lubina, KGHM prowadzi zaawansowaną technologicznie działalność hutniczą oraz poszukiwawczo-wydobywczą już od sześćdziesięciu lat. KGHM, który jest jednym z czołowych producentów miedzi, może pochwalić się niesamowitym wynikiem: ponad miliard ton urobku wydobytych przez te wszystkie lata. 20 mln ton wyprodukowanej miedzi to kolejny sukces!
Wychodzi na to, że w ciągu roku możliwe jest wydobycie nawet 700 tys. ton miedzi. Warto wiedzieć, że dzięki polskim złożom możliwe będzie prowadzenie wydobycia przez najbliższe pół wieku!
Kiedy miedź pojawiła się w Polsce?
Rudy miedzi zalegają w miejscu, w którym 270 milionów lat temu istniało morze cechsztyńskie. To właśnie dzięki skałom z dna morza możemy cieszyć się niezwykle cennymi metalami, takimi jak miedź, złoto czy srebro.
Kiedy po raz pierwszy „natknięto się” na te wartościowe metale półszlachetne? Pierwsze złoża rud miedzi w Polsce odkryto w 1957r. To wydarzenie sprawiło, że co roku 23 marca hutnicy i górnicy spotykają się przy pomniku odkrywcy Jana Wyżykowskiego w Lubinie oraz w Sieroszowicach, ponieważ jest to miejsce pamiętnego odkrycia złóż. Jak widać, 23 marca to ważny dzień dla górników, jednak nie jedyny – nie można nie wspomnieć o Barbórce obchodzonej 4 grudnia.
Wydobycie miedzi – jak ten kilkuetapowy proces wygląda w praktyce?
Zarówno wydobycie rudy miedzi jak i jej późniejsze dostarczenie do zakładów wzbogacania to wysoce złożony, kilkuetapowy proces. By możliwe było wydobycie urobku, trzeba zjechać prawie tysiąc metrów pod ziemię! Jeszcze przed robotami strzałowymi górnicy zjeżdżają do przodka, gdzie strop zabezpieczany jest przed opadnięciem. Następnie wykonuje się prace wiertnicze.
Wiercenie otworów i uzbrajanie ich w materiał wybuchowy
Wszystko rozpoczyna się od wywiercenia otworów strzałowych w czole przodka, obowiązkowo pod odpowiednim kątem. Kolejnym krokiem jest uzbrajanie otworów ładunkami wybuchowymi przez doświadczonych górników strzałowych. Takie roboty strzałowe wykonuje się jedynie w określonych godzinach. Dlaczego? By mieć pewność, że nikt nie znajduje się pod ziemią.
Wybieranie rudy urobionej w przodku
Później „do akcji” wkraczają ładowarki łyżkowe. Wybierają rudę, która została urobiona w przodku w wyniku detonacji ładunków wybuchowych. Górnicy wykonują obudowę kotwową oraz dokonują obrywki w wyrobiskach i w przodkach. Przewożenie urobku do wysypów oddziałowych to kolejny etap. Wówczas kruszone są duże bryły skalne. Następnie urobek przesypywany jest na taśmociąg przez kratę – odstawa urobku na taśmociągi jest kolejnym etapem.
Wyciągnięcie rudy na powierzchnię i transport do zakładów wzbogacania
Jednym z ostatnich kroków jeżeli chodzi o działania pod ziemią jest transport rudy do komór kruszarek. Pozostaje jeszcze wyciąganie rudy na powierzchnię specjalnymi urządzeniami w szybach wydobywczych, by móc później przetransportować rudę do zakładów wzbogacania.
W kopalni oddziela się minerały zawierające miedź od skały płonnej. Wydobywany jest urobek, w którym zawarte są nie tylko rudy miedzi, ale też m.in. złoto i srebro. Właśnie z tego względu materiał należy poddać dalszej obróbce we wcześniej wspomnianych zakładach wzbogacania.
Tworzenie koncentratu miedziowego
Urobek dzielony jest na frakcje (grubą oraz drobną) w specjalnych przesiewających maszynach. Gruba frakcja wymaga dodatkowego pokruszenia. Gdy materiał jest już przygotowany, to czas, by trafił do oddziału młynowni i flotacji. W młynach uzyskuje się ziarna. Następnie mieli się je na mokro, kilkukrotnie, z wykorzystaniem młynów kulowych.
Flotacja
Przenosimy się do hali flotacji, w której do wcześniej przygotowanego materiału dodawane są odczynniki pianotwórcze i zbierające. Wytwarzająca się w tym procesie piana stanowi koncentrat, który musi być poddany jeszcze dwóm procesom: zagęszczania i suszenia. Procentowa zawartość miedzi wzrasta właśnie dzięki flotacji pianowej i chemicznej. Następnie pozostaje przetransportowanie powstałego koncentratu do dalszej przeróbki transportem kolejowym.
Uśrednianie koncentratów
Ostatni etap produkcji miedzi ma miejsce w hucie miedzi KGHM Polska Miedź S.A., w której produkuje się także złoto, srebro i kwas siarkowy. Miesza się tam koncentraty dostarczane z trzech zakładów wzbogacania rud – różnią się bowiem pod względem zawartości miedzi. Celem jest uzyskanie surowca o zawartości 24%.
Następnie kieruje się nadawę (ilość surowca wprowadzana jednorazowo do maszyny lub aparatu chemicznego w celu jego przetworzenia) do pieca zawiesinowego, gdzie surowiec jest rozdmuchiwany po całej zawartości pieca. Tam dochodzi do utlenienia metali, które zawarte są w koncentracie.
Miedź spada do wanny odstojowej na dnie reaktora. Zadaniem hutnika spustowego jest przepalanie zatyczek wykonanych z przędzy, nasączonych krzemionką. Poprzez zastosowanie koksiku następuje proces redukcji tlenu. W taki sposób powstaje stop miedzi.
Maszyny górnicze wykorzystywane do wydobycia miedzi
Cofnijmy się jeszcze na moment do etapu wydobycia miedzi pod ziemią. Górnicy docierają na swoje stanowiska w kopalni dzięki specjalnym autobusom. W transport zaangażowane są także pojazdy terenowe. W kopalni funkcjonuje własna stacja paliw, sieć dróg – cały podziemny organizm! W komorze mechanicznej serwisowany jest sprzęt górniczy. Tam odbywają się przeglądy okresowe maszyn.
Jeżeli chodzi o maszyny górnicze wykorzystywane w kopalni – zdecydowaną większość wyprodukował Producent maszyn i urządzeń dla sektora górniczego – KGHM Zanam (https://kghmzanam.com). W asortymencie znajdują się ładowarki, wozy pomocnicze, odstawcze, transportowe, strzelnicze oraz wiercąco-kotwiące.
Podsumowanie
Wydobycie miedzi jest ważne przede wszystkim w kontekście polskiej gospodarki. Miedź znajduje zastosowanie w wielu branżach i trudno wyobrazić sobie funkcjonowanie np. przemysłu energetycznego czy budowlanego bez niej. Nie wszyscy zdają sobie sprawę, jak wiele pracy trzeba włożyć w wydobycie i produkcję miedzi. To wieloetapowy proces, który rozpoczyna się pod ziemią, a kończy w hucie miedzi. Warto wiedzieć, jak wydobycie przebiega w praktyce.
