L'ultimo boom dell'innovazione tecnologica per ilindustria del ramesi è verificato nei primi due decenni di questo secolo, quando l’estrazione a cielo aperto, la concentrazione di flottazione e la fonderia a riverbero furono adattate ai minerali di rame e porfido.

Ad eccezione della lisciviazione-estrazione con solvente-elettroestrazione, i metodi fondamentali di produzione del rame sono rimasti invariati da 65 anni. Inoltre, sei delle miniere aperte tra il 1900 e il 1920 sono ancora oggi tra i maggiori produttori di rame negli Stati Uniti.

Invece di grandi balzi in avanti, l’innovazione tecnologica nell’industria del rame negli ultimi 65 anni è consistita in gran parte in cambiamenti incrementali che hanno consentito alle aziende di sfruttare minerali di qualità inferiore e di ridurre continuamente i costi di produzione. Le economie di scala sono state reali

ized in tutte le fasi della produzione del rame. Sia la produttività delle macchine che quella umana sono aumentate drammaticamente.

Questo capitolo descrive brevemente la tecnologia per la produzione del rame, dall'esplorazione, attraverso l'estrazione e la macinazione, fino alla fusione e raffinazione o all'estrazione con solventi e all'elettroestrazione. Il capitolo inizia con una panoramica della storia dello sviluppo della tecnologia della rame. Quindi, per ciascuno

fase della produzione del rame, esamina l’attuale stato dell’arte, identifica i recenti progressi tecnologici, esamina i probabili progressi futuri e le esigenze di ricerca e sviluppo e discute l’importanza di ulteriori progressi per la competitività dell’industria statunitense. Figura 6-1

mostra schemi di flusso per pirometallurgico e idrometallurgico

2 produzione di rame. Le tabelle 6-1 e 6-2 forniscono riassunti riassuntivi di questi processi.

1 La pirometaIIurgia è l'estrazione di metalli da minerali e concentrati mediante reazioni chimiche ad alte temperature.

2 L'idrometallurgia è il recupero dei metalli dai minerali utilizzando soluzioni a base acquosa.

Già nel 6000 a.C., il rame nativo, il metallo puro, veniva trovato sotto forma di pietre rossastre nell'area mediterranea e martellato per realizzare utensili, armi e strumenti. Intorno al 5000 a.C. gli artigiani scoprirono che il calore rendeva il rame più malleabile. La colata e la fusione del rame iniziarono intorno al 4000-3500 aC (vedi figura 6-2). Intorno al 2500 a.C., il rame fu combinato con lo stagno per produrre il bronzo, una lega che consentiva armi e strumenti più potenti. L'ottone, una lega di rame e zinco, probabilmente non fu sviluppato fino al 300 d.C

Il rame fu estratto per la prima volta (in contrapposizione a quello trovato sul terreno) nella valle di Timna in Israele, un'area desolata che si ritiene fosse il sito delle miniere di re Salomone (vedere figura 6-3). I Fenici e i Remani, che sfruttavano le grandi miniere di Cipro e della zona del Rio Tinto, nel sud della Spagna, fecero i primi progressi nell'esplorazione e nei metodi di estrazione del rame. Ad esempio, i romani trovarono quasi 100 giacimenti minerari a forma di lente nel distretto del rame del Rio Tinto. I geologi moderni hanno trovato solo pochi depositi aggiuntivi, e quasi tutta la produzione moderna di Rio Tinto proviene da minerali scoperti per la prima volta dai Remani.

3 A Rio Tinto, i Remani estraevano la parte superiore, ossidata, del minerale e raccoglievano le soluzioni di rame prodotte dall'acqua che filtrava lentamente attraverso i giacimenti di solfuro. Quando i Mori conquistarono questa parte della Spagna durante il Medioevo, i minerali di ossido erano in gran parte esauriti. Imparando dall'esperienza romana con le infiltrazioni, i Mori svilupparono tecniche di estrazione a cielo aperto, lisciviazione di cumuli e precipitazione del ferro che continuarono ad essere utilizzate. a Rio Tinto nel XX secolo.

In Gran Bretagna, il rame e lo stagno venivano lavorati a Corn wall e commerciati con i Fenici già nel 1500 aC. I Remani portarono in Gran Bretagna tecniche metallurgiche migliorate.