Ειδικό βάρος μεταλλεύματος χαλκού: πυκνότητα και ποικιλίες

Το μετάλλευμα χαλκού ανήκει στην ομάδα των μεταλλευμάτων μη σιδηρούχων μετάλλων. Στα οξειδωμένα μεταλλεύματα τα μέταλλα περιέχονται ως οξυγονούχες ενώσεις: ανθρακικά, πυριτικά, οξείδια, θειικά και άλλα ορυκτά. Ο χαλκός απαντά σε μικτά μεταλλεύματα που περιέχουν το μέταλλο σε οξειδωμένη και θειούχα μορφή, καθώς και σε αυτοφυή μεταλλεύματα σε ελεύθερη κατάσταση. Τα πρωτογενή μεταλλεύματα των περισσότερων βιομηχανικών κοιτασμάτων περιέχουν χαλκό σε θειούχες μορφές.

Σήμερα η ορυκτολογία γνωρίζει περισσότερους από 200 διαφορετικούς φυσικούς ορυκτούς σχηματισμούς που περιέχουν χαλκό. Από αυτούς, κατάλληλοι για εκμετάλλευση θεωρούνται:

• Θειούχα μεταλλεύματα: χαλκοπυρίτης — 34-35% χαλκός, βορνίτης — από 52 έως 65%, χαλκοσίνης — έως 80%.
• Μεταλλεύματα χαλκού-νικελίου: κουβανίτης — από 22 έως 45% Cu.
• Αυτοφυής χαλκός — από 98 έως 100%.
• Οξειδωμένα μεταλλεύματα: μαλαχίτης — έως 57,5%, αζουρίτης — έως 56%, χρυσοκόλλα έως 36%, μπροσχαντίτης — έως 56%, κυπρίτης — έως 89% κ.ά.

Κοιτάσματα μεταλλευμάτων χαλκού

Τα μεταλλεύματα που ονομάζονται χαλκούχα περιέχουν σε μεγάλες ποσότητες και άλλα ορυκτά. Η εκμετάλλευση κοιτασμάτων με περιεκτικότητα σε χαλκό άνω του 0,5% είναι οικονομικά συμφέρουσα.

Στα μεγαλύτερα βιομηχανικά κοιτάσματα συγκαταλέγονται οι σχηματισμοί στη χερσόνησο Κόλα, τη Χιλή και τη Ζάμπια, ενώ μεγάλα κοιτάσματα πορφυριτικών μεταλλευμάτων χαλκού εκμεταλλεύονται στις ΗΠΑ, την Πολωνία, τον Καναδά, το Περού και άλλες χώρες. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, όλα τα μεγάλα βιομηχανικά κοιτάσματα περιέχουν περισσότερους από 680 εκατομμύρια τόνους χαλκού.

Οι φυσικοί σχηματισμοί αυτοφυούς χαλκού με τη μέγιστη περιεκτικότητα σε καθαρό μέταλλο είναι εξαιρετικά σπάνιοι. Οι συνηθέστερες ενώσεις που περιέχουν χαλκό είναι:

• Βορνίτης. Το ορυκτό ανακαλύφθηκε από τον Τσέχο επιστήμονα Ι. Μπορν, προς τιμήν του οποίου ονομάστηκε. Είναι περισσότερο γνωστό ως ποικιλόχρωμος πυρίτης ή πορφυρός χαλκός. Ανάλογα με τη γένεσή του, το ορυκτό μπορεί να έχει διαφορετική εμφάνιση. Περιέχει έως και ένα τέταρτο θείο και περισσότερο από 10% Fe. Η περιεκτικότητα του βορνίτη σε χαλκό φτάνει το 63%.
• Χαλκοπυρίτης ή πυρίτης χαλκού — ορυκτό υδροθερμικής προέλευσης που ανήκει στα πολυμεταλλικά μεταλλεύματα.
• Χαλκοσίνης. Το μετάλλευμα αυτό μπορεί να περιέχει έως 80% χαλκό, ενώ ο υπόλοιπος όγκος αποτελείται από θείο. Λόγω της συμπαγούς κοκκώδους και λαμπερής επιφάνειας, με αποχρώσεις από μολυβί έως βαθύ μαύρο, το ορυκτό ονομάστηκε «λάμψη χαλκού».

Από τους σπάνιους σχηματισμούς που περιέχουν χαλκό, οι γνωστότεροι είναι:

• Μαλαχίτης — έχει όμορφη, έντονη δομή. Η πράσινη πέτρα χρησιμοποιείται ευρέως ως διακοσμητικό υλικό. Αυτό το πράσινο ανθρακικό άλας χαλκού ανήκει στην κατηγορία των πολυμεταλλικών μεταλλευμάτων χαλκού. Κοντά στον μαλαχίτη βρίσκονται συχνά άλλα χαλκούχα πετρώματα, όπως κυπρίτης και αυτοφυής χαλκός.
• Αζουρίτης ή κυανός χαλκός. Το έντονα μπλε ορυκτό έχει ιδιαίτερη σκληρότητα. Κοιτάσματα εκμεταλλεύονται στο Κονγκό, το Μαρόκο, την Ελλάδα, τη Γαλλία, τη Μεγάλη Βρετανία και την Αυστραλία. Κοντά σε εμφανίσεις μαλαχίτη και αζουρίτη, οι οποίοι συχνά αναπτύσσονται μαζί, βρίσκονται κοιτάσματα θειούχων μεταλλευμάτων χαλκού.
• Κοβελλίνης — ορυκτό της ομάδας των θειούχων, το οποίο βρέθηκε για πρώτη φορά στους πρόποδες του Βεζούβιου και έχει μετασωματική προέλευση. Είναι αρκετά μαλακό, κυανό-ιώδες ορυκτό με μεταλλική λάμψη. Η περιεκτικότητά του σε χαλκό υπερβαίνει το 65%. Κοιτάσματα υπό εκμετάλλευση βρίσκονται στη Χιλή, τις ΗΠΑ, τη Σερβία και την Ιταλία.

Το ειδικό βάρος του μεταλλεύματος χαλκού διαφέρει ανάλογα με το είδος και τη σύσταση των ορυκτών. Ο πίνακας πυκνότητας περιέχει μέσες τιμές αναφοράς του ειδικού βάρους, η αριθμητική τιμή του οποίου στο σύστημα SI συμπίπτει με την τιμή της πυκνότητας.

Πίνακας ειδικού βάρους μεταλλεύματος χαλκού (ορυκτά που ανήκουν στα μεταλλεύματα χαλκού)