Sự bùng nổ cuối cùng trong đổi mới công nghệ củangành công nghiệp đồngxảy ra trong hai thập kỷ đầu của thế kỷ này, khi việc khai thác lộ thiên, tập trung tuyển nổi và lò luyện phản xạ thích ứng với quặng đồng xốp.

Ngoại trừ phương pháp chiết xuất bằng dung môi và điện hóa, các phương pháp cơ bản của sản xuất vẫn không thay đổi trong 65 năm qua. Hơn nữa, sáu trong số các mỏ được mở từ năm 1900 đến năm 1920 vẫn nằm trong số những nhà sản xuất đồng lớn ở Hoa Kỳ ngày nay.

Thay vì những bước nhảy vọt về phía trước, sự đổi mới công nghệ trong ngành đồng trong 65 năm qua chủ yếu bao gồm những thay đổi gia tăng cho phép các công ty khai thác quặng cấp thấp hơn và liên tục giảm chi phí sản xuất. Tính kinh tế nhờ quy mô là có thật

hóa trong tất cả các giai đoạn sản xuất đồng. Cả năng suất lao động và năng suất của con người đều tăng lên đáng kể.

Chương này mô tả ngắn gọn về công nghệ sản xuất đồng, từ thăm dò, khai thác và xay xát, đến nấu chảy và tinh chế hoặc chiết bằng dung môi và điện phân. Chương này bắt đầu với phần tổng quan về lịch sử phát triển của cảnh sát trên mỗi công nghệ. Sau đó, đối với mỗi

trong quá trình sản xuất đồng, nó đánh giá công nghệ tiên tiến hiện tại, xác định những tiến bộ công nghệ gần đây, đánh giá những tiến bộ có thể xảy ra trong tương lai cũng như nhu cầu nghiên cứu và phát triển, đồng thời thảo luận về tầm quan trọng của những tiến bộ hơn nữa đối với khả năng cạnh tranh của ngành công nghiệp Hoa Kỳ. Hình 6-1

hiển thị các bảng quy trình cho luyện kim và thủy luyện

2 sản xuất đồng. Bảng 6-1 và 6-2 cung cấp bản tóm tắt ngắn gọn về các quy trình này.

1 Luyện kim nhiệt luyện LÀ việc chiết xuất kim loại từ quặng và cô đặc bằng các phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao.

2 Thủy luyện kim là quá trình thu hồi metaI từ quặng bằng dung dịch gốc nước.

Ngay từ năm 6000 trước Công nguyên, đồng bản địa – kim loại nguyên chất – đã được tìm thấy dưới dạng những viên đá màu đỏ ở khu vực Địa Trung Hải và được dùng làm đồ dùng, vũ khí và công cụ. Khoảng năm 5000 trước Công nguyên, các nghệ nhân đã phát hiện ra rằng nhiệt làm cho đồng trở nên dẻo hơn. Việc đúc và nấu chảy đồng bắt đầu vào khoảng năm 4000-3500 trước Công nguyên (xem hình 6-2). Khoảng năm 2500 trước Công nguyên, đồng được kết hợp với thiếc để tạo thành đồng thau - một hợp kim cho phép chế tạo vũ khí và công cụ mạnh hơn. Đồng thau, hợp kim của đồng và kẽm, có lẽ đã không được phát triển cho đến tận năm 300 sau Công nguyên.

Đồng lần đầu tiên được khai thác (trái ngược với tìm thấy trên mặt đất) ở Thung lũng Timna ở Israel—một khu vực hoang vắng được cho là địa điểm có Mỏ của Vua Solo mon (xem hình 6-3). Người Phoenicia và Remans, những người khai thác các mỏ đồng lớn ở Síp và khu vực Rio Tinto ở miền nam Tây Ban Nha, đã có những tiến bộ ban đầu trong việc thăm dò đồng và các phương pháp khai thác. Ví dụ, người La Mã đã tìm thấy gần 100 thân quặng hình thấu kính ở quận đồng Rio Tinto. Các nhà địa chất hiện đại chỉ tìm thấy một số mỏ bổ sung, và gần như toàn bộ sản lượng hiện đại của Rio Tinto đều là từ quặng được người Remans phát hiện lần đầu tiên.

3 Tại Rio Tinto, người Reman khai thác phần trên, phần quặng bị oxy hóa và thu thập dung dịch Iaden đồng được tạo ra bởi nước thấm từ từ qua các thân quặng suifide. Khi người Moor chinh phục vùng này của Tây Ban Nha vào thời Trung Cổ, quặng oxit phần lớn đã cạn kiệt. Học hỏi từ kinh nghiệm của người La Mã về hiện tượng rò rỉ, người Moor đã phát triển các kỹ thuật khai thác lộ thiên, lọc đống và kết tủa sắt và các kỹ thuật này vẫn tiếp tục được sử dụng. tại Rio Tinto vào thế kỷ 20.

Ở Anh, đồng và thiếc đã được gia công ở bức tường ngô và được buôn bán với người Phoenicia ngay từ năm 1500 trước Công nguyên. Người Remans đã mang các kỹ thuật luyện kim kim loại cải tiến đến Anh.