ماهو معدن النحاس وماهي أهم استخداماته وطرق استخراجه
يستخدم معدن النحاس منذ مايقارب الـ 10000 عام حيث تحتوي قشرة الأرض على نسبة تقارب الـ 0.006٪. يقع النحاس في المرتبة 23 من بين أكثر العناصر توفراً. تحدث المعادن في الطبيعة في الغالب كمركبات كيميائية مع الأكسجين (الأكاسيد) أو مع الكبريت (الكبريتيدات) ؛ نادرا جدا ما يمكن العثور عليها في شكل معدن خام أو خالص.
وقد اكتشف المصريون القدماء أن النحاس مقاوم للتآكل لذلك بدأوا باستخدامه والاستفادة من خصائصه في صناعة الأنابيب لنقل المياه وبعض الأدوات المساعدة في بناء السفن.
الرمز الكيميائي للنحاس هو Cu (من Cuprum) جنبا إلى جنب مع الفضة و الذهب. نظرا لأن النحاس يشبه كلا المعدنين: النحاس والذهب هما العنصران المعدنيان الوحيدان الملونان ، حيث يعتبر النحاس والذهب بين أفضل المعادن الموصلة للحرارة والكهرباء. يمكن إرجاع تكوين رواسب خام النحاس إلى العمليات الجيولوجية والجيوكيميائية المعقدة. اعتمادا على طبيعة هذه العمليات ، يمكن تشكيل رواسب من مختلف الأحجام والثراء. تم العثور على خامات النحاس في جميع أنحاء قشرة الأرض. تحتوي القشرة الخارجية التي يبلغ طولها 10 كم على حوالي 33 جم من النحاس لكل طن من الصخور. أما في المناطق التي كان لها نشاط بركاني القديم ، يمكن العثور على رواسب منصهرة من النحاس.
تقدر الاحتياطيا العالمية للنحاس بمايقارب 870 مليون طن (بحسب بيانات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية [USGS] ، 2020): حيث يبلغ الطلب السنوي على النحاس بـ 28 مليون طن. وفقا لبيانات USGS ، فإن مايقارب 40 عاما من احتياطيات النحاس وأكثر من 200 عام من موارد النحاس متاحا منذ عام 1950. وتشمل هذه الاحتياطيات والرواسب المكتشفة والتي يحتمل أن تكون مربحة والرواسب غير المكتشفة التي تم التنبؤ بها بناء على المسوحات الجيولوجية الأولية. يبلغ إجمالي موارد النحاس هذه 5000 مليون طن (USGS ، 2014 و 2017). تجدر الإشارة هنا إلى أن حوالي 35% من الطلب العالمي على النحاس يتم تغطيته عن طريق إعادة التدوير، مما يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى النحاس المستخرج من المناجم.
تزايد قدرات المناجم
يبلغ إجمالي قدرات مناجم معدن النحاس السنوية المحتملة لمشاريع التنمية في جميع أنحاء العالم ما يقرب من 15 مليون طن من النحاس سنويا. اعتبارا من عام 2023 ، من المخطط أيضا إجراء توسعات كبيرة في هذا المجال.
يتميز سوق النحاس بالاستقرار إلى حد كبير وذلك لأن عملية استخراج النحاس لا تعتمد على بلد أو منطقة معينة بحد ذاتها كما هو الحال مع بعض المواد الخام الأخرى. تقليل نسبة المخاطر . بجسب داراسة لاتحاد الأوربي: فإن النحاس ليس أحد المواد الخام الحرجة ، خاصة وأن قدرات المناجم قابلة للتوسيع.
ماهي خصائص معدن النحاس؟
يتميز معدن النحاس بعدة خصائص أهمها:
- ينصهر معدن النحاس عند درجة حرارة 1083.45 مئوية
- يغلي النحاس عند درجة حرارة 2567 مئوية
- لونه بني محمر
- المرونة وقابلية السحب والطرق
- كثافته هي 8.96 غرام / سم3
أماكن تواجد معدن النحاس في العالم
يمكن العثور على رواسب النحاس في أستراليا وإندونيسيا وروسيا وكندا وزامبيا وبولندا وكازاخستان والمكسيك. حيث أن معظم المناجم تحتوي على نسبة من النحاس تقدر بين 0.2 و 0.8 ٪ ، وهناك حتى رواسب في وسط وجنوب أفريقيا التي يمكن أن تحتوي على 5-6 ٪ من النحاس. وتحقيقا لهذه الغاية، من المقرر تطوير قدرات مناجم جديدة تبلغ حوالي 250 مليون طن من محتوى النحاس. أما في أوروبا، توجد أكبر رواسب النحاس في روسيا وبولندا. وهناك أيضا مناجم عاملة بشكل فعلي في إسبانيا وبلغاريا والبرتغال والسويد وفنلندا.
أكثر الدول المنتجة لمعدن النحاس في العالم هي:
- تشيلي: 5750000 طن من النحاس سنويا
- الصين: 1760000 طن سنوياً
- بيرو: تنتج 1380000 طن سنوياً
- الولايات المتحدة الأمريكية: 1360000 طن سنوياً
- الكونغو الديمقراطية: 1030000 طن سنوياً
- أستراليا: 970000 طن سنوياً
- روسيا: 742000 طن سنوياً
- زامبيا: 708000 طن سنوياً
المصدر: WorldAtlas
أكبر 10 شركات منتجة للنحاس في العالم بحسب بيانات عام 2020
Coldeco
تحتل الشركة التشيلية المرتبة الأولى في العالم في انتاج النحاس بحجم بلغ 1,727,000 طن من النحاس ، بالإضافة إلى النحاس ، تنتج الشركة أيضا الموليبدينوم.
Glencore
استخرجت أكبر مجموعة مواد خام في العالم 1.258000 طن من النحاس في عام 2020 محتفظة بالمركز الثاني في ترتيب أكبر منتجي النحاس. يقع مقر Glencore في مدينة Baar السويسرية.
Freeport – McMoRan
تصعد الشركة الأمريكية، التي تتخذ من فينيكس بولاية أريزونا مقرا لها، من المركز الرابع إلى الثالث بين أكبر منتجي النحاس في عام 2020 ب 1178000 طن. وقد دفعت أساليب التعدين والضغط العدواني صندوق التقاعد الحكومي النرويجي إلى اعتبار أسهم فريبورت غير مقبولة أخلاقيا.
BHP Billiton
قامت أكبر شركة منتجة للنحاس في العالم بتعدين 1.107 مليون طن من النحاس في عام 2020. يقع مقر الشركة البريطانية الأسترالية في ملبورن ، أستراليا ، بالإضافة إلى لندن.
Southern Copper
مع 1.001 مليون طن من النحاس ، يحتل Southern Copper المركز الخامس في ترتيب أكبر منتجي النحاس. يقع مقر الشركة في هانوفر، نيو مكسيكو (الولايات المتحدة الأمريكية).
First Quantum
يقع مقر شركة First Quantum في فانكوفر ، كندا ، هي لاعب جديد نسبيا بين أكبر منتجي النحاس. وبلغ الإنتاج في منجم سنتينل (زامبيا) ولاس كروسيس (إسبانيا) وكانسانشي (زامبيا أيضا) معا 779 ألف طن في عام 2020. وهذا يجعل First Quantum واحدة من الشركات القليلة التي تمكنت من زيادة حجم إنتاجها من 2018 إلى 2019 و 2020.
KGHM Polska Miedsz
تراجعت مجموعة KGHM Polska Miedź من Lubin / Poland من المركز السادس إلى السابع بين أكبر منتجي النحاس بإنتاج 709000 طن.
Rio Tinto
استخرجت شركة ريو تينتو البريطانية الأسترالية مرة أخرى كميات أقل من النحاس من مناجمها في عام 2020 مقارنة بالسنوات السابقة. ومع 577 ألف طن في عام 2019 و 528 ألف طن في عام 2020 يكفي للشركة للحفاظ على مركزها الثامن.
Antofagasta Minerals
مع 468 ألف طن، تحتل الشركة التشيلية مرة أخرى المرتبة التاسعة بين أكبر منتجي النحاس بعد المركز السادس في عام 2018 والمركز 9 في عام 2019.
Anglo American
مجموعة التعدين التي تتخذ من لندن مقرا لها جديدة على ترتيب أكبر منتجي النحاس. في عام 2020 حققت الشركة حجم إنتاج بلغ 463 ألف طن. هذا يحل محل نورنيكل من أعلى 10.
كيفية تواجد النحاس في الطبيعة
يتواجد النحاس بعدة أشكال أهمها:
- النحاس الخام: حيث يتواجد بشكل منعزل دون الاختلاط بمعادن أخرى
- النحاس المختلط مع المعادن الأخرى مثل الزنك أو النيكل أو الرصاص حيث يتم فصلها عند الاستخراج
- رواسب النحاس: حيث تتواجد في منطقة صغيرة من الصخور
استخدامات النحاس
يستحدم معدن النحاس في عدة مجالات أهمها:
- الأسلاك الكهربائية
- البطاريات
- الدروع
- القدور وأدوات الطهي
- أنابيب نقل المياه
- العملات المعدنية
- عنصر هام في صناعة التفاز والمحركات والهواتف النقالة
سبائك النحاس
- سبيكة البرونز: حيث يتم إضافة القصدير
- سبيكة النحاس الأصفر: يتم إضافة الزنك
- سبيكة الفضة النيكل: يتم غضافة زنك ونيكل
- سبيكة النحاس الأحمر: حيث يتم إضافة قصدير وزنك
- البرونز الفوسفوري: يتم غضافة قصدير وفسفور
- سبيكة برونز الألمنيوم: يتم غضافة الألمنيوم
من الجدير بالذكر أن سبائك النحاس لاتحتوي على معدن الحديد
أهمية النحاس لصحة الإنسان
يعتبر النحاس من المعادن الضرورية للشخص حيث يلعب دورا هاما في تشكيل الخلايا الحمراء للدم ويحافظ على جهاز المناعة والخلايا العصبية بحيث يتواجد في جميع أنسجة الجسم
متى يحتاج جسم الإنسان للنحاس؟
عادة مايحتاج جسمك للنحاس في حال كنت تعاني من الإسهال أو تعرضك للحروق أو الأمراض الكلوية أو البنكرياس أو تعاني من مشاكل معوية بالإضافة للإجهاد المستمر
أهم الأغذية التي تحوي عل النحاس
يتوفر النحاس في الجوز والرخويات والحبوب الكاملة و البقوليات المجففة بالإضافة إلى توفره في الكبد.