Contente
- Cobre - um metal usado através dos tempos
- Como usamos o cobre hoje?
- Usos antigos do cobre
- Quais propriedades tornam o cobre útil?
- Tipos de depósitos de cobre
- Fornecimento, demanda e reciclagem de cobre
- Como garantimos suprimentos adequados de cobre para o futuro?
- Avaliação Global de Recursos de Cobre
Estátua da Liberdade: Em 1886, a Estátua da Liberdade representava o maior uso de cobre em uma única estrutura. Para construir a estátua, cerca de 80 toneladas de chapa de cobre foram cortadas e marteladas a uma espessura de cerca de 2,3 milímetros (3/32 polegadas), ou aproximadamente a de duas moedas de um centavo dos EUA colocadas juntas. Harris.
Cobre - um metal usado através dos tempos
O cobre foi um dos primeiros metais já extraídos e usados pelos seres humanos e fez contribuições vitais para sustentar e melhorar a sociedade desde o início da civilização. O cobre foi usado pela primeira vez em moedas e ornamentos a partir de 8000 a.C. e por volta de 5500 a.C., as ferramentas de cobre ajudaram a civilização a emergir da Idade da Pedra. A descoberta de que o cobre ligado ao estanho produz bronze marcou o início da Idade do Bronze por volta de 3000 a.C.
Nos Estados Unidos, um pedaço do que se acredita ser uma pulseira de cobre foi encontrado em um enterro de nativos americanos na planície costeira da Geórgia em 2017. O enterro foi uma cremação datada de aproximadamente 3500 anos atrás. O cobre continha oligoelementos que o ligavam a depósitos geológicos na região dos Grandes Lagos. Essas descobertas sugerem uma conexão comercial de longa distância entre a Geórgia e a região dos Grandes Lagos, uma distância maior do que nunca.
O cobre é facilmente esticado, moldado e modelado; é resistente à corrosão; e conduz calor e eletricidade com eficiência. Como resultado, o cobre era importante para os primeiros seres humanos e continua a ser um material de escolha para uma variedade de aplicações domésticas, industriais e de alta tecnologia atualmente.
Usos de cobre: Este gráfico mostra como o cobre foi usado nos Estados Unidos durante 2017 por setor industrial. Como exemplo: o cobre usado na construção civil poderia ter sido usado para fiação, encanamento, impermeabilização e muitos outros tipos individuais de uso. Os dados para este gráfico são do Resumo de Mercadorias Minerais da Pesquisa Geológica dos Estados Unidos para 2018.
Como usamos o cobre hoje?
Atualmente, o cobre é usado na construção civil, geração e transmissão de energia, fabricação de produtos eletrônicos e produção de máquinas industriais e veículos de transporte. A fiação e o encanamento de cobre são parte integrante dos aparelhos, sistemas de aquecimento e refrigeração e links de telecomunicações usados diariamente em residências e empresas. O cobre é um componente essencial nos motores, fiação, radiadores, conectores, freios e rolamentos usados em carros e caminhões. O carro médio contém 1,5 km (0,9 milhas) de fio de cobre, e a quantidade total de cobre varia de 20 kg (44 libras) em carros pequenos a 45 kg (99 libras) em veículos híbridos e de luxo.
Moeda romana: O cobre foi um dos primeiros metais usados para fazer moedas, e essa prática começou por volta de 8000 aC. A moeda mostrada acima é um follis romano com uma imagem de Constantius I.
Usos antigos do cobre
Como nos tempos antigos, o cobre continua sendo um componente das moedas usadas em muitos países, mas muitos novos usos foram identificados. Uma das aplicações mais recentes dos tampadores inclui seu uso em superfícies freqüentemente tocadas (como maçanetas de latão), onde as propriedades antimicrobianas dos tampões reduzem a transferência de germes e doenças. Os fabricantes de semicondutores também começaram a usar cobre para circuitos em chips de silício, o que permite que os microprocessadores operem mais rapidamente e usem menos energia. Também foi descoberto recentemente que os rotores de cobre aumentam a eficiência dos motores elétricos, que são os principais consumidores de energia elétrica.
Cobre em automóveis: O cobre é um componente essencial nos motores, fiação, radiadores, conectores, freios e rolamentos usados em carros e caminhões. O carro médio contém 1,5 km (0,9 milhas) de fio de cobre, e a quantidade total de cobre varia de 20 kg (44 libras) em carros pequenos a 45 kg (99 libras) em veículos híbridos e de luxo.
Quais propriedades tornam o cobre útil?
As excelentes propriedades de liga do cobre o tornaram inestimável quando combinado com outros metais, como zinco (para formar latão), estanho (para formar bronze) ou níquel. Essas ligas têm características desejáveis e, dependendo de sua composição, são desenvolvidas para aplicações altamente especializadas. Por exemplo, a liga de cobre-níquel é aplicada aos cascos dos navios porque não corroem na água do mar e reduz a adesão da vida marinha, como cracas, reduzindo assim o arrasto e aumentando a eficiência do combustível. O latão é mais maleável e possui melhores propriedades acústicas que o cobre ou o zinco puro; consequentemente, é usado em uma variedade de instrumentos musicais, incluindo trompetes, trombones, sinos e pratos.
Cobre em pedras preciosas: O cobre é um elemento importante em várias pedras preciosas, como turquesa, azurita, malaquita e crisocola. Dá a esses minerais sua cor verde ou azul e sua alta densidade específica. Os cabochons mostrados acima são algumas das muitas pedras preciosas extraídas no Arizona.
Tipos de depósitos de cobre
O cobre ocorre de várias formas, mas as circunstâncias que controlam como, quando e onde é depositado são altamente variáveis. Como resultado, o cobre ocorre em muitos minerais diferentes. A calcopirita é o mais abundante e economicamente significativo dos minerais de cobre.
A pesquisa projetada para entender melhor os processos geológicos que produzem depósitos minerais, incluindo depósitos de cobre, é um componente importante do Programa de Recursos Minerais do USGS. Os depósitos de cobre são amplamente classificados com base em como os depósitos se formaram. Depósitos de cobre porfírio, associados a intrusões ígneas, produzem cerca de dois terços do cobre do mundo e, portanto, são o tipo mais importante de depósito de cobre do mundo. Grandes depósitos de cobre desse tipo são encontrados em regiões montanhosas do oeste da América do Norte e nas montanhas dos Andes da América do Sul.
Outro tipo importante de depósito de cobre - o tipo contido em rochas sedimentares - é responsável por aproximadamente um quarto dos recursos de cobre identificados no mundo. Esses depósitos ocorrem em áreas como o cinturão de cobre da África central e a bacia de Zechstein, na Europa Oriental.
Depósitos individuais de cobre podem conter centenas de milhões de toneladas de rochas contendo cobre e geralmente são desenvolvidos usando métodos de mineração a céu aberto. As operações de mineração, que geralmente seguem a descoberta de minérios por muitos anos, geralmente duram décadas. Embora muitas operações históricas de mineração não tenham sido necessárias para conduzir suas atividades de mineração de maneira a reduzir seu impacto no meio ambiente, os regulamentos federais e estaduais atuais exigem que as operações de mineração usem práticas ambientalmente saudáveis para minimizar os efeitos do desenvolvimento mineral na saúde humana e do ecossistema .
A pesquisa ambiental mineral do USGS ajuda a caracterizar as interações naturais e humanas entre os depósitos de cobre e os ecossistemas aquáticos e terrestres circundantes. A pesquisa ajuda a definir as condições naturais da linha de base antes do início da mineração e após o fechamento da mina. Os cientistas do USGS estão investigando variáveis climáticas, geológicas e hidrológicas para entender melhor as interações entre recursos e ambiente.
Mineração de cobre no Arizona: O Arizona produz mais cobre do que qualquer outro estado. Esta breve história mostra como a mineração de cobre de Arizonas construiu um estado e mudou uma nação.
Fornecimento, demanda e reciclagem de cobre
A produção (oferta) e o consumo (demanda) de cobre do mundo aumentaram dramaticamente nos últimos 25 anos. À medida que os grandes países em desenvolvimento entraram no mercado global, a demanda por commodities minerais, incluindo cobre, aumentou. Nos últimos 20 anos, a região andina da América do Sul emergiu como a região de cobre mais produtiva do mundo. Em 2007, cerca de 45% do cobre do mundo foi produzido na Cordilheira dos Andes; os Estados Unidos produziram 8%. Praticamente todo o cobre produzido nos Estados Unidos vem, em ordem decrescente de produção, Arizona, Utah, Novo México, Nevada ou Montana.
O risco de interrupção no fornecimento global de cobre é considerado baixo, porque a produção de cobre é globalmente dispersa e não está limitada a um único país ou região. Devido à sua importância na construção e transmissão de energia, no entanto, o impacto de qualquer interrupção no fornecimento de cobre seria alto.
O cobre é um dos mais amplamente reciclados de todos os metais; aproximadamente um terço de todo o cobre consumido em todo o mundo é reciclado. O cobre reciclado e suas ligas podem ser remeltados e usados diretamente ou posteriormente reprocessados no cobre refinado sem perder nenhuma das propriedades químicas ou físicas dos metais.
Mineração de cobre no Arizona: O Arizona produz mais cobre do que qualquer outro estado. Esta breve história mostra como a mineração de cobre de Arizonas construiu um estado e mudou uma nação.
Mina de cobre de Utah: Visível do espaço, a mina de cobre Bingham Canyon, em Utah, produziu mais de 12 milhões de toneladas de cobre de pórfiro. A mina tem mais de 4 quilômetros (2,5 milhas) de diâmetro no topo e 800 metros (0,5 milhas) de profundidade e é uma das maravilhas da engenharia do mundo. Fotografia por C.G. Cunningham, USGS.
Como garantimos suprimentos adequados de cobre para o futuro?
Para ajudar a prever onde os futuros recursos de cobre podem estar localizados, os cientistas do USGS estudam como e onde os recursos conhecidos de cobre estão concentrados na crosta terrestre e usam esse conhecimento para avaliar o potencial de recursos de cobre não descobertos. Técnicas para avaliar o potencial de recursos minerais foram desenvolvidas e refinadas pelo USGS para apoiar a administração de terras federais e avaliar melhor a disponibilidade de recursos minerais em um contexto global.
Na década de 1990, o USGS conduziu uma avaliação dos recursos de cobre dos EUA e concluiu que quase tanto cobre ainda havia sido encontrado quanto já havia sido descoberto. Especificamente, o USGS descobriu que cerca de 350 milhões de toneladas de cobre haviam sido descobertas e estimou que cerca de 290 milhões de toneladas de cobre permaneciam desconhecidas nos Estados Unidos.
Consumo de cobre: As qualidades do cobre que o tornaram o material escolhido para uma variedade de aplicações domésticas, industriais e de alta tecnologia resultaram em um aumento constante no consumo global de cobre. Os estudos do USGS sobre o consumo de cobre mostram algumas tendências interessantes para o período de 1990 a 2012. O consumo de cobre em economias emergentes, como China e Índia, aumentou consideravelmente, enquanto a taxa de consumo nos Estados Unidos caiu ligeiramente. Até 2002, os Estados Unidos eram o principal consumidor de cobre e usavam anualmente cerca de 16% do total de cobre refinado no mundo (cerca de 2,4 milhões de toneladas). Em 2002, os Estados Unidos foram ultrapassados pela China como o principal usuário mundial de cobre refinado. A economia em expansão na China contribuiu para quadruplicar seu consumo anual de cobre refinado durante os 12 anos de 2000 a 2012. Gráfico pelo USGS.
Avaliação Global de Recursos de Cobre
O USGS avaliou o cobre não descoberto em dois tipos de depósito que representam cerca de 80% do suprimento mundial de cobre. Os depósitos de cobre com pórfiro representam cerca de 60% do cobre no mundo. Nos depósitos de cobre com pórfiro, os minerais de minério de cobre são disseminados em intrusões ígneas. Depósitos de cobre alojados em sedimentos, nos quais o cobre está concentrado em camadas de rochas sedimentares, representam cerca de 20% dos recursos de cobre identificados no mundo. Globalmente, as minas nesses dois tipos de depósito produzem cerca de 12 milhões de toneladas de cobre por ano.
Este estudo considerou o potencial para depósitos expostos e ocultos dentro de 1 quilômetro da superfície para depósitos de pórfiro e até 2,5 quilômetros da superfície para depósitos alojados em sedimentos. Para depósitos de pórfiro, foram delineados 175 setores; 114 setores contêm 1 ou mais depósitos identificados. Foram delineados cinquenta setores para depósitos de cobre alojados em sedimentos; 27 contêm 1 ou mais depósitos identificados.
Os resultados da avaliação são fornecidos por tipo de depósito para 11 regiões (tabela 1). O recurso total não descoberto médio para depósitos de pórfiro é de 3.100 milhões de toneladas, e o recurso total não descoberto médio para depósitos hospedados em sedimentos é de 400 milhões de toneladas, para um total global de 3.500 milhões de toneladas de cobre. Os intervalos de estimativas de recursos (entre os percentis 90 e 10) refletem a incerteza geológica no processo de avaliação. Aproximadamente 50% do total global ocorre na América do Sul, Sul da Ásia Central e Indochina e América do Norte combinadas.
Mapa de depósito de cobre: Distribuição de depósitos de cobre conhecidos em 2008. Vermelho indica cobre associado a intrusões ígneas (depósitos de cobre porfóricos) e azul indica cobre contido em rochas sedimentares (depósitos de cobre hospedados em sedimentos). Mapa pelo USGS. Ampliar mapa.
América do Sul possui os maiores recursos de cobre identificados e não descobertos (cerca de 20% da quantidade total não descoberta). Os maiores depósitos de pórfiro do mundo são extraídos nesta região. Chile e Peru estão entre os principais países produtores de cobre do mundo.
América Central e Caribe hospeda dois depósitos de cobre de pórfiro gigante não desenvolvidos (> 2 milhões de toneladas de cobre) no Panamá. A maioria dos recursos não descobertos está em uma faixa que se estende do Panamá ao sudoeste do México.
América do Norte hospeda setores de cobre de pórfiro altamente mineralizado que incluem depósitos de pórfiro supergigantes (> 25 milhões de toneladas de cobre) no norte do México, oeste dos Estados Unidos e Alasca, além de depósitos gigantes no oeste do Canadá. Os recursos estimados de cobre não descobertos do pórfiro são aproximadamente iguais aos recursos identificados.
Os principais estados produtores de cobre nos EUA são Arizona, Utah, Novo México, Nevada e Montana. Nos Estados Unidos, estima-se que os depósitos não descobertos de cobre alojados em sedimentos em Michigan, Montana e Texas contenham cerca de três vezes mais cobre do que foi identificado. Dois depósitos gigantes são conhecidos, em Michigan e Montana.
Nordeste da Ásia é relativamente pouco explorado, com recursos modestos de cobre porfírio identificados e apenas um depósito de cobre porfírio gigante identificado. No entanto, estima-se que os recursos médios não descobertos sejam bastante grandes. Essa região possui a maior proporção de recursos não descobertos e identificados no estudo.
Norte da Ásia Central possui 35 depósitos de cobre de pórfiro, incluindo um supergigante na Mongólia e um gigantesco depósito no Cazaquistão. Estima-se que a área do trato contenha cerca de três vezes a quantidade de recursos de cobre porfiria identificados. Essa região também abriga três depósitos gigantes de cobre alojados em sedimentos, no Cazaquistão e na Rússia. O USGS estima que o máximo de cobre alojado em sedimentos do que já foi descoberto possa estar presente.
Sul da Ásia Central e Indochina são menos explorados do que muitas outras partes do mundo; no entanto, quatro depósitos gigantes de cobre porfórico foram identificados até o momento no platô tibetano. Depósitos de cobre porfiria não descobertos podem conter oito vezes a quantidade identificada de cobre.
Arquipélagos do Sudeste Asiático hospeda depósitos de cobre de pórfiro de classe mundial e ricos em ouro, como um supergigante na Indonésia e cerca de 16 depósitos gigantes na Indonésia, Papua Nova Guiné e Filipinas. Embora partes da região sejam bem exploradas, é provável que os recursos porfóricos não descobertos excedam os recursos identificados.
Austrália Oriental possui um depósito gigante de cobre e pórfiro e vários pequenos depósitos de pórfiro. Espera-se que recursos modestos não descobertos sejam cobertos. A Austrália é um dos principais produtores de cobre há décadas.
Europa Oriental e Sudoeste da Ásia foram extraídas de cobre desde os tempos antigos, e depósitos gigantes de cobre de pórfiro foram recentemente identificados. Prevê-se que o cobre não descoberto seja cerca do dobro dos recursos identificados, tanto para depósitos de pórfiro ao longo de um cinturão da Romênia através da Turquia e Irã quanto para depósitos de bancos de dados hospedados em sedimentos no Afeganistão.
Europa Ocidental possui o maior depósito de cobre estratificado hospedado em sedimentos do mundo, na Polônia. Estima-se que os recursos não descobertos de cobre alojados em sedimentos no sudoeste da Polônia excedam os recursos identificados em cerca de 30%.
África e Oriente Médio possui a maior acumulação do mundo de depósitos de cobre alojados em sedimentos, com 19 depósitos gigantes no cinturão de cobre da África Central na República Democrática do Congo e na Zâmbia. Recursos de cobre não descobertos significativos ainda precisam ser descobertos.