Miedź (Cu) o charakterystycznej barwie i silnym metalicznym połysku i jej stop z cyną – brąz – była pierwszym metalem o dużym znaczeniu technologicznym wykorzystywanym przez człowieka. Już 6000 lat temu wydobywaną ją w podziemnych kopalniach i wytapiano z rud.
Miedź była dostępnym metalem jeszcze przed rozwojem metalurgii, gdyż występuje w skorupie ziemskiej w postaci rodzimej – minerału z którego można z łatwością metodą kucia na zimno wytwarzać niewielkie przedmioty. Jednak na taką formę miedzi można natknąć się stosunkowo rzadko. Stanowi zaledwie około 1% wszystkich związków tego pierwiastka spotykanych w naturze. Najczęściej jej źródłem są minerały kruszcowe. Miedź jest składnikiem ponad 160 z nich. W 90% są to siarczki.
Głównymi minerałami miedzi są: chalkozyn, bornit, chalkopiryt, digenit, kowelin, kupryt, malachit, djurleit, anilit oraz idait.
Najpospolitszym minerałem miedzi jest chalkopiryt – siarczek miedzi i żelaza (CuFeS2). Teoretycznie zawartość miedzi w tym związku wynosi 34,5%. Minerał ten tworzy się w bardzo zróżnicowanych warunkach geologicznych. Jest jednym z głównych składników mineralnych w osadowych łupkach miedzionośnych. Był niekiedy mylony ze złotem, choć ich właściwości różnią się znacznie.
Minerałem miedzi i żelaza jest także bornit (Cu5FeS4) z zawartością miedzi dochodzącą do 63%. Podobnie jak chalkopiryt, występuje w złożach różnego typu, bardzo często występując wspólnie z nim zarówno w złożach żyłowych jak i w łupkach miedzionośnych.
Najbogatszym w miedź minerałem jest chalkozyn (Cu2S) o zawartości Cu dochodzącej prawie do 80%. jest to obecnie najważniejszy kruszec miedzi. W żyłach kruszcowych wytrąca się podobnie jak inne siarczki miedzi z roztworów hydrotermalnych wznoszących się z głębi skorupy ziemskiej ku jej powierzchni. W warunkach wietrzeniowych wytrąca się natomiast w tzw. strefie cementacji z nasyconych miedzią roztworów spływających od powierzchni w głąb.Szczególne znaczenie ma ten drugi typ mineralizacji. Miedź uwalniana z roztworów siarczkowych, ulegających rozkładowi w przypowierzchniowej strefie utleniania, przechodzi do roztworu i spływając niżej, koncentruje się w strefie cementacji tworząc niekiedy olbrzymie złoża. Proces ten jest szczególnie istotny w powstawaniu tzw. porfirowych złóż miedzi. W ten sposób powstały olbrzymie złoża takie jak Bingham w stanie Utah, Bisbee w Arizonie czy El Teniente w Chile.
ZASTOSOWANIE MIEDZI
Wśród najbardziej użytecznych metali na świecie miedź zajmuje trzecie miejsce po żelazie i aluminium. Jej rudy występują na świecie w ponad tysiącu różnych złóż i są eksploatowane przez około 60 państw. Wyjątkowe właściwości fizyczne – plastyczność i ciągliwość, umożliwiają formowanie tego metalu w dowolne kształty. Inna cecha – bardzo dobra przewodność elektryczna i cieplna sprawia, że jest to doskonały surowiec do produkcji przewodów, złączy, transformatorów i generatorów elektrycznych, elementów grzejnych oraz wymienników cieplnych, rurociągów i oświetlenia. Stosowana jest także w przemyśle samochodowym.
Bardzo szerokie zastosowania mają różnego rodzaju stopy miedzi z innymi metalami: mosiądz z cynkiem i brąz z cyną. Domieszka tych metali zwiększa trwałość produktu przy zachowaniu właściwości miedzi. Znajdują one zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu i w mennictwie.
Zaletą miedzi jest jej odporność na korozję choć na powietrzu pokrywa się charakterystyczną, zieloną patyną. Dlatego też w budownictwie wyrabia się z niej, pokrycia dachów i elementy wykończeniowe jak rynny czy parapety. W jubilerstwie, służy jako dodatek do srebra i złota, poprawiając ich własności mechaniczne. Właściwości bakteriobójcze tego metalu, znane już w starożytności, znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu klamek, uchwytów, poręczy, blatów i stołów.
HISTORIA WYDOBYCIA ZŁÓŻ MIEDZI W POLSCE
Początek historii eksploatacji złóż miedzi w Polsce miał miejsce w Górach Świętokrzyskich i Karpatach. Były to małe złoża żyłowe miedzi typu hydrotermalnego. Dzisiaj mają jedynie znaczenie historyczne. Po roku 1945 miedź wydobywano w tzw Starym Zagłębiu Miedziowym położonym w niecce północnosudeckiej. Wydobycie na tym obszarze zaniechano jednak w końcu lat osiemdziesiątych. Obecnie eksploatuje się złoża w Lubińsko-Głogowskim Okręgu Miedziowym w kopalniach Lubin-Małomice, Polkowice, Rudna i Sieroszowice, Głogów Głęboki-Przemysłowy oraz Radwanice-Gaworzyce w obszarze Radwanice Wschodnie.
Główne złoża, o dużym znaczeniu gospodarczym, są zlokalizowane w okolicach Lubina na monoklinie przedsudeckiej w obrębie Lubińsko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego tzw. LGOM-u. Wcześniej eksploatowano rudy miedzi w niecce północnosudeckiej należące do Starego Zagłębia Miedziowego. Oba obszary łączy geneza okruszcowania minerałami rudnymi.
ZŁOŻA RUD MIEDZIOWO-SREBROWYCH DOLNEGO ŚLĄSKA
Wyróżnia się kilkanaście typów złóż rud miedzi. W Polsce najważniejsze są złoża stratoidalne (warstwowane) znajdujące się na obszarze sudeckim i przedsudeckim. Powstały około 200 milionów lat temu w wyniku wznoszącego przepływu roztworów metalonośnych przez skały osadowe czerwonego spągowca i cechsztynu (piaskowce, łupki i dolomity). Okruszcowanie minerałami miedziowymi, z domieszką innych metali, występuje w cechsztyńskim łupku miedzionośnym, w podścielających go piaskowcach oraz nadległych dolomitach i wapieniach.
Część badaczy uważa, że pierwotnym źródłem metali mogły być permskie skały pochodzenia wulkanicznego (wulkanity) i starsze skały podłoża. Metale (jony metali, kruszce, pierwiastki metaliczne?) były ługowane (wymywane) i transportowane przez krążące wody podziemne. Do ich cyrkulacji przyczyniały się różnice temperatur, związane z procesami górotwórczymi zachodzącymi na tym obszarze a przepływ roztworów metalonośnych, ułatwiony przez spękania i uskoki tektoniczne, spowodował utlenienie skał oraz strefowe rozmieszczenie metali. W strefach utlenionych występują złoto i platynowce w towarzystwie tlenków żelaza, natomiast wokół tych obszarów utworzyły się kolejno strefy (redukcyjne?) z mineralizacją o przewadze miedzi, ołowiu, cynku i żelaza. Największa koncentracja cennych metali obejmuje czarny i ciemno-szary łupek miedzionośny.
Na obszarze złożowym okruszcowanie występuje w postaci rozproszonej – impregnując skały i wypełniając wolne przestrzenie gniazdami, soczewkami, żyłami i laminami – i masywnej. Rudy miedzi i srebra występują od głębokości około 600 m.
Dolnoś
ląskie złoża cechsztyńskich rud miedzi zawierają współwystępujące srebro, które stanowi od 10% do 25% wartości rudy (w zależności od koniunktury cenowej Cu i Ag). Stąd właściwsze jest określenie, że są to złoża rud miedziowo-srebrowych. Odzyskiwane są również inne pierwiastki: złoto, nikiel, ołów, platyna, pallad, selen i ren, a ubocznym produktem jest kwas siarkowy. Jest to największe złoże w Europie i jedno z największych na świecie, a kluczową rolę w jego odkryciu odegrali pracownicy Państwowego Instytutu Geologicznego. W marcu 1957 geolog Jan Wyżykowski wraz z zespołem stwierdził obecność minerałów kruszconośnych w badanych rdzeniach, otwierając nowy rozdział badań geologicznych czytaj więcej.
