Viimeinen teknologisen innovaation puomikupariteollisuustapahtui tämän vuosisadan kahdella ensimmäisellä vuosikymmenellä, jolloin avolouhinta, vaahdotusrikastus ja kaikusulatto mukautettiin porfyyrikuparimalmeihin.

Kuparin perusmenetelmät tuotantoa kohden ovat säilyneet ennallaan 65 vuoden ajan liuotus-liuoteuutto-sähkörikastusta lukuun ottamatta. Lisäksi kuusi vuosina 1900-1920 avatuista kaivoksista kuuluu edelleen Yhdysvaltojen suurimpiin kuparintuottajiin.

Suurien harppauksien sijaan kupariteollisuuden teknologiset innovaatiot ovat viimeisten 65 vuoden aikana muodostuneet suurelta osin asteittaisista muutoksista, jotka ovat antaneet yrityksille mahdollisuuden hyödyntää huonolaatuisempia malmeja ja alentaa jatkuvasti tuotantokustannuksia. Mittakaavaedut ovat olleet todellisia

kuparin tuotannon kaikissa vaiheissa. Sekä koneiden että ihmisten tuottavuus ovat kasvaneet dramaattisesti.

Tässä luvussa kuvataan lyhyesti kuparin tuotantotekniikkaa etsinnästä kaivostoimintaan ja jauhamiseen, sulatukseen ja jalostukseen tai liuotinuuttoon ja sähkörikastukseen. Luku alkaa yleiskatsauksella poliisin historiasta teknologian kehityksen mukaan. Sitten jokaiselle

Kuparin tuotantovaiheessa, se tarkastelee nykyistä tekniikan tasoa, tunnistaa viimeaikaiset teknologiset edistysaskeleet, tarkastelee todennäköisiä tulevaisuuden edistysaskeleita ja tutkimus- ja kehitystarpeita sekä pohtii lisäkehityksen tärkeyttä Yhdysvaltain teollisuuden kilpailukyvylle. Kuva 6-1

näyttää pyrometallurgisen ja hydrometallurgian virtauskaaviot

2 kuparin tuotanto. Taulukot 6-1 ja 6-2 tarjoavat kapseliyhteenvedot näistä prosesseista.

1 PyrometaIIurgia ON metallin uuttamista malmeista ja konsentraateista käyttämällä kemiallisia reaktioita korkeissa lämpötiloissa.

2 Hydrometallurgia on metallien talteenottoa malmeista vesipohjaisilla ratkaisuilla.

Jo vuonna 6000 eKr. syntyperäistä kuparia – puhdasta metallia – löydettiin punertavina kivinä Välimeren alueelta ja vasaralla työvälineiksi, aseiksi ja työkaluiksi. Noin 5000 eaa. käsityöläiset havaitsivat, että lämpö teki kuparista paremmin muotoiltua. Kuparin valu ja sulatus aloitettiin noin 4000-3500 eKr. (ks. kuva 6-2). Noin 2500 eaa. kupari yhdistettiin tinaan pronssia varten – seoksena, joka mahdollisti vahvempien aseiden ja työkalujen käyttöönoton. Messinki, kuparin ja sinkin seos, kehitettiin todennäköisesti vasta vuonna 300 jKr

Kuparia louhittiin ensin (toisin kuin maasta löydettyä) Timnan laaksossa Israelissa – autiolla alueella, jonka uskotaan olevan kuningas Solomonin kaivosten paikka (katso kuva 6-3). Foinikialaiset ja remanit, jotka työskentelivät suuria kaivoksia Kyproksella ja Rio Tinton alueella Etelä-Espanjassa, edistyivät varhaisessa vaiheessa kuparin etsinnässä ja kaivosmenetelmissä. Esimerkiksi roomalaiset löysivät lähes 100 linssin muotoista malmikappaletta Rio Tinton kuparialueelta. Nykyaikaiset geologit ovat löytäneet vain muutamia lisäesiintymiä, ja melkein kaikki Rio Tinton nykyaikainen tuotanto on peräisin malmista, jonka Remans löysi ensimmäisenä.

3 Rio Tintossa Remanit louhivat ylemmän hapetetun osan malmista ja keräsivät kupari-Iaden-liuokset, jotka muodostuivat hitaasti suIfide-malmikappaleiden läpi alas tihkuvasta vedestä. Kun maurit valloittivat tämän osan Espanjasta keskiajalla, oksidimalmit olivat suurelta osin loppuneet. Oppiessaan roomalaisista tihkumiskokemuksista maurit kehittivät avolouhintaa, kasaliuotus- ja raudan saostustekniikoita, joita käytettiin edelleen. Rio Tintossa 1900-luvulle.

Isossa-Britanniassa kuparia ja tinaa työstettiin maissiseinissä ja kauppaa käytiin foinikialaisten kanssa jo vuonna 1500 eKr. Remanit toivat Britanniaan parannettuja metallilurgisia tekniikoita.