Կապարի հանքաքարն ունի բավականին բարդ կառուցվածք։ Այն երկար ժամանակ ենթարկվում է վերամշակման և բազմամետաղային հանքաքարերը հալեցնելուց հետո ստացվում է կապար։ Դատելով հնագիտական հետազոտություններից՝ կապարի հանքաքարի և բուն մետաղի արդյունահանման մեթոդները հայտնի են եղել հնագույն ժամանակներից։ Ամենահին գտածոն հայտնաբերվել է 6000 տարվա վաղեմության թաղում: Արտեֆակտի ձևը ձող է, բռնակը փայտյա էր, բայց կապարե ծայրով։
Կապարի հատկությունները
Մաքուր կապարը հայտնի է, բայց չափազանց հազվադեպ: Կապտավուն մոխրագույն մետաղ, որն ունի վառ մետաղական փայլ, երբ թարմ կտրվում է և արագ օքսիդանում օդի ազդեցության տակ: Քիմիական սեղանի վրա 82-րդ համարն է։Փափուկ, կարելի է մեխով քերծվել և թղթի վրա թողնել սև շերտ։ Մետաղի տեսակարար կշիռը 11,40 է, այն հալվում է 325°C ջերմաստիճանում և բյուրեղանում դանդաղ սառչման ժամանակ: Այն քիչ ուժ ունի և չի կարող քաշվել մետաղալարի մեջ, բայց, այնուամենայնիվ, դա հեշտ էգլորել կամ սեղմել բարակ թիթեղների մեջ։
Նրա հատկությունների վրա էապես ազդում է փոքր քանակությամբ կեղտերի առկայությունը: Կապարը շատ հեշտությամբ արդյունահանվում է միացություններից և լուծվում է նոսր ազոտական թթվի մեջ: Այն կազմում է մի քանի կոմերցիոն նշանակություն ունեցող միացություններ։ Օրինակ, կապարի լիտրաժը և կարմիր կապարը օքսիդներ են, սպիտակ կապարը հիմնական կարբոնատ է:
Կապարի հանքաքարի տեսակներ
Ցինկի կամ արծաթի հանքաքարերի հետ ամենից հաճախ ասոցացվում է գալենան: Վերջինից ստացված կապարը կոչվում է «կոշտ», իսկ արծաթազուրկ հանքաքարերից՝ «փափուկ»։ Գալենայի վերին մասերում հանքավայրերը օքսիդացված են բազմաթիվ օքսիսաղերի: Այսպիսով, կապարի հիմնական միներալներն են՝ ցերուսիտը, անկյունազիտը, պիրոմորֆիտը, միմետիտը, վանադինիտը, կոկոյտը և վուլֆենիտը։
Որպես կանոն, գալենան գտնվում է խորը նստած երակներում, որոնք չեն օքսիդացել: Երբ երակները օքսիդանում և քայքայվում են, անկյունագծերը հայտնվում են որպես փոփոխական արտադրանք: Այս միներալը անկայուն է ցերուսիտի համեմատ և վերածվում է վերջինիս, երբ ենթարկվում է գազավորված ջրերի։ Այնտեղ, որտեղ օքսիդացման գոտում լուծույթները հատում են ֆոսֆատ ապարները, առաջանում է պիրոմորֆիտ: Այնտեղ, որտեղ գալենան արծաթ է պարունակում, արծաթի միներալները առաջանում են օքսիդացման արդյունքում։
Աշխարհի ամենակարևոր արծաթի հանքաքարերից մի քանիսը ձևավորվել են այս կերպ: Բազմաթիվ միներալներ հանդիպում են գալենայի հետ կապարի հանքաքարի երակներում, որոնք ամենատարածվածներից ենդրանցից մեկը սֆալերիտն է: Մյուս հարակից հանքանյութերից ամենակարևորներն են կալցիտը, դոլոմիտը, սիդերիտը, պիրիտը, խալկոպիրիտը, բարիտը և ֆտորիտը:
Հանքարդյունաբերության և արտադրության տեխնոլոգիա
Կապար-ցինկի վերամշակման 3 հիմնական գործընթաց կա՝ մանրացում, մանրացում և հարստացում: Կապար արտադրելու համար, օրինակ՝ գալենայից կամ ցերուսիտից, հանքաքարը սկզբում մասամբ բովում կամ կալցինացվում է, այնուհետև հալեցնում ռեվերբերացիոն կամ պայթուցիկ վառարաններում։ Կապարի հանքաքարերի մեծ մասը պարունակում է արծաթ: Այս մետաղը ստացվում է գավաթով կամ այլ եղանակներով։ Սֆալերիտը հաճախ կապված է գալենայի հետ, սակայն ձուլարանները հազվադեպ են վերցնում կապարի հանքաքարեր, որոնք պարունակում են ավելի քան 10 տոկոս ցինկ, քանի որ դրա առկայությունը դժվարություն է առաջացնում հալման մեջ: Նման դեպքերում դիմեք երկու օգտակար հանածոների մեխանիկական տարանջատմանը (հարստացմանը): Երբեմն այս գործընթացի ընթացքում տեղի են ունենում կապարի և ցինկի զգալի կորուստներ:
Երբ կապարի հանքանյութերը տաքացվում են միայն փայտածուխի վրա, դրանք առաջանում են ծծմբի դեղին ընդերք: Կալիումի յոդիդի և ծծմբի հետ տաքացնելիս նրանք ստեղծում են փայլուն դեղին ծածկույթ: Նատրիումի կարբոնատով և ածուխով բովելը առաջացնում է մետաղական կապար, որը հայտնվում է կապարագույն մոխրագույն գնդիկի տեսքով, որը վառ է տաք վիճակում, բայց ձանձրալի, երբ սառը է: Եթե անտիմոնը կապված է գալենայի հետ, ապա հանքաքարը հաճախ հալեցնում են առանց մշակման՝ ուղղակիորեն հակամոնիալ կապար ստանալու համար։
Դիմումներ
Մետաղական կապարն օգտագործվում է թիթեղների, խողովակների և այլնի տեսքով։կշեռքների, փամփուշտների և կրակոցների արտադրություն։ Այն նաև հանդիսանում է տարբեր համաձուլվածքների բաղադրիչ, ինչպիսիք են զոդը (կապար և անագ), կարծր մետաղը (կապար և անտիմոն) և ցածր հալեցման համաձուլվածքները (կապար, բիսմութ և անագ): Փոքր քանակությամբ կապար օգտագործվում է հիմնական կարբոնատի տեսքով, որը հայտնի է որպես սպիտակ կապար և շատ արժեքավոր է որպես գունանյութ: Կապարի, լիտարժի և կարմիր կապարի օքսիդներն օգտագործվում են գերազանց որակի ապակու, կավե արտադրանքի ջնարակների և գունանյութերի տեսքով: Կապարի քրոմատներն օգտագործվում են որպես դեղին և կարմիր ներկեր։ Կապարի ացետատը, որը հայտնի է որպես կապարի շաքար, կարևոր է արդյունաբերության տարբեր ոլորտներում:
Հարուստ կապարի և ցինկի տարրի պատճառով կապարի ցինկի հանքաքարն ունի գերազանց արդյունահանման ունակություն: Այն լայնորեն օգտագործվում է էլեկտրատեխնիկայի, մեքենաշինության, ռազմական արդյունաբերության, մետալուրգիայի, թեթև արդյունաբերության, դեղագործության և քիմիական արդյունաբերության մեջ։ Բացի այդ, ցինկ մետաղը կիրառության լայն շրջանակ ունի միջուկային և նավթային արդյունաբերության մեջ։
Հանքաքարի հանքավայրեր
Կապարի հանքավայրերը մշակվում են երեք տարբեր դասերում՝ ըստ արդյունահանման՝ միայն կապար, կապար և ցինկ, կապար և արծաթ: Վերջին տարիներին կապարի արծաթի հանքաքարերը եղել են մետաղի ամենամեծ աղբյուրը։ Ի թիվս այլոց, մեծ նշանակություն ունի Միսսուրիի հարավ-արևելյան շրջանը:
Գալենան հանդիպում է ինչպես շերտերում, այնպես էլ երակներում։ Կապարի և ցինկի մետասոմատիկ երակները առաջանում են կրաքարի կոնտակտային մետամորֆային նստվածքներում: Սրանք են Անգլիայի Դերբիշիրը, Ֆլինթշիրը, Քամբերլենդը; Վաճառք ներսՇվեդիա; Ռեյբլ և Բլեյբերգ (Կարինթիա), Լեդվիլ (Կոլորադո), Յուտա, Վիսկոնսին և այլն:
Հիդրոթերմային սկզբնական երակները գալենայի առաջացման ևս մեկ կարևոր միջոց են: Սա վերաբերում է սֆալերիտին, պիրիտին, քվարցին և բարիտին. Կարդիգանի, Մայների, Մեն կղզու, Քորնուոլի, Դերբիշիրի, Ասպենի և Ռիկոյի (Կոլորադո), Բրոքեն Հիլլի (Նոր Հարավային Ուելս) և Ֆրայբերգի (Սաքսոնիա) հանքավայրերը: Ամերիկայի Միացյալ Նահանգները ժամանակին ապահովում էր աշխարհի կապարի հանքաքարի մոտ 90%-ը: Վերջերս շատ ավելի քիչ բան է թողարկվել: Զգալի քանակությամբ կապար են արտադրել նաև Իսպանիան, Ավստրալիան, Գերմանիան, Լեհաստանը և Մեքսիկան։ Հաջորդում են Մեծ Բրիտանիան, Ռուսաստանը, Ֆրանսիան, Կանադան, Հունաստանը և Իտալիան:
Ռուսաստանում կապարի պոտենցիալ պաշարների գնահատականները նրան դնում են աշխարհում երկրորդ տեղում, սակայն արտադրության առումով երկիրը զբաղեցնում է միայն յոթերորդ տեղը։ Կապարի հանքաքարերի ամենամեծ հանքավայրերը գտնվում են Արևելյան Սիբիրի տարածքում, ընդհանուր առմամբ դրանք 68-ն են։
