Isi
- Tembaga - Logam Yang Digunakan Melalui Zaman
- Bagaimana Kita Menggunakan Tembaga Hari Ini?
- Penggunaan Tembaga Kuno
- Apa Properti Membuat Tembaga Berguna?
- Jenis Deposito Tembaga
- Pasokan, Permintaan, dan Daur Ulang Tembaga
- Bagaimana Kami Memastikan Pasokan Tembaga Yang Memadai untuk Masa Depan?
- Penilaian Sumber Daya Tembaga Global
Patung Liberty: Pada tahun 1886, Patung Liberty mewakili penggunaan tembaga terbesar dalam satu struktur. Untuk membangun patung, sekitar 80 ton lembaran tembaga dipotong dan dipalu dengan ketebalan sekitar 2,3 milimeter (3/32 inci), atau sekitar dua sen AS yang ditempatkan bersama-sama. Harris.
Tembaga - Logam Yang Digunakan Melalui Zaman
Tembaga adalah salah satu logam pertama yang pernah diekstraksi dan digunakan oleh manusia, dan telah memberikan kontribusi penting untuk mempertahankan dan meningkatkan masyarakat sejak awal peradaban. Tembaga pertama kali digunakan dalam koin dan ornamen mulai sekitar 8000 SM, dan sekitar 5500 SM, alat-alat tembaga membantu peradaban muncul dari Zaman Batu. Penemuan bahwa tembaga yang dicampur dengan timah menghasilkan perunggu menandai awal Zaman Perunggu sekitar 3000 SM.
Di Amerika Serikat, sepotong dari apa yang diyakini sebagai gelang tembaga ditemukan di pemakaman penduduk asli Amerika di dataran pantai Georgia pada 2017. Pemakaman itu dikremasi sekitar 3500 tahun yang lalu. Tembaga mengandung elemen jejak yang menghubungkannya dengan endapan geologi di wilayah Great Lakes. Penemuan ini menunjukkan hubungan perdagangan jarak jauh antara Georgia dan wilayah Great Lakes, jarak yang lebih besar dari yang pernah diketahui sebelumnya.
Tembaga mudah diregangkan, dibentuk, dan dibentuk; tahan terhadap korosi; dan melakukan panas dan listrik secara efisien. Akibatnya, tembaga penting bagi manusia purba dan terus menjadi bahan pilihan untuk berbagai aplikasi domestik, industri, dan teknologi tinggi saat ini.
Penggunaan tembaga: Grafik ini menunjukkan bagaimana tembaga digunakan di Amerika Serikat selama 2017 oleh sektor industri. Sebagai contoh: tembaga yang digunakan dalam konstruksi bangunan dapat digunakan untuk perkabelan, pipa ledeng, tahan cuaca dan banyak jenis penggunaan individu lainnya. Data untuk grafik ini berasal dari Ringkasan Komoditas Mineral Survei Geologi Amerika Serikat untuk 2018.
Bagaimana Kita Menggunakan Tembaga Hari Ini?
Saat ini, tembaga digunakan dalam konstruksi bangunan, pembangkit listrik dan transmisi, pembuatan produk elektronik, dan produksi mesin industri dan kendaraan transportasi. Kabel dan pipa tembaga merupakan bagian integral dari peralatan, sistem pemanas dan pendingin, dan tautan telekomunikasi yang digunakan setiap hari di rumah dan bisnis. Tembaga adalah komponen penting dalam motor, perkabelan, radiator, konektor, rem, dan bantalan yang digunakan pada mobil dan truk. Mobil rata-rata berisi 1,5 kilometer (0,9 mil) kawat tembaga, dan jumlah total tembaga berkisar dari 20 kilogram (44 pon) pada mobil kecil hingga 45 kilogram (99 pon) pada kendaraan mewah dan hibrida.
Koin roma: Tembaga adalah salah satu logam pertama yang digunakan untuk membuat koin, dan praktik itu dimulai sekitar 8000 SM. Koin yang ditunjukkan di atas adalah pengikut Romawi yang menampilkan gambar Konstantius I.
Penggunaan Tembaga Kuno
Seperti pada zaman kuno, tembaga tetap menjadi komponen mata uang yang digunakan di banyak negara, tetapi banyak penggunaan baru telah diidentifikasi. Salah satu aplikasi yang lebih baru termasuk penggunaannya di permukaan yang sering disentuh (seperti gagang pintu dari kuningan), di mana sifat antimikroba tembaga mengurangi transfer kuman dan penyakit. Pabrikan semikonduktor juga mulai menggunakan tembaga untuk sirkuit dalam chip silikon, yang memungkinkan mikroprosesor beroperasi lebih cepat dan menggunakan lebih sedikit energi. Rotor tembaga juga baru-baru ini ditemukan meningkatkan efisiensi motor listrik, yang merupakan konsumen utama daya listrik.
Tembaga dalam mobil: Tembaga adalah komponen penting dalam motor, perkabelan, radiator, konektor, rem, dan bantalan yang digunakan pada mobil dan truk. Mobil rata-rata berisi 1,5 kilometer (0,9 mil) kawat tembaga, dan jumlah total tembaga berkisar dari 20 kilogram (44 pon) pada mobil kecil hingga 45 kilogram (99 pon) pada kendaraan mewah dan hibrida.
Apa Properti Membuat Tembaga Berguna?
Sifat paduan yang sangat baik dari tembaga telah membuatnya sangat berharga ketika dikombinasikan dengan logam lain, seperti seng (untuk membentuk kuningan), timah (untuk membentuk perunggu), atau nikel. Paduan ini memiliki karakteristik yang diinginkan dan, tergantung pada komposisinya, dikembangkan untuk aplikasi yang sangat khusus. Misalnya, paduan tembaga-nikel diterapkan pada lambung kapal karena tidak menimbulkan korosi di air laut dan mengurangi daya lekat kehidupan laut, seperti teritip, sehingga mengurangi hambatan dan meningkatkan efisiensi bahan bakar. Kuningan lebih mudah dibentuk dan memiliki sifat akustik yang lebih baik daripada tembaga murni atau seng; akibatnya, ia digunakan dalam berbagai alat musik, termasuk terompet, trombon, lonceng, dan simbal.
Tembaga dalam batu permata: Tembaga adalah elemen penting dalam sejumlah batu permata seperti pirus, azurit, perunggu, dan chrysocolla. Ini memberi mineral ini warna hijau atau biru dan gravitasi spesifiknya yang tinggi. Cabochons yang ditunjukkan di atas adalah beberapa dari banyak batu permata yang ditambang di Arizona.
Jenis Deposito Tembaga
Tembaga terjadi dalam banyak bentuk, tetapi keadaan yang mengontrol bagaimana, kapan, dan di mana itu disimpan sangat bervariasi. Akibatnya, tembaga terjadi pada banyak mineral berbeda. Chalcopyrite adalah mineral tembaga yang paling banyak dan signifikan secara ekonomi.
Penelitian yang dirancang untuk lebih memahami proses geologis yang menghasilkan deposit mineral, termasuk deposit tembaga, merupakan komponen penting dari Program Sumber Daya Mineral USGS. Deposito tembaga secara luas diklasifikasikan berdasarkan bagaimana deposit terbentuk. Deposit tembaga porfiri, yang berhubungan dengan intrusi yang mematikan, menghasilkan sekitar dua pertiga dari tembaga dunia dan karenanya merupakan jenis deposit tembaga yang paling penting di dunia. Deposito tembaga besar dari jenis ini ditemukan di daerah pegunungan di Amerika Utara bagian barat dan di Pegunungan Andes di Amerika Selatan.
Jenis deposit tembaga penting lainnya - tipe yang terkandung dalam batuan sedimen - menyumbang sekitar seperempat dari sumber daya tembaga yang diidentifikasi di dunia. Endapan ini terjadi di daerah-daerah seperti sabuk tembaga Afrika tengah dan cekungan Zechstein di Eropa Timur.
Endapan tembaga individu dapat mengandung ratusan juta ton batuan yang mengandung tembaga dan umumnya dikembangkan dengan menggunakan metode penambangan terbuka. Operasi penambangan, yang biasanya mengikuti penemuan bijih selama bertahun-tahun, seringkali berlangsung selama beberapa dekade. Meskipun banyak operasi penambangan bersejarah tidak diharuskan untuk melakukan kegiatan penambangan mereka dengan cara yang akan mengurangi dampaknya terhadap lingkungan, peraturan Federal dan Negara saat ini mengharuskan operasi penambangan menggunakan praktik yang berwawasan lingkungan untuk meminimalkan dampak pengembangan mineral pada kesehatan manusia dan ekosistem. .
Penelitian lingkungan mineral USGS membantu mengkarakterisasi interaksi alami dan manusia antara deposit tembaga dan ekosistem akuatik dan terestrial di sekitarnya. Penelitian membantu menentukan kondisi dasar alami sebelum penambangan dimulai dan setelah penutupan tambang. Ilmuwan USGS sedang menyelidiki variabel iklim, geologi, dan hidrologi untuk lebih memahami interaksi sumber daya-lingkungan.
Penambangan tembaga di Arizona: Arizona menghasilkan lebih banyak tembaga daripada negara bagian lain. Sejarah singkat ini menunjukkan bagaimana penambangan tembaga Arizonas membangun negara dan mengubah suatu bangsa.
Pasokan, Permintaan, dan Daur Ulang Tembaga
Produksi dunia (pasokan) dan konsumsi (permintaan) tembaga telah meningkat secara dramatis dalam 25 tahun terakhir. Ketika negara-negara berkembang besar telah memasuki pasar global, permintaan komoditas mineral, termasuk tembaga, telah meningkat. Dalam 20 tahun terakhir, wilayah Andes di Amerika Selatan telah muncul sebagai wilayah tembaga paling produktif di dunia. Pada 2007, sekitar 45 persen tembaga dunia diproduksi dari Pegunungan Andes; Amerika Serikat menghasilkan 8 persen. Hampir semua tembaga yang diproduksi di Amerika Serikat berasal, dengan urutan produksi yang menurun, Arizona, Utah, New Mexico, Nevada, atau Montana.
Risiko terganggunya pasokan tembaga global dianggap rendah karena produksi tembaga tersebar secara global dan tidak terbatas pada satu negara atau wilayah saja. Namun, karena pentingnya dalam konstruksi dan transmisi daya, dampak gangguan pasokan tembaga akan tinggi.
Tembaga adalah salah satu yang paling banyak didaur ulang dari semua logam; sekitar sepertiga dari seluruh tembaga yang dikonsumsi di seluruh dunia didaur ulang. Tembaga daur ulang dan paduannya dapat dilebur dan digunakan secara langsung atau selanjutnya diproses ulang untuk memurnikan tembaga tanpa kehilangan bahan kimia atau sifat fisik logam.
Penambangan tembaga di Arizona: Arizona menghasilkan lebih banyak tembaga daripada negara bagian lain. Sejarah singkat ini menunjukkan bagaimana penambangan tembaga Arizonas membangun negara dan mengubah suatu bangsa.
Tambang tembaga Utah: Tampak dari luar angkasa, tambang tembaga Bingham Canyon di Utah telah menghasilkan lebih dari 12 juta ton tembaga porfiri. Tambang ini berjarak lebih dari 4 kilometer (2,5 mil) di bagian atas dan dalam 800 meter (0,5 mil) dan merupakan salah satu keajaiban teknik dunia. Foto oleh C.G. Cunningham, USGS.
Bagaimana Kami Memastikan Pasokan Tembaga Yang Memadai untuk Masa Depan?
Untuk membantu memprediksi di mana sumber daya tembaga di masa depan mungkin berada, para ilmuwan USGS mempelajari bagaimana dan di mana sumber daya tembaga yang dikenal terkonsentrasi di kerak bumi dan menggunakan pengetahuan itu untuk menilai potensi sumber daya tembaga yang belum ditemukan. Teknik untuk menilai potensi sumber daya mineral telah dikembangkan dan disempurnakan oleh USGS untuk mendukung pengelolaan tanah Federal dan untuk lebih mengevaluasi ketersediaan sumber daya mineral dalam konteks global.
Pada 1990-an, USGS melakukan penilaian terhadap sumber daya tembaga A.S dan menyimpulkan bahwa hampir sebanyak tembaga tetap ditemukan seperti yang telah ditemukan. Secara khusus, USGS menemukan bahwa sekitar 350 juta ton tembaga telah ditemukan dan diperkirakan sekitar 290 juta ton tembaga masih belum ditemukan di Amerika Serikat.
Konsumsi tembaga: Kualitas tembaga yang membuatnya menjadi bahan pilihan untuk berbagai aplikasi domestik, industri, dan teknologi tinggi telah menghasilkan peningkatan yang stabil dalam konsumsi tembaga global. Studi USGS tentang konsumsi tembaga menunjukkan beberapa tren menarik untuk periode waktu 1990 hingga 2012. Konsumsi tembaga di negara-negara berkembang, seperti Cina dan India, naik tajam, sedangkan tingkat konsumsi di Amerika Serikat turun sedikit. Hingga 2002, Amerika Serikat adalah konsumen tembaga terkemuka dan setiap tahun menggunakan sekitar 16 persen dari total tembaga olahan dunia (sekitar 2,4 juta ton). Pada tahun 2002, Amerika Serikat diambil alih oleh Cina sebagai pengguna terkemuka dunia untuk tembaga murni. Perekonomian yang booming di Tiongkok berkontribusi empat kali lipat dari konsumsi tembaga olahan tahunan selama 12 tahun dari 2000 hingga 2012. Grafik oleh USGS.
Penilaian Sumber Daya Tembaga Global
USGS menilai tembaga yang belum ditemukan dalam dua jenis deposit yang menyumbang sekitar 80 persen dari pasokan tembaga dunia. Deposit tembaga porfiri menyumbang sekitar 60 persen dari tembaga dunia. Dalam deposit tembaga porfiri, mineral bijih tembaga disebarluaskan dalam intrusi beku. Endapan tembaga stratabound yang dihuni sedimen, di mana tembaga terkonsentrasi pada lapisan batuan sedimen, merupakan sekitar 20 persen dari sumber daya tembaga dunia yang diidentifikasi. Secara global, tambang dalam dua jenis endapan ini menghasilkan sekitar 12 juta ton tembaga per tahun.
Studi ini mempertimbangkan potensi untuk endapan yang terpapar dan disembunyikan dalam jarak 1 kilometer dari permukaan untuk endapan porfiri dan hingga 2,5 kilometer dari permukaan untuk endapan endrat sedimen yang diinangi sedimen. Untuk endapan porfiri, 175 traktat digambarkan; 114 risalah mengandung 1 atau lebih deposit yang diidentifikasi. Lima puluh traktat digambarkan untuk endapan tembaga stratabound yang diinangi sedimen; 27 mengandung 1 atau lebih deposit yang diidentifikasi.
Hasil penilaian disediakan oleh tipe setoran untuk 11 wilayah (tabel 1). Total sumber daya yang belum ditemukan untuk deposit porfiri adalah 3,100 juta ton, dan total sumber daya yang belum ditemukan untuk endapan yang dihuni sedimen adalah 400 juta ton, dengan total global 3.500 juta ton tembaga. Kisaran estimasi sumber daya (antara persentil ke-90 dan ke-10) mencerminkan ketidakpastian geologis dalam proses penilaian. Sekitar 50 persen dari total global terjadi di Amerika Selatan, Asia Tengah Selatan dan Indocina, dan Amerika Utara digabungkan.
Peta deposit tembaga: Distribusi endapan tembaga yang diketahui pada tahun 2008. Merah menunjukkan tembaga yang terkait dengan intrusi beku (endapan tembaga porfiri) dan biru menunjukkan tembaga yang terkandung dalam batuan sedimen (endapan tembaga host sedimen). Peta oleh USGS. Perbesar Peta.
Amerika Selatan memiliki sumber daya tembaga terbesar yang diidentifikasi dan belum ditemukan (sekitar 20 persen dari jumlah total yang belum ditemukan). Deposit porfiri terbesar di dunia ditambang di wilayah ini. Chili dan Peru adalah di antara negara-negara penghasil tembaga top dunia.
Amerika Tengah dan Karibia menampung dua deposit tembaga porfiri raksasa yang belum dikembangkan (> 2 juta ton tembaga) di Panama. Sebagian besar sumber daya yang belum ditemukan berada di sabuk yang membentang dari Panama ke Meksiko barat daya.
Amerika Utara menjadi tuan rumah saluran porfiri tembaga yang sangat termineralisasi yang mencakup endapan porfiri supergiant (> 25 juta ton tembaga) di utara Meksiko, Amerika Serikat bagian barat, dan Alaska, serta endapan raksasa di Kanada bagian barat. Perkiraan sumber daya tembaga porfiri yang belum ditemukan kira-kira sama dengan sumber daya yang diidentifikasi.
Negara-negara penghasil tembaga terkemuka di AS adalah Arizona, Utah, New Mexico, Nevada, dan Montana. Di Amerika Serikat, endapan tembaga stratabound yang dihuni sedimen-host yang belum ditemukan di Michigan, Montana, dan Texas diperkirakan mengandung sekitar tiga kali lebih banyak tembaga daripada yang telah diidentifikasi. Dua deposit raksasa diketahui, di Michigan dan Montana.
Asia Timur Laut relatif tidak dieksplorasi, dengan sumber daya tembaga porfiri teridentifikasi sederhana dan hanya satu deposit tembaga porfiri raksasa yang teridentifikasi. Namun, sumber daya rata-rata yang belum ditemukan diperkirakan cukup besar. Wilayah ini memiliki rasio terbesar dari sumber daya yang belum ditemukan untuk diidentifikasi dalam penelitian ini.
Asia Tengah Utara memiliki 35 deposit tembaga porfiri, termasuk deposit supergiant di Mongolia dan deposit raksasa di Kazakhstan. Area saluran diperkirakan mengandung sekitar tiga kali jumlah sumber daya tembaga porfiri yang teridentifikasi. Wilayah ini juga memiliki tiga endapan tembaga stratabound yang dihuni sedimen raksasa, di Kazakhstan dan Rusia. USGS memperkirakan bahwa sebanyak mungkin terdapat stratabound tembaga yang telah diinangi sedimen.
Asia Tengah Selatan dan Indocina kurang dieksplorasi secara menyeluruh daripada banyak bagian lain dunia; namun, empat deposit tembaga porfiri raksasa telah diidentifikasi hingga saat ini di Dataran Tinggi Tibet. Deposit tembaga porfiri yang belum ditemukan dapat mengandung delapan kali jumlah tembaga yang diidentifikasi.
Kepulauan Asia Tenggara menampung endapan tembaga porfiri berkelas dunia yang kaya emas seperti supergiant di Indonesia dan sekitar 16 deposit raksasa di Indonesia, Papua Nugini, dan Filipina. Meskipun sebagian wilayah dieksplorasi dengan baik, sumber daya porfiri yang belum ditemukan kemungkinan akan melebihi sumber daya yang diidentifikasi.
Australia Timur memiliki satu deposit tembaga porfiri raksasa dan beberapa deposit porfiri kecil. Sumber daya yang belum ditemukan sederhana diharapkan di bawah penutup. Australia telah menjadi produsen tembaga terkemuka selama beberapa dekade.
Eropa Timur dan Asia Barat Daya telah ditambang untuk tembaga sejak zaman kuno, dan deposit tembaga porfiri raksasa baru-baru ini telah diidentifikasi. Tembaga yang belum ditemukan diperkirakan sekitar dua kali sumber daya yang teridentifikasi, baik untuk deposit porfiri sepanjang sabuk dari Rumania melalui Turki dan Iran dan untuk endapan sedimen sedimen yang di-host di Afghanistan.
Eropa Barat memiliki deposit tembaga stratabound sedimen-host terbesar di dunia, di Polandia. Sumber daya stratabound yang dihosting sedimen-host yang belum ditemukan di barat daya Polandia diperkirakan melebihi sumber daya yang diidentifikasi sekitar 30 persen.
Afrika dan Timur Tengah memiliki akumulasi endapan tembaga stratabound sedimen-host terbesar di dunia, dengan 19 deposit raksasa di sabuk Tembaga Afrika Tengah di Republik Demokratik Kongo dan Zambia. Sumber daya tembaga signifikan yang belum ditemukan masih harus ditemukan.