Rame

Un operaio sta selezionando le barre di rame

Fonte foto: Getty Images

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Il rame è un metallo di colore rosso, simbolo Cu e numero atomico 29, con struttura reticolare cubica a facce centrate. Appartiene agli elementi di transizione della tavola periodica, nella stessa colonna di argento e oro, con cui ha molte affinità chimico-fisiche. Possiede gli stati di ossidazione +1 e +2 (rispettivamente sali rameosi e rameici). Esistono anche gli ioni cuprati, in cui il rame raggiunge gli stati di ossidazione +3 e +4; sono sali molto rari, usati nei magneti superconduttori (YBa2Cu3O7) o sali complessi (Cs2CuF6). E’ l’unico, tra i metalli puri di uso industriale, ad avere un potenziale elettrochimico positivo: questo gli consente di non sciogliersi negli acidi, a meno che non siano fortemente ossidanti, come HNO3 e H2SO4.

Il rame allo stato puro è abbastanza diffuso sulla crosta terrestre, anche se non abbondante. Si trova generalmente nella parte più superficiale dei giacimenti
minerari, e più raramente anche a grandi distanze da essi, a seguito di fenomeni di erosione e di trasporto. Il rame ha la caratteristica fisica di incrementare le proprie capacità tecniche con una lavorazione a freddo estremamente semplice e direttamente mutuata dalla fabbricazione di utensili litici, essendo estremamente malleabile. Perciò è possibile plasmarlo grossolanamente tramite semplice martellatura a freddo, e anche eseguendo una semplice “ricottura” (annealing), in modo da rendere il rame già più resistente della pietra o dell’osso.

Rame in natura allo stato puro

Il rame in natura allo stato puro si presenta sia in forma di pepite, sia in forme più sottili, arborescenti\dendritiche. Le pepite presentano anche grandi dimensioni, e il metallo vi raggiunge anche un tenore di 99,9%. Si trovano di solito in prossimità dei livelli superficiali di giacimenti sottostanti, spesso in associazione coi prodotti di alterazione e arricchimento dei minerali del filone, generati dall’azione degli agenti atmosferici. Tali  prodotti hanno un colore tra il blu e il verdognolo, e sono ben riconoscibili anche in superficie.

Nei giacimenti invece, il rame si trova combinato con altri elementi, formando i minerali, i più comuni dei quali sono gli ossidi e i solfuri. È proprio la diffusione
dell’attività di estrazione dai minerali di rame che definisce l’inizio dell’Età del Rame in senso proprio. L’inizio della metallurgia estrattiva risulta praticamente coeva ai primi utilizzi di forni per la cottura delle ceramiche di installazione fissa. Ciò sembra una conferma dell’idea che i primi processi estrattivi siano avvenuti, casualmente o intenzionalmente, proprio in quegli stessi forni.

Utilizzi industriali del rame

In Europa, il rame è utilizzato principalmente per la produzione di semilavorati che sono realizzati con il metallo raffinato, sia come rame puro, sia in lega di rame . Possono essere sotto forma di fili, barre, lamiere, fogli, nastri, laminati o tubi. Oltre la metà del rame viene venduto sotto forma di cavi, fili e tubi. Gran parte del resto è usata per leghe.

A livello globale, la maggior parte del rame è indubbiamente utilizzato nel cablaggio elettrico, nei circuiti stampati, nei generatori, nei motori elettrici e nei trasformatori. Un’automobile media, per esempio, ha circa un miglio di cablaggi di rame , dal peso di 1 chilogrammo. Il nuovo Boeing 787 (il Dreamliner) ha circa 120 miglia di cablaggio, dal peso di 4 tonnellate.

Altri utilizzi

Estrazione del rame

Circa l’80% del rame primario (grezzo) del mondo proviene da scorie in cui il rame è presente come minerale solforoso, come ad esempio la calcopirite (CuFeS2), il minerale di rame più abbondante, la bornite (Cu5FeS4) e la calcocite (Cu2S). Questi minerali contengono tipicamente solo circa lo 0,5-2% di rame . Il resto della produzione primaria proviene da minerali in cui il rame è presente sotto forma di silicati, solfati, carbonati e ossidi, che si sono formati a causa dell’azione degli agenti atmosferici e dell’ossidazione dei minerali solforati. Circa il 30% della produzione di rame proviene dal recupero di materiali secondari e rottami riciclati.

Tralasciando i dettagli dei processi industriali possiamo dire che la produzione del rame avviene in tre passaggi:

  1. Concentrazione del minerale: Il minerale viene arricchito attraverso il processo di flottazione a schiuma
  2. Conversione dei solfuri e altri composti di rame in rame
  3. Purificazione del rame

Principali paesi produttori di rame

  1. Cile (Produzione annua: 5,6 milioni di tonnellate): Il Cile è il primo paese al mondo nella produzione di rame . Nonostante in questi anni sia dimuita sia la quantità che la qualità del rame estratto, il paese può vantare grandi giacimenti di rame e buone politiche estrattive.
  2. Perù (Produzione annua: 2,4 milioni di tonnellate): Le principali operazioni di rame in Perù includono la miniera di Quellaveco di Anglo American e la miniera di Tia Maria di Southern Copper . La maggior parte del rame prodotto nel paese viene spedito in Cina, seguita da Giappone, Corea del Sud e Germania, tra gli altri. La produzione di rame nel paese è cresciuta di oltre il 97 percento dal 2008 al 2019, ma finora il 2020 ha raccontato una storia diversa.
  3. Cina (Produzione annua: 1,6 milioni di tonnellate): La Cina, il più grande consumatore di rame al mondo, si attesta al terzo posto per produzione. Da qui si deduce che la maggior parte del rame utilizzato nell’industria cinese è di importazione. Zijin Mining Group è il produttore leader di metalli in Cina. L’azienda possiede la miniera d’oro di Zijinshan e la miniera di rame di Shuguang.
  4. Repubblica Democratica del Congo ex quo con gli Stati Uniti (Produzione annua: 1,3 milioni di tonnellate) ex quo con gli Stati Uniti : Una delle principali risorse di rame in aumento nella RDC è il progetto Kamoa-Kakula di Ivanhoe Mines, una joint venture che la società condivide con il partner Zijin Mining Group. La produzione USA di rame invece è costantemente in aumento negli ultimi anni, cosa che ha portato gli Stati Uniti a diventare il quarto maggior produttore di rame al mondo. Secondo l’US Geological Survey, l’aumento è dovuto ai maggiori gradi di minerale e ai maggiori tassi di estrazione e fresatura in diverse operazioni. La maggior parte della produzione del paese proviene da Arizona, New Mexico, Utah, Nevada, Montana, Michigan e Missouri; 15 delle miniere rappresentano il 99 percento della produzione mineraria del paese.

Principali aziende minerarie di rame al mondo

  1. Codelco: È una compagnia di proprietà dello Stato operante in Cile. In qualità di più grande produttore di rame al mondo, l’azienda ha prodotto 1,76 milioni di tonnellate nel 2020.
  2. Glencore: Compagnia svizzera fondata da Marc Rich. È la più grande compagnia al mondo per commercio di materie prime. Nel 2010 aveva quote del 60% nel mercato globale dello zinco, 50% nel rame e 3% nel petrolio. L’azienda ha prodotto 1,26 milioni di tonnellate di rame nel 2020, con un calo superiore al 10% nel primo semestre del 2021.
  3. BHP: Nata nel 2001 dalla fusione della società australiana Broken Hill Proprietary Company con la società inglese Billiton, l’azienda ha sede in Australia. Nel 2020, BHP ha prodotto 1,21 milioni di tonnellate di metallo rosso. Il gigante minerario australiano è riuscito a mantenere alti i suoi numeri di produzione di rame nonostante le interruzioni e gli scioperi COVID-19 dell’anno a Escondida, la più grande miniera di rame del mondo.
  4. Freeport-McMoRan: Spesso chiamata solo Freeport è un azienda Statunitense con sede in Phoenix, Arizona. Opera da anni nel distretto minerario di Grasberg in Indonesia, uno dei più grandi giacimenti di rame e oro del mondo; e significative operazioni minerarie nelle Americhe, tra cui il distretto minerario Morenci su larga scala in Nord America e l’operazione Cerro Verde in Sud America. Freeport-McMoRan ha registrato 1,08 milioni di tonnellate di produzione di rame per il 2020

Altre compagnie minerarie sotto il milione di tonnellate di produzione: Grupo Mexico (maggior produttore del Messico), First Quantum Minerals (società canadese in forte espansione), Rio Tinto (è una diversificata con sede nel Regno Unito).

Quotazioni del rame e mercati di riferimento

Il rame viene quotato sia a Londra al London Metal Exchange (LME) che negli Stati Uniti al COMEX, divisione del New York Mercantile Exchange (NYMEX). Il rame LME viene quotato in dollari per tonnellata. I contratti futures sul rame LME possono essere fissati fino a tre mesi con date di scadenza giornaliere, o tra tre e sei mesi con date di scadenza settimanali. Il lotto minimo è pari a 25 tonnellate ed i contratti possono essere regolati tramite consegna fisica tra una rete di magazzini approvati LME in tutto il mondo.

Come il rame