銅の抽出

銅の抽出とは、銅鉱石から銅を抽出するために使用される方法を指します。銅鉱石の変換は、一連の物理的、化学的、電気化学的プロセスで構成されています。方法は進化しており、鉱石の供給源、地域の環境規制、およびその他の要因に応じて国によって異なります。^[1]

北米のオールド・コッパー・コンプレックスは放射年代測定により9500年前、つまり紀元前7480年頃のものと判明しており、世界最古の銅採掘例の一つとなっている。[ 2 ^]天然銅の冷間鍛造の最古の証拠は、東アナトリアのチャイョヌ・テペシの発掘によるもので、紀元前7200年から6600年の間に遡る。^[3]奉納物やお守りとされる様々な品物の中には、釣り針のようなものや錐のようなものもあった。イラクのメルガスルにあるシャニダール洞窟で発見された別の品物には銅のビーズが入っており、紀元前8700年に遡る。^[4]

表面鉱床の使用とは対照的に、世界最古の銅鉱山として知られているものの一つは、イスラエルのティムナ渓谷にあり、紀元前4千年紀から使用され、表面鉱床の使用は5千年紀と6千年紀に始まりました。^{[5] [6]}

南東ヨーロッパ（セルビア）のプロチニク遺跡には、紀元前5000年頃の高温での銅製造の証拠として最も古いものが残されています。[ ^7] 2010年6月の発見はさらに500年遡り、紀元前5千年紀まで遡り、ルドナ・グラヴァ（セルビア）での銅製錬のより古い記録となっています。^[8]

銅の製錬技術は銅器時代、別名銅器時代、そして青銅器時代をもたらしました。青銅器時代は製錬技術の発達なしにはあり得なかったでしょう。

20世紀後半までは、硫化鉱石の製錬が採掘された鉱石から銅金属を生産するほぼ唯一の手段でした（一次銅生産）。2002年時点で、世界の一次銅生産の80％は銅・鉄・硫黄鉱物からのものであり、その大部分は製錬によって処理されていました。^[9]

銅は当初、硫化鉱石を炉で直接精錬することによって回収されていました。^[10]当初、輸送コストを最小限に抑えるために、製錬所は鉱山の近くにありました。これにより、廃棄鉱物や銅含有鉱物に含まれる硫黄と鉄の法外な輸送コストを回避できました。しかし、鉱石中の銅の濃度が低下するにつれて、鉱石全体を精錬するためのエネルギーコストも法外になり、最初に鉱石を濃縮する必要が生じました。

初期の濃縮技術には、手選別^[11]と重力濃縮が含まれていました。これらは銅の大きな損失をもたらしました。その結果、フロス浮選法の開発は鉱物処理における大きな進歩でした。^{[12]現代のフロス浮選法は、1900年代初頭にオーストラリアでCV Potterによって、そしてほぼ同じ時期に}GD Delpratによって独立して発明されました。^{[13]これにより、ユタ州の巨大な}ビンガムキャニオン鉱山の開発が可能になりました。^[14]

20世紀には、ほとんどの鉱石は精錬される前に濃縮されていました。精錬は当初、焼結工場と高炉^[15]、または焙焼炉と反射炉を使用して行われました。^[16]焙焼と反射炉製錬は、1960年代まで一次銅生産の主流でした。^[9]

1960年代から1970年代にかけて、多くの主要銅生産国で米国企業による大規模な銅採掘事業が国有化された。 ^[17]こうして1980年代までには、国有企業がアナコンダ・カッパーやケネコットなどの米国企業がそれまで担っていた支配的な役割を奪った。^[17] 1970年代後半から1980年代前半にかけて、ARCO、エクソン（エクソン・ミネラルズ）、スタンダード・オイル・カンパニーなどのさまざまな石油会社が数年間銅採掘事業に進出し、その後銅資産を売却した。^[17]伝えられるところによると、利益は予想ほど高くなかった。^[17] 1980年代から1990年代にかけて、銅採掘への投資はチリに集中した。これは、他の国の銅採掘が政情不安（ペルー）、環境要件の強化（先進国）、国有化された鉱業への外国投資に対する全体的な無関心（ザイール、ザンビア）などの問題に直面したためである。^[17]

21 世紀の銅鉱石の平均品位は 0.6% 未満で、経済的な鉱石鉱物の割合は鉱石岩石の総量の 2% 未満です。したがって、すべての採掘作業では、通常、鉱石を選鉱(濃縮) する必要があります。濃縮物は通常、遠方の製錬所に販売されますが、一部の大規模鉱山では近くに製錬所があります。鉱山と製錬所のこのような共同配置は、小規模な製錬所でも経済的であった 19 世紀と 20 世紀初頭によく見られました。その後の処理技術は、鉱石の性質によって異なります。

通常、主に硫化銅鉱物（黄銅鉱、FeCuS ₂など）である場合、鉱石は粉砕処理され、岩石は粉砕されて個々の鉱物相からなる小さな粒子（<100 μm）が生成されます。これらの粒子は、その後、フロス浮選法を使用して脈石（珪酸塩岩石残留物）を除去するために分離される準備が整います。^[1]

フロス浮選では、粉砕された鉱石を湿らせてスラリーに懸濁させ、硫化物粒子を疎水性にする試薬と混合します。一般的な試薬 (「コレクター」)には、エチルキサントゲン酸カリウムやエチルキサントゲン酸ナトリウムなどがありますが、ジチオリン酸塩やジチオカルバミン酸塩も使用されます。スラリーは、メチルイソブチルカルビノール(MIBC)などの界面活性剤を含む水を満たした曝気タンクに導入されます。空気は絶えずスラリーに通されます。空気の泡は疎水性硫化銅粒子に付着し、表面に運ばれてフロスがすくい取られます。これらのすくい取られたものは通常、クリーナー スカベンジャー セルにかけられ、過剰なケイ酸塩や、精鉱の品質に悪影響を与える可能性のあるその他の硫化鉱物 (通常は方鉛鉱) が除去され、最終的な精鉱は製錬に送られます。浮選セルで浮かび上がらなかった岩石は尾鉱として廃棄されるか、鉛（方鉛鉱から）や亜鉛（閃亜鉛鉱から）などの他の金属が存在する場合は抽出するためにさらに処理されます。フロス浮選の効率を高めるためにさまざまな対策が講じられています。石灰を使用して水浴のpHを上げ、コレクターが銅硫化物とより効率的に結合するようにします。このプロセスでは、黄銅鉱と黄銅鉱からそれぞれ 27～29% と 37～40% の銅含有量の精鉱を生成できます。

酸化銅鉱石には、アズライトやマラカイトなどの炭酸塩、珪酸塩のクリソコラ、アタカマイトなどの硫酸塩が含まれます。硫化鉱石は、場合によっては酸化物に分解されます。このような鉱石は湿式冶金に適しています。具体的には、このような酸化鉱石は通常、ヒープ浸出またはダンプ浸出で水性硫酸に抽出されます。得られた浸出貴液は、溶媒抽出 (SX) によって精製されます。これは、有機溶媒と有機キレート剤で処理されます。キレート剤は銅イオンと結合し (理想的には他のイオンとは結合しません)、結果として生じる錯体は有機相に溶解します。この有機溶媒を蒸発させると、銅錯体の残留物が残ります。銅イオンは、硫酸によって残留物から遊離します。あるいは、銅をスクラップ鉄と接触させることで銅を沈殿させることもできる。このプロセスはセメンテーションと呼ばれる。セメント銅は通常、SX-EW銅よりも純度が低い。^[18]

二次硫化物（超成二次濃縮によって形成されるもの）は、硫酸浸出に対して耐性（難溶性^{）がある。 [19]}二次銅硫化物は、主に鉱物の黄銅鉱で占められている。黄銅鉱は、酸化や還元などの化学反応を起こした黄銅鉱などの一次硫化物から形成される鉱物である。 ^[20]通常、二次硫化鉱石は、フロス浮選法を使用して濃縮される。^[21]浸出などの他の抽出プロセスは、二次銅硫化物の抽出に効果的に使用されているが、銅の需要が高まるにつれて、銅資源の枯渇により、低品位鉱石に合わせた抽出プロセスが必要になる。[22] インサイチュ浸出^、ダンプ浸出、ヒープ浸出などのプロセスは、低品位鉱石から銅を抽出するのに適した費用対効果の高い方法である。^[23]

二次銅硫化物および低品位鉱石の抽出プロセスには、ヒープバイオリーチングのプロセスが含まれます。ヒープバイオリーチングは、エネルギー投入量が少なく、利益率の高いコスト効率の高い抽出方法です。^[24]この抽出プロセスは、環境への影響を最小限に抑えながら、資本コストを抑えて大量の低品位鉱石に適用できます。^{[24] [25]}

一般的に、銅酸化物鉱物の表面は主にイオン性で親水性の構造をしているため、直接泡浮選法は銅酸化物鉱石の濃縮には使用されません。 ^[26]銅酸化物鉱石は通常、キレート試薬浮選法と脂肪酸浮選法によって処理されます。これらの方法では、有機試薬を使用して鉱物表面に疎水性化合物を形成し、鉱物表面への吸着を確実にします。^{[26] [27]}

一部の超成硫化物鉱床は、細菌酸化ヒープ浸出法を用いて硫化物を硫酸に酸化することで浸出することができ、同時に硫酸で浸出させて硫酸銅溶液を生成することもできる。^{[28] [29]}酸化鉱石の場合、溶媒抽出と電解採取技術を使用して、浸出液から銅を回収する。^[30]銅の最高の回収率を確保するには、銅の溶解、酸の消費、脈石鉱物の組成が抽出の有効性に与える影響を認識することが重要である。^[30]

自然銅を豊富に含む深成硫化鉱石は、硫酸浸出処理ではあらゆる実用的な時間スケールで難治性であり、高密度金属粒子はフロス浮選媒体と反応しない。通常、自然銅が深成プロファイルのわずかな部分である場合は回収されず、尾鉱に混ざる。十分に豊富であれば、自然銅鉱体は重力分離によって含まれる銅を回収するために処理される可能性がある。粘土を豊富に含む自然銅鉱​​石は分離が難しいため、脈石の性質が重要であることが多い。これは、粘土鉱物が抽出プロセスで使用される浮選試薬と相互作用し、それが消費され、高品位銅精鉱の回収が最小限に抑えられるためである。^[31]

焙焼プロセスは、一般的に反射炉と組み合わせて行われます。焙焼炉では、銅精鉱が部分的に酸化されて「か焼物」が生成されます。二酸化硫黄が放出されます。反応の 化学量論は次のとおりです。

CuFeS ₂ + 3 O ₂ → 2 FeO + 2 CuS + 2 SO ₂

焙焼では一般に焼成製品に多くの硫黄が残ります（マウントアイザ鉱山の焙焼炉の場合15% ^[32]）が、焼結プラントでは焼結製品に約7%の硫黄が残ります（電解精錬製錬所の場合^[33]）。

2005年現在、焙焼は反射炉との組み合わせではエネルギー効率が悪く、焙焼炉の排ガス中のSO2濃度が希薄すぎて費用対効果の高い回収ができないことから、銅精鉱処理ではもはや一般的ではない_{。現在は直接製錬が好まれており、}フラッシュ製錬、Isasmelt 、Noranda、Mitsubishi、El Tenienteなどの製錬技術が使用されている。^[9]

製錬される物質の最初の溶解は、通常、製錬またはマット製錬段階と呼ばれます。これは、ほとんど廃止された高炉や反射炉、自溶炉、イサスメルト炉など、さまざまな炉で行うことができます。この製錬段階の生成物は、銅、鉄、硫黄の混合物で、銅が濃縮されており、マットまたは銅マットと呼ばれます。^[9]マットグレードという用語は、通常、マットの銅含有量を指すために使用されます。^[34]

マット製錬段階の目的は、銅の損失を最小限に抑えながら、不要な鉄、硫黄、脈石鉱物（シリカ、マグネシア、アルミナ、石灰石など）を可能な限り除去することです。 ^{[9]これは、硫化鉄を酸素（空気中または酸素濃縮空気中）と反応させて、酸化鉄（主に}FeOですが、一部に磁鉄鉱（Fe ₃ O ₄））と二酸化硫黄を生成することによって達成されます。^[34]

硫化銅と酸化鉄は混ざり合うが、十分な量のシリカを加えると、別のスラグ層が形成される。^[35]シリカを加えるとスラグの融点（正確には液相線温度）も低下するため、製錬工程をより低温で行うことができる。^[35]

スラグ形成反応は次のとおりです。

FeO + SiO ₂ → FeO・SiO ₂ ^[34]

スラグはマットよりも密度が低いため、マットの上に浮かぶ層を形成します。^[36]

銅は、スラグ中に溶解した酸化第一銅（Cu ₂ O）として^[37] 、スラグ中に溶解した硫化銅として^{[38] 、またはスラグ中に浮遊するマットの小さな液滴（または}プリル）として、マットから3つの方法で失われる可能性があります。^{[39] [40]}

スラグの酸素ポテンシャルが増加すると、酸化銅として失われる銅の量が増加します。^[40]酸素ポテンシャルは一般に、マットの銅含有量が増加すると増加します。^[41]したがって、マットの銅含有量が増加すると、酸化物としての銅の損失が増加します。^[42]

一方、マットの銅含有量が約40％を超えると、スラグ中の硫化銅の溶解度は低下します。 [ ^38]永森は、銅含有量が50％未満のマットのスラグに溶解した銅の半分以上が硫化銅であると計算しました。この数値を超えると、酸化銅が優勢になり始めます。^[38]

スラグ中に浮遊する銅の粒子としての損失は、粒子の大きさ、スラグの粘度、および利用可能な沈降時間に依存します。^[43]ローゼンクヴィストは、スラグへの銅の損失の約半分は浮遊粒子によるものであると示唆しました。^[43]

製錬段階で生成されるスラグの質量は、製錬炉に投入される材料の鉄含有量と目標マット グレードによって異なります。投入される材料の鉄含有量が多いほど、特定のマット グレードに対してスラグに廃棄する必要がある鉄の量が多くなります。同様に、目標マット グレードを上げるには、廃棄する鉄の量とスラグ量を増やす必要があります。

したがって、製錬段階で銅がスラグに失われる割合に最も影響を与える 2 つの要因は次のとおりです。

• マットグレード
• スラグの塊。^[35]

これは、スラグへの銅の損失を最小限に抑えるには、マットのグレードをどの程度高くできるかに実際的な限界があることを意味します。したがって、さらなる処理段階（変換および火精錬）が必要になります。

次のサブセクションでは、マット製錬で使用されるプロセスのいくつかについて簡単に説明します。

反射炉は、湿った濃縮物、乾燥した濃縮物、焙焼された濃縮物を処理できる長い炉です。後期に使用された反射炉のほとんどは焙焼された濃縮物を処理していました。これは、乾燥した原料を反射炉に入れる方がエネルギー効率が良く、焙焼炉内の硫黄の一部を除去することでマットのグレードが高くなるためです。^[9]

反射炉の原料は、炉の側面にある供給穴から炉に投入され、固体原料が溶融される。^[9]スラグの形成を助けるために、通常は追加のシリカが添加される。炉は、粉砕した石炭、燃料油、または天然ガスを使用したバーナーで燃焼される。^[44]

反射炉には、後段の変換段階で生成された溶融スラグを追加で供給し、含まれる銅や銅含有量の高い他の物質を回収することができる。^[44]

反射炉浴は静止しているため、原料の酸化はほとんど起こりません（したがって、精鉱から硫黄はほとんど除去されません）。これは本質的に溶解プロセスです。^[43]その結果、湿式装入反射炉では、か焼装入炉よりもマット製品に含まれる銅が少なく、スラグへの銅の損失も少なくなります。^[44]ギルは、湿式装入反射炉のスラグ中の銅の値を0.23％、か焼装入炉のスラグ中の銅の値を0.37％としています。^[44]

焼成炉の場合、焙焼段階で硫黄の大部分が除去されており、焼成物は銅と鉄の酸化物と硫化物の混合物で構成されています。反射炉は、これらの種が炉の運転温度（炉のバーナー端で約1600℃、煙道端で約1200℃ ^[45] 、マットは約1100℃、スラグは約1195℃ ^[44]）で化学平衡に近づくように機能します。この平衡プロセスでは、銅化合物に関連する酸素が鉄化合物に関連する硫黄と交換され、炉内の酸化鉄含有量が増加し、酸化鉄がシリカやその他の酸化物材料と相互作用してスラグを形成します。^[44]

主な平衡反応は次のとおりです。

Cu ₂ O + FeS → Cu ₂ S + FeO ^[44]

スラグとマットは別個の層を形成し、別々の流れとして炉から取り除くことができます。スラグ層は、マット層の高さより上の炉壁の穴を定期的に通過します。マットは穴から取鍋に排出され、クレーンで転炉に運ばれることで除去されます。^[44]この排出プロセスは炉の出銑として知られています。 ^[44]マット出銑口は通常、水冷式の銅ブロックに開けられた穴で、炉の内側を覆っている耐火レンガの浸食を防ぎます。マットまたはスラグの除去が完了すると、通常、穴は粘土で塞がれ、炉の出銑準備ができたら粘土を取り除きます。

反射炉は、溶融転炉スラグを処理して含まれる銅を回収するためによく使用されました。^[44]これはクレーンで運ばれた取鍋から炉に注がれました。しかし、転炉スラグには磁鉄鉱が多く含まれており^[46]、この磁鉄鉱の一部は転炉スラグから沈殿し（融点が高いため）、反射炉の炉床に付着物を形成し、付着物を除去するために炉を停止する必要が生じました。^[46]この付着物の形成により、反射炉で処理できる転炉スラグの量が制限されます。^[46]

反射炉はスラグへの銅の損失が非常に少ないが、エネルギー効率が悪く、排ガス中の二酸化硫黄の濃度が低いため、回収が経済的ではない。その結果、製錬所の運営者は1970年代と1980年代に、新しい、より効率的な銅製錬プロセスの開発に多額の資金を費やした。^[47]さらに、自溶炉技術が以前に開発され、反射炉に取って代わり始めた。1994年にまだ稼働していた30基の反射炉のうち、20基が2002年までに閉鎖された。^[9]

フラッシュ製錬では、精鉱は空気または酸素の流れの中に分散され、鉱物粒子がまだ飛行している間に製錬反応はほぼ完了します。^[47]反応した粒子はその後、炉の底にある浴槽に沈み、反射炉の焼成物のように機能します。^[48]マット層の上にスラグ層が形成され、炉から個別に取り出すことができます。^[48]

製錬所で生産されるマットには、主に硫化銅と硫化鉄として、30～70%の銅が含まれています（使用されるプロセスと製錬所の運営方針によって異なります）。硫黄は、溶融マットに空気を吹き込むことで、高温で二酸化硫黄として除去されます。

2 CuS + 3 O ₂ → 2 CuO + 2 SO ₂

CuS + O ₂ → Cu + SO ₂

並行反応では、硫化鉄がスラグに変換されます。

2 FeS + 3 O ₂ → 2 FeO + 2 SO ₂

2 FeO + SiO ₂ → Fe ₂ SiO ₄

この製品の純度は 98% で、ブリスター銅ピッグまたはインゴットが冷却されるときに二酸化硫黄ガスが漏れて表面に破片ができるため、ブリスターと呼ばれています。このプロセスで生成される副産物は二酸化硫黄とスラグです。二酸化硫黄は回収されて硫酸に変換され、市場で販売されるか、銅浸出プロセスで使用されます。

粗銅は陽極炉に入れられます。この炉は、残留硫黄と鉄のほとんどを除去し、第 1 段階で混入した酸素を除去するという 2 段階で粗銅を陽極グレードの銅に精製するものです。この第 2 段階は、しばしばポーリングと呼ばれ、溶融した酸化銅に天然ガスまたはその他の還元剤を吹き込むことによって行われます。この炎が緑色に燃え、銅の酸化スペクトルを示す場合、酸素はほとんど燃え尽きています。これにより、純度約 99% の銅が生成されます。

銅生産の最終段階は精錬である。精錬は電気分解によって行われ、銅(II)溶液が容易に（低電位で）選択的に金属に転換されるという性質を利用する。処理された粗銅から鋳造された陽極は、3～4%の硫酸銅と10～16%の硫酸の水溶液に入れられる。陰極は高純度の銅の薄い圧延板、または最近ではより一般的には再利用可能なステンレス鋼の出発板（ IsaKidd法など）である。^[51]プロセスを開始するのに必要な電位はわずか0.2～0.4ボルトである。工業プラントでは、最大420 A/m ^2の電流密度が可能である。^[52]

陽極（酸化反応）では、銅や貴金属の含有量が少ない金属が溶解します。銀、金、セレン、テルルなどの貴金属や溶解度の低い元素は、陽極スライムとしてセルの底に沈殿し、販売可能な副産物を形成します。銅（II）イオンは電解質を通って陰極に移動します。陰極（還元反応）では、銅金属中のCu ²⁺_{イオンが還元され、Cu （s）が析出しますが、}ヒ素や亜鉛などの貴金属の含有量が少ない成分は、より高い電圧を使用しない限り、溶液中に残ります。^[53]

電極における 金属銅とCu ²⁺イオンの反応は次のとおりです。

鉱山で生産された銅精鉱は、鉱石を処理して銅を精錬する製錬所や精錬業者に販売され、処理料金（TC）と精錬料金（RC）を通じてこのサービスに対して請求されます。TCは処理された精鉱1トンあたり米ドルで請求され、RCは処理された1ポンドあたりセントで米ドル建てで請求され、ベンチマーク価格は日本の大手製錬所によって毎年設定されます。この場合の顧客は、粗銅インゴットを精錬業者に転売する製錬所、または垂直統合された製錬所と精錬業者である可能性があります。

銅精鉱の一般的な形態の一つには、ブーゲンビル銅社が1970年代初頭から1980年代後半にかけてパングナ鉱山で生産したもののように、金と銀が含まれています。^[54]

鉱山会社との典型的な契約は、ロンドン金属取引所の価格から TC-RC および適用される罰金またはクレジットを差し引いたものになります。ヒ素、ビスマス、鉛、タングステンなどの有害元素のレベルに応じて、銅精鉱に対して罰金が課される場合があります。硫化銅鉱石の大部分には銀や金がかなりの量含まれているため、精鉱内のこれらの金属の濃度が一定量を超えると、鉱山会社にクレジットが支払われることがあります。通常、精錬会社または製錬所は、濃度に基づいて鉱山会社に料金を請求します。典型的な契約では、一定の濃度を超える精鉱内の金属 1 オンスごとにクレジットが支払われると指定されます。その濃度を下回ると、金属が回収された場合、製錬所は金属を保持し、コストを賄うために販売します。

銅精鉱は、スポット契約または長期契約のいずれかで、それ自体が中間製品として取引されます。多くの場合、製錬所は鉱山会社に代わって銅金属自体を販売します。鉱山会社には、精鉱の納品日の価格ではなく、製錬所が販売を行った時点で価格が支払われます。見積価格システムでは、価格は将来の固定日、通常は製錬所への納品から 90 日後に合意されます。

A グレードの銅カソードは、厚さ 1 cm、約 1 メートル四方、重さ約 200 ポンドのシートで、99.99% の銅です。これは真の商品であり、ニューヨーク(COMEX)、ロンドン(ロンドン金属取引所)、上海(上海先物取引所)の金属取引所に配送および取引できます。銅カソードは、ワラント、オプション、またはスワップ契約を介して間接的に取引所で取引されることが多く、銅の大部分は LME/COMEX/SFE で取引されていますが、配送は直接行われ、物理的な銅をロジスティックスで移動し、銅シートを物理的な倉庫自体から転送します。

電解銅の化学仕様はASTM B 115-00 (製品の 純度と最大電気抵抗率を規定する規格) です。

銅のピークとは、世界の銅生産量が最大に達した時点のことである。銅は有限の資源であるため、将来のある時点で採掘による新規生産量は減少し、それより早い時期に生産量が最大に達する。これがいつ起こるかは議論の余地がある。化石燃料とは異なり、銅は廃棄されて再利用され、これまで採掘された銅の少なくとも80％は（繰り返しリサイクルされて）まだ利用可能であると推定されている。^[55]

銅は最も重要な工業用金属の一つであり、使用量では鉄とアルミニウムに次いで3位にランクされています。 ^[56]銅は熱伝導性、電気伝導性、延性、可鍛性、耐腐食性に優れているため高く評価されています。電力ケーブル、データケーブル、電気機器など、電気用途は銅の総消費量の約4分の3を占めています。また、冷却および冷凍チューブ、熱交換器、水道管、消費者製品にも使用されています。^[56]

銅は人類によって少なくとも1万年にわたって使用されてきました。これまでに採掘・精錬された銅の97%以上は1900年以降に採掘されました。^[要出典] 2006年以降、インドと中国の経済成長により銅の需要が増加し、価格が上昇し、銅の盗難が増加しました。^[57]

銅の供給に関する懸念は新しいものではない。1924年に地質学者で銅鉱山の専門家であるアイラ・ジョラレモンは次のように警告した。^[58]

... 電気と銅の時代は短いでしょう。今後、銅の生産が急増すると、世界の銅の供給はわずか 20 年しか持たないでしょう。... 電力を基盤とする私たちの文明は衰退し、消滅するでしょう。

世界的に、経済的な銅資源は枯渇しつつあり、世界クラスの銅鉱山3つ分の生産量が毎年消費されています。^[57]環境アナリストのレスター・ブラウンは2008年に、年間2%の成長という合理的な推定に基づき、銅は25年以内に枯渇する可能性があると示唆しました。^[59]

1975年から2005年の30年間に56件の銅鉱床が発見されました。^[57]世界の銅鉱床の発見は1996年にピークを迎えたと言われています。^[60]しかし、米国地質調査所（USGS）によると、世界の残りの銅埋蔵量はそれ以来2倍以上に増加しており、1996年の3億1000万トン^[61]から2022年には8億9000万トンになっています。^[62]

下の表に示すように、2002年における銅の主要生産国は、チリ、インドネシア、米国であった。2013年では、チリ、中国、ペルーであった。世界最大の銅鉱山28ヶ所のうち21ヶ所（2006年時点）は、拡張の余地がない。^[57]

銅は地球の地殻中に50～70ppm（0.005～0.007％）の濃度で存在すると推定されている（地殻岩石15～20トンあたり銅1kg）。^[75] 60ppmの濃度は地球全体で1.66京トンに達する。地殻質量は2.77 × 10 ²²  kg 、 ^[76] 2013年の生産量18.3 MT/年で換算すると9000万年分以上になります。しかし、現在の技術レベルと市場価値では、そのすべてを採算よく抽出できるわけではありません。

USGSは、2005年時点で回収可能な鉱石に含まれる銅の現在の総埋蔵量を16億トンと報告しており、そのうち9億5000万トンは経済的に回収可能と考えられている。^[77] 2013年の世界的評価では、「約18億トンの銅を含む455の既知の鉱床（明確に特定された資源を含む）」が特定され、「地球表面の最上部1キロメートル以内に平均812の未発見の鉱床」があり、さらに31億トンの銅が含まれていると予測されており、「これは、2012年にすべての種類の銅鉱床から生産された世界の銅の約180倍に相当します。」^[78]

米国では、新たに採掘された鉱石から得られる銅よりも、リサイクルされた材料から回収され再利用される銅の方が多い。銅のリサイクル価値は非常に高いため、通常、プレミアムグレードのスクラップは、新たに採掘された鉱石からの一次金属の価値の少なくとも95％を有する。^[80]ヨーロッパでは、銅需要の約50％がリサイクルによるものである（2016年現在）。^[81]

2011年現在^{[アップデート]}、リサイクル銅は世界全体の銅使用量の35％を占めています。^{[82] [更新が必要]}

研究者らは、発見率と既存の地質調査に基づき、2006年に16億トンの銅が利用可能であると推定した。この数字は、利用可能な銅の定義を可能な限り広くし、エネルギー制約や環境問題を考慮していないことに基づいている。^[77]

米国地質調査所は、2013年時点で、斑岩型と堆積岩型鉱床に未発見の銅資源が世界中に35億トン残っていると推定している。この2つのタイプは現在、採掘された銅生産量の80%を占めている。これは、確認されている資源21億トンに加えてのものである。確認されている銅資源と推定される未発見の銅資源を合わせると56億トンとなり、^[83] 2013年に世界で新たに採掘された銅生産量1830万トンの306倍となる。

深海鉱床には7億トンの銅が含まれていると推定されている。^[65]

ジュリアン・サイモンはケイトー研究所の上級研究員であり、ビジネスと経済学の教授でした。著書「究極の資源 2」（1981 年に初版、1998 年に再版）で、彼は「資源のピーク」という概念を徹底的に批判し、銅をその一例として挙げています。彼は、「銅のピーク」は 20 世紀初頭からずっと懸念されてきたものの、「既知の埋蔵量」は需要を上回る速度で増加し、銅の価格は長期的には上昇ではなく下落していると主張しています。たとえば、1950 年の世界の銅生産量は 2000 年代初頭の 8 分の 1 に過ぎませんでしたが、当時の既知の埋蔵量もはるかに少なく、約 1 億トンであったため、世界は最大でも 40 年から 50 年で銅を使い果たすと思われていました。

サイモン自身の説明によれば、既知埋蔵量という概念自体に重大な欠陥があり、^採掘収益性の変化を考慮していないという。より豊富な鉱山が枯渇するにつれ、開発者はより貧弱な元素源に目を向け、最終的に安価な抽出法を開発し、既知埋蔵量を増加させる。例えば、5000年前には銅は純粋な形でも高濃度の銅鉱石としても豊富に存在していたため、先史時代の人々は非常に基本的な技術で銅を収集し、加工することができた。21世紀初頭の時点では、銅は重量で0.3～0.6%の銅を含む鉱石から採掘されるのが一般的である。しかし、この素材がはるかに普及していないにもかかわらず、例えば銅鍋のコストは20世紀後半には5000年前よりも大幅に低かった。^{[85] [全文引用が必要]}

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