Bakır, Cu sembollü ve 29 atom sayılı bir kimyasal elementtir. Çok yüksek termal ve elektrik iletkenliği olan yumuşak, dövülebilir ve sünek bir metaldir. Yeni açığa çıkmış saf bakır yüzeyi pembemsi-turuncu renklidir. Bakır, ısı ve elektrik iletkeni olarak yapı malzemelerinde, çeşitli metal alaşımların bileşiminde, som gümüş gibi kuyumculukta, kupronikel denizcilik donanımı ve madenî para yapımında ve konstantan yük ölçerlerde ve sıcaklık ölçen termokupllarda kullanılır.
Madencilik, yeraltındaki maden cevherlerinin araştırılması, çıkarılması ve işletilmesiyle ilgili teknik ve yöntemlerin bütünüdür. Yer kabuğunda bulunan cevher, endüstriyel hammadde, kömür ve petrol gibi ekonomik ekli doğal hammaddeyi sağlamaktır. Ekonomik önemi bulunan mineralleri rasyonel bir şekilde endüstriye sağlamak için geliştirilmiş uygulamalı bilim dalıdır. Maden yataklarının aranması, projelendirilmesi, işletilmesi ve çıkarılan madenin zenginleştirilmesi ile ilgili işlemleri içerir.
Mineral, doğal şekilde oluşan, homojen, belirli kimyasal bileşime sahip inorganik kristalleşmiş katı bir maddedir. Buna göre minerallerin özellikleri şöyledir; doğal olarak oluşur, herhangi bir parçası bütününün özelliklerini taşır, belirli bir kimyasal formülü vardır, katı hâlde olup nadiren sıvıdır ve inorganiktir.
Biyojeokimya, biyolojik sistemlerdeki inorganik elementlerin davranış özelliklerini jeoloji açısından inceleyen bilim dalıdır.
Demir, simgesi Fe ve atom numarası 26 olan kimyasal bir elementtir.
Nikel, atom numarası 28 olan ve simgesi Ni olan kimyasal bir elementtir.
Çinko, sembolü Zn, atom numarası 30 olan kimyasal bir elementtir. Oda sıcaklığında hafif kırılgan bir metaldir ve oksidasyon giderildiğinde parlak gri bir görünüme kavuşur. Periyodik tablonun 12. (IIB) grubunun ilk elementidir. Bazı açılardan çinko kimyasal olarak magnezyuma benzer: her iki element de yalnızca bir normal oksidasyon durumu (+2) gösterir ve Zn2+ ve Mg2+ iyonları benzer boyuttadır. Çinko, Dünya kabuğundaki en bol bulunan 24. element olup beş kararlı izotopu vardır. En yaygın çinko cevheri, bir çinko sülfür minerali olan sfalerittir.
Maden cevheri ya da kısaca maden ya da cevher, yer kabuğunda iç ve dış doğal etkenlerle oluşan, ekonomik yönden değer taşıyan minerallere verilen ad. Her mineral cevher değeri taşımaz. Bir mineralin cevher değeri taşıması için piyasa şartları gibi birtakım ekonomik etkenlerce belirlenen Tenör değerlerine sahip olması gerekir. Maden sözcüğü aynı zamanda "maden ocağı" anlamında da kullanılır.
Çelik, demir elementi ile genellikle %0,02 ila %2,1 oranlarında değişen karbon miktarının bileşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Çelik alaşımındaki karbon miktarları çeliğin sınıflandırılmasında etkin rol oynar. Karbon genel olarak demir'in alaşımlayıcı maddesi olsa da demir elementini alaşımlamada magnezyum, krom, vanadyum ve tungsten gibi farklı elementler de kullanılabilir. Karbon ve diğer elementler demir atomundaki kristal kafeslerin kayarak birbirini geçmesini engelleyerek sertleşme aracı rolü üstlenirler. Alaşımlayıcı elementlerin, çelik içerisindeki, değişen miktarları ve mevcut bulundukları formlar oluşan çelikte sertlik, süneklilik ve gerilme noktası gibi özellikleri kontrol eder. Karbon miktarı yüksek olan çelikler demirden daha sert ve güçlü olmasına rağmen daha az sünektirler.
Açık ocak madenciliği; yer altında bulunduğu saptanmış ya da mostra vermiş madenin ekonomik olarak, yer altına inilmeden üzerindeki örtü tabakasının kaldırılarak kazanılması işlemini anlatan madencilik yöntemidir.
Stronsiyum, Sr sembollüne sahip, atom numarası 38 olan, toprak alkali metaller grubundan gümüşümsü beyaz renkli bir kimyasal element. Oda sıcaklığında katı olan elementin atom ağırlığı 87,62 g/mol'dür. Stronsiyum, kimyasal olarak son derece reaktif olup, hava ile temas ettiği takdirde sarı rengine döner. Element sölestin ve strontianit minerallerinde bulunur. Elementin nükleer fisyon sonucunda oluşan 90Sr izotopu radyoaktiftir ve 28,90 yıllık bir yarılanma ömrüne sahiptir.
Cevher hazırlama, temel olarak, kıymetli mineralleri cevherden ayırma işlemidir. Endüstriyel ölçekli cevher hazırlama işlemleri birçok aşamadan oluşur. Cevher temelde fiziksel, kimyasal ve fizikokimyasal özelliklerinden oluşan farklara göre ayrılmaktadır.
Türkiye'de madencilik gelişmiş sanayi kollarından biridir. Türkiye madenler bakımından zengin bir ülkedir. Ayrıca bazı madenler bakımından dünyanın önemli ülkeleri arasındadır. Türkiye'nin madenlerinin tamamı henüz belirlenmemiştir. Maden arama çalışmaları hızla devam etmekte ve yeni maden yatakları bulunmaktadır. Türkiye'nin madenciliğinin şu andaki üretimi, tümüyle kendi endüstri kuruluşlarımızın gereksinimine yönelik değildir. Bir kısmı ham olarak ya da yarı işlenmiş halde yurt dışına satılmaktadır.
Tenör, bir cevherin içerisinde bulunan değerli metal miktarını belirtmek amacıyla kullanılan bir terimdir. Bakır, Demir ve benzeri, mineral yapısında yüksek değerlere sahip cevherler, ağırlık yüzdesi (wt%) ile ifade edilir, Altın ve benzeri asal metaller ise tonda gram (g/ton) şeklinde gösterilir.
Genellikle minerallerin sahip oldukları kristal sistemleri olarak bilinir. Ancak tanıma elementlerin hangi iyon kökleriyle birlikte oldukları da dahildir. Mineralojik form, metal yataklarının karlı bir şekilde işletilmelerinin belirlenmesi açısından son derece önemlidir. Örneğin, nikelin sülfit formu petlanditin işletilmesi silikat formu olan garniyeritden daha kolay ve ekonomiktir. Yine alüminyumun da elde edilebilmesi için cevherin mutlaka boksit formunda olması gerekir. Birçok şisti kayaç %20 oranında Al içermesine rağmen Al için işletilemezler zira şistlerde Al silikat formundadır.
Bir maden yatağında cevher mineral ya da mineralleri birden çok metal içerebilir. Amaçlanan asıl metalin yanında işletme esnasında diğer metaller de kazanılır. Kazanılan bu metallere yan ürün denir. Mesela kurşun-çinko yataklarının işletilmesi esnasında gümüş ve kadmiyum da yan ürün olarak kazanılabilir. Benzer şekilde birçok altın yatağında da uranyum yan üründür. Molibden ise birçok bakır işletmesinden yan ürün olarak elde edilir. Maden işletmeciliğinde yan ürünler oldukça önemlidir.
Bir maden yatağından çıkarılan cevher minerali ile birlikte bulunan istenmeyen malzemeler (gang) cevher işleme esnasında genellikle kolayca uzaklaştırılabilir. Ancak öyle haller vardır ki bu uzaklaştırma işlemi çok pahalıya malolabilir ve yatağın işletilmesi ekonomik olmayabilir. Örneğin bazı uranyum yataklarında uraninit (=peşblend, UO2)'le birlikte kalsit de bulunur. Cevher, öğütüldükten sonra uranyumca zenginleştirilmesi için asitle yıkanır. Kalsit bu asitle hemen reaksiyona girdiğinden zenginleştirme sırasında çok büyük hacimlerde asit kullanmak gerekir ki bu bazen elde edilecek uranyumun değerinden çok daha fazladır. Bazı kalay yatakları da kasiterit (SnS2)'le birlikte topaz da ihtiva eder ki bu mineral oldukça sert olup, öğütmede kulanılan aletlerin çabucak aşınmasına yolaçar. Bu durum aletlerin çok sık değiştirilmesini ve dolayısıyla yatağın ekonomik karlılığını doğrudan etkiler. Yine nikelden arseniğin, demirden fosforun, bakırdan da cıva ve arseniğin ayrılması çok pahalıya malolmakta ve yatakların ekonomik olarak işletilmeleri zorlaşmaktadır. Meram (Konya)'da bulunan Helvacıbaba magnezit (veya manyezit, MgCO3) yatağı %7'den fazla SiO2 içerdiği için kapatılmıştır, çünkü manyeziti SiO2'den ayırmak maliyetleri çok yükseltmektedir.
Gürcistan'da madencilik yüzyıllardır yapılmaktadır. 2020 yılında, Gürcistan'ın maden endüstrisi manganez, bakır ve çeşitli tiplerde taş ocağı üretmektedir. Gürcistan ekonomisi son yıllarda ekonomik büyüme yaşamış olsa da, Gürcistan'ın madencilik ve metalurji sektöründeki büyümesi, genel ekonominin gerisinde kalmıştır.
Skarnlar veya taktitler, metasomatizma adı verilen bir süreçle oluşan sert, iri taneli metamorfik kayalardır. Skarnlar, kalk-silikat mineralleri olarak da adlandırılan kalsiyum-magnezyum-demir-manganez-alüminyum silikat mineralleri bakımından zengin olma eğilimindedir. Bu mineraller, hidrotermal akışkanlar magmatik veya tortul kökenli bir protolit ile etkileşime girdiğinde meydana gelen değişimin bir sonucu olarak oluşur. Çoğu durumda, skarnlar, dolomit veya kireç taşından oluşan bir karbonat tabakasına giren faylar veya kayma bölgelerinde ve çevresinde bulunan granitik bir plütonun girmesiyle ilişkilidir. Skarnlar bölgesel veya kontakt metamorfizmasına göre oluşabilir ve bu nedenle nispeten yüksek sıcaklık ortamlarında oluşabilir. Metasomatik süreçlerle ilişkili hidrotermal akışkanlar, magmatik, metamorfik, meteorik, denizel veya hatta bunların bir karışımından kaynaklanabilir.
Maden atıkları, bir cevherin ekonomik olmayan kısmından değerli fraksiyonu ayırma işleminden sonra arta kalan malzemelerdir. Artıklar, bir cevher veya mineral gövdesinin üzerinde yer alan ve madencilik sırasında işlenmeden yer değiştiren atık kaya veya diğer malzemeler olan aşırı yükten farklıdır. Maden atıkları, insanlığın ürettiği en büyük atık miktarıdır.