Медь — свойства, характеристики | Cu-prum.ru
Медь – это пластичный золотисто-розовый металл с характерным металлическим блеском. В периодической системе Д. И. Менделеева этот химический элемент обозначается, как Сu (Cuprum) и находится под порядковым номером 29 в I группе (побочной подгруппе), в 4 периоде.
Латинское название Cuprum произошло от имени острова Кипр. Известны факты, что на Кипре ещё в III веке до нашей эры находились медные рудники и местные умельцы выплавляли медь. Купить медь можно в комании «КУПРУМ».
По данным историков, знакомству общества с медью около девяти тысячелетий. Самые древние медные изделия найдены во время археологических раскопок на местности современной Турции. Археологи обнаружили маленькие медные бусинки и пластинки для украшения одежды. Находки датируются рубежом VIII-VII тыс. до нашей эры. Из меди в древности изготавливали украшения, дорогую посуду и различные инструменты с тонким лезвием.
Великим достижением древних металлургов можно назвать получение сплава с медной основой – бронзы.
Основные свойства меди
1. Физические свойства.
На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.
Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.
Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.
Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток, протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра.
Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.
2. Химические свойства.
Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.
Способы получения меди
В природе медь существует в соединениях и в виде самородков. Соединения представлены оксидами, гидрокарбонатами, сернистыми и углекислыми комплексами, а также сульфидными рудами. Самые распространённые руды — это медный колчедан и медный блеск.
Содержание меди в них составляет 1-2%. 90% первичной меди добывают пирометаллургическим способом и 10% гидрометаллургическим.
1. Пирометаллургический способ включает в себя такие процессы: обогащение и обжиг, плавка на штейн, продувка в конвертере, электролитическое рафинирование.
Обогащают медные руды методом флотации и окислительного обжига. Сущность метода флотации заключается в следующем: частицы меди, взвешенные в водной среде, прилипают к поверхности пузырьков воздуха и поднимаются на поверхность. Метод позволяет получить медный порошкообразный концентрат, который содержит 10-35% меди.
Окислительному обжигу подлежат медные руды и концентраты со значительным содержанием серы. При нагреве в присутствии кислорода происходит окисление сульфидов, и количество серы снижается почти в два раза. Обжигу подвергаются бедные концентраты, в которых содержится 8-25% меди. Богатые концентраты, содержащие 25-35% меди, плавят, не прибегая к обжигу.
Следующий этап пирометаллургического способа получения меди – это плавка на штейн.
В горизонтальных конвертерах с боковым дутьём медный штейн продувается сжатым воздухом для того, чтобы произошли процессы окисления сульфидов и феррума. Далее образовавшиеся окислы переводят в шлак, а серу в оксид. В конвертере образуется черновая медь, которая содержит 98,4-99,4% меди, железо, серу, а также незначительное количество никеля, олова, серебра и золота.
Черновая медь подлежит огневому, а далее электролитическому рафинированию. Примеси удаляют с газами и переводят в шлак. В результате огневого рафинирования образуется медь с чистотой до 99,5%. А после электролитического рафинирования чистота составляет 99,95%.
2. Гидрометаллургический способ заключается в выщелачивании меди слабым раствором серной кислоты, а затем выделении металлической меди непосредственно из раствора.
Такой способ применяется для переработки бедных руд и не допускает попутного извлечения драгоценных металлов вместе с медью.
Применение меди
Благодаря ценным качествам медь и медные сплавы используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении. Существуют сплавы меди с такими металлами, как цинк, олово, алюминий, никель, титан, серебро, золото. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Выделяют две группы медных сплавов: латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами).
Медь обладает высокой экологичностью, что допускает её использование в строительстве жилых домов. К примеру, медная кровля за счёт антикоррозионных свойств, может прослужить больше ста лет без специального ухода и покраски.
Медь в сплавах с золотом используется в ювелирном деле. Такой сплав увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.
Для соединений меди характерна высокая биологическая активность.
В растениях медь принимает участие в синтезе хлорофилла. Поэтому её можно увидеть в составе минеральных удобрений. Недостаток меди в организме человека может вызвать ухудшение состава крови. Она есть в составе многих продуктов питания. К примеру, этот металл содержится в молоке. Однако важно помнить, что избыток соединений меди может вызвать отравление. Именно поэтому нельзя готовить пищу в медной посуде. Во время кипячения в пищу может попасть большое количество меди. Если же посуда внутри покрыта слоем олова, то опасности отравления нет.
В медицине медь используют, как антисептическое и вяжущее средство. Она является компонентом глазных капель от конъюнктивита и растворов от ожогов.
Медь – все самое важное об уникальном металле!
МЕДЬ – ВСЕ САМОЕ ВАЖНОЕ ОБ УНИКАЛЬНОМ МЕТАЛЛЕ!
24 МАРТА / 2020
Общие сведения
Медь – невероятно красивый и пластичный металл золотисто-розового цвета.
Широкое использование он приобрел еще на начальном этапе развития цивилизации и на сегодняшний день занимает третье место по объему мирового производства и потребления (после железа и алюминия).
Детали, изготовленные из меди
Уникальные свойства меди
Медь обладает множеством уникальных свойств, которые придают ей необыкновенный вид и расширяют границы ее применения:
1
Явный цветовой окрас
Уникальный цвет меди связан с ее структурой электронных уровней и оптическими свойствами. Отличительный золотистый оттенок медь приобретает благодаря образованию не ее поверхности оксидной пленки при контакте с воздухом. Такие соединения защищают металл и делают его прочнее.
2
Высокая электропроводность
Отличительным свойством меди является ее высокая способность проводить электрический ток. Этот металл находится на втором месте по данному показателю, и превосходит его только серебро.
Именно потому медь нашла широкое применение при изготовлении проводов.
3
Высокая пластичность
Медь легко поддается обработке, хорошо гнется и принимает различные формы без непреднамеренной деформации. Благодаря данному свойству этот металл часто используется при обработке металлов давлением, например, при ротационной вытяжке.
4
Диамагнетизм
Медь является полностью диамагнитным металлом. В отсутствии магнитного поля она не магнитится. При условии воздействия магнитного поля она намагничивается ему навстречу, в результате чего не притягивается магнитом.
5
Бактерицидность и лечебные свойства
Медь является природным антибактериальным препаратом. Широко известна ее инактивирующая способность против вируса гриппа A/h2N1 («свиной грипп»), кишечной палочки, метициллин-устойчивого золотистого стафилококка и др. Кроме того, еще с древних времен медь использовали в качестве лечебного препарата, что сохранило свою популярность и на сегодняшний день.
Способы получения меди
В настоящее время можно выделить три основных способа получения меди из медных руд и минералов:
1. Пирометаллургический. Получение меди происходит при высоких температурах, в результате чего расплавленная масса разделяется на штейн-сплав (промежуточный продукт, подлежащий дальнейшей обработке) и шлак-сплав (отход от производства металла). Данный метод является самым распространенным.
2. Гидрометаллургический. Основа данного метода состоит в получении меди с помощью определенных водных растворов. Минералы меди растворяют в разбавленной серной кислоте или аммиаке, после чего уже из полученного раствора выделяют медь.
3. Электролизный. Производство меди осуществляется под действием электрического тока, путем выделения металла из раствора сульфата меди с содержанием свободной серной кислоты.
Области применения меди
Благодаря своим уникальным и полезным свойствам медь стала широко применяться в различных сферах и областях:
1.
Применение меди в разрезе электропроводности
Благодаря высокой проводимости электрического тока чистую медь используют для изготовления проводов, кабелей и других проводников.
Медный провод
Медный теплообменник
2. Применение меди в разрезе теплопроводности
Высокая теплопроводность меди обеспечивает ее применение при изготовлении теплообменников и теплоотводов, которые используются в холодильниках, кондиционерах и радиаторах отопления.
3. Применение меди в строительстве
В строительстве медь обрела широкое применение для изготовления молниезащиты и громоотводов. Также весьма популярны кровельные покрытия, изготовленные из меди. Медь устойчива к перепадам температур и воздействию ультрафиолетовых лучей, в результате чего такая кровля имеет достаточно большой срок эксплуатации.
Медная кровля
Медный рокс
4.
Применение меди для изготовления посуды
Медная посуда имеет особенный изысканный вид. Разнообразные кружки, чаши и тарелки для подачи пользуются особой популярностью в ресторанном бизнесе. Такая посуда не только обладает полезными свойствами благодаря антибактериальной способности меди, но и придает стиль и элегантность всему процессу.
5. Применение меди в качестве украшений и предметов декора
С давних пор устоялось мнение, что медь обладает лечебными свойствами. В связи с этим данный металл очень часто применяется для изготовления различных украшений: браслетов, колец, сережек и т.д. Уникальный окрас также позволяет использовать медь в декоративных изделиях: скульптурах, осветительных приборах, дверных ручках и т.д.
Браслеты из меди
Применение меди не ограничивается вышеперечисленными сферами. Данный металл обладает невероятно полезными и уникальными характеристиками, которые обеспечат ее востребованность сегодня и в будущем.
На нашем канале на платформе Яндекс. Дзен еще больше всего интересного!
Подпишитесь и следите за обновлениями.
| Подписаться |
Другие наши услуги и технологии
Детали вентиляции
Корпуса вентиляторов, диффузоры, сопла, корпуса шумоглушителей, вентиляционные зонты
Корпусные детали
Детали из алюминия, меди, латуни, стали, нержавеющей стали
Полусферы
Полусферы и шары из алюминия, меди, латуни, стали, нержавеющей стали
меди | Использование, свойства и факты
медь
Посмотреть все СМИ
- Ключевые люди:
- Джеймс Дуглас Маркус Дейли Уильям Э. Додж Сэр Честер Битти Йохан Готтлиб Ган
- Похожие темы:
- обработка меди солнечная батарея CIGS нейзильбер медная работа медно-порфировое месторождение
Просмотреть весь соответствующий контент →
Резюме
Прочтите краткий обзор этой темы
Следуйте за медью из сырой породы в карьерах для плавки, преобразования и рафинирования в анодные пластины
Просмотреть все видео для этой статьи медь (Cu) , химический элемент, красноватый, чрезвычайно пластичный металл группы 11 ( Ib) таблицы Менделеева, который является необычно хорошим проводником электричества и тепла.
Медь встречается в природе в свободном металлическом состоянии. Эта самородная медь была впервые использована (ок. 8000 г. до н.э.) в качестве заменителя камня людьми эпохи неолита (новый каменный век). Металлургия зародилась в Месопотамии, когда медь отливали в формах (ок. 4000 г. до н. э.), превращали в металл из руд с помощью огня и древесного угля и преднамеренно сплавляли с оловом в виде бронзы (ок. 3500 г. до н. э.). Римские поставки меди почти полностью происходили с Кипра. Он был известен как aes Cyprium , «кипрский металл», сокращенный до
| atomic number | 29 |
|---|---|
| atomic weight | 63.546 |
| melting point | 1,083 °C (1,981 °F) |
| boiling point | 2,567 ° C (4653 °F) |
| плотность | 8. 96 at 20 °C (68 °F) |
| valence | 1, 2 |
| electron configuration | 2-8-18-1 or (Ar)3 d 10 4 s 1 |
Самородная медь встречается во многих местах как первичный минерал в базальтовых лавах, а также в виде восстановленных соединений меди, таких как сульфиды, арсениды, хлориды и карбонаты. (О минералогических свойствах меди
см. таблица самородных элементов.) Медь встречается в сочетании со многими минералами, такими как халькозин, халькопирит, борнит, куприт, малахит и азурит. Он присутствует в золе водорослей, во многих морских кораллах, в печени человека, во многих моллюсках и членистоногих. Медь играет такую же роль транспорта кислорода в гемоцианине голубокровных моллюсков и ракообразных, как железо в гемоглобине краснокровных животных. Медь, присутствующая в организме человека в качестве микроэлемента, помогает катализировать образование гемоглобина.
Медно-порфировое месторождение в Андах Чили является крупнейшим известным месторождением этого минерала. К началу 21 века Чили стала ведущим мировым производителем меди. Другими крупными производителями являются Перу, Китай и США. Медь в промышленных масштабах производится в основном путем плавки или выщелачивания, обычно с последующим электроосаждением из сульфатных растворов. Подробное описание производства меди см. в разделе обработка меди. Большая часть производимой в мире меди используется электротехнической промышленностью; большая часть остатка соединяется с другими металлами, образуя сплавы. (Это также технологически важно в качестве гальванического покрытия.) Важными сериями сплавов, в которых медь является основным компонентом, являются латуни (медь и цинк), бронзы (медь и олово) и мельхиоры (медь, цинк и никель, нет). Серебряный). Есть много полезных сплавов меди и никеля, в том числе монель; два металла полностью смешиваются. Медь также образует важную серию сплавов с алюминием, называемых алюминиевыми бронзами.
| страна | добыча на руднике в 2016 г. (метрические тонны)* | % мировой добычи полезных ископаемых | доказанные запасы 2016 г. (метрические тонны)* | % мировых доказанных запасов |
|---|---|---|---|---|
| *Оцененный. | ||||
 | ||||
| Источник: Министерство внутренних дел США, Сводные данные о минеральном сырье, 2017 г. | ||||
| Чили | 5 500 000 | 28,4 | 210 000 000 | 29,2 |
| Перу | 2 300 000 | 11,9 | 81 000 000 | 11.3 |
| Китай | 1 740 000 | 9,0 | 28 000 000 | 3,9 |
| Соединенные Штаты | 1 410 000 | 7.3 | 35 000 000 | 4. 9 |
| Австралия | 970 000 | 5,0 | 89 000 000 | 12,4 |
| Конго (Киншаса) | 910 000 | 4.7 | 20 000 000 | 2,8 |
| Замбия | 740 000 | 3,8 | 20 000 000 | 7.4 |
| Канада | 720 000 | 3,7 | 11 000 000 | 1,5 |
| Россия | 710 000 | 3,7 | 30 000 000 | 4. 2 |
| Мексика | 620 000 | 3.2 | 46 000 000 | 6.4 |
| другие страны | 3 800 000 | 19,6 | 150 000 000 | 20,8 |
| мировой итог | 19 400 000** | 100** | 720 000 000 | 100** |
Медь — один из самых пластичных металлов, не особо прочный и твердый. Прочность и твердость заметно увеличиваются при холодной обработке из-за образования удлиненных кристаллов той же гранецентрированной кубической структуры, которая присутствует в более мягкой отожженной меди.
Обычные газы, такие как кислород, азот, двуокись углерода и двуокись серы, растворяются в расплавленной меди и сильно влияют на механические и электрические свойства затвердевшего металла. Чистый металл уступает только серебру по тепло- и электропроводности. Природная медь представляет собой смесь двух стабильных изотопов: меди-63 (690,15%) и меди-65 (30,85%).
Britannica Викторина
118 Названия и символы периодической таблицы Викторина
Элементарная викторина по фундаментальным вопросам.
Поскольку медь находится ниже водорода в электродвижущем ряду, она не растворяется в кислотах с выделением водорода, хотя будет реагировать с окисляющими кислотами, такими как азотная и горячая концентрированная серная кислота. Медь противостоит действию атмосферы и морской воды. Однако длительное воздействие воздуха приводит к образованию тонкого зеленого защитного покрытия (патины), которое представляет собой смесь гидроксокарбоната, гидроксосульфата и небольшого количества других соединений.
Медь является умеренно благородным металлом, не подверженным влиянию неокисляющих или не образующих комплексов разбавленных кислот в отсутствие воздуха. Однако он легко растворяется в азотной и серной кислотах в присутствии кислорода. Он также растворим в водном аммиаке или цианиде калия в присутствии кислорода из-за образования при растворении очень стабильных цианокомплексов. Металл будет реагировать при красном калении с кислородом с образованием оксида меди CuO, а при более высоких температурах — оксида меди Cu9.0293 2 O. Реагирует при нагревании с серой с образованием сульфида меди Cu 2 S.
Как производится медь? | Из чего сделана медь?
Как добывают и извлекают медь
Ничто так не иллюстрирует красоту и долговечность меди, как Статуя Свободы. Несмотря на более чем 130-летнее воздействие ураганных морских ветров, проливных дождей и палящего солнца, медная кожа Леди Свободы стала только красивее и осталась практически нетронутой.
Богатая зеленая патина статуи является доказательством способности меди противостоять капризам времени. Химический анализ показывает, что с момента установки в 1884 году произошло только 0,005 дюйма выветривания и окисления, что является еще одним свидетельством долговечности меди.
Статуя Свободы — всего лишь один из примеров эстетики и долговечности меди. Предметы искусства из меди украшают музеи и дома на протяжении тысячелетий, и металл часто является основным ингредиентом декоративных изделий для дома, таких как ванны, дверная фурнитура, перила и отделка. Благодаря своим токопроводящим характеристикам медь является эффективным электрическим проводником для бытовой техники и электроники, а также предпочтительным материалом для сантехнических и кровельных работ. Продолжайте читать, чтобы открыть для себя захватывающую историю меди вместе с CopperSmith!
Итак, что за история о меди?
История меди особенная, потому что медь — это первый металл, используемый людьми в больших количествах.
Примерно к 6400 г. до н.э. турки плавили и отливали медь в различные декоративные предметы, которые затем скопировали египтяне около 4000 г. до н.э. Большая часть меди, используемой турками, поступала из естественных поверхностных отложений или из метеоритов, упавших на землю. В истории меди первое историческое упоминание об организованной добыче медной руды относится примерно к 3800 г. до н.э. в египетской ссылке на добычу полезных ископаемых на Синайском полуострове.
Примерно 800 лет спустя, после того как римляне обнаружили большие залежи медной руды на острове Кипр, завоеватели дали металлу латинское название — aes cyprium — , которое со временем сократилось до cyprium, измененное на cuprum, прежде чем окончательно принять его. английского воплощения, слова меди.
Медь использовалась еще в 500 г. до н.э. в Перу, и металлургия меди была в полном расцвете к тому времени, когда империя инков пала перед испанцами в 1500-х годах.
Первый медный рудник в США начал работу в Бранби, штат Коннектикут.
Как и любой другой природный ресурс, доступность чистой или самородной меди из-под земли ограничена. Хорошей новостью является то, что медь легко перерабатывается — фактически, почти треть покупаемой сегодня меди перерабатывается. Медь уникальна своей устойчивостью к непрерывному повторному плавлению и повторному использованию без потери свойств.
В настоящее время Соединенные Штаты и Чили являются крупнейшими производителями меди в мире. Россия, Канада и Китай — другие страны, где добывают медь.
Чистая медь встречается редко, но медные руды в изобилии
Как уже упоминалось, чистая медь встречается редко, поскольку большая ее часть естественным образом соединяется с другими химическими веществами, образуя медные руды. Наиболее распространенными медными рудами — их добывают около 15 в 40 странах — являются сульфидные руды.
Факты о меди
1) Чистая медь плавится при температуре 1981 градус по Фаренгейту (1083° по Цельсию).
Превосходная теплопередача, электропроводность и коррозионная стойкость — три его наиболее важных свойства.
2) На 29 рудников приходится 99% производства меди в США. Он обладает высокой пластичностью, ковкостью, электропроводностью и чрезвычайно устойчив к коррозии. Эти свойства делают его важным промышленным металлом. Это также ключевое диетическое питательное вещество, обладающее противомикробными свойствами, которые с каждым днем становятся все более ценными за способность предотвращать инфекцию.
4) Медь является 29-м -м -м элементом в периодической таблице. Полудрагоценный цветной металл имеет сотни применений, включая электротехнику и электронику, сантехнику, строительство, архитектуру, общую промышленность, транспорт и здравоохранение.
5) Медь занимает третье место в США по потребляемому количеству, уступая только железу и алюминию.
6) По оценкам, в США имеется 1,6 миллиарда метрических тонн меди, в основном в Аризоне, Юте, Нью-Мексико, Неваде и Монтане.
7) Латунь и бронза являются наиболее известными семействами сплавов на основе меди. Латуни состоят из меди и цинка, а бронзы в основном состоят из меди, сплавленной с оловом, алюминием, кремнием или бериллием.
8) C36000, желтая латунь со свинцом, чрезвычайно легко поддается механической обработке и стала эталоном обрабатываемости металлов.
9) Латунь является стандартным сплавом для изготовления точных изделий, таких как часы и навигационные приборы, поскольку ее легко изготавливать и обрабатывать, а также она обладает высокой коррозионной стойкостью.
10) Бронза тверже чистой меди, поэтому египтяне использовали ее для изготовления своего оружия и инструментов. Он также известен как основной металл для египетских скульптур. Бронза расширяется при нагревании, заполняя все уголки и щели формы, а затем сжимается при охлаждении, позволяя легко извлечь скульптуру из формы.
11) Другие семейства медных сплавов включают медно-никелевые, медно-никель-цинковые, которые часто называют никелем
Как производится медь?
Процесс производства меди варьируется в зависимости от типа руды и степени чистоты конечного продукта.
Каждый метод включает ряд этапов физического или химического удаления нежелательных материалов, что увеличивает концентрацию меди. Эти этапы могут происходить на шахте или на отдельных объектах.
Где добывают медь? Как обрабатывается медь? Давайте посмотрим, как образуется медь.
Горнодобывающая промышленность Медь
Сульфидные руды обычно извлекаются из крупных карьеров путем бурения, а затем взрываются взрывчатыми веществами. При использовании этого метода вскрышные породы, т. е. материалы, лежащие непосредственно над рудой, удаляются, чтобы вскрыть месторождение руды. В результате образовалась открытая яма шириной более мили. Для этого метода требуется дорога, обеспечивающая доступ для оборудования. Вскрытая руда, собранная экскаваторами и помещенная в большие самосвалы, готова к транспортировке из карьера.
Обогащение меди
После транспортировки медной руды из карьера ее необходимо очистить от отходов, таких как грязь, глина и многочисленные минералы, не содержащие меди.
Это называется обогащением и обычно выполняется методом дробления и измельчения руды, чтобы отделить ее от отходов (породы и другие частицы). Вот этапы процесса концентрации.
После дробления рабочие смешивают руду с водой и измельчают ее в еще более мелкие частицы с помощью стержневой мельницы. Мельница состоит из цилиндрического контейнера, заполненного множеством коротких стальных стержней. Когда цилиндр вращается вокруг своей горизонтальной оси, стержни вращаются и дробят руду на крошечные фрагменты диаметром около 0,13 дюйма (3 миллиметра). Комбинация руды и воды еще больше измельчается в двух шаровых мельницах, в которых вместо стержней для измельчения руды используются стальные шары.
Взвесь руды, которая появляется, содержит мелкоизмельченные частицы руды диаметром около 0,01 дюйма (0,25 миллиметра).
Теперь к суспензии смешиваются различные химические реагенты, покрывающие частицы меди, и добавляется пенообразователь (сосновое масло или спирт с длинной цепью), чтобы помочь отделить медь от других нежелательных материалов.
Смесь, нагнетаемая во флотационные камеры, аэрируется через днище резервуаров. Химические реагенты заставляют частицы меди прилипать к пузырькам, когда они поднимаются на поверхность суспензии.
Наконец, вспениватель превращает смесь в толстый слой пузырьков, которые перетекают из резервуаров шаровой мельницы в приемные желоба. Пузырьки конденсируются, и вода стекает, оставляя смесь, называемую медным концентратом. В смеси содержится 25-35% меди, помимо сульфидов меди и железа и мелких частиц золота, серебра и других веществ. Оставшиеся отходы, известные как хвосты или пустая порода, перекачиваются в отстойники для сушки.
Процесс выплавки меди
После разделения отходов из медного концентрата необходимо удалить железо и серу. Этот процесс, называемый плавкой, обычно включает одну или две печи.
Процесс начинается с подачи медного концентрата в печь вместе с кварцевым материалом, называемым флюсом. Обогащенный кислородом воздух, нагнетаемый в нижнюю часть печи, сгорает с мазутом, чтобы расплавить медь и флюс.
Затем эта расплавленная смесь собирается на дне печи. Большая часть железа в концентрате соединяется с флюсом, образуя шлак, который плавает на поверхности расплавленного металла, как пена на поверхности бульона. Таким же образом его снимают с поверхности расплавленного материала. Сера в концентрате соединяется с кислородом с образованием диоксида серы, который выбрасывается в виде газа и используется для производства серной кислоты. Расплавленный материал, который остается на дне печи, называемый штейном, представляет собой смесь сульфидов меди и железа, содержащую около 60% меди по весу.
Штейн переносится во вторую печь, называемую конвертером. В смесь добавляют дополнительный флюс кремнезема, и через печь вводят кислород, в результате чего флюс вступает в реакцию с оставшимся железом с образованием шлака. В то же время кислород реагирует с оставшейся серой и образует диоксид серы. Шлак подается обратно в печь в качестве флюса, а диоксид серы направляется на кислотный завод для переработки.
Затем впрыскиваемый кислород удаляет большую часть серы. Полученный материал, блистер, состоит примерно из 99% меди по весу.
Процесс рафинирования меди
Медный блистер на 99% состоит из чистой меди, но содержит достаточное количество серы, кислорода и других примесей, препятствующих дальнейшему рафинированию. Для удаления или снижения уровня примесей черновую медь перед отправкой на окончательное электрорафинирование подвергают огню.
Нагретая в печи, похожей на конвертер, черновая медь циркулирует через воздух для окисления некоторых примесей. В некоторых случаях флюс с карбонатом натрия предназначен для удаления следов мышьяка и сурьмы. После осмотра образца расплавленного материала и определения приемлемого уровня примесей расплавленная медь — около 9Чистота 9,5% — разливается в формы, образуя электрические аноды, которые работают как положительные клеммы в процессе электрорафинирования.
Слизь, собирающаяся на дне резервуаров, содержит золото, серебро, селен и теллур.
Он собирается и перерабатывается для восстановления этих драгоценных металлов.
Литье медных катодов
После этапа рафинирования медным катодам отливают различные формы, такие как слитки или стержни, в зависимости от конечного применения. Слитки – это кирпичи, которые переплавляются в изделия из латуни и бронзы. Стержни круглые и обычно отливают в очень длинные бухты. Затем медь превращается в проволоку.
Доставка меди на рынок
Теперь, когда мы рассмотрели, как производится медь, давайте обсудим, как она попадает на рынок. Медь, продаваемая горнодобывающими компаниями, поставляется в двух формах: концентрат или катод. Концентрат представляет собой порошок, который часто продается плавильным заводам и содержит от 24 до 40 процентов меди. Хотя условия продажи варьируются, в целом плавильный завод оплачивает около 96 процентов стоимости меди в концентрате за вычетом затрат на обработку и рафинирование.
Плата за переработку рассчитывается на основе тонны, а плата за рафинирование рассчитывается за фунт рафинированного металла.
Хотя сборы варьируются в зависимости от рынка, они обычно фиксируются ежегодно. Обе эти платы колеблются и имеют тенденцию к увеличению, когда доступность меди высока.
Шахтеры обычно поставляют медь с определенной концентрацией, хотя нередки выборочные проверки третьими лицами, пока материал находится в пути к аффинажному заводу. Кроме того, на рудник могут быть наложены штрафные санкции, если будет установлено, что медный концентрат содержит неприемлемые уровни вредных элементов, таких как свинец или вольфрам. С другой стороны, горняки получают кредиты за содержание ценных минералов в концентрате, таких как золото и серебро. Сборы за обработку и очистку взимаются с каждого из этих металлов.
Плавильные заводы обычно взимают плату за проезд, но они также продают рафинированные металлы для горняков, а это означает, что все риски и выгоды, связанные с изменением цен на медь, ложатся на горняков.
Медный концентрат обычно продается в качестве промежуточного продукта по спотовым или долгосрочным контрактам.
По спотовым контрактам горнякам платят в соответствии с ценой на медь, когда медеплавильный завод осуществляет продажу. Ценообразование по долгосрочным контрактам основано на цене, согласованной на будущее, обычно через 90 дней после того, как рудник поставит концентрат на плавильный завод.
Медь в доме
Теперь, когда мы изучили историю меди и способы ее производства, давайте сосредоточимся на том, как мы используем ее в быту. Медь была популярным материалом, используемым в строительстве и отделке дома на протяжении нескольких тысяч лет. Это не только отличный проводник тепла и электричества, как уже говорилось, но его податливость и привлекательный красновато-оранжевый оттенок делают его прекрасным штрихом для домашнего декора, независимо от темы или направления.
Медь совместима с целым рядом стилей, от раннего американского до 17 -й -й век Французский, и от современного к традиционному. Вот несколько способов использования меди в домашнем декоре.