Медная руда. Эпоха ў гісторыі чалавецтва

Адным з першых металаў, з якім навучыўся працаваць чалавек, была медзь, або па-латыні Cuprum (Cu). Яе роля ў развіцці чалавечай цывілізацыі перабольшыць проста немагчыма: цэлая эпоха ў гісторыі атрымала назву «бронзавы век» (бронза - сплаў волава і медзі). Атрымліваць гэты прыгожы і коўка метал (колер медзі - залаціста-ружовы) навучыліся да нашай эры. Словы «Борна», «халькопирит», «халькозин», «ковелин», «энаргит», «Купрытэ» гучаць як назвы чагосьці незвычайнага, хоць на самай справе так называюцца некаторыя з медесодержащих руд. Крыніцай атрымання гэтага металу была медная руда.

У прыродзе Cuprum можа быць як у выглядзе самародкаў, так і выглядзе злучэнняў. Існуе некалькі розных тыпаў медных руд, якія па складзе можна падзяліць на сульфидные, акісленыя і змешаныя. Звычайна медная руда з'яўляецца комплекснай, у ёй прысутнічаюць многія іншыя элементы і злучэнні - сульфід свінцу, цынку, нікелю і іншых элементаў. Акрамя таго, у яе складзе маюцца рассеяныя элементы - селен, теллур, кадмій, індый і ім падобныя. Па кошту гэтыя металы складаюць не менш за 50% ад Cuprum, вымаемай з пароды.

Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца сульфидные руды, якія ўключаюць злучэння Cu з шэрай. Само вытворчасць медзі складаецца з некалькіх самастойных этапаў. Асноўным спосабам яе атрымання з'яўляецца пирометаллургический.

Звычайна медная руда змяшчае нязначнае колькасць Cuprum, таму пароду папярэдне падвяргаюць ўзбагачэнні. Для гэтага яе здрабнеюць, змешваюць з вадой і некаторымі адмысловымі рэчывамі, а затым змяшчаюць ць флотационную машыну. Там усё гэта змешваецца, часціцы сульфідаў падымаюцца на паверхню ў выглядзе пены і выносяцца, а пустая парода асядае на дно.

Наступны этап перапрацоўкі, які праходзіць медная руда, называецца «плаўленне на Штэйн». Да атрыманага канцэнтрату дадаюць пясок і награваюць сумесь да тэмпературы плаўлення металу. Пры такім уздзеянні сера акісляецца ў аксід серы, а расплаўлены метал збіраецца ўнізе печы. Гэты расплаў заліваюць у канвертар і продувают паветрам. У выніку ў выніку акіслення серы атрымліваецца металічная медзь, якую разліваюць па формах. Пры астуджэнні такіх зліткаў (у іх змест Cu дасягае 98%) вылучаецца дыяксід серы. Яго ўлоўліваюць і затым выкарыстоўваюць як сыравіна для вытворчасці сернай кіслаты.

Для атрымання металу патрэбнай чысціні чарнавую медзь неабходна падвергнуць рафінавання. Яно бывае двух тыпаў - агнявое або электралітычным. Пры рафінавання можна таксама атрымаць высакародныя металы, якiя ўтрымлiваюцца ў атрыманай чарнавы медзі.

Агнявое рафінавання ажыццяўляюць у адмысловых печах, электроліз праводзяць у ваннах, выкладзеных свінцом або вініпласт.

Для агнявога рафінавання атрыманую нарыхтоўку загружаюць у печ і растопліваюць. Потым пачынаюць прадзьмух паветра праз вадкі метал. Пры акісленні частка прымешак пераходзіць у дзындра, а іншая узганяць і зносіцца з пячным газамі. Акісляецца таксама і Cuprum. Усе высакародныя металы застаюцца ў расплаве. Аднаўленне акісленай медзі адбываецца пры ўзаемадзеянні з вугляродам, крыніцай якога выступаюць газ, паромазутная сумесь і т. Д. Такая аперацыя атрымала назву дразнение медзі. Пры гэтым Cu аднаўляецца вугляродам драўніны. Затым адбываецца разліўкі ў зліткі або спецыяльныя анодныя пліты для правядзення электролизного рафінавання.

Да электролизному рафінавання звяртаюцца ў выпадку, калі медзь прызначана для выкарыстання ў электратэхнічнай прамысловасці, або калі яна змяшчае вялікую колькасць высакародных металаў (срэбра, золата, плаціны).

Пры электролізе ванну запаўняюць электралітам, змяшчаюць у яе ў якасці анода рафінаваную медзь, а ў якасці катода чысты Cu, і прапускаюць праз ванну ток. У выніку на катодзе абложваецца чысты метал (чысціня - да 99,95%).