МЕДЬ
МЕДЬ (символ Сu), переходный элемент красно-розового цвета. Красноватая медь встречается в виде самородков, а также в составе нескольких руд, в том числе, куприта (оксид меди) и халькопирита (сульфид меди). Руды извлекают из окружающей их породы и затем обогащают. Руду плавят, получаемая масса носит название штейна, из которого затем извлекают чистую медь (черновую), окисляя примеси за счет взаимодействия с воздухом. Часто руду обрабатывают кислотами, и медь извлекают посредством электролиза. Медь хорошо поддается обработке, у нее хорошие показатели тепло- и электропроводности, как ПРОВОДНИК она уступает только серебру. Медь широко используют для изготовления паровых котлов, труб, электрического оборудования, сплавов, таких как бронза и латунь. Медь темнеет на воздухе, окисляется при высоких температурах и взаимодействует только с кислородсодержащими кислотами. Она образует два ряда солей: одновалентные — купраты и двухвалентные — куприты. Свойства: атомный номер 29, атомная масса 63,546; плотность 8,96; температура плавления 1082 С, температура кипения 2567 °С. Наиболее распространенный изотоп 63Сu (69,09%).
Медь извлекают из руды, кото-рая обычно представляет собой смесь сульфидов железа и меди, смешанных с землей. Руду добывают либо открытым способом, либо в шахтах. После дробления, истирания, спекания, отжига и плавки полученная медь с примесями очищается посредством электролиза и отливается в виде слитков, которые пригодны для изготовления различных изделий. 1) Руду, смешанную с почвой, добывают методом открытой разработки. 2) Смесь руды и земли увозят г, места добычи для дальнейшей обработки. 3) Руду дробят на куски размером около 1.5 см в дробильных устройствах (на рисунке показана конусная дробилка) На этом этапе большая часть земельной примеси отделяется от руды. 4) Измельченная руда с при -месями смешивается с водой и размалывается на шаровых мельницах в порошок, частицы которого могут проходить сквозь сито ЮОмеш. 5) На этом этапе минералы извлекаются за счет флотации Добавляют воду, вспенивающие вещества, смесь перемешивается и продувается воздухом, вводятся ак-1иваторы. Вокруг частиц руды образуются пузырьки, которые всплывают на поверхность и образуют пену Ненужные примеси оседают на дно. 6) Пену собирают в сгустителе, где удаляется почти вся вода. 7) Остаток воды удаляют на барабанном фильтре 8) Высушенную руду смешивают с флюсом и спекают, в результате чего образуются частицы, размер и состав которых оптимальны для плавления. 9) Отожженная руда плавится в отжигательной печи Все оставшиеся примеси соединяются с флюсом и образуют шлак. Шлак всплывает на поверхность расплава и сливается (10) 11) К расплаву добавляют еще флюс, состоящий из расплавленного оксида железа и меди (гак называемого штейна). 12) В конвертере через расплав продувают воздух,и образуется оксида железа. Оксиды растворяются во флюсе и образуют шпак, который затем сливают. Остается сульфид меди, и воздух, продуваемый через него, соединяется с медью, с образованием диоксида серы, важного побочного продукта, который используют при про изводстве серной кислоты.Теперь расплав состоит из «черновой» меди,которая готова для окончательной очистки и содержит лишь немного примесей, в основном кислород. Для дальнейшей обработки расплав сливают. 13) Отжигательная печь. Здесь воздух продувают через расплав меди. Углерод соединя ется с кислородом, с образованием углекислого газа, а излишек кислорода удаляется путем вдувания восстанавливающих газов.Теперь медь достигла достаточной чистоты, и ее отливают в виде слитков 14) Готовые слитки меди. 15) Электролитическая очистка. Медь подвергается дальнейшей очистке посредством элек тролиза, при котором черновая медь служит анодом,а тонкий лист очень чистой меди — катодом. Они погружены в подкисленный раствор сульфата меди. Пропуская через электроды и раствор ток, величина которого тщательно регулируется, добиваются того, что чистая медь отделяется от анода и оседает на катоде, постепенно образуя слиток. Поскольку в меди возможны примеси бла городных металлов, которые в электролите на растворяются, под анодом укрепляют полот -няные мешки для сбора возможных осадков. 16) Очень чистая «катодная» медь отливается в виде болванок различной формы для различных целей.