МІДЬ
- Мідь — один з перших металів, широко освоєних людиною через порівняльну доступність для отримання і малу температуру плавлення.
- Латинська назва міді Cuprum походить від назви острова Кіпр.
- Відомо, що при зведенні піраміди Хеопса використовувалися мідні інструменти.
- Мідь зустрічається в природі як у з'єднаннях, так і в самородному вигляді. Нерідко зустрічаються родовища міді в осадових породах - мідисті пісковики і сланці.
- Зміст міді в руді становить від 0,3 до 1,0%.
Мідь отримують з мідних, мідно-молібденових, мідно-нікелевих і поліметалічних руд. Заводи випускають чорнову (99 %), рафіновану вогневим (99,6 % Cu) і електролітичним (99,95 % Cu) методами.
Процес добування міді включає три основні етапи:
- збагачення мідної руди;
- виплавка чорнової міді;
- рафінування міді.
Враховуючи дуже малий вміст міді в рудах (1–2 %), руду спочатку збагачують флотаційним способом. Розмелену руду змішують з флотаційними реагентами піноутворювачами та водою і продувають пульпу повітрям. Пухирці повітря прилипають до зерен рудних мінералів, спливають і утворюють піну, а пуста порода, яка добре змочується водою, опускається на дно.
Після фільтрації піни та просушування отримують концентрат з вмістом 10–35 % міді. Для зменшення вмісту сірки збагачену руду піддають окислювальному випалу при температурі 600—900 °C. Після цього руда поступає в полуменеві печі з температурою в зоні плавки 1450 °C, де відбувається дисоціація вищих сульфідів і карбонатів. Продукти дисоціації сплавляють між собою, утворюючи штейн — легкоплавкий сплав з температурою плавлення 900—1150 °C і вмістом 10–60 % Cu, 10–58 % Fe, 22–25 % S. Крім того, штейн містить домішки нікелю, цинку, свинцю, золота, срібла. Виплавка чорнової міді відбувається в горизонтальних конверторах з боковим дуттям продувкою штейну повітрям. Температура в конвертері становить 1200—1300 °C.
Спочатку окислюється залізо:
Окисел заліза в вигляді шлаку спливає на поверхню і зливається. У другий період продування:
Закис міді розчиняється в розплаві та взаємодіє з напівсірчистою міддю з утворенням чорнової міді:
Тепло в конвертері виділяється за рахунок перебігу хімічних реакцій, без подавання палива. Таким чином, в конвертері отримують чорнову мідь, що містить 98,5–99,5 % Cu; 0,3–0,5 % S; 0,01–0,04 % Fe; 0,3–0,5 % Ni.
Рафінування чорнової міді проводять вогневим (окислення домішок при продуванні розплаву повітрям), або електролітичним способом за рахунок електролізу в водному розчині сірчаної кислоти та мідного купоросу. При проходженні струму анодні плити чорнової міді розчиняються і на катодах осаджується чиста електролітична мідь, а домішки випадають на дно ванни.
Найбільше міді добувають у Чилі. На долю цієї країни припадає третина світового виробництва. Далі за видобутком йдуть США, Індонезія та Перу.
Мідь широко використовується для виробництва мідних труб застосовуються для транспортування рідин і газів
У різноманітних областях техніки широко використовуються сплави з використанням міді, найбільш широко поширеними з яких є бронза і латунь.
Для деталей машин використовують сплави міді з цинком, оловом, алюмінієм, кремнієм та ін.
Вплив на екологію
При відкритому способі видобутку міді, після її припинення кар'єр стає джерелом токсичних речовин. Саме токсична озеро в світі - Берклі Піт - утворилося в кратері мідного рудника. Воно знаходиться в Штаті Монтана в США.
в 1984 р
Цікаві факти
- Індіанці культури Чонос (Еквадор) ще у XV—XVI століттях виплавляли мідь із вмістом 99,5 % і використовували її як монети у вигляді сокирок розмірами сторін по 2 мм і 0,5 мм завтовшки. Ця монета ходила по всьому західному узбережжю Південної Америки, в тому числі і в державі інків[14].
- У Японії мідним трубопроводам для газу в будинках присвоєно статус «сейсмостійких».
- Інструменти, виготовлені з міді і її сплавів, не утворюють іскор при ударах, а тому застосовуються там, де існують особливі вимоги безпеки (вогненебезпечні, вибухонебезпечні виробництва).
- Польські вчені встановили, що в тих водоймах, де присутня мідь, коропи відрізняються великими розмірами. У ставках чи озерах, де міді немає, швидко розвивається грибок, який вражає коропів