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.
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. Если в качестве сырья используется кусковая медная руда с большим количеством серы, то плавку проводят в шахтных печах. А для порошкообразного флотационного концентрата применяют отражательные печи. Плавка происходит при температуре 1450°С.
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 в производстве
Благодаря своим физическим свойствам медь и ее сплавы активно используются в электротехнической и электромашиностроительной отрасли, в радиоэлектронике и приборостроении.
Сплавы на основе меди делят на две группы — латуни (сплавы с цинком) и бронзы (сплавы с другими элементами). Кроме цинка, медь сплавляют с оловом, алюминием, никелем, титаном, серебром, золотом. Реже применяются сплавы с неметаллами: фосфором, серой, кислородом. Сама медь может являться важным легирующим элементом сплава серебра или золота. Так, например, медь является важным компонентом стерлингового серебра. Медь в сплавах с золотом увеличивает прочность изделия, повышает стойкость к деформированию и истиранию.
Специфическую нишу занимает сплав меди с бериллием — бериллиевая бронза или рандоль. Сплав не заменим для изготовления элементов и деталей, которым в процессе эксплуатации может угрожать «усталость металла».
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.
Наряду с золотыми и серебряными, монеты из меди и её сплавов являются одной из древнейших форм монетной чеканки. Например, в Древнем Риме именно бронзовые слитки, а затем монеты были первыми инструментами денежного обращения. В любом случае, термины «медная монета» и «медь» в нумизматике и обиходе подразумевает мелкую монету, не зависимо от содержания самого металла в сплаве.
В большинстве случаев медные монеты были разменными по отношению к более ценным золотым и серебряным монетам, но иногда это были и полноценные монеты.
Медь является одним из основных материалов в медальерном деле, активно используется художниками по металлу.