Категория: цветные тяжелые металлы

Сырьем для производства таких металлов являются сульфидные и оксидные сложно-металлические руды. Они обычно содержат много благородных металлов, редких и других ценных элементов, которые извлекаются в качестве побочных продуктов. Тяжелые цветные металлы представлены группой цветных металлов, в состав которых входят медь (Cu), никель (Ni), кобальт (Co), свинец (Pb), олово (Sn), цинк (Zn), кадмий (Cd), висмут (Bi), сурьма (Sb) и ртуть (Hg).

В производстве цветных тяжелых металлов используются два типа методов: пирометаллургический и гидрометаллургический. Первый вариант проводится при высоких температурах и обычно включает плавление всей массы сырья.

Пирометаллургической обработке обычно предшествует механическое обогащение руд, что связано с частичным разделением ценных минералов и минералов бесплодных пород флотацией или гравитационной повязкой.

Цветные металлы, полученные в ходе одного из этих процессов, впоследствии извлекаются.

Гидрометаллургические методы основаны на селективном растворении ценных компонентов в водных кислотных растворах или других растворителях с последующим отделением от раствора методами электролиза или цементации.

Тяжелые цветные металлыиспользуются как в их элементарном состоянии, так и в виде различных сплавов с другими цветными металлами и железом. Многие химические соединения таких металлов широко используются в промышленности и сельском хозяйстве. Некоторые соединения, например PbS, CdS, ZnS, HgTe и CdTe, обладают ценными свойствами полупроводников и играют важную роль в развитии электронной технологии.

Что мы знаем о цинке?

Цинк – недорогой материал с умеренной прочностью. По своему химическому составу напоминает магний. Однако механически цинк более пластичный, но не такой сильный. Цинк наиболее часто используется для того, чтобы продлить срок службы других материалов, таких как сталь (гальванизация), резина и пластмасса (как ингибитор старения), древесины (в лакокрасочных покрытиях).

Сплавы на основе цинка используются в качестве литого металла, поскольку он имеет низкую температуру плавления (419,5º C), которая не влияет на сталь, и обладает хорошими прочностными свойствами и стабильностью размеров.

Добыча руд цветных металлов

Наша страна обладает практически неограниченными запасами полезных ископаемых и является своего рода сырьевой базой промышленности цветных металлов. Руды цветных металлов делятся на два типа: геогенные и техногенные.

Геогенный – это месторождение минеральных ресурсов на поверхности земли или в глубине, которое может быть использовано в промышленности по количеству, качеству, условиям возникновения и технологичности. Геогенные отложения состоят из одного или нескольких месторождений. Основные же значительные запасы относят к техногенным месторождениям.

Область промышленного применения и переработка цветных металлов используется для распределения минеральных ресурсов в:

· топливно-энергетические ресурсы (нефть, природный газ, ископаемый уголь, горючие сланцы, торф, уран, руда);

· рудные ресурсы, которые являются сырьевой базой железа, стали и цветных металлов в промышленности (железо и марганцевая руда, хромит, боксит, полиметаллическая руда, медно-никелевый сплав, вольфрам, молибден, олово, руды драгоценных металлов и т. д.);

· горно-химическое сырье (фосфорит, апатит, калий и магнезия, соли, серы и соединения, барит, борная руда, бромистый раствор);

· натуральные строительные материалы и неметаллические камни (мрамор, гранит, яшма, агат, камень, кристалл, гранат, корунд, алмаз и т. п.);

· гидроминеральные ресурсы (подземная сладкая и минерализованная вода).

Рудный слой формируется в процессе эволюции земной коры. Вещества, необходимые для образования минеральных ресурсов, поступают из верхней мантии коры и с поверхности в магматических расплавах, жидких и газообразных растворах. В связи с этим руды цветных металлов наделены щелочными свойствами и часто представлены в виде отложений слюды, полевого шпата, драгоценных камней. Кроме этого, существуют руды горного хрусталя, графита, кварца, флюорита, асбеста и других пород.

Рудные породы накапливаются в прибрежных отложениях морей и океанов, в качестве осадочных пород с образованием слоистых слоев на дне болот, в речных или озерных отложениях и на склонах долин. Яркими представителями рудных месторождений цветных металлов являются железные руды бассейна Кривого Рога и Курская магнитная аномалия, золото и урановые руды Южной Африки.

Тяжелые цветные металлы

Термин «тяжелые металлы» появился в период индустриализации, когда в обиход вошло понятие «тяжелая промышленность». Данное название было придумано, опираясь на значение индустрии для развития народного хозяйства, однако в результате удачно отделило тяжелые металлы от легких.

Специалисты проводят грань между тяжелыми и легкими металлами, разделяя их по плотности. Интересно, что в иностранных источниках отсутствуют подобные наименования, которые могли бы обобщить две группы. Однако, в технике их значение все же признается первостепенным после железа.