Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Медь – пластичный переходный металл красновато-золотистого цвета, химический элемент IB подгруппы с атомным номером 29, атомная масса – 63,546 а.е.м., кристаллическая решетка – кубическая гранецентрированная. Благодаря малой температуре плавления медь стала первым металлом, широко освоенным человеком. С древнейших времен широко применялась в основном в виде сплава с оловом – бронзы для производства предметов труда и оружия.
В природе медь встречается как в самородном виде, так и в соединениях. Источниками меди служат такие минералы, как куприт, содержащий оксид меди, малахит, содержащий основной карбонат меди, халькопирит (медный колчедан) и халькозин (медный блеск), содержащие сульфид меди. Добыча большей части медной руды ведется открытым способом. В руде содержание меди колеблется от 0,4 до 1,0 %. Мировое лидерство по производству меди принадлежит Чили, затем следуют США, Россия, Канада, Казахстан и некоторые другие страны.
Медь – мягкий, тяжелый, тягучий, ковкий, вязкий и относительно прочный металл, в чистом виде обладающий высокой тепло- и электропроводностью (по этому показателю уступает только серебру). Имеет два стабильных изотопа и несколько радиоактивных изотопов. Температура плавления 1083С, температура кипения 2567С, плотность 8,92 г/см3. В ряду напряжений медь занимает следующее место за водородом и при взаимодействии с кислотами не вытесняет из них водород, что обуславливает ее широкое использование в гальванических элементах.
Химическая активность меди невелика. При обычной температуре и низкой влажности воздуха медь показывает высокую устойчивость к коррозии, однако при нагревании она окисляется с образованием оксидов меди. При долговременной атмосферной коррозии на поверхности меди образуется основной карбонат – пленка зеленоватого цвета.
Уже при комнатной температуре медь соединяется с галогенами, образуя соответствующие соли, легко вступает во взаимодействие с селеном и серой, однако с азотом, углеродом и водородом не реагирует даже при очень высокой температуре. В отсутствие кислорода не вступает в реакции с соляной и разбавленной серной кислотами, но растворяется в азотной и в горячей концентрированной серной кислотах, при этом также образуются соответствующие соли.
Основным сырьем для получения меди являются меде-сульфидные, реже – смешанные руды. В связи с небольшим содержанием меди в рудах (около 0,1-1,2%) и их многокомпонентностью руды предварительно подвергаются флотационному обогащению, которое позволяет получать, наряду с медным, и другие концентраты (никелевый, цинковый, свинцовый и т.д.). В медных концентратах содержание меди варьируется в пределах 18-45%.
Основное количество меди получают по пирометаллургическим схемам. Производство, как правило, состоит из следующих последовательных стадий: обжиг концентрата, плавка, конвертирование, рафинирование.
Обжиг проводится в печах «кипящего слоя», с применением обогащенного кислородом дутья. При обжиге удаляется избыточное количество серы, а часть примесей переводится в формы, при последующей плавке переходящие в шлак. Продукт обжига (огарок) плавится в электропечах или в печах отражательного типа. В процессе плавки образуются две не смешиваемые друг с другом жидкие фазы: сплав сульфидов меди, железа, цветных металлов (штейн) и сплав силикатов и оксидов металлов (шлак).
Расплав штейна с целью дальнейшей очистки направляется на конвертирование – продувку сжатым воздухом. Конечным продуктом данного этапа является черновая медь, которая затем подвергается рафинированию сначала огневым, а после электрохимическим способом.
Сферы применения меди весьма многообразны. Большая доля мирового производства меди идет на нужды электротехнической промышленности – этот металл является одним из основных для изготовления проводов и шин. Благодаря высокой коррозионной стойкости медь широко применяется в кораблестроении, а из листовой меди широко изготовляют кровельные материалы, желобы, водостоки. Также медь часто используется в химической и пищевой промышленности, в декоративных изделиях, в гравировании и гальванопластике.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими свойствами.