Медь (Cu)

Медь (Cu)
[copper] — элемент VIII группы Периодической системы; атомный номер 29; атомная масса 63,546; мягкий, ковкий металл красного цвета. Природная Cu состоит из смеси двух стабильных изотопов: 63Cu (69,1 %) и 65Cu (30,9 %); известна с глубокой древности, т.к. часто встречается в свободном состоянии в виде самородков (Смотри Самородная медь). Среднее содержание Cu в земной коре 4,7 • 10-3 мас. %; встречается в основном в виде соединений с серой и кислородом. Из 170 известных медьсодержащих минералов 17 используются в промышленных масштабах: самородная медь, борнит Cu5FeS4 (пестрая медная руда); халькопирит CuFeS2 (медный колчедан), халькозин Cu2S (медный блеск); ковеллин CuS; бурнонит CuPbSbS3; блеклые руды: тетраэдрит Cu12Sb4S13 и теннантит Cu12As4S13;
энаргит Cu3AsS4; куприт Cu2О; тенорит CuО; малахит Cu[СО3](ОН)2; азурит Cu,[СO3](ОН)г и др. Cu имеет ГЦК решетку с параметром a = 360,74 пм; γ = 8,96 г/см3; tпл = 1083 °С; tкип = 260° °С; С20 °С = 385-48 Дж/(кг•К); высокое λ20 °С = 394,279 Вт/(м • К); малое ρ20 °С = 1,68 • 10-8 Ом • м; а = 17,0 • 10-7K-1. Cu диамагнитна; НВ = 350 МПа; σ = 220 МПа; δ = 60 %, Е= 132 ГПа. Наклепом σв может быть повышен до 400 — 450 МПа, при этом δ уменьшается до 2 %, а электропроводность снижается на 1 — 3 %. Cu образует ряд одно-, двух- и трехвалентных соединений. Химическая активность меди невелика. Медь — компактный металл, при t < 185 °С с сухим воздухом и кислородом не взаимодействует. В присутствии влаги и СО2 на поверхности Cu образуется зеленая пленка основного карбоната. При нагревании Cu на воздухе идет ее поверхностное окисление; ниже 375 °С образуется CuO, а при 375-1100 °С-двухслойная окалина: в поверхностном слое — CuO, а во внутреннем — Cu2O. Влажный хлор взаимодействует с Cu уже при обычной температуре, образуя хлорид CuСl2, хорошо растворимый в воде. Cu легко соединяется и с другими галогенами. Особое сродство проявляет Cu к сере и селену. С водородом, азотом и углеродом Cu не реагирует даже при высоких температурах.
В мировой практике 90 % Cu извлекают из обогащенных сульфидных медных и полиметаллических Cu-Pb-Zn-концентратов пирометаллургическими методами. В процессе плавки, чаще всего в отражательных или электрических печах, вследствие большого сродства Cu к сере, а компонентов пустой породы и железа — к кислороду Cu концентрируется в сульфидном расплаве (штейне), а оксиды образуют шлак. Штейн отделяют от шлака отстаиванием. В последние 30-35 лет получили развитие автогенные процессы плавки сульфидных медных концентратов во взвешенном состоянии и жидкой ванне. В 1-м случае эффективно используется большая реакционная способность распыления в воздухе или кислороде частиц концентрата, что приводит к резкому увеличению скорости окисления и плавления сульфидов. Во 2-м — интенсивное перемешивание ванны в результате подачи кислородного дутья в слой расплава позволяет с высокой скоростью проводить жидкофазное окисление сульфидов металлов, перерабатывать низкокачественное сырье, получать высококонцентрированные по SO2 отходящие газы. В результате окисления сульфидов металлов при автогенной плавке выделяется значительное количество тепла, что позволяет частично или полностью отказаться от топлива. Из выплавленного штейна (или полупродукта автогенной плавки) получают черновую медь методом конвертирования (Смотри Конвертирование штейна). Для глубокого удаления примесей (Pb, As, Sb и др.) черновая Cu подвергается огневому окислительно-восстановительному рафинированию в пламенных печах, (Смотри Огневое рафинирование). После огневого рафинирования отлитая в аноды (плоские слитки) Cu подвергается электролизу с использованием в качестве электролита H2SO4. При пропускании тока аноды растворяются, а чистая Cu выделяется на катодах — тонких медных листах, также полученных электролизом в специальных матричных ваннах. Полученную катодную Cu промывают водой и переплавляют. Благородные металлы, Se, Те и другие ценные спутники Cu кониентрируются в анодном шламе, из которого их извлекают специальной переработкой.
Наряду с пирометаллургическими применяют также гидрометаллургические методы получения Cu (преимущественно из бедных оксидных и самородных руд). Эти методы основаны на избирательном растворении медьсодержащих минералов, обычно в слабых растворах H2SO4 или NH3. Из раствора Cu либо осаждают железом, либо выделяют электролизом с нерастворимыми анодами. Для переработки смешанных руд используют комбинированные гидрофлотационные методы, при которых кислородные соединения Cu растворяются в сульфатных растворах, а сульфиды выделяются флотацией. Получают распространение и автоклавные гидрометаллургические процессы, осуществляемые при повышенных температурах и давлении. Из низкосортного и забалансового сырья Cu извлекают кучным и подземным выщелачиванием. В 1-м случае исходное сырье — вскрышная порода, забалансовые и труднообогательные руды, во 2-м — выщелоченные в старых забоях руды.
Широкое применение Cu в технике обусловлено рядом ее ценных свойств, и прежде всего высокой электро- и теплопроводностью, пластичностью. Более 50 % производимой Cu, в основном высших сортов, с < 0,1 % примесей, применяют в электротехнике; Cu — основной материал для электропроводов. Высокие теплопроводность и сопротивление коррозии позволяют изготавливать из Cu ответственные детали теплообменников, холодильников, вакуумных аппаратов и т. п. До 40 % меди используют в разных сплавах (Смотри Медные сплавы). Некоторое количество Cu (главным образом в виде солей) используется для приготовления минеральных пигментов, борьбы с вредителями и болезнями растений, в качестве микроудобрений, катализаторов окислительных, процессов и т.д.

Смотри также:
черновая медь
самородная медь
бескислородная медь
анодная медь
черная медь
катодная медь

Энциклопедический словарь по металлургии. — М.: Интермет Инжиниринг. . 2000.

Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "Медь (Cu)" в других словарях:

  • медь — медь, и …   Русский орфографический словарь

  • медь — медь/ …   Морфемно-орфографический словарь

  • медь — и; ж. 1. Химический элемент (Сu), ковкий металл желтого цвета с красноватым отливом (широко применяется в промышленности). Добыча меди. Надраить м. самовара. Изготовить из меди котелок. 2. собир. Изделия из этого металла. Вся м. в подвале… …   Энциклопедический словарь

  • МЕДЬ — жен. в чистом, корольковом виде называется красною, а в сплаве с цинком желтою или зеленою. | Медные деньги; | медная посуда. Медь, в продаже, вообще бывает: штыковая, дощатая, листовая (или латунь), прутковая. Медь дороже серебра: серебро… …   Толковый словарь Даля

  • 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… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • медь — cu, мягкий, ковкий и пластичный металл красного цвета; химический элемент i группы периодической системы; ат. н. 29, ат. масса 63.546. Плотность 8920 кг/мі, температура плавления 1083.4 °C. Латинское cuprum происходит от названия о. Кипр,… …   Энциклопедия техники

  • МЕДЬ — МЕДЬ, меди, мн. нет, жен. 1. Металл красноватого цвета, наиболее вязкий после железа, ковкий, широко употребительный. Красная медь (чистая медь). Желтая медь (сплав меди с цинком). 2. Медные деньги (разг.). Сдали сдачи серебром и медью. Толковый… …   Толковый словарь Ушакова

  • МЕДЬ — (симв. Си), хим. элемент, порядковый номер 29; атомный вес 63,57, уд. в. 8,93; t° пл. 1 083°; принадлежит к числу металлов. В природе М. встречается иногда в чистом виде (самородная М.), но чаще в виде соединений, образующих медные руды.… …   Большая медицинская энциклопедия

  • медь — сущ., ж., употр. сравн. часто Морфология: (нет) чего? меди, чему? меди, (вижу) что? медь, чем? медью, о чём? о меди 1. Медь это металл красно жёлтого цвета, который часто используется для изготовления монет, проводов и других изделий. Добыча меди …   Толковый словарь Дмитриева

  • МЕДЬ — см. МЕДЬ (Си) содержится в сточных водах рудообогатительных комбинатов, металлургических, машиностроительных и электротехнических предприятий. Сульфат, карбонат, хлорокись и арсенат меди применяют как альгициды, фунгициды и моллюскоциды. Медь… …   Болезни рыб: Справочник

  • МЕДЬ — (Cuprum), Cu, химический элемент I группы периодической системы, атомный номер 29, атомная масса 63,546; розовато красный металл, tпл 1083,4шC. Содержание в земной коре (4,7 5,5)?10 3% по массе. Медь главный металл электротехники, ее используют… …   Современная энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»