История добычи меди

Атомный вес меди равен 63,546. Общее содержание меди в земной коре не велико , однако она чаще, чем другие металлы, встречаются в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины. Этим, а также сравнительной легкостью обработки, объясняется то, что медь ранее других металлов была использована человеком для изготовления орудия труда и предметов обихода.

В настоящее время медь добывают только из руды. Последние, в зависимости от характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди. Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд, являются: халькозин или медный блеск , халькопирит или медный колчедан , куприт и малахит 2)

Общая выплавка меди из руды составляет ежегодно только около 6,5 млн.тонн. Наибольшее количество меди добывается в США, Чили, Северной Родезии, Канаде и Конго.

В России и бывших союзных республиках богатые месторождения медных руд находятся на Урале, Казахстане и Закавказье. Медные руды, как правило, содержат такое количество примесей, что непосредственное получение из них меди экономически не выгодно. Поэтому в металлургии особенно важную роль играет флотационный способ обогащения руды с очень небольшим содержанием меди. Из окисных руд медь получают обычным способом – восстановлением руды углем. Обработка же сульфидных руд, особенно содержащих железо, гораздо сложнее. В этом случае руду сначала подвергают обжигу, чтобы удалить часть серы в виде сернистого ангидрида и превратить содержащийся в руде сульфид железа FeS в окись железа FeO. Выделяющийся сернистый ангидрид обычно используют для производства серной кислоты.

В разработку берут руду, содержащую не менее 2-х% меди.

Для получения меди из сульфидных руд, обожженную руду сплавляют в шахтных или отраженных печах с кремнеземом и коксом. При этом большая часть железа переходит в шлак в виде силиката железа FeSiO3, медь же превращается в сульфид CuS, который вместе с остающимся еще в руде сульфидом железа образует штейн, собирающимся на дне печи под слоем шлака. Дальнейшая обработка штейна ведется с целью удаления из него оставшегося железа, ведется в конверторах. Сквозь находящийся в конверторе расплавленный штейн, к которому добавлено необходимое количество песка, продувают воздух или, что более эффективно, кислород.

Химические процессы, происходящие в конверторе, довольно сложны.

Находящиеся в штейне сульфид железа превращается в окись железа и удаляется в виде силиката в шлаке:

2FeS + 3O2→2FeO + 2SO2

2FeO + 2SiO2 →2FeSiO3

Медь восстанавливается до металла. При этом, вероятно, происходят следующие реакции:

2Cu2S + 3O2→ 2Cu2O + 2SO2

2Cu2O +Cu2 →S6Cu +SO2

Выделяющееся при этих реакциях тепло поддерживает в конверторе температуру 1100-1200ºС и делает излишним расход топлива.

Вдувание воздуха продолжают до тех пор, пока не восстановится вся медь, о чем можно судить по характеру вырывающегося из конвертора пламени . Расплавленную медь выпускают в песчаные формы, где она застывает в виде толстых пластин.

Полученная выплавкой из руды сырая, или черновая медь содержит от 2 до 3 % различных примесей и нуждаются в дальнейшей очистке, или рафинировании, что производят либо так называемым сухим путем, либо с помощью электролиза.

В Башкирии медь получали еще в 18 веке на Верхоторском, Воскресенском и других заводах. Верхоторский медеплавильный завод построен сибирскими купцами И.Б.Твердышевым и И.С. Мясниковым в 1759 г. на реке Тор. На землях купленных у башкир Бушман-Кипчатской, Тамьянской и Юрматынской волостей Ногайской дороги. Имел 3 плавильных печи, 3 горна, 3 расковочных молота. Мастеровые и работные люди были из собственных крестьян и вольнонаемных работников из местного населения, в том числе и башкиры. Производительность составляла от 3 до 19 тысяч пудов чистой меди в год . Владельцы: в 1783-1804 гг. – А. И. и Н. А. Дурасовы, с 1804 – Д.И.Пашкова. Закрыт в 1913г. За 154 года выплавлено 1,6 млн. пудов чистой меди. На месте заводского поселения расположено село Верхотор Ишимбайского района РБ.

Воскресенский медеплавильный завод построен теми же симбирскими купцами И.Б.Твердышевым и И.С. Мясниковым в 1759 г. на реке Тор. На землях купленных у башкир Бушман-Кипчатской, Тамьянской и Юрматынской волостей Ногайской дороги. Считался главным

Среди медеплавильных заводов Компании Твердышева Воскресенский начал работать 16 ноября 1745 г. Был одним из крупных на Урале, имел 7 плавильных печей, 3 кричных и грамохерских горна, 2 расковочных молота. Средняя производительность состоялась около 10 тысячи пудов чистой меди в год. За 150 лет выплавлено 1650094 пуда чистой меди. Был сожжен постанцами, восстановлен к 1776 году. В 1783 году завод перешел к Д.И.Пашковой. В 1870 продан английской компании “Прогден, Леббок и Кº”, в 1891 - В.А. Пашковой. В 1895 медеплавильное производство на заводе ликвидировано из-за истощения Карагалинских рудников. В 1897г. перешел на плавку чугуна из бурого железняка, обнаруженного в 10 верстах от завода. Чугуноплавительное производство остановлено в 1908 году. Башкирская медь имела славу во всем мире. Так, по словам Р.Абдуллина Нью-Йоркская статуя Свободы сделана из уральской красной меди. Она была сделана в Париже клепкой из листов высокооценимой красной меди, купленной французами в России, а потом подарена Соединенным Штатам в ознаменование празднования столетия независимости в 1876 году.

Воскресенский медеплавильный завод богат историей: Е.Пугачев, сняв осаду Оренбурга, двинулся на уральские заводы для накопления сил. Первым на его пути оказался Воскресенский медный завод, где в печах были отлиты для него пушки.