Цветные и благородные металлы

В группу цветных металлов входят медь, свинец, цинк, олово, алюминий, магний и не­которые другие. После железа это главные металлы современной промышленности. Они используются в огромных количествах.

В любой современной машине — автомоби­ле, тракторе, комбайне, танке и самолете — наиболее важные части сделаны из различных цветных металлов и их сплавов.

Цветные металлы широко используются в строительстве, в научных и заводских ла­бораториях.

Медь 

— металл красновато-желтого цвета. Ценные качества меди — высокая ковкость и электропроводность. Благодаря им она имеет исключительное значение в электротехнической промышленности (провода, арматура), в маши­ностроении, судостроении, изготовлении хи­мической аппаратуры (перегонные котлы, хо­лодильники и т. д.), точных приборов, чеканке монет и т. д.

Кроме того, медь образует ряд сплавов с оловом, цинком, никелем (бронза, мельхиор, латунь и т. д.).

В природе встречается более 150 минералов, содержащих медь, но главное промышленное значение имеют медный колчедан, или халькопирит, борнит, халь­козин, ковеллин и отчасти само­родная медь.

Как правило, разрабатываются руды с со­держанием даже 1—2% меди. Если в медной руде содержатся и другие металлы, добывать ее выгодно, когда в ней и менее 0,5% меди.

В Советском Союзе медные месторождения известны на Урале, в Казахстане, на Кавказе и Узбекистане.

Свинец и цинк встречаются в при­роде совместно, главным образом в виде сер­нистых соединений (сульфидов), образующих свинцовые и цинковые руды. Обычно эти руды содержат и другие металлы — медь, серебро, золото, висмут, олово, селен, теллур, кадмий, индий. Поэтому месторождения свинца и цинка называют полиметаллическими. Они встреча­ются как среди осадочных, так и среди извер­женных пород, образуя в них пластообразные залежи, линзы, гнезда и жилы.

Главные рудные минералы полиметалличе­ских месторождений — свинцовый блеск (галенит), цинковая обманка (сфалерит), халькопирит (мед­ный колчедан), пирит (серный колчедан) и др. Минералы свинца и цинка обычно преобладают над другими руд­ными минералами и служат рудой для получе­ния свинца и цинка.

Свинец 

— темно-серый блестящий металл, мягкий и ковкий, с низкой температурой плав­ления (327°,4). Он широко применяется во всех отраслях промышленности — в производ­стве баббитов (для заливки подшипников), ти­пографского сплава, аккумуляторов, в рентге­нотехнике — и служит необходимым материа­лом для обмотки электрических кабелей, пре­дохраняя последние от разъедающего действия воды.

Цинк 

— синевато-белый блестящий ме­талл. Он используется для получения сплавов латуни и бронзы, которые необходимы машиностроению; для цинкования железного листа, труб и телеграфных проводов.

На территории СССР известны многочис­ленные месторождения свинца и цинка в Казах­стане, Средней Азии, Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке.

Олово 

— мягкий металл серебристо-бе­лого цвета, с сильным блеском, обладает хоро­шей ковкостью и тягучестью. Главный промыш­ленный минерал олова — касситерит, или оловянный камень (соединение олова с кислородом). Он встречается в кварце­вых и пегматитовых жилах. Олово имеет раз­нообразное применение — в радиотехнике и электротехнике (для изготовления конденса­торов), при изготовлении жести для консервных банок. Из оловосодержащих сплавов делают типографские шрифты и бронзовые втулки. Месторождения оловянных руд промышленного значения известны во многих районах Сибири и Дальнего Востока, а также и в других местах.

Никель 

— серебристый металл, хорошо полируется и сохраняет красивый металлический блеск на воздухе и в воде. Добавка никеля к ста­лям сильно повышает их вязкость и упругость, что в особенности ценно, например, для брони танков. Применяются также сплавы никеля с медью и с цинком в различных отраслях техники. Наиболее важные рудные минералы, из которых извлекается никель,— пентландит и гарниерит. В СССР встречаются месторождения никелевых руд на Кольском п-ове, Урале и в Сибири.

Алюминий

 никогда в природе не встре­чается в металлическом виде, а только в виде окиси, т. е. соединения алюминия с кислоро­дом. Это легкий металл, плотность его 2,7. Он дает прочные и легкие сплавы с цинком, никелем, магнием, марганцем. По качеству эти сплавы близки или даже несколько превосхо­дят высокосортные стали, поэтому широко применяются в авиационном, автомобильном и электротехническом производстве.

В большом количестве алюминий идет на изготовление посуды и других изделий, измель­ченный — используется в качестве краски.

Алюминий получается из бокситовых руд — каменистых или землистых глиноподобных пород кирпично-красного, желтого или серовато-белого цвета, в составе которых содержится глинозем (40—70%), окись и закись железа и кремнезем.

Промышленные месторождения бокситов в СССР известны в районе города Бокситогорска (Ленинградская область), на Среднем и Северном Урале, в Казахстане, Сибири (Салаир и др.).

Помимо бокситов, сырьем для получения алюминия могут служить такие минералы: алунит, нефелин, кианит и силиманит.

Залежи алунитовых пород имеются в Запад­ной Украине, Казахстане, Азербайджане. Наиболее крупные залежи нефелиновых руд известны на Кольском п-ове и в Красноярском крае.

Магний 

— серебристо-белый ковкий ме­талл, более чем в полтора раза легче алюминия. Сплавы магния с алюминием, цинком и с дру­гими металлами широко используются в само­летостроении и автомобилестроении. Инстру­менты и отдельные части машин, изготовленные из магниевых сплавов, отличаются большой прочностью и легкостью. Главные виды маг­ниевого сырья — магнезит (соединение магния с углекислотой), доломит (соеди­нение магния и кальция с углекислотой), карналлит (двойная соль хлористого ка­лия и магния с кристаллизационной водой). Минералы, содержащие магний, широко рас­пространены в земной коре, и месторожде­ния их многочисленны. Магний извлекают из солей морской воды. Ежегодная мировая до­быча «морского» магния (без СССР) составляет более 250 тыс. Т.

Золото, платину и серебро называют благо­родными металлами. Это очень стойкие металлы: они не растворяются в большинстве кислот и щелочей и не соединяются с кислородом воз­духа. Поэтому изделия из этих металлов сохра­няются без каких-либо изменений в течение многих тысячелетий. Первое место по своему значению занимает золото, за которым следует платина, а затем уже — серебро.

По мнению многих ученых, золото применя­лось первобытным человеком раньше меди.

Золото 

— блестящий, очень тяжелый металл красивого ярко-желтого цвета. Золото очень тягуче и ковко; из 0,1 Г можно вытянуть тонкую проволочку длиной в 261 м или расплю­щить его в тончайшие листочки (фольгу) толщи­ной в 0,0002 мм. Золото встречается в природе главным образом в самородном состоянии, при­чем оно почти всегда содержит в своем соста­ве серебро, медь и некоторые другие металлы. Величина отдельных золотин колеблется от пылевидных крупинок до самородков весом в десятки килограммов. Самый крупный само­родок под названием «Желанный гость» был найден в Австралии, весил он 70,91 кГ.

Месторождения золота разделяются на ко­ренные и россыпные. В коренных месторожде­ниях золото заключено в самой породе (напри­мер, золото-кварцевые жилы, мышьяково-колчеданные руды и др.) и в россыпях — в песках и галечнике, образовавшихся за счет разрушения коренных пород.

Главные области применения золота — че­канка монет и ювелирные изделия; небольшое количество используется в зубоврачебном деле и в фарфоровой промышленности в качестве краски.

По приблизительным подсчетам за все время существования человечества добыто примерно 50 тыс. Т золота.

Значительная часть его хранится в банках в виде монет и слитков.

Мировые запасы золота очень велики, но точно еще не подсчитаны. Советский Союз рас­полагает многочисленными месторождениями золота, главным образом в Сибири, Казахстане, на Дальнем Востоке, Урале.

Платина

 — благородный металл сереб­ряно-белого цвета, встречающийся в природе в самородном виде. Платина ковка и тягуча. Плавится при 1770°. Характерная особенность платины — обязательное присутствие в ней примеси редко встречающихся металлов — пал­ладия, осьмия, иридия, родия и рутения.

Спутники платины (платиноиды) высоко це­нятся в технике. Так, например, палладий употребляется для изготовления мелких радио­деталей, телефонного и телеграфного оборудо­вания. Иридий — для изготовления наконеч­ников точных приборов и «вечных» перьев. Осьмий используется в медицине. Родий — в гальванопластике, а рутений в сплаве с ири­дием — для изготовления термоэлементов. Пла­тина была очень давно известна индейцам Южной Америки, которые добывали ее из рос­сыпей на территории современной Колумбии. Впервые в России она была обнаружена в 1819 г. на Урале.

Платина, так же как и золото, встречается в виде мелких зерен, чешуек, пластин и реже — в форме самородков до 9 кГ весом. Платина применяется для изготовления лабораторной и заводской аппаратуры, в некоторых химиче­ских производствах, в зубоврачебном деле, рентгенологии, фотографии, а также в качестве драгоценного металла в ювелирных изделиях.

В СССР платина добывается на Урале, Коль­ском п-ове, в Сибири и других местах, как в коренных месторождениях, так и из рос­сыпей.

Серебро 

— металл характерного сереб­ряно-белого цвета, менее ценный, чем золоте и платина. С большинством тяжелых металлов серебро образует сплавы. Так, например, сплав серебра с медью применяется для чеканки монет и выделки серебряных изделий. Чистое сереб­ро употребляется для серебрения и в кинофотопромышленности.

Многочисленные соединения серебра также применяются в химических и физических лабо­раториях.

В самородном виде серебро встречается редко. Обычно его находят в виде соединений с серой, сурьмой, мышьяком. Больше половины миро­вой добычи серебра извлекается не из собст­венно серебряных руд, а попутно из свинцово-цинковых и отчасти из медных и золо­тых руд.

В СССР месторождения серебросодержащих руд в основном находятся в Казахстане, Сред­ней Азии, Сибири, на Урале, Дальнем Востоке и Кавказе.