На сегодня цена тонны алюминия составляет примерно 1640 $ за тонну на Лондонской бирже металлов. И надо отметить, что сейчас на рынке алюминия спрос сильно снизился. Обвальное падение цен на алюминий в 1993 г. вынудило семь основных мировых производителей сократить выпуск металла на 1044 миллиона тонн в год. Основными странами-производителями было заключено соглашение об ограничении производства алюминия, которое истекает в декабре 1995 г. Уже сейчас известно, на сколько по истечении срока действия соглашения основные производители расширят свое производство алюминия. Так, норвежская группа "Норск хидро" в 1996 г. вернется к полной загрузке мощностей, что преполагает дополнительный выпуск 70000 тонн металла. Голландская "Хуговенс" увеличит свое производство на 42000 тонн, канадская "Алкан"-на 124000 тонн. Крупнейшие заводы России обьявили о том, что полная загрузка производственных мощностей будет достигнута уже в будущем году, однако, скорее всего, по мнению французкой газеты "Трибюн", намеченная задача не будет выполнена из-за проблем со снабжением сырьем. Тем не менее, по оценкам, в 1996 г. Россия произведет 2.7 миллиона тонн и экспортирует
2.2 миллиона тонн алюминия. Плюс к этому отмечается быстрое расширение предложение алюминия со стороны Индии, государств Южной Америки и особенно государств Персидского залива.
Специалисты полагают, что начало 1996 г. на мировом рынке алюминия будет отмечено незначительным дефицитом предложения-от 180000 до 260000 тонн, которого, однако будет явно недостаточно, чтобы приостановить падение цен, вызванное замедлением спроса. По всей видимости, мировая цена на алюминий в 1996 г. будет колебаться на критическом для производителей уровне - 1400-1500 $ за тонну.
Из цветных металлов в хозяйстве также очень широко используется медь и ее сплавы. Из всех цветных металлов медь нашла наиболее раннее широкое применение. Ее сплавы, называемые бронзами, были известны человечеству с доисторических времен, когда они были единственным металлом, из которого изготовлялись оружие и орудия труда (бронзовый век).
По внешнему виду медь легко отличить от всех остальных металлов, так как она имеет специфический красновато-розовый цвет.
Медь химически мало активна. В разбавленных соляной и серной кислотах растворяется только в присутсвии окислителя (например, кислорода). Легко растворяется в азотной кислоте. Она обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и в парах воды.
Относительная плотность меди 8.95, температура плавления 1083 C .
Характерными физическими свойствами меди являются ее высокие тепло-
и электропроводность. По электропроводности медь занимает первое место
среди других технических металлов. При 0 C удельная электропроводность
меди равна 64 1/ом. Незначительно выше электропроводность только у серебра (68 1/ом), но оно существенно дороже меди. Электропроводность меди тем выше, чем она чище. Любые примеси снижают это ценное ее свойство.
Медь-очень пластичный металл с невысокой прочностью. Ее механические свойства в сильной мере зависят от состояния поставки. Следует иметь в виду, что у нагартованной, т.е. упрочненной холодной пластической деформацией меди электропроводность ниже. Снять наклеп можно с помощью рекристаллизационного отжига.
Медь кристаллизуется в кубическую гранецентрированную решетку с параметром 3,6 А. Аллотропических превращений не имеет.
Медь встречается в земной коре главным образом в виде комплексных соединений, содержащих, кроме меди, свинец, цинк, сурьму, мышьяк, золото и серебро. В рудах медь находится в виде сульфидных и окисленных соединений; встречается и самородная медь. Наибльшее распространение и значение имеют сульфидные руды, содержащие от 1 до 5% Cu. К сульфидным рудам относятся медный колчедан, медный блеск и пестрая медная руда.
М е д н ы й к о л ч е д а н или х а л ь к о п и р и т-минерал латунно-желтого цвета. Представляет собой химическое соединение меди с
железом и серой CuFeS , содержащее 34,5% Cu. Твердость по Моосу 3-4.
Это главная медная руда, из которой извлекают большую часть добывающей меди.
М е д н ы й б л е с к, или х а л ь к о з и н,-минерал свинцовосерого или черного цвета. По химическому составу это соединение меди с
серой Cu S, в котором содержится 79,8% Cu, а иногда присутствует примесь серебра. Твердость минерала по шкале Мооса 2-3. Медный блеск относится к богатым медным рудам.
П е с т р а я м е д н а я р у д а, или б о р н и т, является продуктом распада медного колчедана. Химический состав минерала Cu FeS ,
т.е. это сульфид меди и железа с содержанием 52-65% Cu. Твердость по
Моосу около 3.
Из окисных медных руд наибольшее значение имеет красная медная руда. К р а с н а я м е д н а я р у д а, или к у п р и т,-минерал крас-
ного цвета, имеющий химический состав Cu O с содержанием 88,8% Cu. Твердость по Моосу 3,5-4. Это-богатая медная руда.
Медь можно получить пирометаллургическим и гидрометаллургическим спосабами. Наиболее распространным в современной практике является пирометаллургический способ.
Богатые окисленные руды с содержанием меди 3-5% и более подвергают непосредственной плавке. Руды со средним содержанием меди (1-2%) и все комплексные руды, в состав которых входят цинк, свинец, никель и другие металлы, включая благородные, перед плавкой проходят обогащение. Наиболее широко его осуществляют флотационным методом, позволяющим почить концетрат с 15-30% Cu.
Богатую руду или концетрат вначале обжигают при 600-700 C для удаления избытка серы и образования окислов железа, а затем переплавляют в отражательных печах. При переплавке получается еще не медь, а медный штейн, состоящий из сернистых соединений меди и железа. В нем содержится приблизительно 20-25% Cu, 20-40% Fe и 22-25% S. Медный штейн в жидком виде поступает на дальнейшую переработку для получения черновой меди.
Черновую медь получают в горизонтальных конвертерах путем продувания воздуха через расплавленный штейн. В первой стадии процесса проходящий через расплав кислород окисляет железо и получающиеся окислы, соединяясь с кремнеземом, образуют шлак:
2FeS + 3O + SiO 2FeO SiO + 2SO .
Эти реакции проходят с выделением большого количества тепла, поэтому никакого дополнительного подогрева ванны не требуется. Шлак удаляют.
Вторая стадия процесса состоит из двух этапов и приводит к получению черновой меди:
Cu S + 1,5O Cu O + SO ;
Cu S + 2Cu O 6Cu + SO .
Продолжительность конвертирования штейна, содержащего 24% Cu, при емкости конвертора 40 т составляет около 15 ч, а при более крупных конверторах 25-30 ч.
Готовую черновую конверторную медь разливают в металлические формы (изложницы) и получают слитки. Эта медь еще непригодна для технических целей, ее необходимо подвергнуть огневому или электролитическому рафинированию.
При огневом методе через черновую медь в пламенных отражаельных печах под давлением продувают воздух, кислород которого выжигает примеси. Этод метод применяют для получения меди не особенно высокой чистоты и в тех случаях, когда медные руды, из которых приготовлена черновая медь, содержит ничтожно малое количество благородных металлов или не содержат их совсем. При этом способе они не извлекаются, а полностью остаются в получающейся огневой меди.
В настоящее время в большинстве случаев применяют электролитическое рафинирование, обеспечивающее более полную очистку меди от примесей и позволяющее более полную очистку меди от примесей и позволяющее извлечение благородных металлов. Используют также последовательное комбинирование более дешевого огневого способа с электролитическим.
При электролитическом рафинировании в ванну с электролитом опускают аноды, в качестве которых служит подлежащая очистке медь с примесями, и катоды-тонкие (0,5-0,7 мм) листы чистой меди. Первые соединяют с положительным полюсом, а вторые-с отрицательным. При пропускании тока медь анода сначала переходит в электролит в виде положительно заряженных ионов, а потом осаждается на катодах, которые вынимают через каждые 10-12 дней по достижении массы 60-90 кг.
Примеси, находящиеся в аноде, частично растворяются в электролите, частично переходят в шлам-нерастворимый осадок.
Электролитную катодную медь для переплавки в проволоку, листы и другие изделия переплавляют в плавильных печах и разливают в слитки различной удобной для прокатки формы.
Если медь предназначена для изготовления медных сплавов, то катодные листы режут на части и переплавляют с необходимым для этой цели добавлением легирующих элементов.
На мировом рынке в основном обращается технически чистая медь разной степени чистоты.
Наша промышленность производит десять марок меди, отличающихся друг от друга количеством примесей.
Марка меди................... М00 М0 М0б М1 М1р
Содержание меди, % не менее.. 99,99 99,95 99,97 99,90 99,90
Марка меди................... М2 М2р М3 М3р М4
Содержание меди, % не менее.. 99,70 99,70 99,50 99,50 99,0
Медь марок М1р, М2р и М3р при суммарном содержании примесей, одинаковом с медью марок М1, М2 и М3, отличается от них тем, что они более полно раскислены-содержание кислорода в них снижено до 0,01 % вместо 0,05-0,08 %. Кроме того, в них дополнительно содержится до 0,04 % P. Марка М0б кислорода не содержит, тогда как в марке М0 он быть в количестве до 0,02 %.
Примесями в меди являются висмут, сурьма, мышьяк, железо, фосфор и серебро. Влияние различных примесей на свойства меди неодинаково, поэтому в контрактах описывается не только суммарное содержание примесей, но приведены также предельно допустимые количества каждой из них.
Наиболее вредны в меди висмут и свинец. Они с нею образуют легкоплавкие эвтектики, которые располагаются по границам зерна. При нагреве под обработку давлением эвтектики расплавляются и делают хрупким, неспособным воспринимать пластическую деформацию, т.е. красноломким. Поэтому висмут и свинец допускаются в меди разной степени чистоты в количестве тысячных и даже десятитысячных долей процента.