> Энциклопедический словарь Гранат, страница 319 > Медь
Медь
Медь, хим. знак Си, ат. в.=63,6 (О=16), металл, занимающий в периодической системе переходное место от 8-ой группы (4-й ряд) к 1-ой
5-й ряд). Очень распространена в природе, встречается как в самородном состоянии (во многих местах Урала и в Швеции, а также в Америке около Верхнего озера, Чили, Японии и Китае, попадаются самородки до 430 т. весом), а также во многих соединениях. Главнейшие минералы М.: М. блеск Cu2S, М. колчедан FeCuS2, красная М. руда Си20, черная М. руда СиО, малахит СиС03. Cu(OH)2, М. лазурь 2CuC03. Си(0Н)2. В отраженном свете М. ярко-красного цвета, в очень тонких листах просвечивает зеленым цветом. Уд.
в. в твердом состоянии сильно меняется вт, зависимости от происхождения и обработки: уд. в природных кристаллов М.—кубов или октаэдров—равен 8,94, М. электролитической— 8,91, М.плавленой—8,921, а кованой—8,952. Плавится при 1084° Ц. Электропроводность М. жесткой 99,95, а для мягкой 102,21 (для серебра 100). М. при обыкновенной температуре и в сухом воздухе неизменяется, во влажном же, особенно в присутствии углекислоты, покрывается зеленым налетом, в состав которого входят основные углекислия соли М. При нагре-вании на воздухе М. покрывается черным налетом окиси М., СиО. Из серной кислоты М. не выделяет водорода, при нагревании же М. сперва окисляется на счет кислорода к-ты, а затем получившаяся окись М., СиО, растворяется с образованием сернокислой М.: Cu+H2S04=;CuO+H20+S02 (сернист. газ); Cu0-+-H2S04=CuS04+ + Н20. Азотная кислота растворяет М., причем образуется азотнокислая М„ Cu(N03)„ и окись азота, N0:3Cu+ +8НХ03—ЗСи(Х03)2 + 2Х0+4Но0.
В присутствии кислот М. легко поглощает кислород из воздуха и образует соли: так, обливая стружки М. на покатых столах водным раствором уксусной к-ты, получают ярь-медянку, или основную уксусно-медную соль, 2(C4HeCu04)CuH20,5H20, и т.
д. Водный аммиак в присутствии кислорода растворяет М. Полученный синий раствор может растворять клетчатку. С серой, хлором, бромом и иодом М. прямо соединяется. Сплавы М. с цинком (латунь), алюминием (алюминиевая бронза), никкелемь (мельхиор) и др. имеют большое применение. Кислородные соединения М. наиболее известные и изученныя: закись
1. МЬдные руды. Главнейшими медными рудами служат следующие минералы: медный колче О ап, или халькопирит (CuFeS,), медный блеск, или халькозин (CujS), блеклая медная руда мышьяковистая [As2S7(Cus, Fe,Zn)·], или сурьмянистая [Sb2S7(Cu2,Ag2, Fe,Zn)J, ие-страя медная руди, или борнит (Cu3FeS3), атакамитг (СиСЦ.ЗСи(ОН)4), малахит [СиС03.Си(0Н)«], медная лазурь, или азурит [2СиС03.Си(0Н)2], куприт (Си20), самородная меоь. В различных месторождениях к этим распространенным медь-содержащим минералам примешиваются и более редкие: медное индиго, или ковеллин (CuS), медный купорос, или халъкон-тит (CuSOj. 5Ы20), хризоколла, или кремнекислая медь (H2CuSi0«.lI40) и ми. др. Из всех указанных минералов наиболее распространен медный колчедан. Вместе с тем в большинстве случаев он является минералом первичным. Другие же медь-содержащие минералы, за немногими исключениями, происходят из него в результате разнообразных химических реакций. Меди. колч. встречается в тесной смеси с другими сернистыми минералами, особенно часто с пиритом, затем с магнитным колчеданом, свинцовым блеском и цинковой обманкой. Поэтому распространепнейшей медной рудой служит механическая смесь пирита с меди. колч. Но сернистия соединения в условиях, господствующих на земной поверхности, мало устойчивы. Они более или менее легко переходят в окис-пия соединения. Такого рода изменения и происходят в поверхностных частях залежей сернистых мед-пыхъруд. Если последния верхней своей частью располагаются выше горнзопта грунтовых вод, то в них можно различить три пояса. Верхпий пояс представляет область окисления. Здесь сернистые металлы под влиянием О,С02 и атмосферных вод переходят в окислы и углекислия соединения. Пирит превращается в водные окислы железа, гл. обр., в лимонит (2Fe203.3H20). Из медн. колч. получается тот же лимонит и разные окисленные медь-содержащие минералы: куприт, азурит, малахит, хрлизоколла. Очень характерно для этой зоны присутствие значительных количеств самородной меди, как промежуточного продукта происходящих реакции. В весьма больших количествах находится здесь по редко и малахит. Медные соединения отличаются сравнительно значительной растворимостью. Атмосферные воды выщелачивают их отсюда и сиосят вниз. Таким образом, поверхностные части месторождения, расположенные в зоне окисления, являются более бедными по содержанию металла. Часто в этой зоне остается почти один бурый железняк. Поэтому верхнюю измененную часть месторождения называют „железной шляпойРастворенные наверху медные соединения проникают вниз и вновь начинают осаждаться обычно немного выше горизонта грунтовых вод. Здесь располагается второй пояс залежи—зона цементации. Содержание руды тут повышено и иногда очень значительно. Для зоны цементации характерно появление в значительном количестве меднаю блеска, пестрой медной руды, самородной меди. Третий пояс месторождения представляют мало измененные его части—это зона нормальной первичной руды.
При современном состоянии техники для выгодной добычи металла минимальное количество Си в рудах должно равняться: для сернистых руд 2—3%, для окисленных при обработке их мокрым путем—от V до 2°/0. Полезными примесями к медным рудам служат Au, Ag, и в случае присутствия в массе руды магнитного колчедана, Ni. Золото может быть извлекаемо из медных руд при минимальном содержании в 0,00015%=1,5 гр. на т.у, а серебро—при содержании в 0,01—0,15%.
Наиболее обычными месторождениями М. р. являются жильные месторождения. Нередки также месторождения контактово метаморфические и залежи среди осадочных горных пород. Магматические выделения (выделения из расплавленной огненно-жидкой вулканической массы при ея остывании) встречаются значительно реже. Самым выдающимся месторождением медных руд по праву считаются окрестности городка Бютт (Butte) в штате Монтана С. Америки. Здесь сильным развитием пользуются изверженные породы третичного возраста, в которых и проходят рудопосные жилы. Руда здесь сернистая, гл. обр., медный колчедан. Жилы обладают большой мощностью, в среднем около 3 метр., а нередко их мощность достигает исключительных размеров, в 30 — 40 м. Жилы тянутся на большую глубину, а их горизонтальное протяжение доходит до 3 верст. Среднее содержание медн около 6—7%. В руде содержится небольшая примесь Au и Ag. В жилах ясно обнаруживаются различные качества руды по указанным выше поясам. Одною из лучших жил здесь является жила Анаконда со средней мощностью около 15 м. Ея верхния части (зона окисления) содержат окисленные соединения меди и очень бедны этим металлом (всего до 1% Си), представляя типичную железную шляпу. Эта зона идет па глубину 60— 120 м. от поверхности. Затем начинается зона цементации с сильно обогащенной рудой. Из рудных минералов тут преобладают медный блеск, пестрая медная руда, ковеллин. Выделения чистого медного блеска здесь достигают иногда весьма значительных размеров. Обогащепный пояс цементации идет на глубину до 500 м., а пнже располагается зона нормальной руды сь преобладанием медного колчедана. Рудам Бютта немного уступают по своему богатству месторождения Верхнего озера в штате Мичиган. Этн месторождения очень оригинальны. Рудой в них преимущественно служит самородная медь, а соединения меди—окислеппия и сернистыя—играют второстепенную роль. Медь здесь то выполняет вместе с другими минералами разнообразные трещины среди горных пород, образуя жилы, то появляется, как цемент в конгломератах, то распределяется в мела-фирах, выполпяя в них пузыристия пустоты и мелкие трещины. Среднее содержание меди в рудах равно 3—4%, но при разработках попадались самородки меди исключительной величины,—в сотни пудов. В одном из рудников в 1857 г. была встречена глыба меди в 500 т. весом. До открытия месторождений Бютта рудники Верхнего озера первенствовали в мировой добыче меди.
В 3. Европе к числу наиболее замечательных месторождений относятся рудники Гуельва в Испании, германские рудники близ Раммельеберга и въМаансфель-де. Рудники Гуельвы импонируют своей древностью. Они разрабатывались еще финикиянами,римлянами и карфагенянами. Рудные залежи имеют форму чечевиц, мощность которых доходит до 150 м. Содержание Си в поверхностных частях, в поясе железной шляпы, от 1 до 4%, а в зоне цементации—до 10—15%. При Раммельсберге серппстия медные руды представляют пластообразную залежь, расположенную между опрокинутыми слоями нижнего и среднего девопа. Залежи обнаружены в трех муллах; из них главная тянется по простиранию на 5 км. Средняя мощность заложи около 12 м. Разработка рудников Раммельеберга началась в×столетии. Единственным в своем роде является маансфельдское месторождение М. р. Месторождение это приурочено к толщам осадочных горных пород, имеющим спокойное залегание. М. р. нредегав ияют черный сильно битуминозный я потому горючий сланец, проникнутый тончайшими выделениями сернистых М. р. Этот медистый сланец является нижним горизонтом цехштейна—одного из ярусов пермской системы.Рудный пласт здесь очень тонок: его мощность колеблется в пределах от 8 до 17 см. (т. с. около V арш.); содержание Си тоже незначительное—от 2 до 3% с 5 кл. Ag на 1 т.у меди. Тем пе менее месторождение имеет важное промышленное значение, потому что рудный слой распространяется на значительную площадь, отличается замечательным постоянством и правильным залеганием, что дает возможность развивать работы до огромных размеров. 8 Маансфельдском районе общая длина штолен, штреков и других выработок, проводимых на рудниках в течение года, доходит до 40 км.
В России наиболее богат М. р. Кавказ. Руды здесь преимущественно сернистыя. К числу лучших кавказских месторождений М. р. относятся жильные месторождения в зангезурском у. Расположены они вблизи персидской границы, в области, в строении которой существенное участие принимают новейшия излившиеся вулканические горные породы. Многочисленные жилы прорезывают их толщу в различных направлениях. Жилы—кварцевыя, а оруденяющими минералами в них являются смесь медного и сЬрпого колчеданов, пестрая и блеклая М- р. Свинцовый блеск примешивается редко, цинковая обманка чаще. Рудные жилы образуют несколько групп. Главная из них
Катар-Ковартская, занимает площадь около 10 кв. верст. Падение жил очепь крутое, от 45 до 90°. Мощность изменяется от нескольких сант. до 1,5 м. Длина наиболее круппых жиль не превосходит 200 м. В глубине оне также скоро выклиниваются. Но незначительные размеры отдельных жил компенсируются групповым их расположением. Содержание Си колеблется от 4% Д° 18%, будучи равно в среднем 10—12%. Из других кавказских месторождений М. р. заслуженною известностью пользуются месторождения Кедабекскнх рудников, в Елнсаветпол. г., и Алаверд-ских, в Тифлнс. г. Кедабекское месторождение заключено в горе Мнс-Даг, которая слагается кварцитами. Месторождение состоит из нескольких штоков, имеющих значительные размеры и залегающих на различной глубине среди этих кварцитов. Кедабекское месторождение дает ежегодно около 6 мнлл. пудов М. р. с средним содержанием Си в 2—3%. Алаверд-ское месторождение расположено в борчалвнском у. в ущельн р. Ляльвар. Руда образует пластообразную залежь сред и продуктов разложения повеишнх вулканических горпых пород. Средняя мощность залежи около 6 саж. Урал также довольпо богат М. р. К числу лучших его месторождений относятся МЬдпору-дяииск, Богословский округ. Меднорудянское местор. залегает среди девонского известпяка и представляет неправильную валежь, простирающуюся на весьма зиа-чнт. глубину. Верхняя часть месторождения до глубнпы 93 саж. уже выработана. Это была зона окисления и отчасти зона цементации. М. р. тут являлись, главным образом, малахит, куприт, хризоколла, медный блеск. Ниже, в первичной зоие преобладают медный и маг-
Рисунок и. Обжигание в кучах: руда сваливается на деревянной подстилке гг слоями так, чтобы более крупные куски расположились внизу, а помельче кверху. Затем дрова зажигают или сбоку, либо через шахту, устраиваемую в средине кучи, и дают им гореть, при этом нижние куски раскаляются, их сера сгорает в сернистую кислоту, и выделяющейся, при все более и более подвигающемся вперед процессе обжигания, теплотой поддерживается горение кучи; длится оно, смотря по содержанию серы, недели и даже месяцы. Если бы в отдельных кусках руды оказалось еще слишком много серы, то их надо подвергнуть вторичному обжигу. При значительной потере времени и топлива, этот способ обжигания не дает однородного продукта, а выделяющаяся сернистая кислота вредно действует на окружающую растительность.
питный колчеданы. Рудники Медпорудянска дают ежегодно до 6% мнлл. нуд. руды с средним содержанием Си от 2 до 4%. Месторождения Богословского округа типично контактовыя. Они залегают в контакте авгитово-гранатовои породы с известняками. Среднее содержание Си в здешних рудах от 2% до 3%, а годичная добыча руды немного больше 4 мнлл. пуд. В средине прошлого столетия медные рудники в значительном количестве были разбросаны в обширной области западпого Приуралья. Наибольшей известностью нз них пользовались Юговские рудники, Пермской губернии, Васильевские на р. Деме.Уфим. г., Кар-галинские, близ Оренбурга. Рудой служил, гл. обр., землистый малахит, образующий вкрапленности в песчаниках и глинах пермской системы. Рудные залежи имеют неправильную лентообразную или пластообразную форму. Средпеф содержание Си—2—4%. В настоящее время разработка этих руд совершенно прекратилась. В различных частях азиатской России месторождения М. р. известны в большом количестве; но их изучение со стороны благонадежности и эксплуатация представльет дело будущого. В настоящее жф время меднорудная промышленность развита здесь очень слабо. А. Нечаев.
2. Технология меди. Медные руды можно разделить па чистия и нечистыя. Под нечистыми рудами подразу-меваются такия, которые содержат примесь трудно удаляемых металлов: мышьяка, сурьмы, свинца и олова. Железо может находиться и в чистых рудах. Чистия руды разделяются па 2 группы: 1) окисные руды и самородная М. и 2) сернистыя. „Медпыми рудами“ называются не только медные минералы, но и горные породы или железные руды, в которых находится сравнительно немного медного минерала. Большая часть М. добывается из сернистых ея соединений; меньше М. добывается из мышьяковистых и сурьмянистых соединений, нз закиси М. и солей. В немногих местах перерабатывается самородная М.
М. извлекается из руд сухим путем, мокрым и электрическим. Сухой путь самый древний; он применяется для руд с большим и средним содержанием М. Мокрый путь практикуется в случае бедных руд как окнепых, так и сернистых. Мокрым путем обрабатывают также М-ные полуфабрикаты (штейны), когда извлекают из них эолото и серебро. Электрический путь предложен в конце прошлого столетия и пока мало практикуется для непосредственного извлечения М., но он получил большое значение при рафинировании М. Добывание М. сухим путем может производиться различно: из сернистых руд, окисленных руд и самородной М. Так как окисленные руды и самородпая ии. встречаются гораздо реже сернистых руд, еще реже оне бывают богатыми рудами, то наиболее обыкновенный случай добывания М. сухим путем есть переработка сернистых руд. Переработка самородной М. и окисленных руд совершается большей частью вместе с сернистыми М. рудами или с прибавкой железного колчедана, тоже как и сернистых М. руд. Обработка сернистых М. руд сухим путем представляет в большинстве случаев очень сложную операцию, заключающую в себе, по крайней мере, 3 последовательных работы: плавку на купферштейн (или роштейн), плавку на черную М. и рафинирование черной М. К ним обыкновенно присоединяется, по крайней мере, 1 обжигание; иногда же обжиганий бывает несколько и плавок па штейн тоже несколько, так что число отдельных операций может доходить до 6—8 и более. Сущность всей обработки состоит в том, что прежде всего выплавляют из руды нечистую сер-пистую М. (купферштейн), ее обжигают в окись М. (окисление); из последней восстановляют металл или углеродом, или серой сернистой М. Усложнение работы проистекает; 1) от бедности М. руд, 2) потому, что оне обыкновенно содержат много железа, от которого падо отделить М., и 3) от могущого быть в них присутствия многих других тяжелых металлов, которые нельзя оставить в выплавляемой М. До средины XIX века обработка сернистых М. руд сухим путем производилась двумя способами: немецким (или
Рисунок 2. Обжигание в стойлах: кучи на деревянных подстилках складываются между стенками из камня, кирпича; в стенках имеются отверстия для тяги; это дает возможность правильнее следить за тягой во время обжига и лучше использовать теплоту, но все-таки обжиг еще ведется несовершенно. Сернистый газ выделяется в окружающую атмосферу.
шведским) и английским. Отличались опи другь от друга тем, что в немецком способе все восстановительные плавки производились в шахтовых печах, все обжигания в кучах или стойлах, а рафинирование в горнах, причемь восстановителем в немецком способе был исключительно углерод (древесный нкаменный уголь, кокс). В английском способе псе операции производились в пламенных печах, причем плавка велась па кварцевом поду печи, восстановителем отчасти служила сера сернистой М. Теперь нет такого различия в способах: в Англии некоторые операции делаются в шахиовых печах, в Германии—в пламенных. Керль считает паиболее рациональным такой порядок операций; сернистия руды обжигают в шахтовых печах, соединяя это с добыванием серной кислоты, обожженную руду плавят на купферштейн в шахтовых печах, производят концентрацию штейна в пламенных йенах, выплавляют черную М. в шахтовых печах, рафинируют в пламенных печах. Комбинирование английского способа с немецким составляет смешанный способ. В настоящее время употребляется также видоизменение смешанного способа переработки серпистых руд, называемое бессемерованием. Идея этого способа взята от бессемерования стали. Оно не применяется к М. рудам непосредственно, а только к переработке купферштейна или концентрированных штейнов. Сущносиь его состоит в том, что в аппарате, подобном бессемеровскому конвертору, продувают воздух сквозь расплавленный купферштейн. Высокая температура поддерживается горевием серы и железа; получается черная М. или обогащенный штейн. Таким образом, в этом способе 2 операции смешаниого или английского способа, обжигапие купферштейна и восстановительная плавка окисленного штейпа на черную М. (восстановителем является часть серы сернистой М.), могут быть соединены в одну. Этим достигается значительное сокращение работы и сбережение топлива.
1. Немецкий способ работы слагается из следующих отдельных операций; а) обжигание руды, имеет целью удаление излишка серы, если ея много, удаление битумииозных (смолистых) веществ, углекислоты и воды, которые вредят при плавке на купферштейн, удаление мышьяка и сурьмы. Если руда содержит мало серы и чиста от мышьяка и сурьмы, то обжигапие
г-:Ш.
I
Рисунок Обжигание в шахтных печах позволяет непрерывное производство, значительно сберегает топливо при меньшей продолжительности операций и позволяет использовать выделяющуюся при обжиге сернистую кислоту на производство серной кислоты. В шахтовых печах типа, представленного на рисунке 3, обжигается руда в виде кусков. S—шахта печи; продолжительной топкой она приводится в раскаленное состояние и через воронку F наполняется рудой, которая в шахте ложится на колосниковую решетку U. Руда при доступе воздуха через колосник накаливается и начинает гореть. Выделяющийся сернистый газ по каналу К отводится в камеры для производства серной к. Отверстия У служат для разрыхления спекшейся руды; М—отверстия для извлечения обожженной руды. Во время же обжига последния остаются закрытыми.
считается излишним, и она идет прямо на восстановительную плавку. До какой степени обжигать, т. е. насколько удалять серу из руды, определяется опытно.
Рисунок 4. Печь Герстенгёфера для порошковой руды.
Она состоит из шахты А, снабженной треугольными балками из огнеупорной глины. Шахта предварительно накаливается от сжигания твердого топлива (угля, дров). Порошкообразная руда подается из ящика S по каналу а при помощи питательных вальцев и падает в шахту на распределительную балку в, саолзаст по обе стороны на следующий ряд балок и т. д» Воздух, требующийся для сгорания серы, поступает снизу через колосники I и течет вверх навстречу падающей руде. Сернистый газ, продукт сгорания серы руды, удаляется по каналам е.
Обаиигапис производится в кучах, стойлах, пламенных печах, в печах для мелочи, в пиритных (шахтных) печах, во вращающихся (револьверных) печах (смотрите рисунок 1 6).
Обжигание в кучах, стойлах и пламенных печах, с удалением продуктов обжига в атмосферу, надо нризпать варварским способом, так как выделяющийся серинстый газ вредно действует на окружающее растительное царство (главным образом) и животных. Лучше обжигать в пиритных (шахтных) печах, в полочных печах Малетры, каскадных печах Герстенгефера, если позволяют условия работы и состав руды, причем сернистый газ отводится и расходуется на добывание серной кислоты. При малом содержании в руде серы, обжигание М. руд производится в пламепных печах с перемешиванием как ручною работою, так и действием машины. Обожженная тем или иным путем руда представляет смесь окисей и серпистых соеднпепий М. и железа, б) ИИлавпи па роштейп или купферштейн (сырой камень или М. камень). Последние продукты суть полуфабрикаты при добывании Ы. из руд и представляют нечистую серпнстую М. с примесью большого или меньшого количества сернистого железа. Купферштейн получается восстаповительнон плавкой из обожженных сернистых руд или непосредственно из М. руды, если оиа представляет смесь окисленных и серпистых соединений М. и содержание серы вообще невелико. Цель получения штейна—отделение сернистой М. от породы и удаление большей части железа. Попутно при получении штейна удаляют вредные тяжелые металлы: мышьяк, сурьма, цинк и свинец. Выплавка купферштейна, производится в шахтовых печах. Возстановителем служат по преимуществу углерод и
Рпс. 5. Полочная печь Малётра. Руда в виде порошка подастся на полки t шахтовой печи, равномерно распределяется на них при помощи железных граблей и лопат, вводимых на полки через отверстия о. Печь предварительно должна быть разогрета. По мере выгорания серы, руда с верхней полки переваливается на нижнюю, а на верхнюю поступает свежая руда. Обожженная руда с самой нижней полки удаляется через отверстие к в поддувало хв.
окись углерода. Как топливо, при выплавке употребляются древесный уголь, кокс и антрацит. Тип шахтных печей—низкий (6—9 ы.). Заслуживают внимания печи с водяной рубашкой, изобретенные в С. Америке (ри:с. 7). Работа плавки на купферштейн в шахтовых печах ведется так: через колосник вносят в печь
Рисунок 6. Механическая печь Герресхофа—тип полочной печи для порошкообразной руды с механическим приспособлением для перегребания руды с одной полки на другую по направлению сверху вниз. Мешалки приводятся во вращательное движение от нижнего привода.
обожженную руду, горючее и плавни. Плавпем большей частью служат шлаки, полученные при плавке на черную М. и содержащие много закиси желена. В случае избытка кварца в руде, прибавляют известь для ошлакивания. Кремнезема в шихте берут столько, чтобы шлак был средний между однокремнезомикомь и двукремнеземнком. Главное основание в этих шлаках—закись железа. Лучшее содержании Si02 в шлаке при выплавке купферштейна— 24—36°/0. В выплавленном купферштейне содержание серы должно заключаться между 20 - 30%. Что касается до содержап я М в штейне, то его делают оти. 2J до 35% (по Керлю), от 30 до 45% («о Осту), от 12 до 60% (по Антипову), в) Обжигание купферштейна имееи целью удаление серы и окисление же еза и М. При этом, смотря по чистоте руды, обжигание бывает или окончательное, за которым следует выплавка черной М., или неполное, после которого производится операция концентрирования. Печи для обжигании купферштейнаупотребляются шахтовия и пламенные. В шахтовых обжигают, когда нельзя выпускать на воздух сернистого газа, но в них нельзя удалить серу до конца, так что за обжиганием в шахтовой печи следует обыкновенно обжигание в кучах. Пламенные печи допускают изо всех упомянутых способов наиболее скорое и полное обжигание купферштейна; но пламенные печи расходуют больше топлива; кроме того, сернистый газ с дымом удаляется в атмосферу, г) Ьиплсип: и черной М. представляет выделение нечистой М. из окисленного обжиганием купферштейна. Эго—такая же восстановительная плавка, как получение купферштейна. Продуктами плавки в этот период операции являются черная М., небольшое количество штейна, называемого дюнштейном, и шлак. Черная М. имеет темный цвет и содержит обыкновенно от 89 до 98% Си, от 0,7 до 1% S, от 0,01 до 3,4° 0 Fe и прочие Как топливо при выплавке черной М., древесный уголь предпочитается коксу. Самую операцию выплавки производят в шахтовых печах такого же устройства, как при выплавке купферштейна.
2. Английский способ работы. Различие между английским и немецким способом не ограничивается одними аппаратами, но существует и в химических реакциях, а именно: в шахтовых печах топливт играет двоякую роль: служит источником тепла и представляет реагент, производящий восстановительные процессы; в
Рисунок 7. Америк°нская шахтная печь с водяной рубашкой для выплавки купферштейна или роштейна. S—шахта печи; стенка ея двойная из котельного железа; в промежутке непрерывно течет вода, подаваемая по трубе г и угаляедиая по трубе у. Т—выпускное гнездо для выплавленного купферштейна и шлака, закрытое и отъемное. О—глаз шахты для выпуска штейна; п—воздушная коробка, из которой проникает в печь дутье через б—8 отверстий и. А—труба, отводящая дым в пыльную камеру, за которой находится вертикальная дымовая труба.
английском способе во время восстаповительпых плавок за топливом остается только роль источника тепла, восстановителем же служит сера, производя такие реакции: Cu2 S-b2Cu20=GCu-f-S02; Cu2S-M uSO== 3Cu + 2SOa; FeS-f-3Fe203=:7[<e0 4-S0.>. Операции, из которых слагается английский способ, следующия: а) обжигание руды; б) выплавка роштеииа, называемагоздесь бронзовым металлом; в) обжигание роштейиа; г) выплавка сокращенного штейна, называемого бплымь металлом; д) обжиганиесокращелпого иитеииеа и выплавка черной М., и е) рафинвроваше черной М.
Бессемерование М. введено было в первый раз в Англии Майесом после публикации Бессемером своего способа получения стали. При бессемеровании в подвижных ретортах продувают через расплавленный штейн воздух; теплота, нужпая для поддержания вещества в расплавленном состоянии, получается здесь горением желЬза и серы и соединением закиси железа с кремнеземом; а выделение М. достигается тою же реакцией, как в английском способе получения ея, т. е. взаимодействием закиси М. с сернистою М. В этом отношении бессемерование М. является лишь видопзме-пепием английского способа получения ея. Бессемеровские реторты для получепия М. отличаются от таких же реторт, предназначенных для добывапия мягкого железа и стали (с.ч. XX, 152, првлож., 38/39), только тем, что вертикальные сопла, рассеянные по дпу обыкновенного бессемеровского конвертора, здесь заменены сопламп, вставленными горизонтально в стенку его на некоторой высоте над дном; этим М., с бираю-щаяся ниже уровня сопел, предохраняется от застывания при действии холодпого воздуха, и сопла не закупориваются. Рнс. 8 дает представление об устройстве реторты Манеса. Как результат бессемерования - более быстрое получение черной М. ври малом расходе топлива, идущого только для подогревания реторты, па плавку купферштейна и двигатель, предназначенный для приведения в действие воздуходувки.
3. Рафинирование J/. Черпая М., представляющая очень нечистый металл, не годится для превращения ея в изделия и для сплавов. Поэтому черная М. подвергается очищению, называемому рафинированием. Рафинирование
— А Я-
