Медно-никелевые руды Кольского полуострова – их добыча, переработка, комплексное использование

«Медно-никелевые руды Кольского полуострова - их добыча, переработка, комплексное использование»

Автор работы: Гойчук Ольга Фёдоровна,

ученица 9 «Б» класса

МБОУ СОШ №1 г. Мончегорска

Мурманской области, ул. Котульского дом 1,

тел. (8-815-36) 5-62-86

e-mail: school1@monch.mels.ru

Руководитель: Леонтиева Надежда Николаевна,

На территории Мурманской области выделяются 6 последовательно образовавшихся комплексов горных пород, относящихся к архейской, протерозойской, палеозойской и кайнозойской эрам. Н. И. Ливадний, Г. Г. Матишов. Мурманская область: география и история освоения - Мурманск: Мурманский областной институт повышения квалификации работников образования, 1996 С каждым из таких комплексов связан определенный набор полезных ископаемых, поскольку каждой геологической эпохе соответствуют свои условия, которые в одних случаях благоприятны для образования, например, железных руд, в других - апатитовых, руд цветных металлов, кианитовых и т.д.

Самый древний архейский комплекс представлен главным образом гранитоидами и гранитогнейсами. Это сохранившаяся часть ранней коры нашей планеты, составляющая основу Балтийского щита. Выходы архейских пород имеются практически по всей территории области.

К раннепротерозойскому и среднепротерозойскому комплексам относятся в первую очередь гнейсы и кристаллические сланцы, которые первоначально представляли собой осадочные породы и вулканические лавы. В дальнейшем под действием высоких температур и давлений при погружении в мантию эти породы перекристаллизовались и стали метаморфическими. С ними связаны месторождения железных руд Оленегорска, медно-никелевых руд Печенеги и Мончегорска, крупнейшие в мире кианитовые месторождения Кейв, титаномагнетитовых руд и др.

Верхнепротерозойский комплекс представлен в основном осадочными породами. Это преимущественно песчаники, глинистые сланцы, доломиты и алевролиты северо-западного и Терского побережий и прилегающих островов.

В состав пород палеозойского комплекса входят главным образом изверженные магматические породы. Среди них важнейшее место занимают нефелиновые сиениты, с которыми связаны уникальные месторождения хибинских апатитов, железных, флогопитовых и вермикулитовых руд Ковдора и месторождение аметиста на мысе Корабль.

Породы самого молодого, кайнозойского комплекса, связанные преимущественно с оледенениями четвертичного периода, представляют собой отложения рыхлых осадков, песков, глин и галечников.

1.2 Процессы рудообразования

Все месторождения и процессы рудообразования подразделяются на три серии: магматогенную, экзогенную и метаморфогенную. Магматогенную серию, связанную с процессами кристаллизации магматических расплавов, составляют процессы магматического, карбонатитового, пегматитового, скарнового, альбитит-грейзенового, гидротермального, колчеданного и вулканогенного рудообразования. В экзогенную серию входят месторождения коры выветривания и осадочные месторождения, формирующиеся в результате механической, химической и биохимической дифференциации минерального вещества в поверхностной части земной коры. Месторождения, возникающие в глубинных зонах земной коры, под воздействием высоких давлений и температур, образуют метаморфогенную серию месторождений полезных ископаемых.

Магматическое рудообразование - процессы выделения и концентрации рудных минералов из магм ультраосновного, основного, среднего и щелочного составов вследствие ликвации и дифференциации магматических расплавов при остывании и кристаллизации в недрах.

Карбонатиты - существенно карбонатные эндогенные породы, пространственно и генетически связанные с массивами ультраосновного щелочного состава.

На Кольском полуострове преобладают месторождения магматического типа. Это апатито-нефелиновые руды Хибинских и Ловозерских тундр, медно-никелевые руды Печенги, железорудные и флогопитовые месторождения Ковдора, титанопегматитовые руды Африканды. Важнейшим полезным ископаемым метаморфического типа являются железистые кварциты Приимандровского района, а также кианитовые и гранатовые сланцы Кейв. Экзогенные месторождения Мурманской области имеют ограниченное распространение. Это либо сохранившиеся реликты доледниковой коры выветривания(месторождения вермикулита в Ковдорском массиве), либо ледниково-озерные и морские осадки и современные отложения(глины, песчаники, диатомиты). Н. И. Ливадний, Г. Г. Матишов. Мурманская область: география и история освоения - Мурманск: Мурманский областной институт повышения квалификации работников образования, 1996

Полезные ископаемые распределены по территории неравномерно и образуют в отдельных районах более или менее крупные скопления руд определенных видов: апатитовых, медно-никелевых, железных и др. Особенностью Кольских месторождений является многокомпонентный состав руд, что придает им особую промышленную ценность. По ведущим полезным компонентам все месторождения можно разделить на два класса: металлические и неметаллические, которые в свою очередь, делятся на группы.

В классе металлических полезных ископаемых выделяются месторождения руд черных (в основном железа и титана), цветных (никеля, меди, алюминия, цинка, свинца, серебра) металлов, а также отдельные рудопроявления редких и редкоземельных металлов ( молибдена, тантала, ниобия, циркония).

Неметаллические ископаемые включают с себя следующие группы:

1)апатиты и нефелины;

2) слюды и керамическое сырье;

3) строительные и облицовочные камни;

4) поделочные и коллекционные камни, жемчуг;

5) карбонатное сырье;

6) абразивное сырье;

7) асбест;

8) песок и гравий;

9) глины и диатомиты;

10) углеводородное сырье.

2. Классификация полезных ископаемых Кольского полуострова

А. А. Антонов. География Мурманской области - Мурманск: Мурманское книжное издательство, 1993

На примере самых распространенных в области месторождений различных полезных ископаемых мы попытались восстановить несколько упрощенную историю их происхождения. Конечно, природные процессы рудообразования были значительно сложнее, и не все подробности далекого геологического прошлого нам известны. Важно запомнить, что любое полезное ископаемое представляет собой горную породу, обладающую полезными свойствами, поэтому образование месторождений нужно рассматривать как результат геологического развития земной коры на данной территории. Учитывая несоизмеримость длительности протекания процессов рудообразования и продолжительности существования человеческой цивилизации, можно утверждать, что ресурсы минерального сырья в недрах являются невозобновимыми.

3. Размещение месторождений медно-никелевых руд

Основные месторождения никелевых руд находятся в Канаде, России (Мурманская область, Норильский район, Урал, Воронежская область), Кубе, ЮАР, Новой Каледонии, Украине (Приложение 2).

Сульфидные медно-никелевые руды генетически связаны с дифференцированными базит-гипербазитовыми массивами. Главными рудными минералами являются пирротин, пентландит, халькопирит и магнетит, второстепенными и редкими -- пирит, хромит, кубанит, миллерит, полидимит, минералы платиноидов и др. Содержание Ni в них 0,25-4,5%, отношение Ni:Cu в рудах, связанных с массивами габброидного и перидотитового составов, от 1:4 до 4:1, дунитового состава -- от 4:1 до 60:1. Кроме никеля, кобальта имеди, сульфидные руды в различных количествах содержат платиноиды, золото, серебро, селен и теллур.

Преобладающая часть месторождений этих руд приурочена к докембрийским кристаллическим щитам и древним платформам. Сплошные и вкрапленные руды залегают в виде пласто- и жилобразных тел, линз ижил. Для рудных тел докембрийских месторождений характерно преимущественно крутое падение, длиной по падению 0,5-2 км и по простиранию 0,2-3 км. Мощность их меняется от 1 до 50 м, иногда достигая 300 м (Маунт-Кейт, Западной Австралия). Рудные тела палеозойских и мезозойских месторождений часто характеризуются почти горизонтальным залеганием, значительной протяжённостью при мощности пластообразных залежей 4-50 м (месторождения Норильского района в Pоссии). Добыча сульфидных руд -- открытым и подземным способами. Сульфидные руды обогащаются флотацией с получением никелевого, медного и пирротинового либо коллективного (медно-никелевого) концентрата.

Наиболее известные месторождения сульфидных руд (карта): Печенгское, Талнахское и Норильское (Pоссии); Линн-Лейк, Гордон-Лейк, Садбери и Томпсон (Канада); Камбалда и Агнью (Австралия).

Силикатные никелевые руды -- рыхлые, глиноподобные образования коры выветривания ультрабазитов, содержащие Ni от 0,75 до 4% и более. Главные минералы -- гарниерит, нонтронит, непуит, ревдинскит, керолит, гидрогётит, гётит, асболан, гидрохлорит. Кроме никеля, силикатные никелевые руды содержат 0,03-0,12% Со. Месторождения Югославии, Албании, Греции, Турции и CCCP мезозойского возраста, а все месторождения в поясе тропиков и субтропиков (Новая Каледония, Бразилия, Колумбия, Индонезия, Австралия) приурочены к коре выветривания кайнозойского (преимущественно неоген-четвертичного и четвертичного) возраста.

Силикатные руды добываются в основном открытым способом. Силикатные руды поступают в металлургическую переработку без обогащения. В CCCP эти руды перерабатывались пирометаллургическим способом с получением никеля или ферроникеля, за рубежом в основном применяются гидрометаллургические методы -- аммиачное выщелачивание предварительно восстановленной руды, сернокислотное автоклавное выщелачивание и др. с последующей переработкой полученных концентратов пирометаллургическим способом. Месторождения силикатных руд: Черемшанское и Сахаринское (территория бывшего CCCP); Ржаново (СФРЮ); Пагонда и Ларимна (Греция); Нонок, Рио-Туба (Филиппины); Сороако и Помалаа (Индонезия); Тио, Поро, Непуи и Kyaya (Новая Каледония); Гринвейл и Марлборо (Австралия); Moa и Пинарес-де-Маяри (Куба); Фалькондо (Доминиканская Республика); Ceppo-Матосо (Колумбия); Лома-де-Eppo (Венесуэла); Никеландия и Вермелью (Бразилия) и др.

Запасы никелевых руд в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах около 95 млн. т (1984), в т.ч. доказанные -- около 49 млн. т. На долю силикатных руд приходится 65% разведанных запасов никеля и 44% его выплавки. Производство металлического никеля ведущими странами мира в 2003 составило 447,5 тысяч т. Введенский В. А. Большая Советская энциклопедия: государственное научное изд. «БСЭ», 1956

Источниками медного сырья в Казахстане являются Коунрадское, Саякское и Джезказганское месторождения. Они обеспечивают рудой Балхашский и Джезказганский горно-металлургические комбинаты.

Руды данных месторождений относятся к категории вкрапленных. Основной вмещающей породой этих руд является кварц, т. е. они относятся к кислым породам. Ценными спутниками меди во вкрапленных рудах являются молибден и рений. Содержание благородных металлов невелико.

Отличительной особенностью казахстанских месторождений являются их большая мощность и залегание вблизи земной поверхности. Поэтому разработку месторождений ведут открытым способом с использованием мощной современной техники, что обуславливает относительно низкую стоимость руды.

Вкрапленные руды легко обогащаются, а получение при этом концентраты характеризуются высоким содержанием меди (так, джезказганские концентраты содержат до 40% меди). Большие масштабы производства, применение дешевых методов добычи руды и хорошая их обогатимость позволяют вовлекать в эксплуатацию руду с содержанием 0,3% меди. Кроме Джезказганского и Коунрадского месторождений , а в Казахстане имеется еще несколько крупных месторождений такого же типа, например Бощекульское.

3.2 Месторождения медно-никелевых руд России

Наиболее крупные месторождения медно-никелевых руд -- Талнахское и Октябрьское в Норильском горно-промышленном районе Красноярского края, Ждановское на Кольском полуострове, Буруктальское и Серовское на Урале.

Качество добываемых в России сульфидных медно-никелевых руд сравнимо с качеством аналогичных руд в зарубежных странах: среднее содержание никеля в них составляет 1,6%, в то время как в сульфидных рудах Канады -- 1,3%, Австралии -- 2,1%. Норильские руды помимо никеля содержат в значительных количествах медь, кобальт, золото, серебро и металлы платиновой группы. Значительная часть восточносибирского никеля (около 80%) добывается в богатых рудах, в которых среднее содержание металла составляет 2,6--2,9%. http://ru.wikipedia.org Отрицательными факторами развития отрасли на таймырском Севере являются тяжелые природные условия (холодный климат, многолетняя мерзлота, полярная ночь, короткий вегетационный период) и значительная глубина залегания рудных тел на рудниках Норильского комбината.

В России добычу никелевых руд осуществляют четыре предприятия: «Норильская горно-рудная компания», «Кольская горно-металлургическая компания» (оба предприятия входят в состав РАО «Норильский никель»), «Уфалейникель» и «Южуралникель». Крупнейшим из них является РАО «Норильский никель», в состав которого входят рудники Норильского ГМК и комбината «Печенганикель», разрабатывающие сульфидные медно-никелевые руды месторождений Норильского района и Кольского полуострова. На долю этих руд в последние годы приходится 92--93% общероссийской добычи никеля и кобальта.

Обогащению подвергаются только сульфидные никелевые руды на обогатительных фабриках РАО «Норильский никель». Силикатные никелевые руды разрабатываются предприятиями «Уфалейникель» и «Южуралникель» и поступают непосредственно в плавку, минуя стадию обогащения. За последние 10 лет добыча этих руд значительно снизилась. Из-за истощения запасов были закрыты карьеры Режского никелевого завода, на карьерах «Уфалейникеля» и «Южуралникеля» добыча снизилась из-за недостатка средств на поддержание производства. На последнем предприятии добыча руды снизилась особенно сильно, что связано с полным прекращением в 1998 г. добычи на крупном Кемпирсайском рудоуправлении, расположенном на территории Казахстана. В 1992 г. из-за убыточности производства был ликвидирован комбинат «Тувакобальт», эксплуатировавший месторождение никель-кобальтовых руд Хову-Аксы. Введенный в 1995 г. в строй на Южном Урале Сахаринский рудник проектной мощностью 1100 тыс. т в год из-за недостаточного финансирования добывает не более 350 тыс. т руды. В настоящее время сырьевой базой орского предприятия «Южуралникель» выступают Сахаринское и Буруктальское месторождения на Южном Урале, на «Уфалейникель» и Режский никелевый завод поступает руда Серовского месторождения (Северный Урал), незначительная добыча сохранилась и в окрестностях Верхнего Уфалея.

3.3 Медно-никелевые месторождения Кольского Заполярья

Основу цветной металлургии Мурманской области составляют два крупнейших месторождения медно-никелевых руд - Мончегорское и Печенгское.

Мончегорский массив включает в себя три месторождения: Ниттис-Кумужье-Травяная, Нюдуайвенч и Сопчуайвенч. Сульфидные руды первого из них, открытые в Монче-тундре в 1930г. экспедицией под руководством А.Е.Ферсмана, оказались настолько богатыми, что их можо было плавить без предварительного обогащения.На базе этих руд был построен комбинат «Североникель», который в октябре дал 1938г. выдал первую плавку чернового никеля. Однако к 1970г. богатые жилы оказались отработанными, а большая часть оставшихся запасов никеля и меди сосредоточена в относительно бедных, так называемых вкрапленных рудах, разработка которых экономически нецелесообразна из-за больших затрат на их обогащение. Поэтому комбинат «Североникель» с 70-х годов работает на привозном сырье.Частично это руда и концентрат из Печенги, частично - руда из Норильска.

Печенгские медно-никелевые руды были открыты в 1921г.финской геологической экспедицией и поначалу использовались одной из канадских компаний. Получив на них концессию, компания построила подземный рудник, металлургический завод и поселок. В 1941г. Печенгский район захватили немцы, которые при отступлении в 1944г. полностью уничтожили завод, оборудование рудника и взорвали поселок. В 1946г. здесь был построен новый комбинат «Печенганикель» с горнорудным и металлургическими .

Сырьевая база комбината представлена шестью крупными месторождениями, сложенными тремя типами сульфидных медно-никелевых руд: богатыми, брекчеевидными (с включением пустых пород) и бедными - вкрапленными и прожилковыми. Богатые руды идут непосредственно в плавку, а средние и бедные подвергаются обогащению. Обогатительная фабрика выдает медно-никелевый концентрат, который затем сушится, обжигается и в виде окатышей поступает в плавильные печи «Североникеля» и «Печенганикеля», выпускающих готовую продукцию - металлический концентрат.

Кроме Мончегорского и Печенгского, в Мурманской области известны еще три месторождения медно-никелевых руд: Ловнозерское - в Кольском районе, у озера Ловно; Аллареченское - к югу от Печенги Имандро-Варзугское - в Федоровских и Панских тундрах. Все они невелики по запасам и рассматриваются в основном как резервные.

Проявление самородной меди на Кольском полуострове отмечены в основном в осадочно-вулканических породах (лавах. туфах, тофолавах) Имандро-Варзугской зоны. Наиболее многочисленны они в бассейнах рек Умба, Пана, Варзуга. Юзия и др. Мощность рудоносных участков составляет 0,5-1,5м, протяженность - до 30-50см приурочены к миндалинам и трещинам. Содержание меди обычно достигает 0,5%, местами-1-2%, а в бассейне Юзии - до 6%.

Нимкель -- элемент десятой группы, четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28. Обозначается символом Ni (лат. Niccolum). Простое вещество никель (CAS-номер: 7440-02-0) -- это пластичный ковкий переходный металл серебристо-белого цвета, при обычных температурах на воздухе покрывается тонкой плёнкой оксида. Химически малоактивен. Название своё этот элемент получил от имени злого духа гор немецкой мифологии, который подбрасывал искателям меди минерал мышьяково-никелевый блеск, похожий на медную руду (ср. нем. Nickel -- озорник); при выплавлении руд никеля выделялись мышьяковые газы, из-за чего ему и приписали дурную славу (Приложение 3).

История

Никель (англ., франц. и нем. Nickel) открыт в 1751 г. Однако задолго до этого саксонские горняки хорошо знали руду, которая внешне походила на медную руду и применялась в стекловарении для окраски стёкол в зелёный цвет. Все попытки получить из этой руды медь оказались неудачными, в связи с чем в конце XVII в. руда получила название купферникель (Kupfernickel), что приблизительно означает «Медный дьявол». Руду эту (красный никелевый колчедан NiAs) в 1751 г. исследовал шведский минералог Кронштедт. Ему удалось получить зелёный окисел и путём восстановления последнего -- новый металл, названный никелем. Когда Бергман получил металл в более чистом виде, он установил, что по своим свойствам металл похож на железо; более подробно никель изучали многие химики, начиная с Пруста. Никкел -- ругательное слово на языке горняков. Оно образовалось из искажённого Nicolaus -- родового слова, имевшего несколько значений. Но главным образом слово Nicolaus служило для характеристики двуличных людей; кроме того, оно обозначало «озорной маленький дух», «обманчивый бездельник» и т. д. В русской литературе начала XIX в. употреблялись названия николан (Шерер, 1808), николан (Захаров, 1810), николь и никель (Двигубский, 1824). А. В. Ванюков, Н. И. Уткин. Комплексная переработка медного и никелевого сырья - Челябинск: «Металлургия», 1988

Применение

Сплавы

Никель является основой большинства суперсплавов -- жаропрочных материалов, применяемых в аэрокосмической промышленности для деталей силовых установок.

· монель-металл (65 -- 67 % Ni + 30 -- 32 % Cu + 1 % Mn), жаростойкий до 500 °C, очень коррозионно-устойчив;

· белое золото (например 585 пробы содержит 58,5 % золота и сплав (лигатуру) из серебра и никеля (или палладия));

· нихром, сплав сопротивления (60 % Ni + 40 % Cr);

· пермаллой (76 % Ni + 17 %Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), обладает высокой магнитной восприимчивостью при очень малых потерях на гистерезис;

· инвар (65 % Fe + 35 % Ni), почти не удлиняется при нагревании;

· Кроме того, к сплавам никеля относятся никелевые и хромоникелевые стали, нейзильбер и различные сплавы сопротивления типа константана, никелина и манганина.

Процесс проводят при рН 4 -- 6 и 95 °C.

Производство аккумуляторов

Нуклид 63Ni, излучающий в+-частицы, имеет период полураспада 100,1 года и применяется в крайтронах, а также детекторах электронного захвата (ЭЗД) в газовой хроматографии.

Медицина

· Применяется при изготовлении брекет-систем (никелид титана).

· Протезирование

Монетное дело

В течение 2012 года цены на никель колебались в пределах от $15 500 до $17 600 за тонну. Ссылка википедия

Биологическая роль

Никель относится к числу микроэлементов, необходимых для нормального развития живых организмов. Однако о его роли в живых организмах известно немного. Известно, что никель принимает участие в ферментативных реакциях у животных и растений. В организме животных он накапливается в ороговевших тканях, особенно в перьях. Повышенное содержание никеля в почвах приводят к эндемическим заболеваниям -- у растений появляются уродливые формы, у животных -- заболевания глаз, связанные с накоплением никеля в роговице. Токсическая доза (для крыс) -- 50 мг. Особенно вредны летучие соединения никеля, в частности, его тетракарбонил Ni(CO)4. ПДК соединений никеля в воздухе составляет от 0,0002 до 0,001 мг/м3 (для различных соединений).

Физиологическое действие

Никель -- основная причина аллергии (контактного дерматита) на металлы, контактирующие с кожей (украшения, часы, джинсовые заклепки). В Евросоюзе ограничено содержание никеля в продукции, контактирующей с кожей человека.

Карбонил никеля [Ni(CO)4] -- очень ядовит. Предельно допустимая концентрация его паров в воздухе производственных помещений 0,0005 мг/мі.

В XX веке было установлено, что поджелудочная железа очень богата никелем. При введении вслед за инсулином никеля продлевается действие инсулина и тем самым повышается гипогликемическая активность. Никель оказывает влияние на ферментативные процессы, окисление аскорбиновой кислоты, ускоряет переход сульфгидрильных групп в дисульфидные. Никель может угнетать действие адреналина и снижать артериальное давление. Избыточное поступление никеля в организм вызывает витилиго. Депонируется никель в поджелудочной и околощитовидной железах.

Медь -- элемент одиннадцатой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 29. Обозначается символом Cu (лат. Cuprum). Простое вещество медь (CAS-номер: 7440-50-8) -- это пластичный переходный металл золотисто-розового цвета (розового цвета при отсутствии оксидной плёнки). C давних пор широко применяется человеком (Приложение 4).

История

Медь -- один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом -- бронзы для изготовления оружия и т. п.

Из-за низкого удельного сопротивления (уступает лишь серебру, удельное сопротивление при 20 °C: 0,01724-0,0180 мкОм·м), медь широко применяется в электротехнике для изготовления силовых кабелей, проводов или других проводников, например, при печатном монтаже. Медные провода, в свою очередь, также используются в обмотках энергосберегающих электроприводов (быт: электродвигателях) и силовых трансформаторов. Для этих целей металл должен быть очень чистый: примеси резко снижают электрическую проводимость. Например, присутствие в меди 0,02 % алюминия снижает её электрическую проводимость почти на 10 %. В. И. Смирнов. Металлургия меди, никеля и кобальта. Часть II - Москва: «Металлургия», 1966

Теплообмен

Другое полезное качество меди -- высокая теплопроводность. Это позволяет применять её в различных теплоотводных устройствах, теплообменниках, к числу которых относятся и широко известные радиаторы охлаждения, кондиционирования и отопления, компьютерных кулерах, тепловых трубках.

Для производства труб

В связи с высокой механической прочностью, но одновременно пригодностью для механической обработки, медные бесшовные трубы круглого сечения получили широкое применение для транспортировки жидкостей и газов: во внутренних системах водоснабжения, отопления, газоснабжения, системах кондиционирования и холодильных агрегатах. В ряде стран трубы из меди являются основным материалом, применяемым для этих целей: во Франции, Великобритании и Австралии для газоснабжения зданий, в Великобритании, США, Швеции и Гонконге для водоснабжения, в Великобритании и Швеции для отопления.

В России производство водогазопроводных труб из меди нормируется национальным стандартом ГОСТ Р 52318-2005, а применение в этом качестве федеральным Сводом Правил СП 40-108-2004. Кроме того, трубопроводы из меди и сплавов меди широко используются в судостроении и энергетике для транспортировки жидкостей и пара.

Сплавы

Сплавы на основе меди

В разнообразных областях техники широко используются сплавы с использованием меди, самыми широко распространёнными из которых являются упоминавшиеся выше бронза и латунь. Оба сплава являются общими названиями для целого семейства материалов, в которые помимо олова и цинка могут входить никель, висмут и другие металлы. Например, в состав так называемого пушечного металла, который в XVI--XVIII вв. действительно использовался для изготовления артиллерийских орудий, входят все три основных металла -- медь, олово, цинк; рецептура менялась от времени и места изготовления орудия. Большое количество латуни идёт на изготовление гильз артиллейрийских боеприпасов и оружейных гильз, благодаря технологичности и высокой пластичности.

Для деталей машин используют сплавы меди с цинком, оловом, алюминием, кремнием и др. (а не чистую медь) из-за их большей прочности: 30--40 кгс/ммІ у сплавов и 25-29 кгс/ммІ у технически чистой меди. Медные сплавы (кроме бериллиевой бронзы и некоторых алюминиевых бронз) не изменяют механических свойств при термической обработке, и их механические свойства и износостойкость определяются только химическим составом и его влиянием на структуру. Модуль упругости медных сплавов (900--12000 кгс/ммІ, ниже, чем у стали). Основное преимущество медных сплавов -- низкий коэффициент трения (что делает особенно рациональным применением их в парах скольжения), сочетающийся для многих сплавов с высокой пластичностью и хорошей стойкостью против коррозии в ряде агрессивных сред (медно-никелевые сплавы и алюминиевые бронзы) и хорошей электропроводностью. Величина коэффициента трения практически одинакова у всех медных сплавов, тогда как механические свойства и износостойкость, а также поведение в условиях коррозии зависят от состава сплавов, а следовательно, от структуры. Прочность выше у двухфазных сплавов, а пластичность у однофазных. Медноникелевый сплав (мельхиор) используются для чеканки разменной монеты.

Медноникелевые сплавы, в том числе и так называемый «адмиралтейский» сплав, широко используются в судостроении (трубки конденсаторов отработавшего пара турбин, охлаждаемых забортной водой) и областях применения, связанных с возможностью агрессивного воздействия морской воды из-за высокой коррозионной устойчивости.

Медь является важным компонентом твёрдых припоев -- сплавов с температурой плавления 590--880 градусов Цельсия, обладающих хорошей адгезией к большинству металлов, и применяющихся для прочного соединения разнообразных металлических деталей, особенно, из разнородных металлов, от трубопроводной арматуры до жидкостных ракетных двигателей.

Сплавы, в которых медь значима

Бактерицидные свойства меди и её сплавов были известны человеку давно. В 2008 году после длительных исследований Федеральное Агентство по Охране Окружающей Среды США (US EPA) официально присвоило меди и нескольким сплавам меди статус веществ с бактерицидной поверхностью (агентство подчёркивает, что использование меди в качестве бактерицидного вещества может дополнять, но не должно заменять стандартную практику инфекционного контроля). Особенно выражено бактерицидное действие поверхностей из меди (и её сплавов) проявляется в отношении метициллин-устойчивого штамма стафилококка золотистого, известного как «супермикроб» MRSA. Летом 2009 была установлена роль меди и сплавов меди в инактивировании вируса гриппа A/H1N1 (т. н. «свиной грипп»).

6. Физико-химические свойства меди и никеля ссылка

В. И. Смирнов. Металлургия меди, никеля и кобальта. Часть II - Москва: «Металлургия», 1966