Kiire tekstiotsing
Metallikategooriad
Vääris- või väärismetallide hulka kuuluvad mitmed ained, millel on suurenenud kulumiskindlus, mida ei mõjuta korrosioon ega oksüdatsioon. Pealegi tuleneb nende hinnalisus nende haruldusest. Kokku on 8 tüüpi ja eristatakse:
- ... Plastik, ei korrodeeru, ρ (tihedus) = 19320 kg / m3, sulamistemperatuur - 1064 Cᵒ.
- ... Sellel on elastsus ja plastilisus, kõrge peegeldusvõime, elektrijuhtivus, ρ = 10500 kg / m3, sulamistemperatuur - 961,9 Cᵒ.
- ... Plastiline, tulekindel, tempermalmist element, ρ = 21450 kg / m3, sulamistemperatuur - 1772 Cᵒ.
- ... Sellel on pehmus ja elastsus, hõbevalge värvus, kõige kergem, sulav, plastist element, ei korrodeeru, ρ = 12020 kg / m3, sulamistemperatuur - 1552 Сᵒ
- ... Kõvadus ja tulekindlus on keskmisest kõrgem, see eristub hapruse poolest, ei allu leeliste, hapete ja nende segude toimele, ρ = 22420 kg / m3, sulamistemperatuur - 2450 Сᵒ
- ... Väliselt sarnaneb see plaatinaga, kuid sellel on suurem kõvadus, rabedus ja tulekindlus, ρ = 12370 kg / m3, sulamistemperatuur - 2950 Сᵒ.
- Roodium. Kõvadus on üle keskmise, tulekindel, rabe, suure peegelduvusega, ei puutu kokku hapetega, ρ = 12420 kg / cm3, sulamistemperatuur - 1960 Сᵒ
- Osmium. Raske, on suurenenud tulekindlus, kõvadus üle keskmise, rabe, ei reageeri hapetele, ρ = 22480 kg / m3, sulamistemperatuur - 3047 Сᵒ.
Oma keemilise struktuuri ja värvuse poolest sarnased elemendid (hõbevalge). Neid metalle on 17 tüüpi. Need avastas 1794. aastal Soomes keemik Johan Gadolin. 1907. aastaks oli neid elemente juba 14. Tänapäevane nimetus "haruldased muldmetallid" omistati sellele rühmale 18. sajandi lõpuks. Pikka aega eeldasid teadlased, et sellesse rühma kuuluvad elemendid on haruldased. Sellised haruldased muldmetallid on tuntud:
- toolium;
Keemiliste omaduste osas moodustavad metallid tulekindlaid ja vees lahustumatuid oksiide.
Metallide esimene areng
4. aastatuhat eKr tõi inimkonnale saatuslikud muutused. Kõige olulisem protsess oli metallide areng. Sel ajal avastab inimene selliseid metalle nagu vask, kuld, hõbe, plii ja tina. Kõige kiiremini arenes välja vask.
Esialgu kaevandati metalli maagist lahtisel tulel röstimise teel. Seda tehnikat omandati umbes VI-V aastatuhandel eKr Indias, Egiptuses ja Lääne-Aasias. Vaske kasutati kõige laialdasemalt tööriistade ja relvade valmistamiseks. Kivitööriistade asendamine hõlbustas vask oluliselt inimeste tööd. Nad valmistasid savivormidest ja sulavast vasest tööesemeid, valasid selle vormidesse ja ootasid, kuni see jahtub.
Lisaks andis vase areng uue vooru sotsiaalsüsteemi arengus. Sellest sai alguse ühiskonna heaolu kihistumine. Vasest on saanud rikkuse ja õitsengu märk.
5. aastatuhandeks tutvub inimene väärismetallidega, nimelt hõbeda ja kullaga. Teadlased väidavad, et esimene oli vase-hõbeda sulam nimega billon.
Nendest metallidest valmistatud esemed on leiud iidsetest matustest. Iidsetel aegadel kaevandati neid elemente Egiptuses, Hispaanias, Nuubias ja Kaukaasias. Ka Venemaal toimus kaevandamine, II-III aastatuhandel eKr. Kui metalle kaevandati plateritest, pesti neid liivaga trimmitud loomanahkadele. Metalli eraldamiseks maagist kuumutati, see lõhenes, seejärel purustati, hõõruti ja pesti.
Keskajal kaevandati valdavalt hõbedat. Suurem osa toodangust viidi läbi Lõuna-Ameerikas (Peruu, Tšiili, Uus-Granada), Boliivias, Brasiilias.
16. sajandi alguses avastasid Hispaania elanikud plaatina, mis meenutas väga hõbedat ja seetõttu selle deminutiivversiooni hispaaniakeelsest sõnast "plata" - "platina", mis tähendab - väikest hõbedat või hõbedat. Teaduslikult uuris plaatinat 1741. aastal William Watson.
1803 – Pallaadiumi ja roodiumi avastamine. Aastal 1804 - iriidium ja osmium. Neli aastat hiljem avastati Vesti, mis hiljem nimetati ümber ruteeniumiks.
Mis puutub haruldastesse muldmetallidesse, siis kuni kahekümnenda sajandi 60ndateni polnud need teadusringkondades huvitavad. Kuid just sel ajal ilmus puhaste metallide eraldamise tehnoloogia. Samal ajal said selgeks nende metallide võimsad magnetilised omadused. Aja jooksul sai võimalikuks nende metallide üksikute kristallide kasvatamine. Tänapäeval võimaldavad haruldased muldmetallid toota paljusid majapidamistarbeid, ilma milleta inimene oma olemasolu ette ei kujuta, näiteks säästulampe. Samuti sõjaväe- ja autotehnika.
Kaasaegne väärismetallide kaevandamine
Tänapäeval peetakse kulda kõige väärtuslikumaks metalliks. Suurim hulk ressursse on pühendatud selle tootmisele. Esimesed "kullasooned" töötati välja Aafrikas, Aasias ja Ameerikas.
Tänapäeval kaevandatakse kulda Lõuna-Ameerikas, Austraalias ja Hiinas. Venemaa on üks suurimaid kullakaevandusriike ja maailmas neljandal kohal. Tootmist teostavad 16 ettevõtet Magadanis, Amuuri oblastis, Habarovski oblastis, Krasnojarski territooriumil, Irkutski oblastis ja Tšukotkas.
Kaevandamise meetodid
Kuni väärismetallide kaevandamise kaasaegse tehnoloogia leiutamiseni kaevandati neid käsitsi. Ja öelda, et see on äärmiselt aeganõudev protsess, tähendab mitte midagi öelda.
Niisiis, kaasaegsed kullakaevandusprotsessid:
- Sõelumine. Seda tüüpi kullakaevandamine oli Ameerikas "kullapalaviku" ajal populaarne. See meetod nõudis palju pingutusi, kannatlikkust ja oskusi. Peamisteks töövahenditeks olid sõelad, ämbrid, mille põhjas olid restid, või kotid. Et leida vähemalt tilk kulda, läks inimene vööni jõkke, kühveldas vett ja valas selle sõelale ja võrepõhjaga ämbrisse. Nii jäid selle pinnale suured kivid ja kullaosakesed. Sel juhul tuli sõela või võrepõhja pidevalt pinnal hoida, et välja pesta mittevajalikud kivid, liiv ja vesi ning jätta alles vaid väärismetalliosakesed. Seda meetodit kasutatakse tänapäeval harva.
- Kaevandamine kulda sisaldavast maagist. See on ka käsitsi kaevandamise meetod. Siin olid tööriistadeks labidas, haamer maagi purustamiseks ja kirkas. See meetod hõlmab mägedesse ronimist, pinnase, kaevikute ja miinide kaevamist. Selline kaevandamine toimus peamiselt Venemaa territooriumil.
- Tööstuslik meetod. Tänu teaduse arengule ja teatud keemiliste ühendite avastamisele tõusis ekstraheerimise kiirus oluliselt ning hakati kasutama väike- ja suurtehnoloogiat. See protsess viiakse läbi automaatselt ja praktiliselt ei vaja inimese rakendamist.
Tööstuslik kaevandamine jaguneb omakorda:
- Almagaliseerimine. Selle meetodi mõte on elavhõbeda ja kulla vastasmõju. Elavhõbe kipub väärismetalli ligi tõmbama ja ümbritsema. Metalli tuvastamiseks valatakse maak tünnidesse, mille põhjas on elavhõbe. Kuld tõmbas elavhõbeda poole ja ülejäänud laastatud maak visati ära. See meetod oli nõutud ja tõhus 20. sajandi keskel. Seda peeti üsna odavaks ja lihtsaks. Elavhõbe on aga endiselt mürgine element ja seetõttu meetodist loobuti. Alati ei olnud võimalik täielikult eraldada kleepuvaid väärismetalli osakesi elavhõbedast, mis ei ole otstarbekas ja viib kaevandatava metalli osa kadumiseni.
- Leostumine. Seda meetodit toodetakse naatriumtsüaniidi abil. Selle elemendi abil muudetakse väärismetalli osakesed vees lahustuvateks tsüaniidühenditeks. Pärast seda viiakse need keemiliste reaktiivide abil uuesti tahkesse olekusse.
- Flotatsioon. On erinevaid kulda sisaldavaid osakesi, mis ei lase vett ega märjaks. Nad hõljuvad pinnale nagu õhumullid. Seda tüüpi kivid purustatakse, valatakse seejärel vedela või männiõliga ja segatakse. Vajalikud kullaosakesed hõljuvad õhumullidena, need puhastatakse ja saadakse lõpptulemus. Tööstuslikus mastaabis asendatakse männiõli õhuga.
Kaasaegsed töötlemistehnoloogiad
Väärismetallide töötlemiseks on kaks võimalust.
Valamine
See meetod on suhteliselt lihtne. Tõepoolest, kõik, mida vaja on, on valada sulametall eelnevalt ettevalmistatud vormi, mis on valmistatud vasest, pliist, puidust või vahast. Pärast täielikku jahutamist eemaldatakse toode vormist ja poleeritakse.
Metalli pehmendamiseks kasutatakse spetsiaalseid sulatusahjusid. Need on induktsioon ja summutus.
Induktsioonahju peetakse kõige populaarsemaks ja funktsionaalsemaks sulatusviisiks. Selles toimub kuumenemine pöörisvoolude mõjul.
Muhvelahi võimaldab teatud materjale kuumutada etteantud temperatuurini.
Muhvelahjud jagunevad erinevateks tüüpideks sõltuvalt kütteelemendi tüübist (elekter, gaas), kaitsetöötlusrežiimist (õhk, gaasiatmosfääriga, vaakum), konstruktsiooni tüübist (vertikaalne laadimine, kellu tüüpi, horisontaalne). laadimine, torukujuline).
Tagaajamine
Seda meetodit peetakse keerulisemaks. Siin metalli ei sulatata, vaid kuumutatakse edasiseks tööks vajaliku olekuni. Edasi muudetakse pehmendatud tooraine haamrite abil õhukeseks kihiks pliisubstraadile. Lisaks antakse tulevasele tootele vajalik kuju.
Kasutusala ja toodete tüübid
Esimene asi, mis väärismetallide kasutamisega seoses meelde tuleb, on juveelitööstus. Täna näeme külluses erinevaid ehteid ja tooteid igale maitsele. Need on nii kaunistused kui ka majapidamistarbed, näiteks lauanõud, nõud. Igal ehtel on autentsusele vastav tempel ja kindel näidis. See on aga vaid väike osa väärismetallide kasutamisest.
Nende kasutamine on autotööstuses nõutud.
Plaatina, iriidium, pallaadium, kuld on meditsiinivaldkonnas asendamatud. Meditsiinilised nõelad on selle suurepärane näide. Samuti valmistatakse valge metalli baasil proteese, erinevaid instrumente, detaile, ettevalmistusi.
Lisaks valmistatakse väärismetallide abil elektriväljas tugevaid ja stabiilseid seadmeid. Näiteks korrosioonivastased seadmed ja seadmed, mis on konstantsed elektrikaare tekkeks. Plaatina katalüütilisi omadusi kasutatakse väävel- ja lämmastikhappe tootmisel. Formaliini valmistamisel kasutatakse Argentumi keemilisi omadusi. Nafta rafineerimistööstust on raske ette kujutada ilma kullata.
Tugevamaid metalle kasutatakse agressiivsemate tingimustega kokkupuutuvate osade sulatamiseks. Näiteks kui tegemist on tööga kõrgete temperatuuride, agressiivsete keemiliste reaktsioonide, elektri ja muuga.
Nende metallide pihusid kasutatakse ka teiste katmiseks. See aitab vabaneda korrosioonist, annab väärismetallidele omased kaitseomadused.
Hinnakujundus
Väärismetallide hinna määravad ette paljud protsessid, sealhulgas tehnilised, fundamentaalsed ja spekulatiivsed. Kõige olulisem tegur on aga pakkumine ja nõudlus. Just sellest tegurist lähtutakse ehete hindade kujunemisest. Ostjad tekitavad nõudlust. Nad kasutavad metalle erinevates tööstusharudes – meditsiinis, masinaehituses, raadiotehnikas, ehete valmistamisel. Samuti määrab väärismetallist esemete olemasolu sageli inimese kuuluvuse teatud staatusesse. Kõige populaarsem on teiste seas kuld. See on tingitud ka sellest, et igal osariigil on oma kullavaru ning selle mastaap määrab osaliselt riigi kaalu maailmaareenil.
Vene Föderatsiooni keskpanga andmetel on ühe grammi kulla maksumus 2686,17 rubla, hõbe - 31,78 rubla / gramm, plaatina - 1775,04 rubla / gramm, pallaadium - 2179,99 rubla / gramm.
Umbes neli aastatuhandet eKr tehti Sumeri linnas uus avastus: kui teatud tüüpi kive pikka aega kõrgel temperatuuril sulatada, hakkab neist välja voolama puhast metalli! Vasest sai esimene metall, mida inimene õppis sulatama.
Kuid kahjuks pole täpselt teada, kuidas vask avastati. Võib arvata, et see avastati juhuslikult. Tõenäoliselt tahtis pottsepp keraamikale mustrit lisada ja hakkas sulatama mitmevärvilist kivi, mis osutus vasemaagiks. Peagi sai selgeks, et tugeval kuumutamisel voolab maagist välja vedel vask. Alguses ei saanud inimesed aru, mis see on ja mida selle metalliga teha saab. Selgus, et vedelale vasele saab anda soovitud kuju ja kui see taheneb, siis see nii ka jääb.
Paar aastat pärast avamist loodi vasesulatusahjud ja leiutati valuprotsess.
Meistrimehed valisid keraamilise anuma jaoks ette kuju, millesse valati vedel vask. Kui vask tahkus, võttis see anuma sisemise kesta kuju.
Pärast vase sulatusvalu meetodi avastamist loodi tootmisliin, mis koosnes mitmest järjestikusest protsessist. Kuna vaske leidub selle looduslikul kujul harva, pidid inimesed õppima vasemaagi kaevandamist.
Kaevandustest vasemaagi saamiseks tuli see jagada eraldi tükkideks. Ja selleks on lihunikud välja töötanud ka spetsiaalse tehnoloogia. Hiigelsuurtel kiviplokkidel süüdati lõkked, mõne aja pärast valati lõke külma veega, mille tagajärjel kivi pragunes. Tekkinud pragusse löödi kiilud. Kui kiilud olid juba kivis, valati ka need veega üle. Nii tehti kiilud puidust, need paisusid ja kivi läks lõhki.
Saadud maak sulatati. Selgus, et need varem eksisteerinud saviahjud olid selle protsessi jaoks väikese võimsusega. Seetõttu õppisid kohalikud käsitöölised pärast paljusid katseid Sumeris valmistama spetsiaalseid kõrgahjusid. Neid ahjusid köeti kivisöega ja neil oli kõrge küte.
Räägime teile, mis on puhumine. Nii varustasid valukoja töötajad esmalt spetsiaalsete puhumistorude kaudu ahju õhku, pumbates need õhku oma kopsudega. Ülesanne muutus lihtsamaks 3. aastatuhandeks eKr, kui käsitöölised hakkasid kasutama loomanahkadest karusnahku. Puhumiseks õmmeldi karusnahad nagu akordionil.
Seejärel valati sula vask vormidesse, millest valmistati teatud tooteid.
Valuprotsessi tagasid mitte ainult spetsiaalsed kõrge kuumusega ahjud, vaid ka sulatuspaagid - tiiglid. Neil oli vaja ka vorme, kuhu valati sulametalli.
Vormid olid valmistatud savist või kivist ning need koosnesid mitmest osast. Need ühendati enne sulavase valamist ja lahutati pärast jahutamist, kui oli vaja valmis valu vabastada.
Sumeri käsitöölised - metallurgid kasutasid metallitoorikute töötlemiseks erinevaid meetodeid: nii kuum- kui ka külmsepistamist, aga ka külmtöötlemist tööriistadega. Meistrid graveerisid vasest tooteid ja kaunistasid neid juhenditega – nii tekkisid kunstilised võtted.
Vase sulatamine ja saadud vase hilisem töötlemine nõudis erinevate käsitööliste osalemist protsessi erinevates etappides. Mõned neist tegelesid maagi arendamisega, teised sulatasid kivimit ja teised valdasid valamist või sepistamist. Lisaks asusid vasemaagi leiukohad sageli vajalikest kohtadest kaugel, nii et tööd leidus spetsiaalsetele kandjatele.
Nii arendas tehniline progress riigisiseseid majandussuhteid. Ja vastupidi, majandussuhted stimuleerisid tehnilist progressi.
Nagu teate, oli peamine materjal, millest ürginimesed tööriistu valmistasid, kivi. Pole ime, et sadu tuhandeid aastaid, mis kulus inimese maa peale ilmumise ja esimeste tsivilisatsioonide tekkimise vahel, nimetatakse kiviajaks. Kuid 5-6 aastatuhandel eKr. e. inimesed avastasid metalli.
Tõenäoliselt kohtles inimene alguses metalli samamoodi nagu kivi. Ta leidis näiteks vasetükke ja proovis neid töödelda samamoodi nagu kivi ehk polsterdades, lihvides, helbeid välja pigistades jne. Aga väga kiiresti sai selgeks kivi ja vase erinevus. Võib-olla isegi otsustasid inimesed alguses, et metallitükkidest pole kasu, eriti kuna vask oli piisavalt pehme ja sellest valmistatud tööriistad läksid kiiresti üles. Kes leiutas vase sulatamise? Nüüd ei saa me sellele küsimusele kunagi vastust teada. Tõenäoliselt juhtus kõik juhuslikult. Ärritatud mees viskas tulle kivikese, mis talle kirve või nooleotsa tegemiseks sobimatu tundus, ja märkas siis üllatusega, et kivike levis läikivaks lompiks ja pärast tule ära põlemist külmus. Siis tuli vaid veidi mõelda – ja sulamise idee avastati. Kaasaegse Serbia territooriumilt leiti vaskkirves, mis loodi 5500 aastat enne Kristuse sündi.
Tõsi, vask jäi paljude omaduste poolest muidugi alla isegi kivile. Nagu eespool mainitud, on vask liiga pehme metall. Selle peamine eelis oli sulavus, mis võimaldas vasest valmistada mitmesuguseid esemeid, kuid tugevuse ja teravuse osas jättis see soovida. Muidugi pidi enne näiteks Zlatousti terase avastamist (artikkel "Vene Bulat Zlatoustist") mööduma veel mitu aastatuhandet. Lõppkokkuvõttes loodi tehnoloogiad järk-järgult, alguses - kõhklevate, arglike sammudega, katsete ja lugematute vigadega. Vask asendati peagi pronksiga, vase ja tina sulamiga. Tõsi, tina, erinevalt vasest, ei leidu kõikjal. Pole asjata, et antiikajal kutsuti Suurbritanniat "tinasaarteks" – paljud seal varustatud rahvad kauplevad tinaga ekspeditsioone.
Vask ja pronks said Vana-Kreeka tsivilisatsiooni aluseks. Iliasest ja Odüsseiast loeme pidevalt, et kreeklased ja troojalased olid riietatud vasest ja pronksrüüsse ning kasutasid pronksrelvi. Jah, iidsetel aegadel teenis metallurgia suures osas sõjaväge. Tihti künditi maad vanaviisi, puuadraga ja näiteks vihmaveerennid võisid olla puidust või savist, aga võitlejad läksid lahinguväljale tugevas metallrüüdis. Pronksil kui relvamaterjalil oli aga üks tõsine puudus: see oli liiga raske. Seetõttu õppis inimene aja jooksul terast sulatama ja töötlema.
Raud tunti Maal juba pronksiajal. Madalatel temperatuuridel töötlemisel saadud toorraud oli aga liiga pehme. Meteoriidiraud oli populaarsem, kuid seda oli väga harva, seda võis leida ainult juhuslikult. Meteoriidist rauast relvad olid aga kallid ja väga prestiižsed omada. Egiptlased nimetasid taevast alla kukkunud meteoriitidest sepistatud pistodad taevasteks.
Arvatakse, et raua töötlemine oli Lähis-Idas elanud hetiitide seas laialt levinud. Need on umbes 1200 eKr. e. õppinud sulatama ehtsat terast. Mõnda aega muutusid Lähis-Ida võimud uskumatult võimsaks, hetiidid esitasid väljakutse Roomale endale ning piiblis mainitud vilistidele kuulusid tänapäevasel Araabia poolsaarel tohutud territooriumid. Kuid peagi muutus nende tehnoloogiline eelis olematuks, sest terasevalmistamise tehnoloogiat, nagu selgus, polnudki nii raske laenata. Peamine probleem oli sepikodade loomine, milles oli võimalik saavutada temperatuur, mille juures raud muutub teraseks. Kui ümberkaudsed rahvad õppisid selliseid sulatusahjusid ehitama, algas terase tootmine sõna otseses mõttes kogu Euroopas. Muidugi sõltus palju toorainest. Inimesed on ju alles suhteliselt hiljuti õppinud toorainet rikastama lisaainetega, mis annavad terasele uusi omadusi. Näiteks roomlased irvitasid kelde, sest paljudel keldi hõimudel oli nii kehv teras, et nende mõõgad kõverdusid lahingus ja sõdalased pidid tera sirgu ajama tagasi jooksma tagumisse ritta. Roomlased aga imetlesid Indiast pärit soomukimeistrite tooteid. Ja mõnede keldi hõimude seas ei jäänud teras kuulsale Damaskusele alla. (Artikkel "Damaskuse teras: müüdid ja tegelikkus")
Kuid igal juhul astus inimkond rauaaega ja seda ei saanud enam peatada. Isegi kahekümnendal sajandil toimunud plasti laialdane levik ei suutnud metalli enamikust inimtegevuse valdkondadest välja tõrjuda.
Vaske võib õigustatult nimetada inimkonna esimeseks metalliks, sest inimesed hakkasid seda kasutama rohkem kui 10 000 aastat tagasi - kiviajal. Sajandite jooksul on inimesed õppinud metalli õigesti käsitsema, töötades seda mitmel erineval viisil – haamrite, kuumutamise, valamise või teiste metallidega, nagu plii, hõbe, tsink või tina, legeerides (segades). Avastus, et vask ja tsink sobivad hästi, tähistas terve ajastu algust, mille nimi on: pronksiaeg.
Vasega on töötanud kõik suured kultuurid ja rahvad: Rhodose koloss ehitati vasest ja vanad egiptlased kasutasid oma akveduktide ehitamiseks vaske. Esimesena nimetasid seda metalli roomlased: nad kutsusid vaske "aes cyprium" (Küproselt pärit maak). Hiljem nimetati seda lühidalt "cuprum". Sellest sõnast moodustati vase nimetused paljudes Euroopa keeltes (vask, Kupfer. Cuivre).
Looduses leidub vaske nii loodusliku metallina kui ka mineraalides. Seda toorainet leidub kõigil kontinentidel ja selle varude vähenemist veel oodata ei ole, sest vaske ei tarbita, vaid ainult kasutatakse, mille tagab selle metalli taaskasutus. See säästab vaske loodusvarades ja sobib ideaalselt mineraalide käitlemisega.
Märkimisväärseimad vasemaardlad asuvad täna Tšiilis ja USA-s, kuhu on koondunud umbes 20 protsenti maailma teadaolevatest varudest. Teised olulised kaevanduspiirkonnad on Aafrika, Austraalia, Hiina, Kanada, Indoneesia, Lõuna-Ameerika, Venemaa ja Poola. Euroopas leidub ka väikseid vasemaardlaid. Kahjuks on paljud neist end juba ammendanud.
Maa vasevarusid jätkub väga pikaks ajaks, sest vaatamata vasemaagi tootmise iga-aastasele kasvule teadaolevad maardlad mitte ei vähene, vaid isegi kasvavad. Selle põhjuseks on selle metalli üha uute leiukohtade avastamine. Lisaks toovad pidevalt arenevad arendus- ja kaevandusprotsessid ning tehnikad kaasa kasutatavate toorainevarude suurenemist.
Uuringud kinnitavad, et teadaolevad maailma varud kasvasid 90 miljonilt tonnilt (1950) 280 miljoni tonnini (1970) ja 1998. aastaks olid need jõudnud 340 miljoni tonnini. Viimaste hinnangute kohaselt ulatuvad maailma vasevarud enam kui 2,3 miljardi tonnini.
Vasemaaki kaevandatakse nii avatud kaevandustes kui ka kaevandustes. Enne vasemaagi tegelikku metallurgilist ümberjaotamist viiakse läbi "tühjade" kaasnevate kivimite eraldamine, mille tulemusena saadakse pärast flotatsiooni (flotatsioonikontsentratsioon) maagi kontsentraat vasesisaldusega vahemikus 20-30 protsenti. Vasekontsentraate töödeldakse eranditult pürometallurgilisel meetodil ja oksiidvasemaagid (vasemaagid ca 15-20%) hüdrometallurgilisel meetodil, mille tulemusena toimub rafineerimine (puhastamine), mille käigus eemaldatakse ülejäänud lisandid.
Elektrolüüs on tänapäeval kõige eelistatum tehnoloogia.
Kas teadsite, et vaske kui looduslikku on piiratud kogus ja seetõttu väärtuslikku toorainet ei kulutata, vaid kasutatakse mitmel kujul ja pärast kasutamist taaskasutusse?
Sellepärast tähistasid isegi iidsed egiptlased vaske nn sümboliga "ankh", mis tähendab "igavest elu" - see on tõepoolest kõige sobivam nimi. Sest seda metalli saab selle avastamisest alates ilma piiranguteta kasutada. Seetõttu on vaevalt kahtlust, et kusagil Maal kasutatakse endiselt aktiivselt vaske, mida omal ajal kaevandati Vana-Egiptuses.
Selle põhjuseks on probleemideta ümbersulatusvõime. See teebki võimalikuks vase lõpmatult sageli regenereerimise.
Rohkem kui 80% kunagi kaevandatud vasest on ringluses ka praegu.
Esimesed metallid, mida inimesed käsitsema õppisid, olid vask ja kuld. Selle põhjuseks oli asjaolu, et nii vaske kui ka kulda leidub looduses mitte ainult maakides, vaid ka puhtal kujul. Inimesed leidsid terveid kullatükke ja vasetükke ning andsid neile soovitud kuju haamriga. Pealegi polnud neid metalle vaja isegi sulatada. Ja kuigi me ei tea siiani täpselt, millal inimesed metalle kasutama õppisid, võivad teadlased kinnitada, et inimene kasutas esimest korda vaske umbes viiendal aastatuhandel ja kulda hiljemalt neljandal aastatuhandel eKr.
Umbes kolmandal aastatuhandel eKr avastasid inimesed mõned metallide kõige olulisemad omadused. Inimene oli selleks ajaks juba hõbeda ja pliiga tuttavaks saanud, kuid kõige sagedamini kasutas ta siiski vaske, peamiselt selle tugevuse tõttu ja võib-olla ka seetõttu, et vaske leidus ohtralt.
Olles alustanud tööd metallidega, õpiti neile vajalikke kujundeid andma ja neist nõusid, tööriistu, relvi valmistama. Kuid niipea, kui inimene metallidega tutvus, ei saanud ta jätta tähelepanu pööramata nende kasulikele omadustele. Kui metalli kuumutada, muutub see pehmemaks ja kui seda seejärel uuesti jahutada, siis jälle kõvaks. Inimene õppis metalle valama, keetma ja sulatama. Lisaks õppisid inimesed maakidest metalle ekstraheerima, sest neid leidub looduses palju rohkem kui tükikesi.
Hiljem avastas inimene tina ning olles õppinud vaske ja tina segama ja sulatama, hakkas ta valmistama pronksi. Aastatel 3500–1200 eKr sai pronksist peamine materjal, millest valmistati relvi ja tööriistu. Seda inimajaloo perioodi nimetatakse pronksiajaks.
Meie Maale langenud meteoriitide leidmisel õppisid inimesed rauda tundma – ja ammu enne seda, kui nad õppisid, kuidas seda Maa maakidest hankida. Umbes aastal 1200 eKr astus sellest tõkkest üle ka inimene – ta õppis rauda sulatama. See oskus levis kiiresti kogu maailmas. Raud on asendanud vase peaaegu kõigis valdkondades. See oli järgmise, rauaaja algus. Muide, Rooma impeeriumi ajal teadsid inimesed kulda, vaske, hõbedat, tina, rauda, pliid ja elavhõbedat.
Millal sa esimest korda metalli kasutama hakkasid?
Umbes 6000 aastat tagasi elas inimene kiviajal. Seda nimetati seetõttu, et enamik töö- ja jahitööriistu valmistati kivist. Inimene pole veel õppinud neid metallist valmistama.
Tõenäoliselt olid esimesed metallid, mida inimesed hakkasid kasutama, vask ja kuld. Põhjus on selles, et need metallid eksisteerisid looduses nii puhtal kujul kui ka maagi koostises. Inimene leidis vase- ja kullatükke ning suutis neile ilma sulata erineva kuju anda. Me ei saa kindlalt öelda, millal inimesed need metallid avastasid, kuid on teada, et vaske hakati kasutama viiendal aastatuhandel eKr. Vahetult enne neljanda aastatuhande algust eKr hakati kulda kasutama.
Kolmandaks aastatuhandeks eKr oli inimene metalliga töötamisest juba palju õppinud.
Selleks ajaks leiti ka hõbedat ja pliid, kuid sellegipoolest oli enamasti vask oma tugevuse ja levimuse tõttu kõige sagedamini kasutatav metall.
Algul õppis inimene metallist sepistama talle kasulikke asju - nõusid, tööriistu ja relvi. Metalli sepistamise käigus avastas ta kõvenemise, sulatamise, valamise ja sulatamise protsessi. Ta õppis ka, kuidas saada maagist vaske, mis oli rohkem kui tükid. Hiljem avastas inimene tina ja õppis seda segama vasega – saadi kõvem pronks. Umbes 3500–1200 eKr oli pronks tööriistade ja relvade valmistamisel kõige olulisem materjal. Seda perioodi nimetatakse pronksiajaks.
Inimene sai raua olemasolust teada, leides meteoriite ammu enne seda, kui ta avastas, kuidas seda maagist sulatada. Aastaks 1200 eKr oli inimene õppinud rauda töötlema ja tema oskused anti edasi põlvest põlve. Raud on suures osas asendanud pronksi. See oli rauaaja algus.
Rooma impeeriumi tekkimise ajaks oli inimestele teada seitse metalli: kuld, vask, hõbe, plii, tina, raud ja elavhõbe.
Millal ilmusid esimesed saed?
Ajaloolased omistavad sae välimuse aga pronksiajale, mil inimesed õppisid metallitöötlemist. Võib-olla on see nii. Põhiküsimuseks oli laevade ehitamine. Kõik esimesed laevad olid puidust. Laeva ehitamiseks on vaja planke. Ja ainult lauad. Ümmargustest tüvedest laeva ehitada on võimatu. Kirvega ei saa pagasiruumist lauda välja lõigata ja kui seda tehakse, on see väga töömahukas protsess. Kuid nagu me teame, olid laevad Vana-Kreekas väga levinud. Nendest, nende laevastikust, sai kogu Vahemere Vana-Kreeka koloniseerimise alus. Kreeklased ehitasid palju laevu, mis tähendab, et vaja oli palju planke. Seetõttu olid siis saed. Vana-Kreekas kasutati rauast ja terasest tööriistu juba täielikult. Kuna seal olid mõõgad ja kirved, siis oleks võinud olla ka saed.
Küsimus on selles, mida? Tõenäoliselt oli tegemist rauasae tüüpi saagidega, see tähendab lihtsalt pikkade sakiliste nugadega. Ja nende arendamise võimalusena - kahe käega saed mahuliste tüvede lõikamiseks. Kuidas vanad saeveskid välja nägid, saab näha vanadelt joonistelt või ajaloofilmidest. Üks mees peal, üks all, palk keskel ja nad nägid seda. Protsess on töömahukas ja monotoonne. Loomulikult on iga monotoonset protsessi lihtsam automatiseerida ja nii tekkisid ka esimesed mehaanilised saeveskid, mida ajendas vee jõud. Siis ilmselgelt auru jõul.
Kuid kõige huvitavam asi selles äris on ketassae või ketassae välimus. Saagimisel on ketassae leiutamine sama oluline kui ratta leiutamine! Samuti pole täpset teavet selle kohta, millal ja kus ketassaag esmakordselt ilmus. Siiski võib oletada, et see oli keskaeg, keskaeg või hiliskeskaeg, mil toimus kõikvõimalike mehaaniliste leiutiste tõeline plahvatus. Kuni olid käsi-lintsaed.
Järgmine samm "saagimise" äri arendamisel oli metallide töötlemine saagide abil. Seda soodustas ülitugevate metallide ja sulamite ilmumine, samuti teemantlõikurite ja abrasiivide kinnitamise tehnoloogia saagide lõikepindadele. Selliseid saage on kasutatud juba pikka aega rööbaste lõikamiseks, muude massiivsete metallmahtude lõikamiseks. Neid protsesse teevad ka suured masinad.
Kuidas inimesed metalle töötlesid?
Esimesed metallid, mida inimesed õppisid kaevandama ja töötlema, olid kuld, vask ja pronks. Metallitöötlemine toimus löökriistadega, nn külmpainutusmeetodil. Juustupuhumisahjusid kasutati mitut tüüpi metallide saamiseks. Detailidele õige kuju andmiseks lihvisid muistsed käsitöölised toorikut pikka aega kiviga. Pärast seda leiutati uus meetod - valamine. Puidust või kivist lõigati välja eemaldatavad ja ühes tükis vormid, seejärel valati neisse sulam, mille järel metall jahtus ja saadi valmistoode.
Figuurtoodete valmistamiseks kasutati kinnist vormi, selleks vormiti vahast toote makett, seejärel kaeti see saviga ja asetati ahju, kus vaha sulas ning savi kordas täpset mudelit. . Tühjusesse valati metall, pärast täielikku jahutamist vorm purunes ja käsitöölised said keerulise kujuga toote.
Aja jooksul hakati mõistma uusi metalliga töötamise viise, nagu kõvajoodisega jootmine ja keevitamine, sepistamine ja valamine.
Tänapäeval on ilmunud uued tehnoloogiad, mis võimaldavad metalli palju kiiremini töödelda. Mehaaniline töötlemine toimub treipinkidel, mis võimaldab teil saada suure täpsusega valmistoote.
Treimine on kõige populaarsem viis. Seda toodetakse spetsiaalsetel metallilõikamismasinatel, mis on konfigureeritud tööd tegema teatud tüüpi metallist. Treipinke, automaat- ja poolautomaatrežiimis, kasutatakse pöörleva kehakujuga toodete masstootmiseks.
Metallitöötlemisel kasutatakse ka arvjuhtimisega tööpinke. Need masinad on täisautomaatsed ning operaatori põhieesmärk on töö juhtimine, seadmete reguleerimine, tooriku seadistamine ja valmistoote eemaldamine.
Freesimine on mehaaniline protsess metallide töötlemiseks universaalsetel freespinkidel, mis eeldab kogenud spetsialisti, kellel on põhjalikud teadmised metalliteadusest ja metallitöötlemismeetoditest.
Kvaliteetsete freestööde tegemiseks on oluline kasutada ülitäpseid seadmeid. Jahvatusaste on otseselt seotud efektiivsuse ja tootlikkusega. Seetõttu on ebatäpsused ja vead selles küsimuses lihtsalt vastuvõetamatud.
Allikad: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su