Лекция на тему "человек открывает мир металла". История металлургии Какой металл стали использовать раньше других

Зарождение металлургии. Огромное значение для развития производительных сил материальной культуры человечества имело освоение и распространение металлургии. С самородным металлом (медь, золото, метеоритное железо, свинец) люди были, судя по археологическим находкам, знакомы в каменном веке. Самородки использовались как украшения, амулеты и т. п. В глубокой древности были открыты способы холодной ковки металлов, но самородки встречались редко, и это не могло иметь хозяйственного значения. Искусство выплавки металла было открыто, скорее всего, случайно. Куски руды, попавшие в костер или в печь при керамическом производстве, могли натолкнуть на мысль о металлургии.

Начало обработки металлов зародилось в местностях, где имелись выходы на поверхность рудных пород. Но где и когда это произошло не известно. Существует предположение, что родиной металлургии была область от Закавказья до Малой Азии, хотя месторождения меди есть в Карпатах, на Балканах, Кавказе, Алтае и Тянь-Шане и Урале. Что касается времени возникновения металлургического производства, то с каждой новой археологической находкой его приходится удревнять. К VIII тыс. до н. э. (то есть когда в большей части обитаемых земель еще бытовали мезолитические культуры) относятся слои памятника Чайеню-Тепези в Анатолии (Турция), где были найдены медные и бронзовые бусы, четырехгранное шило и проволочные булавки. В VII тыс. до н. э. металл добывали и обрабатывали обитатели поселений Чатал-Гуюк (Турция). В слоях поселения Ярым-Тепе I в Синджарской долине (Ирак), датируемых VI тыс. до н. э., найдены медные украшения и шлаки от выплавки металлов.

Самородная медь очень редка и поэтому, когда ее стало не хватать, люди начали ее добычу с помощью огня. Участок, на котором находилась руда, нагревался кострами, после чего поливался водой; руда растрескивалась и затем добывалась с помощью костяных копалок, а большие куски откалывались каменными топорами. Ударами руда отделялась от вмещающих ее пустых пород. Сырье транспортировалось в медеплавильные центры. Здесь выплавляли металл самыми примитивными способами: руду складывали в кучу, обкладывали дровами и поджигали. Таким образом, химический состав и свойства готового металла зависели от состава руды, примесей и их количества, а также от температурного режима плавки.

Надо отметить, что руда могла иметь разные примеси, вследствие которых выплавлялась не чистая медь, а некоторые сорта бронзы. Традиционно считается, что человек научился делать сплавы меди с примесями (лигатурой), чаще всего мышьяка, сурьмы и свинца. Позже (примерно в III тыс. до н. э.) человек создал «классическую» бронзу – с добавкой олова. Можно выделить четыре основных этапа в развитии медной металлургии: холодная (затем и горячая) ковка, литье самородной меди, выплавка меди из руды (это начало собственно металлургии), бронзовые сплавы на медной основе.

Несмотря на преимущества меди и особенно бронзы, металл не только не вытеснил камень, кость и дерево при производстве орудий труда, но оставался до бронзового века довольно редким и дорогим материалом. Можно добавить, что долгое время медные изделия были в основном мелкими – иглы, шилья, украшения, ножи, причем медные орудия повторяли форму каменных. К концу энеолита начинают производить массивные медные изделия сначала методом ковки, позднее литьем. Следующий период называется бронзовым веком и его хронологические рамки для каждой территории определяются отдельно.

При литье на изделие затрачивается меньшее количество металла, формы орудий становятся изящнее. Отливаются топоры, молоты, иглы, шилья, долота, пробойники, украшения. Для отливки требуется температура более 1000 градусов. Ко III–II тыс. до н. э. металлургическое производство несколько усовершенствовалось. Выплавка бронзы стала производиться в печах, на угле, что улучшило восстановительный процесс. Совершенствовалось литье, в том числе по восковой модели, улучшились приемы ковки, чеканки и закалке бронзы.

Но переход к оловянистой «классической» бронзе вызвал определенные трудности, связанные с добыванием олова, которое встречает довольно редко. Его месторождения находятся далеко от древних металлургических центров. Для преодоления этих трудностей потребовалось расширение торговых связей, транспортных средств и т. п., что, в свою очередь, приводило к дальнейшему развитию производительных сил.

Наряду с медью и бронзой человек знал и использовал другие металлы: свинец, золото, серебро. Но область применения свинца в то время была ограниченной. Драгоценные металлы вследствие их высокой стоимости употреблялись только для украшений, древние мастера достигли в их обработке высокого совершенства. Они умели изготавливать литые вещи, украшать их чеканкой, покрывать поверхности изделий из более дешевых материалов тончайшими золотыми листочками. Знали они и сплав золота и серебра – электр, который был довольно широко распространен (встречается такой сплав и в природе).

Бронза принесла новый уклад жизни. Новые орудия и оружие, освоение новых ранее непригодных земель, усиление подвижности населения, расширение обмена, особенно, металлом сопровождалось усложнением социальной структуры общества, расширением неравенства, увеличением количества военных конфликтов, зарождением рабства. Территории, находившиеся вблизи месторождений меди, опережали в своем развитии остальные области. И только появление железа ускорило прогресс, и новый металл стал с I тыс. до н. э. основным материалом для изготовления орудий труда и вооружения, вытеснив, наконец, камень, кость, медь и бронзу.

Знакомство человека с железом произошло задолго до этого. Не говоря уже о метеоритном железе (возможно и о самородном), которое умели выплавлять в III, а может быть, и в IV тыс. до н. э. Но оно встречается еще реже меди, и первые железные вещи были редкими и дорогими, использовавшимися для украшений наравне с драгоценными металлами. Известны случаи инкрустации железом золотых украшений и парадной посуды. Широкое распространение железа как массового дешевого материала произошло на рубеже II и I тыс. до н. э.

Самые древние находки производства железа зафиксированы на территории Иранского Азербайджана, они датируются около 2800 гг. до н. э. Опыт плавки меди позволил человеку освоить выплавку железа, хотя для этого требуется более высокая температура. Чтобы извлечь железо из руды, древние металлурги нашли выход – восстановление металла с помощью вдувания кислорода в печь во время варки железа («сыродутный способ»). Для этого использовали небольшие печи, в которых металл, можно сказать, варился, а не плавился. В процессе выплавки все посторонние примеси и пустая порода всплывает вверх (это шлак), а металл скапливается на дне печи в виде губчатой массы, насыщенной жидким шлаком (крица). Такой металл был мягким, поэтому его неоднократно проковывали. Но все равно железо оставалось мягче бронзы. Только освоение таких технологических процессов как науглероживание (цементация), закалка и отпуск, позволило железу взять вверх над бронзой.

Кроме твердости у железа был еще одно очень важное преимущество: железная руда встречается практически везде, в том числе в болотах, лесной зоне, горных районах и т. д. Бедные медью страны быстро догнали в своем развитии другие территории. На смену бронзовому веку приходит железный век.

Итого:

Освоение выплавки металлов стало крупнейшим техническим достижением человека в эпоху энеолита и бронзового века, но настоящая техническая революция произошла лишь с освоением металлургии железа в конце II тыс. до н.э. Железная руда встречается чаще, чем медная, – поэтому железо стало широко распространенным металлом. Металлургия ускорила прогресс общества, улучшение обработки земли, выделение ремесла в самостоятельное производство, развитие торговли и применение металлов в военном деле, стимулировали складывание классового общества и появление государства.

Первыми металлами, с которыми люди научились обращаться, стали медь и золото. Причиной этому послужил тот факт, что и медь, и золото встречаются в природе не только в рудах, но и в чистом виде. Люди находили целые самородки золота и куски меди и при помощи молотка придавали им нужную форму. Причем металлы эти не нужно было даже плавить. И хотя нам до сих пор неизвестно точно, когда люди научились использовать металлы, но ученые могут поручиться за то, что человек впервые применил медь примерно в пятом тысячелетии, а золото - не позже четвертого тысячелетия до нашей эры.

Приблизительно в третьем тысячелетии до нашей эры люди открыли некоторые из наиболее важных свойств металлов. К тому времени человек уже познакомился с серебром и свинцом, но чаще всего использовал по-прежнему медь, главным образом из-за прочности, да и, пожалуй, еще потому, что медь встречалась в изобилии.

Начав работать с металлами, люди научились придавать им нужные формы и делать из них посуду, инструменты, оружие. Но как только человек познакомился с металлами, он не мог не обратить внимание на их полезные свойства. Если металл нагреть, он становится мягче, а если потом вновь остудить, он снова твердеет. Человек научился лить, варить и плавить металлы. Помимо этого, люди узнали, как можно добывать металлы из руд, ведь те значительно чаще встречаются в природе, чем самородки.

Позднее человек открыл олово, а научившись смешивать, плавить медь и олово, начал делать бронзу. В период с 3500 до примерно 1200 года до нашей эры бронза стала основным материалом, из которого изготавливали оружие и орудия труда. Этот период человеческой истории называется бронзовым веком.

Находя упавшие на нашу Землю метеориты, люди узнали о железе - причем задолго до того, как они научились получать его из земных руд. Приблизительно в 1200 году до нашей эры человек перешагнул и этот барьер - научился плавить железо. Умение это быстро распространилось по всему миру. Железо заменило медь практически во всех областях. Это стало началом следующего, железного века. Кстати, во времена могущества Римской империи людям были известны золото, медь, серебро, олово, железо, свинец и ртуть.

Когда впервые начали применять металл?

Около 6000 лет назад человек жил в каменном веке. Он назван так потому, что основная часть орудий труда и охоты была сделана из камня. Человек еще не научился делать их из металла.

Вероятнее всего, первыми металлами, которые человек начал использовать, были медь и золото. Причина в том, что эти металлы в природе существовали как в чистом виде, так и в составе руды. Человек находил самородки меди и золота и мог придавать им различную форму без плавления. Мы не можем сказать точно, когда человек открыл для себя эти металлы, но известно, что медь начали использовать на рубеже пятого тысячелетия до нашей эры. Незадолго до наступления четвертого тысячелетия до нашей эры начали использовать и золото.

К третьему тысячелетию до нашей эры человек уже многому научился в работе с металлом.

К этому времени были также обнаружены серебро и свинец, но тем не менее в большинстве случаев медь была наиболее часто используемым металлом в силу своей прочности и распространенности.

Сначала человек научился выковывать из металла полезные ему вещи — посуду, инструменты и оружие. В процессе ковки металла он обнаружил процесс закаливания, плавки, литья и выплавки. Он также научился получать медь из руды, которой было больше, чем самородков. Позднее человек обнаружил олово и научился смешивать его с медью — получалась более твердая бронза. Приблизительно с 3500 по 1200 год до нашей эры бронза была самым важным материалом для изготовления инструментов и оружия. Этот период назван бронзовым веком.

Человек узнал о существовании железа, находя метеориты задолго до того, как он открыл, как выплавлять его из руды. К 1200 году до нашей эры человек научился обрабатывать железо, и его навыки передавались из поколения в поколение. Железо во многом заменило бронзу. Это было началом железного века.

Ко времени появления Римской империи человеку были известны семь металлов: золото, медь, серебро, свинец, олово, железо и ртуть.

Когда появились первые пилы?

Историки же относят появление пилы к бронзовому веку, когда люди научились обрабатывать металл. Возможно это и так. Главным вопросом, было строительство кораблей. Все первые корабли были деревянными. Чтобы построить корабль - нужны доски. И только доски. Из круглых стволов корабль построить невозможно. Топором из ствола доску не вытешешь, а если и вытешешь, то это очень трудоемкий процесс. Но, как мы знаем, корабли были сильно распространены в Древней Греции. Они, их флот, стал основой древнегреческой колонизации всего Средиземноморья. Греки строили много кораблей, значит, было нужно много досок. Стало быть, пилы тогда были. В Древней Греции уже вполне пользовались железным и стальным инструментом. Раз мечи и топоры были, стало быть, могли быть и пилы.

Вопрос - какие? Скорее всего, это были пилы типа ножовок, то есть просто длинные зазубренные ножи. И как вариант их развития - пилы двуручные, для разделки объёмных стволов. Как выглядели старинные лесопилки можно увидеть на старинных рисунках или в исторических фильмах. Один мужик сверху, один снизу, посередине бревно, а они его пилят. Процесс трудоемкий и однообразный. Естественно, любой однообразный процесс легче автоматизировать, и так появились первые механические лесопилки, приводившиеся в движение силой воды. Потом, очевидно, силой пара.

Но самое интересное в этом деле - появление циркулярной или дисковой пилы. В деле распила, изобретение циркулярной пилы это явление такое же важное по значимости, как изобретение колеса! Точных сведений о том, когда и где впервые появилась дисковая пила тоже нет. Однако можно предположить, что это средние века, средние или позднее средневековье, когда был настоящий взрыв всевозможных механических изобретений. Вплоть до того, как появились ручные ленточнопильные станки.

Следующим шагом в развитии «пильного» дела стала обработка металлов с помощью пил. Этому способствовали появление сверхпрочных металлов и сплавов, а также технологии закрепления алмазных резцов и абразивов на режущих поверхностях пил. Такими пилами уже давно пилят рельсы, режут другие массивные металлические объемы. Есть и большие станки, которые делают эти процессы.

Как люди обрабатывали металлы?

Первые металлы, которые люди научились добывать и обрабатывать, были золото медь и бронза. Металлообработка осуществлялась ударными инструментами, так называемым холодным способом гибки. Для получения многих видов металлов использовали сыродутные печи. Для того, чтобы придать деталям правильную форму, древние мастера долгим упорным трудом шлифовали камнем заготовку. После чего был придуман новый метод - литье. Разъемные и неразъемные формы вырезались из дерева или камня, затем в них заливался сплав, после чего металл остывал, получалось готовое изделие.

Для изготовления фигурных изделий, использовали закрытую форму, для этого из воска вылепливали модель изделия, затем ее покрывали глиной и помещали в печь, где воск плавился, а глина повторяла точную модель. В пустоту заливали металл, после полного остывания, форма разбивалась и мастера получали изделие сложной формы.

Со временем были постигнуты новые способы работы с металлом, такие как пайка и сварка, ковка и литье.

Сегодня, появились новые технологии, которые позволяют обрабатывать металл намного быстрее. Механообработка осуществляется на токарных станках, которая позволяет получить готовое изделие с высокой точностью.

Токарная обработка является самым популярным способом. Она производится на специальных металлорежущих станках, которые настраиваются на выполнение работ из заданного вида металла. Токарные станки, на автоматическом и полуавтоматическом режиме, используют для серийного производства изделий с вращающейся формой тела.

Для металлообработки используют также станки с числовым программным управлением. Эти станки полностью автоматизированы, и основная цель оператора состоит в контроле работы, наладки оборудования, установки заготовки и снятии готового изделия.

Фрезерные работы представляет собой механический процесс по обработке металлов на универсальных фрезерных станках, требующий наличие опытного специалиста с глубокими знаниями в области металловедения и методах обработки металлов.

Для выполнения фрезерных работ высокого качества, важно использовать высокоточное оборудование. Степень фрезеровки напрямую зависит от эффективности и производительности. Поэтому неточности и погрешности в этом деле просто недопустимы.

Источники: otvet.mail.ru, potomy.ru, esperanto-plus.ru, operator-cnc.ru, www.protochka.su

Медь можно с полным основанием назвать первым металлом человечества, потому что люди стали его использовать еще более 10.000 лет назад - в каменном веке. На протяжении столетий люди учились правильно обращаться с металлом, обрабатывая его самыми различными способами - с помощью молотков, нагреванием, литьем или путем легирования (смешивания) с другими металлами, как свинец, серебро, цинк или олово. Открытие, что медь и цинк хорошо соединяются, положило начало целой эпохе, имя которой: бронзовый век.

Все великие культуры и народы работали с медью: Колосс Родосский был построен из меди, а древние египтяне использовали медь для строительства своих водопроводов. Первыми же название этому металлу дали римляне: Они называли медь "aes cyprium" (руда с Кипра). Позднее его стали называть сокращенно "cuprum". От этого слова образовались названия меди во многих европейских языков (copper, Kupfer. cuivre).

В природе медь встречается, как самородный металл, а также в составе минералов. Сырье это находят на всех континентах и уменьшения его запасов пока что не предвидится, потому что медь не расходуется, а только используется, что обеспечивается повторной переработкой этого металла. Это экономит медь в природных ресурсах и соответствует идеальному обращению с полезными ископаемыми.

Наиболее значительные месторождения меди находятся на сегодняшний день в Чили и в США, где сконцентрированы порядка 20 процентов известных мировых запасов. Другими важными регионами добычи являются Африка, Австралия, Китай, Канада, Индонезия, Южная Америка, Россия и Польша. В Европе существуют также и мелкие месторождения меди. К сожалению, многие из них уже исчерпали себя.

Земных резервов меди хватит еще очень надолго, потому что несмотря на ежегодный рост добычи медной руды, известные месторождения не уменьшаются, а даже растут. Причина этого состоит в открытии все новых залежей этого металла. Кроме того, постоянно развивающиеся процессы и техника разработки и добычи ведут к увеличению пригодных для использования резервов сырья.

Исследования подтверждают, что известные мировые резервы увеличились с 90 миллионов тонн (1950 год) до 280 миллионов тонн (1970 год), а к 1998 году они достигли черты в 340 миллионов тонн. По последним оценкам, мировые запасы меди составляют более 2,3 миллиардов тонн.

Медная руда добывается как открытым способом, так и в шахтах. Перед собственно металлургическим переделом медной руды осуществляется отделение "пустых" сопровождающих пород, в результате чего после флотации (флотационного обогащение) получают рудный концентрат с содержанием меди в диапазоне 20 - 30 процентов. Медные концентраты перерабатываются исключительно пирометаллургическим способом, а окисные медные руды (медные руды прибл. 15-20%) гидрометаллургическим способом, что в результате заканчивается рафинированием (очисткой), в процессе которого происходит удаление оставшихся загрязнений.

На сегодняшний день наиболее предпочтительной технологией является электролиз.

А знаете ли вы, что медь, как природный, ограниченный в количестве и потому ценный сырьевой материал не расходуется, а используется в различных формах и после использования может использоваться повторно?

Именно поэтому еще древние египтяне обозначали медь так называемым символом "анкх", означающим "вечную жизнь" - действительно, наиболее подходящее название. Потому что этот металл, со времен его открытия, может использоваться без всяких ограничений. Поэтому навряд ли возникают сомнения в том, что где-то на Земле все еще активно используется медь, которую, в свое время, добыли еще в Древнем Египте.

Причина этого заключается в не представляющей проблем способности к переплавке. Именно это обеспечивает возможность неограниченно частую регенерацию меди.

Более 80% когда-либо добытой меди в настоящее время все еще находятся в обороте.

Если учесть некоторые погрешности и оговорки, вроде ошибки в 1000 раз по общемировой добыче золота, то рассмотренные вопросы достойны всяческого внимания.

Главный из них - каким образом историки могут объяснить одновременное овладение искусством выплавки металла в самых разных уголках планеты? Ведь здесь докладчица права: металл в виде руды никак особого внимания привлечь не может. Но даже в противном случае температура в сердце костра достигает лишь 700°, тогда как для выплавки металла необходима тысяча градусов.

Здесь речь не идёт о свинце или олове. Нас же уверяют в существовании бронзового (медь) и железных веков!

Медь и золото плавятся при температуре свыше 1000°, а железу надо в полтора раза больше тепла. Так каким образом люди разом научились и печи делать, и с окислением металла при плавке работать?

Вопросы, вопросы... А вразумительных ответов на эти загадки пока нет.

Оценка информации

Записи на схожие темы

...): Вышний (Вышень), Сварог (кто создал или «сварганил» мир),...имел репутацию выдающегося ученого человека , он смог побеседовать с...страшным оружием. Народ, умевший выплавлять металлы (бронзу, железо) и...изобрели морские корабли и научились с помощью ветра и...

Цивилизация появилась в нем! Египтяне научились выплавлять медь и шагнули в бронзовый... купить столько оружия? Бронза была металлом чертовски дорогим, а Греция - нищей... с мелкими сварами. Образованный человек : А кто тогда построил Змиевы валы? Многие...

2016 год годом экологии. Кто съедает кислород? За...лет на Земле были выплавлены человеком металлов научиться ...

2016 год годом экологии.Кто съедает кислород?За...лет на Земле были выплавлены миллиарды тонн железа (только... кислород технические средства, созданные человеком . Автомобиль, проехавший 500 км... металлов . Землянам придётся запретить вражду и войны и научиться ...

Быстрый поиск по тексту

Категории металлов

К драгоценным или благородным металлам относится ряд веществ, которые обладают повышенной износостойкостью, не подвержены влиянию коррозии и окисления. Кроме того, их драгоценность обуславливается редкостью. Всего насчитывается 8 видов и выделяют:

• . Пластичное, не подвергается коррозии, ρ (плотность) = 19320 кг/м3, t плавления – 1064 Сᵒ.
• . Обладает тягучестью и ковкостью, обладает высокой отражающей способностью, электрической проводимостью, ρ = 10500 кг/ м3, t плавления – 961,9 Сᵒ.
• . Тягучий, тугоплавкий, ковкий элемент, ρ = 21450 кг/ м3, t плавления – 1772 Сᵒ.
• . Обладает мягкостью и ковкостью, имеет серебристо-белый цвет, наиболее легкий, плавкий, пластичный элемент, не поддается коррозии, ρ =12020 кг/ м3, t плавления – 1552 Сᵒ
• . Твердость и тугоплавкость выше среднего, отличается своей хрупкостью, не поддается воздействию щелочей, кислот и их смесей, ρ = 22420 кг/ м3, t плавления – 2450 Сᵒ
• . Внешне схож с платиной, однако, имеет большую твердость, хрупкость и тугоплавкость, ρ = 12370 кг/ м3, t плавления – 2950 Сᵒ.
• Родий. Твердость выше среднего, тугоплавкий, хрупкий, имеет высокую отражательную способность, не подвергается воздействию кислот, ρ = 12420 кг/ см3, t плавления – 1960 Сᵒ
• Осмий. Тяжелый, имеет повышенную тугоплавкость, твердость выше среднего, хрупкий, не поддается воздействию кислот, ρ = 22480 кг/ м3, t плавления – 3047 Сᵒ.

Схожие по своему химическому строению и по цвету(серебристо-белый) элементы. Насчитывается 17 видов этих металлов. Они были обнаружены в 1794 году в Финляндии, химиком Юханом Гадолином. К 1907 году этих элементов стало уже 14. Современное же название «редкоземельный» было присвоено данной группе к концу 18 века. Долгое время ученые предполагали, что элементы, относящиеся к этой группе, редко встречаются. Известны такие редкоземельные металлы:

• Тулий;

Что касается химических свойств, то металлы образуют тугоплавкие и не растворимые в воде оксиды.

Первое освоение металлов

IV тысячелетие до нашей эры принесло человечеству судьбоносные изменения. Наиболее важным процессом стало освоение металлов. В это время человек обнаруживает такие металлы как медь, золото, серебро, свинец и олово. Наиболее быстро была освоена медь.

Изначально металл добывался из руды методом обжига на открытом огне. Эта техника была освоена примерно в VI-V тысячелетии до нашей эры на территории Индии, Египта и Западной Азии. Наиболее широко медь применялась для изготовления орудий труда и оружия. Придя на смену каменным орудиям, медь значительно облегчила труд человека. Изготавливали предметы труда при помощи глиняных форм и расплавленной меди, ее заливали в формы и ждали пока она остынет.

Кроме того, освоение меди дало новый виток в развитии общественного строя. Это положило начало расслоению общества по благосостоянию. Медь стала признаком богатства и благополучия.

К V тысячелетию человек знакомится с драгоценными металлами, а именно с серебром и золотом. Ученые предполагают, что первым был медно серебряный сплав, он назывался биллон.

Изделия из данных металлов являются находками древних захоронений. В древние времена эти элементы добывали в Египте, Испании, Нубии, на Кавказе. В России также происходила добыча, во II-III тысячелетии до нашей эры. Если металлы добывались из россыпей, то их промывали песком на подстриженных шкурах животных. Чтобы добыть металл из руды, ее нагревали, она трескалась, затем ее дробили, истирали и промывали.

В Средневековье добывалось по большей части серебро. Большая часть добычи производилась в Южной Америке (Перу, Чили, Новая Гранада), Боливии, Бразилии.
В начале ХVI века жители Испании обнаружили платину, которая очень напоминала серебро и поэтому его уменьшительно-ласкательной версией испанского слова «plata» – «platina», что в переводе значит – маленькое серебро или серебришко. С научной точки зрения платина рассмотрена в 1741 году Уильямом Уотсоном.

1803 год – открытие палладия и родия. В 1804 – иридия и осмия. Еще через четыре года открыт вестий, в последствии переименованный в рутений.

Что касается редкоземельных металлов, то до 60-х годов ХХ века они не были интересны в научных сообществах. Однако, именно в это время возникает технология выделения чистых металлов. Тогда же выяснились мощные магнитные свойства этих металлов. Со временем стало возможным выращивание монокристаллов этих металлов. Сегодня редкоземельные металлы позволяют производить множество предметов быта, без которых человек не представляет свое существование, например, энергосберегающие лампы. А также военную и автомобильную технику.

Современная добыча драгоценных металлов

В современное время наиболее ценным металлом считается золото. Именно его добыче уделяется наибольшее количество ресурсов. Первые «золотые жилы» были освоены на территории Африки, Азии и Америки.

Сегодня золото добывается в Южной Америке, Австралии и Китае. Россия является одной из наиболее масштабных золотодобывающих стран и занимает четвертое место в мире. Добыча ведется 16 компаниями в Магадане, Амурской области, Хабаровской области, в Красноярском крае, в Иркутской области и на Чукотке.

Методы добычи

До тех пор, пока не была придумана современная технология добычи драгоценных металлов, они добывались вручную. И сказать, что это крайне трудоемкий процесс, значит, ничего не сказать.

Итак, современные процессы золотодобычи:

• Просеивание. Такой вид добычи золота был популярен во времена «золотой лихорадки» в Америке. Этот метод требовал больших усилий, терпения и навыков. Основными инструментами были сита, ведра с решетками на дне или мешки. Для того, чтобы найти хоть каплю золота человек заходил в реку по пояс, зачерпывал воду и выливал ее на сито и в ведро с решетчатым дном. Таким образом, на его поверхности оставались крупные камни и золотые частицы. При этом сито или решетчатое дно нужно было постоянно удерживать на поверхности, чтобы вымыть ненужные камни, песок и воду и оставить лишь частицы драгоценного металла. Сегодня данный метод редко используется.
• Добыча из золотоносной руды. Это также ручной способ добычи. Здесь инструментами служили лопата, молоток для раздробления руды и кирка. Данный способ предполагает лазанье по горам, рытье грунта, траншей и шахт. Такая добыча велась преимущественно на территории России.
• Промышленный метод. Благодаря развитию науки и открытию определенных химических соединений, скорость добычи значительно увеличилась, а также стала применяться мелкая и крупная техника. Этот процесс ведется автоматически и практически не требует человеческого внедрения.

Промышленная добыча в свою очередь делится на:

1. Альмагальмирование. Смысл данного метода заключается во взаимодействии ртути и золота. Ртуть имеет свойство притягивать и обволакивать драгоценный металл. Для обнаружения металла, руду засыпают в бочки, на дне которых находится ртуть. Золото притягивалось к ртути, а остальная, опустошенная руда отбрасывается. Этот метод пользовался спросом и был эффективен в середине 20 века. Он считался достаточно дешевым и простым. Однако, ртуть все же является токсичным элементом и поэтому от метода отказались. Прилипшие частицы драгоценного металла не всегда до конца удавалось отделить от ртути, что не является практичным и приводит к потере части добытого металла.
2. Выщелачивание. Этот метод производится при помощи цианида натрия. При помощи этого элемента частицы драгоценного металла переходят в состояние водорастворимых цианистых соединений. После этого при помощи химических реагентов их снова возвращают в твердое состояние.
3. Флотация. Существуют такие разновидности золотоносных частиц, которые не поддаются воздействию воды и не промокают. Они плавают на поверхности, как воздушные пузырьки. Такую разновидность породы дробят, затем заливают жидкостью или маслом сосны и перемешивают. Необходимые золотые частицы всплывают подобно воздушным пузырькам, их очищают и получают конечный результат. Если речь идет о промышленных масштабах, то сосновое масло заменяется воздухом.

Современные технологии обработки

Существует два способа обработки драгоценных металлов.

Литье

Этот способ является относительно простым. И действительно, все что потребуется, это залить расплавленный металл в заранее заготовленную форму, которая изготовлена из меди, свинца, дерева или воска. После полного остывания, изделие извлекается из формы, полируется.

Для размягчения металла используются специальные плавильные печи. Они бывают индукционные и муфельные.

Индукционная печь считается наиболее популярным и функциональным видом плавления. В ней нагрев происходит благодаря воздействию вихревых токов.
Муфельная печь позволяет нагревать определенные материалы до заданной температуры.

Муфельные печи делятся на различные виды в зависимости от типа нагревательного элемента (электрические, газовые), от защитного режима обработки (воздушные, с газовой атмосферой, вакуумные), от типа конструкции (вертикальная загрузка, колпаковые, горизонтальная загрузка, трубчатые).

Чеканка

Этот способ считается более сложным. Здесь металл не плавят, а разогревают до необходимого для дальнейшей работы состояния. Далее, при помощи молотков, на свинцовой подложке размягченное сырье превращают в тонкий пласт. Далее, будущему изделию придают необходимую форму.

Применение и виды изделий

Первое, что приходит на ум, если речь идет о применении драгоценных металлов – ювелирная промышленность. Сегодня мы видим изобилие различных ювелирных украшений и изделий на любой вкус. Это, как украшения, так и предметы быта, например, изделия для сервировки стола, посуда. Каждое ювелирное изделие имеет клеймо, которое соответствует подлинности и определенной пробе. Однако, это лишь малая часть сферы использования драгоценных металлов.

Их использование востребовано в автомобильной сфере.

Без платины, иридия, палладия, золота не обойтись в медицинской сфере. Медицинские иглы яркий тому пример. Также на основе белого металла изготавливаются протезы, различные инструменты, детали, препараты.

Кроме того, при помощи ценных металлов изготавливаются высокопрочные и устойчивые аппараты в электротехнической сфере. Например, антикоррозийные приборы и константные к образованию электрической дуги приборы. Каталитические свойства платины используются при производстве серной и азотной кислоты. Формалин изготавливается при помощи химических свойств аргентума. Без золота трудно представить нефтеперерабатывающую сферу.

Более прочные металлы используются для выплавления деталей, задействованных в более агрессивных условиях. Например, когда речь идет о работе с высокими температурами, агрессивными химическими реакциями, электричеством и прочим.

Также напыления этих металлов используют для покрытия других. Это помогает избавиться от коррозий, наделяет защитными свойствами присущими драгоценным металлам.

Ценообразование

Цену на драгоценные металлы предопределяют множество процессов, среди которых технические, фундаментальные и спекулятивные. Однако, наиболее важным фактором является спрос и предложение. Именно от этого фактора отталкиваются при формировании цен на драгоценности. Спрос формируют покупатели. Они используют металлы в различных промышленностях – медицинской, машиностроительной, радиотехнической, ювелирной. Также наличие изделий из драгоценных металлов зачастую определяет принадлежность человека к определённому статусу. Наиболее популярным среди прочих является золото. Это связано также с тем, что каждое государство имеет свой золотой запас, и его масштаб частично определяет весомость государства на мировой арене.

Согласно данным Центрального Банка Российской Федерации стоимость одного грамма золота составляет – 2686,17 руб., серебро – 31,78 руб./ грамм, платина – 1775, 04 руб./ грамм, палладий – 2179, 99 руб./ грамм.