История открытия меди кратко: История открытия меди

alexxlab | 10.05.1984 | 0 | Разное

Содержание

История открытия меди

05.04.2010

Медь – один из самых известных  и самых полезных для человечества металлов. Пусть с точки зрения эстетов, он и не входит в самую известную тройку «благородных» (золото, серебро, бронза), зато очень много хорошего об этом полезном ископаемом могут рассказать представители самых разных профессий: металлурги, ювелиры, физики, химики, фармацевты и многие другие специалисты.

Сфера использования меди чрезвычайно обширна. Ее применение в разных областях тяжелой и легкой промышленности и отдельных отраслях современной науки, весьма разнообразно. Более того – количество ситуаций, когда медь незаменима, растёт наперегонки с техническим прогрессом, а вот способы медедобычи остаются неизменными на протяжении множества веков. Возможности меди (и все ее свойства, включая целебное) были открыты нашими предками еще в античный период. С тех пор в нашем мире изменилось практически все, начиная от мировоззрения людей и заканчивая социально-экономическим строем, а медь как приносила людям пользу, так и продолжает ее приносить.  

Латинское название этого металла — Cuprum — имеет очень красивую историю, берущую своё начало в древнегреческой мифологии. Согласно верованиям древних греков, люди получили этот металл от Афродиты, богини любви и плодородия. Легенда гласит, что Афродита, родившаяся в пене прибрежных волн, вышла на берег острова Кипр, который она немедленно взяла под свое покровительство, показав его жителям залежи столь необходимого для них металла. Разумеется, в этом красивом сказании есть определенная доля истины — именно Кипр, где в древности был расположен один из самых известных алтарей поклонения Венере, издревле был богат залежами меди. Так что древние киприоты и впрямь обогащались на добыче этого металла, а имя острова дало научное название этому элементу — купрум.

Конечно же, на самом деле медь начали применять задолго до того, как в ареале Эгейского моря сложилась древнегреческая цивилизация. Эпоха открытия и применения меди — это примерно VI–IV тысячелетие до нашей эры, обширный период, который археологи и историки считают промежуточным звеном между «каменным веком» и «бронзовым». Согласно исследованиям ученых, наши далекие предки сначала применяли слитки меди, которые были ими ошибочно приняты за камни. Изначально медные самородки обрабатывались так же, как простые камни — по ним ударяли другими камнями, дабы изменить их форму и размер. Медные слитки отказывались раскалываться на части, но отлично деформировались. Этот метод обработки, получивший название «холодная ковка», был достаточно энергозатратным, но весьма распространенным. В отличие от «горячей ковки», то есть, нагревания меди, делавшей металл пластичным, но впоследствии хрупким, медные изделия, созданные путем холодной ковки, выдерживали очень многое. Этим же и объясняется преимущество медного оружия перед каменным: металлическое оружие можно было починить, в то время как каменное не подлежало ремонту и реставрации. Более того: как только люди выяснили, что медным орудием рубить деревья куда удобнее, чем деревянным, вместе с добычей меди произошел резкий скачок и в развитии деревообрабатывающей промышленности.

Чуть позже медь начали использовать не только в тогдашней оружейной и сельскохозяйственной промышленности. Из меди начали изготавливать и посуду, и украшения, и прочие столь необходимые в хозяйстве предметы. Любопытный факт: ученым-археологам удалось реконструировать один из способов изготовления медной посуды, бытовавший примерно в V тысячелетии до нашей эры. Для того, чтобы изготовить из слитка меди таз, древним мастерам нужно было стучать огромным молотом по медному диску, размещенному на специально приготовленных для этого деревянных блоках определенной формы. 

Раскопки ученых-историков на территории Анатолии (ныне — Анталия, средиземноморское побережье Турции), Египта, Ирана, Месопотамии принесли новые сведения как о применении меди, так и о способах ее обработки, бытовавших в те далекие времена. Как оказалось, нашим далеким предкам пришлось довольно долго экспериментировать для того, чтобы обработанная путем горячей ковки медь не теряла своих качеств и не становилась хрупкой. Способы обработки меди, состоящие из разных сочетаний литья и ковки, варьировались и шлифовались на протяжении веков. Разумеется, за этот период возросло мастерство специалистов, которые начали не только изготовлять из меди оружие, посуду и украшения, но и освоили метод чеканки.

Известно, что медь высоко ценилась жителями Древнего Египта. После расшифровки множества клинописных папирусов стал известен способ обработки меди в эпоху правления Рамзеса II. (1300–1200 гг. до н. э.) Древние египтяне загоняли воздух в плавильные печи с помощью мехов, а древесный уголь добывали из акации и финиковой пальмы. Это создавало внутри печей идеальную температуру для обработки медных слитков  и их очищения от посторонних примесей.

Чем выше был спрос на медь, тем больше росла популярность горячей ковки. Для борьбы с коварной хрупкостью полученных таким способом медных изделий, мастера начали добавлять в раскаленную медь иные металлы, образуя различные сплавы. В какой-то момент в плавильной печи произошло случайное соединение меди и олова. Получившийся сплав обладал куда более полезными качествами и требовал совсем иной, менее затратной обработки. Это вещество, получившее название «бронза», дало толчок для начала следующей эпохи, так называемого «бронзового века», начавшегося примерно в III тысячелетии до нашей эры. В этот период изделия из бронзы частично вытеснили медь в определенных сферах тогдашней тяжелой промышленности, но рост добычи меди (столь необходимой для изготовления бронзы) резко увеличился.  

Особой популярностью медь пользовалась у древних греков. К примеру, жители знаменитой Трои, воспетой в «Илиаде» Гомера, превратили свой город в крупнейший центр развития тогдашней металлургии, причем на благородных свойствах этого металла росло состояние как ремесленников, так и купцов.

Разумеется, в эпоху древнегреческой цивилизации (и красивого мифа о дарах Афродиты) медь использовали как оружейники и ювелиры, так и врачи. В медицинских трактатах эпохи античности много говорится о целебном влиянии медных изделий на человеческий организм. В частности, о том, что воины, облаченные в медные доспехи, куда меньше устают, а их боевые раны заживают быстрее, нежели у их коллег, облаченных в бронзу.

Другие античные источники были посвящены влиянию медных изделий на различные достоинства мужского организма. Специальные медные украшения, предназначенные специально для укрепления «мужского духа» пользовались большой популярностью у самых разных слоев древнегреческого населения. Известно, что знаменитейшая царица Клеопатра, хорошо разбиравшаяся в тогдашних новейших медицинских открытиях, предпочитала медные браслеты любым украшениям из золота и серебра, а философ и драматург Аристотель, заявлявший об общеукрепляющем действии меди на организм, часто засыпал с медным шариком в руке

Металл, принесший столько пользы древним грекам, в том числе и жителям Кипра, окрестившим его «купрумом», не остался без внимания и на других этапах развития нашей цивилизации. И в Средние века, и в эпоху Возрождения медь объемы добычи меди неуклонно росли, а лучшие умы тех времен открывали все новые способы ее применения. Самое удивительное, что техника добычи и обработки меди потом стала использоваться и при работе с другими материалами, в частности, с железом и сталью. Сейчас спрос на медь особенно высок среди компаний, специализирующихся на изготовлении различных приборов бытового и электротехнического назначения.

История открытия меди – Художественная и холодная ковка металла, металлоконструкции

История открытия меди
В истории открытия меди эпитет «золотой» довольно часто стоит рядом с именем Венеры (по-гречески Афродиты). Родившись из белоснежной пены морской волны, златовласая богиня была принесена ветрами на остров Кипр.

 

 

Это событие запечатлено в знаменитой картине «Рождение Венеры», написанной флорентийским живописцем и ювелиром С. Боттичелли в 1485 году. Справа на картине изображена прислужница, держащая в руках приготовленную для богини красоты златотканую одежду. В мифах ее часто называют «златой Венерой» или Афродитой. Казалось бы, золото должно быть тем металлом, который средневековые алхимики поставили рядом с планетой, названной ее именем. Но планете Венера было посвящено не блистательное золото, а вполне скромная медь. Неизвестно, чем руководствовались алхимики при этом, но связь между медью и мифической богиней все же существует.

 

Явившись из морской пучины, Венера сошла на берег острова Кипр, за что и была прозвана Кипридой. Этот же остров, на котором в глубокой древности добывали расходившуюся по всему свету медь, дал принятое теперь научное название этому металлу — «купрум». Поэтому вполне закономерно, что алхимики подметили, прежде всего, связь между островом, славившимся медными рудниками, и богиней, сошедшей на его берег, а, следовательно, и планетой, названной ее именем.

 

Из истории открытия меди нам известно, что освоение медных рудников и возникновение медеплавильного дела дало начало медному веку, или энеолиту. Медь в разных уголках земли постепенно стала приходить на смену кости и камню. Каменный нож, топор, тесло, долото, костяная игла, напильник не выдерживали конкуренцию с красным металлом. Благодаря его пластичности и ковкости древний мастер мог получать инструменты с тонким лезвием. Хотя медь и относится к мягким металлам, не поддается закалке, при холодной ковке металла она уплотняется и становится достаточно твердой. Таким инструментом стало намного проще обрабатывать древесину. Это подтвердили эксперименты, проведенные в последнее время. Было установлено из истории открытия меди, что медным топором дерево рубится в три раза быстрее, чем каменным. Так, во время экспериментов сосну диаметром 25 см срубили каменным топором за 75 мин, а медным точно такую же сосну свалили за 25 мин! Выяснилось, что медный нож строгает древесину в 10 раз быстрее каменного, а медная пила и сверло в 15—20 раз производительнее подобных инструментов из камня.

 

Стало очевидным в соответствии с историей открытия меди, что появление медных инструментов способствовало ускоренному развитию деревообрабатывающего ремесла.

 

Выплавка меди из руды и возникновение в связи с этим литейного дела открыли новые пути в познании свойства металлов. История открытия меди гласит, что постепенно из меди стали изготавливать, сочетая литье с ковкой, не только орудия труда, но и различную бытовую утварь и ювелирные украшения.

 

Все-таки в употребление вошла прежде медь, чем железо, Так как она была мягче, притом изобильнее гораздо. Медным орудием почва пахалась, и медь приводила Битву в смятение, тяжкие раны везде рассевая,

 

Так писал в философской поэме «О природе вещей» римский поэт и философ Лукреций (около 99—55 годов до н. э.).

 

Также из истории открытия меди нам знакомо, что величайшим достижением древней металлургии было получение сплава на медной основе, давшего название целой эпохе в жизни человечества — бронзовому веку. Хрупкое и более мягкое, чем медь, олово, ставшее компонентом сплава, совершило чудо: резко увеличилась твердость и прочность пластичность металлов, понизилась температура плавления и улучшились литейные свойства.

 

Температура плавления меди — 1083°С. Добавка в нее только 8% олова снижает температуру плавления до 900 °С, а сплав, сои держащий 25% олова, плавится уже при температуре 800 °С. От количества вводимого в медь олова зависит ее твердость. Самая твердая бронза содержит 27% олова. С увеличением твердости увеличивается также хрупкость сплава. Наоборот, с уменьшением вводимого в сплав олова увеличивается его пластичность. Высокой пластичностью, позволяющей обрабатывать ее ковкой, обладает бронза с содержанием от 4 до 6% олова. Зная эти особенности сплава, мастера выплавляли бронзу с учетом ее дальнейшей обработки.

 

История открытия меди повествует, что во второй половине прошлого века в Северной Осетии, в окрестностях аула Кобан, паводком были разрушены берега реки Гизельдон. В обнажившихся нижних слоях земли местные жители обнаружили множество бронзовых предметов. Как установили ученые, они были изготовлены в I тысячелетии до н. э. Последующие археологические раскопки показали, насколько многообразно использовалась бронза древнейшими племенами, населявшими Кавказ.

Из бронзы были выполнены орудия труда (мотыги, рабочие топоры), оружие (наконечники копий и стрел, боевые топоры), посуда (миски, чашки, ритоны — сосуды в форме изогнутого рога), принадлежности конского убранства (удила, псалии или транзеля, бляхи), украшения и принадлежности костюма (пояса и поясные пряжки, фибулы — застежки для скрепления одежды, булавки для костюма, пуговицы, бляшки, застежки и подвески). В истории открытия меди это был завершающий период бронзового века, уже начало появляться железо, но в таком незначительном количестве, что ценилось очень высоко.

 

Во время исследования истории открытия меди, исследователей поразили неповторимое своеобразие и пластическое совершенство, высокая декоративность и тщательная отделка изделий, изготовленных мастерами когда-то обитавших здесь племен. Чувство гармонии, присущее древним мастерам, отразилось чуть ли не в каждом бытовом предмете из бронзы. В основном древние литейщики использовали для своих изделий оловянную бронзу, чаще всего состоящую из 9 частей меди и 1 части олова.

 

Изделия, выполненные несколько тысячелетий назад, не только прекрасно сохранились, но на тщательно отполированных поверхностях возникла так называемая благородная патина, придавшая им особую красоту. Подобную патину современные художники получают искусственным путем. Но не всегда им удается добиться необыкновенной глубины окраски, которую имеет настоящая благородная патина, возникающая в естественных условиях. Высокие литейные свойства оловянной бронзы давали возможность делать отливки любой сложности. Уже в то время техника литья была чрезвычайно разнообразной. Применялось литье в каменные, глиняные и металлические (медные) формы. Температура плавления меди выше температуры плавления бронзы, поэтому отливки не свариваются с формой и хорошо отделяются. В каменных формах так же, как и в медных, отливались более или менее плоские пред-40 меты с односторонним или двусторонним рельефом. В зависимости от этого по истории открытия меди нам известно, что вырезали обратный рельеф (контррельеф) на одной или двух половинках каменной формы.

Соединялись половинки формы перед отливкой свинцовыми или деревянными штифтами.

 

История алюминиевой отрасли

Алюминий – один из самых молодых металлов, открытых человеком. В чистом виде в природе он не встречается, поэтому получить его удалось лишь в XIX веке, благодаря развитию химии и появлению электричества. За полтора века алюминий прошел невероятно интересный путь от драгоценного металла до материала, использующегося абсолютно в каждой
сфере деятельности людей.

Альберт Эйнштейн
Физик-теоретик

Открытие алюминия

В элементах орнамента гробниц китайских императоров III века н.э. использован алюминиевый сплав, содержащий алюминий, медь и марганец

Человечество сталкивалось с алюминием задолго до того, как этот металл был получен. В «Естественной истории» римского ученого Плиния Старшего говорится о легенде I века, в которой мастер дарит императору Тиберию чашу из неизвестного металла – похожую на серебряную, но при этом очень легкую.

Достаточно широко в древности применялись квасцы – соль на основе алюминия. Полководец Архелай обнаружил, что дерево практически не горит, если его выдержать в растворе квасцов – этим пользовались для защиты деревянных укреплений от поджогов. В античные времена квасцы применялись в медицине, при выделке кож, в качестве протравы при крашении тканей. В Европе, начиная с XVI века квасцы использовались повсеместно: в кожевенной промышленности в качестве дубильного средства, в целлюлозно-бумажной – для проклеивания бумаги, в медицине – в дерматологии, косметологии, стоматологии и офтальмологии.

Именно квасцам (по-латински – alumen) алюминий обязан своим именем. Его металлу дал английский химик Гемфри Дэви, который в 1808 году установил, что получить алюминий можно методом электролиза из глинозема (оксид алюминия), но подтвердить теорию практикой он не смог.

Ханс Кристиан Эрстед

1777 — 1851

Это сделал датчанин Ханс Кристиан Эрстед в 1825 году. Правда, судя по всему, ему удалось получить не чистый металл, а некий сплав алюминия с элементами, участвовавшими в опытах. Ученый сообщил об открытии и прекратил эксперименты.

Его работу продолжил немецкий химик Фридрих Вёлер, который 22 октября 1827 года получил около 30 граммов алюминия в виде порошка. Ему понадобилось еще 18 лет непрерывных опытов, чтобы в 1845 году получить небольшие шарики застывшего расплавленного алюминия (корольки).

Открытие алюминиевой руды. В 1821 году геолог Пьер Бертье обнаружил во Франции залежи глинистой красноватой породы. Свое название «боксит» (bauxite) порода получила по наименованию местности, где была найдена – Les Baux.


Открытый учеными химический метод получения алюминия довел до промышленного применения выдающийся французский химик и технолог Анри-Этьенн Сент-Клер Девиль. Он усовершенствовал метод Вёлера и в 1856 году совместно со своими партнерами организовал первое промышленное производство алюминия на заводе братьев Шарля и Александра Тиссье в Руане (Франция).

200 тонн

алюминия было получено химическим способом Сент-Клер Девиля в период с 1855 по 1890 годы

Получаемый металл был похож на серебро, был легким и при этом дорогим, поэтому в то время алюминий считался элитным материалом, предназначенным для изготовления украшений и предметов роскоши. Первыми продуктами из алюминия считаются медали с барельефами Наполеона III, который всячески поддерживал развитие производства алюминия, и Фридриха Вёлера, а также погремушка наследного принца Луи-Наполеона, выполненная из алюминия и золота.

Однако уже тогда Сент-Клер Девиль понимал, что будущее алюминия связано отнюдь не с ювелирным делом.


«Нет ничего труднее, чем заставить людей использовать новый металл. Предметы роскоши и украшения не могут служить единственной областью его применения. Я надеюсь, что настанет время, когда алюминий будет служить удовлетворению повседневных нужд».

Сент-Клер Девиль
Французский химик

Метод Холла-Эру

Ситуация изменилась с открытием более дешевого электролитического способа производства алюминия в 1886 году. Его одновременно и независимо друг от друга разработали французский инженер Поль Эру и американский студент Чарльз Холл. Предложенный ими метод подразумевал электролиз расплавленной в криолите окиси алюминия и давал прекрасные результаты, но требовал большого количества электроэнергии.

Поль Эру

1863-1914

Чарльз Холл

1863-1914

Поэтому свое первое производство Эру организовал на металлургическом заводе в Нейгаузене (Швейцария), рядом со знаменитым Рейнским водопадом, сила падающей воды которого приводила в действие динамо-машины предприятия.

18 ноября 1888 года, между Швейцарским металлургическим обществом и немецким
промышленником Ратенау было подписано соглашение об учреждении в Нейгаузене Акционерного общества алюминиевой промышленности с общим капиталом в 10 миллионов швейцарских франков. Позднее его переименовали в Общество алюминиевых заводов. На его торговой марке было изображено солнце, восходящее из-за алюминиевого слитка, что должно было, по замыслу Ратенау, символизировать зарождение алюминиевой промышленности. За пять лет производительность завода возросла более чем в 10 раз. Если в 1890 году в Нейгаузене было выплавлено всего 40 тонн алюминия, то в 1895 году – 450 тонн.

Чарльз Холл, воспользовавшись поддержкой друзей, организовал Питтсбургскую восстановительную компанию, которая запустила свой первый завод в Кенсингтоне неподалеку от Питтсбурга 18 сентября 1888 года. В первые месяцы он выпускал лишь около 20-25 кг алюминия в сутки, а в 1890 – уже по 240 кг ежедневно.

Свои новые заводы компания расположила в штате Нью-Йорк вблизи новой Ниагарской гидроэлектростанции. Алюминиевые заводы и в наше время строятся в непосредственной близости от мощных, дешевых и экологичных источников энергии, таких как ГЭС. В 1907 году Питтсбургская восстановительная компания была реорганизована в Американскую алюминиевую компанию или сокращенно Alcoa.

В 1889 году технологичный и дешевый метод производства глинозема – оксида алюминия, основного сырья для производства металла – изобрел австрийский химик Карл Иосиф Байер, работая в Санкт-Петербурге (Россия) на Тентелевском заводе. В одном из экспериментов ученый добавил в щелочной раствор боксит и нагрел в закрытом сосуде – боксит растворился, но не полностью. В нерастворившемся остатке Байер не обнаружил алюминия – оказалось, что при обработке щелочным раствором весь алюминий, содержащийся в боксите, переходит в раствор.

На основе методов Байера и Холла-Эру основаны современные технологии получения алюминия.

Таким образом, за несколько десятилетий была создана алюминиевая промышленность, завершилась история о «серебре из глины» и алюминий стал новым промышленным металлом.

Широкое применение

На рубеже XIX и XX веков алюминий стал применяться в самых разных сферах и дал толчок для развития целых отраслей.

В 1891 году по заказу Альфреда Нобеля в Швейцарии создается первый пассажирский катер Le Migron с алюминиевым корпусом. А через три года шотландская судостроительная верфь Yarrow & Co представила изготовленную из алюминия 58-метровую торпедную лодку. Этот катер назывался «Сокол», был сделан для военно-морского флота Российской империи и развивал рекордную для того времени скорость в 32 узла.

В 1894 году американская железнодорожная компания New York, New Haven, and Hartford Railroad, принадлежавшая тогда банкиру Джону Пирпонту Моргану (J.P. Morgan), начала выпускать специальные легкие пассажирские вагоны, сидения которых были выполнены из алюминия. А всего через 5 лет на выставке в Берлине Карл Бенц представил первый спортивный автомобиль с алюминиевым корпусом.

На площади Пиккадили в Лондоне в 1893 году появилась алюминиевая статуя древнегреческого бога Антероса. Высотой почти в два с половиной метра она стала первой крупной работой из этого металла в сфере искусства – а ведь всего несколько десятков лет назад каминные часы или статуэтки в кабинетах считались роскошью, доступной только высшему обществу.


Но настоящую революцию алюминий совершил в авиации, за что навсегда заслужил свое второе имя – «крылатый металл». В этот период изобретатели и авиаторы во всем мире работали над созданием управляемых летательных аппаратов – самолетов.

17 декабря 1903 года американские авиаконструкторы братья Уилбур и Орвилл Райт впервые в истории человечества совершили полет на управляемом летательном аппарате «Флайер-1». Для того чтобы заставить его полететь они попытались использовать автомобильный двигатель, однако он оказался слишком тяжелым. Поэтому специально для «Флайера-1» разработали полностью новый двигатель, детали которого были изготовлены из алюминия. Легкий 13-сильный мотор поднял первый в мире самолет с Орвиллом Райтом за штурвалом в воздух на 12 секунд, за которые он пролетел 36,5 метров. Братья совершили еще два полета по 52 и 60 метров на высоте около 3 метров от уровня земли.

В 1909 году был изобретен один из ключевых алюминиевых сплавов – дюралюминий. На его получение у немецкого ученого Альфреда Вильма ушло семь лет, но они того стоили. Сплав с добавлением меди, магния и марганца был таким же легким, как алюминий, но при этом значительно превосходил его по твердости, прочности и упругости. Дюралюминий быстро стал главным авиационным материалом. Из него был сделан фюзеляж первого цельнометаллического самолета в мире Junkers J1, разработанного в 1915 году одним из основателей мирового авиастроения, знаменитым немецким авиаконструктором Хуго Юнкерсом.

Мир входил в этап войн, в которых авиация стала играть стратегическую, а иногда решающую роль. Поэтому дюралюминий первое время являлся военной технологией и метод его получения держался в секрете.

Тем временем, алюминий осваивал новые и новые сферы применения. Из него начали массово производить посуду, которая быстро и почти полностью вытеснила медную и чугунную утварь. Алюминиевые сковородки и кастрюли легкие, быстро нагреваются и остывают, а также не ржавеют.

В 1907 году в Швейцарии Роберт Виктор Неер изобретает способ получения алюминиевой фольги методом непрерывной прокатки алюминия. В 1910 году он уже запускает первый в мире фольгопрокатный завод. А еще через год компания Tobler использует фольгу для упаковки шоколада. В нее, в том числе, заворачивают и знаменитый треугольный Toblerone.

Очередной переломный момент для алюминиевой промышленности наступает в 1920 году, когда группа ученых под руководством норвежца Карла Вильгельма Содерберга изобретает новую технологию производства алюминия, которая существенно удешевляла метод Холла-Эру. До этого в качестве анодов в процессе электролиза использовались предварительно обожженные угольные блоки – они быстро расходовались, поэтому постоянно требовалась установка новых. Содерберг решил эту проблему с помощью постоянно возобновляемого электрода. Он формируется в специальной восстановительной камере из коксосмоляной пасты и по мере необходимости добавляется в верхнее отверстие электролизной ванны.

Технология Содерберга быстро распространяется по всему миру и приводит к увеличению объемов его выпуска. Именно ее берет на вооружение СССР, не имевший тогда собственной алюминиевой промышленности. В дальнейшем развитие технологий вновь сделало применение электролизеров с обожженными анодами предпочтительнее из-за отсутствия на них выбросов смолистых веществ и меньшего расхода электроэнергии. Кроме того, одним из основных достоинств электролизеров с обожженными анодами является возможность увеличения силы тока, то есть производительности.

Еще в 1914 российский химик Николай Пушин писал: «Россия, потребляющая ежегодно 80 000 пудов алюминия, сама не производит ни одного грамма этого металла, и весь алюминий покупает за границей».

В 1920 году, несмотря на продолжающуюся гражданскую войну, руководство страны понимает, что для промышленного роста и индустриализации огромной территории необходимы колоссальные объемы электроэнергии. Для этого был разработана и принята программа, получившая название «План ГОЭЛРО» (ГОсударственной комиссии по ЭЛектрификации РОссии). Он подразумевал строительство на российских реках каскадов ГЭС, а чтобы для вырабатываемой ими энергии сразу был потребитель, рядом было решено строить алюминиевые заводы. При этом алюминий использовался как для военных, так и гражданских нужд.

Первая Волховская ГЭС была запущена в 1926 году в Ленинградской области, рядом с ней возводят Волховский алюминиевый завод, который дал свой первый металл в 1932 году. К началу Второй мировой войны в стране было уже два алюминиевых и один глиноземный завод, еще два алюминиевых предприятия были построены в течение войны.

В это время алюминий активно использовался в авиации, судостроении и автомобилестроении, а также начинал свой путь в строительстве. В США в 1931 году был построен знаменитый небоскреб Empire State Building, вплоть до 1970 года, являвшийся самым высоким зданием в мире. Это было первое здание, при строительстве которого широко использовался алюминий, как в основных конструкциях, так и в интерьере.

Вторая мировая война видоизменила основные рынки спроса на алюминий – на первый план выходит авиация, изготовление танковых и автомобильных моторов. Война подтолкнула страны антигитлеровской коалиции к увеличению объема алюминиевых мощностей, совершенствовалась конструкция самолетов, а вместе с ними и виды новых алюминиевых сплавов. «Дайте мне 30 тысяч тонн алюминия, и я выиграю войну», – писал в 1941 году президенту США Франклину Рузвельту глава СССР Иосиф Сталин. С окончанием войны заводы переориентировались на гражданскую продукцию.

В середине XX века человек шагнул в космос. Чтобы сделать это вновь понадобился алюминий, для которого аэрокосмическая отрасль с тех пор стала одной из ключевых сфер применения. В 1957 году СССР вывел на орбиту Земли первый в истории человечества искусственный спутник – его корпус состоял из двух алюминиевых полусфер. Все последующие космические аппараты изготавливались из крылатого металла.

В 1958 году в США появился алюминиевый продукт, ставший впоследствии одним из самых массовых товаров из алюминия, символом экологичности этого металла и даже культовым предметом в области искусства и дизайна. Это алюминиевая банка. Ее изобретение делят между собой алюминиевая компания Kaiser Aluminum и пивоваренная Coors. К слову, последняя не только первой стала продавать пиво в алюминиевых банках, но и организовала систему сбора и переработки использованных банок. В 1967 году разливать свои напитки в алюминиевые банки начинают Coca-Cola и Pepsi.

В 1962 году легендарный гонщик Микки Томпсон и его гоночный болид Harvey Aluminium Special Indianapolis 500 car, выполненный из алюминиевых сплавов, стали сенсацией. Несмотря на то, что машина уступала конкурентам по мощности на целых 70 лошадиных сил, Томпсону удалось занять восьмое место в квалификации и быть девятым по ходу гонок. В результате его команда получила награду Mechanical Achievement Award за прорыв в дизайне гоночных болидов.

Спустя два года в Японии был запущен знаменитый Shinkansen — первый в мире высокоскоростной поезд, прообраз всех современных поездов такого типа, в которых алюминий является ключевым материалом. Он курсировал между Токио и Осакой и преодолевал расстояние в 515 км за 3 часа 10 минут, разгоняясь до 210 км/ч.

Тем временем, первенство на мировом алюминиевом рынке переходит к СССР, где ударными темпами вводятся в строй новые мощные гидроэлектростанции и алюминиевые заводы на территории Сибири. В середине 1960-х там запущенны два гиганта алюминиевой индустрии –Братский и Красноярский алюминиевые заводы мощностью по 1 млн тонну металла в год каждый. До сих пор эти предприятия являются крупнейшими в мире.

В 1970-х возросшие объемы производства алюминия в мире и спрос приводят к тому, что этот металл становится биржевым товаром. Торги алюминиевыми контрактами в 1978 году начинаются на Лондонской бирже металлов (LME) – старейшей в мире бирже, образованной в 1877 году. С тех пор цена на первичный алюминий становится единой для всего мира и формируется в ходе биржевых торгов на LME.

Производство алюминия неуклонно растет по всему миру и к началу 1990-х годов достигает отметки в 19 млн тонн. К этому моменту на глобальной экономической карте начинает возрастать роль Китая, на территорию которого постепенно начинает смещается центр мирового производства. Выпуск собственного алюминия на тот момент в Китае не превышает и 900 тысяч тонн, но начинает быстро расти, обеспечивая внутренние нужды. В России алюминиевые мощности достигли уровня в 3,5 млн тонн ежегодно, но страна пережила распад СССР, развал экономики и вошла в фазу смены экономической модели, поэтому рост производства алюминия остановился.

Китай обогнал Россию в 2002 году, по итогам которого его производство превысило 4,3 млн тонн. В мире на тот момент было произведено 26 млн тонн алюминия. В дальнейшем алюминиевое производство в Китае росло опережающими темпами – всего через четыре года, в 2006, оно достигло почти 10 млн тонн, что составляло треть общемировых объемов. Страна обогнала все остальные регионы мира по выпуску крылатого металла.

Весь производимый алюминий Китай использует для собственных нужд. Оборот металла и других материалов настолько велик, что в Китае создаются собственные товарные биржи, которые в 1999 году объединяются в Шанхайскую фьючерскую биржу (SHFE).

В то же время Китай наращивает свое производство высокой экологической ценой. Более 90% электроэнергии, которая используется для производства алюминия, вырабатывается на угольных электростанциях. Для сравнения в России – обратная ситуация и около 90% алюминиевого производства алюминия обеспечивается гидроэлектроэнергетикой.

Существенную роль в алюминиевой отрасли также начинают играть и страны Ближнего Востока. Имея доступ к дешевой нефти и природному газу, получаемому попутно, алюминиевые производители обеспечены источником дешевой, хотя и опять-таки вредной для экологии, электроэнергии. Они также активно наращивают свое производство и сегодня входят в число мировых лидеров по производству крылатого металла.

Испытания для мировой алюминиевой отрасли начались в 2008 году вместе с глобальным финансово-экономическим кризисом. Тогда в результате обвала рынков алюминиевая отрасль впервые в истории столкнулась с кризисом перепроизводства и, как следствие, обрушением на 50% цен на металл. На складах по всему миру скопились миллионы тонн алюминия, интерес к которым проявили биржевые трейдеры: финансовые сделки с металлом стали выгодной инвестицией.

Кризис 2008-09 годов привел к масштабным закрытиям алюминиевых заводов практически всех западных алюминиевых компаний. Вместе с тем, производство металла в мире продолжило расти. Производители Китая и Ближнего Востока двигались в противоположном направлении и наращивали производство.

В 2013 году мировая алюминиевая промышленность преодолела новый рубеж – производство металла превысило 50 млн тонн. Дальнейшее развитие отрасли неразрывно связано с ростом потребления на фоне глобальных процессов урбанизации и индустриализации. Алюминий будет все активнее использоваться в автомобилестроении как замена стали, которая в несколько раз тяжелее, а также в электроэнергетике, вытесняя существенно более дорогую медь. По прогнозам аналитиков, к 2023 году спрос на алюминий превысит 80 млн тонн в год.

Параллельно продолжится технический прогресс в отрасли. Будут совершенствоваться основные технологии производства металла, а также создаваться новые виды сплавов. Сегодня ведутся разработки усовершенствованной технологии Содерберга, разработка инертного анода, увеличение производительности электролизеров за счет силы тока. Все эти разработки направлены на повышение экологической и экономической эффективности. Вместе с тем постоянно ведется разработка алюминиевых сплавов для новых сфер применения металла.

Как вы могли убедиться, история развития алюминиевой отрасли действительно уникальна. На протяжении тысячелетий этот металл оставался загадкой, и всего за столетие стал самым востребованным конструктивным материалом.

В статье использованы фотоматериалы © Shutterstock и © Rusal.

История развития металлургии

Ранние этапы развития металлургии

Несмотря на названия периодов эволюции первобытного общества, металлургия начинает свое развитие еще в каменном веке. Самые древние потуги человека в металлообработке датируются историками шестым столетием до нашей эры. Соответствующие археологические находки, свидетельствующие об этом, были обнаружены на Пиренейском полуострове, на Балканах (в Сербии и Болгарии), в британском Стоунхендже. Правда, возраст всех этих находок установить бывает не всегда легко.

Разумеется, свои первые опыты в металлургии древний человек проводил с легкоплавкими металлами: серебром, оловом, а также железом метеоритного происхождения. Обработка металлов с более высокой температурой плавки была просто невозможной в те далекие времена. Так, в III тысячелетии до н.э. египтяне научились изготавливать довольно неплохое оружие из метеоритного железа, которое ценилось далеко за пределами Древнего Египта. Эти прочные клинки очень скоро нарекли «небесными кинжалами».

Около 5500 лет назад человечество вступает в новую эпоху своего развития – Бронзовый век. Этот переход ознаменовался несколькими важными достижениями. Во-первых, человек научился извлекать олово и медь из горных пород. Во-вторых, ему удалось получить абсолютно новый сплав – бронзу. Однако дальнейшее развитие металлургии нуждалось в более технологичных и более сложных процессах, а потому – затормозилось на более чем два тысячелетия.

Принято считать, что технология получения железа из рудного тела впервые открылась хеттам – народу, обитавшему в Малой Азии и неоднократно упомянутому в Библии. Случилось это примерно в 1200 году до нашей эры. Именно с этой даты и начинается Железный век в развитии общества.

Следы развития черной металлургии можно увидеть в различных исторических культурах: в Древней Греции и Риме, Египте и Анатолии, Карфагене, Древнем Китае и Индии. Не лишним будет отметить, что многие из техник и методов обработки металла были изобретены китайцами, а уж затем все они были освоены европейцами. Речь идет, в частности, о выплавке чугуна, изобретении доменной печи или гидромолота. А вот лидерами в сфере ковки металлов и горнорудной добычи, как выяснили недавно исследователи, были древние римляне.

История развития металлургии в Африке, Юго-Восточной Азии и Австралии

Как развивалась металлургия в других регионах Земли? Известно, что во второй половине I тысячелетия до нашей эры на территории Юго-Восточной Азии уже активно применяли орудия труда из кричного железа. Вначале это были биметаллические изделия, а немного позже они изготавливались целиком из железа.

Население Древнего Китая тоже было знакомо с биметаллическими вещами. Для их производства применялось железо метеоритного происхождения. Первые сведения о подобных изделиях в Китае датируются VIII веком до н.э. А вот к середине первого тысячелетия до нашей эры в этой части света начинается производство настоящего железа. Именно китайцы первыми освоили технику получения чугуна, и сделали они это намного раньше, чем европейцы.

Африканский регион тоже внес свою значимую лепту в общемировой процесс развития металлургии. Именно в Африке изобрели цилиндрический горн для производства стали, который не был известен другим народам мира. Многие историки уверены, что африканцы научились производить железо абсолютно самостоятельно, без каких-либо влияний извне. Около 2600 лет назад железо уже появилось в ряде стран и территорий «черного континента»: в Судане, Ливии и Нубии. Отдельные африканские племена, как предполагают исследователи, и вовсе «перескочили» из каменного века – сразу в железный.

В общем и целом, производство железа в Африке было полностью освоено в пределах второй половины I тысячелетия до н.э. Любопытно, что производство меди здесь освоили даже немного позже. И если из меди на этом материке делали украшения, то из железа изготавливали исключительно орудия труда.

Что касается «южной земли» – материка Австралии, то здесь черная металлургия начала развиваться только в период Великих географических открытий (в XVI-XVII веках).

Особенности развития металлургии в Америке

Для Нового Света было характерным существование сразу нескольких центров ранней металлургии. Один из таких очагов находился в Андских горах, которые славятся богатыми рудными полезными ископаемыми. Первым металлом здесь стало золото. Кроме того, в Андах производили изделия из серебра. На территории современного государства Перу во второй половине II тысячелетия до н.э. был получен сплав серебра с медью – тумбага, который стал необычайно популярен в Южной Америке.

В Центральной Америке люди познакомились с металлом лишь в первом тысячелетии до нашей эры. Причем, его сюда привезли. Племена майя освоили ремесло получения металла только к VII столетию нашей эры. Однако к этому времени их цивилизация уже подходила к своему закату.

Первым металлом Северной Америки стала медь. Затем здесь научились делать железо (вначале метеоритное, а немного позже – кричное). Это случилось в первом тыс. до н.э., причем, западные районы континента в этой сфере развивались намного быстрее.

Изобретение сыродутного процесса

Один из самых древних способов получения железа называется сыродутным (от слов «дуть» и «сырой»). Печи рыли прямо в земле, как правило, на склонах рельефа. В небольшие горна с железорудной породой поступал (задувался) сырой (холодный) воздух. На ранних этапах освоения данного способа воздушная тяга была естественной, но позже ее заменили искусственной – воздух в печи стали нагнетать.

Дно печей засыпали углем, сверху слоями клали руду и уголь. Последний во время своего горения выделял окись углерода – газ, который выполнял функцию восстановления окислов железа. Стоит отметить, что при сыродутном способе железо не столько плавилось, сколько «варилось», так как этот процесс создавал температуру, недостаточную для плавки железа (около 1200 градусов по Цельсию). Исходя из этого, «вареное» железо в виде губчатой массы, напоминающей тесто, располагалось на дне печи. Эта масса, как правило, включала в себя многочисленные примеси и остатки угля (правда, в отдельных случаях шлаки отводили из печи по специальному желобу).

Чтобы производить из такого субстрата какие-либо изделия, приходилось вначале извлекать из крицы посторонние примеси. Делалось это при помощи ковки – холодной и горячей. В конечном итоге, можно было получить кричное железо для последующего использования.

«Изобретение» сыродутного метода железного производства, как предполагают историки, произошло при непосредственной выплавке свинца или меди. Как известно, этот процесс сопровождался добавлением в плавильные печи не только угля и соответствующей руды, но и гематитов. И именно по такому сценарию, скорее всего, и были получены человеком первые крицы железа. Вполне возможно, что печи по выплавке меди просто напросто плавно превратились в сыродутные печи.

Так сложилось, что получить медь или олово намного проще, нежели железо. Даже не смотря на то, что медные и оловянные руды в природе встречаются гораздо реже, чем железные. Именно поэтому сыродутный процесс оказался очень важным этапом в развитии черной металлургии. Эта технология постоянно улучшалась: с помощью усовершенствования дутья или увеличения размеров печей. Однако все эти улучшения не решали главную проблему: кричное железо практически не содержало в себе углерода, а значит, оно не могло конкурировать с бронзой. Вещи из него были недостаточно твердыми, в сравнении с изделиями из бронзы. Именно по этой причине железо в те времена использовалось в большей мере для изготовления украшений. В производстве железа просто необходимо было что-то менять.

Освоение технологии цементации и закалки железа

Следующий виток прогресса в развитии металлургического дела заключался в возникновении технологии так называемой «цементации», а также закалки и термического отпуска железа. С освоением этих трех процессов связано начало полноценного Железного века.

Под цементацией подразумевается процесс искусственного насыщения крицы углеродами. Эта технология была освоена человеком в первую очередь. Для цементации кричного железа использовались различные вещества. Вначале кричную массу прокаливали в костном угле, позже – в других веществах с большим содержанием углеродов. Освоение технологии цементации подарило человеку возможность получать первые, хоть и весьма примитивные, образцы стали.

«Цементированное» железо уже выигрывало в сравнении с бронзой по своей твердости. При этом степень насыщения крицы углеродами зависела от температуры нагревания железа.

Вслед за открытием техники цементации был обнаружен эффект закалки. Человек с удивлением для себя обнаружил, что насыщенное углеродами и охлажденное железо становится еще крепче. Для такого охлаждения использовалась вода, снег, либо железо просто оставляли на открытом холодном воздухе. Эффект был даже в последнем случае.

Оба вышеописанных процесса, вероятнее всего, были открыты человеком случайно. Вряд ли древние кузнецы могли объяснить истинную природу этих процессов. Об этом свидетельствуют и найденные письменные источники тех времен. В частности, в них можно отыскать весьма любопытные моменты. Так, факт усиления крепости железа при закалке часто объяснялось фантастическими или мистическими теориями. Например, в летописи из Малой Азии, датированной девятым веком до нашей эры можно найти колоритный способ закалки железа посредством «погружения кинжала» в тело «мускулистого раба». Именно сила раба, по мнению автора данного текста, делало металл более твердым. Не менее интересен и отдельный фрагмент, взятый из «Одиссеи» Гомера, где выжигание глаза циклопа сравнивается с погружением раскаленного железного тесака в ледяную воду. Причем, последнюю процедуру Гомер именует как «лечение топора». Исходя из этого, древние греки, вероятно, не понимали природу процесса закалки металла, но придавали ему особый, магический смысл.

Закаленная сталь имеет один существенный недостаток – это излишняя хрупкость. Существенно снизить ее позволило открытие технологии термического отпуска железа. Данная технология заключается в нагревании изделий до 727 градусов по Цельсию (это граничная температура деформации структуры железа).

Не стоит думать, что освоение технологий цементации, отпуска и закалки железа было одномоментным. На самом деле эти процессы длились около тысячи лет! Но именно открытие и совершенствование этих трех технологий раз и навсегда поставило жирную точку в непримиримой конкурентной борьбе между бронзой и железом.

Развитие металлургии в Средние Века

В эпоху Средневековья плавильные печи уже существенно преобразились. Во-первых, в высоту они достигали двух-трех метров. А во-вторых, они работали при помощи энергии воды: воздуходувы приводили в движение специальные трубы или большие водяные колеса.

В средневековой Европе были распространены так называемые «штукофены» – огромные и высокие печи, которые вывели черную металлургию на новый этап в ее развитии. Эти печи были оснащены 4-х метровой трубой для усиления тяги и водяными двигателями. Иногда мехи приводили в движении несколько рабочих. Железистую крицу извлекали из такой печи раз в сутки.
Любопытна история изобретения и проникновения штукофенов в Европу. Изобрели их в Индии еще в первом тысячелетии до н.э. Затем новое изобретение попало в соседний Китай, а оттуда, в VII веке уже нашей эры – в арабский мир. В XIII столетии арабы привезли эти чудо-печи на юг Пиренейского полуострова, откуда они быстро распространились по всей Европе.

По производительности и техническим параметрам штукофен был на голову выше своих предшественников – сыродутных печей. Температура плавки в нем достигалась более высокая, что давало возможность получать полноценный чугун. В сутки штукофен мог выдавать более двух центнеров железа. Правда, чугун из такой установки был, как правило, непригоден. Дело в том, что он оказывался на дне печи, смешиваясь со шлаками. Чтобы очистить его, требовалась ковка, которой чугун не поддавался. Других способов его очистки на то время еще не знали.

Все же, некоторые народы все-таки умудрялись находить применение даже такому, «грязному» чугуну. Индусы, например, изготавливали из него гробы для усопших. А вот в Османской империи из штукофенного чугуна делали ядра для пушечных орудий.

Изобретение печей нового типа – блауофенов

Средневековые металлурги установили важную закономерность: чем выше температура плавления руды в печи – чем больше продукта (железа) можно получить на выходе. После этого открытия они начали пытаться модернизировать свои штукофены: увеличивать высоту труб и налаживать систему предварительного нагрева воздуха. Так в XV веке в Европе появились печи нового вида – блауофены.

Однако модернизированные печи почти сразу же неприятно удивили металлургов. Выход конечного продукта действительно вырос, но вместе с этим, на 20 % повысилось и количество отходов – малопригодного чугуна. Грязное, или, как его еще называли – «свиное» железо так само застывало на дне новых печей. Смешанный со шлаками чугун, как и прежде, был абсолютно не пригоден для литья. Как правило, его пускали на производство кувалд, наковален и прочего грубого инвентаря. Правда, пушечные ядра из блауофенного чугуна выходили более качественными.

Еще один позитивный момент блауофенов – количество стали по краям железной крицы в этих печах существенно увеличилось. Разумеется, это порадовали металлургов. Однако, с другой стороны, отделить такую сталь от кричного железа было очень и очень сложно. И в этой ситуации разные народы пошли по разным путям, решая эту сложную проблему.

 Так, в Индии все силы бросили на усовершенствование техники ковки, чтобы добиться более равномерного распределения углеродов в продукте. И эти усилия дали свои плоды – индусы получили булат – очень прочную и упругую сталь, из которой производилось первоклассное на то время холодное оружие. Булат также производился в Иране и Центральной Азии.
Китайцев и европейцев, в отличие от индусов, интересовало вовсе не качество, а количество конечного продукта. Поэтому именно они вскоре открыли так называемый передельный процесс, который невероятно сильно повлиял на развитие металлургии в целом.

Возникновение доменных печей

До 1500 тонн качественного чугуна в день – такое средневековым металлургам даже не снилось. Но это стало обыденной суточной нормой при появлении доменных печей. Благодаря большим размерам, предварительному нагреву воздуха и системе механического дутья, такая печь способна была извлекать железо из рудной массы и превращать его в чугун. Последний при этом выходил наружу в расплавленном виде. Правда, ковка все равно была необходима. Но теперь шлаков было уже намного меньше в массе, а железа – больше. Еще одно достоинство доменной печи заключалось в непрерывности ее работы. Установка функционировала круглые сутки, не останавливаясь и не охлаждаясь.

В XVIII веке в европейской металлургии был открыт еще один процесс – пудлинговый. Он предполагал очищение чугуна в печи с помощью газа, получаемого при сгорании угля или другого минерального топлива. К слову, в Древнем Китае этим способом даже производили сталь еще в Х столетии. При такой технике очистки железистые частицы собирались в комочки. Затем они сваривались в кузнечной или в специальной прокатной машине, и из них получали различные железные заготовки. Пудлинговый метод позволил увеличить производительность железа до 140 кг в час.

Развитие металлургии в XIX и XX веках

Очередной скачок в процессе развития металлургического дела произошел в конце XIX века. В этот период, практически одновременно, в производство металла внедряются три абсолютно новых способа: мартеновский, томасовский и бессемеровский. Все эти методы увеличили объемы производства стали колоссально – до шести тонн в час.
Спустя полвека в металлургию внедряют еще более новые процессы. Это, в частности, непрерывная разливка стали и кислородное дутье. Продувание кислородом расплавленного металла в конверторных печах существенно ускорило скорость химических реакций.

История, как известно, движется по спирали. Это касается и истории промышленного производства. Тысячи лет назад человек строил в земле сыродутные печи и получал, с помощью одностадийного метода, качественное и устойчивое к коррозии железо с малым количеством примесей. И сегодня ученые вновь вернулись к технологии одностадийных процессов, развивая метод обогащения руды и производства стали в электропечах.

Финифть: история промысла на Руси

Публикации раздела Традиции

Финифть ценилась на Руси наравне с золотом и серебром. У народа были популярны расписные миниатюры на эмали и иконки, знать покупала ювелирные украшения, трубки, табакерки и изысканные предметы интерьера. Читайте, как с веками менялись сюжеты росписи, в каких городах процветал драгоценный промысел и как в Академии художеств появился класс по финифти.

«Огненное письмо» из Византии

Процесс создания финифтяной росписи. Фотография: cuarzo.eu

Искусство финифти — украшения эмалью — зародилось несколько тысяч лет назад на Востоке. Этот способ стал известен случайно, как побочное открытие во время плавки стекла. На Русь финифть пришла из Византии в X веке, где ее называли «огненным письмом». Русские ювелиры освоили новую технику и стали украшать ею иконы, церковную утварь и оклады религиозных книг. Позднее московские мастера декорировали эмалями небольшие бытовые предметы: статуэтки и шкатулки, ручки и чернильницы, часы, табакерки и столовые приборы. Несведущие люди считали, что финифть производят из расплавленных драгоценных камней, настолько красивой и яркой она была.

В XVII веке технологию значительно усовершенствовал французский ювелир Жан Тутен, он открыл секрет полупрозрачных огнеупорных красок. С тех пор процесс состоял из трех этапов: сначала мастер готовил белую эмалевую основу, затем наносил рисунок и вставлял изделие в оправу. Пластину для основы вырезали из листа металла. Использовали медь, бронзу, латунь, серебро или золото. Затем ей придавали нужную форму, добиваясь идеально ровной поверхности, чтобы «навести белизну» — нанести на металл слой размолотого стеклянного порошка. Заготовку отправляли в печь, на выходе получалась гладкая поверхность белого цвета. Обратную сторону тоже покрывали стеклянным составом, чтобы при обжигах пластина не деформировалась.

Подготовка пластины. Фотография: finift-nhp.ru

Обжиг в муфельной печи. Фотография: finift-nhp.ru

Процесс росписи. Фотография: finift-nhp.ru

Материалы для изготовления финифти. Фотография: finift-nhp.ru

Палитра цветов. Фотография: finift-nhp.ru

Мастера фабрики ростовской финифти. Фотография: cyrillitsa.ru

Мастера фабрики ростовской финифти. Фотография: russia.travel

Слева показаны этапы производства финифти, справа — изменение цвета краски до и после обжига. Фотография Сергея Прокудина-Горского / museum.ru

В таком виде заготовка попадала к художнику. На выпуклой стеклянной части он изображал огнеупорными красками из стекловидного порошка миниатюры и орнаменты. Техника была схожа с росписью фарфора: художник работал небольшой кистью и мазок за мазком наносил рисунок. Мастер намечал общий план изображения, отправлял изделие в печь, охлаждал, а затем выписывал тонкие детали и добавлял новые цвета. Каждый слой краски закаляли при температуре около 700–800 градусов. Обычно художники ограничивались тремя обжигами, но некоторые сюжеты требовали до пяти подходов. Краски в печи плавились, получалась блестящая глянцевая поверхность, которая не нуждалась в дополнительном закреплении.

Материалы для ремесла стоили дорого. В состав красок входили соли металлов: соли меди придавали красивый зеленый оттенок, кобальта — синий, добавление золота позволяло получить сияющие пурпурные и рубиновые цвета. Технология требовала мастерства: исправить нанесенный на эмаль рисунок нельзя, одно неверное движение кисти могло испортить всю работу. А сами пигменты в печи меняли цвет — если ошибиться с температурой и временем обжига, замысел художника мог не воплотиться.

Готовую финифть вставляли в оправу из серебра или другого металла. Часто ею служила филигрань — тонкий кружевной узор из проволоки. Финифть не меняла цвет с годами, ей была не страшна влажность и высокая температура. Единственный недостаток изделия — хрупкость. Крупные украшения нуждались в бережном обращении, хотя небольшие предметы оставались довольно прочными и легко переносили удары. Драгоценные камни могли поцарапать эмалевый слой, поэтому финифть хранили отдельно от других украшений.

Усольская финифть

Усольская финифть. Фотография: vologda-portal.ru

Усольская финифть. Фотография: estemine.com

Усольская финифть. Фотография: globalfolio.net

Расцвет финифти в России пришелся на XVI–XVII века, тогда же сложились основные жанры цветной эмали: на декоративных предметах мастера изображали сказочные и исторические сюжеты, пейзажи и православные храмы. А на ювелирных изделиях — цветочные орнаменты. Главным заказчиком в течение долгого времени оставалась церковь: долговечные, яркие и изящные миниатюры украшали оклады икон и одежду священнослужителей, а паломники увозили с собой из монастырей небольшие эмалевые образы святых на память.

Финифть изготавливали в мастерских Киева и Москвы, но как массовый промысел она распространилась на севере страны. В XVII веке производство эмалей наладили мастера из города Усолье (сегодня — Сольвычегодск), а затем ремесло пришло в Вологду. Усольские художники нашли свой стиль: они изображали на белом фоне растительные композиции, райских птиц, зверей и мифологических персонажей. Но главным узнаваемым мотивом вологодской и усольской финифти стал узор «тюльпан», его наносили тонкими кисточками и небольшими штрихами. В мифологических сюжетах встречались персонажи славянского фольклора и северных сказаний: изображали птицу Сирин, лебедей, оленей и львов.

Читайте также:

  • От иконы — к шкатулке
  • Загадки узоров русских росписей
  • Русские лаки

Эмальеры изучали иностранные церковные книги, художественные приемы и орнаменты заграничных художников. Изначально они использовали большую палитру ярких красок: помимо основных красного, желтого, зеленого и синего цветов, писали также розовыми, охристыми и лиловыми оттенками.

Эмальерное искусство севера повлияло на развитие крупных ювелирных центров страны. Художников из Усолья приглашали в Москву и другие города налаживать производство финифти. Однако в середине XVIII века массовое производство украшений привело к тому, что сложные многоцветные эмали уступили место двуцветным (синим, зеленым), и в целом в промысле вологодской финифти наметился спад.

Ростовская финифть

Шкатулка со сказочным сюжетом. Фотография: cyrillitsa.ru

Святой Димитрий Ростовский. Начало XIX века. Государственный Эрмитаж, Санкт-Петербург. Фотография: dimitryrostovsky.ru

Шкатулка «Некрасов в Карабихе». 1983. Частное собрание. Фотография: enamelarafinift.ucoz.com

В XVIII веке русская финифть стала известна за пределами страны, искусство развивалось, миниатюры на эмали ценились наравне с драгоценными камнями. Промысел процветал в Нижнем Новгороде, Костроме и Угличе. Ученый Михаил Ломоносов внес вклад в развитие эмальерного дела: по его инициативе построили стеклодельный завод, стекло использовали как основу для красок. В Академии художеств в Петербурге был основан класс «живописи по финифти», в котором учились будущие художники.

Во многом, направление искусства стало популярным благодаря мастерству эмальеров из Ростова Великого, в те годы — духовного центра страны. В ростовские старинные церкви и монастыри приезжали паломники из далеких уголков России, каждый из них хотел увезти с собой памятную вещь. Небольшие и яркие финифтевые иконки, в отличие от образов из драгоценных металлов, стоили недорого и массово продавались в церковных лавках.

Ростов издавна славился своими иконописцами, первые мастерские эмальеров появились в городе в 1760-е годы. Затем открылись цеха, где над церковными заказами работали ремесленники: на тяжелом и вредном производстве эмаль плавили в печах, в краски добавляли свинец, чтобы снизить температуру плавления. Со временем Ростов стал снабжать финифтью монастыри по всей стране, яркие иконки пользовались спросом у народа. Параллельно развивалась и «светская» финифть, мастера изготавливали подносы и блюда, украшали столовые приборы. Состоятельные дамы носили браслеты и кольца с эмалями вместо драгоценных камней, мужчины покупали декорированные финифтью часы, трубки и табакерки.

В ХIХ веке основным товаром ростовских эмальеров были ладанки и иконки с ликами святых, а также шкатулки с городскими и монастырскими видами. Многие художники копировали работы местных иконописцев и картины известных европейских и русских мастеров: Боттичелли, Рафаэля, Виктора Васнецова. К концу века преобладала светская тематика изделий, среди состоятельных горожан стали популярны портреты на заказ, выполненные в технике финифти.

К началу ХХ века ростовская финифть пользовалась все меньшим спросом. Новые технологии штамповки и печати делали производство эмалей экономически невыгодным, мастера вынуждены были в день изготавливать сотни небольших образков. Художники писали иконки и вставки для декоративных предметов по шаблону, художественная сторона отходила на второй план. Снова интерес к ростовской финифти появился уже при советской власти.

XX век и современность: советская финифть и возвращение к традициям

Знак «Бойцу Красной Гвардии и красному партизану от Ленсовета». 1917−1932. Фотография: ya-zemlyak.ru

Брошь. Фотография: starina.ru

Панно «Гагарин». 1977. Музей фабрики «Ростовская финифть», Ростов Великий, Ярославская область. Фотография: enamelarafinift.ucoz.com

В 1920–30-е основными темами ростовских эмалей стали героические победы в Гражданской войне и трудовые подвиги народа. Рядом с традиционными цветочными орнаментами появились пятиконечная звезда, ленты, колосья с серпом и молотом, лозунги нового советского государства. Финифть на религиозные темы стала неактуальной: вместо икон мастера писали портреты Ленина и Сталина, а также представителей советской номенклатуры разного уровня. В промысле наметились два основных направления: цветочные мотивы на ювелирных изделиях и портретная живопись. По-прежнему был велик спрос на копии картин, художники повторяли фотографии, открытки и картинки из журналов.

В послевоенный период мастеров ростовской финифти осталось мало, они объединялись в артели, расписывали в основном пользовавшиеся спросом броши и шкатулки. Художники изображали исторических деятелей и знаменитых ученых, героев и космонавтов, например в 1960-е годы появились финифти с изображением космонавта Юрия Гагарина, к юбилейным датам выпускали предметы с портретами поэтов и писателей.

Сегодня промысел финифти в Ростове Ярославской области по-прежнему развивается. В городе работает несколько творческих объединений и фабрика, здесь выпускают иконы, ювелирные изделия, столовые приборы и декоративные предметы с видами Ростова. Многие из мастериц происходят из династий эмальеров, они, как и прежде, вручную расписывают изделия. Финифть можно встретить не только на прилавках ювелирных магазинов, но и в коллекциях ценителей и в музеях.

Автор: Маргарита Ковынева

Теги:

Декоративно-прикладное искусствоПубликации раздела ТрадицииТрадиции

Старый и Новый Свет.

Великие географические открытия

Российская государственная библиотека и просветительский проект «Арзамас» продолжают цикл лекций «Запад и Восток: история культур». Очередная лекция относится к циклу «Запад»: «Старый и Новый Свет. Великие географические открытия».

 

 

Что такое для нас Великие географические открытия? При этих словах многие представляют себе поднимающие паруса каравеллы, прорубающихся через сельву конкистадоров, чернокожих невольников на улицах Лиссабона, пряности, которыми, по словам португальского современника, пропахло всё королевство… Такие ассоциации справедливы, но подлинная история Великих географических открытий несравненно богаче: это история стяжания, социального эксперимента, переосмысления европейцами представлений о мире и одновременно нового мифотворчества.

Основные тезисы лекции:

  • История Великих географических открытий во многом парадоксальна. Вопреки расхожим представлениям о бескорыстных и преданных поиску истины романтиках, люди, их совершавшие, в несравненно большей степени воодушевлялись поиском богатств, будь то пряности, золото или пушнина. Сплошь и рядом они заблуждались, открывали совсем не то, что искали.
  • Великие географические открытия не только привели к резкому росту контактов между Западом и Востоком, но и изменили сам их характер. Связи между различными частями света стали гораздо более системными, чем прежде. Открытая в это время Америка была вовлечена в орбиту западного мира и стала для него своего рода гигантской опытной лабораторией.
  • Великие географические открытия привели к резкому расширению представлений европейцев о мире. Невиданная новизна Америки поставила европейцев перед проблемой освоения этой реальности, которая, с одной стороны, опровергала античные и средневековые авторитеты и мифы, а с другой — привела к невиданному взрыву мифотворчества: конечно, европейцы искали в Америке прежде всего золото, но также карликов и великанов, амазонок и Эльдорадо, земной рай и источник вечной молодости. ..
  • Великие географические открытия дали новый обширный материал для естественных наук, этнографии, истории, стимулировали поиски общественной мысли. Размышления о золотом веке и неиспорченной вере обитателей Америки перекликались с идеями Возрождения, Реформации, социальной утопии. Познавая жизнь обществ с разными религиями и обычаями, европейцы убеждались, что мир многолик; вовсе не склонные к терпимости, они вынуждены были учиться ей, сталкиваясь с чужими культурами и религиями. В то же время, приобретая опыт общения с жителями заморских земель, европейцы отчётливее осознавали своё культурно-историческое единство.

 

     

 

 


К лекции «Старый и Новый Свет. Великие географические открытия» сотрудники отдела картографических изданий и научно-исследовательского отдела редкой книги Российской государственной библиотеки подготовили мини-выставку из своих фондов.

 

Карта мира по Птолемею. Кёльн, 1578.
Universalis tabula Iuxta Ptolemeum. Coloniae, 1578. 1 : 60 000 000, 600 км в 1 см. Гравюра резцом, раскраска.
Отдел картографических изданий РГБ

 

На гравированной по меди и иллюминованной карте отражены географические представления греков о мире, господствовавшие в Европе с начала нашей эры до конца XV века.

Клавдий Птолемей (II в. н. э.), разделявший мнение о шарообразной форме Земли, делил весь известный в то время мир на три континента: Азию, Европу и Ливию (часть Африки к северу от истоков Нила). Важнейшим из континентов он называл Европу и предлагал отделять её от Ливии по Геркулесовым столбам (Гибралтарский пролив) и Средиземному морю, а от Азии по реке Танаис (Дон) и меридиану, проведённому через Танаис к расположенной на юге terra incognita. Ливию от Азии Птолемей рекомендовал отделять Аравийским заливом, утверждая, что континенты правильнее ограничивать, где возможно, морями, а не реками.

Обитаемая часть мира, по мнению Птолемея, с юга была ограничена неизвестной землёй, которая окружала и Индийский океан, с запада — океаном, омывающим западные окраины Африки и Европы, с севера — непрерывным Сарматским или Дукаледонским океаном.

Существовало три моря, окружённые со всех сторон сушей (Индийское, Средиземное и Гирканское [Каспийское]). Подобные географические представления о мире сохранялись вплоть до конца XV века.

Представленная на выставке карта мира по Птолемею была воспроизведена в изданном в Кёльне в 1578 году атласе «Tabulae Geographicae Cl. Ptolemei ad mentem autoris reftitutae & emendate per Gerardum Mercatorem…», содержащем 27 карт Птолемея. Это было 28-е по счёту переиздание атласа Птолемея со времени изобретения книгопечатания. Примечательно это издание тем, что его автором был великий картограф Герард Меркатор (1512–1594), который математически «пересчитал» и исправил проекцию Птолемея.

Карта представлена в орнаментальной рамке с аллегорическими изображениями двенадцати ветров, причудливо размещённых в ленточном орнаменте.

 


Первые «фрагментарные» картографические изображения не до конца «открытого» четвёртого континента можно видеть на следующих русских картах XVIII века:

 

Генеральное земноводнаго глобуса изображение. Санкт-Петербург: при Императорской академии наук, 1737. [1: 160 000 000], 1600 км в 1 см.
Гравюра офортом.
Отдел картографических изданий РГБ

 

Орнаментированная карта полушарий, воспроизведённая в первом русском учебном атласе мира «Атлас сочинённый к пользе и употреблению юношества и всех читателей ведомостей и исторических книг», изданном Академией наук в 1737 году.

Уровень географических знаний, отражённых в данной карте, примерно соответствует предыдущей карте. Помимо отсутствующего изображения северо-западной части Северо-Американского континента, вызывает интерес варианты воспроизведения некоторых географических названий: Тихий океан показан как Море Южное, Атлантический океан — как Море Северное, вокруг Северного полюса незаконченной границей показана несуществующая Земля Арктическая.

 


Изображение Земнаго глобуса. Гравёр Махаев М. И. Санкт-Петербург: типография Академии наук, 1757. 1: 62 000 000, 620 км в 1 см.
Гравюра офортом.
Отдел картографических изданий РГБ

 

Карта полушарий (изображение земного глобуса), составленная в географическом департаменте Академии наук, исполненная известным гравёром Михаилом Ивановичем Махаевым в 1757 году.

По сравнению с двумя предыдущими картами более подробно показаны внутренние территории континентов. Пунктиром намечено западное побережье Северной Америки. Нанесены пути первых кругосветных путешествий.

 


Америка. Санкт-Петербург: типография Академии наук, 1757. 1: 31 000 000, 310 км в 1 см.
Гравюра офортом.
Отдел картографических изданий РГБ

 

Карта Америки, составленная в географическом департаменте Академии наук в 1757 году.

На карте дано относительно насыщенное изображение внутренних территорий континента, подробно показана густая гидрографическая сеть, однако северо-западная оконечность Северной Америки всё ещё является белым пятном на карте.

 

 


Карта всего доныне известного мира. Москва: Иждивением И. Трухачева, 1824. 1: 76 000 000, 760 км в 1 см.
Гравюра офортом.
Отдел картографических изданий РГБ

 

Учебная карта мира, представленная в цилиндрической проекции Меркатора, составленная частным издателем в 1824 году.

Обзорная учебная карта мира с упрощённым географическим содержанием внутренних территорий континентов. Дополнена краткими историческими сведениями о географических открытиях. На полях за рамками карты приведены раскрашенные от руки изображения жителей различных регионов мира. Северная и северо-западная оконечность Северной Америки показана в фантастически огромном, соединённым с Гренландией варианте, в то время как Австралия показана уже практически верно.

 


Theodor de Bry. Americae pars 2. Brevis narratio eorum quae in Florida Americae provincia Gallis acciderunt,…. Francoforti ad Moenum [Frankfurt a. M.] : typ. Ioan. Wecheli, sumptibus Theodori de Bry , 1591. Экземпляр с раскрашенными акварелью иллюстрациями.
Теодор де Бри (1528–1598). «Америка. Часть 2. Краткое описание путешествия во Флориду», изданное во Франкфурте-на-Майне в типографии Иоганна Вехеля на средства Теодора де Бри в 1591 году.
Научно-исследовательский отдел редкой книги РГБ

 

Данный экземпляр представляет собой самое известное издание на латинском языке бельгийского рисовальщика, гравёра на меди, золотых дел мастера, издателя и публициста Теодора де Бри. Родился в Льеже во Фландрии в 1528 году. Будучи протестантом, Теодор де Бри в 1570 году бежал из Льежа от гонений на протестантов. Жил в Лондоне и других городах. В 1588 году поселился во Франкфурте-на-Майне, где и основал свою, ставшую знаменитой типографию, в которой выпускал книги с собственными иллюстрациями.

Данное издание принадлежит серии «Великие путешествия» или «Открытие Америки». Его украшают гравюры на меди работы Теодора де Бри. Сам де Бри никогда не совершал путешествия в Америку, книга написана и проиллюстрирована по рассказам, услышанным де Бри в Лондоне от мореплавателей, совершивших ранние путешествия в Новый Свет — «из первых рук». Из этих чудесных рассказов и собственной фантазии Теодор де Бри создал ряд работ, принесших художнику известность. Он аутентично изобразил жизнь индейцев Нового Света. Иллюстрации де Бри базируются на живописных работах Жака Лемойана де Моржа, колониста Форта Каролин во Флориде, воспоминания которого вышли в 1587 году. Будучи в Лондоне Теодор де Бри получил разрешение вдовы художника на использование работ де Моржа в своих гравюрах.

Представленный экземпляр имеет прекрасную раскраску акварелью и золотом. Тонкость и тщательность раскраски гравюр объясняется тем, что книга происходит из библиотеки Саксонских курфюрстов — переплёт её исполнен мастерами круга Якоба Краузе. Книга предназначалась для Саксонского курфюрста Кристиана II.

ARTECHNE – Техника в искусстве, 15:00-19:50

Опубликовано 5 декабря, 2018 автором Джилл Бриггеман
в: Категории: Блоги.

* Этот текст основан на эссе, первоначально написанном для магистра в области охраны природы, UCL *

Мариана Пинто

Поскольку наш проект посвящен технике в искусстве, я посвящу следующие три записи в блоге методам изготовления древних медных предметов и тому, как их можно распознать при визуальном осмотре предмета. Изготовление объекта — любого объекта — влечет за собой различные методы производства, и можно узнать о таких методах, внимательно наблюдая за объектом. Хотя иногда нет определяющих показателей, которые могли бы сказать нам об истинной природе используемой технологии, комбинация следов может дать представление о производственном процессе. Эта первая запись представляет собой общее введение в медь. Следующие две записи будут посвящены технологиям производства и тому, как их распознать.

Медь была одним из первых металлов, открытых человеком. Он очень универсален и используется для самых разных целей. С девятнадцатого века химическим символом меди в периодической таблице был «Cu», который происходит от латинского cuprum . Это слово произошло от aes Cyprium , что означает «металл с Кипра», региона, известного производством выплавляемой меди. Как и другие металлы, использовавшиеся в древности, он одновременно прочен и пластичен, и его использование сыграло ключевую роль в развитии человеческой культуры[1].

Но откуда и как добывали медь в прошлом? Некоторые авторы считают, что это был первый металл, который стал доступен и использовался человеком. Использование самородной меди, несвязанной формы меди , встречающейся в природе, а не руды, началось по крайней мере около десяти тысяч лет назад, а ее первое широкое использование можно проследить до девяти тысяч лет назад. Самородная медь встречается в очень малых количествах (рис. 1), она оказывается в более чистом состоянии, чем медь, извлекаемая из руд в древние времена, и ее можно было обрабатывать кузнечным молотом без каких-либо процессов плавки или литья[2].

Изображение 1: Самородная медь с полуострова Кевино, штат Мичиган (фото Джона Мортимора, изображение с Викисклада). URL-адрес файла: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Native_Copper_from_the_Keweenaw_Peninsula_Michigan.jpg

До открытия бронзы и латуни для изготовления инструментов использовалась чистая медь. Поскольку это мягкий металл, он не особенно подходил для изготовления оружия или режущих инструментов. Однако, если медь обрабатывалась в холодном состоянии (оставаясь неотожженной), она оставалась более твердой и поэтому больше подходила для таких изделий[3]. Процесс плавки можно объяснить пятью стадиями: 1) добыча руды; 2) их подготовка и очистка; 3) плавка для создания слитка; 4) рафинирование и литье металла и 5) горячая или холодная обработка металла[4].

Изображение 2: Куприт с малахитом из Демократической Республики Конго (фото Дидье Дескуенса, изображение с Викисклада). URL-адрес файла: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuprite.jpg

 

Первый шаг, добыча руды, имеет решающее значение. Некоторые медные руды, такие как оксиды, были обнаружены на поверхности земли и их было относительно легко плавить, например, куприт (изображение 2). Однако они могли быть исчерпаны на очень раннем этапе истории, и использовались другие руды[5]. Как только руды были найдены, вторым шагом было их разрушение и удаление нежелательных веществ вручную и промывкой. После очистки руды сушили на солнце или в печи[6]. Когда руда была подготовлена, начинался третий этап: оксиды меди нагревали в печи вместе с древесным углем, чтобы выплавить их (хотя для других руд, таких как сульфидные, требовались более сложные процедуры). После этого образовался слиток металла, получивший название черновая медь . Поскольку в нем были пузыри из-за образования газов в процессе плавки, первая переплавка была направлена ​​на рафинирование металла. Это был четвертый шаг, и он осуществлялся путем нагревания меди в чашеобразном глиняном сосуде, называемом тиглем . Здесь остаточные включения удаляли, а металл «полировали» — перемешивали деревянными ветками, чтобы удалить кислород.

Только после того, как этот процесс был завершен, металл был готов к последнему этапу: процессу литья или ковки. Это были две распространенные технологии производства, как мы увидим в следующих двух записях блога.

 


[1] Ланг, Джанет. 2005. «Металлы» в Рентгенография культурного материала , под редакцией Джанет Лэнг и Эндрю Миддлтон, 49-75. Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн, стр. 50. Скотт, Дэвид. 2002. Медь и бронза в искусстве. Коррозия, красители, консервация . Лос-Анджелес: J. Paul Getty Trust, стр. 3.

.

[2] Коуэлл, Майкл и Сьюзен Ла Нис. 1991. «Металлообработка: искусство и мастерство» в Наука и прошлое . Торонто: Попечители Британского музея, стр. 75. Ходжес, Генри. 1989. Артефакты. Знакомство с ранними материалами и технологиями . Лондон: Дакворт, стр. 65. Скотт, Дэвид. 2002. Указ.цит. , стр. 4. Скотт, Дэвид. 2011. Древние металлы: микроструктура и металлургия: Том 1. Медь и медные сплавы . Лексингтон: Conservation Science Press, стр. 2. Селвин, Линдси. 2004. «Металлы» в Металлы и коррозия. Справочник специалиста по консервации . Оттава: Канадский институт охраны природы, стр. 6. Смит, Вебстер. 2013. «60 веков меди». Ассоциация развития меди Inc. http://www.copper.org/education/history/60centuries/. Дата обращения: 16 января 2014 г.

[3] Баркер, Десмонд. 2006. «Металлы» в журнале Conservation Science: Heritage Materials под редакцией Эрика Мэя и Марка Джонса. Кембридж: Издательство RSC. Ходжес, Генри. 1989. Указ.цит. , стр. 64,74. Скотт, Дэвид. 2002. Указ.цит. , стр. 5.

[4] Ходжес, Генри. 1989. Указ.цит. , стр. 64-77.

[5] Ходжес, Генри. 1989. Указ.цит. Шлезингер, Марк, Мэтью Кинг, Кэтрин Соул и Уильям Давенпорт. 2011. «Обзор» в Экстракционная металлургия меди . Амстердам: Эльзевир.

[6] Ходжес, Генри. 1989. Указ.цит. , стр. 66.

 

Краткая история меди

Примечание. Это «перепечатка» статьи, которую я написал для ныне несуществующей The Cask.

Металл из металлов, медь обладает несколькими чертами, которые сделали ее одним из самых любимых элементов человечества, несмотря на отсутствие щегольства серебра, золота или платины. Например, медь — окрашенная в красно-оранжевый цвет в чистом виде — является одним из четырех элементарных металлов, наряду с цезием, золотом и осмием, не имеющим серого или серебряного цвета. Тем не менее, есть много других важных причин, по которым люди добывали медь из земли на протяжении тысячелетий. Он податлив, хорошо перерабатывается и является отличным проводником электричества и тепла. Короче говоря, медь — это идеальный металл, использование которого сыграло ключевую роль в подъеме цивилизации.

Наши предки давно осознали пользу меди; металл извлекали из горных пород и превращали в предметы по крайней мере 10 000 лет. Самым ранним известным примером использования меди является кулон, датируемый 8700 г. до н.э., который был обнаружен в районе, который сейчас является северным Ираком. Медь также нашла пристанище в Древнем Египте (где медные трубы использовались для транспортировки воды внутри храма царя Са’Ху-Ре), Индии (где из нее делали светильники), Замбии (где из нее изготавливали погребальные украшения). ), и другие культуры древности.

Эти древние народы столкнулись с трудностями при добыче меди из земли. Первоначально они вырезали медь из скалы, в которую она была встроена, и вбивали ее в большую массу для использования в инструментах и ​​оружии, но обнаружили, что металл легко ломается. К счастью, вскоре они узнали, что плавка — процесс использования тепла для получения металла из руды — является лучшим методом извлечения меди. Самые ранние известные свидетельства плавки, датируемые примерно 5000 г. до н.э., были обнаружены в Сербии, но этот процесс также независимо возник в нескольких регионах по всему миру, включая Центральную Америку, Китай и Западную Африку.

Около 3000 г. до н.э. медь соединили с оловом, чтобы создать один из первых сверхпрочных инженерных материалов, известных человеку: бронзу. Постоянное усовершенствование меди, как в сочетании с другими металлами, так и в процессе добычи, изменило мир, улучшив инструменты, конструкцию и оружие.

В Средние века и эпоху Великих географических открытий медь применялась новыми и захватывающими способами. Медь стала частью художественного выражения в полотнах и скульптурах эпохи Возрождения, а затем и в таких стилях, как дагерротипная фотография. Медь также играла большую роль в международных отношениях и делах. Он выстилал корпуса знаменитого морского флота Христофора Колумба, чтобы предотвратить повреждения кораблей от соленой воды и биологических агентов. А Статуя Свободы, прекрасный подарок Франции молодым Соединенным Штатам, включает в себя более 200 000 фунтов меди (ее зеленый оттенок обусловлен годами окисления).

Наше любимое использование металла — перегонные кубы на винокурне Glenlivet — сделаны из 100-процентной меди.

Медь была важна в прошлом, но в наше время она еще более актуальна. Превосходная электропроводность этого элемента делает его экономически эффективным металлом для электронной промышленности, в таких элементах, как батареи, микроволновые печи, двигатели, смартфоны и планшеты, использующие этот металл. По оценкам Ассоциации развития меди, 65 процентов всей обнаруженной меди закупается электронной промышленностью.

Один из самых значительных моментов в истории меди произошел в 1997 году, когда технологический гигант IBM принял межсоединения из окисленной меди, заменив стандарт алюминия. В результате появились более быстрые, компактные и тонкие компьютеры и гаджеты благодаря пластичности меди и способности проводить электричество с сопротивлением на 40% меньшим, чем у алюминия.

Строительная отрасль тоже нуждается в меди. Бактериостатические свойства меди делают ее отличным материалом для систем водоснабжения и отопления, поскольку она препятствует размножению бактерий. Да, даже в эпоху сверхгладких высотных квартир простая медь является важнейшим компонентом.

К сожалению, современное использование меди вызывает опасения по поводу оставшихся запасов этого металла. Земля содержит огромное количество меди — по некоторым оценкам, общее количество меди составляет 10 триллионов тонн, — но ограничения технологии раскопок и добычи, а также экономика извлечения металла заставляют некоторых беспокоиться о концепции «пика меди». гипотетическое время, когда мы достигли максимального производства меди и должны справиться с уменьшающимся количеством.

Критики меди

Peak утверждают, что 9миллион тонн меди, которые перерабатываются в год, должны значительно снизить опасения по поводу сокращения поставок; медь не теряет качества в процессе переработки, поэтому ее можно использовать снова и снова. Фактически, переработка меди потребляет на 85 процентов меньше энергии, чем извлечение металла из земли, поэтому она оказывает относительно небольшое воздействие на окружающую среду. По данным Международной медной ассоциации, невероятные 75 процентов меди, произведенной с 1900 года, все еще используются.

Тем не менее, обе стороны согласны с тем, что развивающиеся страны, такие как Китай, Бразилия и Индия, резко увеличили спрос и цены на медь. По данным Oracle Mining Corp., в 2002 году медь стоила менее 1 доллара за фунт; в 2014 году он стоил почти 4 доллара за фунт9.0004 Высокий спрос на медь

, который, несомненно, возрастет в ближайшие годы, укрепляет статус металла как любимого блестящего элемента человечества. Медь была неотъемлемой частью нашей жизни с момента зарождения цивилизации, поскольку она помогала нам создавать инструменты, которые делают жизнь проще, красивее, а иногда, к сожалению, и смертоноснее. Так что в следующий раз, когда пенни попадет к вам в руки, найдите минутку, чтобы подумать о величии внутри него, величии, которое часто является отражением нашего времени на этой планете.

Изображение предоставлено Fort Myers Florida Weekly.

Смелая смесь новостей и идей.


Под редакцией Мэтью А. Макинтош / 21.09.2018
Historian
Brewminate Главный редактор


Введение

Между семью и десятью тысячами лет назад наши древние предки обнаружили, что медь ковкая, имеет острую кромку и может быть использована для изготовления инструментов, украшений и оружия. легче, чем камень, открытие, которое навсегда изменит человечество. Эта встреча людей и металлов станет первым шагом из каменного века в века металлов: бронзовый и железный века. Так начался усиленный перенос элементов и минералов из исходных геологических образований в воздух, почву, воду и живые организмы через плавильные печи, печи и хвостохранилища.

Производство меди в первые несколько тысяч лет мало способствовало глобальному или даже местному загрязнению. Медь не очень токсична по сравнению с другими металлами, и ранние люди использовали ее слишком мало, чтобы начать концентрировать ее в почве, воздухе или воде до такой степени, что это могло повлиять на здоровье человека или экосистемы. Похоже, что в течение первых нескольких тысяч лет ее использования люди экспериментировали с медью и изучали методы ее использования. По мере того, как они становились лучше в работе с ним, цивилизации становились более сложными, что, в свою очередь, часто позволяло улучшить технологию обработки меди. С этим пришло более широкое использование меди и более широкое распространение меди в нашу повседневную среду.

Рождение металлургии

Считается, что золото использовалось раньше, чем медь, хотя его мягкость и редкость делали его непрактичным для широкого применения, в то время как медь тверже и встречается в чистом виде («самородная медь») во многих местах. мира. (Различные цвета золота и меди и их существование в чистом виде позволяли нашим далеким предкам отличать эти два металла от других минералов и камней, с которыми они сталкивались. )

Среди археологов существуют разногласия относительно точной даты и места первого использования. меди человеком. Археологические данные свидетельствуют о том, что медь впервые была использована между 8000 и 5000 годами до нашей эры, скорее всего, в регионах, известных сейчас как Турция, Иран, Ирак и — ближе к концу этого периода — на Индийском субконтиненте. Археологи также обнаружили свидетельства добычи и отжига изобилия самородной меди на Верхнем полуострове Мичигана в Соединенных Штатах, датируемые 5000 г. до н.э.

Самородная медь, вероятно, использовалась первой, так как не требовалось никакого процесса для ее очистки. Ему можно было придать форму, хотя он был бы очень хрупким. Отжиг был первым шагом к настоящей металлургии, когда люди обнаружили, что медь становится более гибкой и с ней легче работать, если ее нагреть перед ковкой. Далее было разработано литье расплавленной меди в формы. В какой-то момент люди обнаружили медную руду и — возможно, случайно — что руду можно нагревать до очень высоких температур в среде с низким содержанием кислорода, чтобы расплавить чистую медь, процесс, известный как плавка. Это придало больше гибкости обработке меди; Самородная медь больше не была единственным видом полезной меди, если медь можно было извлечь из руд.

Египтяне-новаторы

Медное зеркало с деревянной ручкой из Среднего царства Египта (ок. 2000–1500 гг. до н. э.) или позже. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар имения Гарольда Годдарда Рагга, выпуск 1906 г.

Считается, что шумеры и халдеи, жившие в древней Месопотамии, были первыми людьми, широко использовавшими медь, и их знания в области обработки меди были переданы древним египтянам. Египтяне добывали медь на Синае и использовали ее для изготовления сельскохозяйственных инструментов, таких как мотыги и серпы, а также посуды, посуды и ремесленных инструментов, таких как пилы, долота и ножи. Египтяне, известные своей любовью к самоукрашению, делали зеркала и бритвы из меди, а зеленую и синюю косметику из малахита и азурита, двух соединений меди ярко-зеленого и синего цветов.

Сравнивая чистоту изделий из меди из Месопотамии и Египта, ученые определили, что египтяне усовершенствовали методы плавки своих северных соседей в Месопотамии. Большинство изделий из меди в Египте изготавливались путем отливки расплавленной меди в формы. Египтяне, по-видимому, были одной из нескольких групп, которые независимо друг от друга разработали метод литья по выплавляемым моделям, который используется до сих пор. (Проще говоря, воск формуется в форме конечного продукта, а затем покрывается глиной. Воск выплавляется, оставляя глиняную форму, которая затем заполняется расплавленной медью. Форма разламывается, когда металл остынет.)

Бронза лучше

Ранний-средний бронзовый век (2700-1600 г. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Завещание Эмили Хоу-Хичкок

Египтяне, возможно, были первой группой, которая обнаружила, что смешивание меди с мышьяком или оловом делает более прочный и твердый металл, который лучше подходит для оружия и инструментов и легче отливается в формы, чем чистая медь. (Поскольку медная руда часто содержит мышьяк, это могло быть непреднамеренным результатом выплавки медной руды, которая включала встречающийся в природе мышьяк.) Этот сплав меди с мышьяком или оловом называется бронзой, и есть археологические свидетельства того, что египтяне впервые произвели бронзу в 4000 г. до н.э. Бронза, возможно, также была разработана независимо в других частях Ближнего Востока и других частях мира. Независимо от того, где она возникла, металлургия бронзы вскоре обогнала медь во многих частях земного шара, что положило начало бронзовому веку. (В тех частях мира, где не было месторождений олова, медь использовалась отдельно или в сплавах с другими металлами, пока не было введено железо.)

Процесс выплавки бронзы с мышьяком мог привести к образованию ядовитых паров. Люди могли предпочесть бронзу на основе олова или обнаружили, что легче контролировать количество олова, добавляемого в медь, чем контролировать количество мышьяка, который часто встречается в медной руде естественным образом. Какова бы ни была причина, бронза, изготовленная из олова, вскоре стала излюбленной бронзой на всем Ближнем Востоке.

Месторождения олова были в большей степени ограничены определенными географическими районами, чем медь, которая была легко доступна во многих частях Ближнего Востока, а также в других частях мира. Когда люди начали использовать бронзу вместо чистой меди для изготовления оружия и инструментов, развилась торговля оловом. Доступность бронзы привела к созданию более совершенных инструментов и оружия, а с более совершенным оружием армии могли лучше завоевывать соседние общества (и грабить их оловянные и медные ресурсы).

Остров Кипр в Восточном Средиземноморье был основным местом назначения для людей из Европы и Ближнего Востока бронзового века, которые хотели купить или добыть медь. Кипр был основным поставщиком меди в Римскую империю. Название «медь», вероятно, происходит от латинского «aes Cyprium», что означает «кипрский металл». Однако некоторые предполагают, что название «Кипр» могло появиться на втором месте; возможно, оно произошло от более старого слова, обозначающего медь.

Изготовление меди и духовность

Женский ножной браслет/орудие для гадания, изготовленное из медного сплава народом сенуфо из Берега Слоновой Кости, Африка, 19 век. Credi: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Арнольда и Джоанны Сироп

Поскольку медь помогала людям развивать военные действия, она также играла роль в религиозной и духовной жизни людей во всем мире во все времена. Хатхор, египетская богиня неба, музыки, танцев и искусства, была также покровительницей Синая, главного региона египтян по добыче меди; ее часто называли «Леди Малахита».

Для жителей Анд в Южной Америке, разработавших самую передовую металлургию в доколумбовой Америке, металлургия меди была чем-то большим, чем просто светским ремеслом по производству инструментов. Используя самородную медь, андские ремесленники изготавливали религиозные предметы из толченой медной фольги и позолоченной меди.

Во многих доколониальных культурах к югу от Сахары медники также считались обладателями способностей шаманов, магов и жрецов из-за их глубокого знания земли, минералов и огня, а также их способности производить металл из руды. В некоторых частях континента кузнечное дело передавалось по наследству, и мастера-кузнецы передавали секретные знания своим сыновьям. Добыче, выплавке и отливке медной руды предшествовали тщательно продуманные церемонии, чтобы гарантировать, что усилия были безопасными и плодотворными.

Медь сегодня также играет роль во многих верованиях Нью Эйдж. В некоторых современных религиях считается, что он обладает целительной силой, как духовной, так и физической. Некоторые люди носят медь, чтобы облегчить симптомы артрита.

Бронзовые будды и медные «деньги»

Бронзовый Будда Дипанкара 7-го века из Индии. Предоставлено: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Пола Э. Манхейма

Жители Индийского субконтинента используют медь и ее сплавы так долго, как никто другой. Бронзовое литье было широко распространено в древние времена, и бронза использовалась для изготовления религиозных статуй и произведений искусства. Эта практика также распространилась на Юго-Восточную Азию, где медь и ее сплавы даже сегодня широко используются в буддийских произведениях искусства.

Медь впервые была использована в Китае около 2500 г. до н.э. Китайцы также быстро начали использовать бронзу и использовали разное процентное содержание олова в бронзе для разных целей. Они широко использовали медь и бронзу для чеканки монет. Во время процветания экономической деятельности и расширения внешней торговли при династии Сун, примерно с 900 по 1100 год нашей эры, резко возросло использование наличных денег — круглых медных монет с квадратным отверстием посередине. Производство меди достигло в некоторых цивилизациях почти промышленных масштабов, хотя, вероятно, нигде больше, чем в Древнем Риме.

Римляне

Римская медная монета номиналом «Ас», времен правления Калигулы, ок. 37-38 гг. н.э. Авторы и права: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Подарок Артура Фэрбенкса, класс 1886 г.

Хотя железо и свинец использовались в эпоху древних римлян, медь, бронза и латунь (сплав меди и цинка) использовались римлянами для изготовления монет, аспектов архитектура, такая как двери, и некоторые части их обширной водопроводной системы (хотя трубы были сделаны из свинца). Они также разработали органы из медных труб.

Римляне контролировали обширные месторождения меди по всей своей империи. Ученые, анализирующие изотопы меди и микроэлементы, присутствующие в римских медных монетах, определили, что Рио-Тинто, Испания (все еще действующий медный рудник), Кипр и, в меньшей степени, Тоскана, Сицилия, Великобритания, Франция, Германия и другие части Европы и Ближний Восток был источником меди для Империи. Повышение чистоты римских медных монет с течением времени также показывает, что методы их плавки быстро улучшались.

Римляне в период своего расцвета производили почти 17 000 тонн меди ежегодно, больше, чем производилось до промышленной революции в Европе. С этим огромным производством меди пришло загрязнение, которое было непревзойденным в течение почти двух тысяч лет, когда началась промышленная революция. Влиял ли загрязненный воздух от ранней выплавки меди на здоровье людей, живших в древние времена? Вероятно. Ранние методы плавки в то время были грубыми и неэффективными по сегодняшним меркам. При выплавке меди и, в меньшей степени, при добыче меди образуется сверхтонкая пыль, которая выносится в атмосферу воздушными потоками, создаваемыми интенсивным теплом от плавильных операций. Большая часть загрязнения выпала бы вблизи мест плавки, вызывая проблемы со здоровьем и загрязняя почву и воду.

Римский бронзовый смерч II века н.э. Фото: Художественный музей Худа, Дартмутский колледж; Дар Лео А. Маранца, выпуск 1935 г.

Ученые в 1990-х годах обнаружили, что медь присутствует в 7000-летних слоях льда в ледниковых шапках Гренландии. Ежегодно на ледниковых шапках откладывается слой льда, что позволяет ежегодно анализировать состав льда. Когда в начале бронзового века выплавка меди получила широкое распространение, в воздух было выброшено достаточно меди, чтобы загрязнить лед за тысячи километров. Пики концентраций меди в ледяных пластах соответствуют эпохе Римской империи, расцвету династии Сун в Китае (ок. 900-1100 гг. н.э.) и промышленной революции с пониженными концентрациями, обнаруженными во льду, отложившемся сразу после падения Римской империи и в позднее средневековье в Европе, когда использование меди и бронзы было ниже.

Медное загрязнение римских дней до сих пор не дает нам покоя. Один бывший римский медный рудник и место плавки в Вади-Файнан, Иордания, спустя две тысячи лет после того, как он прекратил свою деятельность, до сих пор представляет собой токсичную пустошь, заваленную шлаком от плавки меди. Исследователи обнаружили, что растительность и домашний скот в Вади-Файнан сегодня имеют высокий уровень содержания меди в своих тканях.

Промышленная революция: начало с того, на чем остановились римляне

Начиная с конца 1600-х годов выплавка меди стала основной отраслью промышленности Великобритании. Медная руда из Корнуолла и других районов, а также угольные месторождения по всей стране способствовали выплавке меди. Изобилие угля в Суонси, Уэльс, сделало этот прибрежный город отличным местом для британской выплавки меди, начиная с начала 1700-х годов. Медная промышленность двигала экономику этого города. Состоятельные англичане часто владели плавильными заводами, а местные валлийцы работали в промышленности. Как и в Древнем Риме, выплавка меди имела свою цену. Город и когда-то пышная сельская местность вокруг Суонси были лишены растительности из-за ядовитого медного дыма, который поднимался из плавильных труб и оседал на окружающий город и поля. Верхний слой почвы на оголенных склонах холмов подвергся эрозии. У домашнего скота появились странные новые болезни, такие как опухшие суставы и гнилые зубы. Фермеры обвинили дым. Сообщается, что дым также вызывал одышку, снижение аппетита и другие жалобы у людей.

Медная руда Корнуолла, очищенная в плавильнях Суонси, содержала большое количество мышьяка, серы и плавикового шпата (соединение фтора). Плавильные заводы выбрасывали пары этих соединений вместе с выхлопными газами угля, от которых сжигались работы. Сера и плавиковый шпат из дыма смешиваются с водой и кислородом в атмосфере с образованием сернистой, серной и плавиковой кислот, которые выпадают на Суонси в виде кислотных дождей. Медный шлак и другие отходы покрывали ландшафт возле плавильных заводов.

Историческая гравюра о выплавке меди в долине Суонси в 18 веке

снизить уровень ядов, выделяемых плавильными заводами. (Промышленники, вероятно, были больше озабочены экономикой и эстетикой, чем здоровьем рабочих и местных жителей.) Хотя несколько групп людей выдвинули идеи по очистке дыма, ни одна из них не увенчалась успехом.

Одиннадцать лет спустя группа валлийских фермеров из-за пределов Суонси подала в суд на одного из крупных владельцев плавильного завода за нарушение общественного порядка, утверждая, что дым от плавильного завода наносит ущерб их фермам. Владелец медеплавильного завода нанял одного из лучших юристов в стране, который боролся с истцами на том основании, что экономическое выживание города зависело от медной промышленности и что неурожай и больной скот были результатом действий валлийцев. отсталые методы ведения сельского хозяйства и неприятная валлийская погода. Фермеры потеряли иск.

Проводящая медь

Медь играла центральную роль в технологиях, разработанных во время промышленной революции. Одним из наиболее важных применений меди в то время была электротехника. Ранние ученые, экспериментировавшие с электричеством, выбрали медь в качестве передатчика, потому что она обладает высокой проводимостью (может легко передавать электрический ток). Электротехническая промышленность сегодня является вторым по величине потребителем меди.

Цена индустриализации

Хотя методы производства улучшились со времен римлян и промышленной революции, сегодня производство меди вносит значительный вклад в глобальное загрязнение.

Бьютт, штат Монтана, является домом для заброшенного медного рудника, когда-то принадлежавшего ныне несуществующей компании Anaconda Copper Mining Company, основанной в Бьютте в 1895 году. До закрытия крупного рудника Бьютт в 1980-х годах рудник произвел 20 миллиардов фунтов меди. До 1950-х годов он производил треть меди страны и был важным поставщиком для страны во время двух мировых войн. Бывший рудник теперь является крупнейшим сайтом Superfund в стране. Основной открытый карьер заполнился водой после прекращения добычи, образовав озеро площадью 600 акров. Медь, свинец, кадмий и мышьяк загрязняют огромную яму, которая каждый день пополняется водой из нижнего водоносного горизонта, что делает токсичное озеро почти невозможным для очистки. Сера, минерал, который обычно входит в состав медной руды, вступает в реакцию с воздухом и водой, образуя серную кислоту, которая заполняет карьер. Сток шахты и радиоактивные осадки от плавильного завода, когда-то принадлежавшего Анаконде, покрывают ландшафт. Рядом с основным карьером находится хвостохранилище площадью 1000 акров.

Беркли-Пит, Бьютт Монтана. Авторское право на фото 2000 г., Энтони Лейзеровиц. Используется с разрешения

Во время работы медный рудник в Бьютте формировал социальную структуру города. Компания Anaconda Copper Mining играла тяжелую руку в политике Монтаны и оказывала прямое влияние на жизнь горняков и их семей. Жизнь в Бьютте на протяжении большей части 20-го века вращалась вокруг ожиданий увольнений и забастовок, которые происходили по истечении трехлетних контрактов между компанией Anaconda и профсоюзом горняков. Условия труда были ужасными. Несчастные случаи на шахтах, «легкие горняков», сильное загрязнение окружающей среды, насилие и беспорядки между профсоюзами и компанией — вот некоторые из издержек для жителей Бьютта. Хотя в городе все еще ведется небольшая добыча меди, жители Бьютта остались с ядовитым наследием шахты.

Компании Anaconda также принадлежал крупный медный рудник в Чукикамата, Чили, который работал с 1920-х по 1970-е годы. Чилийские шахтеры жили в крошечных квартирах, принадлежавших компании, с минимальной сантехникой. Жены и семьи шахтеров ежедневно стояли в очередях, чтобы получить доступ к скудным продуктам в фирменном магазине, предназначенном для низшего класса горняков. Их статус занятости также диктовал, какие школы могли посещать их дети. Забастовки также были обычным явлением в жизни горняков и их семей. Этнограф и уроженка Бьютта из Монтаны Джанет Финн пишет: «В установлении трудовых, общественных и государственных отношений в Чукикамата компания обратилась к проверенным и проверенным методам, практикуемым в Бьютте: черные списки, взяточничество и случайная грубая сила, смешанная с развлечениями, которые включали в себя оба порока. и добродетель».

Рудник Chuquicamata компании Anaconda был закрыт в 1971 году после того, как правительство Чили национализировало запасы меди в стране. Однако добыча меди по-прежнему остается крупной отраслью в Чили. Исследование Университета Чили, проведенное в 1999 году, показало, что на добычу, выплавку и очистку меди приходится значительная часть производства парниковых газов и других загрязнений воздуха в этой стране, а также наибольшее потребление ископаемого топлива в Чили, а также значительное количество электричества. Это способствует глобальному уровню углекислого газа, который способствует глобальному потеплению. Кроме того, в процессе плавки из сульфидных руд, наиболее часто добываемых медных руд в Чили, выделяется большое количество диоксида серы (SO2), прекурсора кислотных осадков.

Local Copper Mining

Историческое фото шахты Элизабет, Страффорд, штат Вирджиния. Источник фото: веб-сайт «Наследие рудника Элизабет»

Несколько городов в округе Ориндж в центральном Вермонте были местами небольших медных рудников и плавильных заводов в 1800-х годах. Ни один из рудников не производил столько меди, сколько крупные рудники в других частях страны, но местные рудники были источником занятости для корнуоллских и ирландских иммигрантов и помогали поддерживать местную экономику. Эли (ныне Вершир) был классическим горнопромышленным городком «бум и крах», местом расположения одного из крупнейших медных рудников в этом районе и ареной двух «войн Эли» между шахтерами и владельцами шахт, в которых горняки бунтовали, чтобы вернуться. выплаты, причитающиеся им обанкротившейся горнодобывающей компанией.

Еще одним местным медным рудником был рудник Элизабет в Южном Страффорде, штат Вермонт, который работал с 1830 по 1958 год. Сегодня он является частью программы Суперфонда Агентства по охране окружающей среды.

Источники

 

  • Green Mountain Copper: The Story of Vermont’s Red Metal by Collamer Abbott, опубликовано Herald Printery, Randolph, Vermont, 1973.
  • Красное золото Африки Евгении В. Герберт, опубликовано издательством University of Wisconsin Press, Мэдисон, 1984.
  • «Ранняя металлообработка в Центральных Андах из Мина Пердида, Перу» Ричарда Л. Бургера и Роберта Б. Гордона в Science , New Series, Vol. 282, № 5391, стр. 1108-1111, 6 ноября 1998 г.
  • Шестьдесят веков меди Б. Вебстера Смита, опубликовано Хатчинсоном в Лондоне для Ассоциации развития меди, 1965 г.
  • «Кипр живет в любви и раздорах» Роберта Верника в Smithsonian , Vol. 30, выпуск 4, июль 1999 г.
  • «Медь, ценившаяся на протяжении веков», Джеффри А. Сковил в Earth , Vol. 4, выпуск 2, апрель 1995 г.
  • «Медь» Дональда Дж. Барселу в Clinical Toxicology, Vol. 37, № 2, стр. 217–230, 1999.
  • «Древние металлические рудники запятнали мировое небо» Р. Монастерски в Science News , Vol. 149, выпуск 15, 13 апреля 1996 г.
  • «Долгосрочные экологические проблемы производства меди, связанные с энергетикой», С. Альварадо, П. Мальдонадо, А. Барриос, И. Жак в Энергия , Том. 27, выпуск 2, страницы 183-196, февраль 2002 г.
  • «Как Рим загрязнил мир» Дэвида Киза в Geographical , Vol. 75, выпуск 12, декабрь 2003 г.
  • «Великие медные испытания» Рональда Риса в History Today , Vol. 43, выпуск 12, декабрь 1993 г.
  • «Мышьяковистая бронза: грязная медь или избранный сплав? Взгляд из Америки», Хизер Лехтман в Journal of Field Archaeology, Vol. 23, № 4, стр. 477-514, Зима, 1996.
  • «Пенни за ваши мысли: истории о женщинах, меди и обществе» Джанет Л. Финн в Frontiers , Boulder, CO, Vol.19, Issue. 2, стр. 231, 1998.
  • «Пенни из ада» Эдвина Добба в Harper’s Magazine , Vol. 293, выпуск 1757, октябрь 1996 г.
  • «Загрязнение атмосферы и британская медная промышленность, 1690–1920» Эдмунда Ньюэлла в «Технологии и культура» , Vol. 38, № 3, страницы 655-689, июль 1997 г.

Первоначально опубликовано Дартмутским университетом в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported.

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Комментарии

Комментарии

История добычи меди и Коппер-Харбор Мичиган

Краткая история меди Горное дело

Медь была впервые добыта в этом районе древняя исчезнувшая раса между 5000 и 1200 годами до н. э. Эти шахтеры ушли никаких могильников, жилищ, керамики, глиняных табличек или наскальных рисунков. То, что осталось позади, это тысячи карьеров по производству меди и многое другое. тысячи грубых молотковых камней, которыми были засыпаны ямы. работал. Древние, по-видимому, обрабатывали медьсодержащую породу с помощью попеременно используя огонь и холодную воду, разбить медную руду на более мелкие куски, из которых они могли извлечь металл с помощью ручного молотком камней или каменных топоров. Из этой меди они сделали инструменты.

Ученые и инженеры считают, что потребовалось бы 10 000 человек 1000 лет, чтобы развить обширную операции велись по всему региону. Подсчитано, что 1,5 миллиарды фунтов меди были добыты этими неизвестными люди.

Чистая медь Верхнего озера была обнаружены в доисторических культурах на Севере и Юге Америка.

Тайна их происхождения остается нерешенный. Тайна их исчезновения остается неразгаданной.

Множество чеканных медных ножей, стрел и наконечники копий и топоры были обнаружены на древних рудниках. Немного прекрасные образцы выставлены в Форт-Уилкинсе.

В 1842 году Чиппева уступили все права 30 000 квадратных миль от Верхнего полуострова до США. Правительство. Медная лихорадка была в разгаре. В 1843 году, до того, как западное золото порыв 49-готысячи людей приезжали в Медную страну, чтобы попробовать свои силы. удача.

В Медь пришла первая лихорадка майнинга Гавань. Все путешествие было на лодке, дорог не было. Коппер-Харбор превратился в шумный морской город.

Зимой передвигались на собачьих упряжках. Повсюду вокруг рудников возникали бум-города. Эти мины производили большую часть меди в мире.

Охотники за медью пришли с шумом на берегу в живописной Коппер-Харбор, Онтонагон и Игл-Харбор. Бум города возникали везде, где корабль мог безопасно укрыться от озера Начальство.

К 1846 г. только Питтсбург и Бостон и горнодобывающие компании озера Верхнее все еще работали в Медная страна. Многие ранние предположения обернулись катастрофой. Из 24 компаний, созданных между 1844 и 1850 годами, только шесть могли платить сколько-нибудь дивиденды, и все были организованы для добычи массы и размещения меди депозиты.

Опыт Питтсбурга и Boston Company демонстрирует, почему индивидуальные усилия не увенчались успехом. Например, в 1844–1845 годах акционеры Питтсбурга и Бостона потратили 28 000 долларов на раскопки возле Коппер-Харбора, реализуя всего 2,9 доллара.68 из продажи меди. Их впечатления от маяка Коппер-Харбор Точка и возле сегодняшней концессии в Ft. Уилкинс не был уникален. Вал Форт-Уилкинса достиг дна на глубине 120 футов, и акционеры копали глубже в свои карманы, чтобы поиск мог продолжиться в другом месте.

Вскоре после этого сказочный Утес Рудник начал производить первую массовую медь, которая не была также плавающей. медь. Шахта Клифф находилась недалеко от Игл-Харбор, 19.миль к западу от Меди Гавань (Карта). Огромные куски металла, некоторые из которых весили более 50 тонн, были обнаружены места их захоронения. Они лежат глубоко под поверхность, нетронутая ледниками, выдолбившими так много других экземпляров, разбросал их по стране и надул так многие ранние майнеры. В 1849 году Клифф наткнулся на богатую прожилковую породу. Чистая медь массы, некоторые весом в 100 тонн, были выточены, забиты, взорваны, вырезаны на куски и вытащили на поверхность по крупицам.

Подъемные машины больших размеров Никогда о которых раньше и не мечтали, были рассчитаны на подъем сотен тонн Keweenaw рок с тысячи футов ниже поверхности. Великие штемпельные заводы были построенный для дробления горных пород, чтобы металлические швы и куски можно было отделить от бедная порода перед плавкой. Вся эта медь была вывезена из медная страна на маленьких (по современным меркам) лодках, вниз коварных Озеро Верхнее и, наконец, через канал реки Святой Марии в Су. Сент-Мари.

Шлюзы Су были открыты в 1855 г., увеличение иммиграции, торговли и более дешевой доставки меди связи с восточными промышленными рынками. Железные дороги вскоре обслуживает всю область. Keweenaw был на пути к тому, чтобы стать крупный промышленно-горно-населенный центр.

По всему диапазону пустыня дала путь к привлекательным сообществам, в которых проживают шахтеры, фабриканты и торговцы. Поселенцы стекались отовсюду, чтобы работать на рудниках, расчищать землю и строить фермы и открывать предприятия.

К 1900 году шахты Кевино были самая глубокая в мире. Выведение меди на поверхность требуется увеличение объемов инвестиций в физические объекты, и это было очевидно геологам, что шахты района достигли зрелость.

Когда шахты перестали приносить прибыль, Компании и сотрудники ушли. Все, что осталось, это руины шахты, города-призраки и много меди. Многие люди, живущие здесь сегодня потомки отважных медных рудокопов Медная страна.

Электронная почта для получения дополнительной информации
 

Полуостров Кевино

Экскурсия по медному руднику Куинси в Хэнкоке

Города-призраки полуострова Кевино

Медь Загородные поездки: история добычи полезных ископаемых Кевино

 

 

Поиск по сайту Двигатель

 

 

Изучение Коппер-Харбора Страница
Назад к городам Верхнего полуострова Страница городов и городов
Назад к Верхнему полуострову Путешественник
Изучение севера Домашняя страница

Копперополис – Совет по наследию Калавераса

Эта школа в Копперополисе была построена в 1865 году и сожжена в 1908 году. и пострадавших от добычи и производства медной руды. Медь была впервые обнаружена в этом районе в 1860 году Хирамом Хьюзом на Гофер-Ридж в Куэйл-Хилл, а несколько месяцев спустя на шахте Наполеона на Хог-Хилл, примерно в шести милях к юго-западу от Копперополиса. Вскоре после этого В.К. Рид и Томас Маккарти в горнодобывающем районе Коппер-Каньон, по заявлению Union Copper, а вскоре после этого был нанесен второй удар по заявлению Keystone. Другие важные претензии включали Калаверас и Империю. Годом позже сообщество, возникшее вокруг забастовок, стало известно как Копперополис, название которого происходит от слова «медь» плюс греческое слово «полис», означающее город.

Из холмистой пастбища этот район почти за одну ночь превратился в быстро развивающийся поселок из-за чрезвычайной потребности в меди для боеприпасов и гильз во время Гражданской войны в США, превратившись во второй по значимости медный район в Соединенных Штатах. . К 1861 году в городе было более 28 коммерческих предприятий, число которых выросло до более чем 90, рекламируемых в Copperopolis Courier в период с 1865 по 1867 год. Забастовка пришлась на то время, когда золотые прииски Mother Lode были почти бездействующими, и, хотя ажиотаж вокруг меди обещал больше, чем принес в конечном итоге, в течение семи лет медь была «королем» в округе Калаверас.

Город, обязанный своим существованием Гражданской войне, развивался вокруг «Плаза» с улицами, названными в честь их ассоциаций с войной: Юнион (ныне Мэйн), Линкольн, Грант и Шерман. Стойко северный по своим симпатиям город имел помимо Юнион-стрит, Юнион-отель, Юнион-Майн и Юнион-Бридж. Из более чем 60 торговых заведений, которые когда-то стояли вдоль улиц общины в те годы, только семь были построены из кирпича, а сохранились только четыре: два магазина, церковь и оружейная.

Центр города был разрушен во время пожара в 1867 году, и с прекращением Гражданской войны и потребностью в меди для гильз никогда полностью не восстанавливался. В связи с падением мировых цен на медь, высокой стоимостью транспортировки и тем фактом, что большая часть легкодоступной руды была добыта, город практически опустел. Однако в течение пяти или шести лет он был самым активным деловым и горнодобывающим сообществом в округе Калаверас.

В первые годы руда перевозилась в мешках из мешковины и джута в Стоктон вьючными животными, а оттуда речным судном доставлялась в Сан-Франциско, где ее перегружали и отправляли парусным судном вокруг мыса Горн в порты Атлантики и Суонси, Уэльс, в быть переплавленным и очищенным. Однако после завершения строительства магистрали Рида погонщики вывезли руду, которая в 1865 году за шесть дней составила более полутора миллионов фунтов. К началу 1900-х годов руда перевозилась паровыми двигателями компании Mountain Traction. по отдельной тяговой дороге до железнодорожной станции в Милтоне для перевалки в Стоктон.

Местность пережила еще один медный бум в конце 1880-х годов, когда семья Эймсов из Массачусетса, владельцы Ames Tool Company, приобрела шахту Юнион, осушила ее и построила новый плавильный завод, работавший до 1892 года. созданная компания Union Copper Mining Company приобрела первоначальные претензии и большую часть собственности в городе. Эти операции были свернуты в 1902 году, и только в 1909 году, когда Калаверасская медная компания приобрела доли Союза и большую часть города и начала всерьез работать, это процветание снова процветало.

Шахта была снова обезвожена, построен новый плавильный завод, после чего начался длительный период почти непрерывной работы. К этому времени Копперополис уже не был ведущим производителем в Калифорнии, но продолжал оставаться вторым или третьим по величине производителем в Калифорнии вплоть до 1930 года. В течение этого периода цены на медь колебались вверх и вниз, но компания продолжала работать на небольшой масштаб, обеспечивающий важную экономическую базу для местной экономики. Добыча полезных ископаемых снова началась ненадолго во время Второй мировой войны на соседней шахте Кистоун, но была закрыта в 1945 и с тех пор простаивает.

Сегодня копры и мельничные постройки шахт исчезли, оставив после себя большие отвалы шлака и шахтных отходов с характерным цветом ржавчины медной паутины, и остались только углубления в подвалах, показывающие расположение многих когда-то процветавших коммерческих предприятий. Как заметил журналист в 1861 году:

«Здесь бурлит жизнь и бизнес. Гул занятых механиков среди растущей массы зданий веселит и дает постороннему представление о важности этого нового открытия полезных ископаемых».

На этот раз, однако, открытие земли для подразделения.

Использование меди | Предложение, спрос, производство, ресурсы

Главная » Металлы » Использование меди


Информация об использовании, ресурсах, предложении, спросе и производстве меди


Статуя Свободы: В 1886 году Статуя Свободы олицетворяла наибольшее использование меди в одной конструкции. Чтобы построить статую, было вырезано и отковано около 80 тонн медного листа до толщины около 2,3 миллиметра (3/32 дюйма), или примерно двух пенни США, сложенных вместе. Авторское право на фото iStockphoto / A. Harris.


Медь против COVID-19: Исследования показали, что новый коронавирус, ответственный за пандемию COVID-19, может выживать в течение нескольких дней на стеклянных, пластиковых и стальных поверхностях, но умирает в течение нескольких часов на медных поверхностях. поверхность. [3] [4] Почему? Медь обладает антимикробными свойствами, которые эффективны против широкого спектра болезнетворных организмов.

В больницах использование меди и медных сплавов на поверхностях, к которым часто прикасаются, может снизить число пациентов, заражающихся инфекциями во время пребывания в больнице. Поверхности, к которым часто прикасаются, протестированные в исследованиях, включают прикроватные поручни, столики-лотки, стержни для внутривенных инъекций и подлокотники стульев. [4]. Некоторые патогены погибали за считанные минуты на сухих медных поверхностях. [5]

Польза меди для поверхностей, к которым часто прикасаются, известна давно, но в больницах внедряют ее медленно. Одна из причин заключается в том, что многие медицинские работники не знают о преимуществах меди. Другое дело стоимость — медь может быть дороже, чем другие варианты. Кроме того, замена существующей арматуры и оборудования обходится дороже, чем проектирование с использованием меди с самого начала. [4] [6] Авторские права на изображение вируса принадлежат iStockphoto и Ирине Шатиловой.


Медь — металл, используемый на протяжении веков

Медь была одним из первых металлов, когда-либо добытых и использованных людьми, и она внесла жизненно важный вклад в поддержание и улучшение общества с самого начала цивилизации. Медь была впервые использована в монетах и ​​украшениях примерно в 8000 г. до н.э., а примерно в 5500 г. до н.э. медные инструменты помогли цивилизации выйти из каменного века. Открытие того, что сплав меди с оловом дает бронзу, положило начало бронзовому веку примерно в 3000 г. до н.э.

В Соединенных Штатах в 2017 году в захоронении коренных американцев на прибрежной равнине штата Джорджия был обнаружен кусок медного браслета. Захоронение представляло собой кремацию, датируемую примерно 3500 лет назад. Медь содержала микроэлементы, которые связывали ее с геологическими отложениями в районе Великих озер. Эти открытия предполагают наличие торговых связей между Грузией и районом Великих озер на большем расстоянии, чем когда-либо было известно. [7]

РЕКЛАМА


Медь легко растягивается, формуется и формуется; устойчив к коррозии; эффективно проводит тепло и электричество. В результате медь была важна для древних людей и сегодня продолжает оставаться предпочтительным материалом для различных бытовых, промышленных и высокотехнологичных применений.

Использование меди: На этом графике показано, как медь использовалась в США в 2019 году.по отраслям промышленности. В качестве примера: медь, используемая в строительстве зданий, могла использоваться для электропроводки, водопровода, защиты от атмосферных воздействий и многих других отдельных видов использования. Данные для этой диаграммы взяты из сводки полезных ископаемых Геологической службы США за 2020 год.

Как мы используем медь сегодня?

В настоящее время медь используется в строительстве зданий, производстве и передаче электроэнергии, производстве электронных продуктов, а также в производстве промышленного оборудования и транспортных средств. Медная проводка и водопровод являются неотъемлемой частью бытовых приборов, систем отопления и охлаждения, а также телекоммуникационных линий, используемых каждый день в домах и на предприятиях. Медь является важным компонентом двигателей, проводки, радиаторов, разъемов, тормозов и подшипников, используемых в легковых и грузовых автомобилях. Средний автомобиль содержит 1,5 км (0,9миля) медной проволоки, а общее количество меди колеблется от 20 кг (44 фунта) в небольших автомобилях до 45 кг (99 фунтов) в роскошных и гибридных автомобилях.

РЕКЛАМА

Римская монета: Медь была одним из первых металлов, используемых для изготовления монет, и эта практика началась примерно в 8000 г. до н.э. Показанная выше монета представляет собой римский фоллис с изображением Констанция I. Авторское право на фото: iStockphoto / craetive.

Древнее использование меди

Как и в древние времена, медь остается компонентом чеканки, используемой во многих странах, но было выявлено много новых применений. Одно из недавних применений меди включает ее использование на поверхностях, к которым часто прикасаются (таких как латунные дверные ручки), где антимикробные свойства меди уменьшают передачу микробов и болезней. Производители полупроводников также начали использовать медь в схемах кремниевых микросхем, что позволяет микропроцессорам работать быстрее и потреблять меньше энергии. Недавно было обнаружено, что медные роторы повышают эффективность электродвигателей, которые являются основным потребителем электроэнергии.

Медь в автомобилях: Медь является важным компонентом двигателей, проводки, радиаторов, соединителей, тормозов и подшипников, используемых в легковых и грузовых автомобилях. Средний автомобиль содержит 1,5 км (0,9 мили) медного провода, а общее количество меди колеблется от 20 кг (44 фунта) в небольших автомобилях до 45 кг (99 фунтов) в роскошных и гибридных автомобилях. Авторское право на фото iStockphoto / Rawpixel.

РЕКЛАМА


Какие свойства делают медь полезной?

Отличные легирующие свойства меди сделали ее бесценной в сочетании с другими металлами, такими как цинк (для образования латуни), олово (для образования бронзы) или никель. Эти сплавы обладают желаемыми характеристиками и, в зависимости от их состава, разрабатываются для узкоспециализированных применений. Например, медно-никелевый сплав применяется для изготовления корпусов кораблей, потому что он не подвергается коррозии в морской воде и уменьшает прилипание морских организмов, таких как ракушки, тем самым уменьшая лобовое сопротивление и повышая эффективность использования топлива. Латунь более ковкая и имеет лучшие акустические свойства, чем чистая медь или цинк; следовательно, он используется в различных музыкальных инструментах, включая трубы, тромбоны, колокольчики и тарелки.

Знаете ли вы? В природе обнаружено не менее 160 медьсодержащих минералов; некоторые из наиболее известных минералов — халькопирит, малахит, азурит и бирюза.

Медь в драгоценных камнях: Медь является важным элементом в ряде драгоценных камней, таких как бирюза, азурит, малахит и хризоколла. Это придает этим минералам зеленый или синий цвет и высокую удельную массу. Кабошоны, показанные выше, являются одними из многих драгоценных камней, добываемых в Аризоне.

Типы месторождений меди

Медь встречается во многих формах, но обстоятельства, определяющие, как, когда и где она откладывается, сильно различаются. В результате медь встречается во многих различных минералах. Халькопирит является наиболее распространенным и экономически значимым из минералов меди.

Исследования, направленные на лучшее понимание геологических процессов, в результате которых образуются месторождения полезных ископаемых, включая месторождения меди, являются важным компонентом программы USGS Mineral Resources Program. Месторождения меди широко классифицируются на основе того, как они образовались. Медно-порфировые месторождения, которые связаны с магматическими интрузиями, дают около двух третей меди в мире и, следовательно, являются самым важным типом месторождений меди в мире. Крупные месторождения меди этого типа находятся в горных районах западной части Северной Америки и в Андах Южной Америки.

Еще один важный тип месторождений меди, содержащийся в осадочных породах, составляет примерно одну четверть выявленных мировых ресурсов меди. Эти месторождения встречаются в таких районах, как медный пояс Центральной Африки и бассейн Цехштайн в Восточной Европе.

Отдельные месторождения меди могут содержать сотни миллионов тонн медьсодержащих пород и обычно разрабатываются открытым способом. Операции по добыче полезных ископаемых, которые обычно следуют за открытием руды через много лет, часто длятся десятилетиями. Хотя от многих исторических горнодобывающих предприятий не требовалось вести добычу таким образом, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду, действующие федеральные и государственные правила требуют, чтобы при добыче полезных ископаемых использовались экологически безопасные методы для сведения к минимуму воздействия добычи полезных ископаемых на здоровье человека и экосистемы. .

Исследование минеральной среды Геологической службы США помогает охарактеризовать естественное и антропогенное взаимодействие между месторождениями меди и окружающими водными и наземными экосистемами. Исследования помогают определить естественные исходные условия до начала добычи и после ее закрытия. Ученые USGS исследуют климатические, геологические и гидрологические переменные, чтобы лучше понять взаимодействие ресурсов и окружающей среды.

РЕКЛАМА

Добыча меди в Аризоне: Аризона производит больше меди, чем любой другой штат. Эта краткая история показывает, как добыча меди в Аризоне создала штат и изменила нацию.

Знаете ли вы? Соединенные Штаты были крупнейшим производителем меди в мире до 2000 года; начиная с 2000 года Чили стала ведущим мировым производителем меди.

Предложение, спрос и переработка меди

Мировое производство (предложение) и потребление (спрос) меди резко выросли за последние 25 лет. По мере выхода крупных развивающихся стран на мировой рынок спрос на минеральное сырье, включая медь, увеличился. За последние 20 лет Андский регион Южной Америки стал самым производительным медным регионом в мире. В 2007 году около 45 процентов меди в мире было произведено в Андах; Соединенные Штаты произвели 8 процентов. Практически вся медь, производимая в Соединенных Штатах, поступает в порядке убывания производства из Аризоны, Юты, Нью-Мексико, Невады или Монтаны.

Риск перебоев с поставками меди в мире считается низким, поскольку производство меди рассредоточено по всему миру и не ограничивается одной страной или регионом. Однако из-за ее важности в строительстве и передаче электроэнергии воздействие любого перебоя в поставках меди будет высоким.

Медь является одним из наиболее широко перерабатываемых металлов; примерно одна треть всей меди, потребляемой в мире, перерабатывается. Вторичная медь и ее сплавы могут быть переплавлены и использованы напрямую или подвергнуты дальнейшей переработке в рафинированную медь без потери каких-либо химических или физических свойств металла.

Медный рудник Юта: Видимый из космоса медный рудник Бингхэм-Каньон в Юте произвел более 12 миллионов тонн медно-порфирового сплава. Шахта имеет более 4 километров (2,5 мили) в поперечнике наверху и 800 метров (0,5 мили) в глубину и является одним из инженерных чудес света. Фотография К.Г. Каннингем, Геологическая служба США.

Знаете ли вы? Медь необходима для здоровья человека; лучшими источниками диетической меди являются морепродукты, субпродукты, цельнозерновые продукты, орехи, изюм, бобовые и шоколад.

Как обеспечить достаточные запасы меди в будущем?

Чтобы помочь предсказать, где могут быть обнаружены будущие ресурсы меди, ученые Геологической службы США изучают, как и где в земной коре концентрируются известные ресурсы меди, и используют эти знания для оценки потенциала неразведанных ресурсов меди. Методы оценки потенциала минеральных ресурсов были разработаны и усовершенствованы Геологической службой США для поддержки управления федеральными землями и лучшей оценки доступности минеральных ресурсов в глобальном контексте.

В 1990-х годах Геологическая служба США провела оценку ресурсов меди в США и пришла к выводу, что еще предстоит найти почти столько же меди, сколько уже было обнаружено. В частности, Геологическая служба США обнаружила, что было обнаружено около 350 миллионов тонн меди, и, по оценкам, около 290 миллионов тонн меди остались неоткрытыми в Соединенных Штатах.

Потребление меди: Качества меди, которые сделали ее предпочтительным материалом для различных бытовых, промышленных и высокотехнологичных применений, привели к неуклонному росту мирового потребления меди. Исследования USGS по потреблению меди показывают некоторые интересные тенденции за 19с 90 по 2012 год. Потребление меди в странах с формирующейся рыночной экономикой, таких как Китай и Индия, значительно выросло, тогда как уровень потребления в Соединенных Штатах несколько снизился. До 2002 года Соединенные Штаты были ведущим потребителем меди и ежегодно потребляли около 16 процентов от общего объема рафинированной меди в мире (около 2,4 миллиона тонн). В 2002 году Соединенные Штаты обогнал Китай как ведущий мировой потребитель рафинированной меди. Быстро развивающаяся экономика Китая способствовала четырехкратному увеличению годового потребления рафинированной меди за 12 лет с 2000 по 2012 год. График Геологической службы США.

Знаете ли вы? До 1982 года пенни США полностью изготавливался из меди; с 1982 года пенни США покрывают только медью.

Глобальная оценка ресурсов меди

Геологическая служба США провела оценку неразведанных запасов меди в двух типах месторождений, на долю которых приходится около 80 процентов мировое предложение меди. Медно-порфировые месторождения составляют около 60 процентов меди в мире. В медно-порфировых месторождениях медные рудные минералы вкраплены в магматические интрузии. на осадочных породах месторождения меди пласта, в которых медь сосредоточена слоями в осадочных породах, составляют около 20 процентов выявленных мировых ресурсов меди. Во всем мире шахты на этих двух типах месторождений производят около 12 миллионов тонн меди в год.

В этом исследовании рассматривался потенциал открытых и скрытых месторождений в пределах 1 км от поверхности для порфировых отложений и до 2,5 км поверхности для слоистых отложений, вмещающих осадки. За месторождения порфиров оконтурено 175 участков; 114 участков содержат 1 и более выявленных месторождений. 50 участки были оконтурены для пластовых месторождений меди в осадочных породах; 27 содержат 1 или более идентифицированных депозиты.

Результаты оценки представлены по типам месторождений для 11 регионов (см. карту месторождений меди на этой странице). Среднее общее количество неоткрытых ресурс порфировых месторождений составляет 3100 млн тонн, а средний суммарный неразведанный ресурс по месторождения, содержащие отложения, составляют 400 миллионов тонн, что в сумме составляет 3 500 миллионов тонн меди в мире. диапазоны оценок ресурсов (между 90-й и 10-й процентили) отражают геологическую неопределенность в процесс оценки. Приблизительно 50% общемирового количества приходится на Южную Америку, Южную Центральную Азию и Индокитай, а также на Северную Америку вместе взятые.

Карта месторождений меди: Распределение известных месторождений меди в 2008 г. Красным цветом отмечена медь, связанная с магматическими интрузиями (медно-порфировые месторождения), а синим цветом отмечена медь, содержащаяся в осадочных породах (медные месторождения в осадочных породах). Карта Геологической службы США. Увеличить карту.

Знаете ли вы? Медь — один из немногих металлов, встречающихся в природе в самородном виде. Из-за этого он был одним из первых металлов, используемых древними народами, и продолжает оставаться важным металлом сегодня.

Южная Америка имеет самые большие выявленные и неразведанные ресурсы меди (около 20 процентов от общей нераскрытой суммы). В этом регионе разрабатываются крупнейшие в мире месторождения порфира. Чили и Перу входят в число ведущих стран мира по производству меди.

Центральная Америка и Карибский бассейн содержат два неосвоенных гигантских (> 2 миллиона тонн меди) порфира месторождения меди в Панаме. Большая часть неразведанных ресурсов находится в поясе, простирающемся от Панамы до юго-западной Мексики.

Северная Америка содержит высокоминерализованные медно-порфировые массивы, включающие сверхгигантские (>25 миллионов тонн меди) месторождения порфира в северной Мексике, западе США и на Аляске, а также гигантские месторождения в западной Канаде. Оценочные неразведанные медно-порфировые ресурсы примерно равны выявленным ресурсам.

Ведущими штатами по производству меди в США являются Аризона, Юта, Нью-Мексико, Невада и Монтана. По оценкам, в Соединенных Штатах неоткрытые месторождения меди в слоистых отложениях в Мичигане, Монтане и Техасе содержат примерно в три раза больше меди, чем было идентифицировано. Известны два гигантских месторождения в Мичигане и Монтане.

Ведущие производители меди
(тыс. метрических тонн)
США0604
Country Production (Metric Tons)
Australia 960,000
Chile 5,600,000
China 1,600,000
Congo 1,300,000
Mexico 1,300,000
Zambia 790,000
Other Countries 4,840,000
Total 20,000,000
Data from USGS Mineral Commodity Summaries (2020)

Северо-Восточная Азия относительно малоизучен, со скромными выявленными медно-порфировыми ресурсами и только одним выявлено гигантское медно-порфировое месторождение. Однако средние неразведанные ресурсы оцениваются как довольно большие. Этот регион имеет наибольшее соотношение неоткрытых ресурсов к выявленным в исследовании.

Северо-Центральная Азия имеет 35 медно-порфировых месторождений, включая сверхгигантское месторождение в Монголии и гигантское месторождение в Казахстане. По оценкам, площадь урочища содержит примерно в три раза больше идентифицированных порфиров. медный ресурс. В этом регионе также находятся три гигантских пластовых месторождения меди в осадочных породах в Казахстане и России. По оценкам Геологической службы США, может присутствовать столько же пластовой меди в осадочных породах, сколько уже было обнаружено.

Южная Центральная Азия и Индокитай менее изучены, чем многие другие части мира; Однако, на сегодняшний день на Тибетском плато выявлено четыре гигантских медно-порфировых месторождения. Неоткрытые медно-порфировые месторождения может содержать в восемь раз больше идентифицированного количества меди.

Архипелаги Юго-Восточной Азии содержат богатые золотом медно-порфировые месторождения мирового класса, такие как сверхгигант в Индонезии и около 16 гигантских месторождений в Индонезии, Папуа-Новой Гвинее и на Филиппинах. Хотя часть региона хорошо изучена, неразведанные ресурсы порфира, вероятно, превышают выявленные ресурсы.

Восточная Австралия имеет одно гигантское медно-порфировое месторождение и несколько небольших порфировых месторождений. Скромный неоткрытый ресурсы ожидаются под прикрытием. Австралия была ведущим производителем меди на протяжении десятилетий.

Восточная Европа и Юго-Западная Азия добывали медь с древних времен, а гигантские медные порфиры недавно были обнаружены залежи. Прогнозируется, что неразведанные ресурсы меди примерно в два раза превышают выявленные ресурсы, как для месторождения порфира вдоль пояса от Румынии через Турцию и Иран, а также для пластовых месторождений в Афганистане.

Информация о меди
[1] Медь — металл на века, Джефф Добрих и Линда Масоник, Геологическая служба США, Информационный бюллетень 2009-3031, май 2009 г.

[2] Медь, Дэниел М. Фланаган, Геологическая служба США, Сводка полезных ископаемых для меди, январь 2020 г.

[3] Новый коронавирус, стабильный в течение нескольких часов на поверхностях, пресс-релиз на веб-сайте Национального института здравоохранения, 17 марта 2020 г.

[4] Способность меди убивать вирусы была известна даже древним, Джим Моррисон, статья на веб-сайте Smithsonian Magazine, 14 апреля 2020 г.

[5] Медь: безжалостный убийца на нашей стороне, Каролина Лаарманн, статья на веб-сайте Healthcare in Europe, 6 июня 2011 г.

[6] Медь отлично убивает супербактерий — так почему же ее не используют в больницах?, Билл Кивил, статья на веб-сайте The Conversation, 24 февраля 2017 г.

[7] Открытие медной полосы показывает, что коренные американцы занимаются торговлей более активно, чем считалось ранее, статья с веб-сайта Бингемтонского университета, 2 августа 2018 г.


Западная Европа имеет крупнейшее в мире месторождение пластовой меди в осадочных породах в Польше. По оценкам, неразведанные пластовые ресурсы меди в осадочных породах на юго-западе Польши превышают выявленные ресурсов примерно на 30 процентов.

Африка и Ближний Восток имеют крупнейшее в мире скопление пластовых месторождений меди в осадочных породах, с 19 гигантскими месторождениями в Центральноафриканском медном поясе в Демократической Республике Конго и Замбии. Значительный неразведанные ресурсы меди еще предстоит открыть.

Другие металлы

Найдите другие темы на Geology.com:


Горные породы: Галереи фотографий магматических, осадочных и метаморфических пород с описаниями.
Минералы: Информация о рудных полезных ископаемых, самоцветных материалах и породообразующих минералах.
Вулканы: Статьи о вулканах, вулканических опасностях и извержениях в прошлом и настоящем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.