المعرفة الأساسية بالنحاس
1. الخصائص الطبيعية
يعد النحاس من أقدم المعادن التي اكتشفها الإنسان. بدأ البشر في استخدام النحاس منذ أكثر من 3000 سنوات.
معدن النحاس، رمز العنصر Cu، الوزن الذري 63.54، الثقل النوعي 8.92، نقطة الانصهار 1083 درجة مئوية. النحاس النقي هو وردي فاتح أو أحمر فاتح، وبعد تشكيل طبقة أكسيد النحاس على السطح، يكون المظهر نحاسيًا. يتمتع النحاس بالعديد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية القيمة، مثل الموصلية الحرارية العالية والتوصيل الكهربائي، والاستقرار الكيميائي القوي، وقوة الشد العالية، واللحام السهل، ومقاومة التآكل، واللدونة، والليونة. يمكن سحب النحاس النقي إلى سلك نحاسي ناعم جدًا وتحويله إلى رقائق نحاسية رفيعة جدًا. يمكن أن يشكل سبائك مع معادن مثل الزنك والقصدير والرصاص والمنغنيز والكوبالت والنيكل والألمنيوم والحديد.
لقد مر تطوير تكنولوجيا صهر النحاس بعملية طويلة، لكن صهر النحاس لا يزال يعتمد بشكل أساسي على علم المعادن الحراري، ويمثل إنتاجه حوالي 85٪ من إجمالي إنتاج النحاس في العالم. 1) يتضمن الصهر بالنار عمومًا أولاً زيادة محتوى النحاس في الخام الخام بنسبة قليلة أو أجزاء من الألف من النحاس إلى 20-30% من خلال إثراءه، ثم استخدامه كمركز نحاس لصنع مادة غير لامعة وصهر في فرن صهر مغلق ، فرن عاكس، فرن كهربائي أو فرن فلاش. يتم بعد ذلك إرسال المادة المنصهرة (غير اللامعة) إلى محول للنفخ في النحاس الخام، ومن ثم أكسدتها وتنقيتها في فرن عاكس آخر لإزالة الشوائب، أو صبها في ألواح الأنود للتحليل الكهربائي للحصول على نحاس كهربائي بدرجة تصل إلى 99.9. %. هذه العملية قصيرة وقابلة للتكيف، ويمكن أن يصل معدل استرداد النحاس إلى 95%. ومع ذلك، نظرًا لأن الكبريت الموجود في الخام يتم تفريغه كغاز نفايات ثاني أكسيد الكبريت في مرحلتي صنع ونفخ المادة اللامعة، فإنه ليس من السهل استعادته ويكون عرضة للتلوث. في السنوات الأخيرة، تطور علم المعادن الحراري تدريجيًا نحو التطوير المستمر والآلي، مثل طريقة الفضة، وطريقة نوراندا، وغيرها من عمليات صهر المسابح المنصهرة، بالإضافة إلى طريقة ميتسوبيشي اليابانية. 2) يشمل الصهر الرطب الحديث التحميص والترشيح والترسيب الكهربي لحمض الكبريتيك والترشيح والاستخلاص والترسيب الكهربي والترشيح البكتيري وطرق أخرى، وهي مناسبة لترشيح الكومة أو ترشيح الخزان أو الترشيح في الموقع للخامات المعقدة منخفضة الدرجة وخامات النحاس المؤكسدة. وخامات النفايات المحتوية على النحاس.
2. تصنيف النحاس ومنتجات النحاس
①. التصنيف حسب الشكل في الطبيعة
يزيد محتوى النحاس الأصلي------من النحاس عن 99%، ولكن الاحتياطيات صغيرة جدًا؛
خام النحاس المؤكسد-----ليس هناك الكثير
خام كبريتيد النحاس-----محتوى النحاس منخفض للغاية، بشكل عام حوالي 2-3%. يتم تكرير أكثر من 80% من النحاس في العالم من خام كبريتيد النحاس.
②. التصنيف حسب عملية الإنتاج
مركز النحاس----خام يحتوي على نسبة عالية من النحاس يتم اختياره قبل الصهر.
نفطة النحاس------منتج بعد صهر مركز النحاس، بمحتوى نحاس يبلغ 95-98%.
نحاس نقي------نحاس يحتوي على نسبة تزيد عن 99% بعد تكريره بالنار أو التحليل الكهربائي. يمكن للتكرير بالنار الحصول على 99-99.9% من النحاس النقي، كما أن التحليل الكهربائي يمكن أن يجعل نقاء النحاس يصل إلى 99.95-99.99%.
③. التصنيف حسب مكونات السبائك الرئيسية
النحاس-----سبائك النحاس والزنك
البرونز-----سبائك النحاس والقصدير، وما إلى ذلك. (باستثناء الزنك والنيكل، تسمى السبائك التي تحتوي على عناصر أخرى بالبرونز)
النحاس الأبيض-----سبائك النحاس والكوبالت والنيكل
④. التصنيف حسب شكل المنتج: الأنابيب النحاسية، قضبان النحاس، الأسلاك النحاسية، الألواح النحاسية، الشرائط النحاسية، الشرائط النحاسية، رقائق النحاس، إلخ.
3. الاستخدامات الرئيسية للنحاس
النحاس هو معدن غير حديدي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بالبشر. يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكهربائية والخفيفة وتصنيع الآلات وصناعة البناء وصناعة الدفاع الوطني وغيرها من المجالات. وهي تحتل المرتبة الثانية بعد الألومنيوم في استهلاك المواد المعدنية غير الحديدية في بلدي.
يعد النحاس الأكثر استخدامًا والأكبر في الصناعات الكهربائية والإلكترونية، حيث يمثل أكثر من نصف إجمالي الاستهلاك.
