История металлургии мышьяка - Реферат

До настоящего времени не определены наиболее эффективные и экономичные приемы его выделения в пиро- и гидрометаллургических процессах цветной металлургии. Ограниченность спроса на металлический мышьяк и его соединений предопределяет необходимость выделения его в малотоксичные, слаборастворимые и неокисляющиеся формы, что также негативно сказывается на технико-экономических показателях работы предприятий.

Комплексное решение проблемы мышьяка предопределяет: его использование, вывод из технологических процессов, обезвреживание мышьякосодержащих отвалов, очистка от него сточных вод и отходящих технологических газов предприятий.

Поскольку традиционные области потребления мышьяка и его соединений не являются достаточно емкими, необходимо выявить дополнительные области, которые обеспечили бы многотоннажное его использование.

Создание современных технологий для переработки существующего сложного сырья в условиях ограниченной рудной базы и высоких требований к охране окружающей среды невозможно без фундаментального научного задела, технологического опыта и информации по этим проблемам.

В работе Селимханова И.Р. «Разгаданные секреты древней бронзы», изданная в 1970 г. рассказывается о секретах получения древней стали, древней бронзы.В этой книге рассказывается о способах производства бронзы в древности, о районах добычи сырья, химическом составе древних изделий из бронзы и способах плавки, позволявших достигать высокого качества металлов[1].

Небольшая по объему монография В.Г.Рцхиладзе «Мышьяк», изданная в 1969 г., обобщила имевшиеся на тот период сведения по химии мышьяка и его основных соединений. Значительная часть материала в ней посвящена результатам проведенных автором работ по теории и практики получения элементного мышьяка диссоциирующим обжигом арсенопирита. Книга касается вопросов переработки сырья, поведения мышьяка при производстве цветных металлов и проблем его удаления, техники безопасности и охраны труда[2].

Нельзя обойти вниманием и очень ценный, серьезный труд Бетехтина А.Г. «Минералогия», изданный в 1950 г. Выдержавший три издания и переведенный на многие иностранные языки учебник был и остается одним из наиболее востребованных руководств по минералогии[3].

Следует отметить работу Петрянова-Соколова И.В. «Популярная библиотека химических элементов. Водород-палладий». Эта книга содержит сведения обо всех элементах, известных человечеству. Сегодня их 207, причем некоторые получены искусственно. Как неодинаковы свойства каждого из «кирпичей мироздания», так же неодинаковы их истории и судьбы. Одни элементы, такие, как медь, железо, сера, углерод, известны с доисторических времен. Возраст других измеряется только веками, несмотря на то, что ими, еще не открытыми, человечество пользовалось в незапамятные времена. Словом, сколько элементов, столько индивидуальностей, столько историй, столько неповторимых сочетаний свойств. В первую книгу вошли материалы о 46 первых по порядку атомных номеров, элементах, во вторую – обо всех остальных»[4].

Использованная в данной работе книга Н.И.Копылова и Ю.Д.Каминского посвящена одному из самых древних объектов технологии – мышьяку. В книге содержится много интересных сведений исторического плана, превосходно описанные минералы и руды, содержащие мышьяк, обсуждены вопросы химии соединений мышьяка, характеризуются наиболее важные технологические процессы[5].

Авторы книги «Мышьяк в цветной металлургии» Набойченко С.С., Мамяченков С.В., Карелов С.В кроме рассмотрения научных основ проблемы, значительное внимание уделили результатам решения практических задач, возникающих при переработке мышьяковистого сырья. Поэтому наряду с главами, посвященными химии, физической химии, свойствам элемента и его соединений, достаточно большое место в работе отводится технологическим и экологическим аспектам проблемы мышьяка в металлургии[6].

Гамаюрова В.С. в своей работе «Мышьяк в экологии и биологии» выдвигает идею использования мышьякосодержащих веществ в качестве кормовых добавок. Проводит сравнительную характеристику в присутствием и отсутствием мышьяка. Заключает, что отсутствие токсичных метаболитов и быстрое выведение мышьяка из организма животных делают безопасным его использование[7].

Мышьяк (As Arsenicum, греч. ársěn, arrěn – сильный, могучий) – один из немногих металлов, известных с глубокой древности. Его соединения, привлекавшие внимание на протяжении многих веков, в определенной мере оказали влияние на развитие человеческой цивилизации. Результаты археологических поисков указывают на то, что еще в 4 – 2 тыс. до н.э. оружие, украшения, предметы быта и труда производились главным образом из мышьяковой бронзы. Свойство элемента придавать расплавам меди высокую жидкотекучесть, а изделиям – особые прочностные свойства уже на начальном этапе развития литейного производства использовалось древними мастерами при отливке различных предметов. Так, содержание мышьяка от 1,0 до 2,5% в бронзе древних топоров, ножей, кованых украшений придавало им особые формовочные и прочностные качества.

Предметы из мышьяковой бронзы были найдены при многочисленных раскопках в Европе, Азии и Африке. Бронзовые изделия ранних эпох Индии, Египта, Месопотамии содержали от 0,5 до 50% мышьяка; а кинжалы, найденные в Италии, – до 7,8-8,0%. Мышьяксодержащая бронза была найдена и в степных курганах Причерноморья и Каспия, в Грузии и Азербайджане. В бронзовом инвентаре археологических памятников Грузии времен глубокой древности (4 – 2 тыс. до н.э.) содержание мышьяка находится в пределах 2-6%. Это, видимо, обусловлено присутствием мышьяка в самородной меди и медных рудах.

Изделия из бронзы более позднего периода характеризуются увеличением содержания мышьяка – до 19%[1, С.123]. Вероятно, в то время его уже целенаправленно вводили в расплав меди, что подтверждается описаниями процесса выплавки меди и латуни в Грузии в XVII – XVIII вв., составленными на основе сохранившихся старых рецептов[2, С.99].

Широкое применение медно-мышьяковых сплавов в эпоху бронзовой культуры объясняется, видимо, наличием в природе самородной меди с ассимилированным в ней мышьяком (например, минерала самородной меди, содержащего до 11,6% мышьяка[3, С.476], а также медных руд, что с успехом использовали пытливые древние рудознатцы и плавильщики.