كيفية تنظيف النحاس؟ ترجع أهمية هذه المشكلة إلى حقيقة أن المنتجات المصنوعة من هذا المعدن قد استخدمتها البشرية لعدة قرون. لفترة طويلة، كانت قيمة هذا المعدن مرتفعة للغاية بحيث كانت مساوية للذهب. أدى تطور التكنولوجيا إلى حقيقة أنه كان من الممكن تقليل تكلفة إنتاج النحاس بشكل كبير. هذا جعل من الممكن صنع ليس فقط المجوهرات من هذا المعدن، ولكن أيضًا الأطباق والأدوات الداخلية. الشعبية الكبيرة لهذا المعدن والسبائك المبنية عليه لا تفسر فقط من خلال تأثيره الزخرفي، ولكن أيضًا من خلال خصائصه الفريدة - الليونة العالية، والتوصيل الحراري، ومقاومة التآكل، وما إلى ذلك.

لماذا يجب تنظيف المنتجات النحاسية بانتظام؟

يعد التنظيف المنتظم للأواني النحاسية وغيرها من العناصر المصنوعة من هذا المعدن أمرًا ضروريًا لأنها أثناء الاستخدام تصبح داكنة بسرعة أو مغطاة بطبقة خضراء - فيلم أكسيد. تلك المنتجات المصنوعة من النحاس وسبائكه، والتي غالبًا ما يتم تسخينها أثناء التشغيل أو استخدامها في الهواء الطلق، هي الأكثر نشاطًا في الأكسدة. الأطباق المصنوعة من النحاس، مع الاستخدام النشط، تفقد بسرعة بريقها الأصلي وتصبح باهتة، وقد يصبح سطحها أسود.

تتصرف المجوهرات النحاسية بشكل مختلف إلى حد ما: فقد تتلاشى أولاً وتفقد بريقها ثم تعود إلى مظهرها الأصلي. يعتقد بعض الناس أن مظهر المجوهرات النحاسية (مثل السوار) يتأثر برفاهية الشخص الذي يرتديها باستمرار. ومع ذلك، فإن هذا يرجع على الأرجح إلى حقيقة أنه في البيئة الخارجية التي يكون فيها هذا المنتج على اتصال دائم، تتغير الرطوبة والضغط ودرجة الحرارة باستمرار. وفي الوقت نفسه، يوصي العديد من أتباع الطب البديل بارتداء الأساور النحاسية للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في نظام القلب والأوعية الدموية.

لا تزال الأواني النحاسية التي بدأ أسلافنا البعيدين في استخدامها تحظى بتقدير كبير من قبل العديد من ربات البيوت اليوم. تفسر هذه الشعبية بحقيقة أنه في تجهيزات المطابخ النحاسية، التي تتميز بالتوصيل الحراري العالي، يتم تسخين جميع المنتجات المطبوخة بالتساوي وبالكامل، ويحدث هذا التسخين في فترة قصيرة من الزمن. وفي الوقت نفسه، مع الاستخدام المستمر، تفقد الأطباق المصنوعة من هذا المعدن جاذبيتها البصرية بسرعة: فهي تصبح مغطاة بطبقة من الأكسيد، وتصبح باهتة، داكنة، وتفقد بريقها الأصلي.

إذا لم تقم بتنظيفه، فسوف يطلق مواد سامة، وبالتالي لا يمكن استخدامه في الطهي. إذا لم يكن من الممكن تنظيف هذه الأطباق بجميع الوسائل المعروفة، فمن الأفضل عدم استخدامها للغرض المقصود، حتى لا تضر بصحتك. يجب عليك أيضًا أن تضع في اعتبارك أن الأطباق التي تحتوي على بقع أكسيد سوداء أو خضراء على السطح تبدو غير قابلة للتمثيل، وبالتالي لن تزين مطبخك.

طرق التنظيف الفعالة

هناك العديد من الطرق المثبتة التي تسمح لك بتنظيف المنتجات النحاسية حتى في المنزل. دعونا نتعرف على الأكثر فعالية منهم.

واحدة من أكثر العلاجات المنزلية التي يمكن الوصول إليها لتنظيف الأشياء المصنوعة من النحاس هي كاتشب الطماطم العادي. من أجل تنظيف النحاس بهذا المنتج، يتم تطبيقه ببساطة على السطح المراد معالجته وتركه عليه لمدة 1-2 دقيقة. بعد هذا التعرض، يتم غسل الكاتشب بتيار من الماء الدافئ. نتيجة لهذا الإجراء، سيعود منتج النحاس إلى لمعانه الأصلي وسطوع اللون.

يمكنك تنظيف العناصر النحاسية، إذا لم تكن متسخة جدًا، في المنزل باستخدام جل غسيل الأطباق العادي. للقيام بذلك، استخدم اسفنجة ناعمة يتم تطبيق المنظفات عليها. اغسله تحت الماء الدافئ الجاري.

يتم استخدام طريقة التنظيف هذه إذا كان من الضروري تنظيف منتج نحاسي كبير لا يمكن وضعه في أي حاوية. يُمسح سطح هذا الشيء بنصف ليمونة. لتعزيز تأثير عصير الليمون على النحاس، يمكنك تنظيفه بفرشاة ذات شعيرات تتمتع بمرونة كافية.

يساعد منتج يسمى "معجون الخل" على إعطاء النحاس لمعانه السابق. يتم تحضيره على النحو التالي. في وعاء خاص، مزيج دقيق القمح والخل بنسب متساوية، وبذلك الكتلة الناتجة إلى حالة متجانسة. ثم توضع العجينة على جسم نحاسي وتترك حتى تجف تماماً. تتم إزالة القشرة المتكونة بعد تجفيف الخليط بعناية، ويتم صقل السطح النحاسي حتى يلمع بقطعة قماش ناعمة.

هناك طريقة جذرية وفعالة لتنظيف المنتجات المصنوعة من النحاس، تستخدم إذا كان سطحها متسخاً بشكل كبير ولم يكن من الممكن تنظيفها بوسائل أخرى.

• يُسكب الخل في وعاء مُعد خصيصًا من الفولاذ المقاوم للصدأ، ويُخلط مع كمية صغيرة من ملح الطعام.
• ضع الشيء المراد تنظيفه في المحلول الناتج ثم ضع الحاوية على النار.
• بعد أن يصل محلول التنظيف إلى الغليان، أطفئ النار أسفل الوعاء واتركه على الموقد حتى يبرد تمامًا.
• بعد أن يبرد المحلول، تتم إزالة المنتج المراد تنظيفه وغسله تحت الماء الدافئ الجاري ومسح سطحه حتى يجف.

إذا قمت بتنظيف النحاس باستخدام أي من الطرق المذكورة أعلاه، فالتزم بصرامة بقواعد السلامة، وقم بتنفيذ جميع الأعمال مرتديًا قفازات واقية، وتأكد من ارتداء جهاز تنفس عند العمل بحمض الأسيتيك.

تنظيف العملات النحاسية

لم تعد العملات المعدنية النحاسية تصدر في عصرنا، والعديد من هذه المنتجات في أيدي السكان لها قيمة قديمة. هذا هو السبب في أن مسألة كيفية تنظيف هذه العملات بشكل فعال وفي نفس الوقت بعناية هي مسألة ذات صلة تمامًا.

يمكنك استعادة الجاذبية السابقة للعملات النحاسية باستخدام عدة طرق. يعتمد اختيار كل منهم على طبيعة ودرجة التلوث. لذلك، اعتمادًا على اللون الذي تشكلته اللوحة على سطح العملة النحاسية القديمة، يمكنك تنظيفها باستخدام إحدى الطرق المذكورة أدناه.

• إذا كان هناك طلاء مصفر على سطح العملة (وهذا يشير إلى أنها كانت على اتصال بمنتج الرصاص)، فيجب تنظيفها بمحلول خل بنسبة 9٪.
• يتم تنظيف البلاك الأخضر بشكل واضح بمحلول حامض الستريك بنسبة 10٪.
• العملات المعدنية المصنوعة من النحاس قد يكون لها أيضًا طلاء محمر. يتم تنظيف هذه العملة عن طريق غمسها في محلول الأمونيا بنسبة 5٪ أو كربونات الأمونيوم.

الحفاظ على المعادن غير الحديدية

غالبًا ما توجد المعادن غير الحديدية في المواقع الأثرية: النحاس والفضة والرصاص والقصدير والذهب وسبائكها. وقد استخدمت هذه المعادن في صناعة الأعمال الفنية والعملات المعدنية والمجوهرات والأدوات المنزلية المختلفة مثل المشابك والأدوات الملاحية وأدوات المطبخ والأدوات اليدوية الصغيرة. هذه المعادن أنبل من الحديد ويتم الحفاظ عليها بشكل أفضل في البيئات غير المواتية من عينات الحديد. ربما لهذا السبب تم إيلاء الكثير من الاهتمام لتخزينها وتم تطوير عدد كبير من طرق حفظها. ومع ذلك، فإن مشاكل الأكسدة لكل معدن في بيئات مختلفة مختلفة تمامًا. تتم هنا مناقشة التقنيات التي تنطبق على مشاكل المعادن غير القابلة للتآكل فقط.
كما ذكرنا سابقًا، غالبًا ما تكون المعادن غير القابلة للتآكل محاطة بطبقة. ومع ذلك، في المعادن غير الحديدية يكون أرق بكثير من الحديد. وبطبيعة الحال، فإن المصنوعات اليدوية المصنوعة من هذه المعادن غالبا ما تكون محاطة بنفس الأكاسيد مثل المصنوعات الحديدية. قبل معالجة القطع الأثرية المعدنية، يجب إكمال خطوات الترميم الأولية، والتي تشمل: 1) التوثيق الأولي، 2) الحفظ، 3) إزالة البلاك، و 4) تقييم القطعة الأثرية. التعامل مع المعادن التابعة لكل مجموعة، أي. وتعتبر معادن النحاس والفضة وسبائكها والقصدير والرصاص وسبائكها وكذلك الذهب وسبائكه منفصلة.
الحفاظ على المعادن غير الحديدية
ومن الشائع العثور على أعداد كبيرة من القطع الأثرية المصنوعة من معادن مختلفة عالقة معًا في البحر. في مثل هذه الحالات، يجب التعامل مع المادة بطريقة تحمي المعدن الأكثر هشاشة بشكل كامل، وفي الوقت نفسه لا يحدث أي ضرر للأشياء المعدنية أو غير المعدنية الأخرى الملتصقة بها. نظرًا لوجود المصنوعات الحديدية في أغلب الأحيان، يتم إيلاء معظم الاهتمام لظروف الحفاظ على الحديد. ومع ذلك، فإن المصنوعات اليدوية المصنوعة من الذهب والفضة والقصدير والنحاس والبرونز والنحاس والرصاص، وكذلك الفخار والأدوات الحجرية والأواني الزجاجية وأدوات العظام والمنسوجات والبذور، غالبًا ما يتم العثور عليها معًا في مجموعات مختلفة. في بعض الحالات، قد يكون الحفظ في المياه العذبة العادية هو الأفضل. بمجرد فصل المواد المختلفة، يتم وضعها في البيئة الأكثر ملاءمة لتخزين كل مادة. في حين أنه يجب حفظ المصنوعات الحديدية في محلول قلوي محمي من الشمس بأقل قدر ممكن، فإن مثل هذا المحلول ليس ضروريًا أو حتى موصى به للمصنوعات المصنوعة من معادن أخرى. يتآكل النحاس بالمحاليل الحمضية والمحاليل القلوية المركزة. في المحاليل القلوية المحايدة أو الضعيفة، يخمد النحاس، ويمكن ملاحظة الأكسدة من خلال طبقة الأكسيد المتكونة على السطح. يوصى باستخدام محلول 5% من سيسكويكربونات الصوديوم أو كربونات الصوديوم. محلول كربونات الصوديوم بنسبة 5٪ مع حموضة (pH) تبلغ 11.5 سيحمي النحاس والفضة. الفضة مستقرة في المحاليل المائية لأي حموضة وفي الهواء، لأن هذه البيئة خالية من العوامل المؤكسدة. نظرًا لأن الكلوريدات لا تهاجم الرصاص أو الفضة، فبمجرد إزالة الأكاسيد، لا تحتاج إلى وضعها في محلول مائي ويمكن تجفيفها على الفور. ومع ذلك، قبل إزالة الأكاسيد الملتصقة، من الأفضل وضعها في محلول مناسب لمنع الأكاسيد من التصلب وجعل إزالتها صعبة. من الآمن تمامًا وضع الأشياء المصنوعة من الفضة في محلول 5% من كربونات الصوديوم أو كربونات الصوديوم، كما هو الحال مع المصنوعات المصنوعة من الحديد. عند تخزين الفضة في محاليل الكرومات، يتشكل فيلم بني من Ag2O، والذي يمكن إزالته أثناء الحفظ، ولكن لهذا السبب لا ينصح بوضع مصنوعات فضية مفردة في مثل هذه المحاليل. في بعض الأحيان، قد تنشأ الحاجة إلى وضع الفضة في محلول الكرومات عند لصقها على جسم حديدي. إن الحفاظ على الرصاص والقصدير وسبائكهما أسهل بكثير. يمكن أن تظل جافة، ولكن كما ذكرنا أعلاه، بمجرد جفاف الأكاسيد الموجودة على المعادن، سيكون من الصعب إزالتها. ولذلك، يتم وضعها في محلول مائي. يتآكل الرصاص بواسطة المحاليل المائية التي لا تحتوي على مواد تخميل، وخاصة الماء العذب، أو الماء منزوع الأيونات، أو الماء المقطر. لذلك، لا ينبغي أبدًا الاحتفاظ بالرصاص في الماء منزوع الأيونات أو الماء المقطر، وكلاهما حمضي قليلًا ويفتقران إلى عوامل التخميل. ومع ذلك، بما أن الرصاص مقاوم للتآكل في ماء البيكربونات (البيكربونات) العسر، وبما أن البيكربونات تخمل، ويخمل القصدير وسبائك الرصاص والقصدير في المحاليل القلوية الضعيفة، فيمكن تخزينها جميعًا في ماء الصنبور الذي تصل درجة حموضةه إلى 8-. 10 بإضافة سيسكويكربونات الصوديوم. يمكن وضع كل من سبائك الرصاص والقصدير في كربونات الصوديوم بحموضة 11.5، ولكن هذه الحموضة هي الحد الأقصى لمنطقة أكسدة القصدير، لذلك لا ينبغي استخدامها لتخزين القصدير. سيكون القصدير مقاومًا للأكسدة في المحاليل القلوية الضعيفة التي لا تحتوي على عوامل مؤكسدة، ولكنه في نفس الوقت سوف يتفاعل بالطريقة المعاكسة تمامًا في المحاليل القلوية المركزة. لذلك، فإن أي محلول قلوي بحموضة تزيد عن 10 قد يكون خطيرًا. بشكل عام، يمكن تخزين القصدير بشكل موثوق في ماء الصنبور. لا يجوز حفظ سبائك الرصاص والقصدير والرصاص في محاليل الكرومات بسبب تأثيرها المؤكسد مما يؤدي إلى ظهور طبقة كرومات برتقالية اللون على سطوحها يصعب إزالتها. في حالة عدم وجود عامل تخميل، يمكن أن يؤدي عامل مؤكسد مثل الكرومات إلى إتلاف العينة.
النحاس وسبائك النحاس
أكسدة معادن النحاس
يستخدم مصطلح "معدن النحاس" لتعريف جميع المعادن المكونة من النحاس أو سبائك النحاس التي يكون فيها النحاس المعدن الأساسي، مثل البرونز (سبيكة من النحاس والقصدير) أو النحاس الأصفر (سبيكة من النحاس والزنك والرصاص في كثير من الأحيان). . هذا المصطلح لا يعني أي شيء عن حالة التكافؤ، على عكس النحاس ثنائي التكافؤ أو أحادي التكافؤ. تعد معادن النحاس من المعادن النبيلة نسبيًا والتي غالبًا ما تظل سليمة في البيئات المعادية، بما في ذلك التعرض لفترات طويلة للمياه المالحة، والتي غالبًا ما تؤدي إلى أكسدة الحديد تمامًا. تتفاعل مع بيئتها لتكوين منتجات بديلة مماثلة، مثل كلوريد النحاس (CuCl)، وكلوريد النحاس (CuCl2)، وأكسيد النحاس (Cu2O)، وكربونات النحاس الخضراء والزرقاء الجميلة، والملكيت، والأزوريت (Gettens 1964: 550). -557). في البيئات البحرية (المالحة)، فإن منتجي أكسدة النحاس الأكثر شيوعًا هما كلوريد النحاس وكبريتيد النحاس. ومع ذلك، فإن التغيرات المعدنية في سبائك النحاس والبرونز والنحاس الأصفر، يمكن أن تكون أكثر تعقيدًا من النحاس العادي. الخطوة الأولى في التآكل الكهروكيميائي للنحاس وسبائك النحاس هي تكوين أيونات النحاس. وهي تتحد بالتناوب مع الكلوريد الموجود في مياه البحر لتكوين كلوريد النحاس باعتباره المكون الرئيسي لطبقة الأكسيد.
النحاس؟ -ه؟ النحاس +
النحاس + + الكلور- ؟ CuCl
كلوريدات النحاس هي مركبات معدنية غير مستقرة للغاية. بمجرد إزالة الأجسام النحاسية وتعريضها للهواء، فإنها تستمر حتماً في الأكسدة الكيميائية. غالبًا ما تسمى هذه العملية "مرض البرنزة". في هذه الحالة، يتم تحلل كلوريد النحاس في وجود الرطوبة والأكسجين لتكوين حمض الهيدروكلوريك وكلوريد النحاس الأساسي (Oddy and Hughes 1970:188).
4CuCl + 4H2O + O2 ؟ CuCl2. 3Cu(OH)2 + 2HCl
يتفاعل حمض الهيدروكلوريك شيئًا فشيئًا مع المعدن غير المؤكسد ويشكل المزيد والمزيد من كلوريد النحاس.
2Cu + 2HCl؟ 2CuCl + H2¬
وتستمر التفاعلات ما دام هناك معدن. يتطلب الحفاظ على الأشياء المحتوية على كلوريد النحاس إيقاف التأثيرات الكيميائية للكلوريدات عن طريق إزالة كلوريدات النحاس أو تحويلها إلى أكسيد النحاس غير الضار. وإلا فإن القطعة الأثرية سوف تنهار من تلقاء نفسها بعد فترة زمنية معينة.
يتم أيضًا تحويل أنواع النحاس الموجودة في مياه البحر إلى كبريتيد النحاس وكبريتيد النحاسوز (Cu2S وCuS) بفعل بكتيريا الكبريتات (Gettens (1964:555-556; North and MacLeod 1987:82). في البيئات اللاهوائية، تحتوي منتجات كبريتيد النحاس بشكل عام على أدنى حالة أكسدة، مثل كبريتيد الحديد وكبريتيد الفضة، وبعد الاستخلاص والتعرض للأكسجين، يخضع كبريتيد النحاس لأكسدة لاحقة وزيادة في حالة الأكسدة، أي التحول إلى كبريتيد النحاسوز.عادة ما يتم التفاعل الكيميائي بأكمله بنفس الطريقة في الغدة.
عند إزالة الرواسب البحرية، لا بد من طلاء النحاس والمصنوعات النحاسية بسماكات متفاوتة من مسحوق كبريتيد النحاس الأسود، الذي له مظهر غير سار. ومع ذلك، في بعض الأحيان، يمكن أن تتشكل حفر التآكل على السطح أثناء عملية التآكل، ولكن هذا أكثر شيوعًا مع سبائك النحاس، حيث يتآكل القصدير أو الزنك في المقام الأول، مما يترك حفرًا على السطح. ليس لطبقة كبريتيد النحاس تأثير ضار على الجسم بعد إزالته من البحر، على عكس الكلوريدات - فهي تشوه شكل الجسم وحجمه بشكل أساسي. يتم التخلص من تآكل الكبريتيد بسهولة ولا يسبب مشاكل كبيرة للحافظ. انظر North and MacLeod (1987) للحصول على معلومات أكثر تفصيلاً عن أكسدة النحاس والبرونز والنحاس الأصفر في البيئات البحرية (المالحة).
معادن النحاس
يُستخدم المصطلح غير المحدد "معادن النحاس" هنا للإشارة إلى النحاس وسبائكه مثل النحاس والبرونز التي يسود فيها النحاس، وذلك بسبب صعوبة تمييز أجسام النحاس والنحاس والبرونز عن بعضها البعض دون إجراء اختبارات تحليلية. بشكل عام، لا يهم التركيب الدقيق للسبيكة كثيرًا، لذلك يتم التعامل معها عادةً بهذه الطريقة. يجب توخي الحذر فقط مع النسب العالية من الرصاص أو القصدير، لأنها معادن مذبذبة وتذوب في المحاليل القلوية. هناك عدد كبير من الطرق لمعالجة النحاس والبرونز والنحاس كيميائيًا، لكن معظمها غير مناسب لمعادن النحاس الموجودة في البيئات البحرية (المالحة). لمزيد من المعلومات يرجى الرجوع إلى الببليوغرافيا.
في البيئات البحرية (المالحة)، فإن منتجي الأكسدة الأكثر شيوعًا هما كلوريد النحاس وكبريتيد النحاس. ومع ذلك، فإن التغيرات المعدنية في سبائك النحاس أكثر تعقيدًا منها في النحاس العادي. بمجرد إزالة الجسم النحاسي وتعريضه للهواء، فإنه يستمر في الأكسدة، وهي عملية تسمى "مرض البرونز". مع "مرض البرونز"، تصبح كلوريدات النحاس في المعدن غير مستقرة للغاية في وجود الرطوبة والأكسجين. أنها تتحلل لتكوين حمض الهيدروكلوريك وكلوريد النحاسوز الأساسي. يتفاعل حمض الهيدروكلوريك شيئًا فشيئًا مع المعدن غير المؤكسد ويشكل المزيد والمزيد من كلوريد النحاس. وتستمر التفاعلات ما دام هناك معدن. يتطلب الحفاظ على الأشياء المحتوية على كلوريد النحاس ما يلي: 1) إزالة كلوريد النحاس، 2) تحويل كلوريد النحاس إلى أكسيد النحاس غير الضار، 3) منع التفاعلات الكيميائية للكلوريدات.
لا ينتج كلوريد النحاس ولا كبريتيد النحاس طبقة جميلة على سطح المعادن، لذلك لا يوجد سبب للحفاظ عليها. في الواقع، يكون معظم النحاس أو البرونز أو النحاس الأصفر داكن اللون بسبب الكبريتيد، والذي غالبًا ما يعطي القطعة لون الرصاص أو سبيكة القصدير والرصاص. يغير كبريتيد النحاس المستقر لون النحاس فقط، مما يعطي المعدن لونًا غير طبيعي، ويمكن غسله بسهولة باستخدام مذيبات التنظيف التجارية أو حمض الفورميك أو حمض الستريك. في بعض الحالات، قد يكون من الضروري إزالة الأكاسيد الكبيرة ومنتجات التآكل ميكانيكيًا، وصولاً إلى سطح المعدن المتبقي. من الأسهل القيام بذلك مع الأجسام النحاسية المرفوعة من البحر، حيث أن الأكاسيد البحرية تشكل خطًا فاصلاً بين سطح الجسم والطبقات. بسبب هشاشة القطعة الأثرية أو لتجنب تدهور السطح، بعد إزالة الأكاسيد الكبيرة، غالبًا ما يتم ترك أكاسيد السطح الملتصقة عمدًا. كل ما قد يكون مطلوبًا هو التنظيف الميكانيكي اللطيف والشطف بالماء لإزالة أي لوحة متبقية. في حالات أخرى، تتم إزالة جميع الأكاسيد الملتصقة عن طريق النقع في 5-10% من حمض الستريك مع إضافة 1-4% ثيوريا كمثبط لمنع تآكل المعادن (Plenderleith and Torraca 1968:246; Pearson 1974:301; North 1987: 233). تابع بحذر، حيث أن حامض الستريك يذيب مركبات النحاس. يتم غمر القطعة الأثرية بالكامل في المحلول حتى تتم إزالة البلاك. قد يستغرق ذلك من ساعة إلى عدة أيام. خلال هذا الوقت، يجب تحريك المحلول من وقت لآخر لتوزيع تركيز الحمض بالتساوي.
عندما تكون العينة رقيقة جدًا، أو هشة، أو ذات تفاصيل دقيقة، أو متمعدنة إلى حد كبير أو كليًا، فإن أي تعرض للحمض قد يكون له تأثير ضار عليها. في هذا الصدد، يمكن غمر القطعة الأثرية في محلول سداسي ميثونيوم الصوديوم بنسبة 5-15% (Plenderleith and Werner 1971:255) لتحويل أملاح الكالسيوم والمغنيسيوم غير القابلة للذوبان إلى أملاح قابلة للذوبان يمكن غسلها بعيدًا.
باتباع الخطوات الأولية اللازمة عند حفظ الأشياء النحاسية المحتوية على الكلوريد، من الضروري منع التأثيرات الكيميائية الضارة للكلوريد. يمكن القيام بذلك عن طريق:
1. القضاء على كلوريد النحاس
2. تحويل كلوريد النحاس إلى أكسيد النحاس غير الضار
3. عزل العينة المطلية بكلوريد النحاس من الهواء. الطرق البديلة الممكنة:
1. التنظيف الجلفاني
2. التنظيف عن طريق الاختزال كهربائيا
3. ديثيونيت القلوية
4. التنظيف الجاف
أ. سيسكويكربونات الصوديوم
ب. كربونات الصوديوم
ج. البنزوتريازول
ستساعد الطرق الثلاث الأولى في إزالة كلوريد النحاس (CuCl) وإعادة بعض منتجات التآكل إلى الحالة المعدنية. ومع ذلك، فمن الأفضل استخدامها على العناصر ذات النواة المعدنية. مع الاستخدام الدقيق، من الممكن تثبيت الجسم والحصول على أشكال أقرب ما يمكن إلى المظهر الأصلي غير المتآكل. إذا تم استخدامها بشكل غير صحيح، فإنها يمكن أن تزيل طبقة من الأكاسيد إلى المعدن العاري. يشير Jedrzejewska (1963:135) إلى أن إزالة الأكسدة، خاصة عن طريق التحليل الكهربائي، يمكن أن تدمر المعلومات الأثرية المهمة مثل الطوابع والنقوش والعناصر الزخرفية، بالإضافة إلى تغيير الشكل الأصلي للقطعة. لذلك، لا ينبغي أبدًا إزالة رواسب الأكسيد الموجودة على المصنوعات المعدنية دون الخبرة والمعرفة الكافية. يجب أن يهدف العلاج إلى الحفاظ على حالتهم من خلال استخدام الاختزال الكهربائي الذي يتم التحكم فيه بإحكام أو استخدام الديثيونيت القلوي. الطريقتان الكيميائيتان المذكورتان لا تزيلان طبقة الأكسيد. يؤدي الشطف في محلول سيسكيكربونات الصوديوم إلى إزالة الكلوريدات، بينما يعزل البنزوتريازول وأكسيد الفضة كلوريدات النحاس من الهواء. تنطبق المعالجة الكيميائية على الأجسام الكبيرة والمتينة، وكذلك على الأجسام المتمعدنة بالكامل.
التنظيف الجلفاني
يتم تنفيذ هذا الإجراء بنفس الطريقة تمامًا كما هو الحال مع الحديد. وبما أنني أعتبر هذه الطريقة قديمة وغير مقبولة إلا في ظل ظروف معينة، فلا داعي لوصفها أكثر.
التنظيف عن طريق الترميم الكهربائي
يتم إجراء التخفيض الكهربائي لمعادن النحاس بنفس طريقة الحديد. الإلكتروليت الذي يمكنك استخدامه هو 2% صودا كاوية أو 5% كربونات الصوديوم. الأخير هو الأكثر استخدامًا، على الرغم من أنه يمكن تحقيق نتيجة مقبولة باستخدام 5٪ من حمض الفورميك كإلكتروليت، باتباع الإرشادات المعطاة لمعالجة الفضة. يمكن استخدام أنود من الفولاذ الطري، ولكن عند استخدام حمض الفورميك كإلكتروليت، يجب استخدام أنود من الفولاذ المقاوم للصدأ 316 أو أنود من التيتانيوم المطلي بالبلاتين. وتستخدم نفس الدوائر للحديد والفضة.
مدة التحليل الكهربائي أقصر مقارنة بأجسام الحديد المماثلة المحتوية على الكلوريد. على سبيل المثال، تتطلب العناصر الصغيرة مثل العملات المعدنية بضع ساعات فقط، بينما قد تتطلب العناصر الأكبر مثل المدافع عدة أشهر. لا تتوفر بيانات دقيقة عن كثافة التيار الكهربائي. يذكر بلندرليث وفيرنر (1971:198) أن كثافة التيار يجب ألا تقل عن 0.02 أمبير لكل سنتيمتر مربع لتجنب ترسب طبقة نحاسية برتقالية وردية على العينة. بالإضافة إلى هذه السطور، يحذر بيرسون (1974: 301-302) بحق من أنه عند التنظيف بالتحليل الكهربائي، يجب اتخاذ رعاية خاصة عند التعامل مع البرونز المتمعدن من قاع البحر لتجنب إتلاف السطح عند إطلاق غاز الهيدروجين. عادة ما يتم تطبيق الكثافات الحالية ضمن الحدود المحددة، وكذلك تجاوزها بشكل كبير، على كائنات مختلفة. يوصي نورث (1987:238) باستخدام طريقة تطور الهيدروجين بالجهد الموصوفة للحديد. وبشكل عام، ينطبق نفس الإجراء على الحديد. والفرق الرئيسي هو أن معادن النحاس تتطلب وقت معالجة أقصر. بعد التنظيف الكهربائي والكيميائي، يجب أن تخضع معادن النحاس لعدة عمليات شطف ساخنة في الماء منزوع الأيونات. نظرًا لأن النحاس يفقد بريقه في الماء، يوصي بيرسون (1974: 302) بشطفه عدة مرات في الإيثانول المشوه. عند غسلها بالماء، يمكن إزالة طبقة الأكسيد الباهتة باستخدام حمض الفورميك بنسبة 5% أو التلميع بمعجون بيكربونات الصوديوم.
بعد الشطف، يتم تجفيف العناصر النحاسية في الأسيتون، وبعد ذلك يتم تغطيتها بطبقة واقية مثل الأكريليك الشفاف. متوفر حاليًا بخاخ Krylon Clear Acrylic رقم 1. يوصى باستخدام 1301 لسهولة التطبيق والمتانة والتوافر. الإجراء الموصى به لبيرسون (1974:302) هو خلط 3% بنزوتريازول في الإيثانول (عند غسل القطعة) كمثبط لمكافحة مرض البرونز، يليه طلاء من الأكريليك النقي يحتوي على مثبط البنزوتريازول (إنكرالاك). يمكن تحضير نفس التركيبة الوقائية بإضافة 3% بنزوتريازول إلى محلول أسيتات البولي فينيل (V15) في الإيثانول.
ديثيونيت القلوية
تم إنشاء هذه الطريقة لتقوية الفضة المتمعدنة. ومنذ ذلك الحين، تبين أنه فعال على الأجسام النحاسية أيضًا. انظر الوصف الكامل في قسم "الفضة". يؤدي العلاج إلى تدمير الزنجار، ولكنه يزيل جميع الكلوريدات بشكل فعال في أقصر وقت ممكن، ويعيد أيضًا بعض منتجات تآكل النحاس إلى الحالة المعدنية.
العلاج الكيميائي
لا يمكن معالجة العديد من عينات النحاس المتأثرة بالكلوريد، مثل البرونز شديد التمعدن المصاب "بمرض البرونز"، والبرونز شديد التمعدن مع أو بدون كلوريد النحاس، والبرونز بدون نواة معدنية قوية، والبرونز ذو الأجزاء الزخرفية المعدنية، بأي تقنيات ترميم. بالنسبة لمثل هذه الأشياء، يتم استخدام ثلاثة إجراءات لتثبيت القطعة الأثرية، مع ترك طبقات الأكسيد سليمة. هذا علاج بـ: 1.سيسكويكربونات الصوديوم، 2.كربونات الصوديوم، و3.بنزوتريازول.
كربونات الصوديوم
عناصر كلوريد النحاس الموجودة في معدن النحاس وسبائكه غير قابلة للذوبان ولا يمكن إزالتها بالغسل في الماء وحده. عند وضع البرونز أو سبائك النحاس الأخرى في محلول سيسكويكربونات الصوديوم بنسبة 5%، تتفاعل أيونات الهيدروكسيل الموجودة في المحلول القلوي كيميائيًا مع كلوريدات النحاس غير القابلة للذوبان لتكوين أكاسيد النحاس وتحييد أي منتجات ثانوية لحمض الهيدروكلوريك تكونت أثناء عملية التحلل المائي لإنتاج كلوريدات الصوديوم القابلة للذوبان. (أرغن 1963 ب: 100؛ أودي وهيوز 1970؛ بلندرليث وفيرنر 1971: 252-253). تتم إزالة الكلوريدات مع كل تغيير في المحلول. يستمر الغسيل المتسلسل حتى تتم إزالة الكلوريدات بالكامل. يجب بعد ذلك غسل الجسم في عدة حمامات من الماء منزوع الأيونات حتى تصبح الحموضة في الحمام الأخير محايدة.
في الممارسة العملية، تتم إزالة منتجات التآكل السطحي من سطح الأجسام المعدنية ميكانيكيًا قبل وضع الجسم بشكل تسلسلي في حمامات تحتوي على 5% من سيسكويكربونات الصوديوم الممزوجة بماء الصنبور في الحمامات الأولى، ومع الماء منزوع الأيونات في الحمامات اللاحقة. إذا كان التلوث بالكلوريد كبيرًا، فيمكن استخدام ماء الصنبور حتى يصبح مستوى الكلور في المحلول مساويًا لمستوى الكلور في ماء الصنبور. ثم يجب استبدال الماء بالماء منزوع الأيونات. يعد هذا الإجراء اقتصاديًا للغاية في الحالات التي تتطلب فيها الكائنات معالجة شهرية.
في البداية يتم تغيير الحمامات أسبوعياً؛ ثم يزيد الفاصل الزمني. تتم مراقبة مستويات الكلوريد باستخدام اختبار نترات الزئبق (II) الكمي الموصوف في القسم الخاص بالحديد، والذي يسمح لمسؤول الحفظ بتحديد عدد المرات التي يجب فيها تغيير المحلول بدقة. لتحديد متى يكون المحلول خاليًا من الكلوريدات، بدلاً من اختبار الكلوريد الكمي، يمكن استخدام اختبار نترات الفضة النوعي الموصوف بالفعل (1). عملية التنظيف بطيئة ويمكن أن تستغرق شهورًا، وفي بعض الحالات قد تصل إلى سنوات.
يتبع الغمر في سيسكويكربونات الصوديوم الشطف في عدة مياه مقطرة أو منزوعة الأيونات حتى تصبح الحموضة في الحمام النهائي محايدة. ثم يتم تجفيف الجسم في الأسيتون أو محلول مائي من الكحول، ومطلي بورنيش أكريليك نقي أو بارافين دقيق التبلور. ولزيادة مقاومة التآكل، يمكن إضافة البنزوتريازول إلى كحول التجفيف أو حتى الورنيش.
غالبًا ما يتم اختيار معالجة سيسكويكربونات الصوديوم لأنها، على عكس طرق التنظيف الأخرى، لا تزيل الزنجار الأخضر الموجود على الأجسام النحاسية. ومع ذلك، فإن الآثار الجانبية مثل تكوين رواسب الملكيت الأزرق والأخضر على سطح الجسم يمكن أن تعزز لون الزنجار. إذا حدث هذا، يجب إزالة الجسم من المحلول ومسح الرواسب. في بعض الأجسام البرونزية، هناك سواد ملحوظ في السطح يخفي الزنجار الأخضر الحقيقي ويصعب إزالته. يعد هذا السواد علامة على تكوين أكسيد النحاس الأسود وهو أمر شائع في بعض سبائك النحاس.
الغسل في كربونات الصوديوم
يعد الغسل في سيسكويكربونات الصوديوم، كما هو موضح أعلاه، إجراءً قياسيًا لمصنوعات النحاس الهشة المتأثرة بالكلوريد، وكذلك للمصنوعات اليدوية التي تحتوي على عتاج من المرغوب الحفاظ عليه. ومع ذلك، من الناحية العملية، لاحظ المحافظون أنه غالبًا ما يعزز لون الزنجار، مما يجعله يبدو بلون أزرق أعمق. وفي حالات أخرى، فإنه يغمق أو يشوه الزنجار بشكل ملحوظ. وقد لاحظ فايسر (1987:106) مؤخرًا ما يلي:
على الرغم من أن معالجة سيسكويكربونات الصوديوم تبدو مثالية حيث أنك لا تحتاج إلى إزالة طبقات من الأكاسيد الخارجية أثناء إزالة كلوريد النحاس، فقد تم العثور على عدد من العيوب عند العمل بها. أولاً، يمكن أن يستغرق العلاج أكثر من عام قبل تحويل كلوريد النحاس. هذه الحقيقة تعزز أوجه القصور الأخرى. تم العثور على كربونات الصوديوم (كربونات مزدوجة) لتشكيل أيون معقد (متعدد الذرات) مع النحاس وبالتالي يفضل إزالة النحاس من المعدن المتبقي (Weisser 1975). قد يكون هذا خطيرًا من الناحية الهيكلية على المدى الطويل. وقد وجد أيضًا أن خليطًا من الكربونات بما في ذلك الكالكوناترونيت، وهو ثنائي هيدروكسي كربونات نحاس الصوديوم المائي باللون الأزرق والأخضر، يتشكل على الزنجار ويبدو أيضًا أنه يحل محل أملاح النحاس في الزنجار (هوري وفينت 1982). وهذا يشجع على تغيير اللون من الأخضر إلى الملكيت الأزرق المزرق، وهو أمر غير مرغوب فيه في كثير من الحالات. في الأجسام التي فحصها المؤلف، أظهر مقطع عرضي لقشرة التآكل الخارجي لونًا أزرق مخضرًا يمتد إلى الركيزة المعدنية، مما دفع وايزر (1987:108) إلى الاستنتاج:
لا يزال تثبيت البرونز الأثري المتآكل بشكل نشط يمثل تحديًا أمام القائمين على الحفظ. في هذا الوقت، لا توجد أداة علاج مثالية. المعالجة المسبقة بكربونات الصوديوم، بالتزامن مع المعالجة القياسية بالبنزوتريازول، تعطي المعالج الذي يواجه مشكلة تثبيت البرونز خيارًا آخر. على الرغم من أن هذا العلاج قد حقق نتائج إيجابية حيث فشل الآخرون، إلا أنه يجب استخدامه بحذر حتى يتم التحقيق في أوجه القصور المحددة بشكل أكثر شمولاً. يجب تخزين أو عرض البرونز الذي لا يمكن تثبيته باستخدام هذه الطريقة في بيئة ذات رطوبة منخفضة نسبيًا. بشكل عام، إذا أمكن، يوصى بتخزين كل البرونز في بيئة منخفضة الرطوبة نسبيًا، حيث لم يتم إثبات التأثير طويل المدى للعلاج ضد مرض البرونز. يقترح وايزر أنه إذا لم تكن العلاجات السابقة باستخدام BTA (البنزوتريازول) ناجحة، فيجب معالجتها باستخدام 5% وزن/حجم من كربونات الصوديوم في الماء المقطر. تزيل كربونات الصوديوم كلوريدات النحاس وتحييد حمض الهيدروكلوريك في الحفر. كربونات الصوديوم، على عكس كربونات الصوديوم، وهي كربونات مزدوجة وتعمل مع النحاس كعامل معقد، تتفاعل مع معادن النحاس بهدوء أكبر نسبيًا. ومع ذلك، في بعض الحالات قد تحدث بعض التغييرات في لون الزنجار.
بنزوتريازول
أصبح استخدام البنزوتريازول (BTA) أمرًا شائعًا في أي عملية حفظ لمعدن النحاس، بعد عملية التثبيت وقبل العزل النهائي. في بعض الحالات قد يكون هذا هو العلاج الوحيد، ولكن عند الحفاظ على الأشياء النحاسية البحرية، يتم استخدامه عادةً كمرحلة نهائية بالإضافة إلى معالجات أخرى مثل الاختزال الكهربائي أو الغسيل الكاوي، والذي يمكنه إزالة جميع الكلوريدات تقريبًا. في طريقة التنقية هذه (Madsen 1967; Plenderleith and Werner 1971:254)، يشكل البنزوتريازول مركبًا معقدًا غير قابل للذوبان مع أيونات النحاسوز. يشكل ترسب هذا المركب غير القابل للذوبان على كلوريدات النحاس حاجزًا ضد الرطوبة، مما قد ينشط كلوريدات النحاس مما يؤدي إلى مرض البرونز. لا تؤدي المعالجة إلى إزالة كلوريدات النحاس من القطعة الأثرية، ولكنها تشكل فقط حاجزًا بين كلوريدات النحاس والرطوبة الجوية.
تتكون العملية من غمر الجسم في 1-3% بنزوتريازول مذاب في الإيثانول أو الماء. بالنسبة للقطع الأثرية التي كانت في المياه العذبة، قد يكون هذا هو العلاج الوحيد اللازم. يتم ذلك لمنع التآكل أو تغير لون الزنجار في المستقبل. عادة ما يذوب البنزوتريازول في الماء، ولكن يمكن أيضًا استخدام الإيثانول. لمزيد من المعلومات، انظر جرين (1975)، هاملتون (1976)، ميرك (1981)، سيز (1978)، ووكر (1979). يشكل البنزوتريازول مركبًا معقدًا غير قابل للذوبان يحتوي على أيونات النحاس ثنائية التكافؤ. يشكل ترسب هذا المركب غير القابل للذوبان على كلوريدات النحاس حاجزًا ضد الرطوبة، مما قد ينشط كلوريدات النحاس مما يؤدي إلى مرض البرونز. لقد وجد أنه إذا تم ترك القطعة الأثرية في البنزوتريازول لمدة 24 ساعة على الأقل، فإن البنزوتريازول 1% الممزوج بالماء منزوع الأيونات (D.I.) يعمل بالإضافة إلى محاليل أقوى. لعلاج أقصر، يوصى باستخدام 3٪ بنزوتريازول ممزوجًا بالماء أو الإيثانول. الميزة الرئيسية للإيثانول هي أنه يخترق الحفر والشقوق بشكل أفضل من الماء. في حالات العلاج قصير الأمد بالبنزوتريازول، يفضل الإيثانول. في معظم الحالات، يتم تحقيق أفضل النتائج إذا تم نقع العينة في المحلول تحت فراغ لمدة 24 ساعة. عند الإزالة، امسح الجسم بقطعة قماش مبللة بالإيثانول لإزالة أي بنزوتريازول متبقي. ثم يمكن ترك القطعة الأثرية في الهواء. وفي حالة حدوث أي تآكل جديد، يتم تكرار العملية حتى يختفي التفاعل الضار. أظهرت الاختبارات التي أجريت في المتحف البريطاني (Plenderleith and Werner 1971: 254) أنه في حالة وجود مرض البرونز النشط، قد تفشل محاولات تثبيت الجسم باستخدام البنزوتريازول بسبب انتشار كلوريد النحاس CuCl في طبقات الأكسيد. وقد لاحظ العديد من القائمين على الترميم أنه عند معالجة المصنوعات النحاسية الموجودة في البحر، يمكن تحقيق استقرار أفضل على المدى الطويل إذا تمت إزالة الكلوريدات إما عن طريق غسل سيسكويكربونات الصوديوم أو كربونات الصوديوم متبوعًا بتطبيق البنزوتريازول وعازل نهائي مثل كريلون أكريليك شفاف 1301. يجب التأكيد على أن العلاج بالبنزوتريازول لا يزيل كلوريد النحاس من القطعة الأثرية، ولكنه يشكل فقط حاجزًا بين كلوريدات النحاس والرطوبة الجوية. لذلك، بالنسبة للقطع الأثرية المتأثرة بشدة بالكلوريد، مثل الأجسام النحاسية/النحاسية/البرونزية الموجودة في البحر، يجب استخدام المعالجة جنبًا إلى جنب مع الإجراءات الأخرى الموضحة أعلاه. لا تكون المعالجة بهذه الطريقة وحدها ناجحة دائمًا، ولكنها، بالاشتراك مع طرق أخرى، تعد جزءًا قياسيًا من معالجة النحاس أو سبائك النحاس. البنزوتريازول مادة مسرطنة، لذلك يجب تجنب ملامسة الجلد أو استنشاق المسحوق.
العلاج النهائي والعزل
بعد التنظيف الكهربائي أو الكيميائي، يجب أن تخضع الأشياء لسلسلة من عمليات الشطف في الماء الساخن منزوع الأيونات. نظرًا لأن النحاس يفقد بريقه في الماء، يوصي بيرسون (1974: 302) بغسله في عدة حمامات من الإيثانول المحوَّل الصفات. عند غسلها بالماء، يمكن إزالة البريق باستخدام حمض الفورميك بنسبة 5% أو التلميع بمعجون بيكربونات الصوديوم الرطب (صودا الخبز).
بعد الشطف، يجب صقل الأجسام النحاسية إلى المستوى المطلوب، ومعالجتها بالبنزوتريازول، ونزع الهيدروجين منها في الأسيتون، ثم رشها بطبقة واقية من الأكريليك النقي. نظرًا لسهولة الاستخدام والعمر الطويل والتوافر، يوصى باستخدام بخاخ Krylon Clear Acrylic رقم 1301، وهو عبارة عن مادة أكريلويد B-66 في التولوين. لمزيد من الحماية، يمكن خلط البنزوتريازول مع أكريلويد ب-72 أو أسيتات البولي فينيل ووضعه على القطعة الأثرية. يمكن استخدام البارافين الجريزوفولفين، ولكن في معظم الحالات ليس لديه أي مزايا على الأكريليك.
خاتمة
تعتبر طرق المعالجة الموصوفة هنا فعالة على جميع القطع الأثرية المحتوية على النحاس المستخرجة من قاع البحر. كل طريقة فعالة إلى حد ما، وهي مفضلة لبعض القطع الأثرية. من بين طرق الحفظ التي تمت مناقشتها في هذا القسم، يمكن فقط الاختزال الكهربائي، والديثيونيت القلوي، والغسيل القلوي إزالة كلوريدات النحاس. ولهذا السبب، فإنها توفر حماية طويلة الأمد. غالبًا ما يتم تجنب طريقة تنظيف سبائك النحاس والنحاس والأشياء البرونزية عن طريق التخفيض الكهربائي لأنها تزيل الزنجار الجميل ويمكن أن تعزز تغير اللون بسبب الترسيب الكهربائي للنحاس الموجود في المركبات المسببة للتآكل على سطح السبائك المعدنية. إن تجربتي والتطبيق الناجح على ما يبدو للاختزال الكهربائي على عدد كبير من المصنوعات النحاسية والبرونزية يظهر بوضوح أن التحليل الكهربائي هو الوسيلة الأسرع والأكثر فعالية والأطول أمداً لمعالجة الأجسام النحاسية والنحاسية والبرونزية من البيئة البحرية. هذا البيان ينطبق بشكل خاص على الأجسام الكبيرة مثل المدافع.
إن استخدام كربونات الصوديوم أو سيسكويكربونات الصوديوم يعوقه أوقات المعالجة الطويلة للغاية. قد تعطي المعالجة المسبقة بكربونات الصوديوم، تليها البنزوتريازول، نتائج مرضية، ولكن يجب إجراء المزيد من التجارب قبل التوصل إلى نتيجة نهائية. ويمكن أيضًا القول مسبقًا أنه تم الحصول على نتائج جيدة عند استخدام محلول ثنائي الثيونيت القلوي عند معالجة سبائك النحاس. تتمتع هذه الطريقة، مثل التخفيض الكهربائي، بخاصية تقليل عودة منتجات النحاس المسببة للتآكل إلى الحالة المعدنية، ومثل الغسيل الكاوي، فإنها تزيل الكلوريدات القابلة للذوبان. يمكن أن تكون طريقة المعالجة هذه مفيدة لكل من المصنوعات النحاسية والفضية، والتي تم تطويرها في الأصل من أجلها. بغض النظر عن طريقة المعالجة، يعد تطبيق البنزوتريازول جزءًا لا يتجزأ من معالجة المصنوعات المعدنية النحاسية. في معظم الحالات، إذا تمت معالجة القطعة الأثرية بشكل فعال بأي من الطرق المذكورة أعلاه، ومعالجتها بالبنزوتريازول، ومعزولة بالأكريليك مثل Krylon 1301 Clear Acrylic، وتخزينها في الظروف الصحيحة، فستبقى القطعة الأثرية في حالة مستقرة.

يتعلق الاختراع ب تعدين النحاس ويمكن استخدامه لاستعادة النحاس من مركبات الكبريتيد الموجودة في منتجات الكبريتيد، على سبيل المثال في المركزات والمواد غير اللامعة. يتم تنفيذ طريقة استخلاص النحاس من منتجات الكبريتيد في القلويات المنصهرة مع التحريك الميكانيكي المكثف للنظام الصلب والسائل باستخدام خلاط مجداف. يتم تنفيذ العملية عند درجة حرارة 450-480 درجة مئوية لمدة 30-40 دقيقة أثناء غلي الأكسجين التقني من خلال نظام يبلغ استهلاكه 350-375% (بالوزن) من كتلة الكبريت الموجودة في الكبريتيد الأصلي. منتج. والنتيجة التقنية للاختراع هي السرعة العالية لعملية تعدين النحاس مع استبعاد تلبيد المادة. 2 طاولات

يتعلق الاختراع بعلم تعدين النحاس ويمكن استخدامه لاستعادة النحاس من مركبات الكبريتيد الموجودة في منتجات الكبريتيد (على سبيل المثال، في المركزات والمواد غير اللامعة وما إلى ذلك).

هناك طريقة معروفة لإنتاج النحاس المعدني من ذوبان كبريتيده، في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، على سبيل المثال، عند تحويل اللون الأبيض غير اللامع (المعالجة المعقدة للمواد الخام للنحاس والنيكل. Vanyukov A.V.، Utkin N.I.: Chelyabinsk، Metallurgy، 1988). (ص 204، ص 215-216)، فعند عملية نفخ المصهور بالهواء تتأكسد بعض كبريتيدات النحاس مع تكوين مركبات بروتوكسيد الأكسجين الخاصة به، والتي تدخل في تفاعلات الأكسدة والاختزال مع كبريتيدات النحاس لتكوين مادة منصهرة معدن ومنتج غازي - ثاني أكسيد الكبريت. يتم وصف العملية بمعادلات التفاعل التالية:

أثناء تفاعل كبريتيد النحاس وأكسيده (تفاعل 2)، يعمل كبريتيد الكبريت كمخفض للنحاس من الأكسجين ومركبات الكبريتيد. التفاعل ممكن من الناحية الديناميكية الحرارية ويستمر بسرعة عالية عند درجة حرارة 1300-1450 درجة مئوية مع تكوين انصهار معدن النحاس ومركبات الأكسجين من الكبريت رباعي التكافؤ، والتي لها ضغط بخار مرتفع. نتيجة للتحويل، يتم الحصول على نفطة النحاس بمحتوى العنصر الرئيسي بنسبة 96-98٪. في هذه الحالة تكون درجة تعدين النحاس 96-98٪.

تشمل عيوب طريقة استرداد النحاس ما يلي:

استخدام درجات حرارة عالية (1300-1450 درجة مئوية)؛

تكوين المنتجات الغازية المحتوية على الكبريت.

الأقرب إلى الطريقة المطالب بها هي طريقة استخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد، وذلك عندما يتم خلط مادة كبريتيد النحاس مع الصودا الكاوية بنسبة مادة: NaOH تساوي 1:(0.5÷2)، وتسخينها عند درجة حرارة 400 درجة مئوية. -650 درجة مئوية لمدة 0.5 - 3.5 ساعة، وفي هذه الحالة يتم الحصول على مصهور قلوي يحتوي على جزيئات متفرقة من النحاس المعدني ومصهور قلوي، مع تركيز كل الكبريت الموجود في المادة الكبريتيدية الأصلية على شكل كبريتيدات وكبريتات الصوديوم. (طريقة استخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد. براءة الاختراع RU 2254385 C1 , MPK S22V 15/00). كمخفض للنحاس من مركبات الكبريتيد، يعمل كبريتيد الكبريت الخاص به، والذي، نتيجة تفاعلات الأكسدة والاختزال، يتحول إلى كبريت عنصري، وفي بيئة قلوية، ينقسم بشكل غير متناسب إلى كبريتيد وكبريتات:

عند استخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد الاصطناعية وتلك الموجودة في المواد الصناعية ("الأبيض غير اللامع" ومركز فصل النحاس غير اللامع)، في ظل ظروف النموذج الأولي، يتم تلبيد الجزيئات المشتتة من النحاس المختزل حديثًا عند درجة حرارة 500 درجة مئوية و أعلاه لتشكيل لبدة معدنية متجانسة. تؤدي ظاهرة التلبيد إلى إبطاء عملية إيصال الكاشف إلى سطح حبيبات الكبريتيد غير المتفاعلة، كما تنشأ صعوبات في مرحلة تفريغ معدن النحاس من جهاز التلبيد. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 450 درجة مئوية، لا تتم ملاحظة أي تلبيد، ولكن عملية اختزال النحاس من الكبريتيدات تطول بشكل كبير مع مرور الوقت.

وفقًا لما ورد أعلاه، تضمنت مهمة التطوير ضمان نسبة عالية من تعدين النحاس من منتجات الكبريتيد ("أبيض غير لامع"، مركز فصل النحاس غير اللامع)، مع استبعاد تلبيد المادة.

ولتحقيق النتيجة المطلوبة، يتم استخلاص النحاس من المواد الكبريتيدية، ويتم ذلك في القلويات المنصهرة عند درجة حرارة 450-480 درجة مئوية لمدة 30-40 دقيقة مع التحريك الميكانيكي المكثف وغليان الأكسجين التقني من خلال المصهور، عند استهلاك من 350-375% (وزن) على أساس كتلة الكبريت الموجودة في منتج الكبريتيد الأصلي.

يرتبط هذا الحل التقني بما يلي:

مع الخلط الميكانيكي النشط للمادة المذابة القلوية والمواد المشتتة التي تحتوي على كبريتيد النحاس المقدمة للاختزال، مما يضمن التبادل الحراري الفعال في النظام؛

مع إمداد الأكسجين التقني إلى المصهور، مما يضمن الأكسدة الفعالة لتراكم العناصر والكبريتيد إلى كبريتات.

يبلغ استهلاك الأكسجين التقني 350-375% (بالوزن) من كتلة الكبريت الموجودة في مادة الكبريتيد الأصلية. تشارك جميع أشكال الكبريت (S2- ...S5+) في تفاعلات الأكسدة مع تكوين كبريتات الكبريتات في النظام. تكتمل تفاعلات الأكسدة والاختزال في غضون دقائق قليلة، وبالتالي تكتمل عملية اختزال النحاس دون تكوين مادة ملبدة. يمكن بسهولة تفريغ النحاس المعدني الناتج على شكل معلق في مصهور NaOH من الجهاز. وفي التجارب باستخدام الطريقة المقترحة زادت سرعة العملية عدة مرات مقارنة بالتنفيذ دون إدخال الأكسجين، ولم تتجاوز مدة العملية 30 دقيقة مع تعدين النحاس بنسبة 100%.

لتجنب تلبيد معدن النحاس الناتج، يمكن تنفيذ العملية في نطاق درجة حرارة 450-480 درجة مئوية. ويضمن الحد الأعلى لدرجة الحرارة استبعاد تلبيد جزيئات معدن النحاس، أما الحد الأدنى (450 درجة مئوية) فيرتبط بضرورة ضمان معدلات عالية من تفاعلات أكسدة الكبريت.

مجموعة الميزات المقترحة: إدخال مادة كبريتيد النحاس في النظام - الأكسجين التقني القلوي مع استهلاك معين - 350-375٪ بالوزن من كتلة الكبريت الموجودة في المادة المصدر، والخلط الميكانيكي النشط للمصهور وتنفيذ توفر العملية في نطاق درجة الحرارة 450-480 درجة مئوية سرعة عالية واستعادة كاملة للنحاس من المواد الخام الكبريتية. يمكن أن تؤدي زيادة استهلاك الأكسجين بما يتجاوز الكمية المحددة إلى أكسدة سطح النحاس المخفض حديثًا.

عند تنفيذ عملية تتضمن مواد نحاس كبريتيد مشتتة (مركزات، غير لامعة)، يتم تحضير الخليط عند نسبة قلوية (NaOH): نسبة تركيز تبلغ 1.25÷1.5، ويتم ترطيب المواد لمنع اشتعال الكبريتيدات. يتم تجفيف الشحنة وتحميلها في معوجة أسطوانية فولاذية لفرن كهربائي ذو عمود، مع خلط ميكانيكي بخلاط مجداف. عند درجة حرارة في المعوجة تتراوح بين 450-480 درجة مئوية، يتم توفير الأكسجين التقني إلى الذوبان لمدة 30-40 دقيقة. توقف إمداد الأكسجين. من خلال الصمام السفلي للمعوجة، يتم صب مادة قلوية تحتوي على النحاس المعدني في القوالب. بعد التبريد، يتم طحن الذوبان في الماء. يتم فصل الكعكة النحاسية عن المحلول القلوي بواسطة الطرد المركزي.

يتم وصف الطريقة في الأمثلة.

تم تصنيع المنتجات التي تحتوي على مركبات كبريتيد النحاس - "أبيض غير لامع" (68.8% Cu، 9.15% Ni، 17.3% S) ومركز فصل النحاس غير اللامع (66.8% Cu، 4.17% Ni، 18.1% S)، بوزن 100 جرام لكل منهما. تم إخضاعها لتحضير دفعة من القلويات (NaOH) التي كان وزنها 150 جم وترطيبها. تم تحميل الخليط الناتج في معوجة مجهزة بالتحريك الميكانيكي ووضعه في فرن كهربائي ذو عمود. عند تشغيل التحريك، تم تسخين محتويات المعوجة إلى درجة حرارة معينة وتقليبها عند درجة الحرارة هذه لفترة معينة، وبعد ذلك تم تفريغ محتويات المعوجة في قالب، وبعد التبريد، ترشح في الماء. تم تحليل الكعك الناتج المحتوي على النحاس بواسطة حيود الأشعة السينية لمحتوى النحاس المعدني.

المثال 1 (بناءً على النموذج الأولي)

درجة حرارة العملية 450 درجة مئوية. وكانت مدة التحريك 120 و180 و240 دقيقة.

وتظهر النتائج التجريبية في الجدول 1.

مثال 2 (حسب الطريقة المقترحة)

تتراوح درجة حرارة العملية بين 400-500 درجة مئوية. عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة، يتم توفير الأكسجين التقني للمصهور بكمية تتراوح بين 300-400% (بالوزن) من كتلة الكبريت في منتج الكبريتيد الأصلي. تم تزويد الكميات المذكورة أعلاه من الأكسجين لمدة 20-40 دقيقة. وبعد فترة زمنية محددة، توقف إمداد الأكسجين.

وتظهر النتائج التجريبية في الجدول 2.

من الجدول 2 يمكن ملاحظة أنه عند تنفيذ العملية في ظل الظروف المذكورة (درجة الحرارة 450-480 درجة مئوية، استهلاك الأكسجين 350-375٪ (وزن) من كتلة الكبريت في منتج الكبريتيد الأصلي، المدة 30-40 min) من الممكن تحقيق تعدين النحاس بنسبة 100% من "الحصيرة البيضاء" (التجارب رقم 2، 3، 5، 6، 9) ومركز النحاس لفصل المادة غير اللامعة (التجارب رقم 11، 12). إن خفض درجة الحرارة إلى 400 درجة مئوية (التجربة رقم 7)، وتقليل كمية الأكسجين الموردة (التجربة رقم 4)، وكذلك تقليل مدة اتصال الطور (التجربة رقم 1) يؤدي إلى انخفاض محصول النحاس المعدني. عندما ارتفعت درجة الحرارة إلى 500 درجة مئوية، تلبدت المادة في المعوجة.

كما يتبين من الأمثلة، تضمن الطريقة المطالب بها الاستخلاص العميق للنحاس من المنتجات المحتوية على كبريتيد النحاس، ولكن على عكس النموذج الأولي، عند تنفيذ الطريقة المطالب بها، يتم تحقيق هذه النتيجة عند درجة حرارة أقل (450-480 درجة مئوية). وفي فترة زمنية أقصر (30-40 دقيقة).

يتم إرسال منتجات معدن النحاس التي يتم الحصول عليها من معالجة المواد الصناعية (المركزات، غير اللامعة) للتكرير المعدني من الحديد والنيكل والكوبالت باستخدام تقنيات معروفة، يليها الصهر الأنودي والتكرير الكهربائي لإنتاج حمأة ذات جودة عالية من حيث المعدن النبيل. محتوى.

يتم إرسال المحاليل القلوية التي تحتوي على كبريتات الكبريت للتبخر، وتمليح الأخير وفصله عن المحلول القلوي. كبريتات الصوديوم هي منتج تجاري لهذه التكنولوجيا. يتم إرجاع القلويات بعد تبخر الماء إلى العملية.

مطالبة

طريقة لاستخلاص النحاس من منتجات الكبريتيد، بما في ذلك التسخين في القلويات المنصهرة عند درجة حرارة 450-480 درجة مئوية لمدة 30-40 دقيقة، وتتميز بأن الاستخلاص يتم من خلال التحريك الميكانيكي المكثف والغليان من خلال مصهور المواد التقنية. الأكسجين عند استهلاك 350-375 (بالوزن .٪) بناءً على كتلة الكبريت الموجودة في منتج الكبريتيد الأصلي.

يتعلق الاختراع ب تعدين النحاس ويمكن استخدامه لاستعادة النحاس من مركبات الكبريتيد الموجودة به في المركزات والمواد غير اللامعة والمواد الأخرى. تتضمن إحدى طرق استخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد اختزال النحاس مع كبريتيد الكبريت، بينما يتم خلط مادة كبريتيد النحاس مع الصودا الكاوية بنسبة مادة: الصودا الكاوية تساوي 1:(0.5-2.0)، ويتم تسخينها عند درجة حرارة عند درجة حرارة 400-650 درجة مئوية خلال 0.5-3.5 ساعة، يتم ضمان استعادة النحاس من مركبات الكبريتيد عند درجات حرارة أقل من نقطة انصهاره مع استبعاد تكوين المنتجات الغازية المحتوية على الكبريت. 1 طاولة

يتعلق الاختراع ب تعدين النحاس ويمكن استخدامه لاستعادة النحاس من مركبات الكبريتيد الموجودة به في المركزات والمواد غير اللامعة وما إلى ذلك.

هناك طريقة معروفة للحصول على النحاس من مركزات الكبريتيد بعد تحميصها التأكسدي (Vanyukov A.V., Utkin N.I. المعالجة المعقدة للمواد الخام للنحاس والنيكل. تشيليابينسك: علم المعادن، 1988. ص 39)، والتي يتم تنفيذها "بإحكام" من أجل الغرض من الأكسدة الكاملة لكبريتيدات النحاس والحديد إلى أكاسيدهما:

يتعرض منتج الحرق (الجمرة أو التكتل) للتخفيض عند ذوبان المادة بالكامل. يستخدم فحم الكوك كعامل اختزال ووقود، حيث يتم احتراق الهواء في الفرن. درجة حرارة العملية هي 1300-1500 درجة مئوية. يمكن وصفها بمعادلات التفاعل التالية:

يتم اختزال أكاسيد المعادن، وخاصة النحاس والحديد:

يتفاعل الجزء الرئيسي من أكاسيد الحديد مع التدفقات ويشكل الخبث المنصهر.

حاليًا، يتم استخدام طريقة استرداد النحاس هذه لمعالجة المواد الخام النحاسية المعاد تدويرها والمؤكسدة. عيوبه الرئيسية هي:

1. ناتج صهر الاختزال هو النحاس الأسود الذي يحتوي على ما يصل إلى 20٪ من الشوائب (الحديد بشكل أساسي).

2. يتم إجراء صهر الاختزال مع استهلاك مرتفع لفحم الكوك الباهظ الثمن والنادر (يصل إلى 20٪ من وزن الشحنة).

3. يتطلب إنتاج النحاس المعدني من المواد الكبريتيدية تنظيم مرحلة التحميص.

4. أثناء مرحلة ما قبل الحرق، تتشكل كمية كبيرة من الغازات المغبرة المحتوية على الكبريت، والتي يتطلب التخلص منها تكاليف رأسمالية وتشغيلية كبيرة.

هناك طريقة معروفة لإنتاج النحاس المعدني من ذوبان كبريتيداته، في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة، على سبيل المثال، عند تحويل اللون الأبيض غير اللامع (Vanyukov A.V.، Utkin N.I. المعالجة المعقدة للمواد الخام من النحاس والنيكل. تشيليابينسك: تعدين، 1988. ص 204، 215-216)، عند عملية نفخ المصهور بالهواء تحدث أكسدة جزء من كبريتيدات النحاس مع تكوين مركبات الأكسجين بروتوكسيدها، والتي تدخل في تفاعلات الأكسدة والاختزال مع كبريتيدات النحاس المتبقية لتكوين مادة منصهرة معدن ومنتج غازي - ثاني أكسيد الكبريت. يتم وصف العملية بمعادلات التفاعل التالية:

أثناء تفاعل كبريتيد النحاس وأكسيده (تفاعل 8)، يكون كبريتيد الكبريت مخفضًا للنحاس، ويتفاعل أيون الأكسجين مع منتجات أكسدة الكبريت لتكوين منتج غازي (SO 2). وبالتالي، يتم إنشاء الظروف المواتية لفصل منتجات التفاعل (8): النحاس المنصهر وثاني أكسيد الكبريت.

نتيجة للتحويل، يتم الحصول على نفطة النحاس بمحتوى العنصر الرئيسي بنسبة 96-98٪. عيب طريقة استخلاص النحاس هو استخدام درجات حرارة عالية (1300-1450 درجة مئوية) وتكوين منتجات غازية تحتوي على الكبريت.

الهدف من الاختراع الحالي هو استخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد عند درجات حرارة أقل من نقطة انصهاره مع استبعاد تكوين المنتجات الغازية المحتوية على الكبريت.

لتحقيق النتيجة الفنية المحددة في الطريقة المقترحة لاستخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد، بما في ذلك اختزال النحاس بكبريتيد الكبريتيد، يتم خلط مادة النحاس الكبريتيدية مع الصودا الكاوية (NaOH) بنسبة مادة: NaOH تساوي 1 :(0.5-2.0)، ويسخن عند درجة حرارة 400-650 درجة مئوية لمدة 0.5-3.5 ساعة. يتم وصف التفاعلات المصاحبة لاختزال النحاس من كبريتيده بالمعادلات التالية:

وفقا للمعادلة (9)، فإن عامل الاختزال للنحاس هو كبريتيد الكبريت، وهو جزء من مركب (Cu 2 S). بالإضافة إلى النحاس المعدني، يكون ناتج التفاعل (9) عبارة عن كبريت عنصري "ينغسل" من سطح المعدن إلى مصهور قلوي، حيث لا يتناسب (10) لتكوين كبريتيد الصوديوم وكبريتات. بفضل تفاعل عدم التناسب (10) والثبات العالي للمركبات المحتوية على الكبريت المتكونة حديثًا في بيئة قلوية، يتم القضاء على احتمال حدوث عمليات عكسية لتكوين كبريتيد النحاس (9).

السمات المميزة للطريقة المقترحة هي:

يتم تنفيذ العملية في ظل ظروف درجات حرارة منخفضة نسبيًا (700-900 درجة مئوية أقل من عمليات استعادة النحاس الحالية)؛

تتشكل المنتجات المحتوية على الكبريت، غير المتطايرة في ظل ظروف درجة الحرارة المحددة - كبريتيد الصوديوم وكبريتات الصوديوم.

ومن السمات المميزة لهذه العملية أن معدل اختزال النحاس من كبريتيده يتأثر بعاملين - درجة حرارة تنفيذه واستهلاك القلويات. من وجهة نظر قياس العناصر الكيميائية، لكل 1 جم مول من كبريتيد النحاس المشارك في التفاعل، يلزم 2 جم مول من NaOH، والتي تبلغ من حيث الكتلة نسبة 1: 0.5 (تم تأكيد الأخير تجريبيًا). من الناحية العملية، الأكثر تفضيلاً هي نسبة الكتلة 1:1، والتي تضمن، في ظل ظروف التنفيذ الثابتة في نطاق درجة حرارة 550-650 درجة مئوية، الإكمال الكمي لاختزال النحاس من الكبريتيد خلال 2-2.5 ساعة.

يتم تنفيذ الطريقة على النحو التالي. يتم خلط مادة كبريتيد النحاس الرطبة (15-17%) (أبيض لامع، Cu 2 S) مع كمية معينة من القلويات (NaOH) في معوجة فولاذية، والتي يتم وضعها في فرن كهربائي على شكل عمود يتم تسخينه إلى درجة حرارة 200-250 درجة. درجة مئوية. يتم تجفيف محتويات المعوجة حتى تتم إزالة الرطوبة تمامًا، ثم يتم رفع درجة الحرارة إلى قيمة معينة (400-650 درجة مئوية) ويتم الاحتفاظ بها لفترة معينة (0.5-3.5 ساعة). ثم تتم إزالة المعوجة من عمود الفرن، وتبريدها، وتصفية محتوياتها في الماء. ينقل اللب إلى مرشح للحصول على محلول قلوي يحتوي على كبريتيدات وكبريتات الصوديوم ومسحوق معدن النحاس. يؤكد تحليل المرحلة استخلاص النحاس بنسبة 100% من كبريتيده.

يتم وصف الطريقة في الأمثلة.

تم وضع عينات من المواد (كاشف Cu 2 S، أبيض غير لامع) تزن 100 جم في معوجة فولاذية، وتم ترطيبها وخلطها مع 50-200 جم من القلويات الجافة (NaOH). تم وضع المعوجة في فرن كهربائي على شكل عمود، وتم تسخين محتوياتها إلى درجة حرارة 250 ± 10 درجة مئوية وحفظها عند درجة الحرارة هذه لمدة 30 دقيقة (حتى تتم إزالة الرطوبة تمامًا)، وتم زيادة درجة الحرارة إلى 400-650 درجة مئوية. C ويتم الاحتفاظ بها لمدة 0.5-3.5 ساعة، وفي هذه الحالة، تذوب القلويات، ويتم تقليل النحاس، ويتم ربط الكبريت بمركبات الكبريتيد مع الصوديوم. أثناء الاندماج، تم توليد بخار الماء، والذي في جميع الحالات لم يحتوي على الكبريت و/أو مركباته. بعد الانتهاء من المعالجة الحرارية، يتم إخراج المعوجة من الفرن وتبريدها. تم ترشيح محتويات المعوجة في الماء. بعد الترشيح، وغسل الكعكة على مرشح وتجفيفها، يتم الحصول على راسب من النحاس المعدني (وفقًا لتحليل طور الأشعة السينية - 100٪ نحاس).

يتم عرض أوضاع الدمج والنتائج في الجدول.

كما يتبين من الجدول، يتم اختزال النحاس من المواد الكبريتيدية عن طريق الصهر مع الصودا الكاوية (NaOH) عند درجات حرارة أقل بـ 700-900 درجة مئوية من عمليات اختزال النحاس الحالية، ويتفاعل الكبريت مع مصهور NaOH، يتركز فيه.

مميزات الطريقة المقترحة لاستخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد:

يتم تنفيذ العملية في ظل ظروف درجات حرارة منخفضة نسبيا تتراوح بين 400-650 درجة مئوية؛

تتشكل المنتجات المحتوية على الكبريت غير المتطايرة - كبريتيد الصوديوم وكبريتات الصوديوم.

طريقة لاستخلاص النحاس من مركبات الكبريتيد، متضمنة اختزال النحاس بالكبريتيد، وتتميز بأن مادة كبريتيد النحاس ممزوجة بالصودا الكاوية (NaOH) بنسبة مادة: NaOH تساوي 1:(0.5÷2.0) ) وتسخينه عند درجة حرارة 400-650 درجة مئوية لمدة 0.5-3.5 ساعة.

براءات الاختراع المماثلة:

يتعلق الاختراع بمجال معالجة النفايات الصناعية ويمكن استخدامه في إنتاج المعادن الحرارية للنحاس البثري من المواد الثانوية - النفايات.

عند استخراج النحاس من رماد البايرايت والنفايات من مصاهر النحاس ومقالب المناجم وكذلك من خامات النحاس المؤكسدة، يتم الحصول على محاليل مخففة من كبريتات النحاس (أو كلوريد النحاس). الرواسب المعدنية التي تتشكل في مناجم النحاس نتيجة للأكسدة البطيئة لكبريتيد النحاس بواسطة الأكسجين الجوي هي أيضًا محلول ضعيف لكبريتات النحاس. وبما أن تركيز هذه المحاليل الضعيفة ليس اقتصاديا، يتم عزل النحاس عنها عن طريق الأسمنت 70-71. تتكون هذه العملية من إزاحة النحاس من المحاليل باستخدام برادة الحديد وخردة الحديد:

النحاس2+ + الحديد= الحديد2+ + ج

إن إمكانات القطب الكهربائي للنحاس أعلى بكثير من إمكانات الحديد - في المحاليل M التي تحتوي على أيونات Cl2+ أو Fe^+ عند درجة الحرارة العادية وضغط الهيدروجين 1 فيوهو يساوي Si +0.34 V، لـ E -0.44 الخامس.ولذلك فإن الحديد يزيح النحاس من المحلول على شكل ملاط ​​معدني رقيق يسمى النحاس الأسمنتي.

تتم عملية الأسمنت في خزان مبطن بالفولاذ أو الرصاص، يتم فيه تحميل خردة الحديد الخالية من الأوساخ والصدأ. ثم يتم إدخال محلول مخفف من كبريتات النحاس إلى الخزان. لضمان ترسيب النحاس الكامل، يجب ألا يحتوي المحلول على كميات كبيرة من حمض الكبريتيك. التركيز الأمثل لحمض الكبريتيك هو 0.05% أو حوالي 5 يو-3 جرام مول/لتر 72. مع مثل هذه الحموضة، لا يوجد عمليا أي انحلال للحديد مع حامض الكبريتيك ويتم ضمان إزالة النحاس بشكل كامل من المحلول، حتى محتوى Cu2+ ~5 10-6 ز-الأيونات/لتر 73.

يتم تصريف المحلول المخفف لكبريتات الحديد المتكون نتيجة التدعيم في المجاري، ويتم سكب جزء آخر من المحلول الأولي المحتوي على النحاس في المفاعل. تتم معالجة نفس حمولة الحديد 10-12 مرة. بعد ذلك يتم إزالة الحديد المتبقي وتفريغ النحاس الأسمنتي الذي استقر في القاع، ثم يتم غسله بعد ذلك لإزالة جزيئات الحديد بحمض الكبريتيك 10-15% مع التحريك المستمر. وبعد إزالة الحديد، يتم غسل النحاس بالماء حتى يتحرر تماماً من حمض الكبريتيك. يتم الحصول على النحاس الأسمنتي المغسول على شكل عجينة ذات لون بني محمر. يحتوي على 65-70% نحاس، وما يصل إلى 35% رطوبة وحوالي 1% شوائب، ويتم معالجته إلى كبريتات النحاس باستخدام نفس طرق خردة النحاس. يزداد تشتت النحاس الأسمنتي مع زيادة الرقم الهيدروجيني للمحلول ومع انخفاض تركيز CUSO4 وC1~74 فيه. يمكن أيضًا إجراء تدعيم النحاس في طبقة مميعة من حبيبات الحديد. تم تطوير طريقة لاستخراج النحاس الأسمنتي بالتعويم. يمكن الحصول على النحاس المسحوق من المحاليل الحمضية لأملاح النحاس عن طريق إضافة السكريات القابلة للذوبان في الماء (~ 1٪) إليها ومعالجتها بعامل اختزال غازي تحت الضغط، على سبيل المثال، الهيدروجين عند درجة حرارة 30. فيو 140°76.

يمكن استخلاص النحاس من محاليل CuSO المخففة< обработкой их слабой аммиачной водой. При этом образуется оса­док Си(ОН)г CuSO«, который после отделения от раствора можно растворить на фильтре серной кислотой для получения медного купороса. Если в растворе присутствуют, кроме меди, ионы железа и никеля (например, при переработке полиметаллических руд), возможно ступенчатое осаждение их аммиаком при нейтрализации раствора последовательно до рН = 3, затем 4,5 и б77"7*.

تم تطوير طرق لاستخلاص النحاس من المحاليل المخففة عن طريق الاستخلاص بالمذيبات العضوية.

عندما يتفاعل كلوريت الصوديوم مع الكلور، يتكون كلوريد الصوديوم وينطلق ثاني أكسيد الكلور: 2NaC102 + C12 = 2NaCl + 2 ClO2 وكانت هذه الطريقة في السابق هي الطريقة الرئيسية لإنتاج ثاني أكسيد الكلور.

في التين. يُظهر 404 رسمًا تخطيطيًا لإنتاج diammonitro-fosca (نوع TVA). يتم إمداد حمض الفوسفوريك بتركيز 40-42.5% P2O5 من المجموعة 1 بواسطة المضخة 2 إلى خزان الضغط 3، والذي يتم منه ضخه بشكل مستمر ...

الخواص الفيزيائية والكيميائية كبريتات الأمونيوم (NH4)2S04 عبارة عن بلورات معينية عديمة اللون بكثافة 1.769 جم / سم 3. كبريتات الأمونيوم التقنية لها لون رمادي مصفر. عند تسخينها تتحلل كبريتات الأمونيوم مع فقدان الأمونيا وتتحول إلى ...