Для каждого из нас цинк — хорошо знакомый металл: из него делают листы и трубы, используют для покрытия других металлов и в качестве компонента сплавов. Но многие ли знают, что цинк среди основных цветных металлов (алюминий, свинец, медь, никель, цинк и олово) по уровню производства стоит на третьем месте после алюминия и меди?В 1966 г. мировое производство цинка превысило 4,2 млн. т, а в 1957 г. было выплавлено всего 3 млн. т цинка. Но по сравнению с предыдущими десятилетиями эти три миллиона тонн — большая цифра. Ведь в 1860 г. мировое производство цинка составило только 86900 т, а в 1880 г. – 217 тыс. т. В наши дни цинк стал привычным металлом.
Впервые люди применили цинк (правда, еще неосознанно) несколько тысячелетий назад. Известно, что вавилоняне еще в середине третьего тысячелетия до нашей эры делали сплавы меди с цинком и оловом. Три тысячи лет исполнилось бронзовым предметам, найденным в Палестине, в этой бронзе содержится много цинка. О применении цинксодержащих медных сплавов писал Аристотель (384-322 г. до н.э.). И в предметах более поздних периодов, например, найденных в Помпее, которую засыпало вулканическим пеплом при извержении Везувия в 19 г., содержится цинк.
История цинка – это история его плавки. Производство цинка в Китае и Индии началось раньше, чем в Европе. Известно, что китайцы еще в VI—VII веках применяли цинк для изготовления монет и зеркал. В Индии цинк был известен еще за 1200 лет до нашей эры, хотя плавить его там начали лишь в XIV веке. В первой половине XVII века цинк в Китае получали подогревом цинковых руд и угля в герметически закрытых сосудах.
По торговым путям с Востока цинк пришел в Европу. Первые письменные сообщения об этом металле в Европе появились в трудах Парацельса, Георга Агриколы, Андреаса Либавия. Агрикола, основатель современной минералогии и горного дела, упоминает цинк в книге «Царство металлов», а известный химик, врач и педагог Либавий считает цинк восьмым металлом (вы помните, что древние знали только семь металлов: медь, золото, серебро, свинец, олово, железо и ртуть).
Вначале цинк был отходом металлургического производства. Когда же постепенно стала ясна его ценность как металла и добавки к меди (для получения латуни), началось регулярное его производство. Это произошло в нескольких европейских странах в первой половине XVIII века. Существенные улучшения технологии, например пристройка к плавильному тиглю конденсационных устройств (ведь цинк легко возгоняется), заметно повысили выход металла.
Сегодня мы уже не можем представить себе жизни без цинка. Он стал общедоступным металлом. Содержание цинка в земной коре равно 65 г/т, т.е. он распространен примерно так же, как медь (70 г/т), вольфрам
(69 г/т) и литий (65 г/т).
Каким бы способом ни производили цинк, главным остается комплексное использование цинковых руд, так как в них, кроме цинка, содержатся многие нужные народному хозяйству элементы. Возьмем для примера переработку цинковой обманки месторождений близ Фрейберга- Сначала концентрат цинковой обманки обжигают в печах с кипящим слоем (в них материал находится в постоянном движении — как бы «кипит», что способствует быстрому выгоранию серы из сульфида). Выходящая из печей двуокись серы перерабатывается в серную кислоту контактным способом.
Цинк содержащие огарки выщелачивают серной кислотой (из электролитических ванн) и фильтруют. Осадок на фильтре поступает во вращающиеся печи; там из него получают медь, палладий, индий, кадмий и другие металлы. Раствор сульфата цинка очищают от меди, причем медный осадок передают для переработки на другой завод, затем раствор очищают от кадмия. Кадмиевый осадок выщелачивают и отправляют на электролиз. Оставшийся раствор очищают от кобальта, причем кобальтовый осадок, как и медный, отправляют на другой завод. Наконец, полностью очищенный от примесей раствор сульфата цинка заливают в электролитические ванны.
На катоде осаждается цинк, который переплавляют в пластины. Кислота же из ванн идет, как мы уже говорили, на выщелачивание огарков. Как видите, из цинковой руды удается таким образом получить и медь, и кадмий, и кобальт, и множество других металлов. При таком комплексном использовании сырья становится экономичной переработка даже бедных руд.
