Общие сведения о металлургии ртути

Ртуть относится к числу металлов, известных с древности. Этому способствовали яркий цвет наиболее распространенной ртутной руды — киновари, а также легкость получения из нее металла.

Археологические данные показывают, что уже в середине первого тысячелетия до нашей эры ртуть использовали для лекарственных целей, а киноварь как красящее вещество.

Были обнаружены крупные древние разработки ртути на территории наших среднеазиатских республик, а также на территории Испании.

Алхимики считали ртуть «первородным элементом» и широко использовали ее для изготовления амальгам золота и серебра.

Первоначальная технология производства ртути сводилась, видимо, к обжигу ртутной руды в кучах с последующей конденсацией выделяющихся при этом ртутных паров на холодных предметах.

В XX в. для обжига начали применять многоподовые механические и вращающиеся трубчатые печи.

Одновременно совершенствовались методы обогащения ртутных руд и их переработка гидрометаллургическим способом.

Производство ртути в России создано на базе крупных месторождений киновари на Украине и в среднеазиатских республиках.

Первое место в мире по добыче ртути принадлежит Испании, второе — Италии.

Среднегодовое мировое производство ртути колеблется около 5 тыс. т. В период второй мировой войны в связи с возросшими потребностями в металле производство ртути достигло 9 тыс. т.

Основными потребителями ртути в капиталистическом мире являются США, Англия, Франция и до 1945 г. Германия с Японией. Основными экспортерами являются Испания, Италия и Мексика.



Ртуть — серебристо-белый блестящий металл, жидкий при обычной температуре. Ртуть затвердевает при —39° и кипит при 357°. Пары ртути ядовиты.

Ртуть имеет высокий уд. вес (13,6), электропроводна, легко подвижна и почти не растворяет газы. Это способствует применению ртути в лабораторной технике и для изготовления различных приборов.

Ртуть обладает высоким поверхностным натяжением, вследствие чего мелкие ее капли принимают шарообразную форму, которой соответствует наименьшая поверхность частиц. Отдельные капли загрязненной ртути плохо сливаются между собой.

С рядом металлов ртуть образует сплавы, называемые амальгамами, находящимися при обычной температуре в жидком виде. С железом ртуть амальгам не образует.

Ртуть не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, но хорошо растворяется в азотной кислоте, в царской водке и горячей концентрированной серной кислоте.

Ртуть при обычных температурах не окисляется на воздухе, при нагревании образует с кислородом три соединения — окись, закись и перекись. Окись известна в двух модификациях — красной (кристаллической) и желтой (аморфной). Закись ртути — неустойчивое соединение, легко разлагающееся на окись, ртуть и кислород. Сульфид ртути HgS является одним из важнейших ее соединений. Из трех известных модификаций сернистой ртути наиболее устойчива киноварь.



Закись ртути Hg2O образуется при взаимодействии щелочи с записными солями ртути или при длительном контакте при нормальной температуре ртути с воздухом, насыщенным озоном.

При нагревании на свету закись ртути разлагается с образованием ртути и окиси ртути.

Окись ртути HgO образуется при окислении ртути на воздухе при температуре около 300°, при нагревании до 400° распадается на ртуть и кислород.

Перекись ртути HgO2 очень непрочное соединение; легко переходящее в окись.

Сульфид ртути HgS (киноварь) образуется в форме темнокрасных игл при взаимодействии ртути и серы.

Сернистая ртуть растворима в царской водке и в кипящей соляной кислоте, но не растворима в азотной кислоте. Сернистая ртуть не растворима в едком калии и натре, но легко растворима в растворах сульфидов щелочных металлов.

Сернокислая ртуть (HgSO4) служит сырьем для производства каломели. Известна также сернокислая соль закиси ртути (Hg2SO4).

В производственных условиях сульфаты образуются при окислении киновари кислородом в интервале 350—450°. При более высокой температуре сульфаты разлагаются.

С хлором ртуть образует ряд соединений, из которых наиболее важное двухлористая ртуть HgCl2 (сулема) — ядовитый белый порошок, используемый в медицине и в промышленности.

Хлорид закиси ртути Hg2Cl2 (каломель) широко применяется в медицине и пиротехнике.

Гремучая ртуть Hg(ONC)2 — кристаллический порошок, легко взрываемый при малейшем нажиме или трении и применяемый для производства капсюлей и детонаторов.



Области применения ртути весьма многочисленны. До 50% металла расходуется на изготовление контрольно-измерительных приборов, ртутных ламп, для различных лабораторных приборов, в качестве материала жидких катодов при электролитическом получении хлора и едкого натра, а также для амальгамирования металлов: золота, серебра, олова, калия и др.

Известно применение ртути в диффузионных насосах для создания глубокого вакуума в различных печах и физических установках, а также использование ее в ртутно-паровых котлах.

Ртутно-паровые установки мощностью до 20 000 квт имеют большой к. п. д. и дают экономию топлива до 45% по сравнению с дизельными.

Значительное количество ртути расходуется в виде соединений в медицине и различных отраслях техники: сулема HgCl2 — в качестве дезинфицирующего средства, каломель Hg2CU как лекарство при желудочных заболеваниях, азотно-ртутистая соль Hg(NO3)2 для лечения кожных болезней, гремучая ртуть Hg(ONC)2 для детонаторов при буро-взрывных работах и в военной технике, цианистая ртуть Hg(CN)2 в гальванических ваннах и т. д.