Области потребления свинца и цинка

Как доказывают многочисленные находки, свинец используется человеком уже 7 тыс. лет. Он применялся в легендарных «висячих садах» в Вавилоне. Египтяне использовали свинец для строи­тельства мостов. Китайцы чеканили из него монеты, греки ваяли статуи. Из свинцовых труб римляне создали первую водопроводную сеть.

Стоит упомянуть и о том, что средневековый Дворец дожей в Венеции был покрыт свинцовой крышей, под которой находились внушающие страх темницы, пресловутые «свинцовые камеры», в которых узники страдали от пронизывающего холода либо изнывали от жары.

Свинец шел на витражи соборов, на обручи винных бочек, на кровельные лотки, доски для письма и даже для изготовления средств для абортов. Затем выявилось огнестрельное оружие, многие свинцовые предметы были переплавлены на пули.

Сегодня лишь незначительная часть свинца используется в международном масштабе для изго­товления боеприпасов, однако свинец можно встретить во многих других видах вооружения — он идет на оборудование бомбардировщиков, танков и подводных лодок. Основная область применения свинца — производство аккумуляторов. Из окиси свинца изготавливаются решетки батарей. От 40 до 70 % всего свинца — по-разному в различных странах — уходит на это. Примерно пятая часть произ­водимого свинца перерабатывается химической промышленностью, прежде всего для производства «антидетонационной» добавки к бензину — тетраэтилена свинца. Около 10 % свинца используется в качестве легирующих добавок при производстве проката и труб, а также для изготовления оплеток кабелей. Относительно мало свинца идет сегодня на изготовление типографских шрифтов и хрусталя.

Свинец, по-латински «плюмбум» («Plumbum» — отсюда символ РЬ) — голубовато-белый, бле­стящий, тяжелый металл. Чаще всего он существует в природе в виде свинцового блеска — его важ­нейшей руды, объединенной (в 80 % месторождений) с цинковой обманкой — важнейшей цинковой рудой. Поэтому обогащение и переработка обеих руд часто ведутся вместе. За счет рафинации из чер­нового свинца можно получить металл чистотой 99,99 %. Месторождения свинца рассеяны по всему свету, хотя этот металл намного реже встречается в земной коре (содержание — 0,0016 %), чем дру­гие элементы. Статистики ООН называют почти 50 стран, в которых сегодня добывается свинцовая руда, причем среднее содержание металла в ней имеет тенденцию к снижению.

На сегодняшний день свинец — синоним не только боеприпасов и яда, но все больше и больше синоним защиты от звука и излучения. Атомным электростанциям, например, необходимы большое количество свинца, поскольку только этот металл обладает способностью абсорбировать радиоак­тивное излучение. Радиоактивные отходы в ожидании повторного обогащения часто хранятся в свинцовых контейнерах, защищающих окружающий мир от излучения. Аналогично обстоят дела с защитой от шума, которой уделяется все большее внимание в связи с возрастанием шумовых загряз­нений в урбанизированных зонах. Свинец и его соединения все шире применяются при изготовлении красок, глазурей и стабилизаторов пластмасс. Конечно, эти области применения не имеют пока ре­шающего значения для общей ситуации с использованием свинца.

Цинк отличает от других металлов головокружительная карьера. В Европе очень поздно поняли его значение. Его не было среди семи металлов, известных европейцам в древности: золота, серебра, меди, свинца, олова, железа и ртути. Однако уже римляне неосознанно пользовались им, выплавляя латунь из соединения меди с цинковым шпатом. Когда на исходе средневековья торговцы привезли цинк из Китая и Индии, где его уже очень рано начали выплавлять из цинковых руд, в Европе его сначала приняли за разновидность олова. Вплоть до XIX в. цинк считался бесполезным и даже до­кучливым побочным продуктом металлургии свинца.

Своим названием он, кстати, обязан причудливо изломанным характерным фигуркам, которые обычно осаждались на стенках печи при традиционной плавке свинца. Раньше металл называли про­сто «цинкен», что в разговорном языке обозначает сегодня «ставить метку». Только с бурным разви­тием электроиндустрии и стремительным увеличением потребности в латуни резко повысился спрос на цинк.

За последние десятилетия пластмассы и некоторые другие материалы успешно стали конкури­ровать с отдельными металлами. Несмотря на это цинк почти не утратил своего значения для высо­коразвитого хозяйства, хотя и кажется, что в повседневной жизни он находится на заднем плане. При изготовлении ведер и кровельного железа, с которыми ассоциируется цинк, все чаще в ход идут пла­стмассы и алюминий. Однако и цинк пользуется все большим признанием у металлообработчиков. Это прежде всего из-за его способности образовывать защитный слой, сравнительно надолго предо­храняющий металлические предметы от коррозии, т.е. от разрушения под воздействием внешних сил. С тех пор как для изготовления корпусов судов стал применяться оцинкованный стальной лист, ис­чезла угроза «подпленочной коррозии», существующая при покраске. Соответственно сократился простой судов в доках, снизились издержки на ремонт, а срок службы судов увеличился. Поэтому цинкование оказывается более дешевым, чем традиционное многократное покрытие краской.

В целом цинк обладает рядом особых качественных характеристик, что способствует его широ­кому распространению во многих отраслях промышленности. Ежегодно цинковая индустрия вносит в мировую экономику вклад порядка 40 млрд. долл. США. На предприятиях цинковой отрасли рабо­тают более 230 тыс. работников. Причем только в США и Европе действуют 250 и 350 заводов с об­щей численностью занятых более 150 тыс. человек.

На протяжении последних лет потребление и производство цинка во всем мире растет высокими темпами. Как показывает анализ, помимо постоянно возрастающей доли производства традиционных сплавов и компонентов на основе цинка, его все чаще применяют при производстве специальных, с уникальными свойствами и назначением композиционных материалов. На долю использования цинка в химической промышленности и при производстве композитов приходится порядка 10 %.

Однако большая часть металла, как правило, потребляется сталелитейной промышленностью при производстве сталей с покрытиями. Например, в странах Европы на долю использования цинка в стальной индустрии приходится более 45 % произведенного металла. Гальванизированная сталь обычно используется при изготовлении кузовов автомобилей и при производстве листов и лент, ра­ботающих в сложных агрессивных средах. Цинк также применяют в различных сплавах, в первую очередь в производстве латуни.