Kovy a zliatiny

Kovy sa v zemskej kôre nenachádzajú v čistej podobe, pretože sú väčšinou viazané rôznymi nečistotami. K tomu, aby sme tieto kovy mohli využiť, je potrebné ich ťaženie a spracovanie. Tento proces zahŕňa ťažbu rúd, ich úpravu a následnú výrobu kovových produktov. V tomto článku sa budeme zaoberať rôznymi metódami spracovania kovov, ich rozdelením a konkrétnymi príkladmi jednotlivých kovov, ktoré majú široké uplatnenie v priemysle.

1. Ťažba a úprava rúd

Rudné ložiská a rudy

Ak je koncentrácia kovu alebo jeho zlúčeniny v zemskej kôre dostatočne vysoká na to, aby bolo ekonomicky výhodné ju ťažiť, hovoríme o rudnom ložisku. Samotný produkt ťažby, ktorý obsahuje kov a rôzne nečistoty, je ruda. Pred tým, než sa kov z rudy získa, je potrebné vykonať niekoľko úprav.

Praženie a rozdružovanie

Úprava rúd pred ich spracovaním sa vykonáva dvoma hlavnými spôsobmi: pražením a rozdružovaním. Praženie je proces, ktorý slúži na odstránenie nečistôt, ako je síra, z rudy. Rozdružovanie je proces, pri ktorom sa oddeľuje hlušina (prímesi) od rudy. Tieto úpravy vedú k získaniu koncentrátu – zložky bohatšej na kov, ktorá sa následne spracuje na čistý kov.

Hodnota rudy závisí od obsahu základného kovu v rude a od tohto obsahu sa tiež odvíja cena rudy. Preto je presné a efektívne oceňovanie rudy a kovov dôležitým krokom v tomto procese.

2. Zlúčeniny kovov vhodné na výrobu kovov

Najvhodnejšími zlúčeninami kovov pre ich ťažbu a spracovanie sú oxidy kovov, uhličitany a kremičitany. Tieto zlúčeniny obsahujú kov, ktorý sa dá uvoľniť a využiť v rôznych priemyselných aplikáciách.

3. Rozdelenie kovov

Kovy sa zvyčajne delia do niekoľkých skupín podľa ich vlastností a použití. Základné kategórie sú:

a) Neželezné kovy

Tento typ kovov nezahŕňa železo a je veľmi rozmanitý. Neželezné kovy môžeme rozdeliť do dvoch hlavných podskupín:

• Ťažké neželezné kovy – Patria sem kovy ako meď (Cu) a olovo (Pb), ktoré sa vyznačujú vyššou hustotou a špecifickými fyzikálnymi vlastnosťami.
• Ľahké neželezné kovy – Medzi tieto kovy patrí hliník (Al), ktorý má nižšiu hustotu a využíva sa v mnohých priemyselných aplikáciách.

b) Drahé kovy

Drahé kovy sú kovy s vysokou hodnotou, ktoré sa používajú v špecifických aplikáciách, ako sú klenotníctvo, elektrotechnika a iné oblasti. Tieto kovy sú zvyčajne odolné voči korózii a oxidácii, čo ich robí ideálnymi pre špecializované použitie. Medzi najznámejšie drahé kovy patrí zlato (Au), striebro (Ag) a platina (Pt).

4. Podrobnosti o neželezných kovoch

Meď (Cu)

Meď je najvýznamnejší neželezný kov, ktorý je známy svojou ružovou farbou. Je široko používaný v elektrotechnike, pretože najlepšie vedie elektrický prúd a teplo. Meď sa spotrebováva najmä pri výrobe elektrických vodičov, káblov, kotlov a odkvapových rúr. Má hustotu 8.930 kg/m³ a teplotu tavenia 1.083 °C.

Olovo (Pb)

Olovo je ťažší kov, ktorý je sivomodrej farby a je mäkký, ťažný a kujný. Olovo sa používa ako tesniaci materiál, v akumulátoroch a tiež v kombinácii s cínom na výrobu pájok. Je to kov, ktorý zle vedie elektrický prúd a teplo, a je pomerne jedovatý, čo si vyžaduje opatrnosť pri manipulácii. Hustota olova je 11.348 kg/m³ a jeho teplota tavenia je 327 °C.

Hliník (Al)

Hliník je ľahký kov, ktorý je veľmi dobre kujný a ťažný. Je široko používaný v stavebníctve, pri výrobe okien, a tiež ako obalový materiál v potravinárskom priemysle. Na vzduchu oxiduje a vytvára tenkú vrstvu oxidu hlinitého, ktorá je odolná voči ďalšej korózii. Hliník má hustotu 2.700 kg/m³ a teplotu tavenia 700 °C.

Cín (Sn)

Cín je mäkký, kujný kov, ktorý je veľmi stabilný na vzduchu. Hlavne sa používa pri výrobe oceľových pocínovaných plechov, ktoré sa používajú na výrobu konzerv a iných potravinárskych obalov. Cín má hustotu 7.280 kg/m³ a teplotu tavenia 232 °C.

Zinok (Zn)

Zinok je kov s modrosivým až strieborným leskom. Používa sa hlavne na výrobu pozinkovaných plechov, ktoré sa používajú na strešné krytiny a odkvapové rúry. Jeho hustota je 7.130 kg/m³ a teplota tavenia 419 °C.

5. Drahé kovy a ich použitie

Striebro (Ag)

Striebro je vynikajúcim vodičom elektrického prúdu a tepla. Používa sa najmä v elektrotechnike, klenotníctve a mincovníctve. Je tiež používané pri výrobe fotografických materiálov. Striebro má hustotu 10.430 kg/m³ a teplotu tavenia 961 °C.

Zlato (Au)

Zlato je žltý kov, ktorý je odolný voči kyslíku a väčšine chemických zlúčenín. Používa sa hlavne v klenotníctve a bižutérii. Zlato sa tiež využíva na pozlacovanie rôznych náradí a v zubnej technike. Hustota zlata je 19.280 kg/m³ a teplota tavenia 1.063 °C.

Platina (Pt)

Platina je najvzácnejší a najdrahší kov, ktorý je extrémne odolný voči chemickým reakciám, až na lúčavku kráľovskú. Platina sa používa v šperkoch a pri výrobe katalyzátorov. Hustota platiny je 21.450 kg/m³ a teplota tavenia 1.773 °C.

6. Rýdzosť kovov a ich akostné stupne

Rýdzosť kovov sa vyjadruje v percentách alebo karátoch. Napríklad zlaté šperky majú rôzne stupne rýdzosti, ktoré sa označujú ako 24 karátové (986 rýdzosti), 21 karátové (900 rýdzosti), 18 karátové (750 rýdzosti) a 14 karátové (585 rýdzosti) zlato. Striebro a platina sa tiež označujú rôznymi akostnými stupňami, ktoré určuje puncový úrad, ktorý kontroluje a certifikuje kvalitu týchto kovov.