Как добывают свинец

Свинец — это мягкий материал серого цвета, который является одним из самых древних металлов, известных человечеству. Он использовался людьми на протяжении тысяч лет благодаря своей высокой плотности и полезным свойствам, таким как коррозионная стойкость, хорошее звукопоглощение, защита от радиационного излучения. Этот металл встречается в сплавах с другими металлами, такими как олово или золото. Элемент также является основным компонентом многих изделий:

• батарей,
• радиационных щитов,
• боеприпасов,
• оболочки кабелей,
• аккумуляторов.

Свинцовая руда, также известная как галенит или сульфид свинца, является природной минеральной формой свинца. Структура сырья включает множество мелких кристаллов в виде взаимосвязанной сетчатой структуры. Сетка создает постоянный химический состав, который влияет на физические характеристики элемента. Разновидность часто образует скопления или жилы, что позволяет добывать и перерабатывать ее более эффективно, чем другие виды руд.

Природный ресурс можно добыть в ходе горных работ или путем переработки других металлов, например, таких как цинк и медь. Металл также является главным источником серебра, при условии очищения до чистой формы.

Свинцовая руда — один из видов, содержащий элемент сурьму вместе с сульфидом свинца. Такое сочетание делает ее особенно полезной в производстве красок, пластмасс и батарей. Давайте разберемся как добывают свинец сегодня и как это происходило в далекой древности.

Месторождения ресурса

Богатые природные месторождения, буквально, разбросаны по всему миру. Залежи этого ценного элемента можно найти во многих государствах, включая:

• Австралию,
• Китай,
• Индию,
• Россию,
• Канаду.

В Соединенных Штатах также имеется множество природных месторождений этого ценного элемента обоих побережьях, а также в центральной части Среднего Запада. В России насчитывается около 68 действующих месторождений. Ежегодно в стране добывается порядка 250-270 тыс. тонн ценного ресурса. Эти цифры регулярно только увеличиваются. Например, уже в 2016 году было добыто на 60% природного ископаемого больше, чем годом ранее (в 2015 году).

Особенности добычи в древности

Свинец является ценным ресурсом со стародавних времен. Люди использовали его для создания наконечников орудия, которое было необходимо для охоты, рыболовства, защиты от врагов.

Металл имеет очень долгую историю добычи, насчитывающую более 6000 лет. Впервые о его применении стало известно на Ближнем Востоке в период, так называемого, энеолита. В это время природный ресурс добывали в основном для изготовления глазури для керамики и украшений. Лишь много позже вещество получило более широкое применение. На основе металла стали создавать:

• водопроводные трубы;
• краску;
• пигменты;
• металлические сплавы.

Свинец также веками использовался для изготовления пуль и боеприпасов благодаря своей ковкости и устойчивости к коррозии. Даже сегодня он остается важной составляющей во многих отраслях промышленности благодаря своей низкой стоимости и высоким функциональным характеристикам.

В древние времена одним из методов добычи природного ресурса была глубокая добыча. Тогда шахтерам приходилось спускаться на сотни футов в землю, чтобы найти полезное ископаемое. При этом приходилось рыть туннели и шахты, а также работать с примитивными инструментами, чтобы раздробить породы. Обнаружив жилу, они разрабатывали ее до тех пор, пока не добывали достаточно ресурса для своих нужд.

Другой распространенной формой как добывали свинец в древности был поверхностный промысел, при котором соскабливались слои почвы, чтобы сориентироваться на местности и найти карманы или жилы руды.

В древние времена добыча ресурса была трудоемким процессом. Для извлечения сырья из земли использовались различные инструменты и оборудование. От кирки и лопаты до тачек и повозок, шахтерам приходилось полагаться на все, что было в их распоряжении, чтобы выполнить трудоемкую работу.

Кирки и лопаты, вероятно, в те далекие времена были самыми распространенными инструментами для добычи природного сырья. С помощью этих инструментов шахтеры копали землю, разрыхляли почву и обнажали скрытый под ней металл. После обнаружения месторождений, мастера использовали молотки и зубила, чтобы разбить большие куски породы на более мелкие части, которые легче транспортировать с места добычи.

Помимо кирок и лопат, для транспортировки из шахт использовались тачки. Ручные грузовые тележки позволяли шахтерам перемещать большие объемы ископаемого, добытого за один раз, но с меньшими усилиями, если бы они использовали только ручной способ переноса материала.

Добытчики также задействовали сита в процессе извлечения свинцовой руды из горных пород или почвы. Сита — это похожие на сетку грохоты, которые пропускают мелкие частицы, такие как песок или грязь, и задерживают крупные частицы, такие как камни или куски металла, чтобы впоследствии отделить их для дальнейшей обработки.

В целом, добыча в древние времена была трудной задачей, требующей использования различных инструментов и оборудования в зависимости от того, какие ресурсы были доступны в каждом месте, где проводились горные работы. Начиная от кирки и лопаты и заканчивая тачками и повозками, шахтеры имели доступ к этим основным предметам, которые позволяли им зарабатывать на жизнь, добывая этот ценный ресурс из глубин земной коры.

Современные способы добычи

Итак, как и где добывают свинец в наши дни? Добыча свинца в природных условиях включает в себя различные процессы. Наиболее часто используемые методы подразумевают добычу, плавку и рафинирование.

Добыча — это процесс извлечения свинца из его залежей, которые можно найти в различных геологических формациях — они называются «месторождениями свинца» или «свинцовыми пластами». Два основных типа свинцовых месторождений — церуссит (карбонат свинца) и англезит (сульфат свинца).

Плавка включает в себя нагревание до высоких температур для отделения свинцовой руды от других содержащихся в ней минералов. Этот процесс требует чрезвычайно высоких температур (1 700°c), которые могут быть достигнуты только при использовании источников энергии, таких как уголь или нефть.

Рафинирование используется для удаления примесей из свинцового сырья, включая мышьяк, сурьму и цинк — этот процесс происходит при более низких температурах (1 000°c).

Сегодня свинец имеет несколько областей применения, включая научные исследования, создание строительных материалов и аккумуляторов. Металл содержит малое количество серебра, что делает его идеальным для изготовления соединений электропроводки благодаря его податливости по сравнению с медными проводами. Он также широко используется при изготовлении боеприпасов благодаря своей удельной массе, что позволяет легко выталкивать их с высокой скоростью из стволов огнестрельного оружия, не разбалансируя конструкцию приборов.

В более традиционных сферах применения свинец когда-то часто использовался в качестве пигмента, известного как «красный свинец», однако в настоящее время эта технология в значительной степени прекращена из-за проблем со здоровьем, связанных с длительным воздействием материала на организм человека. 

В настоящее время свинец остается важным элементом в промышленных процессах, но современные технологии позволяют применять более эффективные методы извлечения, при этом системы вытяжки могут отфильтровывать сразу несколько газообразных элементов, что позволяет проводить дальнейшие этапы очистки.

Кроме того, кислотные ванны помогают разрушить сложные структуры, которые часто мешают получению чистых образцов. Конечно, исследователи по-прежнему следуют традиционным протоколам, прошедшим всестороннюю проверку, однако в наши дни существуют меры, позволяющие сэкономить время и существенно оптимизировать результаты. Сегодня прогресс был достигнут по многим направлениям. Поэтому современные специалисты имеют доступ не только к оптимизированным технологиям, но и к более совершенным правилам безопасности при выполнении лабораторных обязанностей, которые ранее считались опасными из-за потенциальных рисков, связанных с высоким уровнем контакта с определенными химическими веществами/элементами ископаемого.

Современное оборудование для добычи природного ресурса

Использование современного оборудования сделало процесс разработки месторождений гораздо более эффективным. Современные шахтеры используют специализированную технику, разработанную специально для извлечения свинцовой руды из недр земли. Эта техника включает в себя мощные буры и экскаваторы, которые могут быстро и эффективно извлекать ресурс. Мощные промышленные агрегаты также оснащены современными датчиками, которые помогают обнаружить любые потенциальные опасности или препятствия в зоне добычи.

В дополнение к этим машинам современные технологии позволили шахтерам получать доступ к данным о добыче в режиме реального времени. Например, теперь они могут использовать системы GPS-слежения для контроля за ходом работ и получения точного представления о том, где они находятся по отношению к целевым месторождениям руды. Эти данные помогают принимать более точные решения о том:

• где им следует сосредоточить свои усилия;
• как вести добычу;
• каким способом лучше извлекать ресурс, не подвергая себя риску травм, не нанося ущерб окружающей среде.

Современное оборудование также повысило стандарты безопасности для шахтеров, обеспечив их защитным снаряжением, таким как каски, очки и специальная одежда. Это помогает снизить количество несчастных случаев, связанных с падающими обломками или опасными материалами, которые могут быть выброшены в процессе добычи.

В целом, современное оборудование произвело революцию в добыче свинцовой руды, сделав ее более эффективной и безопасной, чем когда-либо прежде. Благодаря использованию этого специализированного оборудования шахтеры могут быстро находить залежи свинцовой руды. Оборудование снижает риски добычи, существенно повышает производительность труда.

Сферы применения свинцовой руды

Теперь, когда мы знаем, как добывают свинец в природе, давайте рассмотрим основные сферы использования этого ценного сырья. Несмотря на токсичность тяжелого металла и его вред для здоровья человека, материал нашел достаточно широкую область применения в современной промышленности и даже в медицинской области. 

В основном сплав задействован при изготовлении специальных пластин, использующихся для обшивки помещений. Такая обшивка защищает окружающее пространство от радиационного излучения. Свинцовыми пластинами оформляют медицинские кабинеты, где проводятся рентгеновские исследования, а также диагностика:

• ультразвуковая,
• компьютерная,
• магнитно-резонансная.

На основе свинцовых пластин изготавливают специальные фартуки, покрывала, другие элементы, использующиеся в медицинских клиниках. Предметы хорошо защищают пациентов и врачей от радиации при проведении исследований, подразумевающих радиационное излучение.

Электротехника — еще одна сфера применения металла. Материал устойчив к воде и процессам ржавления, соответственно. Поэтому он активно используется при создании аккумуляторных батарей для грузовых и легковых автомобилей, при изготовлении оболочек кабеля, создании сверхпроводников и предохранителей.

Материал незаменим в военной промышленности. Он встречается в составе дроби, пуль, различных снарядов. В строительной области свинец используют для изготовления цемента, шпатлевок, керамики и стекла.

Природный элемент встречается в производстве рыболовной оснастки, например, грузил и джиговой отгрузки. Это незаменимый элемент необходимый при изготовлении мазей для нужд онкологии. Свинец — незаменимый компонент инсектицидов, эффективно уничтожающих летающих и ползающих насекомых.