有色金屬[Metallurgy]non-ferrous metal,狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統(tǒng)稱。廣義的有色金屬還包括有色合金。
有色合金是以一種有色金屬為基體(通常大于50%),加入一種或幾種其他元素而構(gòu)成的合金。有色金屬通常指除去鐵(有時也除去錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑)及稀有金屬(如鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾)。
在歷史上,生產(chǎn)工具所用的材料不斷改進,它與人類社會發(fā)展的關(guān)系十分密切。因此歷史學(xué)家曾用器物的材質(zhì)來標志歷史時期,如石器時代、青銅器時代、鐵器時代等。
到17世紀末被人類明確認識和應(yīng)用的有色金屬共 8種。中華民族在這些有色金屬的發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)方面有過重大的貢獻(見冶金史)。
進入18世紀后,科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,促進了許多新的有色金屬元素的發(fā)現(xiàn)。上述的64種有色金屬除在17世紀前已被認識應(yīng)用的 8種外,在18世紀共發(fā)現(xiàn)13種。19世紀發(fā)現(xiàn)39種,進入20世紀,又發(fā)現(xiàn)4種。
與鋼鐵的生產(chǎn)相比,一般說來,有色金屬生產(chǎn)需要的能量是比較多的。
據(jù)統(tǒng)計,如從礦石生產(chǎn)每噸鋼能耗以100計,鎂為 1127,鋁為767,鎳為455,銅為352,鋅為206。因此,在有色金屬工業(yè)中,降低能耗問題非常突出。 在有色金屬的開采、選礦、冶煉、加工及再生回收過程中,有多種提取方法可資選用。就冶煉過程而言,通常分為火法冶金、濕法冶金和電冶金?;鸱ㄒ苯鹨话憔哂刑幚砭V能力大,能夠利用硫化礦中硫的燃燒熱,可以經(jīng)濟地回收貴金屬、稀有金屬等優(yōu)點;但往往難以達到良好的環(huán)境保護。濕法冶金常用于處理多金屬礦、低品位礦和難選礦;電冶金則適用于鋁、鎂、鈉等活性較大的金屬的生產(chǎn)。這些方法要針對所處理的礦物組成選擇使用或組合使用。為了強化有色金屬的冶煉加工過程,發(fā)展了一系列新技術(shù)、新方法和新設(shè)備,如高壓浸取、流態(tài)化焙燒、有機溶劑萃取、離子交換、金屬熱還原、區(qū)域熔煉、真空冶金、噴射冶金、等離子冶金、氯化冶金以及連續(xù)鑄軋、等靜壓加工、擴散焊接、超塑成型等,大大豐富了冶金學(xué)的理論和工藝,不斷推動了有色金屬生產(chǎn)的發(fā)展。
鈦
鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。此外,由于鈦合金還與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。 [2]
釩
釩之所以用于鋼鐵中,是由于釩能與鋼鐵中的碳元素生成穩(wěn)定的碳化合物(V4C3),可以細化鋼的組織和晶粒,提高晶粒粗話溫度。顯著提高改善鋼鐵的性能??杉哟箐摰膹姸?、韌性、抗腐蝕能力、耐磨能力和承受沖擊負荷的能力等。