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有色金属 编辑

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有色金属定义

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有色金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。到20世纪90年代发现的109种元素中,有84种被认为是金属,9种为半金属,其余16种为非金属。(华诚有色金属市场)目前中国已探明储量的金属矿产有54种,即:铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、蹄矿等。铁以外的其余83种金属和9种半金属,统称为有色金属。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属可分为重金属(如铜、铅、锌)、轻金属(如铝、镁)、贵金属(如金、银、铂)及稀有金属(如如钨、钼、锗、锂、镧、铀)。

有色金属元素只有80余种,但有色合金种类繁多,性能各异。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、电阻温度系数小,具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金镍合金、锡合金、钽合金、钛合金锌合金、钼合金、锆合金等。有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代,有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

有色金属

有色金属分类

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在有色金属分类上,全世界还没有统一的标准,各国分类方法不尽相同,而且在分类中某些金属的归属存在交叉的情况。

工程材料,按原子分子结构、物理或化学性能的不同分为金属、非金属、复合材料三大类。在金属材料中,除以铁、铬、锰三种元素为基的黑色金属材料外,其余元素构成的材料均被称作有色金属材料(在国外,通常把黑色金属称作含铁金属,而把有色金属称作非铁金属)。

有色金属材料的分类方法很多,目前通用的分类方法有:一般分类;按化学成分分类;按用途分类;按组成合金的元素数目分类等。

一般分类

有色金属按其密度、价格、矿源的储量和分布情况等分为五大类,即重有色金属、轻有色金属、贵金属、半金属与稀有金属。

重有色金属

重有色金属一般指密度在4.5以上的有色金属,包括铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。依据其特性不同,这些重有色金属都具有特殊的应用范围与用途。

轻有色金属

轻有色金属一般指密度在4.5以下的有色金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡等。这些金属不仅密度小,而且化学活性大,与氧、硫、碳及卤素化合物接触相当稳定。

贵金属

贵金属一般指矿源少、开采和提取比较困难、价格比一般金属贵的金属,如金、银及铂族元素(铂、铱、锇、钉、钯、铑等)。这些金属的特点是密度大(10.4~22.4),熔点高(916~3000℃),化学性质稳定,难于被腐蚀。贵金属广泛应用于电气、电子、宇航工业。

半金属

半金属一般指物理化学性质介于金属与非金属之间的硅、硒、碲、砷、硼等。此类金属,根据各自特性,具有不同的用途。硅是半导体主要材料之一;高纯碲、硒、砷则是制造化合物半导体的原料;硼是合金的重要添加元素。

稀有金属

稀有金属一般指在自然中含量很少、分布稀散或难于从原料中提取的金属。依其物理化学性质、原料的共生关系、生产流程等特点,稀有金属又可划分为以下五种。

(1)稀有轻金属包括锂、铍、铷、铯、钛等。除密度小之外,这些金属化学活性都很强。其氧化物、氯化物都具有很高的化学稳定性,不易还原。

(2)稀有高熔点金属包括钨、钼、钽、铌、锆、钒、铼等。其共同特点是熔点高,自1830℃(锆)至3400℃(钨),硬度大,抗腐蚀性强,可与一些非金属生成高硬度、高熔点的稳定化合物(碳化物、氮化物、硅化物、硼化物),是生产硬质合金的重要材料。

(3)稀有分散金属包括镓、铟、铊、锗等。其特点是在地壳中储量很分散,大多数没有单独形成矿物与矿床。

(4)稀土金属包括镧系以及与镧系元素性质相近的钪与钇。在元素周期表中,从镧到铕称为轻稀土,从钆到镥包括钪、钇称为重稀土。这些金属的原子结构相同、物理化学性质相近,在矿石中又总是伴生在一起,提取分离过程较繁杂。

(5)稀有放射性金属简称为放射性金属,包括钋、镭、锕、钍、镤、铀以及钫、锝、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹等。这些元素在原子能工业上起着极其重要的作用。

按化学成分分类

有色金属材料按化学成分(即合金系统)分为:铜及铜合金;轻金属及其合金;其它有色金属及其合金。

铜及铜合金

铜及铜合金包括:纯铜(紫铜)、铜锌合金(黄铜)、铜锡合金(锡青钢等)、无锡青铜(铝青铜)、铜镍合金(白铜)。

轻金属及轻合金

轻金属及轻合金包括:镁及镁合金、铝及铝合金、钛及钛合金。

其它有色金属及其合金

其它有色金属及其合金包括:铅及其合金、锡及其合金、锌镉及其合金、镍钴及其合金、贵金属及其合金、稀有金属及其合金等。

按用途分类

有色金属按用途分类是常用的一种方法。按用途可分为:

铸造合金,即液态成形用合金。
变形合金,即压力加工用合金。

轴承合金,即滑动轴承用合金。

焊料,即各种钎焊用合金。

硬质合金。
印刷合金。

中间合金。

特殊合金。

粉末金属。

按组成合金的元素数目分类

有色金属合金按其组成合金的元素数目可分为:

二元合金由两个主要元素组成的有色金属合金,如以铜、锌为主要元素组成的黄铜合金。

三元合金由三个主要元素组成的有色金属合金,如以锌、铝、铜为主要元素组成的锌合金。

四元合金由四个主要元素组成的有色金属合金,如以镁、铝、锰、锌为主要元素组成的镁合金。

多元合金由四个以上主要元素组成的有色金属合金,如以钛、铝、铬、锰、铁、钼、钒为主要元素组成的钛合金。

有色金属分布

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铁矿:全国已探明的铁矿区有1834处。大型和超大型铁矿区主要有:辽宁鞍山一本溪铁矿区、冀东一北京铁矿区、河北邯郸一刑台铁矿区、山西灵丘平型关铁矿、山西五台一岚县铁矿区、内蒙古包头一白云鄂博铁锈稀土矿、山东鲁中铁矿区、宁芜一庐纵铁矿区、安徽霍丘铁矿、湖北鄂东铁矿区、江西新余一吉安铁矿区、福建闽南铁矿区、海南石碌铁矿、四川攀枝花一西昌钒钛磁铁矿、云南滇中铁矿区、云南大勐龙铁矿、陕西略阳鱼洞子铁矿、甘肃红山铁矿、甘肃镜铁山铁矿、新疆哈密天湖铁矿,等等。

锰矿:全国已探明的锰矿区共有213处,主要有:辽宁瓦房子锰矿;福建连城锰矿;湖南湘潭、民乐、玛瑙山、响涛园等锰矿;广东有小带、新椿等锰矿;广西八一、下雷、荔浦等锰矿;四川高燕和轿顶山锰矿;贵州遵义锰矿。

铬铁矿:有56处产地,主要是新疆萨尔托海、西藏罗布莎、内蒙古贺根山、甘肃大道尔吉等铬矿。

铜矿:已探明矿区910处,主要为:黑龙江省多宝山;内蒙古自治区乌奴格吐山、霍各气;辽宁省红透山;安徽省铜陵铜矿集中区;江西省德兴、城门山、武山、水平;湖北省大冶一阳新铜矿集中区;广东省石菉;山西省中条山地区;云南省东川、易门、大红山;西藏自治区玉龙、马拉松多、多霞松多;新疆维吾尔自治区阿舍勒等铜矿。

铝土矿:有310处产地,主要为:山西省的克俄、石公、相王、西河底、太湖石、郭偏梁一雷家苏、宽草坪;河南省的曹窑、马行沟、贾沟、石寺、竹林沟、夹沟、支建;山东省的淄博;广西壮族自治区的平果那豆;贵州省的遵义(团溪)、林歹、小山坝等铝土矿区。

铅锌矿:有产地700多处,主要为:黑龙江省的西林;辽宁省的红透山、青城子;河北省的蔡家营子;内蒙古自治区的白音诺、东升庙、甲生盘、炭窑口;甘肃省的西成(厂坝);陕西省铅硐山;青海省的锡铁山;湖南省的水口山、黄沙坪;广东省的凡口;浙江省的五部;江西省的冷水坑;江苏省的栖霞山;广西壮族自治区的大厂;云南省的兰坪、会泽、都龙;四川省的大梁子、呷村等铅锌矿。

镍矿:有产地近百处。主要是吉林省的红旗岭、赤柏松;甘肃省的金川;新疆维吾尔自治区的喀拉通克、黄山;四川省的冷水菁、杨坪;云南省的白马寨、墨江等镍矿。

钼矿:有产地222处,主要是吉林大黑山;辽宁省杨家杖子、兰家沟;陕西省金堆城;河南省栾川等钼矿。

钨矿:探明产地252处,主要是江西省西华山、漂塘、大吉山、盘古山、画眉坳、浒坑、下桐岭、岿美山;福建省行洛坑;湖南省柿竹园、新田岭、瑶岗仙;广东省锯板坑、莲花山;广西壮族自治区大明山、珊瑚;甘肃省塔儿沟等钨矿。

锡矿:探明产地293处,主要是广西壮族自治区大厂、珊瑚、水岩坝;云南省东川;湖南省香花岭、红旗岭、野鸡尾等锡矿。

汞、锑矿:探明汞产地103处、锑产地111处。主要是贵州万山、务川、丹寨、铜仁;湖南省新晃等汞矿,湖南省锡矿山、板溪;广西壮族自治区大厂;甘肃省崖湾等锑矿。陕西省旬阳汞锑矿。

金矿:探明矿区1265处,主要有黑龙江省乌拉嘎、大安河、老柞山、呼玛;吉林省夹皮沟、珲春;辽宁省五龙;河北省张家口、迁西;山东省玲珑、焦家、新城、三家岛、尹格庄;河南省文峪、桐沟、金渠、秦岭、上宫;广东省河台;湖南省湘西;云南省墨江;四川省东北寨;青海省斑玛;新疆维吾尔自治区阿希、哈密等金矿。

银矿:探明产地569处,主要有陕西省银硐子;河南省破山;湖北省银洞沟、白果园;四川省砷村;江西省贵溪;吉林省山门;广东省庞西洞等银矿。

稀土、稀有金属:主要分布在内蒙古自治区(白云鄂博、801)、山东省(微山)、江西省(赣南、宜春)、广东省(粤北)、新疆维吾尔自治区(富蕴)等地。

有色金属用途

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A:有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代,有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

B:实际应用中,通常将有色金属分为5类:
1.轻金属。密度小于4500千克/立方米,如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
2.重金属。密度大于4500千克/米3,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
3.贵金属。价格比一般常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,如金、银及铂族金属。
4.半金属。性质价于金属和非金属之间,如硅、硒、碲、砷、硼等。
5.稀有金属。
包括稀有轻金属,如锂、铷、铯等;
稀有难熔金属,如钛、锆、钼、钨等;
稀有分散金属,如镓、铟、锗、铊等;
稀土金属,如钪、钇、镧系金属;
放射性金属,如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为四类:
实际应用中,通常将有色金属分为5类:
①轻金属。密度小于4500千克/立方米,如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。
②重金属。密度大于4500千克/米3,如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。
③贵金属。价格比一般常用金属昂贵,地壳丰度低,提纯困难,如金、银及铂族金属。
④半金属。性质价于金属和非金属之间,如硅、硒、碲、砷、硼等。
⑤稀有金属。包括稀有轻金属,如锂、铷、铯等;稀有难熔金属,如钛、锆、钼、钨等;稀有分散金属,如镓、铟、锗、铊等;稀土金属,如钪、钇、镧系金属;放射性金属,如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

资源状况

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中国有色金属资源的一个特点是复合矿多,而且有的品位较低,不但多种有色金属常共生在一起,而且有些铁矿中也含有大量的有色金属,如攀枝花铁矿中含有大量的钒、钛;包头铁矿中含有大量的稀土和铌,因此研究适合中国资源特点的新技术、新工艺、新设备和新材料,逐步建立适合中国情况的有色金属材料体系是今后一个十分重要的任务。

中国有色金属资源丰富,品种比较齐全。就目前所知,钨和稀土等7种金属的储量居世界xxx位;铅、镍、汞、钼、铌5种金属的储量也相当丰富。在矿产资源中,有色金属是中国的一大优势。中华人民共和国成立以前,中国有色金属工业十分落后,无论矿山或工厂,其设备规模都很小,只能生产金、银、锡、锑、铜、铅、锌、汞等,许多有色金属都不能生产。自1949年以来,中国有色金属工业发展很快,已经形成了从常用有色金属到稀有金属,品种比较齐全,工艺比较完善的生产体系。中国各种有色金属的采矿、选矿、冶炼、加工工厂都具有相当规模,但与世界先进水平相比较,还有一定的差距。为此,在进行有色金属新矿山、工厂建设的同时,还面临现有矿山、工厂的技术改造任务,以充分发挥中国有色金属资源优势,满足国民经济发展的需要。

废有色金属现状

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全球大部分金属都能以再生金属的形式循环利用。各工业发达国家再生金属产业规模大,再生金属循环使用比率比较高。中国虽然拥有品种较为齐全的有色金属矿产资源,但储量并不丰富,人均资源占有量低于世界平 均水平。特别是如果按照国际通行标准进行新一轮资源评价后,中国铜、铝、铅、锌等主要有色金属的矿产储量就xxx缩水,可利用储量大幅度减少,铜等金属的储量比原来公布的减少一半以上,铝的可采储量仅为原来公布储量的四分之一左右,均不能保证中国经济快速发展的需要。所以,由于中国内有色金属矿产储量的不足,无力支撑有色金属产量持续增长的需要,因此我国有色金属工业对进口矿山原料的需求就不断增加。2007年,中国进口560万吨废金属,超过全球废金属的70%。有色金属废料进口量每年以两位数增长,进口量也位居全球xxx。2008年铜精矿的进口量超过220万吨(实物量,以下同);氧化铝的进口量达到335万吨;铅精矿的进口量为30万吨;锌精矿的进口量超过70万吨。中国已成为世界上最主要的有色金属矿山原料进口国。

同时,中国有色金属产量连续三年位居全球首位,成为有着巨大产量和消费量的国家。中国铜和铝的消费量位居全球首位,铜消费量占全球铜消费总量的22%,而铝的这个比例为25%。2007年,中国再生金属总产量达到530万吨,比2006年增长16.9%。其中废铜200万吨、废铝275万吨、废铅45万吨、废锌9.7万吨,与2006年相比,分别增长19%、17%、15.3%和减少11.8%。2008年,中国废金属产量520万吨,同比减少1.8%。其中废铜198万吨、废铝270万吨、废铅44万吨、废锌8万吨,与2007年相比分别减少1%、1.8%、2.2%和17%。


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词条目录
  1. 有色金属定义
  2. 有色金属分类
  3. 一般分类
  4. 重有色金属
  5. 轻有色金属
  6. 贵金属
  7. 半金属
  8. 稀有金属
  9. 按化学成分分类
  10. 按用途分类
  11. 按组成合金的元素数目分类
  12. 有色金属分布
  13. 有色金属用途
  14. 资源状况
  15. 废有色金属现状

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