Что нужно знать о цветных металлах: список цветных металлов

Что такое цветные металлы? Чтобы получить более четкое понимание, изучите список цветных металлов, приведенный в статье.

Немного теории

Цветные металлы – это металлы, которые не содержат какого-либо количества железа и, следовательно, не имеют двух наиболее заметных его свойств – магнетизма и коррозии. Цветные металлы в отличие от железа не ржавеют при воздействии кислорода и влаги. Существует еще одна их особенность: они могут подвергаться обработке и использоваться в качестве строительного материала, так как намного прочнее железа из-за стойкости к коррозии, поэтому стоимость цветных металлов немаленькая.

Категория цветных металлов имеет внушительный список. Давайте познакомимся с некоторыми из них.

Список цветных металлов

Хотя существует много естественных металлов и их сплавов, человечество создало приличное количество металлических соединений в попытке улучшить их качества. И действительно, в последние десятилетия металлургическая промышленность шагнула далеко вперед, создав альтернативу железу из-за своих более стойких качеств. Обладая преимуществом перед железом, цветные металлы используются в качестве строительного, укрепляющего материала для зданий, приборов, транспортных судов и различных технических средств, в автомобильной и авиапромышленности. В зависимости от использования и стоимость цветных металлов разная. Например, стоимость стали за тонну на Лондонской бирже составляет 310 $, алюминия 1901 $, меди 6001,5 $, свинца 2212 $, никеля 9560 $, олова 20325 $, цинка 2758 $.

Вот список цветных металлов, не подверженных коррозии и устойчивых к влаге и магнетизму: алюминий, цинк, медь, свинец, хром, литий, бериллий, титан, натрий, магний, калий, кальций, молибден, барий, кобальт, никель, цирконий, рубидий, цезий, сурьма, родий, палладий, серебро, золото, таллий, платина, вольфрам, иридий, рений, ртуть, олово.

Распространенные цветные металлы и их использование

Одними из наиболее известных образцов цветных металлов, которые получают путем объединения двух или более других цветных неблагородных металлов являются сплавные металлы, в которых процент содержания меди больше, чем другие его составляющие. К ним относятся олово, алюминий, медь, латунь, серебро, свинец, золото и другие. Все эти сплавы имеют одни и те же два основных качества цветных металлов с их базовыми металлическими компонентами – безразличие к магнитам и устойчивость к коррозии. Ниже представлен наиболее часто встречающийся список цветных металлов:

• Латунь – комбинация меди и цинка, обычно в пропорциях от 65% до 35% соответственно. Используется для декоративных целей и внутри электрических фитингов.
• Медь – это природное вещество. В окружающей среде встречается как в металлической форме, так и в руде. Тот факт, что металл проводит тепло и электроэнергию, означает, что он используется для проводки и труб. Медь обладает устойчивостью к коррозии при легировании другими металлами.

• Алюминий – металлический сплав алюминия, меди и марганца. Очень легкий и гибкий металл. Используется в производстве самолетов, оконных рам и некоторых кухонных принадлежностей. Алюминий обладает меньшей плотностью, чем медь, поэтому имеет более высокую удельную электропроводность на единицу массы.
• Свинец – это естественное универсальное вещество. Обладает такими свойствами, как: высокий атомный вес, поэтому сплав тяжелый, повышенная мягкость, плотность, пластичность, низкая прочность и температура плавления, коррозионная стойкость. Одним из главных недостатков является токсичность. Существует два основных класса: химический свинец и общий свинец. Часто используется в кровельных работах, в батареях и для изготовления труб, кабельной оболочки. Обладая наилучшей производительностью, чистый свинец используется в медицинском оборудовании, а именно в рентгеновских аппаратах. При легировании оловом и сурьмой свинец используется в качестве припоя в пайке электронных схем из-за более низкой температуры плавления.
• Серебро – натуральное вещество, но смешивание с медью создает привычный для нас сплав. Используется для изготовления украшений, а также для пайки разных металлов вместе.
• Олово – это один металл, который не может быть специально помещен в категорию черных или цветных металлов. Хотя он не содержит железа, олово обладает парамагнитными (белым оловом) и диамагнитными (серо-оловянными) свойствами. В чистом виде олово слишком слабый металл, чтобы его можно было использовать самостоятельно. Он часто легирован такими элементами, как медь, сурьма, свинец, алюминий и цинк для улучшения механических или физических свойств. Обычно используется в качестве покрытия для других металлов, таких как жестяные банки, изготовление посуды, а так же в качестве припоя.

Категория: цветные тяжелые металлы

Сырьем для производства таких металлов являются сульфидные и оксидные сложно-металлические руды. Они обычно содержат много благородных металлов, редких и других ценных элементов, которые извлекаются в качестве побочных продуктов. Тяжелые цветные металлы представлены группой цветных металлов, в состав которых входят медь (Cu), никель (Ni), кобальт (Co), свинец (Pb), олово (Sn), цинк (Zn), кадмий (Cd), висмут (Bi), сурьма (Sb) и ртуть (Hg).

В производстве цветных тяжелых металлов используются два типа методов: пирометаллургический и гидрометаллургический. Первый вариант проводится при высоких температурах и обычно включает плавление всей массы сырья. Пирометаллургической обработке обычно предшествует механическое обогащение руд, что связано с частичным разделением ценных минералов и минералов бесплодных пород флотацией или гравитационной повязкой. Цветные металлы, полученные в ходе одного из этих процессов, впоследствии извлекаются.

Гидрометаллургические методы основаны на селективном растворении ценных компонентов в водных кислотных растворах или других растворителях с последующим отделением от раствора методами электролиза или цементации.

Тяжелые цветные металлы используются как в их элементарном состоянии, так и в виде различных сплавов с другими цветными металлами и железом. Многие химические соединения таких металлов широко используются в промышленности и сельском хозяйстве. Некоторые соединения, например PbS, CdS, ZnS, HgTe и CdTe, обладают ценными свойствами полупроводников и играют важную роль в развитии электронной технологии.

Что мы знаем о цинке?

Цинк – недорогой материал с умеренной прочностью. По своему химическому составу напоминает магний. Однако механически цинк более пластичный, но не такой сильный. Цинк наиболее часто используется для того, чтобы продлить срок службы других материалов, таких как сталь (гальванизация), резина и пластмасса (как ингибитор старения), древесины (в лакокрасочных покрытиях).

Сплавы на основе цинка используются в качестве литого металла, поскольку он имеет низкую температуру плавления (419,5º C), которая не влияет на сталь, и обладает хорошими прочностными свойствами и стабильностью размеров.

Добыча руд цветных металлов

Наша страна обладает практически неограниченными запасами полезных ископаемых и является своего рода сырьевой базой промышленности цветных металлов. Руды цветных металлов делятся на два типа: геогенные и техногенные.

Геогенный – это месторождение минеральных ресурсов на поверхности земли или в глубине, которое может быть использовано в промышленности по количеству, качеству, условиям возникновения и технологичности. Геогенные отложения состоят из одного или нескольких месторождений. Основные же значительные запасы относят к техногенным месторождениям.

Область промышленного применения и переработка цветных металлов используется для распределения минеральных ресурсов в:

• топливно-энергетические ресурсы (нефть, природный газ, ископаемый уголь, горючие сланцы, торф, уран, руда);
• рудные ресурсы, которые являются сырьевой базой железа, стали и цветных металлов в промышленности (железо и марганцевая руда, хромит, боксит, полиметаллическая руда, медно-никелевый сплав, вольфрам, молибден, олово, руды драгоценных металлов и т. д.);
• горно-химическое сырье (фосфорит, апатит, калий и магнезия, соли, серы и соединения, барит, борная руда, бромистый раствор);
• натуральные строительные материалы и неметаллические камни (мрамор, гранит, яшма, агат, камень, кристалл, гранат, корунд, алмаз и т. п.);
• гидроминеральные ресурсы (подземная сладкая и минерализованная вода).

Рудный слой формируется в процессе эволюции земной коры. Вещества, необходимые для образования минеральных ресурсов, поступают из верхней мантии коры и с поверхности в магматических расплавах, жидких и газообразных растворах. В связи с этим руды цветных металлов наделены щелочными свойствами и часто представлены в виде отложений слюды, полевого шпата, драгоценных камней. Кроме этого, существуют руды горного хрусталя, графита, кварца, флюорита, асбеста и других пород.

Рудные породы накапливаются в прибрежных отложениях морей и океанов, в качестве осадочных пород с образованием слоистых слоев на дне болот, в речных или озерных отложениях и на склонах долин. Яркими представителями рудных месторождений цветных металлов являются железные руды бассейна Кривого Рога и Курская магнитная аномалия, золото и урановые руды Южной Африки.