科普知识 | 黑色金属VS有色金属

科普知识 | 黑色金属VS有色金属

铬是一种银白色金属,质极硬而脆,耐腐蚀;属不活泼金属,常温下对氧和湿气都是稳定。铬在地壳中的含量为0.01%,居第17位。自然界不存在游离状态的铬,主要含铬矿石是铬铁矿。铬被广泛应用于冶金、化工、铸铁、耐火及高精端科技等领域。

世界上90%以上的锰矿用于冶金工业,并且绝大部分是把它冶炼成锰合金应用在钢铁生产上。冶金用锰矿按其矿石类型,锰与铁含量之比以及含锰高低又分成三类:

①按锰矿类型可分为氧化锰矿和碳酸锰矿。

②按锰矿中锰、铁含量之比可分为锰矿石、铁锰矿石和含锰铁矿石。主要含锰,且Mn/Fe>1的矿石称为锰矿石;含有相当数量的锰和铁,但以铁为主,Mn/Fe<1的矿石,称为铁锰矿石;主要含铁(Fe>35%),而含Mn5%~10%的矿石,称为含锰铁矿石。

③按锰矿含锰高低分为富锰矿和贫锰矿。贫富矿的划分标准各国依其矿源条件不同也不一样。我国目前把含Mn30%以上的成品矿石称作富矿。

世界上90%以上的锰矿用于冶金工业,并且绝大部分是把它冶炼成锰合金应用在钢铁生产上。冶金用锰矿按其矿石类型,锰与铁含量之比以及含锰高低又分成三类:

①按锰矿类型可分为氧化锰矿和碳酸锰矿。

②按锰矿中锰、铁含量之比可分为锰矿石、铁锰矿石和含锰铁矿石。主要含锰,且Mn/Fe>1的矿石称为锰矿石;含有相当数量的锰和铁,但以铁为主,Mn/Fe<1的矿石,称为铁锰矿石;主要含铁(Fe>35%),而含Mn5%~10%的矿石,称为含锰铁矿石。

③按锰矿含锰高低分为富锰矿和贫锰矿。贫富矿的划分标准各国依其矿源条件不同也不一样。我国目前把含Mn30%以上的成品矿石称作富矿。

2.有色金属

有色金属又称非铁金属,是指除了铁、锰、铬等黑色金属外的所有金属的统称。可分为重金属(铜、铅、锌等)、轻金属(铝、镁等)、贵金属(金、银、铂等)及稀有金属(钨、钼、锗、锂等)。

与黑色金属相比,有色金属通常具有较高的导电性、导热性、可塑性和耐腐蚀性。

铜在地壳中的含量约为0.01%,在个别铜矿床中,铜的含量可以达到3%~5%。自然界中的铜多以化合物即铜矿物存在。

根据最新数据,全球已探明的铜储量约为8.7亿吨。其中,智利是全球最大的铜储量国,拥有约2亿吨的铜资源,占全球总储量的近四分之一。紧随其后的是澳大利亚和秘鲁,分别拥有约9300万吨和8700万吨的铜储量。美国和俄罗斯的铜储量分别约为3500万吨和6100万吨。此外,中国作为全球最大的铜消费国,铜储量约为2600万吨,仅占全球总储量的3%左右。

铝是一种银白色金属,重量轻,具有良好延展性、导电性、导热性、耐热性和耐辐射性。铝在空气中其表面会生成致密的氧化物薄膜,从而使铝具有良好的耐蚀性。平常我们可见的铝制品,均已经被氧化。而这种被氧化的铝多呈现银灰色。

铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。正因其含量丰富又具有良好性能,所以其常被制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状广泛应用在航空、建筑、汽车、电力等重要工业领域。

锌是自然界中资源分布较广的金属 元素。多以硫化物状态存在,主要含锌矿物是闪锌矿,也有少量氧化矿如菱锌矿、硅 锌矿、异极矿、水锌矿等。

世界上锌储量较多的国家有中国、澳大利亚、美国、加拿大、哈萨克斯坦、秘鲁和墨西哥等。其中澳大利亚、中国、美国和哈萨克斯坦的矿石储量占世界锌储量的54%左右,占世界储量基础的64.66%。

镍是一种银白色金属、质硬、有延展性、铁磁性、且能够高度磨光和抗腐蚀。

镍在地球中的含量仅次于硅、氧、铁、镁,居第5位。镍矿在地壳中的含量为0.018%,海底的锰结核中镍的储量很大,是镍的重要远景资源。镍常被用于制造不锈钢、合金结构钢等钢铁领域,高镍基合金,电镀和电池等领域,广泛用于飞机、雷达等各种军工制造业,民用机械制造业和电镀工业等。

铅在地壳中的含量为0.0016%,储量比较丰富。自然界中,铅资源多以伴生矿形式存在,以铅为主的矿床和单一铅矿床的资源储量只占总储量的32.2%。主要含铅矿石有方铅矿(PbS),白铅矿(PbCO3)和硫酸铅矿(PbSO4)。此外,少量铅还存在于各种铀矿和钍矿中。

锡作为世界上的稀有金属 之一,锡 在地壳中的含量为0.004%,全球锡储量约480万吨,基础储量约为1100万吨。在自然界中锡主要以自然元素、金属互化物、氧化物、氢氧化物、硫化物、硫盐、硅 酸盐、硼酸盐等形式存在。 目前已发现锡矿物和含锡矿物五十余种,其中具有工业价值的主要矿物为:锡石、黄锡矿、圆柱锡矿、硫锡铅 矿和辉锑 锡铅矿。

钛在地球上的储量十分丰富,地壳丰度为0.61%,海水含钛1×10^-7,其含量比常见的铜 、镍 、锡 、铅 、锌 都要高。已知的钛矿物约有140种,但工业应用的主要是钛铁矿(FeTiO3)和金红石(TiO2)。

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