什么是有色金屬？它們有特點？

【專家解說】：在目前已知的107種元素，對于其中的金屬元素,各國有不同的分類方法。有的分為鐵金屬(ferrous meta-ls)和非鐵金屬(non-ferrous metals)兩大類:鐵金屬系指鐵及鐵合金；非鐵金屬則指鐵及鐵合金以外的金屬元素。有的分為黑色金屬(чёрные металлы)和有色金屬(цветные металлы)兩大類。有色金屬是指鐵、鉻、錳三種金屬以外所有的金屬。中國在1958年，將鐵、鉻、錳列入黑色金屬；并將鐵、鉻、錳以外的64種金屬列入有色金屬。這64種有色金屬包括：鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金、銀、鉑、釕、銠、鈀、鋨、銥、鈹、鋰、銣、銫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔、硅、硼、硒、碲、砷、釷。 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)展的關系十分密切。因此歷史學家曾用器物的材質(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，科學技術的迅速發(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。 能源、信息技術和材料被稱為當代文明的三大支柱。有色金屬及其合金是現(xiàn)代材料的重要組成部分，與能源及信息技術的關系十分密切。按1981年世界資料統(tǒng)計，銅、鋁、鉛、鋅、鎳、錫、金、銀 8種有色金屬的產(chǎn)量雖僅為鋼產(chǎn)量（7億噸）的5.4％，但其產(chǎn)值則達到鋼產(chǎn)值的50％以上。有色金屬和黑色金屬相輔相成，共同構(gòu)成現(xiàn)代金屬材料體系。 有色金屬是國民經(jīng)濟、人民日常生活及國防工業(yè)、科學技術發(fā)展必不可少的基礎材料和重要的戰(zhàn)略物資。農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、工業(yè)現(xiàn)代化、國防和科學技術現(xiàn)代化都離不開有色金屬。例如飛機、導彈、火箭、衛(wèi)星、核潛艇等尖端武器以及原子能、電視、通訊、雷達、電子計算機等尖端技術所需的構(gòu)件或部件大都是由有色金屬中的輕金屬和烯有金屬制成的；此外，沒有鎳、鈷、鎢、鉬、釩、鈮等有色金屬也就沒有合金鋼的生產(chǎn)。有色金屬在某些用途（如電力工業(yè)等）上，使用量也是相當可觀的。現(xiàn)在世界上許多國家，尤其是工業(yè)發(fā)達國家，競相發(fā)展有色金屬工業(yè)，增加有色金屬的戰(zhàn)略儲備。 有色金屬工業(yè)包括地質(zhì)勘探、采礦、選礦、冶煉和加工等部門。礦石中有色金屬含量一般都較低，為了得到1噸有色金屬,往往要開采成百噸以至萬噸以上的礦石。因此礦山是發(fā)展有色金屬工業(yè)的重要基礎。有色金屬礦石中常是多種金屬共生，因此必須合理提取和回收有用組分，做好綜合利用，以便合理利用自然資源。許多種稀有金屬、貴金屬以及硫酸等化工產(chǎn)品，都是在處理有色金屬礦石或中間產(chǎn)品以及礦渣、煙塵的過程中回收得到的。有色金屬生產(chǎn)過程中通常產(chǎn)生大量廢氣、廢水和廢渣，其中含有多種有用組分，有時含有有毒物質(zhì)，一些有色金屬也具有毒性。因此，在生產(chǎn)有色金屬的過程中,必須注意綜合利用與環(huán)境保護。此外,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、新方法和新設備，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，大大豐富了冶金學的理論和工藝，不斷推動了有色金屬生產(chǎn)的發(fā)展。 有色金屬大多是加工成材后使用，因此如何合理有效地生產(chǎn)性能良好、物美價廉的有色金屬材料以取得最大的社會經(jīng)濟效益，是個十分重要的問題。隨著科學技術的進步與國民經(jīng)濟的發(fā)展，對于有色金屬材料在數(shù)量、品種、質(zhì)量及成本等方面不斷提出新的要求；不僅要求提供更好性能的結(jié)構(gòu)材料、功能材料；而且對其化學成分、物理性能、組織結(jié)構(gòu)、晶體狀態(tài)、加工狀態(tài)、表面與尺寸精度以及產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性等方面的要求也越來越高。總的說來，有色金屬材料的生產(chǎn)正向大型化、連續(xù)化、自動化、標準化方向發(fā)展，這就需要高精度、高可靠性的工藝、裝備、控制技術與成品檢測技術。一些新材料，如半導體材料、復合材料、超導材料，新技術如粉末冶金、表面處理等已經(jīng)形成或者正在發(fā)展成為一個新的技術領域。 中國有色金屬資源的一個特點是復合礦多，而且有的品位較低，不但多種有色金屬常共生在一起，而且有些鐵礦中也含有大量的有色金屬，如攀枝花鐵礦中含有大量的釩、鈦；包頭鐵礦中含有大量的稀土和鈮，因此研究適合中國資源特點的新技術、新工藝、新設備和新材料，逐步建立適合中國情況的有色金屬材料體系是今后一個十分重要的任務。 中國有色金屬資源豐富，品種比較齊全。就目前所知，鎢和稀土等 7種金屬的儲量居世界第一位；鉛、鎳、汞、鉬、鈮 5種金屬的儲量也相當豐富。在礦產(chǎn)資源中，有色金屬是中國的一大優(yōu)勢。中華人民共和國成立以前，中國有色金屬工業(yè)十分落后,無論礦山或工廠,其設備規(guī)模都很小，只能生產(chǎn)金、銀、錫、銻、銅、鉛、鋅、汞等，許多有色金屬都不能生產(chǎn)。自1949年以來，中國有色金屬工業(yè)發(fā)展很快，已經(jīng)形成了從常用有色金屬到稀有金屬，品種比較齊全，工藝比較完善的生產(chǎn)體系。中國各種有色金屬的采礦、選礦、冶煉、加工工廠都具有相當規(guī)模，但與世界先進水平相比較，還有一定的差距。為此，在進行有色金屬新礦山、工廠建設的同時，還面臨現(xiàn)有礦山、工廠的技術改造任務，以充分發(fā)揮中國有色金屬資源優(yōu)勢，滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。