Тяжёлые цветные металлы
название группы цветных металлов, включающей Cu, Ni, Со, Pb, Sn, Zn, Cd, Bi, Sb, Hg. Мировое производство Cu, Pb, Zn, Ni исчисляется миллионами тонн в год. Сырьём для получения Т. ц. м. служат сульфидные и окисленные полиметаллические руды, в которых обычно содержатся также многие благородные, редкие и др. ценные элементы, добываемые попутно с основными металлами. Многообразием типов руд и номенклатуры металлов обусловлено большое число разнообразных и достаточно сложных методов их получения, обеспечивающих максимально полное извлечение всех ценных составляющих сырья. Методы получения Т. ц. м. подразделяются на пирометаллургические (осуществляемые при высоких температурах обычно с расплавлением всей массы сырья; см. Пирометаллургия) и гидрометаллургические (основанные на избирательном растворении ценных составляющих в водных растворах кислот или др. растворителях и последующем выделении из раствора методами Электролиза или цементации (См. Цементация); см. Гидрометаллургия). Пирометаллургической переработке обычно предшествует механическое обогащение руд, в процессе которого происходит частичное разделение (методами флотации (См. Флотация) или гравитационного обогащения (См. Гравитационное обогащение)) ценных минералов и минералов пустой породы. Полученные тем или иным методом черновые металлы подвергают рафинированию (См. Рафинирование).
Т. ц. м. применяют как в элементарном состоянии, так и в виде разнообразных сплавов с др. цветными металлами и железом. В промышленности и сельском хозяйстве широкое применение находят также многие химические соединения Т. ц. м.; некоторые соединения (PbS, CdS, ZnS, HgTe, CdTe и др.) обладают ценными полупроводниковыми свойствами и играют важную роль в развитии электронной техники.
О свойствах, получении и применении отдельных Т. ц. м. см. в соответствующих статьях: Медь, Никель, Кобальт и др.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Полезное
Смотреть что такое «Тяжёлые цветные металлы» в других словарях:
Цветные металлы — I Цветные металлы техническое название всех металлов и их сплавов (кроме железа и его сплавов, называемых чёрными металлами). Термин «Ц. м.» в русском языке соответствует термину «нежелезные металлы» во многих др. языках: английский non… … Большая советская энциклопедия
Цветные металлы — I Цветные металлы техническое название всех металлов и их сплавов (кроме железа и его сплавов, называемых чёрными металлами). Термин «Ц. м.» в русском языке соответствует термину «нежелезные металлы» во многих др. языках: английский non… … Большая советская энциклопедия
тяжёлые металлы — цветные металлы (кроме благородных и редких) с плотностью, большей, чем у железа: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn, Bi, Hg. * * * ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ, цветные металлы с плотностью, большей, чем у железа: Pb, Cu, Zn, Ni, Cd, Co, Sb, Sn,… … Энциклопедический словарь
Цветные металлы — Цветная металлургия отрасль металлургии, которая включает добычу, обогащение руд цветных металлов и выплавку цветных металлов и их сплавов. По физическим свойствам и назначению цветные металлы условно можно разделить на тяжёлые (медь, свинец,… … Википедия
ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ — пром. назв. всех металлов, за исключением железа. По физ. и хим. св вам и характеру залегания в земной коре Ц. м., наз. также нежелезными, можно подразделить на след. группы: лёгкие (алюминий, магний, титан, бериллий, литий и др.), тяжёлые (медь … Большой энциклопедический политехнический словарь
тяжёлый — прил., употр. очень часто Морфология: тяжёл, тяжела, тяжело, тяжелы; тяжелее; нар. тяжело 1. Тяжёлым называют объект, который имеет такую большую массу, что вам трудно или невозможно его поднять или перемещать, носить. Тяжёлый камень, сейф. |… … Толковый словарь Дмитриева
МЕТАЛЛЫ — хим. элементы, доля которых в периодической системе элементов Менделеева составляет примерно 4/5; образует в свободном состоянии простые (см.) с металлической хим. связью. В природе М. встречаются в виде руд, реже в самородном состоянии. В… … Большая политехническая энциклопедия
тяжёлый — ая, ое; жёл, жела/, жело/; тяжеле/е; тяжелейший см. тж. тяжело 1) а) Имеющий большой вес, с грузом большого веса (противоп.: лёгкий) Тяжёлый камень. Тяжёлый чемодан. Тяжёлый груз. Т … Словарь многих выражений
Металлы — простые вещества, обладающие в обычных условиях характерными свойствами: высокой электропроводностью и теплопроводностью, отрицательным температурным коэффициентом электропроводности, способностью хорошо отражать электромагнитные волны… … Большая советская энциклопедия
МЕТАЛЛЫ — (нем. Metall; первоисточник: греч. metallon шахта, руда, металл) простые вещества, обладающие высокими теплопроводностью и электрич. проводимостью, ковкостью, блеском и др. характерными св вами, к рые обусловлены наличием в их кристаллич. решётке … Большой энциклопедический политехнический словарь
Цветные металлы: список, названия, классификация и использование
Ведущей отраслью в экономике нашей страны является металлургия. Для успешного ее развития нужно много металла. В данной статье речь пойдет о цветных тяжелых и легких металлах и их использовании.
Классификация цветных металлов
В зависимости от физических свойств и назначения, они подразделяются на такие группы:
- Легкие цветные металлы. Список этой группы большой: в ее состав входит кальций, стронций, цезий, калий, а также литий. Но в металлургической промышленности чаще всего используются алюминий, титан и магний.
- Тяжелые металлы пользуются большой популярностью. Это всем известные цинк и олово, медь и свинец, а также никель.
- Благородные металлы, такие как платина, рутений, палладий, осмий, родий. Золото и серебро широко применяются для изготовления украшений.
- Редкоземельные металлы — селен и цирконий, германий и лантан, неодим, тербий, самарий и другие.
- Тугоплавкие металлы — ванадий и вольфрам, тантал и молибден, хром и марганец.
- Малые металлы, такие как висмут, кобальт, мышьяк, кадмий, ртуть.
- Сплавы – латунь и бронза.
Легкие металлы
Они имеют широкое распространение в природе. Эти металлы обладают маленькой плотностью. У них высокая химическая активность. Они представляют собой прочные соединения. Металлургия этих металлов начала развиваться в девятнадцатом веке. Их получают путем электролиза солей в расплавленном виде, электротермии и металлотермии. Легкие цветные металлы, список которых имеет много пунктов, используются для производства сплавов.
Алюминий
Относится к легким металлам. Имеет серебристый цвет и точку плавления около семисот градусов. В промышленных условиях используется в сплавах. Он применяется везде, где нужен металл. У алюминия плотность низкая, а прочность – высокая. Этот металл легко режется, пилится, сваривается, сверлится, паяется и сгибается.
Сплавы образует с металлами различных свойств, такими как медь, никель, магний, кремний. Они обладают большой прочностью, не ржавеют при неблагоприятных погодных условиях. У алюминия высокая электро- и теплопроводность.
Магний
Он относится к группе легких цветных металлов. Имеет серебристо-белый цвет и пленочное окисное покрытие. Обладает маленькой плотностью, хорошо обрабатывается. Металл устойчив к воздействию горючими веществами: бензином, керосином, минеральными маслами, но подвержен растворению в кислотах. Магний не магнитен. Обладает низкими упругими и литейными свойствами, подвергается коррозии.
Титан
Это легкий металл. Он не магнитен. Имеет серебристый цвет с отливом голубоватого тона. Обладает высокой прочностью и устойчивостью к коррозии. Но у титана маленькая электропроводность и теплопроводность. Теряет механические свойства при температуре 400 градусов, приобретает хрупкость при 540 градусах.
Механические свойства титана повышаются в сплавах с молибденом, марганцем, алюминием, хромом и другими. В зависимости от легирующего металла, сплавы имеют разную прочность, среди них есть и высокопрочные. Такие сплавы применяются в самолетостроении, машиностроении, судостроении. Из них производят ракетную технику, бытовые приборы и многое другое.
Тяжелые металлы
Тяжелые цветные металлы, список которых весьма широк, получают из сульфидных и окисленных полиметаллических руд. В зависимости от их типов, методы получения металлов отличаются по способу и сложности производства, в процессе которого должны полностью извлекаться ценные составляющие сырья.
Металлы этой группы бывают гидрометаллургическими и пирометаллургическими. Полученные любым методом металлы называются черновыми. Они подвергаются процедуре рафинирования. Только после этого их можно использовать в промышленных целях.
Цветные металлы, список которых представлен выше, в промышленности используются не все. В данном случае речь идет о распространенном тяжелом металле – меди. У нее высокая теплопроводность, электропроводность и пластичность.
Сплавы меди нашли широкое применение в такой отрасли промышленности, как машиностроение, а все благодаря тому, что этот тяжелый металл хорошо сплавляется с другими.
Он тоже представляет цветные металлы. Список названий большой. Однако далеко не все тяжелые цветные металлы, к которым относится цинк, используются в промышленности. Этот металл хрупкий. Но если нагреть его до ста пятидесяти градусов, он будет без проблем коваться и с легкостью прокатываться. У цинка высокие антикоррозионные свойства, но он поддается разрушению при воздействии щелочью и кислотой.
Свинец
Список цветных металлов будет неполным без свинца. Он серого цвета с проблеском голубого оттенка. Температура плавления составляет триста двадцать семь градусов. Он тяжелый и мягкий. Хорошо куется молотком, при этом не твердеет. Из него выливают различные формы. Устойчив к воздействию кислот: соляной, серной, уксусной, азотной.
Латуни
Это сплавы из меди и цинка с добавлением марганца, свинца, алюминия и других металлов. Стоимость латуни меньше, чем меди, а прочность, вязкость и коррозионная стойкость – выше. У латуни хорошие литейные свойства. Из нее производят детали путем штамповки, раскатки, вытяжки, вальцовки. Из этого металла делают гильзы для снарядов и многое другое.
Использование цветных металлов
Цветными называют не только сами металлы, но и их сплавы. Исключение составляет так называемый «чермет»: железо и, соответственно, его сплавы. В странах Европы цветные металлы носят название нежелезистых. Цветные металлы, список которых немаленький, нашли широкое применение в разных отраслях во всем мире, в том числе и в России, где являются основной специализацией. Производятся и добываются на территориях всех регионов страны. Легкие и тяжелые цветные металлы, список которых представлен большим разнообразием наименований, составляют отрасль промышленности под названием «Металлургия». Это понятие включает в себя добычу, обогащение руд, выплавку как металлов, так и их сплавов.
В настоящее время отрасль цветной металлургии получила широкое распространение. Качество цветных металлов очень высокое, они отличаются долговечностью и практичностью, применяются в строительной индустрии: ими отделывают здания и сооружения. Из них производят профильный металл, проволоку, ленты, полосы, фольгу, листы, прутки различной формы.
Цветные металлы – перечень и их полезные свойства
Эта группа металлов немногочисленна, но ценима промышленностью, медициной, эстетами. Цветные металлы не утилизируют даже после многих лет использования. Переработка дает им вторую жизнь и бережет природу.
Что считать цветным металлом
Первый уровень деления металлов – на чёрные и цветные.
С чёрными проблем нет: это железо и его сплавы(чугун, сталь).
Цветные ранжируют по-разному. Иногда таковыми считаются все металлы, кроме железа и его сплавов (в список включаются благородные, редкоземельные, радиоактивные).
У промышленников своя классификация. Цветные металлы – это бесжелезистые элементы определенного цветового оттенка (отсюда название группы).
Подразделяются на два вида:
- Тяжелые – цинк, медь, олово, свинец, никель.
- Легкие – алюминий, магний, титан.
В ряде стран такие металлы именуются не цветными, а нежелезными.
Сокращенное наименование сегмента цветных металлов – цветмет, черных – чермет.
Чермет и цветмет: в чем разница?
Первый фактор, по которому цветные металлы отличаются от черных, – отсутствие магнетизма . У чермета его создает железо.
Чтобы отличить черный металл от цветного, к образцу подносят магнит. Если притянется, – он из черного металла.
Другие характеристики цветмета:
- Пластичнее, легче черных.
- Благодаря отсутствию железа, цветмет устойчивее к коррозии.
- Премиальные механические характеристики при низких температурах. Однако медь, алюминий, магний утрачивают их при нагревании, разрушаясь даже от слабого удара.
- Взаимодействуют с газами (исключая инертные), растворяют их при нагреве.
- Высокая тепловодность, теплоемкость. Это свойство цветмета учитывают сварщики. Для работы требуется термоимпульс, без которого изделие быстро остывает. Поэтому перед сваркой детали (особенно из алюминия, меди, магния) разогревают.
- Прочнее, долговечнее. Неуязвимость к внешнему форс-мажору обеспечивает пленка-оксид на поверхности.
Однако агрессивные внешние факторы (особенно кислородно-влажная среда) влияют на структуру цветмета. Например, оцинкованные поверхности становятся белесоватыми.
У цветмета окисляется только поверхность, в отличие от черных металлов.
Добыча и обработка
Источник цветмета – рудное сырье. Способы добычи руды традиционны: из шахты либо карьера.
Сырьем занимается цветная металлургия. Это сегмент полного цикла.
Здесь выполняются следующие процессы:
- Обогащение (очистка руд цветных металлов от примесей).
- Плавка.
- Механическая обработка. Материал куют, прессуют, штампуют.
Различают металлургию легких и тяжелых металлов. В обоих видах это затратное, загрязняющее окружающую среду производство.
Второй способ получения сырья – переработка металлолома. Более рентабельный, экологически чистый метод.
По происхождению различают первичный (из руды) и вторичный (из лома) металл.
Классификация и сферы применения цветмета
По физическим свойствам цветмет подразделяется на тяжелые и легкие металлы. Сфера использования обоих видов обусловлена свойствами цветных металлов: износостойкостью, легкостью на фоне прочности, пластичностью, устойчивостью к коррозии.
Тяжелые цветные металлы
Данный вид цветмета включает пять названий.
Номер один в цветмете. Самый распространенный плюс повышенная пластичность, тепло- и электропроводность. Формирует сплавы почти со всеми металлами. Самые популярные – бронза (с оловом), латунь (с цинком), красное золото.
Самородная медь
Золотистый с розоватостью цветмет – основа кабелей, проволоки, труб для термоагрегатов, боеприпасов, бытовых изделий, декора.
Свинец
Самый тяжелый из цветмета, плотный сизовато-серый.
Мягкий (1,5 из 10 по Моосу), режется вручную, царапается ногтем, легко прокатывается до фольги.
Тепло- и электропроводность ниже средних: у меди, например, на порядок больше. Плюс малая стойкость к вибрациям, беззащитность перед гниющей органической массой, растворами извести, бетона.
Идет на аккумуляторы, основу и покрытие проводов, кабелей, электроды, боеприпасы.
Свинец ставит щит радиации, но токсичен, отнесен к химически опасным веществам 1 класса.
Легкоплавкий цветмет со сменными свойствами: хрупок при обычной температуре, пластичен при нагреве. Равнодушен к ржавлению, разрушается кислотами либо щелочами.
Используется машиностроителями, металлургами как покрытие железа для предотвращения коррозии.
Олово
Серебристо-белый умеренно блестящий тяжелый металл.
Востребован как компонент сплавов для подшипников, припоев.
Расплавленное олово
Самый экологически чистый в «тяжелом» сегменте цветмета, поэтому используется не только промышленностью, но и в быту (например, как материал крышек для консервации).
Никель
Серебристо-белый с желтоватостью цветмет. Один из лучших катализаторов, обязательный компонент нержавеющих сталей, повышающий химическую стойкость.
Мелкий порошок никеля самовоспламеняется при комнатной температуре.
Востребован изготовителями щелочных аккумуляторов (в том числе для электромобилей) и емкостей для химически агрессивных веществ.
Легкие цветные металлы
Сегмент легких цветных металлов состоит из трех позиций.
Алюминий
Серебристый цветмет – суперпроводник электричества, пластичен. Механические параметры оставляют желать лучшего, поэтому добавляется к сплавам. Они прочны, легки, невосприимчивы к коррозии, большинству агрессивных сред, термовоздействию.
Используется как материал корпуса изделий авиа-, морских судов, электропроводов.
Титан
Блестящий серебристый с голубоватым отливом материал. Легок, прочен, устойчив к коррозии, вязок. Пластичен, хрупким становится при -80°C или большом проценте примесей.
Стержень, состоящий из титановых кристаллов высокой чистоты
По прочности цветмет сопоставим со сталью, но вполовину легче. Вдвое прочнее алюминия, однако массивнее всего наполовину. За это ценится строителями ракет, самолетов, судов, нефтяниками.
Заготовка титанового шпангоута истребителя F-15 до и после прессования на штамповочном прессе компании Alcoa усилием 45 тыс. тонн, май 1985
Титан совместим с тканями организма человека, благодаря чему используется пищепромом и как материал экзоскелета, зубных протезов, пирсинга.
Магний
Легкое красивое блестящее вещество.
Благодаря малой плотности цветмет хорошо обрабатывается, устойчив к жару, большинству горючих веществ.
Металлический магний
Однако требует осторожности. В нагретом воздухе сгорает с ярким свечением. Смесь порошка с марганцовкой, другими окислителями порождает взрыв.
Горящий магний затушить водой невозможно.
Вторичное использование цветмета
Использованный цветмет не утилизируют по многим причинам.
Переработка – дело выгодное
Первичное производство цветмета (из руд) – затратный, трудоемкий, экологически проблемный процесс. Поэтому закономерно стремление предприятий оптимизировать расходы. То есть перерабатывать цветной металлолом. Стоимость процесса впятеро дешевле переработки первичного сырья.
Вторичное использование лома цветмета выгодно: предприятие экономит деньги, попутно избегая штрафов за загрязнение окружающей среды.
Сдатчики цветмета тоже получают неплохие деньги. Поэтому на промышленных предприятиях отработана практика складирования такого металлолома для сдачи на пункт приема либо меткомбинат.
Какой лом берут на переработку
Металлолом подразделяют на два вида:
- Бытовой – корпус, детали отслужившей бытовой техники, гаджетов, кабели.
- Промышленный – не подлежащее ремонту оборудование, изношенные элементы конструкций, стружка, другие отходы, отбраковка производства.
Для переработки годится алюминиевый, медный, никелевый, свинцовый, цинковый, оловянный, титановый лом. Плюс сплавы (бронза, латунь), лом смешанного состава.
Этапы переработки
Поступивший цветмет проходит следующие стадии:
- Проверка на предмет радиации, взрывоопасности, наличия опасных химических компонентов.
- Сортировка по металлам.
- Измельчение.
- Прессовка.
- Упаковка.
- Отправка на металлургический комбинат.
Пункт приема металлического вторсырья (лома) есть в большинстве населенных пунктов. Диапазон принимаемых от организаций и граждан металлических отходов – от крупных конструкций до стружки и порошка любой массы.
Источник https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/142144/%D0%A2%D1%8F%D0%B6%D1%91%D0%BB%D1%8B%D0%B5
Источник https://businessman.ru/tsvetnyie-metallyi-spisok-nazvaniya-klassifikatsiya-i-ispolzovanie.html
Источник https://jgems.ru/metally/tsvetnye
