有色合金的強(qiáng)度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機(jī)械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。
由于稀有金屬在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要意義,有時(shí)也將它們從有色金屬中劃分出來(lái),單獨(dú)成為一類。而與黑色金屬、有色金屬并列,成為金屬的三大類別。
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(wàn)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(chǔ)。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(guò)程中回收得到的。有色金屬生產(chǎn)過(guò)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(shí)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(guò)程中,必須注意綜合利用與環(huán)境保護(hù)。
與鋼鐵的生產(chǎn)相比,一般說(shuō)來(lái),有色金屬生產(chǎn)需要的能量是比較多的。
據(jù)統(tǒng)計(jì),如從礦石生產(chǎn)每噸鋼能耗以100計(jì),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(wèn)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(guò)程中,有多種提取方法可資選用。就冶煉過(guò)程而言,通常分為火法冶金、濕法冶金和電冶金。火法冶金一般具有處理精礦能力大,能夠利用硫化礦中硫的燃燒熱,可以經(jīng)濟(jì)地回收貴金屬、稀有金屬等優(yōu)點(diǎn);但往往難以達(dá)到良好的環(huán)境保護(hù)。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(duì)所處理的礦物組成選擇使用或組合使用。為了強(qiáng)化有色金屬的冶煉加工過(guò)程,發(fā)展了一系列新技術(shù)、新方法和新設(shè)備,如高壓浸取、流態(tài)化焙燒、有機(jī)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(kuò)散焊接、超塑成型等,大大豐富了冶金學(xué)的理論和工藝,不斷推動(dòng)了有色金屬生產(chǎn)的發(fā)展。
鈦
鈦和鈦的合金大量用于航空工業(yè),有"空間金屬"之稱;另外,在造船工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、制造機(jī)械部件、電訊器材、硬質(zhì)合金等方面有著日益廣泛的應(yīng)用。此外,由于鈦合金還與人體有很好的相容性,所以鈦合金還可以作人造骨。 [2]
釩
釩之所以用于鋼鐵中,是由于釩能與鋼鐵中的碳元素生成穩(wěn)定的碳化合物(V4C3),可以細(xì)化鋼的組織和晶粒,提高晶粒粗話溫度。顯著提高改善鋼鐵的性能。可加大鋼的強(qiáng)度、韌性、抗腐蝕能力、耐磨能力和承受沖擊負(fù)荷的能力等。