廢金屬是指冶金工業(yè)、金屬加工工業(yè)丟棄的金屬碎片、碎屑,以及設(shè)備更新報(bào)廢的金屬器物等,還包括城市垃圾中回收的金屬包裝容器和廢車輛等金屬物件。
廢金屬也是一種資源,世界各國(guó)均有專門(mén)單位經(jīng)營(yíng)回收利用廢金屬業(yè)務(wù)?;厥盏膹U金屬主要用于回爐冶煉轉(zhuǎn)變?yōu)樵偕饘?,部分用?lái)生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備或部件、工具和民用器具 。
工業(yè)中金屬的來(lái)源有兩個(gè):一是金屬礦石,二是廢金屬。前者是天然資源,后者是回收的再生資源。如果工業(yè)中多用廢金屬,少用金屬礦石,那么,將不僅有利于保存金屬礦產(chǎn)資源,而且還有利于減少?gòu)U金屬的環(huán)境排放,起到改善環(huán)境的作用 。
近些年來(lái),在歐洲各國(guó),掀起了廢金屬資源利用的熱潮 ,并收到了很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在中國(guó),伴隨循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施 ,廢金屬物質(zhì)的循環(huán)利用也將成為工業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。但是,要做到這一點(diǎn),首先需要有充足的廢金屬資源。
目前,世界各國(guó)的廢金屬資源的實(shí)際情況差別很大,有的國(guó)家,比如美國(guó),廢金屬資源較充足,可以大力發(fā)展再生金屬業(yè);而有的國(guó)家,比如中國(guó),廢金屬資源不足,再生金屬業(yè)難以為繼。由此可見(jiàn),廢金屬資源還決定著一個(gè)國(guó)家冶煉業(yè)的總體結(jié)構(gòu) 。
鐵(iron)是一種金屬元素,原子序數(shù)26,鐵單質(zhì)化學(xué)式:Fe。純鐵是白色或者銀白色的,有金屬光澤。熔點(diǎn)1538℃、沸點(diǎn)2750℃,能溶于強(qiáng)酸和中強(qiáng)酸,不溶于水。鐵有0價(jià)、+2價(jià)、+3價(jià)和+6價(jià),其中+2價(jià)和+3價(jià)較常見(jiàn),+6價(jià)少見(jiàn)。
鐵在生活中分布較廣,占地殼含量的4.75%,僅次于氧、硅、鋁,位居地殼含量第四。純鐵是柔韌而延展性較好的銀白色金屬,用于制發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的鐵芯,鐵及其化合物還用于制磁鐵、、墨水、顏料、磨料等,是工業(yè)上所說(shuō)的“黑色金屬”之一(另外兩種是鉻和錳)(其實(shí)純凈的生鐵是銀白色的,鐵元素被稱之為“黑色金屬”是因?yàn)殍F表面常常覆蓋著一層主要成分為黑色四氧化三鐵的保護(hù)膜) 。另外人體中也含有鐵元素,+2價(jià)的亞鐵離子是血紅蛋白的重要組成成分,用于氧氣的運(yùn)輸。
主要使用的鐵礦石有:Fe2O3(赤鐵礦)、Fe3O4(磁鐵礦)、FeCO3(菱鐵礦)、FeS2(黃鐵礦)……
稀有金屬在地殼中的含量并不都是很少的。例如鈦、鋯、釩在地殼中的含量大于常見(jiàn)的有色金屬鎳、銅、鋅、鈷、鉛、錫。稀有金屬由于賦存分散,并且常與其他金屬伴生,一些物理化學(xué)性質(zhì)特殊因而往往要采取特殊的生產(chǎn)工藝。如用有機(jī)溶劑萃取法及離子交換法分離提取鋰、銣、銫、鈹、鋯、鉿、鉭、鈮、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸以及鑭系金屬、錒系金屬等;用金屬熱還原法、熔鹽電解法制取鋰、鈹、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭及稀土金屬等;用氯化冶金法提取分離或還原制取鈦、鋯、鉿、鉭、鈮和稀土金屬等;用碘化物熱分解法制取高純鈦、鋯、鉿、釩、鈾、釷等。真空燒結(jié)、電弧熔煉、電子束熔煉、等離子熔煉等一系列冶金技術(shù)已經(jīng)大量用于提煉稀有金屬,特別是稀有難熔金屬。區(qū)域熔煉技術(shù)已是制取高純度稀散金屬和稀有難熔金屬的有效手段。