廢金屬是指暫時(shí)失去使用價(jià)值的金屬或合金制品,一般的廢金屬都含有有用的金屬或者有害的元素。所有的金屬材料都來(lái)自于金屬礦產(chǎn)資源。
由于礦產(chǎn)資源有限且不可再生,隨著人類(lèi)的不斷開(kāi)發(fā),這些資源在不斷的減少,資源短缺必然成為人類(lèi)所需要直接面臨的一個(gè)局勢(shì)。
金屬制品使用過(guò)程中的新舊更替現(xiàn)象是必然的,由于金屬制品的腐蝕、損壞和自然淘汰,每年都有大量的廢舊金屬產(chǎn)生。如果隨意棄置這些廢舊金屬,既造成了環(huán)境的污染,又浪費(fèi)了有限的金屬資源。
化學(xué)性質(zhì)
鐵是工業(yè)部門(mén)不可缺少的一種金屬。鐵與少量的碳制成合金——鋼,磁化之后不易去磁,是優(yōu)良的硬磁材料,同時(shí)也是重要的工業(yè)材料,并且也作為人造磁的主要原料。鐵有多種同素異形體。
鐵是比較活潑的金屬,在金屬活動(dòng)順序表里排在氫的前面,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,是一種良好的還原劑。鐵在空氣中不能燃燒,在氧氣中卻可以劇烈燃燒。
鐵是變價(jià)元素,0價(jià)只有還原性,+6價(jià)只有氧化性,+2,+3價(jià)既有還原性又有氧化性。在置換反應(yīng)中一般顯+2價(jià),但有少數(shù)顯+3價(jià),如溴化亞鐵和過(guò)量氯氣反應(yīng):
常溫時(shí),鐵在干燥的空氣里不易與氧、硫、氯等非金屬單質(zhì)起反應(yīng),若有雜質(zhì),在潮濕的空氣中易銹蝕;在有酸、堿或鹽的溶液存在的濕空氣中生銹更快。在高溫時(shí),則劇烈反應(yīng),如鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,赤熱的鐵和水蒸氣起反應(yīng)也生成Fe3O4。加熱時(shí)均能同鹵素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3價(jià)氧化物外,還有復(fù)合氧化物Fe3O4(磁鐵的主要成分)生成。
有色金屬是指鐵、鉻、錳三種金屬以外的所有金屬。中國(guó)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、釷。
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。
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。