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按照我國的產(chǎn)業(yè)分類，通常將鐵、錳、鉻及其合金稱為黑色金屬，除此以外的其他金屬均列為有色金屬。實(shí)際上純凈的鐵與鉻都是銀白色的，而錳是銀灰色的，之所以把它們叫作黑色金屬，是因?yàn)殇撹F表面常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵，而錳和鉻又主要應(yīng)用于冶煉合金鋼，所以被叫作黑色金屬。這種分法是沿用前蘇聯(lián)教科書的結(jié)果，無論從邏輯上還是從事物的本質(zhì)上都欠科學(xué)?！坝猩睉?yīng)與無色”相對，“黑色”難道不是“有色” ? 況且，鐵、錳、鉻本身也并不是黑色。在歐美教科書中，金屬被分為鐵金屬和非鐵金屬兩大類，這樣比較科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。但是，在我國對黑色金屬、有色金屬的稱謂沿用已久，本書有時仍然沿用此稱謂。 當(dāng)前，全世界的金屬材料總產(chǎn)量約 8 億噸，其中鋼鐵約占 95 ％，是金屬材料的主體；非鐵金屬材料約占 5 ％，處于補(bǔ)充地位，但它的作用卻是鋼鐵材料無法代替的。 許多非鐵金屬可以純金屬狀態(tài)應(yīng)用于工業(yè)和科學(xué)技術(shù)中。如 Au 、 Ag 、 cu 、 Al 用作電導(dǎo)體， Ti 用作耐蝕構(gòu)件， W 、 Mo 、 Ta 用作高溫發(fā)熱體， Al 、 sn 箔材用于食品包裝， Hg 用于儀表， Pb 用于蓄電池等；但更多的是采用多種有色金屬搭配使用，或使用非鐵金屬合金。非鐵金屬合金具有許多重要的特性，無論作為結(jié)構(gòu)材料或是功能材料，在工業(yè)部門及高新技術(shù)領(lǐng)域都有著十分重要的地位。例如 Al 、 Mg 、 Ti 及其合金，由于密度小，比強(qiáng)度高，成為航空航天工業(yè)不可或缺的材料，并使汽車輕量化成為可能；銅有著優(yōu)良的導(dǎo)電性能，而 cu-Ni-Mn 合金卻是優(yōu)良的電阻材料；噴氣式發(fā)動機(jī)的高溫部件離不開 Ni 、 co 及其合金；鋯合金不僅用作核反應(yīng)堆的重要結(jié)構(gòu)件，同時又是暴露于海水中的熱交換器、天線陣、聲納透聲罩等耐蝕結(jié)構(gòu)材料。在高新技術(shù)領(lǐng)域中，非鐵金屬合金或化合物展示出更大的發(fā)展前景，如可用于燃煤磁流體發(fā)電機(jī)通道的金屬陰極材料 w-cu 合金；二次能源開發(fā)所需要的儲氧材料 La-Ni 、 Mg Ni 、 Ti-Mn 系合金；具有優(yōu)異硬磁性能的 Nd-Fe-B 合金；具有特殊形狀記憶效應(yīng)的 Ti-Ni 合金；光記錄材料 Gd-Co 合金；高速電子計(jì)算機(jī)、微波通訊、激光技術(shù)等領(lǐng)域的優(yōu)良材料砷化鎵；新型超導(dǎo)材料釔鋇銅氧化合物；未來新型高溫結(jié)構(gòu)材料鎳鋁化合物、鈦鋁化合物等。概而言之，非鐵金屬材料在國民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的作用是不能用產(chǎn)量的大小來衡量的，具有不可取代的重要作用。 廢有色金屬是指生產(chǎn)與消費(fèi)過程中已完成使用壽命的器件中所含有的有色金屬部件及材料。例如，舊電線、舊蓄電池、舊電器、舊飛機(jī)、報(bào)廢汽車、廢棄船舶等，都含有一定數(shù)量的有色金屬。 在一些發(fā)達(dá)國家，有色金屬生產(chǎn)原料主要依賴于再生資源，再生有色會屬工業(yè)已成為一個獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)。 2000 年全世界生產(chǎn)再生鋁及合金 816 萬噸，占原生鋁產(chǎn)量的 33 ％；其中，美國 93 ％，法國 59 ％，德國 89 ％，日本的再生鋁產(chǎn)量是原生鋁的 186 倍。世界再生鉛占據(jù)“半壁江山”， 1999 年世界精鉛總產(chǎn)量為 621.8 萬噸其中再生鉛產(chǎn)量為 327.3 萬噸，占精鉛總產(chǎn)量的 52.63 ％；美國是世界上最大的再生鉛生產(chǎn)國，再生鉛在精鉛總產(chǎn)量中的份額從 1990 年的 66.8 ％上升到 1999 年的 75 ． 8 ％，德國、法國、意大利、日本、英國再生鉛產(chǎn)量比例均超過 50% ；法國每年銅產(chǎn)量原料的 80 ％來自廢銅再生。與此比較，我國的有色金屬再生利用產(chǎn)業(yè)在許多品種上還存在較大差距。 同時，回收廢有色金屬也是節(jié)約能源、減少環(huán)境污染的有效手段。以鋁為例，與以礦石為起點(diǎn)相比，生產(chǎn) 1t 原鋁需耗能 213l0. 8 × l04kJ(1.7 × 104kw ． h 電 ) ，而生產(chǎn) 1t 再生鋁合金能耗僅為 548 ． 8 × 104kJ ，只有原生鋁的 2. 6 ％，并節(jié)省 1 0.5t 水，少用固體材料 11t ，比用水電生產(chǎn)電解鋁時少排放 CO291% ，比用煤電時減少的 CO2 排放量則更多；另外，少排放硫氧化物 (SOX)0.06t ，少處理廢液、廢渣 1.9t ，少剝離表土石 0.6t ，免采掘脈石 6.1t 。同樣，銅、鉛、鋅再生金屬的節(jié)能率分別達(dá)到 82 ％、 72% 和 63 ％，金、銀、鉑等貴金屬和鎳、鉻、鈦、鈮、鈷等稀有金屬的再生金屬的節(jié)能率約為 60 ％~ 90 ％。 |
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