В металлургии цветными металлами называют металлы или сплавы , не содержащие железа ( аллотропы железа , феррит и др.) в заметных количествах .
Цветные металлы, как правило , более дорогие, чем черные металлы, из-за желательных свойств, таких как малый вес (например, алюминий ), более высокая проводимость (например, медь ), [1] немагнитные свойства или устойчивость к коррозии (например , цинк ). [2] Некоторые цветные металлы также используются в черной металлургии . Например, бокситы используются в качестве флюса для доменных печей , а другие, такие как вольфрамит , пиролюзит и хромит , используются при производстве ферросплавов. [3]
Важные цветные металлы включают алюминий, медь, свинец , олово , титан и цинк, а также сплавы, такие как латунь . Драгоценные металлы, такие как золото , серебро и платина , а также экзотические или редкие металлы, такие как ртуть , вольфрам , бериллий , висмут , церий , кадмий , ниобий , индий , галлий , германий , литий , селен , тантал , теллур , ванадий и цирконий . также цветные. [4] Их обычно получают из таких минералов, как сульфиды , карбонаты и силикаты . [5] Цветные металлы обычно очищают электролизом . [6]
Из-за широкого использования лом цветных металлов обычно подвергается вторичной переработке . Вторичные материалы в металлоломе жизненно важны для металлургической промышленности, поскольку они часто необходимы для производства новых металлов. [7] Некоторые предприятия по переработке переплавляют и переплавляют цветные металлы; окалина собирается и хранится на месте , а пары металлов фильтруются и собираются. [8] Лом цветных металлов получают из промышленного лома, частиц выбросов и лома устаревшей техники (например, медных кабелей ). [9]
Цветные металлы были первыми металлами, использованными человеком в металлургии. Золото, серебро и медь существовали в своей естественной кристаллической , но металлической форме. Эти металлы, хоть и редки, но встречаются в количествах, достаточных для того, чтобы привлечь внимание человека. Менее восприимчивы к кислороду, чем большинство других металлов, их можно найти даже в выветренных обнажениях. Медь была первым металлом, который стали выковывать; он был достаточно мягким, чтобы из него можно было изготавливать различные предметы методом холодной ковки , и его можно было плавить в тигле . Золото, серебро и медь заменили некоторые функции других ресурсов, таких как дерево и камень, благодаря их способности принимать различные формы для разных целей. [10] Из-за своей редкости к этим золотым, серебряным и медным артефактам относились как к предметам роскоши и обращались с ними с большой осторожностью. [11] Использование меди также ознаменовало переход от каменного века к медному веку . Бронзовый век , пришедший на смену Медному веку, снова был ознаменован изобретением бронзы , сплава меди с цветным металлом оловом . [10]
Цветные металлы используются в жилых, коммерческих и промышленных целях. Выбор материала для механического или конструкционного применения требует некоторых важных соображений, в том числе того, насколько легко материалу можно придать форму готовой детали и как его свойства могут быть намеренно или случайно изменены в процессе. В зависимости от конечного использования металлы могут быть просто отлиты в готовую деталь или отлиты в промежуточную форму, например, в слиток , а затем обработаны или обработаны путем прокатки, ковки , экструзии или другого процесса деформации. Хотя одни и те же операции используются как с черными, так и с цветными металлами и сплавами, реакция цветных металлов на эти процессы формования часто бывает более жесткой. Следовательно, свойства литых и деформируемых форм одного и того же металла или сплава могут значительно различаться. [12]