黑色金属和有色金属
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黑色金属和有色金属浅析
黑色金属和有色金属这名字,常常使人误会,以为黑色金属一定是黑的,其实不然。黑色金属只有三种:铁、锰、铬。而它们三个都不是黑色的!纯铁是银白色的;锰是银白色的;铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈,盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物,看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”,主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢,这样,人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。
除了铁、锰、铬以外,其他的金属,都算是有色金属。
在有色金属中,还有各种各样的分类方法。比如,按照比重来分,铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于4.5,叫做“轻金属”,而铜、锌、镍、汞、锡、铅等的比重大于4.5,叫做“重金属”。像金、银、铂、锇、铱等比较贵,叫做“贵金属”,镭、铀、钍、钋等具有放射性,叫做“放射性金属”,还有像铌、钽、锆、镥、金、镭、铪、铀等因为地壳中含量较少,或者比较分散,人们又称之为“稀有金属”。
黑色金属补充说明
黑色金属材料乃工业上对铁、铬和锰的统称。亦包括这三种金属的合金,尤其是合金钢及钢铁。与黑色金属相对的是有色金属。事实上纯净的铁及铬是银白色的,而锰是银灰色。由于钢铁表面通常覆盖一层黑色的四氧化三铁,而锰及铬主要应用于冶炼黑色的合金钢。所以才会被“错误分类”为黑色金属。
黑色金属的分类也有其意义,因为这三种金属都是冶炼钢铁的主要原料,而钢铁在国民经济中占有极其重要的地位,亦是衡量一国家国力的重要标志。据统计,黑色金属的产量约占世界金属总产量的95%。
黑色金属用途
铬
性质银白色,硬度最高的金属,不容易腐蚀。
用途进行电镀时的必用金属
产品生产方式性质用途
铬钢在钢里掺入铬。硬而耐腐蚀。制造机械、枪炮筒、坦克、装甲车。
不锈钢炼钢时掺入占全体12%以上的铬,及掺入一定量的镍。不生锈。建筑材料、餐具
锰
性质灰白色,脆而硬。
产品生产方式性质用途
锰钢炼钢时里掺入12%以上的锰。坚硬、强韧、不容易磨损。制造钢磨、滚珠轴承、铲斗(推土机、掘土机用)。锰含量更加高的锰钢用来制造钢盔,坦克钢甲及穿甲弹弹头。
黑色金属行业发展分析
黑色金属只有三种:铁、锰与铬。国土资源调查及地质矿产勘查新发现大中型矿产地157处,黑色金属矿产4处,有色金属矿产73处,贵金属矿产34处。
2004年黑色金属开采和冶炼及压延加工业投资1546亿元,增长40.5%。2005年黑色金属行业增速明显加快,增加值同比增长35.5%。生铁、粗钢和钢材产量分别为2770万吨、2973万吨和3110.6万吨。
2004年世界钢产量达到10.548亿吨,产量增长了大约1.1亿吨,其中中国的钢产量增长为5234万吨,占世界钢产量增长量的47.73%。2004年中国钢产量达到2.72亿吨,已连续9年居世界一位,排名第2至4位的日本、美国和俄罗斯三国钢产量的总和。我国已是世
界上最大的钢铁生产和消费国,成为钢铁投资最集中的地区。
2005年是钢铁行业开始注重钢铁企业合并重组的一年。唐钢、武钢、攀钢相继分别进行了合并重组,统计报表的合并使其排名靠前,同时也加速了企业内部的结构调整,提高了企业整体竞争力。
《钢铁产业发展政策》的出台,是我国钢铁工业发展的一件大事,将对我国钢铁工业今后的发展起到重要的指导作用,是促进钢铁工业健康发展的重要基石。
铁
铁是一种化学元素,是最常用的金属。它是过渡金属的一种。铁活泼,为强还原剂,化合价有0、+2、+3、+6,最重要的价态是+2和+3。在室温下,铁可缓慢地从水中置换出氢,在500℃以上反应速度增大:铁在干燥空气中很难跟氧气反应,但在潮湿空气中很容易腐蚀,若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁可以从溶液中还原金、铂、银、汞、铜或锡等离子。
铁的发现简史
铁是古代就已知的金属之一。铁矿石是地壳主要组成成分之一,铁在自然界中分布极为广泛,但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少,而且它容易氧化生锈,加上它的熔点(1812K)又比铜(1356K)高得多,就使得它比铜难于熔炼。人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石,陨石中含铁的百分比很高,是铁和镍、钴等金属的混合物,在融化铁矿石的方法尚未问世,人类不可能大量获得生铁的时候,铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。
西亚赫梯人是最早发现和掌握炼铁技术的。中国从东周时就有炼铁,至春秋战国时代普及,是较早掌握冶铁技术的国家之一。1973年在中国河北省出土了一件商代铁刃青铜钺,表明我国劳动人民早在3300多年以前就认识了铁,熟悉了铁的锻造性能,识别了铁与青铜
在性质上的差别,把铁铸在铜兵器的刃部,加强铜的坚韧性。经科学鉴定,证明铁刃是用陨铁锻成的。随着青铜熔炼技术的成熟,逐渐为铁的冶炼技术的发展创造了条件。我国最早人工冶炼的铁是在春秋战国之交的时期出现的。这从江苏六合县春秋墓出土的铁条、铁丸,和河南洛阳战国早期灰坑出土的铁锛均能确定是迄今为止的我国最早的生铁工具。生铁冶炼技术的出现,它对封建社会的作用与蒸汽机对资本主义社会的作用可以媲美。铁的发现和大规模使用,是人类发展史上的一个光辉里程碑,它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代,推动了人类文明的发展。至今铁仍然是现代化学工业的基础,人类进步所必不可少的金属材料。
铁的形成
相对原子质量55.847。铁有多种同素异形体。铁是比较活泼的金属,在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,在高温时,则剧烈反应。铁在氧气中燃烧,生成Fe3O4,赤热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中,生成二价铁盐,并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时,表面生成一层氧化物保护膜,使铁“钝化”,故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素,常见价态为+2和+3。铁与硫、硫酸铜溶液、盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子,成为+2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应,则被氧化成Fe3+。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe为+2价,另2/3为+3价。铁的+3价化合物较为稳定。是一种光亮的银白色金属。密度7.86克/厘米3。熔点1535℃,沸点2750℃。常见化合价+2和+3,有好的延展性和导热性。也能导电。纯铁既能磁化,又可去磁,且均很迅速。电离能为7.870电子伏特。化学性质比较活泼,是一种良好的还原剂。若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀;在有酸气或卤素蒸气存在的湿空气中生锈更快。易溶于稀酸。在浓硝酸中能被钝化。加热时均能同卤素、硫、硅、碳、磷等化合。除生成+2和+3