Гольм / СПб 5 курс / 5 курс СПб / ГАЙСАРОВА 0610.1 5 КУРС / Свойства цветных металлов

Свойства цветных металлов

Сталь является самым востребованным металлом. Подобный вывод можно сделать, проанализировав ежегодные объемы производства того или иного металла. В большинстве случаев, сталь представляет собой сплав железа с углеродом, количество которого достигает двух процентов. Сплавы стали подразделяются на несколько видов: малоуглеродистые, уровень углерода в которых не превышает 0,25%, высокоуглеродистые с содержанием углерода свыше 0,55% и легированные, дополненные никелем, хромом, ванадием. Для того чтобы значение стали в жизни человека стало для вас более явным, попробуйте вспомнить все металлические предметы, которые вы использовали за день, - ножи, бритву и т.д. все они изготовлены из стали.

На втором месте по объему производства находится чугун, который также представляет собой сплав железа и углерода. Только в отличие от стали, количество последнего в чугуне несколько больше. Для придания сплаву прочности в чугун добавляется кремний. Особенно широкое распространение чугун получил в строительстве: он используется для изготовления трубопроводной арматуры, крышек люков и других элементов, основным требованием которых является прочность. Кроме этого, из чугуна производится и некоторая посуда: так, в советское время у каждой хозяйки на кухне была сковорода из чугуна.

Хотя сплавы из алюминия не так распространены, как материалы, названные выше, некоторые их достоинства делают их незаменимыми для некоторых операций. Прежде всего, сплавы из алюминия отличает экономичность, легкость в обработке и другом использовании, а также легкодоступность. Такие сплавы без труда поддаются ковке, сварке, штампованию и другим подобным операциям, а также хорошо поддаются обработке на металлорежущих станках. Использование алюминиевых сплавов ограничено лишь тем, что при высоких температурах они теряют ряд своих свойств. Так, температура двести градусов по Цельсию уже является для них высокой, между тем, как термоустойчивость – это очень важное свойство металла. К достоинствам алюминиевых сплавов относится их безвредность и экологичность, благодаря чему их можно использовать даже для хранения и перевозки пищевых продуктов, стойкость к появлению коррозии, высокая отражательная способность, а также немагнитность.

Наиболее часто алюминиевые сплавы применяются в пищевой промышленности и машиностроении. Кроме этого, они необходимы для создания высоковольтных линий и изготовления некоторых архитектурно-отделочных материалов. Большинство крупных машиностроительных и других промышленных предприятий, а также строительных фирм не работает непосредственно с металлом, покупает необходимый для их производства металлопрокат, изготовляемый металлургическими заводами, согласно стандартам или по индивидуальным чертежам заказчика.

Производство цветных металлов в СССР

В бывшем СССР забота о стратегических материалах и редких металлах возлагалась на специальное ведомство, периодически определявшее потребности и необходимые квоты государственного резерва. Совместно с министерствами геологии и цветной металлургии оно занималось вопросами сырьевой и производственной базы редкометалльной промышленности. И в послевоенные годы в СССР была создана мощная база, которая в десятки раз превосходила соответствующий ресурсный потенциал других развитых стран. В 1996 г. список стратегических видов минерального сырья утвердило Правительство РФ. В него внесены тантал, ниобий, литий, бериллий, редкие земли иттриевой группы, цирконий, германий, рений, скандий.

По величине учтенных запасов отечественная сырьевая база большинства редких металлов сейчас занимает ведущее положение в мире. Если включить в нее и прогнозные ресурсы (зачастую они превышают запасы), то формально редких металлов у нас более чем достаточно. На территории России размещены около сотни их крупных месторождений. Однако только девять из них разрабатываются (или разрабатывались до экономических реформ), и лишь семь относятся к группе с так называемыми активными (рентабельными) запасами. Вместе с тем значительная часть редкометалльных объектов находится, мягко говоря, в невыгодных географо-экономических условиях. Скажем, уникальное по запасам ниобия и редких земель Томторское месторождение расположено в неосвоенном районе Якутии. К тому же руды там имеют сложный состав, так что на извлечение из них полезных компонентов требуются существенные затраты. Не лучше ситуация и с другими нашими редкоме-талльными гигантами в Сибири: Катугинским (Читинская область), Улуг-Танзекским (Тува), Чуктуконским (Енисейский кряж). Да и единственный вырабатывающий редкие металлы Ловозерский комбинат расположен за Полярным кругом (Кольский полуостров).

Комбинирование производств цветных металлов

Руды цветных металлов характеризуются комплексностью, то есть содержат несколько цветных металлов (иногда - до тридцати-сорока). С одной стороны, это усложняет их переработку, требуя применения разнообразных способов извлечения полезных компонентов. С другой - дает дополнительный экономический эффект за счет получения дополнительной продукции (извлечения попутных металлов). Причем такая продукция по стоимости может превышать основную: например, почти все серебро и платина, часть золота в нашей стране добываются попутно с основными металлами. Эта особенность цветной металлургии стимулирует комбинирование производства, связывает ее и с другими отраслями промышленности, например, с химической и промышленностью строительных материалов, утилизирующих отходы основного производства. Так, сернистые газы, образуемые при выплавке меди, используются для получения серной кислоты, а она, в свою очередь, - производства фосфорных удобрений и др. Иногда в районах добычи цветных металлов формируются многоотраслевые промышленные комплексы;

Вследствие значительной материалоемкости цветная металлургия ориентируется на сырьевые базы. Поскольку руды цветных и редких металлов обладают многокомпонентным составом, то практическое значение имеет комплексное использование сырья. Комплексное использование сырья и утилизация промышленных отходов связывает цветную металлургию с другими производствами. На этой основе формируются целые промышленные комплексы, например, Урал. Особый интерес представляет комбинирование цветной металлургии и основной химии. При использовании сернистых газов в промышленности производятся цинк и медь.