Особенности производства цветных металлов

Производство цветных металлов – это целая отрасль металлургии, позволяющая получать качественные и чистые элементы в соответствии с потребностями промышленности. Поскольку в природе эта группа в чистом виде практически не встречается, то требуется применение химических или физических методов для их получения.

Производство в современных условиях

Цветные металлы образуют большую группу веществ. Сюда входят все металлы, за исключение только железа и его соединений, которое входит в число черных. Несмотря на большое количество элементов, в природе цветные разновидности встречаются намного реже, поэтому производство цветных металлов и сплавов является важной отраслью промышленности.

Разновидности сырья

Самое название «цветной» означает цвет металла. Некоторые виды, например, медь, имеют ярко выраженный цветовой оттенок. Подобные вещества важны из-за своих свойств и качеств, намного отличающихся от обычного железа.

Поэтому производство цветных металлов и сплавов необходимо для получения качественно новых соединений, применяемых во всех отраслях промышленности.

Сплав – это смешанные металлы. При соединении двух или более металлов, находящихся в расплавленном состоянии, образуется новый материал, имеющий практически полный спектр свойств, которым обладают составляющие сплава.

Цветные металлы распределяются на несколько крупных групп:

• Тяжелые – в эту группу входят медь, цинк, свинец, олово.
• Легкие – эта группа представлена магнием, титаном, бериллием, кальцием, стронцием, алюминием, натрием, калием, цезием.
• Благородные – находятся самые дорогие из цветных металлов, которых мало в природе: платина, золото, серебро, осмий, рутений, родий, палладий.
• Малые – группа веществ, которых также немного в природе. Сюда относятся кобальт, кадмий, сурьма, висмут, ртуть.
• Тугоплавкие: марганец, вольфрам, хром, ванадий, тантал.
• Редкоземельные.
• Рассеянные.
• Радиоактивные.

Особенности процесса

В промышленности практически не применяются цветные металлы в чистом виде, а больше используются именно сплавы, что позволяет достигать требуемых свойств. При производстве цветных металлов происходит видоизменение их химических, физических и механических свойств, что очень важно для изготовления как бытовых, так и промышленных предметов.

Особенностью цветных металлов является простота обработки. Практически все они подвергаются шлифовке, ковке, штамповке, прессования, резке, сварке или пайке.

При производстве из этих веществ удается получать не только готовые изделия, но также разнообразные полуфабрикаты:

• прутки;
• проволока;
• порошок;
• фольга.

Способы производства

Для производства цветных металлов и сплавов применяется разнообразные методы, основанные на химических свойствах основы, из которой будет получен металл или сплав и реагента.

Пирометаллургия – метод получения цветного металла путем проведения избирательной плавки, которая может быть окислительной или восстановительной. Источником тепла и главным реагентом чаще всего выступает присутствующая в руде сера.

Электролиз – метод, основанный на химической реакции электролиза. Применяется катод и анод. На катоде, которым выступает ванна из огнеупорного материала, происходит осаждение ионов металла в результате диссоциации. Реакция, в отличие от традиционной, описанной в учебниках химии, проводится не в водной среде, а в расплаве. Это обуславливается необходимостью избежать осаждения на катоде ионов водорода, что не позволяет выделять чистый металл.

Металлотермия – метод восстановления хлоридов или оксидов металла под воздействием другого вещества. Преимущественно технология применяется при производстве титана. Параллельно добывается магний, поскольку хлорид магния выступает побочным продуктом.

Сплавление – этот способ заключается в прямом смешивании двух металлов. Дополнительно в жидком состоянии поставляется шихта или легирующий материал. Этот способ относится к наиболее производительным, менее затратным и позволяет получать незагрязненные металлы., имеющие заданные физико-химические свойства.

Производство отдельных видов

Производство меди

Получение подобного цветного металла происходит из медных руд. Его содержание в составе этих соединении составляет от 1 до 6%. При составе меди менее 1% ее извлечение при современном уровне развития технологии не представляется рентабельным.

Получение меди осуществляется двумя способами:

• гидрометаллургический;
• пирометаллургический.

Первый способ является менее распространенным, поскольку при его использовании не удается извлекать из руды иные элементы.

Пирометаллургический метод добычи меди состоит из нескольких последовательных этапов:

• Подготовка руды к плавке посредством обогащения и дальнейшего обжига. Это позволяет получить концентрат меди.
• Последующий обжиг требуется для сокращения количества серы.
• Плавка на штейн. Путем плавки концентратов меди удается получить штейн или сульфиды меди и железа.

А также проводится конвертирование штейна. Этот этап заключается путем продувки воздухом внутри специального медеплавильного конвертера полученного штейна, что позволяет выделить железо в шлак и получить черновую медь.

И в заключение – рафинирование. Черновая медь подвергается действию огневого плавления и электролитического рафинирования, что позволяет в итоге получить продукт, чистота которого составляет 99,97–99,99%.

Производство алюминия

Получение алюминия происходит методом электролиза глинозема. Процесс включает несколько этапов.

Получение чистого глинозема или оксида алюминия. Этот процесс заключается в обработке бокситов (руд, содержащих металл) щелочными растворами. Результатом является выпадение в виде осадка гидроксида алюминия.

Получение криолита – его производство заключается в обработке плавикового шпата для получения плавиковой кислоты и дальнейшего выделения фторалюминиевой кислоты. Посредством соды криолит выделяется в виде осадка.

Электролиз глинозема – результатом этого процесса является получения алюминия-сырца.

Рафинирование – посредством продувки расплавленного сырца хлором добывается чистый алюминий.

Производство магния

Магний добывается посредством реакции электролиза. Сырьем служат расплавленные соли металла (карналлит, магнезит, доломит, бишофит). Основу электролита составляет хлористый магний. Дополнительно применяется хлористый натрий, кальций и калий.

После проведения реакции на аноде оседает черновой металл, имеющий до 5% примесей. Их удаление происходит посредство процесса рафинирования с использованием флюсов. Все неметаллические компоненты преобразуются в шлак, а чистый металл разливается в изложницы.

Производство титана

По своим качествам титан и его сплавы во многом превосходят легированные стали. Процесс производства титана затрудняется его повышенной активностью, особенно при повышении температуры.

Его особенностью является способность вступать в реакцию со множеством металлов, что требует соблюдения определенных условий для получения чистого титана.

Метод, применяемый для получения титана, называется магниетермия. Он состоит из следующих операций.

Выделение титанового концентрата путем обогащения руды, содержащей подобный металл.

Изготовление шлака – на этом этапе происходит отделение оксидов железа от оксидов титана.

Получение четыреххлористого титана – чтобы получить металлический титан, требуется применение хлорида титана, получаемый при хлорировании шлака.

Восстановление посредством магния – процесс восстановления протекает при очень высоких температурах – близких к 1 тыс. градусов. Реактор, где расплавляется магний, подается парообразный титан. При металлизации он оседает на стенках, а расплавленный магний удаляется через летку.

Сепарация массы в вакууме – полученный в результате предыдущего шага титан в виде губчатой массы требуется нагреть с использованием вакуума, что позволит выделить чистый металл.

Особенности сырья

Все цветные металлы обладают рядом особенностей, что должно учитываться при обработке или их использовании.

Ряд элементов имеют повышенную теплопроводность и удельную теплоемкость:

• медь;
• магний;
• алюминий.

При сварке место соединения быстро охлаждается, что потребует использования мощных источников, особенно тепла при сварочных работах.

Некоторые элементы при резком нагреве изменяют свои механические свойства. Наблюдается их снижение. При этом сам металл становится легко разрушаемым от ударов или иного механического воздействия.

Все цветные металлы легко вступают во взаимодействие с газами, кроме инертных. Эта особенность характерна для тугоплавких цветных металлов.

Видео по теме: Производство цветных металлов и сплавов

Цветные металлы

К таким металлам относят легкие металлы с плотностью не менее 3,5 г/см3, например алюминии и цинк, тяжелые металлы — свинец и медь, благородные металлы — золото и серебро, сплавы — бронзу и латунь. Многие цветные металлы отличаются очень высокой коррозийной устойчивостью.

Этот легкий металл серебристого цвета, имеющий точку плавления 658°С, используется в промышленности в виде сплавов. Наряду со сталью, алюминий находит самое многостороннее использование, особенно в домашней мастерской. Его применяют повсюду, где необходим металл для решения практических задач. Алюминий при низкой плотности (втрое меньшей, чем у стали) имеет высокую прочность, его легко обрабатывать, пилить, сверлить, нарезать на нем резьбу, сгибать, паять и сваривать; он легко обрабатывается (при литье следует принять во внимание усадку до 7%). Алюминий образует сплавы с медью, магнием, никелем и кремнием, обладающие различными свойствами. Эти сплавы прочны, погодо- и коррозиеустойчивы и даже невосприимчивы к морской воде.

При ковке молотом твердый алюминий следует сначала нагреть. Так как по цвету алюминия трудно определить его температуру, ее устанавливают с помощью деревянной щепки. Если при наложении раскаленного алюминия на щепку она начнет дымить, то требуемая температура нагрева достигнута.

Сплавляют алюминий с медью, магнием и кремнием при температуре 500°С, после чего сплав медленно охлаждают в воде. Если материал после нескольких часов охлаждения остается мягким и ковким, то его подвергают термообработке (закалка и отпуск) в течение 12 ч, пока конструкционный сплав не обретет твердость и прочность.

Торговые (промышленные) обозначения алюминиевых сплавов: дюралюминий — для строительных элементов, работающих при повышенных нагрузках; гидроалюминий — для строительных деталей, работающих при средних нагрузках, незакаленный, хорошо полирующийся, коррозиеустойчивый (цвет желто-зеленый); антико-родал — для средних нагрузок, закаленный, легко формирующийся и коррозиеустойчивый (цвет белый) — особенно пригоден для домашней мастерской. Применяется также анодированный алюминий, на поверхности которого имеется искусственная пленка оксида (электрически анодированный алюминий), которая служит защитой от коррозии.

В соединениях с тяжелыми металлами, такими, как сталь или медь, алюминий следует электрически изолировать от этих металлов, для того чтобы избежать электромеханической коррозии.

Алюминий обладает высокой тепло- и электропроводностью.

Серый с голубым проблеском, этот металл имеет температуру плавления 327°С. Свинец очень тяжелый и очень мягкий металл, легируется сурьмой (15%), втрое увеличивая твердость. Он поддается ковке молотком, не твердея при этом, очень хорошо поддается литью, устойчив к кислотам (например, к серной, соляной и плавиковой), но поддается воздействию свежего гипсоцементного раствора, углекислоты, азотной кислоты, уксуса и мягкой воды.

Свинец и его соединения очень ядовиты, поэтому следует остерегаться посуды со свинцовой глазурью и окраской. В прошлом свинец благодаря своей коррозиеустойчи-вости при воздействии воздуха и влаги преимущественно использовался для водопроводов. При их использовании для жесткой воды в трубах образовывался слой карбоната свинца, который не растворялся в жесткой воде. Но карбонато-свинцовый слой можно было растворить, используя другие водные растворы.

В домашнем быту иногда приходится кое-что мастерить из свинца. Свинец поддается сварке, при этом следует учитывать его низкую температуру плавления.

Кроме того, имея в виду высокую плотность свинца и легкость сварки, его можно использовать, например, для изготовления уличных фонарей.

Этот сплав меди и олова с минимальным содержанием меди 78% превосходит по твердости и медь, и олово. Еще большей твердостью и корро-зиеустойчивостью отличается алюминиевая бронза, т. е. сплав меди и алюминия. Бронза очень подходит для литья, особенно для отливки колоколов.

Точка плавления золота составляет 1360°С. В химически чистом виде (чистое золото) — это слишком мягкий материал для практического применения, поэтому его легируют медью и серебром.

Содержание чистого золота в золотом сплаве выражается в каратах. Это обозначение пришло из истории торговли золотом: семена растения кера-тона (Ceratonia siligna) использовались арабскими купцами в качестве единицы массы в торговле золотом: от слова Ceratonia произошло название «карат».

Золото 24-каратной пробы — это химически чистое золото. Золото 18-каратной пробы содержит 750/1000 частей чистого золота, 14-каратной пробы — 585/1000 частей золота и 8-каратной пробы — 330/1000 частей золота. Последнее уже не принимается в торговле в качестве золота.

Золото допускает большие деформации. Из 1 г золота можно вытянуть золотую проволоку длиной 2 км. Для механической позолоты золото выковывают в тончайшие листочки толщиной 0,0002 мм (сусальное золото). Золото используется также для гальванического золочения других металлов.

В чистом виде этот металл имеет светлокрасную окраску, его температура плавления 1083°С. Название элемента (Cuprum) произошло от острова Кипр, где в древности добывали медь. Медь обладает почти такими же свойствами, как и алюминий, но ее плотность значительно выше. Это мягкий металл, он хорошо формуется как в холодном,так и в нагретом виде, кроме того, медь легко сгибается, плющится и куется молотом. При ковке молотом медь упрочняется до такой степени, что дальнейшая ее обработка становится невозможной. При отжиге медь смягчается.

Если медь нагреть до цвета спелой вишни и затем охладить или медленно погрузить в холодную воду, то в отличие от стали медь не приобретет закалки. Образовавшаяся во время отжига окалина отпадает при охлаждении. Медь можно паять как в мягком, так и твердом виде. Она обладает высокой тепло- и электропроводностью и в прошлом была очень устойчива к воздействию природной среды благодаря матовой зеленой патине, которая образуется под воздействием кислотных дождей и защищает от дальнейшей коррозии. Эта патина не появляется в воздухе, содержащем копоть и серную кислоту, что сейчас становится типичным для промышленных зон.

В отличие от безвредной для человека патины, очень ядовитой является медная зелень слабо-зеленого цвета, образующаяся при воздействии органических кислот, поэтому медные емкости, которые входят в контакт с пищевыми продуктами, должны быть вылужены изнутри.

Медь находит применение при покрытии кровли, для тепло- и водопроводов, а также используется для изготовления кухонной посуды, сковородок и т. п.

Это сплав меди и цинка, в котором доля меди колеблется от 60 до 90%. Чем выше доля меди, тем лучше способность к холодной деформируемости. Латунь с низким содержанием меди светложелтого цвета и изменяет свою окраску с возрастанием доли меди от золотисто-желтого, желто-зеленого, золотисто-красного до типичного красного цвета меди. Латунь твердая, устойчивая к погоде, хорошо режется и в раскаленном состоянии (200— 300°С) хорошо гнется и плющится.

Латунь с большим содержанием цинка применяется для литья. Латунь находит применение для слесарных, оковочных, клепальных и художественных работ.

Точка плавления этого блестящего, белого, мягкого и ковкого металла составляет 961 °С. Легированное медью серебро приобретает значительную твердость.

Металлопрокат

Содержание чистого серебра в сплавах с медью составляет 935/1000, 835/1000, 800/1000. Серебро применяют для изготовления или серебрения столовых приборов, украшений и других художественных предметов.

Этот бело-голубой металл плавится при температуре 419°С. Цинком покрывают стальные листы, используемые для кровельных покрытий, водосточных труб, обшивки, так как твердая серая патина на поверхности служит хорошей защитой от коррозии, возникающей вследствие погодных воздействий. Цинк легко паяется.

Цинковые листы можно сгибать лишь перпендикулярно направлению прокатки, так как при обычной температуре они довольно хрупкие и легко ломаются при сгибании в других направлениях. При температуре от 150 до 200 °С цинк становится ковким, а при температуре более 200°С вновь приобретает хрупкость.

Цинк устойчив к щелочам, что позволяет использовать его при изготовлении ведер, баков и т. п. Однако он легко разрушается под воздействием кислот и потому не должен входить в контакт с продуктами питания, так как цинковые соединения ядовиты.

Цинковые покрытия таких металлов, как, например, сталь или медь, образуют с этими металлами гальваническую пару, вследствие чего они являются надежной защитой этих металлов и разрушаются в первую очередь даже при частичном повреждении покрытия.

Это серебристый светлый

металл, имеет низкую темпера

туру плавления (232СС), мягкий,

ковкий, при изгибе издает так

треск». При температуре ниже 18°С превращается в пыль («оловянная чума»). Олово устойчиво к органическим кислотам и поэтому очень удобно для сохранения пищевых продуктов. Для этой цели используют белую жесть, т. е. покрытые оловом с обеих сторон стальные листы.

Физические свойства металлов.

Плотность. Это — одна из важнейших характеристик металлов и сплавов. по плотности металлы делятся на следующие группы:

легкие (плотность не более 5 г/см3) — магний, алюминий, титан и др.:

тяжелые — (плотность от 5 до 10 г/см 3) — железо, никель, медь, цинк, олово и др. (это наиболее обширная группа);

очень тяжелые (плотность более 10 г/см 3) — молибден, вольфрам, золото, свинец и др.

В таблице 2 приведен значения плотности металлов. (Это и последующие таблицы характеризуют свойства тех металлов, которые составляют основу сплавов для художественного литья).

Таблица 2. Плотность металла.

Металл	Плотность г/см3	Металл	Плотность г/см3
Магний	1,74	Железо	7,87
Алюминий	2,70	Медь	8,94
Титан	4,50	Серебро	10,50
Цинк	7,14	Свинец	11,34
Олово	7,29	Золото	19,32

Температура плавления. В зависимости от температуры плавления металл подразделяют на следующие группы:

легкоплавкие (температура плавления не превышает 600 oС) — цинк, олово, свинец, висмут и др.;

среднеплавкие (от 600 oС до 1600 oС) — к ним относятся почти половина металлов, в том числе магний, алюминий, железо, никель, медь, золото;

тугоплавкие ( более 1600 oС) — вольфрам, молибден, титан, хром и др.

Ртуть относится к жидкостям.

При изготовлении художественных отливок температура плавления металла или сплава определяет выбор плавильного агрегата и огнеупорного формовочного материала. При введении в металл добавок температура плавления, как правило, понижается.

Таблица 3. Температура плавления и кипения металлов.

Металл	Температура, oС		Металл	Температура, oС
	плавления	кипения		плавления	кипения
Олово	232	2600	Серебро	960	2180
Свинец	327	1750	Золото	1063	2660
Цинк	420	907	Медь	1083	2580
Магний	650	1100	Железо	1539	2900
Алюминий	660	2400	Титан	1680	3300

Удельная теплоемкость. Это количество энергии, необходимое для повышения температуры единицы массы на один градус. Удельная теплоемкость уменьшается с увеличением порядкового номера элемента в таблице Менделеева. Зависимость удельной теплоемкости элемента в твердом состоянии от атомной массы описывается приближенно законом Дюлонга и Пти:

где, ma — атомная масса; cm — удельная теплоемкость (Дж/кг * oС).

В таблице 4 приведены значения удельной теплоемкости некоторых металлов.

Таблица 4. Удельная теплоемкость металлов.

Металл	Температура,oС	Удельная теплоемкость, Дж/кг * oС	Металл	Температура,oС	Удельная теплоемкость, Дж/кг * oС
Магний	0-100 225	1,03 1,18	Цинк	0 св.420	0,35 0,51
Титан	0-100 440	0,47 068	Серебро	0 427	0,23 0,25
Медь	97,5 Св.1100	0,40 0,55	Олово	0 240	0,22 0,27
Алюминий	0-100 660	0,87 1,29	Золото	0-100 1100	0,12 0,15
Железо	0-100 1550	0,46 1,05	Свинец	0 300	0,12 0,14

Скрытая теплота плавления металлов. Это характеристика (таблица 5 ) наряду с удельной теплоемкости металлов в значительной степени определяет необходимую мощность плавильного агрегата. Для расплавления легкоплавкого металла иногда требуется больше тепловой энергии, чем для тугоплавкого. Например, для нагревания меди от 20 до 1133 oС потребуется в полтора раза меньше тепловой энергии, чем для нагревания такого же количества алюминия от 20 до 710 oC.

Таблица 5. Скрытая теплота металла

Металл	Скрытая теплота плавления, Дж/кг	Металл	Скрытая теплота плавления, Дж/кг
Свинец	23,2	Медь	203,7
Олово	60,9	Железо	277,2
Золото	63,0	Магний	369,6
Цинк	101,6	Алюминий	400,7
Серебро	105,0	Титан	436,8

Теплоемкость. Теплоемкость характеризует передачу тепловой энергии от оной части тела к другой, а точнее, молекулярной перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный наличием градиента температуры. (таблица 6)

Таблица 6. Коэффициент теплопроводности металлов при 20 oС

Металл	Коэффициент теплопроводности, кВт/м * oС	Металл	Коэффициент теплопроводности, кВт/м * oС
Серебро	0,410	Цинк	0,110
Медь	0,386	Олово	0,065
Золото	0,294	Железо	0,067
Алюминий	0,210	Свинец	0,035
Магний	0,144	Титан	0,016

Качество художественного литья тесно связано с теплопроводностью металла. В процессе выплавке важно не только обеспечить достаточно высокую температуру металла, но и добиться равномерного распределения температуры во всем объеме жидкой ванны. Чем выше теплопроводность, тем равномернее распределена температура. При электродуговой плавке, несмотря на высокую теплопроводность большинства металлов, перепад температуры по сечению ванны достигает 70-80 oС, а для металла с низкой теплопроводностью этот перепад может достигать 200 oС и более.

Благоприятные условия для выравнивания температуры создаются при индукционной плавке.

Коэффициент теплового расширения.

ЦВЕТНЫЕ МЕТАЛЛЫ

Эта величина, характеризующая изменение размеров образца длиной 1 м при нагревании на 1 oС, имеет важное значение при эмальерных работах (таблица 7)

Коэффициенты теплового расширения металлической основы и эмали должны иметь по возможности близкие значения, чтобы после обжига эмаль не растрескивалась. Большинство эмалей, представляющих твердый коэффициент оксидов кремния и других элементов, имеют низкий коэффициент теплового расширения. Как показала практика, эмали очень хорошо держаться на железе, золоте, менее прочно — на меди и серебре. Можно полагать, что титан — весьма подходящий материал для эмалирования.

Таблица 7. Коэффициент теплового расширения металлов.

Металл	Температура, oС	*10-8oС -1	Металл	Температура, oС	*10-8oС -1
Титан	27 727	8,3 12,8	Алюминий	27 627	23,3 37,8
Железо	27 727	12,0 14,7	Олово (- модификация)	27	16,0
Золото	27 727	14,0 17,7	Олово (-модификации)	27	31,4
Медь	27 727	16,7 21,8	Магний	27	25,8
Серебро	27 727	18,9 25,6	Свинец	27 277	28,5 33,3
Цинк	27 377	63,5 50,3	—	—	—

Отражательная способность. Это — способность металла отражать световые волны определенной длины, которая воспринимает человеческим глазом как цвет (таблице 8). Цвета металла указаны в таблице 9.

Таблица 8. Соответствие между цветом и длиной волны.

Цвет	Длина волны, нм	Цвет	Длина волны, нм
Фиолетовый	460	Желтый	580
Синий	470	Оранжевый	600
Голубой	480	Красный	640
Зеленый	520	Пурпурный	700

Таблица 9. Цвета металлов.

Металл	Цвет	Металл	Цвет
Магний	Бело-серый	Цинк	Голубовато-белый
Алюминий	Серовато-белый	Серебро	Белый
Титан	Серовато-белый	Олово	Серовато-белый
Железо	Голубовато-белый	Золото	Желтый
Медь	Красновато-розоватый	Свинец	Серовато-белый

Чистые металлы в декоративно-прикладном искусстве практически не применяются. Для изготовления различных изделий используют сплавы, цветовые характеристики которых значительно отличаются от цвета основного металла.

В течении долгого времени накапливался огромный опыт применения различных литейных сплавов для изготовления украшений, бытовых предметов, скульптур и многих других видов художественного литья. Однако до сих пор еще не раскрыта взаимосвязь между строением сплава и его отражательной способностью.

Классификация алюминиевых сплавов

Сплавы на основе алюминия делятся на две группы — литейные и деформируемые.

Почему железо называют черным металлом, а алюминий цветным?

Согласно ГОСТ 2685-75 установлено 37 марок литейных алюминиевых сплавов.

Группы алюминиевых сплавов

Компоненты литейных алюминиевых сплавов разделяют на три группы:

первая группа — основные легирующие компоненты (Mg, Cu, Si), способствующие резкому изменению природы сплавов; в сплавах Аl-Си, Аl-Mg и А1-Mg-Si образуются интерметаллиды, а в сплавах А1-Si образуется эвтектика; сочетание интерметаллидов и эвтектики с переменной растворимостью элементов в твердом алюминии обеспечивает возможность использования различных методов упрочнения;

вторая группа — вспомогательные легирующие элементы (Mn, Сг, V, Ti, Zr, Мо, Ni, Nb и др.); вводятся в сплавы в значительно меньшем количестве, чем компоненты первой группы; образуют с алюминием эвтектические или перитектические блоки и устойчивые тугоплавкие интерметаллиды, улучшающие те или другие физико-механические свойства двойных сплавов;

третья группа — модифицирующие элементы (Na, К, Be, Са, Sr, Bi, Cd), незначительно растворяющиеся в твердом алюминии; используются в виде небольших добавок (до 0,2 %) для улучшения технологических свойств, измельчения структуры (т. е. повышения прочности и пластичности сплавов), изменения формы кристаллизации железосодержащей фазы в алюминиевых сплавах и тем самым снижения степени вредного влияния железа в сплавах.

Элементы, попадающие в сплавы случайно с исходными основными компонентами, относятся к примесям, содержание которых в зависимости от требований к отливкам и условий их работы оговаривается ГОСТом или ТУ.

Группы по химическому составу

В зависимости от химического состава алюминиевые сплавы (по ГОСТ 2685-75) подразделяют на пять групп.

Первая группа — сплавы на основе А1 и Si (силумины); для получения мелкозернистой структуры необходимо применять модифицирование.

Вторая группа — сплавы на основе системы Аl-Si-Си; хорошие литейные свойства объясняются оптимальным сочетанием содержания кремния и меди; такое ‘содержание легирующих элементов позволяет применять термическую обработку для повышения механических свойств сплавов.

Третья группа — сплавы на основе системы А1-Си; обладают способностью к термической обработке, после чего улучшаются их механические» свойства, литейные свойства хуже, чем у силуминов.

Четвертая группа — сплавы на основе системы Аl-Mg; обладают повышенными механическими свойствами за счет легирования титаном, бериллием, цирконием; сплавы этой группы выдерживают высокие статические и ударные нагрузки.

Пятая группа — сплавы на основе системы А1 — прочие элементы (Ni-Ti и др.); обладают жароупорными свойствами, т. е. хорошо работают при повышенных температурах; то же можно сказать и о давлениях.

Возможность применения того или иного сплава определяют по его механическим, физическим и технологическим свойствам, а также с учетом экономической характеристики сплава, которая во многих случаях является решающей.

Похожие материалы

1. ЦВЕТНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ РОССИИ.

Цветная металлургия России производит разнообразные по физическим и химическим свойствам конструкционные материалы. В состав этой отрасли тяжелой промышленности входят медная, свинцово-цинковая, никеле — кобальтовая, алюминиевая, свинцово-цинковая, титано-магниева, вольфрамо-молибденовая промышленность, а также производство благородных и редких металлов.

По стадиям технологического процесса цветная металлургия делится на добычу и обогащения сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Низкое содержание металла в рудах тяжелых цветных металлов требует обязательного их обогащения.

Виды цветного лома, которые принимают

Так как руды цветных металлов содержит много различных компонентов, последовательно выделяют каждый компонент. Обогащенная руда плавится в специальных печах и превращается в так называемый черный металл, который подвергается затем очистке от вредных примесей проката разного профиля в разных отраслях промышленности.

Цветные металлы подразделяются на тяжелые (медь, олово, свинец, цинк и др.),легкие (алюминий, титан, магний), драгоценные (золото, серебро, платина) и редкие (вольфрам, молибден, германий и др.)

Цветная металлургия вследствие своей экспортной направленности за последние годы испытала меньше падения производства, чес отрасли, работающие на внутренний рынок. Здесь более высокая по сравнению с другими отраслями тяжелой промышленности заработная плата. Но себестоимость продукции в значительной от изменения тарифов на электроэнергию, так как производство отличается высокой энергоемкостью.

Цветная металлургия имеет свою специфику.

1. отрасль отличается высокой концентрацией производства. Предприятия – монополисты составляют 12% от общего числа предприятий.

2. это экологически вредное производство. По степени загрязнения атмосферы, водных источников и почвы цветная металлургия превосходит все другие отрасли, имеющие в составе горнодобывающую промышленность.

3. на предприятиях цветной металлургии самые большие расходы, связанные с потреблением топлива и транспортными перевозками. Причем за последние годы из-за роста цен на ресурсы и транспорт, жесткой валютной политики государства, огромных налогов доля расходов на топливо и энергию увеличилась с 16 до 40%, а доля транспортных расходов возросла с 6 до 20%.

В связи с разнообразием используемого сырья и широким применением цветных металлов в современной промышленности цветная металлургия характеризуется сложной структурой. Технологический процесс получения металла из руды делится на добычу и обогащение исходного сырья, металлургический передел и обработку цветных металлов. Своеобразие ресурсной базы заключается в крайне низком содержании извлекаемого металла в исходной руде.

В связи с тем, что в цветной металлургии приходится извлекать намного больше, чем в черной металлургии, горных пород на единицу готовой продукции, и из-за значительной фондоемкости процесса добычи и обогащения, осуществляемого в районах добычи, существенное значение придается открытому способу разработок месторождений руд цветных металлов (более 2/3 всех месторождений). Получение дорогостоящих концентратов руд цветных металлов дает возможность транспортировать их на большие расстояния и тем самым территориально разобщить процессы добычи, обогащения и непосредственно металлургический передел.

Особенность технологического процесса получения цветных металлов состоит в том, что металлургический передел- энергоемкий процесс, требующий иногда до десятков тысяч киловатт-часов на 1 т готовой продукции, поэтому он размещается в районах дешевого сырья и топлива, что также становится одной из причин территориального разрыва стадий производства.

Руды цветных металлов обладают многокомпонентным составом.

Например, полиметаллические руды кроме свинца и цинка содержат медь, кадмий, селен, висмут, золото, серебро и др. Причем многие “спутники” по ценности значительно превосходят основные компоненты и иногда не образуют самостоятельных месторождений. Следовательно, в цветной металлургии велико значение комплексного использования сырья и производственного внутриотраслевого комбинирования.

Большинство месторождений руд цветных металлов отличается сложными горно-геологическими условиями разработки, суровыми природно-географическими условиями районов расположения. Качество руд (кроме медных и никелевых) характеризуются более низкими показателями по сравнению с зарубежными аналогами.

Области использования цветных металлов, добываемых в нашей стране, многочисленны.

Алюминиевая промышленность выпускает легкий цветной металл. В качестве сырья она использует бокситы, месторождения которых находятся на Северо-западе, Севере, Урале, в Восточной Сибири, а также нефелины, месторождения которых расположены на Севере, в Западной Сибири. Ежегодно для алюминиевой промышленности поставляется по импорту 3 млн т глинозема и бокситов, что свидетельствует о дефиците высококачественного алюминиевого сырья. В то же время в России есть огромные запасы нефелинов, но производство из них глинозема связано с большими затратами энергоресурсов.

Технологический процесс получения алюминия состоит из следующих основных стадий: добыча и обогащения сырья, производство полупродукта глинозема, выпуск металлического алюминия. На каждую из стадий технологического процесса оказывают влияния различные факторы размещения. Добыча и обогащения сырья, а также производство глинозема как материалоемкие процессы тяготеют к источникам сырья. При изготовлении металлического алюминия расходуется большое количество массовой и дешевой энергии, среди которых первостепенную роль играют мощные ГЭС.

Производства глинозема и получение металлического алюминия территориально могут совпадать. Большую часть глинозема производят а европейской части страны: в Бокситогорске- на основе тихвинских бокситов, в Волхве и Пикалеве- на Хабинских нефелинах, в Краснотурьинске и Каменск-Уральском используют северо-уральские бокситы.

Медная промышленность — одна из старейших отраслей цветной металлургии в нашей стране. Ее развитие началось еще в 18 веке на Урале. Медь долгое время оставалась одним из самых потребляемых цветных металлов. Современная технология медной промышленности основывается на трех стадиях: добыча и обогащение руд, выплавка черновой меди, выплавка рафинированной меди. Медная промышленность из-за низкого содержания металла в руде сохранилась в основном в районах добычи, т.е. в Уральском экономическом районе. Здесь разрабатываются руды Гайского и Блявинского, Красноуральского и Ревдинского, Сибайского, Подольского и Юбилейного месторождений. Сырьем для медной промышленности могут служить также медно-никелевые и полиметаллические руды. На Урале металлургический передел значительно превосходит добычу и обогащение. Поскольку своих ресурсов не хватает, здесь используют привозные концентраты (из Казахстана, с Кольского полуострова) с содержанием металла 30-40%. Здесь существует около 10 медеплавильных и рафинирующих заводов. Черновая медь производится на Красноуральском, Кировоградском, Среднеуральском, Медногорском и других предприятиях. Рафинирование меди происходит на специализированных Верхнепышминском и Кыштымском заводах.

В других районах страны также существуют предприятия по производству меди: в Северном районе (Мончегорск), в Восточной Сибири (Норильский комбинат). На севере Читинской области завершена разведка и ведется подготовка к началу промышленного освоения третьего в мире по разведанным запасам Удоканского месторождения медных руд. Ряд предприятий по рафинированию и прокату меди возник вне районов получения черновой меди (Москва), здесь огромное значение приобрело вторичное использование меди (медного лома).

Свинцово-цинковая промышленность базируется на использовании разных по составу полиметаллических руд. Особенность их переработки заключается в добыче, обогащении, выделении рудных минералов, получении разными методами металлов, рафинировании. Свинец и цинк широко применяются в различных сферах человеческой деятельности. Цинк, обладая антикоррозионными свойствами, используется для оцинкования железного листа, телеграфных проводов, труб различного назначения, входит в состав некоторых фармацевтических препаратов. Свинец необходим для изготовления кислотоупорной аппаратуры, различных труб и сосудов для химической промышленности и т.п., кроме того, свинец хорошо поглощает рентгеновские и ядерные излучения.

Территориальная организация свинцово-цинковой промышленности отличается от медной тем, что не всегда и не везде свинец и цинк в чистом виде получают одновременно, т.е. для отрасли характерен территориальный разрыв отдельных стадий технологического процесса. Это становится возможным при получении концентратов руд с содержанием металла 60-70%, что делает выгодным их транспортировку на большие расстояния. Для получения металлического свинца требуется относительно небольшое количество топлива по сравнению с цинковым переделом. Однако в целом свинцово-цинковая промышленность тяготеет к месторождениям полиметаллических руд, которые находятся на Северном Кавказе, в Западной Сибири, Восточной Сибири, на Дальнем Востоке. На Урале цинк содержится в медных рудах. Полный металлургический передел представлен во Владикавказе, в Челябинске осуществляется производство металлического цинка из привозных концентратов, а в Среднеуральске выпускаются цинковые концентраты; в Белово (Западная Сибирь) получают свинцовый концентрат и выплавляют цинк, в Нерчинске (Восточная Сибирь) производят свинцовые и цинковые концентраты.

Дефицит потребляемого в России свинца покрывается поставками из Казахстана.

Никель-кобальтовая промышленность тесно связана с источниками сырья из-за низкого содержания металлов в рудах (0,3% никеля и 0,2% кобальта в сульфидных рудах), сложности их переработки, большого расхода топлива, многостадийности процесса и необходимости комплексного использования сырья. На территории Российской Федерации разрабатываются руды двух типов: сульфидные медно-никелевые- Мончегорск, Печенга-Никель (Кольский полуостров), Талнахское месторождение (Норильск); окисленные никелевые руды- Режское, Уфалейское, Орское (Урал).

Тяжелые металлы

Группа химических элементов, имеющих свойства металлов, называется тяжелыми металлами. Характерной их особенностью является большой атомный вес и высокие показатели плотности.

Существует несколько определений данной группы, но в любой трактовке непременным показателем являются:

• атомный вес (этот показатель должен быть выше 50);
• плотность (она должна превышать плотность железа — 8 г/см3).

В целом при классификации тяжелых металлов важны показатели:

• химических свойств;
• физических свойств;
• биологическая активность;
• токсичность.

Не менее актуальным является фактор присутствия в промышленной и хозяйственной сфере.

Самый тяжелый металл

Ученые до сих пор спорят, какой металл является самым тяжелым:

• осмий (атомная масса — 76);
• иридий (атомная масса — 77).

Масса обоих металлов разнится буквально на тысячные доли.

Иридий открыт в 1803 году англичанином Теннатом.

Ученый работал с полиметаллической рудой, в которой в разных пропорциях наблюдалось присутствие: серебра, платины и свинца.

К изумлению химика там же оказался иридий. Находка англичанина-химика была уникальной, поскольку иридия в земной коре практически нет. Его находят только в том случае, если в месте поисков когда-либо падал метеорит.

Цветные металлы — свойства, группы, применение

Ученые склонны полагать, что малое присутствие иридия в земной коре обусловлено именно его массой. Существует научное мнение о том, что большая часть иридия буквально «просочилась» в центр земной коры в момент зарождения Земли.

Главной особенность иридия являются:

• устойчивость к любому механическому и химическому воздействию (иридий практически не поддается никакой обработке);
• колоссальная химическая инертность.

В промышленности изотоп иридия используется палеонтологами на раскопках для определения, какие из них имеют искусственное происхождение.

Осмий был открыт на год позже — в 1804 году. Его также обнаружили в полиметаллической руде. Металл этот также с величайшим трудом подвергается обработке, как химической, так и механической.

На планете Земля осмий встречается, подобно иридию, в местах падений метеоритов.

Однако есть несколько регионов, в которых отмечается крупные месторождения осмия:

• Казахстан;
• Америка;
• ЮАР (здесь месторождение осмия особенно большое).

В промышленности осмий используется в производстве ламп накаливания. Кроме того, его используют там, где требуются тугоплавкие материалы. А из-за повышенной плотности осмия его взяли на вооружения медики — хирургический инструментарий изготавливается именно из него.

Тяжелые металлы в почве

Само определение «тяжелый» часто рассматривается специалистами не в химическом аспекте, а в медицинском. Кроме того, для экологов этот термин является также актуальным при определении степени опасности того или иного объекта для природоохранной деятельности.

Присутствие в почве тяжелых металлов зависит от состава горной породы. Горные породы, в свою очередь, формируются в процессе развития территорий. Химический состав почвы представлен продуктами выветривания пород и зависит от условий многократного преобразования.

В современном мире антропогенная деятельность человека во многом определяет состав почвы. Тяжелые металлы являются фактором загрязнения почв. Их относят к токсикантам, поскольку все они в той или иной мере являются токсичными.

В процессе промышленной деятельности человека к тяжелым металлам часто примешиваются:

Задача ученых-экологов состоит в формировании условий, препятствующих рассеиванию токсикантов в биосфере.

Смотрите также:
| Сплавы | Редкие металлы | Арматура | Балки |

Алюминий это цветной металл

Цветные металлы: виды лома цветных металлов | ЛомЦветмет

Цветмет цена за 1 кг	опт	розница
Медь Микс не сортовая	360	350
Медь Микс лужженка	320	300
Кусковая медь от 3 мм. не эл.тех. «Д»	365	360
Медь Сортовая жженка от 0.5 мм «Ж»	365	360
Медь Электротехническая медь блестяшка от 0.5 мм «А»	370	360
Электротехническая медь шинка «Г»	365	360
Медная стружка	300	279
Медные радиаторы	200	180
Медная катанка «К»	360	350
ЛОМ Эмальпровода от 0.5 мм.	355	350
Медные	200	180
Латунные	170	160
Алюминиевые	40	30
Алюминиево-медные	120	110
Нержавейка гр.3Б26 (Ni 9-11%)	55	50
Нержавейка гр.3Б26 (Ni 8-9%)	45	40
Нержавейка Низколегированная (Ni 6-7%)	20	15
Нержавейка Низколегированная (Ni 4-5%)	15	10
Стружка нержавеющей стали гр.3Б26	30	25
Дюраль	80	70
Алюминий Микс	77	70
Алюминиевый Профиль	95	88
Алюминий Пищевой	97	90
Электротехнический	100	90
Банка алюминиевая	55	40
Алюминий Моторный	80	70
Офсетные листы	90	85
Алюминиевые радиаторы	40	30
Автомобильные диски (алюминиевые)	40	30
Алюминиевая стружка	20	20
Свинец чистая кабельная оболочка	95	90
Свинец грязная кабельная оболочка	85	80
АКБ полипропиленовые	55	50
АКБ эбонитовые	40	30
АКБ гелиевые	55	50
Свинцовые Грузики	55	50
Свинец переплав	90	80
Свинцовый Гарт типографический	35	45
Лом свинца кускового	100	95
СВИНЕЦ В ЧУШКАХ	90	85
Прием алюминиевого кабеля неочищенного	70	60
Прием алюминиевого кабеля очищенного	100	90
Прием медного кабеля неочищенного	280	250
Прием медного кабеля очищенного	320	300
Прием медного кабеля обожженного	310	300
Сдать медный провод до 1 мм	60	60
Сдать медные провода от 1,5 до 4 мм	60	60
Сдать медные провода от 4 мм	210	210
Приём кабеля со свинцовой оболочкой	150	100
Приём Интернет кабеля	35	70
Сдать телефонный кабель в свинце 72 диаметр	100	110
Сдать телефонный кабель в свинце 22 диаметр	100	110
Сдать телефонный кабель в свинце 52 диаметр	100	110
Сдать телефонный кабель в ПВХ 12 диаметр	40	45
Принимаем телефонный кабель в ПВХ 0,8 диаметр	40	45
Принимаем телефонный кабель в черном пластике 10-19 диаметр	35	45
Принимаем телефонный кабель в черном пластике 55 диаметр	100	110
Кабеля для систем пожарной сигнализации КПСВВ, нг-LS, КПСВЭВ, нг-LS, J-Y (ST), КПСЭнг(А)-Fли для систем пожарной сигнализации КПСВВ, нг-LS, КПСВЭВ, нг-LS, J-Y (ST), КПСЭнг(А)-FRLSRLS	Уточняйте	Уточняйте
Принимаем Монтажные провода	Уточняйте	Уточняйте
Сдать оптический кабель	Уточняйте	Уточняйте
Сдать силовой кабель	Уточняйте	Уточняйте
ЛОМ АВТОМОБИЛЬНЫХ АКБ	60	55
ЛОМ АККУМУЛЯТОРОВ ОТ ИБП	58	53
ЛОМ ТЯГОВЫХ АКБ	60	50
АЛЮМИНИЕВЫЕ БАНКИ	40	30
Латунь кусок	210	200
Латунь Микс Сортовая	210	200
Латунные радиаторы	220	200
Латунная стружка	160	150
Отходы латуни марок Л63, Л68, Л70, Л80	220	210
МЕДЬ МИКС	310	300
МЕДЬ ЛУЖЖЕНКА (МИКС)	290	270
МЕДЬ КУСОК	320	310
МЕДЬ БЛЕСК	370	360
МЕДНАЯ СТРУЖКА	260	250
МЕДНЫЕ РАДИАТОРЫ	200	180
ЛАТУННЫЕ РАДИАТОРЫ	170	150
ЛАТУНЬ СТРУЖКА	120	110
ДЮАРАЛЬ	65	60
АЛЮМИНИЙ МИКС	65	60
ПИЩЕВОЙ АЛЮМИНИЙ	93	83
АЛЮМИНИЕВЫЙ ПРОФИЛЬ	90	80
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ АЛЮМИНИЙ	100	90
МОТОРНЫЙ АЛЮМИНИЙ	65	62
АЛЮМИНИЕВАЯ СТРУЖКА	70	65
Алюминиевые радиаторы	40	30
ОФСЕТНЫЕ ЛИСТЫ	85	80
СВИНЕЦ ЧИСТАЯ КАБЕЛЬНАЯ ОБОЛОЧКА	95	90
СВИНЕЦ ГРЯЗНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ОБОЛОЧКА	85	80
СВИНЕЦ ПЕРЕПЛАВ	90	80
Сдать бронзу Микс	230	200
Сдать бронзовую стружку	180	170
БРОНЗА СТРУЖКА	180	170

Цветные металлы – это группа материалов, которая обеспечивает практически все сферы жизни и хозяйственной деятельности людей необходимыми изделиями, материалами, энергоресурсами.

Что такое цветной металл

Цветными считаются любые металлы кроме тех, которые относятся к железу и его сплавам. Они встречаются в земной коре значительно реже, чем черные металлы, поэтому на добычу, обогащение и выплавку тратится больше усилий и средств, что, в конечном итоге, отражается на их высокой стоимости.

Масштабы выплавки цветных металлов зависят как от распространенности сырья в земной коре, так и от способов использования. Например, годовые объемы производства наиболее распространенных и востребованных в мире алюминия и меди исчисляются десятками миллионов тонн, а рения или других радиоактивных металлов – едва дотягивают до тонны.

Из цветных металлов и их сплавов изготавливается множество разновидностей изделий и полуфабрикатов:

• лист;
• сортовой прокат;
• плиты;
• лента;
• полоса;
• профиль;
• проволока;
• фольга;
• чушки;
• трубы и трубки.

Они также включаются в состав многих видов красок, антикоррозионных покрытий. Очень важным их назначением является использование в качестве легирующих элементов при производстве стали. При изготовлении деталей и заготовок с применением технологии порошковой металлургии, сырьем служат металлы в порошковом состоянии.

Чистые металлы и сплавы хорошо поддаются обработке:

• механическая;
• обработка давлением;
• сварка, пайка;
• литье.

Полезные свойства могут изменяться путем термообработки, искусственного старения, нагартовки и другими методами.

Однако производство цветных металлов приносит не только пользу людям. Используемые для их получения технологии являются весьма энергозатратными, приводят к загрязнению окружающей природной среды. Многие металлы токсичны (например, ртуть, свинцовый лом) или опасны (радиоактивные металлы).

Переработка лома цветных металлов позволяет экономить природное сырье и энергоресурсы, а также уменьшать загрязнение, выбросы вредных веществ и негативное влияние производства на среду обитания человека.

Какие бывают цветные металлы

Список существующих в природе цветных металлов велик. Кроме того, человек для своих целей создал большое количество разнообразных сплавов. Все они отличаются по назначению, физическим и химическим свойствам. Наибольшее распространение в хозяйственной деятельности людей получили медь и алюминий.

Это металл золотисто-розового цвета, обладающий хорошей пластичностью, теплопроводностью, электропроводностью.

Встречается в природе в самородном виде, хотя основным сырьем для ее промышленного производства является минерал медный колчедан, медистые песчаники и сланцы.

Методы получения меди – пирометаллургия, электролиз, гидрометаллургия. Крупнейшие мировые производители меди – страны Чили, США, Перу.

Широко используется для производства проводов, кабельной продукции, систем отопления, кондиционирования и вентиляции, различных теплообменников.

Алюминий

Этот легкий металл имеет серебристый цвет, пластичен, хорошо формуется, поддается литью, ковке, механической обработке. Характеризуется высокими показателями электропроводности, теплопроводности, устойчивостью к коррозии.

Сырье для получения алюминия – бокситы, алуниты. Основной способ промышленного получения – электролиз. К крупнейшим мировым производителям относятся страны Китай, Россия, Канада.

Алюминий и его сплавы используются в самолетостроении, судостроении, космической отрасли, строительстве, пищевой промышленности. Чистый металл и его соединения часто применяются в качестве восстановителя, горючего элемента ракетного топлива, компонента многих сплавов.

Сплавы на основе цветных металлов

Сплавом называют смешанные в определенных пропорциях металлы. Делается это с целью получения материалов с определенными параметрами, отличными от свойств исходного чистого металла.

Наибольшее распространение получили сплавы:

• медные (латунь, бронза, мельхиор);
• алюминиевые (с медью, магнием, марганцем, цинком и магнием, кремнием, медью и кремнием);
• магниевые (деформируемые и литейные);
• антифрикционные (цинковые, оловянистые бронзы, баббиты) и прочие.

Чаще других применяются сплавы алюминия, магния, меди, титана.

А сдать лом магния можно в одном из пунктов приема в ЛОМЦВЕТМЕТ.

Группы цветных металлов

В нашей стране исторически сложилась промышленная классификация, где металлы подразделяются следующим образом:

• Тяжелые. К этой группе относят свинец, медь, цинк, олово, никель и некоторые другие металлы.
• Легкие. Наиболее известные представители данной группы – титан, алюминий, магний.
• Благородные. Здесь традиционно располагают платину, серебро, золото.
• Редкоземельные. В группе представлены: иттрий, лантан, церий, скандий и некоторые другие.
• Редкие. К группе относятся: бериллий, литий, галлий, ниобий, цирконий, индий.
• Малые. Группа формируется из сурьмы, висмута, ртути, кобальта, кадмия и других металлов.
• Радиоактивные. Наиболее известные представители данной группы – уран, полоний, торий, радий.

Классификация достаточно условна. Некоторые металлы в разных источниках могут относиться к разным группам. К примеру, зачастую упоминается группа легированных металлов, в которую включают хром, марганец, титан, ванадий, молибден и другие металлы, необходимые для придания сплавам специальных свойств.

Маркировка

При изготовлении полуфабрикатов из цветных металлов, на них наносится заводская маркировка с помощью букв русского алфавита. Она указывает на название металла:

• А – алюминий;
• М – медь;
• Т – титан;
• О – олово;
• К – кремний;
• С – свинец;
• Ц – цинк;
• Ф – фосфор;
• Мг – магний;
• Кд – кадмий;
• Мц – марганец и другие.

Далее в маркировке следуют цифры, указывающие на чистоту металла.

Появление буквы Е после цифр указывает на гарантированные электротехнические характеристики металла.

Маркировка сплавов также осуществляется с помощью букв русского алфавита, например:

• АМц – сплав алюминия и марганца;
• АМг – сплав алюминия и магния и так далее.

Маркировка наносится масляными красками или специальными лаками.

ОСТАВЬТЕ ЗАЯВКУ И МЫ ПРОКОНСУЛЬТИРУЕМ ВАС БЕСПЛАТНО!

Особенности цветных металлов и сплавов

Цветные металлы и сплавы известны людям давно. Кузнецы постоянно старались получить новые материалы, соединяя уже известные. Так появлялись новые соединения, которые обладали разными характеристиками. Они используются в разных направлениях промышленности.

История открытия

Цветные металлы и их сплавы появлялись постепенно. После каменного века настала пора меди. Этот материал использовали для разных целей: изготавливали посуду, делали наконечники к орудиям труда, оружию. Век меди сменился эпохой бронзы. Это был первый сплав — соединение меди и свинца. Постепенно бронзу заменило железо.

С развитием металлургии, осваиванием новых земель, развитием торговли начали появляться драгоценные металлы. Изначально более популярным было серебро, а не золото. Из-за того что, средние века были эпохой войн, сражений, рыцарства, кузнецы искали новые материалы для изготовления доспехов, оружия. Так появлялись новые смеси.

Характеристики и маркировка

К цветным относятся все металлы, кроме тех, которые изготавливаются на основе железа. Они применяются в различных сферах промышленности. Чтобы различать материалы между собой, была создана специальная маркировка. По ней можно определить механические свойства сплавов, температуру расплавления, прочность и другие параметры.

Маркировка разных видов цветных металлов:

1. Медь и соединения на её основе. Главный материал обозначается буквой «М». После буквы пишут цифры, которые обозначают чистоту металла. На конце маркировки могут указываться дополнительные буквы. К — обозначает катодный, Б — бескислородный, Р — раскисленный. Если речь идёт о соединении, легирующие добавки обозначаются заглавными буквами дополнительных компонентов.
2. Латунь — чистый сплав, обозначающийся буквой «Л», после которой указывается две цифры. Это обозначение содержания меди. Многокомпонентная латунь в своей маркировке имеет дополнительные буквы, указывающие на наличие легирующих компонентов. Далее пишутся цифры, между которыми ставятся прочерки. Первая из них указывает на содержание меди, остальные на количество легирующих добавок по процентам.
3. Бронза маркируется буквами «Бр». Если на поверхности изделий из этого материала присутствует буква «Л», это означает что он является литейным.
4. Алюминий — материал, который обозначается буквой «А». После неё указываются цифры, которые говорят о количестве содержащихся примесей. Буква «Л» стоящая после указания на алюминий обозначает его литейные качества. Буква «В» говорит о высокой прочности материала.

Остальные цветные металлы и соединения на их основе имеют похожую маркировку. Легирующие добавки обозначаются начальными буквами.

Способы получения

Однородные материалы, смеси на их основе получаются по специальным технологиям. К ним относятся:

1. Пирометаллургия — ряд технологический процессов, при которых происходит очистка, получение металлов их соединение под воздействием высокой температуры. По этой технологии изготавливается около 60% цинка, 100% свинца, 95% меди.
2. Гидрометаллургия — технология получения металлов из руд с помощью химических растворов. Последующие этапы обработки подразумевают отделение основных компонентов от жидкости.
3. Электрометаллургия — совокупность технологических операций, при которых материалы и соединения на их основе получаются под воздействием электрического тока. С помощью этой технологии чаще всего получают алюминий.

Сферы применения

Цветные металлы и сплавы на их основе используются в различных направлениях промышленности. Из них изготавливают:

1. Детали для электрооборудования, электроинструментов.
2. Теплообменники, трубопроводы.
3. Ювелирные изделия.
4. Изготовление высоконагруженных деталей из титана.
5. Провода, связывающие элементы для прохождения электрического тока.
6. Проволоку, листы, прутья, арматура, крепёж.

Разновидности

Существуют основные сплавы цветных металлов, о которых следует поговорить более подробно. Они применяются чаще всего.

Алюминий и его сплавы

Алюминий — серебристый материал, который хорошо проводит электрический ток, имеет малую удельную массу, низкую температуру плавления. От коррозии он защищен оксидной плёнкой, которая образуется на его поверхности после взаимодействия с кислородом. Соединения на основе этого материала бывают двух типов.

Деформируемые сплавы алюминия

Бывают упрочняемые и неупрочняемые:

1. К первой группе относятся дюралюминий, смеси с высоким показателем прочности.
2. Ко второй группе относятся соединения на основе алюминия, к которому добавляется магний или марганец.

Химический состав деформируемых алюминиевых сплавов зависит от группы. Упрочняемые соединения могут дополняться легирующими добавками.

Литейные сплавы на основе алюминия

Алюминиевые литейные сплавы называют силуминами. Это соединение основного металла и кремния. Обладают подобные соединение малой удельной массой, высокими литейными свойствами.
Алюминий — Самый РАСПРОСТРАНЕННЫЙ Металл на ЗЕМЛЕ!

Сплавы на основе меди

Медь — материал красного оттенка. Имеет высокий параметр электропроводности, пластичности. Хорошо обрабатывается, однако имеет низкие литейные характеристики. Основным соединения на основе меди — бронза, латунь.

Бронза

Представляет собой смесь на основе меди, легирующими компонентами которой могут быть любые металлы кроме цинка.

Латунь

Соединение меди, цинка и других легирующих добавок. Дополнительных компонентов в составе — не более 8%.
Медь — Первый металл, полученный ЧЕЛОВЕКОМ!

Магний и его сплавы

Магний — металл серебристого оттенка. Плавится при низкой температуре, устойчив к развитию коррозии. Его не используют для конструкционных целей, так как материал обладает низкими механическими параметрами.

Деформируемые сплавы магния

К деформируемым соединениям на основе магния относятся:

1. Смеси с марганцем — не более 2,5%.
2. Смесь цинка, магния, алюминия, марганца.
3. Соединения магния, цинка, циркония, кадмия.

Литейные сплавы магния

Смесь цинка, магния, алюминия применяется при изготовлении деталей для автомобилей, самолётов, кораблей, ракет. Такие материалы отличаются высокими механическими параметрами.
Магний — самый горячий металл на Земле!

Цинк и его сплавы

Цинк — металл серых оттенков, с высокими параметрами пластичности, вязкости. Устойчив к воздействию влаги. Существует две группы соединений на основе цинка.

Деформируемые цинковые сплавы

Соединения цинка с алюминием, магнием, медью. Изготавливаются в процессе прокатки, опрессовывания, вытяжки. Во время проведения технологических операций отдельные компоненты нагреваются до 300 градусов. Готовые смеси имеют высокие показатели пластичности, прочности.

Литейные цинковые сплавы

Соединения цинка, меди, магния, алюминия. Обладают высоким показателем текучести. Из готовых соединений изготавливаются корпуса для различных приборов, измерительной аппаратуры.
Цинк — Металл, Придающий МУЖСКУЮ СИЛУ!

Изделия

Цветных металлов и смесей на их основе огромное множество. Благодаря этому из них изготавливаются различные изделия:

• крепёж, строительные материалы;
• детали для электрооборудования;
• соединительные элементы, провода, проволока, арматура, прутья, листы;
• ювелирные украшения;
• декоративные элементы для интерьера;
• монеты, слитки;
• статуэтки, элементы часов.

Цветные металлы и сплавы на их основе популярны в разных направлениях промышленности. Чтобы эффективнее работать с этими материалами, нужно знать их параметры. Это поможет избежать брака, сделать качественное изделие. Цветные металлы дороже черных, что делает их более ценными для производства.

Особенности цветных металлов и сплавов Ссылка на основную публикацию

Виды лома и отходов цветных металлов и сплавов, маркировка, классификация и категории цветмета

Цветными называют группу различных металлов и их сплавов.

Рассмотрим подробно что такое лом цветных металлов.

Есть две группы металлов:

Черными именуют железо и его сплавы.

Остальные являются цветными или не железными.

Их список многообразен:

• алюминий;
• медь;
• никель;
• марганец;
• титан;
• цирконий и др.

Все они сегодня востребованы и на производстве, и в научной деятельности. Области их применения разнообразны.

Пункты приема металлолома с удовольствием покупают лом цветмета по выгодным ценам, а для того, чтобы не попасть впросак при его сдаче, нужно ориентироваться в видах и знать стандартную классификацию цветных металлов.

Классификация цветных металлов по ГОСТ

Действующий ГОСТ 1639-2009 четко указывает на то, что относится к лому цветмета.

Классификация скрапа подразделяется на четыре, характеризующих его, основных раздела:

• наименование;
• физические параметры;
• химический состав;
• качество.

В ГОСТе прописаны названия металлов и их сплавов.

В разделе отображено 13 видов, которые принимаются в организациях по приему вторсырья.

Ниже приведена таблица, в которой вы можете видеть перечень цветных металлов одним списком и количество отдельных видов лома:

Чистый металл при сдаче в пункты вторсырья встретить можно нечасто, так как большинство лома составляют сплавы.

При приеме принадлежность к тому или иному виду оценивается по элементу, которого во вторсырье больше в процентном отношении.

Определить данное соотношение можно с помощью специального оборудования.

Делят лом цветмета на типы по следующим критериям:

• происхождение;
• химический состав;
• физическое состояние.

Происхождение скрапа может быть следующим:

• отходы промышленности;
• брак;
• некондиция;
• лом готовой продукции.

Химический состав скрапа из цветмета, который определяется в лаборатории, показывает к какому металлу или сплаву он принадлежит.

Самым ценным вторсырьем являются нелегированные металлы с незначительным содержанием примесей. Физические параметры так же важны при сдаче, как и химические.

По этим характеристикам лом делят на следующие классы:

• А – относятся непосредственно лом и кусковые отходы;
• Б – включает стружку, путаную проволоку и небольшие куски;
• В — порошкообразные отходы (в основном, встречаются лишь у редких металлов: вольфрама, кобальта, молибдена и титана);
• Г — прочее вторсырье.

Безопасность

Весь цветной лом должен в обязательном порядке проверяться на:

• наличие радиационных и вредных химических загрязнений;
• взрывоопасность.

При транспортировке металлолом требуется сопровождать документацией о радиационной и взрывобезопасности.

Концентрация вредных веществ должна не превышать значений, указанных в ГОСТ 12.1.005.

Минприроды России выделило пять классов химической, радиационной и взрывоопасности лома цветмета:

1. Опасные отходы с большим вредом для экосистемы. Сюда входят ртуть, полоний и плутоний.
2. Высокоопасные отходы, на выведение последствий которых природе требуется тридцать лет. Это сплавы свинца, кобальта и молибдена.
3. Умеренная опасность, при которой для восстановления экологии необходимо десять лет. Это лом с примесью меди, никеля, железа, цинка, алюминия и серебра.
4. Малоопасные отходы, выведение последствий занимает три года. Сюда относят лом бронзы.
5. Низкая опасность, такой лом не наносит ущерба экологической среде. Это наиболее распространенный класс среди цветного скрапа.

Из-за предполагаемого вреда человеку и природе, все операции с цветным ломом требуют наличия лицензии у пунктов, принимающих вторичные цветные металлы. Проверку на все виды опасности осуществляют по следующей схеме:

Качество

В ГОСТе указаны параметры качества, которые определяют сорт лома.

Здесь большое значение имеют следующие характеристики:

• размер скрапа;
• происхождение лома;
• однородность;
• количество засора;
• химический состав;
• физическое состояние;
• габариты и объем.

Качество определяется на представительной пробе.

По ГОСТу весь транспортируемый лом должен маркироваться с указанием:

• наименования;
• обозначения ГОСТа;
• обозначения вида вторсырья;
• марки сплава.

Маркировка цветных металлов и сплавов должна прочно крепиться на грузе во время перевозки и хранения.

Чтобы определить марку металла, нужно заглянуть в марочник, специальный документ со всеми маркировками интересующего вас металла или сплава.

Многочисленность цветных металлов и различные характеристики потребовали их классификации по отдельным видам.

Сегодня в ходу промышленная систематизация, отражающая исторически установившиеся составляющие металлургической индустрии и одноименной науки.

Само наименование не отражает полностью суть цветмета.

Только золото и медь являются окрашенными, а остальные имеют обычные серо-черные оттенки.

Наукой принято выделять следующие виды цветных металлов и сплавов:

• легкие;
• тяжелые;
• благородные;
• тугоплавкие;
• рассеянные;
• редкоземельные;
• радиоактивные.

Отрасль цветной металлургии сегодня в России находится на подъеме и включает в себя:

• металлодобычу;
• обогащение руды;
• металлоплавку.

К основным цветным металлам можно отнести:

Алюминий – отличный электропроводник. Он пластичен, что является и его достоинством, и недостатком.

Для придания прочности к нему добавляют:

• марганец;
• медь;
• магний и т. д.

Такие сплавы применяют для производства:

• самолетов;
• морских и речных кораблей;
• космических шаттлов;
• в строительстве;
• в пищевой промышленности.

Алюминий и его сплавы – самый дешевый вид лома цветмета.

Найти его можно в различных предметах быта, включая:

• сайдинг;
• водостоки;
• кровлю.

Медь – часто встречающийся цветной металл.

Также обладает хорошими характеристиками:

• пластичен;
• хороший электропроводник;
• хороший теплопроводник.

Она в больших количествах востребована в сплавах, используется в различных хозяйственных отраслях.

Известен ее сплав с цинком и оловом – латунь.

Ее можно встретить в:

• машинах;
• часах;
• дорогих украшениях.

Найти медь для металлолома можно в:

• силовых кабелях;
• водопроводных трубах;
• бытовых изделиях.

Медь высоко ценится в пунктах сдачи вторсырья.

Редкие

Редкоземельные металлы используются для улучшения качеств других металлов, они стали широко применяться с развитием промышленного производства в 20 веке.

Это следующие металлы:

• скандий;
• иттрий;
• лантаноиды.

Само название говорит о том, что в земной коре очень мало этих цветных металлов. Также ранее тугоплавкие оксиды, которые образуют редкие цветные металлы, именовали «землями». Добывают их из оксидов.

Сегодня редкоземельные металлы можно встретить во всех цифровых устройствах:

• смартфонах;
• плеерах;
• компьютерах;
• в гибридных двигателях;
• в другой электронике.

Сплавы из них обладают высокими характеристиками, например:

• антикоррозионными;
• прочностными;
• жаростойкими.

Рассмотрим тяжелые цветные металлы, собрав их в несколько списков.

Самые тяжелые цветные металлы на Земле:

Редко встречается в почве, поэтому это, как правило, самый дорогой цветной металл.

Также к этой группе относят:

• медь;
• свинец;
• цинк;
• олово;
• никель.

Все они имеют высокую плотность, соответственно, и большой вес, от этого и название – тяжелые.

Широко известен и применяется во многих отраслях свинец, содержащийся в:

Из него изготавливают:

Также свинец используют при создании защитных фартуков от облучения.

Имеет такие характеристики:

• низкая теплопроводность;
• пластичность;
• токсичность.

Поэтому применять свинец нужно осторожно, соблюдая все правила техники безопасности.

Оловом раньше называли сплав свинца и серебра.

Сегодня олово используется в металлургической промышленности и производстве различных сплавов, которые входят в состав:

• подшипников;
• упаковочной фольги;
• бронзы;
• пищевой жести;
• проводов.

Никель – тяжелый цветной металл с высокими жаропрочными и антикоррозионными характеристиками. Применяется никель в сплавах. В нержавейке – это основной компонент.

Из никеля делают:

• монеты;
• броню;
• химическую аппаратуру;
• проволоку;
• фольгу;
• нить;
• порошок;
• щелочные аккумуляторы.

Востребован он и в:

• судостроении;
• электротехнике.

Легкие

Под определение «легкие цветные металлы» попадают металлы с небольшой плотностью.

Список самых востребованных легких цветных металлов:

• алюминий;
• олово;
• магний;
• титан;
• бериллий;
• литий.

Наилегчайший цветной металл – литий. Он широко используется в различных сплавах.

Применяют его в:

• химической промышленности;
• металлургической промышленности;
• военно-промышленном комплексе;
• термоядерной энергетике.

Также литий применяют при изготовлении:

• оптики;
• щелочных аккумуляторов;
• керамических изделий.

Пластичность магния не такая хорошая, как у меди и алюминия, что отражается на сварочных качествах этого металла. Но его можно легко резать специальным инструментом. При этом механические свойства оставляют желать лучшего. Это не позволяет широко внедрять его в промышленное производство.

Популярные виды в пунктах приема

Самые популярные цветные металлы в пунктах приема:

Если хотите узнать, что сдавать выгоднее, то читайте данную статью.

Заключение

Исторически сложилось так, что цветные металлы подразделяют на виды:

• легкие;
• тяжелые;
• благородные;
• редкоземельные и т. д.

Такая классификация принята в технике, на сегодня она отвечает почти всем требованиям промышленной индустрии.

• задачу производства новых сплавов;
• сдачу вторичного сырья из цветмета в пунктах приема.

Каждая операция по приемке и сдаче цветмета должна подтверждаться актом, в котором указан:

• состав;
• качество;
• объем;
• стоимость за килограмм и за весь лом.

При сдаче лома убедитесь в добросовестности пункта приема. Многие небольшие пункты специально занижают сортность лома или обвешивают с помощью некорректно работающих весов.

Как подготовить цветной металлолом к сдаче, смотрите в данном видео:

Цветной металлолом

К цветным относятся немагнитные металлы, как тяжелые (свинец, медь), так и легкие (алюминий), а также сплавы (бронза, латунь, дюралюминий, силумин).

Применение цветных металлов в производстве

Объем применения цветных металлов на производстве и в быту растет бурными темпами. Авиастроение, космические технологии, механизмы, производственные и строительные конструкции, водоснабжение и сантехника.

Алюминий. Цена до 98 руб/кг

Из него изготавливают бытовую и промышленную посуду, предметы бытового и промышленного назначения. Он используется в строительстве, авиации, космической технике, в изготовлении механизмов и корпусов серебристый легкий цветной металл, легко гнущийся и прост в резке.

В электротехнике из-за электропроводности и дешевизны. Алюминий не подвергается коррозии, с течением времени при контакте с воздухом покрывается пленкой амальгамы.

При переработке алюминиевого металлолома вторсырья экономится большое количество электроэнергии и сопутствующих металлов.

Это один из вариантов алюминиевого сплава с кремнием. Из него возможно производить конструкции сложной конфигурации автомобилей, авиационной, судостроительной и других целей.

Сплавы для механизмов испытывающих большую нагрузку при трении элементов.

Стоимость приема лома цветных металлов нашей металлоломной компанией:

Используется для изделий типа подшипников и использования в различных трущихся деталей.

Свинец. Цена до 110 руб/кг

В основном используется в изготовлении оболочек электрических кабелей и связи, в аккумуляторных батареях. Также из свинца изготовляют сердечники пуль для военного вооружения, пули и дробь для охоты, грузила для рыбалки.

Свинец обладает высокой плотностью и поэтому используется в качестве защиты от рентгеновского излучения в медицинских учреждениях и от радиации на АЭС и других объектах повышенной радиации. После использования металла для защиты от рентгеновского излучения или радиации повторное его использование запрещено.

Он подлежит утилизации в специальных хранилищах. Пары свинца токсичны, поэтому нежелательно плавить его в кустарных условиях.

Медь. Цена до 385 руб/кг

Медь используются в сантехнических изделиях (арматура, системы отопления, трубы, сгоны, фитинги и т.п.), электротехнике (проводка, жилы кабеля, контактные группы, заземление и т.д.). Медь применяется также в аэрокосмической, судостроительной и строительной отраслях. Медь окисляется в присутствии кислорода и покрывается зеленой патиной.

Латунь. Цена до 230 руб/кг

Тяжёлый металл жёлтого цвета с лёгкой краснотой. Латунь это сплав меди и цинка. Иногда в латуни могут присутствовать свинец, железо, никель, марганец, а также олово в небольших количествах. Латунь применяется в теплотехническом оборудовании, водоснабжении, производстве часов, изготовлении шестеренок и прокладок.

Бронза. Цена до 220 руб/кг

Тёмно-коричневого цвета, поверхность – зернистая. Бронза это состоит из в основном из меди и олова. Износостойкость её выше чем у меди. В древние времена бронзу выплавляли с примесью мышьяка, но хрупкость изделий и токсичность мышьяка вынудили изготовителей перейти на другие присадки.

В наше время используется в аэрокосмической отрасли, в судостроении, водоснабжении. Из неё изготавливают шестерни, валы, прокладки, стопорные кольца и т.д.

Также из бронзы льют колокола и изготавливают декоративные изделия, такие как люстры, канделябры, памятники, так как она не подвергается коррозии и сохраняет естественный вид под воздействием атмосферы и осадков.

Цинк

Его используют для покрытия других металлов для защиты их от коррозии.

Олово

Наибольшее применение этот цветной металл приобрел в радиоэлектронике в качестве припоя, а также для лужения других металлов.

Магний

Очень легкий металл. Очень широко применяется в различных областях индустрии. Очень горюч. Особенно порошок, и стружка. Магний обычно применяется в алюминиевых сплавах, а также совместно с другими металлами.

Титан

Это уникальный металл. Обладает повышенной температурой плавления, относительно легкий, стойкий к коррозии. Применяется в аэрокосмической области, энергетике, военной сфере, а также во многих других отраслях науки и техники.

Источник https://promzn.ru/metallurgiya/proizvodstvo-cvetnyh-metallov.html

Источник https://kvartal-sobitii.ru/cvetnye-metally/

Источник https://ometalledo.ru/alyuminij-eto-cvetnoj-metall.html