有的稀有金屬在物理-化學(xué)性質(zhì)上近似而不容易分離成單一金屬。過去制取和使用得很少,因此得名為稀有金屬。19世紀(jì)即有稀有元素(rare elements)一詞,20世紀(jì)20年代在此基礎(chǔ)上定名為稀有金屬。稀有金屬開發(fā)較晚,所以有時(shí)還稱為新金屬(new metals)。第二次世界大戰(zhàn)以來,由于新技術(shù)的發(fā)展,需求量的增大,稀有金屬研究和應(yīng)用迅速發(fā)展,冶金新工藝不斷出現(xiàn),這些金屬的生產(chǎn)量也逐漸增多。稀有金屬已經(jīng)不稀。稀有金屬所包括的金屬也在變化,如鈦在現(xiàn)代技術(shù)中應(yīng)用日益廣泛,產(chǎn)量增多,所以有時(shí)也被列入輕金屬。
報(bào)道稱,電腦、充電電池、混合動(dòng)力車、GPS系統(tǒng)、iPad、游戲設(shè)備,日常生活中使用的每項(xiàng)技術(shù)幾乎都涉及這些稀有金屬元素中的至少一種。
鈮鐵主要用于冶煉高溫(耐熱)合金,不銹鋼和高強(qiáng)度低合金鋼。鈮在不銹鋼和耐熱鋼中,與鋼中的碳生成穩(wěn)定的碳化鈮。均勻地分布在鋼的晶粒邊界,防止高溫下鋼的晶粒長大,對鋼的組織起細(xì)化作用,可提高鋼的強(qiáng)度、韌性和蠕變性能。鈮與碳的化學(xué)親和力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉻與碳,因此,當(dāng)不銹鋼中有鈮存在時(shí),可防止在鋼的晶界析出碳化鉻,因而提高鋼的抗腐蝕能力。鋼中的鈮與氮生成穩(wěn)定的氮化鈮,提高了鋼的表層抗腐蝕能力。鋼中的鈮與氧生成穩(wěn)定的氧化鈮,使鋼的表面形成氧化鈮薄膜,可阻止氧向內(nèi)部擴(kuò)散而起抗氧化作用。碳素鋼添加Nb0.015%~0.05%,可起細(xì)化組織作用,使鋼具有良好的成型性和焊接性能。鈮對鋼的奧氏體再結(jié)晶有強(qiáng)烈的阻止作用,使鋼在較高的溫度下,有效地控制軋制,而且控制軋制的強(qiáng)韌化效果十分顯著。所以鈮作為微合金元素在碳素鋼中的用量大大增加。美國在微合金中的用鈮量,在1959年僅占鈮總消耗量的1.9%,而1988年上升為68%。
鈮在高溫合金中起固溶強(qiáng)化和碳化物沉淀強(qiáng)化作用,提高高溫合金的屈服強(qiáng)度和表面穩(wěn)定性。鈮的重量是難熔金屬中較輕的一種,也是高溫合金大量使用的因素之一。鈮鎳合金作為鎳基高溫合金的添加劑,主要是生產(chǎn)718合金。永磁合金中加入鈮,可提高合金的矯頑力性能。
鑄鐵中加入鈮,有助于球化和珠光體組織的形成。起孕育和細(xì)化鑄件組織的作用。鈮可提高鑄件在高溫下的強(qiáng)度、韌性、硬度和使用壽命。電焊條用鈮鐵作為焊料組分,來提高焊接質(zhì)量。
稀有金屬回收的用途和產(chǎn)地
礬土
用途:一種氧化鋁礦石。常因含有氧化鐵而呈黃至赤色,故又稱“鐵釩土”。礬土的用途極為普遍:可用于煉鋁工業(yè)、精密鑄造、耐火制品、硅酸鋁耐火纖維以及制造礬土水泥,研磨資料,陶瓷工業(yè)以及化學(xué)工業(yè)可制鋁的各種化合物等。產(chǎn)地:我國鋁土礦分布高度會(huì)集,山西、貴州、河南和廣西四個(gè)省(區(qū))的儲量算計(jì)占全國總儲量的90.9%(山西41.6%、貴州17.1%、河南16.7%、廣西15.5%),其他具有鋁土礦的15個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的儲量算計(jì)僅占全國總儲量的9.1%。
焦炭
用途:焦炭首要用于高爐煉鐵和用于銅、鉛、鋅、鈦、銻、等有色金屬回收的鼓風(fēng)爐冶煉,起復(fù)原劑、發(fā)熱劑和料柱骨架效果。產(chǎn)地:我國煉焦廠商首要分布于華北、華東和東北地域。近年來,我國焦炭職業(yè)展開反常矯捷,產(chǎn)值由2000年的1.28億噸增加到2004年的2.09億噸。同期,焦炭出口量基本維持在1400萬-1500萬噸左右,其間2004年,出口量為1501萬噸,約占國際焦炭貿(mào)易量的60%左右;而焦炭出口量占全國焦炭產(chǎn)值的份額逐漸降落。
氟石
用途:也叫螢石,是工業(yè)上氟元素的首要來歷。它普遍應(yīng)用于冶金、煉鋁、玻璃、陶瓷、水泥、化學(xué)工業(yè)。其產(chǎn)品普遍用于航天、航空、制冷、醫(yī)藥、農(nóng)藥、防腐、救活、電子、電力、機(jī)械和原子能等范疇。產(chǎn)地:我國是國際上螢石礦豐厚的國度之一??偙S袃α緾aF2l.08億噸,居南非、墨西哥之后,處國際第3位。我國首要螢石礦區(qū)有浙江武義,湖南柿竹園、河北江安、江西德安、內(nèi)蒙古蘇莫查干敖包、貴州大廠等。
鎂
用途:常用作復(fù)原劑,去置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?。首要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學(xué)儀器脫硫劑脫氫和格氏試劑,也能用于制焰火、亮光粉、鎂鹽等。構(gòu)造特性相似于鋁,具有輕金屬的各種用途,可作為飛機(jī)、的合金資料。產(chǎn)地:如今全球已供認(rèn)的菱鎂礦資源量約為124億噸,我國鎂資源儲量33.19億噸。我國菱鎂礦儲量首要分布在河北、遼寧、安徽、山東、新疆等9個(gè)省(區(qū)),其間以遼寧儲量為。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與冶金工藝、設(shè)備和分析檢測技術(shù)的發(fā)展和稀有金屬生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,稀有金屬的純度也就不斷提高,性能不斷改進(jìn),品種不斷增多,從而推動(dòng)了稀有金屬的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。稀有金屬的一些冶金工藝如有機(jī)溶劑萃取技術(shù),氯化技術(shù)等也逐步推廣到整個(gè)有色金屬的冶金領(lǐng)域。中國稀有金屬資源豐富,如鎢、鈦、稀土、釩、鋯、鉭、鈮、鋰、鈹?shù)纫烟矫鞯膬α?,都居于世界前列。中國正在逐步建立稀有金屬工業(yè)體系。
存放條件
稀有金屬的許多品種都有輻射與污染作用,例如鎳,鈁、鐳、釙鉈和錒系金屬中的錒、釷、鏷、鈾等,其存放條件必須是非露天的庫房如果被雨水浸再流入地下會(huì)污染飲用水源,存放的庫房應(yīng)遠(yuǎn)離居民區(qū)和學(xué)校、醫(yī)院。
另外,個(gè)別重度放射金屬存放地要離開市區(qū)用鉛桶多層包裹后單獨(dú)存放。