地殼中含量豐富的金屬元素,含量8.3%。主要以鋁硅酸鹽礦石存在,還有鋁土礦和冰晶石。氧化鋁為一種白色無定形粉末,它有多種變體,其中為人們所熟悉的是α-Al?O?和β-Al?O?。自然界存在的剛玉即屬于α一Al?O?,它的硬度僅次于金剛石,熔點(diǎn)高、耐酸堿,常用來制作一些軸承,制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝,可耐1800℃的高溫。Al?O?由于含有不同的雜質(zhì)而有多種顏色。例如含微量Cr(III)的呈紅色,稱為紅寶石;含有Fe(II),F(xiàn)e(III)或Ti(IV)的稱為藍(lán)寶石。
鋁是一種輕金屬,化學(xué)符號(hào)為Al,原子序數(shù):13。鋁元素在地殼中的含量?jī)H次于氧和硅,居第三位,是地殼中含量豐富的金屬元素,其蘊(yùn)藏量在金屬中居第2位。在金屬品種中,僅次于鋼鐵,為第二大類金屬。
銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬,被廣泛地應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域,在中國(guó)有色金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。銅是一種紅色金屬,同時(shí)也是一種綠色金屬。說它是綠色金屬,主要是因?yàn)樗埸c(diǎn)較低,容易再熔化、再冶煉,因而回收利用相當(dāng)?shù)乇阋?。古代主要用于器皿、藝術(shù)品及武器鑄造,比較有名的器皿及藝術(shù)品如后母戊鼎、四羊方尊。
鋁在氧氣中燃燒能放出大量的熱和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙黑及其他可燃性有機(jī)物混合而成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑做的炸彈和炮彈可用來攻擊難以著火的目標(biāo)或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸鋇68%、鋁粉28%、蟲膠4%)。
鋁熱劑常用來熔煉難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁還用做煉鋼過程中的脫氧劑。鋁粉和石墨、二氧化鈦(或其他高熔點(diǎn)金屬的氧化物)按一定比率均勻混合后,涂在金屬上,經(jīng)高溫煅燒而制成耐高溫的金屬陶瓷,它在火箭及導(dǎo)彈技術(shù)上有重要應(yīng)用。
工業(yè)中金屬的來源有兩個(gè):一是金屬礦石,二是廢金屬。前者是天然資源,后者是回收的再生資源。如果工業(yè)中多用廢金屬,少用金屬礦石,那么,將不僅有利于保存金屬礦產(chǎn)資源,而且還有利于減少?gòu)U金屬的環(huán)境排放,起到改善環(huán)境的作用。
近些年來,在歐洲各國(guó),掀起了廢金屬資源利用的熱潮 ,并收到了很好的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在中國(guó),伴隨循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的實(shí)施 ,廢金屬物質(zhì)的循環(huán)利用也將成為工業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容。但是,要做到這一點(diǎn),首先需要有充足的廢金屬資源。
目前,世界各國(guó)的廢金屬資源的實(shí)際情況差別很大,有的國(guó)家,比如美國(guó),廢金屬資源較充足,可以大力發(fā)展再生金屬業(yè);而有的國(guó)家,比如中國(guó),廢金屬資源不足,再生金屬業(yè)難以為繼。由此可見,廢金屬資源還決定著一個(gè)國(guó)家冶煉業(yè)的總體結(jié)構(gòu)。