有色金属重量计算方法 有色金属的分类 铝对人体的影

有色金属重量计算方法 有色金属的分类 铝对人体的影 废有色金属的回收与加工处理 按照我国的产业分类，通常将铁、锰、铬及其合金称为黑色金属，除此以外的其他金属均列为有色金属。实际上纯净的铁与铬都是银白色的，而锰是银灰色的，之所以把它们叫作黑色金属，是因为钢铁面常覆盖一层黑色的四氧化三铁，而锰和铬又主要应用于冶炼合金钢，所以被叫作黑色金属。这种分法是沿用前苏联教科的结果，无论从逻辑上还是从事物的本质上都欠科学。“有色”应与无色”相对，“黑色”难道不是“有色” ? 况且，铁、锰、铬本身也并不是黑色。在欧美教科书中，金属被分为铁金属和非铁金属两大类，这样比较科学、严谨。但是，在我国对黑色金属、有色金属的称谓沿用已久，本书有时仍然沿用此称谓。 当前，全世界的金属材料总产量约 8 亿t，其中钢铁约占 95 ,，是金属材料的主体;非铁金属材料约占 5 ,，处于补充地位，但它的作用却是钢铁材料无法代替的。 许多非铁金属可以纯金属状态应用于工业和科学技术中。如 Au 、 Ag 、 cu 、 Al 用作电导体， Ti 用作耐蚀构件， W 、 Mo 、 Ta 用作高温发热体， Al 、 sn 箔材用于食品包装， Hg 用于仪表， Pb 用于蓄电池等;但更多的是采用多种有色金属搭配使用，或使用非铁金属合金。非铁金属合金具有许多重要的特性，无论作为结构材料或是功能材料，在工业部门及高新技术领域都有着十分重要的地位。例如 Al 、 Mg 、 Ti 及其合金，由于密度小，比强度高，成为航空航天工业不可或缺的材料，并使汽车轻量化成为可能;铜有着优良的导电性能，而 cu-Ni-Mn 合金却是优良的电阻材料;喷气式发动机的高温部件离不开 Ni 、 co 及其合金;锆合金不仅用作核反应堆的重要结构件，同时又是暴露于海水中的热交换器、天线阵、声纳透声罩等耐蚀结构材料。在高新技术领域中，非铁金属合金或化合物展示出更大的发展前景，如可用于燃煤磁流体发电机通道的金属阴极材料 w-cu 合金;二次能源开发所需要的储氧材料 La-Ni 、 Mg Ni 、 Ti-Mn 系合金;具有优异硬磁性能的 Nd-Fe-B 合金;具有特殊形状记忆效应的 Ti-Ni 合金;光记录材料 Gd-Co 合金;高速电子计算机、微波通讯、激光技术等领域的优良材料砷化镓;新型超导材料钇钡铜氧化合物;未来新型高温结构材料镍铝化合物、钛铝化合物等。概而言之，非铁金属材料在国民经济和现代科学技术中的作用是不能用产量的大小来衡量的，具有不可取代的重要作用。 废有色金属是指生产与消费过程中已完成使用寿命的器件中所含有的有色金属部件及材料。例如，旧电线、旧蓄电池、旧电器、旧飞机、报废汽车、废弃船舶等，都含有一定数量的有色金属。 在一些发达国家，有色金属生产原料主要依赖于再生资源，再生有色会属工业已成为一个独立的产业。 2000 年全世界生产再生铝及合金 816 万t，占原生铝产量的 33 ,;其中，美国 93 ,，法国 59 ,，德国 89 ,，日本的再生铝产量是原生铝的 186 倍。世界再生铅占据“半壁江山”， 1999 年世界精铅总产量为 621.8 万t其中再生铅产量为 327.3 万t，占精铅总产量的 52.63 ,;美国是世界上最大的再生铅生产国，再生铅在精铅总产量中的份额从 1990 年的 66.8 ,上升到 1999 年的 75 ( 8 ,，德国、法国、意大利、日本、英国再生铅产量比例均超过 50% ;法国每年铜产量原料的 80 ,来自废铜再生。与此比较，我国的有色金属再生利用产业在许多品种上还存在较大差距。 同时，回收废有色金属也是节约能源、减少环境污染的有效手段。以铝为例，与以矿石为起点相比，生产 1t 原铝需耗能 213l0. 8 × l04kJ(1.7 × 104kw ( h 电 ) ，而生产 1t 再生铝合金能耗仅为 548 ( 8 × 104kJ ，只有原生铝的 2. 6 ,，并节省 1 0.5t 水，少用固体材料 11t ，比用水电生产电解铝时少排放 CO291% ，比用煤电时减少的 CO2 排放量则更多;另外，少排放硫氧化物 (SOX)0.06t ，少处理废液、废渣 1.9t ，少剥离表土石 0.6t ，免采掘脉石 6.1t 。同样，铜、铅、锌再生金属的节能率分别达到 82 ,、 72% 和 63 ,，金、银、铂等贵金属和镍、铬、钛、铌、钴等稀有金属的再生金属的节能率约为 60 ,~ 90 ,。 积极学习发达国家的先进经验，探索适合我国国情的废有色金属回收与利用技术，对于支持 和促进我国的可持续发展将具有十分重要的现实意义与战略意义。 有色金属重量计算方法 铜棒 W=0.00698×直径的平方 黄铜棒 W=0.00668×直径的平方 铝棒 W=0.0022×直径的平方 方铜棒 W=0.0089×边宽的平方 方黄铜棒 W=0.0085×边宽的平方 六角铜棒 W=0.0077×对边距离的平方 六角黄铜棒 W=0.00736×对边距离的平方 铜板 W=0.0089×厚×宽 黄铜板 W=0.0085×厚×宽 铝板(纯铝) ×宽 W=0.00271×厚 花纹铝板(纯铝) W=0.00271×厚×宽×长+(宽×长×0.6) 紫铜管 W=0.028×壁厚×(外径,壁厚) 黄铜管 W=0.0267×壁厚×(外径,壁厚) 铝管 W=0.00879×壁厚×(外径,壁厚) 铜排 W=0.0089×宽×厚 铝排 W=0.0027×宽×厚 注:W的单位为千克/米，其它单位为毫米。 有色金属的分类 有色金属的分类很多，大约有80多种，大致按其比重、价格、在地壳中的储量及分布情况和被 人们发现与使用情况的早晚等分为五大类。 (1)重有色金属;指比重大于4.5的有色金属。包括铜，镍，锢，铅，锌，锑，汞，镉和铋。 (2)轻有色金属;指比重小于4.5的有色金属。包括铝，镁，钙、钾、锶和钡。 (3)贵金属;指在地壳中含量少，开采和提取都比较困难，对氧和其它试剂稳定，价格比一般金属贵的有色金属。包括金、银。和铂族元素。一般比重都较大，熔点较高在916,3000度，有很好的化学稳定性、优良的抗氧化性及耐腐蚀性。 (4)半金属;一般指硅、硒、碲、砷和硼五种元素。其物理化学性质介于金属和非金属之间。如砷是非金属，但它能传热和导电。 (5)稀有金属;稀有金属并不是说稀少，只是指在地壳中分布不广，开采冶炼较难，在工业应用较晚，故称为稀有金属。稀有金属又包括为稀有轻金属，稀有高熔点金属，稀有分散金属，稀土金属，稀有放射性金属 生活常识铝餐具养护技巧 1)铝餐具内不要长期存放酱、盐、醋以及其他酸、碱性物品。 (2)烧饭时锅底不要贴在烧红的煤炭上，锅内无事不要干烧，否则锅底会凹陷不平。 (3)新买来的铝锅，第一次使用时最先熬粥，不要先烧水和蒸馒头，因为铝和水中的盐、铁会发生化学反应，使铝锅沾水的那一部分变成黑色。虽然并无害处，但影响美观。 (4)如果长期不使用，可在铝餐具的外面涂上一层食油(与空气隔绝可以防腐蚀)，然后放在比较干燥的地方。 铝对人体的影响和毒性浅析 铝是不是人体必需的微量元素，尚无定论，事实上并未发现铝症的病例，人们每天要从饮食中摄入约10-18毫克的铝，其中大部分经消化道随粪便排出，小部分在睾丸、肾、脾、肌肉、骨骼和脑组织内蓄积。以往一直认为铝对人体健康影响不大。但近老年性痴呆或精神异常患者，脑内含铝量比正常人高10-30倍。进一步的研究证实，食品中含铝量过高，将导致人的早期衰老，铝在脑中蓄积可引起大脑神经的退化，记忆力衰退，智力和性格也会受到影响，甚至呈现老年性痴呆。当体内铝蓄积量超过正常的5-16倍时，可抑制肠道对磷的吸收，干扰体内正常的钙、磷新陈代谢。 铝的性质 铝是银白色金属，熔点为660.1?。地壳中的铝含量约在8%左右。在所有元素中， 3仅次于氧和硅，居第三位。铝的密度小，只有2.7g/cm，不到铜的1/3。其导电导热性均好，仅次于银、金和铜，居第四位。铝的导电能力只有铜的65%左右，以传导等量的电流而论，铝的导电截面积大约是铜的1.6倍，然而铝的重量只有铜的30%，按重量算，铝的用量还是节省了一半左右。铝的化学性质活泼，易与空气中的氧化合，在表面生成一层致密的氧化薄膜，使铝与氧隔绝，阻止铝的继 续氧化，而成为抗大气腐蚀的良好材料，塑性好，容易加工，可轧制成薄板和箔，拉成极细的丝和挤压成各种复杂断面的型材;反光性能好，既能反射可见光，也能反射紫外线;铝耐核辐射性能仅次于锆和铍。 铝的用途 纯铝的强度较小，加工硬化后可提高，但塑性严重下降。如果在铝中加入适量的其他元素配制成铝合金，便具有强度高、塑性好、比强度大等特性，可与优质合金钢媲美，成为优秀的轻型结构材料，有“会飞的金属”之称。飞机结构中铝材占50%以上。机动车以铝合金代替部分钢材制作构件，可使其重量减轻20%-75%，燃料消耗减少8%，机械部件寿命延长15%。在电器工业中，用铝制造电缆、电线等导电材料比铜更为经济，应用更加广泛。铝在化学工业中做液态天然气的输送管道，冷冻装置和石油精炼装置等。车辆船舶建造业用铝发展很快。铝在建筑工业中也得到广泛应用。铝还是良好的包装材料、还原剂、脱氧剂，铝-钙合金具有超塑性可制作异型器具和各种工艺品。 铝的制取 金属铝是1825年丹麦人奥斯忒制取的，第一次只获得几毫克。以后，不少科学家作了种种试验，他们用钾、钠或镁等比铝活泼的金属去还原铝的化合物而得到铝。但这一时期，铝的制取属于化学法，当时由于造价十分昂贵，不能大量生产和应用，只被用来作首饰等贵重物品，在地壳中含量很富的铝，反成了贵金属。直到1886年，美国人霍尔和法国人埃鲁几乎同时获得用冰晶石-氧化铝熔盐电解法制取金属铝的专利，电解法成为制取铝的主要方法，为铝工业的发展创造了有利条件。 铝的毒性浅析 铝一般是通过食物、饮水、药物以及铝制炊具的使用而进入人体，滞留于脑、肺、肝脏、骨骼、睾丸内，人体若蓄积铝过多，则会对脑组织及智力发展产生危害。为了预防铝中毒，一般对铝制容器和炊具内部涂上一层无毒的涂料，使饮料或食物不直接与铝接触。也要注意不用或少用含铝的发酵剂和固定剂，避免长期服用铝制药物，如“胃舒平”等。油条里因加入了一定数量的明矾(钾铝矾)，也以少吃为妙。铝的自然毒性很弱，且食物内的铝又容易与磷酸化合物形成不溶性沉 淀，不易被人体吸收;同时正常人的胃肠道对铝又有屏障作用，可以防止过多的铝进入机体。因此，对铝的毒害不用过份担心，只要适当注意就是了。 铝锭 铝，我们日常工业上的原料叫铝锭，按国家标准(GB/T1196-93)应叫“重熔用铝锭”，不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。 铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准，“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前，有人叫的“A00”铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联，“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话，称“标准铝”更为确切。 标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。 废有色金属的物理分选 分选技术应用于农业、矿业、化学工业、垃圾分选等许多领域，其分选的基本原理是普遍适用的，大体上说，分选技术是以粒度、密度等颗粒物理性质差别为基础的分选方法为主，而以磁性、电性、光学性质差别为基础的分选方法为辅。 1 (物理分选 (1) 筛分 是利用筛子将粒度范围较宽的混合物按粒度大小分成若干不同级别的过程。主要与物料的粒度或体积有关，筛分时，通过筛孔的物料称为筛下产品，留在筛上的物料称为筛上产品。筛分一般适用于粗粒物料的分解。常用的筛分设备有棒条筛、振动筛、圆筒筛等。 根据筛分怍业所完成的任务不同，筛分可分为独立筛分、准备筛分、辅助筛分、选择筛分、脱水筛分等。在固体废物破碎车间，筛分主要作为辅助工序，其中破碎前进行的筛分称为预先筛分，对破碎作业后所得的产物进行的筛分称为检查筛分。 (2) 粉磨 在同体废物处理和利用中占有重要的地位。粉磨一般有 3 个目的: (a) 对物料进行最后一段粉碎，使其中各种成分单体分离，为下一步分选创造条件; (b) 对各种废物原料进行粉磨，同时起到把它们混合均匀的作用; (c) 制造废物粉末，增加物料比表面积，为缩短物料化学反应时间创造条件。 磨机的种类很多，有球磨机、棒磨机、砾磨机、自磨机 ( 无介质磨 ) 等。 (3) 重力分选 是将物料加入活动或流动的介质中，由于颗粒密度的差异而导致运动速度或运动轨迹的不同，分选为不同密度产物的选矿方法。 重力分选过程中常用的介质有水、空气和悬浮液。目前，重液还仅限于实验室内应用。 重选方法可分为重介质选、跳汰选、摇床选和溜槽选。广义地讲，分级和洗矿也属于重选的范畴。 重选的优点是生产成本低，处理的物料粒度范围宽，对环境的污染少。 (4) 浮选 是固体废物资源化技术中的重要工艺方法，主要用于分选出不易被重力分选所分离的细小固体颗粒。浮选的原理是利用矿物表面物理化学的特性，在一定条件下加入各种浮选剂 ( 起泡剂、捕收剂、抑制剂、介质调整剂等 ) ，并进行机械搅拌，使悬浮固体附在空气泡或浮选剂上，随着气泡等一起浮到水面上来，然后再加以回收。 (5) 磁流体分选 磁流体是指某种能够在磁场或者磁场与电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，从而对颗粒具有磁浮力作用的稳定分散液。磁流体通常采用强电解质溶液、顺磁性溶液、磁性胶体悬浮液。似加重后的磁流体密度称为视在密度，视在密度高于介质密度原数倍。磁流体的视在密度可以通过改变外磁场强度、磁场梯度、电场强度任意调节。将固体废物置于磁流体中，通过调节磁流体的视在密度可对任意相对密度的物料进行有效地分选。 磁流体分选是一种重选和磁选联合作用的分选过程。物料在似加重介质中按密度差异分离，与重选相似;在磁场中按物料磁性差异分离，与磁选相似，因此既可以将磁性和非磁性物料分离，亦可以将非磁性物料按密度差异分离。 磁流体分选法在固体废物的处理和利用中占有特殊的地位，它不仅可分选各种工业废渣，而且可从城市垃圾中分造铝、铜、锌、铅等金属。例如，将经过筛分或 风力分选及磁选后的富含铝的垃圾放人水池中，通过调整水溶液的密度，使铝浮出水面，而其他物质仍沉在池底。这是最常用的铝回收法。 (6) 电场分选 是在高压电场中利用人选物料之间电性差异进行分选的方法。一般物质大致可分为电的良导体、半导体和非导体，它们在高压电场中有着不同的运动轨迹。利用物质的这一特性即可将各种不同物质分离。 中导电性不同的物料由料斗给到鼓式静电分选机的高压电转鼓 l 上，导电性良好的颗粒瞬间获得与转鼓同号电荷，非导体得不到同号电荷。这样导体被抛向远离转鼓 l 的导体产品受槽 2 非导体随转鼓运动落入离转鼓较近的非导体产品受槽 3 。这样就实现了分离电性不同的物料。 电场分选对于塑料、橡胶、纤维、废纸、合成皮革、树脂等与某种物料的分离，各种导体和绝缘体的分离，工厂废料如旧型砂、磨削废料、高炉石墨、煤渣和粉煤灰等的回收，都十分简便、有效。 (7) 拣选 是利用物料之间的光性、磁性、电性、放射性等拣选特性的差异，实现分选的一种新方法。拣选时，物料呈单层 ( 行 ) 排队，逐一受到器的检测，检测信号通过电子技术放大，驱动拣选执行结构，使目的物质从物料中分选出来。 拣选可用于从大量工业固体废物和城市垃圾中分拣出塑料、橡胶、金属及其制品等有用物质。 (8) 摩擦和弹道分选 是根据固体废物中各种混杂物质的摩擦系数和碰撞恢复系数的差异进行分选的一种新技术。其原理是，各件固体废物摩擦系数和碰撞恢复系数明显不同，但它们沿斜面运动受与斜面碰撞时，就会产生不同的运动速度和反弹运动轨迹，从而达到彼此分开的日的。例如，城市垃圾从一定高度投八可移动斜面筛网上端时，其中的碎砖瓦、碎玻璃等与斜面筛网弹性碰撞产生反跳，有机性垃圾和炉灰等近似塑性碰撞，不产生反跳，从而与砖瓦、玻璃、金属块等分离出来。 真空冶金 在低于1大气压直至超高真空(从小于760托至10-12托)条件下进行的冶金过程,包括金属及合金的冶炼、提纯、精炼、成型和处理。目的主要在于:?尽量 减少金属受气相的污染;?降低溶解于金属中的氧、氢、氮等杂质或较易挥发的杂质元素(如铅、锌等)的含量;?促进有气态产物产生的化学反应，以达到特定的冶炼效果;?利用真空熔炼过程(真空自耗电极电弧炉、电子束炉等)，可以避免由耐火材料容器(坩埚)带来的不良影响。 真空冶金是在20世纪30年代末至40年代初随着真空设备制造业的发展而发展起来的。第二次世界大战期间及战後，为了适应军事工业及尖端技术对高性能金属材料及新型金属材料的需要，真空冶金在工业先进的国家得到迅速发展。中国的真空冶金是在50年代後期建立的。真空冶金已成为现代冶金技术的重要领域之一。