利泰金屬談常用稀有金屬的分類(lèi)及用途

稀有金屬通常指在自然界中含量較少或分布稀散的金屬。

它們難于從原料中提取，在工業(yè)上制備和應(yīng)用較晚。但在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的用途，如用于制造特種鋼、超硬質(zhì)合金和耐高合金，在電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、陶瓷工業(yè)、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)等方面。

稀有金屬的名稱(chēng)具有一定的相對(duì)性，隨著人們對(duì)稀有金屬的廣泛研究，新產(chǎn)源及新提煉方法的發(fā)現(xiàn)以及它們應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，稀有金屬和其它金屬的界限將逐漸消失，如有的稀有金屬在地殼中的含量比銅、汞、鎘等金屬還要多。

【分類(lèi)】

稀有金屬根據(jù)各種元素的物理和化學(xué)性質(zhì)，賦存狀態(tài)，生產(chǎn)工藝以及其他一些特征，一般從技術(shù)上分為以下五類(lèi)：

稀有輕金屬包括鋰、銣、銫、鈹。比重較小，化學(xué)活性強(qiáng)。

稀有難熔金屬包括鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鉬、鎢。熔點(diǎn)較高，與碳、氮、硅、硼等生成的化合物熔點(diǎn)也較高。

稀有分散金屬簡(jiǎn)稱(chēng)稀散金屬，包括鎵、銦、鉈、鍺、錸以及硒、碲。大部分賦存于其他元素的礦物中。

稀有稀土金屬簡(jiǎn)稱(chēng)稀土金屬，包括鈧、釔及鑭系元素。它們的化學(xué)性質(zhì)非常相似，在礦物中相互伴生。

稀有放射性金屬包括天然存在的鈁、鐳、釙和錒系金屬中的錒、釷、鏷、鈾，以及人工制造的锝、钷、錒系其他元素和104至107號(hào)元素。

上述分類(lèi)是不十分嚴(yán)格的。有些稀有金屬既可以列入這一類(lèi),又可列入另一類(lèi)。例如錸可列入稀散金屬,也可列入稀有難熔金屬。

【用途】

銦：我國(guó)儲(chǔ)量居世界第一。占全球供應(yīng)量的80％。主要用于平板顯示器、合金、半導(dǎo)體數(shù)據(jù)傳輸、航天產(chǎn)品的制造。主要伴生在鉛鋅礦中，2005年我國(guó)原生銦產(chǎn)量也只有410噸。銦它是一種伴生的金屬，它只是鋅精礦里面的含量都是用PPM（百萬(wàn)之）計(jì)算的，非常的少，不能再生。

鎢：我國(guó)世界儲(chǔ)量第一。占全球供應(yīng)量的為85％。主要用于硬質(zhì)合金、特種鋼等產(chǎn)品，并被廣泛用于國(guó)防工業(yè)、航空航天、信息產(chǎn)業(yè)，被稱(chēng)為“工業(yè)的牙齒”。鎢能耐高，所以鎢合金被大量用在機(jī)械、武器工業(yè)中。比如槍、炮的發(fā)射管中都會(huì)用到鎢的合金。軍事方面用做穿甲彈的彈丸，都是用比坦克裝甲硬得多的高密度合金鋼、碳化鎢等材料制成的。鎢合金的機(jī)械性能與貧鈾相差無(wú)幾，而且貧鈾的缺點(diǎn)反而是它的優(yōu)點(diǎn)。鎢沒(méi)有放射性，化學(xué)性能也非常穩(wěn)定，甚至在1000℃以上的高下也不會(huì)氧化，而且硬度也不會(huì)明顯下降。這點(diǎn)對(duì)防破甲彈的高金屬射流十分有利。鎢的硬度極高，主要用于鋼鐵金屬的合金，加入鎢后鋼的硬度會(huì)有極大的提高，在金屬加工領(lǐng)域的刀具材料高速鋼就是含鎢的合金。如果一個(gè)國(guó)家沒(méi)有鎢的話(huà)，在目前技術(shù)條件下的金屬加工能力就會(huì)出現(xiàn)極大的缺失，直接導(dǎo)致機(jī)械行業(yè)的癱瘓，所以稱(chēng)之為戰(zhàn)略金屬。此外在照明領(lǐng)域也必須使用鎢做為燈絲。

鉬：我國(guó)儲(chǔ)量居世界第二。占全球供應(yīng)量的24％。用于煉制各類(lèi)合金鋼、不銹鋼、耐熱鋼、超級(jí)合金，在軍事工業(yè)中應(yīng)用廣泛，被稱(chēng)作“戰(zhàn)爭(zhēng)金屬”。

稀土：我國(guó)儲(chǔ)量居世界第一。供應(yīng)量占全球總量的80％以上。用于制造復(fù)合材料，鎂、鋁、鈦等合金材料，被形象地比喻為“工業(yè)味精。

鍺：儲(chǔ)量居世界第一。產(chǎn)量占全球的50％。主要用于夜視儀、熱成像儀、石油產(chǎn)品催化劑、太陽(yáng)能電池等生產(chǎn)，并被廣泛用于光纖通訊領(lǐng)域。

此外鉭、鍶、銻、鎘、銥、鉍、銠、鈦、鎳、鋯、鉻、鈷等等及鎳鉻、鎳鉻硅、鎳鋁、鈦鋁、鐵鎳等等，在歐洲這些很多都是戰(zhàn)略金屬在國(guó)防建設(shè)中也有廣泛的用途.有些已經(jīng)用于宇宙飛船的制造及軍事應(yīng)用。如金屬鉭不僅在火炮上有大用處，而且是以后宇宙空間探索必要的材料，其奇特的物理化學(xué)性能至今科學(xué)家還在研究，鉭合金的特殊用途目前仍在研究、開(kāi)發(fā)。

冶煉工藝技術(shù)稀有金屬在地殼中的含量并不都是很少的。例如鈦、鋯、釩在地殼中的含量大于常見(jiàn)的有色金屬鎳、銅、鋅、鈷、鉛、錫。稀有金屬由于賦存分散，并且常與其他金屬伴生,一些物理化學(xué)性質(zhì)特殊,因而往往要采取特殊的生產(chǎn)工藝。如用有機(jī)溶劑萃取法及離子交換法分離提取鋰、銣、銫、鈹、鋯、鉿、鉭、鈮、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸以及鑭系金屬、錒系金屬等；用金屬熱還原法、熔鹽電解法制取鋰、鈹、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭及稀土金屬等；用氯化冶金法提取分離或還原制取鈦、鋯、鉿、鉭、鈮和稀土金屬等；用碘化物熱分解法制取高純鈦、鋯、鉿、釩、鈾、釷等。真空燒結(jié)、電弧熔煉、電子束熔煉、等離子熔煉等一系列冶金技術(shù)已經(jīng)大量用于提煉稀有金屬，特別是稀有難熔金屬。區(qū)域熔煉技術(shù)已是制取高純度稀散金屬和稀有難熔金屬的有效手段。

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(cè)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(guó)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?chǔ)量，都居于世界前列。中國(guó)正在逐步建立稀有金屬工業(yè)體系。