1958年,我国将铁、铬、锰列入黑色金属;并将铁、铬、锰以外的64种金属列为有色金属。它们包括:铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。有色金属又分为普通金属及稀有金属两大类。

普通有色金属仅有13种,即铜、铅、锌、铝、镁、锡、锑、镍、钠、钙、钾、钡、锶,其中的钠、钙、钾、钡、锶5种一般为化工系统的产品。

51种为稀有金属,又细分为六类:

(1)4种稀有金属(在稀有金属中密度最小):锂、铍、铷、铯。

(2)10种难熔金属(在金属中熔点较高):钛、锆、铪、钒、铌、钽、钼、钨、铼、钴。

(3)4种稀散金属(矿体生成极为分散,且多系与其它矿物共生,非经准确的全分析,不易发现):镓、铟、铊、锗。

(4)6种天然放射性金属(区别于人造放射性金属):铀、钋、钍、镭、锕、镤。

(5)16种稀土金属(其氧化物似土,故名):镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪。

(6)11种其它稀有金属(主要为贵金属):金、银、铂、铱、钯、钌、铑、锇、镉、铋、汞。

这64种有色金属历经了4个世纪才被人们全部认识。其中17世纪末被人类明确认识的有色金属共8种;18世纪发现13种;19世纪发现39种;进入20世纪,又发现4种。

能源、信息技术和材料被称为当代文明的三大支柱。有色金属及其合金是现代材料的重要组成部分,与能源及信息技术的关系十分密切。1981年世界资料统计,铜、铝、铅、锌、镍、锡、金、银8种有色金属的产量虽仅为钢产量(7亿吨)的5.4%,但其产值则达到钢产值的50%以上。有色金属和黑色金属相辅相成,共同构成了现代金属材料体系。

有色金属是国民经济、人民日常生活及国防工业、科学技术发展必不可少的基础材料和重要的战略物资。农业、工业、国防和科学技术都离不开有色金属。例如飞机、导弹、火箭、卫星、核潜艇等尖端武器以及原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技术所需的构件或部件大都是由有色金属中的轻金属和稀有金属制成的。此外,镍、钨、钼、钒、铌等有色金属是合金钢的生产的重要原料。有色金属在某些用途(如电力工业等)上使用量也是相当可观的。

有色金属工业包括地质勘探、采矿、选矿、冶炼和加工等部门。矿山是发展有色金属工业的重要基础。应该重视综合利用与环境保护。

有色金属生产需要的能量是比较多的。据统计,若从矿石生产每吨钢的能耗以100计,则镁为1127,铝为767,镍为455,铜为352,锌为206。在有色金属工业中,降低能耗在有色金属的开采、选矿、冶炼、加工及再生回收过程中,有多种提取方法可供选用。就冶炼过程而言,通常分为火法冶金、湿法冶金和电化学冶金。火法冶金一般具有处理精矿能力大,能够利用硫化矿中硫的燃烧热,可以经济地回收贵金属、稀有金属等优点;但往往难以达到良好的环境保护。湿法冶金常用于处理多金属矿、低品位矿和难选矿;电化学冶金则适用于铝、镁、钠等活性较大的金属的生产。为了强化有色金属的冶炼、加工过程,开发了一系列新技术、新方法和新设备,如高压浸取、流态化焙烧、有机溶剂萃取、离子交换、金属热还原、区域熔炼、真空冶金、喷射冶金、等离子冶金、氯化冶金以及连续铸轧、等静压加工、扩散焊接、超塑成型等,大大丰富了冶金、加工方面的理论和工艺,不断推动了有色金属生产的发展。

有色金属大多是加工成材后使用的,因此如何合理有效地生产性能良好、物美价廉的有色金属材料以取得最大的社会经济效益,是一个十分重要的问题。随着科学技术的进步与国民经济的发展,对于有色金属材料在数量、品种、品质及成本等方面不断地提出了新的要求;不仅要求提供更好性能的结构材料、功能材料,而且对其化学成分、物理性能、组织结构、晶体状态、加工状态、表面与尺寸精度以及产品的可靠性、稳定性等方面的要求也越来越高。总的说来,有色金属材料的生产正向大型化、连续化、自动化、标准化方向发展,这就需要高精度、高可靠性的工艺、装备、控制技术与成品检测技术。一些新材料,如半导体材料、复合材料、超导材料,新技术,如粉末冶金、表面处理等已经形成或者正在发展成为一个新的技术领域。

中国有色金属资源丰富,品种比较齐全。就目前所知,钨和稀土等7种金属的储量均居世界第一位;铅、镍、汞、钼、铌5种金属的储量也相当丰富。在矿产资源中,有色金属是中国的一大优势。中华人民共和国成立以前,中国有色金属工业十分落后,无论矿山或工厂,其设备规模都很小,只能生产金、银、锡、锑、铜、铅、锌、汞等,许多有色金属都还不能生产。自1949年以来,中国有色金属工业发展很快,已经形成了从常用有色金属到稀有金属,而且品种比较齐全,工艺比较完善的生产体系。

在我国改革开放的历史大潮中,有色金属工业正在崛起。据1993年统计:全国有色企业单位1193个,工业产值为754.70亿元,工业销售产值737.10亿元,工业增加值164.70亿元,十种有色金属产量343.15万吨。为了发展中国有色金属工业,对于64种金属逐一加以认识,无疑是非常有益的。

作者们以其渊博知识和丰富经验,通俗而系统地给广大读者讲述了门捷列夫化学元素周期表中64种有色金属的基本常识,即它们的发现、资源、性质与用途以及生产流程等。本书对加强精神文明建设、提高全民科学文化素质和从事有色金属工业生产的员工都有积极作用。

有色金属在经济建设、社会发展和人民生活中均占有重要地位,例如,每消耗100吨钢,就需要配套铜1.5吨;每制造100万发子弹需要铜14吨;一架飞机有70%是铝及铝合金构成;黄金既是电子等现代工业重要原料又是美化人们生活的装饰品,当今世界首饰用金量每年达1000吨以上,近几年我国金饰品耗金约250—300吨之间,世界黄金协会推测今后还有加快增长之趋势。

我国有色金属资源的重要特点之一是品种较齐全而丰度不均衡,例如钨矿储量有500多万吨,占全世界第一,而常用的铜、铝储量少且质量不佳:富少贫多,大的少,小的多,使得投资高,成本高,竞争力差。攻克这些课题是有色金属工作者任重道远的艰巨任务。

有色金属王国是一座五光十色的大花园,让我们共同认识她、观赏她、保护她、开发她。同行们、朋友们,为她献身而自豪吧!

彭觥

一九九六年终岁尾之际