Цветные металлы

Цветные металлы — это широкий класс металлических материалов, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности и жизни. Как следует из названия, эти металлы имеют характерную окраску, что отличает их от черных металлов. Некоторые из них обладают высокой прочностью и стойкостью к коррозии, другие — высокой термической и электрической проводность. Одни из самых популярных сплавов олово, латунь, бронза, медь, ванадий. В этой статье мы рассмотрим основные свойства цветных металлов и их виды, а также применение неметаллических металлов и экологически безопасную переработку. Разберем подробное отличие их от черных, а также особенности сортировки.

Классификация

Цветные металлы – это группа металлов, которые, в отличие от стали и чугуна, не содержат железа, но обладают рядом уникальных свойств. Эти металлы отличаются хорошей электропроводность, что делает их полезными в производстве электроники, солнечных батарей и других устройств, где требуется передача сигналов и электроэнергии. Они также известны своей коррозионной стойкостью, что делает их идеальным выбором для изделий, которые должны выдерживать воздействие воды и других химических веществ. Например, сплавы олова, латунь, бронза. Классификация металлов может различаться в зависимости от используемых критериев. Если говорить о физических свойствах, то цветные металлы можно разделить на две основные категории:

• Легкие металлы, такие как алюминий и его сплавы, магний, имеют низкую плотность и мягкую консистенцию, что делает их идеальным выбором для использования в авиационной, строительной и других отраслях промышленности. Они также являются ключевыми компонентами современных технологий, таких как 3D-печать и робототехника.
• Тяжелые металлы, такие как медь, свинец и цинк, имеют более высокую плотность и прочность, чем легкие металлы. Тяжелые металлы находят широкое применение в производстве литейных сплавов, конструкционных материалов, электроники и других промышленных изделий. Например, медь является важным компонентом проводов и кабелей, а цинк используется в качестве защитного покрытия для стали.

Классификация может варьироваться в зависимости от используемых критериев.

Одним из критериев классификации является электропроводность металлов. Металлы могут быть проводниками (например, медь, серебро, золото) или полупроводниками (например, титан, кобальт, цинк, марганец). Также металлы можно разделить на группы в зависимости от их химических свойств, о чем расскажем подробнее ниже.

Атомная структура металлов — это еще один критерий их классификации. Решетка — это упорядоченная структура, образованная атомами металла. Решетки могут принимать разную форму и размер, что зависит от расположения атомов в кристаллической решетке.

Металлы с простой кубической решеткой, такие как алюминий, медь, золото и свинец, имеют атомы, расположенные на вершинах куба и в его центре. Металлы с гранецентрированной кубической решеткой, такие как железо и кобальт, содержат атомы, расположенные на вершинах куба и в центре каждой грани. Металлы с телекаминоидной решеткой, такие как титан, цирконий и гафний, содержат атомы, расположенные в углах и на гранях правильного тетраэдра. Наконец, металлы с гексагональной решеткой, такие как магний и цинк, имеют атомы, расположенные в вершинах правильного шестиугольника.

Эти разнообразные типы и виды решеток оказывают влияние на многие свойства металлов, такие как их прочность, твердость, пластичность и проводимость. Например, металлы с простой кубической решеткой, такие как медь или олово свинец, обладают высокой проводимостью электрического тока, тогда как металлы с гексагональной решеткой, такие как магний, обладают большей твердостью и жесткостью. Классификация металлов по их атомной структуре помогает ученым понимать, какие свойства будут у разных металлов, и использовать эти знания для разработки новых материалов.

О каждой категории металлов по их химическим свойствам:

1. Щелочные металлы — это группа металлов, которые находятся в первой группе периодической таблицы, у них выделяют низкую плотность, низкую температуру плавления и высокую электропроводность. К этой группе относятся сплавы лития (Li), натрия (Na), калия (K), рубидия (Rb), цезия (Cs) и франция (Fr).
2. Щелочноземельные металлы представляют собой группу металлов, расположенных во второй группе периодической таблицы. К этой группе относятся следующие элементы металлы и сплавы: бериллия, магния, кальция, стронция, бария и радия.
3. Переходные металлы — это группа металлов, которые находятся между щелочноземельными и лантаноидами в периодической таблице. У них разнообразные химические и физические свойства и являются хорошими проводниками тепла и электричества. К этой группе относятся титан (Ti), железо (Fe), медь (Cu), никель (Ni), золото (Au), цинк (Zn) и другие.
4. Лантаноиды — это группа металлов, которые расположены в серии лантаноидов периодической таблицы и есть сходные физические и химические свойства, такие как высокая плотность и температура плавления. К этой группе относятся 15 элементов, включая лантан, церий, неодим, празеодим и другие.
5. Постпереходные металлы — это группа металлов, которые находятся между переходными и полуметаллами в периодической таблице. У них разнообразные химические свойства.
6. Актиниды — это серия из 15 химических элементов, начиная с актиния (89) и заканчивая лоуренцием (103), которые находятся в периодической таблице между лантаноидами и постпереходными металлами. Актиниды являются радиоактивными элементами, и все у них ненужные изотопы, которые могут быть опасны для здоровья людей и животных.

Подробнее особенности разберем ниже в статье.

Рекомендуем:

Получение цветных металлов

Цветные металлы получают разнообразными способами в зависимости от их свойств и использования. Некоторые методы получения включают:

1. Электролиз. Этот вариант нужен для получения меди, цинка, алюминия, никеля и других металлов. Он основан на принципе электролиза, когда электрический ток пропускается через расплавленный металл, который распадается на положительные и отрицательные ионы.
2. Обжиг. Необходим для получения свинца, цинка и меди. Металлические руды подвергаются обжигу, чтобы удалить из них примеси и получить чистый металл.
3. Коксование. Применим для получения никеля, кобальта и железа. Руды смешиваются с коксом и обрабатываются при высоких температурах в специальных печах.
4. Извлечение из руд и концентратов. Так добывают металлы по типу меди, никеля, кобальта, алюминия и других металлов. Руды обрабатываются разными способами, чтобы получить концентрат, который затем подвергается дальнейшей обработке.
5. Гидрометаллургия. Актуален для добычи цинка, меди, никеля, кобальта и других металлов. Он основан на использовании химических реакций для извлечения металла из руды.
6. Металлургия порошков. Этот метод нужен для получения металлов высокой чистоты, таких как титан, цирконий, молибден и другие. Он основан на измельчении металлических порошков и их последующей синтеризации при больших температурах.

Все эти методы имеют свои преимущества и недостатки, и выбор конкретного метода зависит от свойств металла, его цены и требований к качеству.

Применение

Цветные металлы имеют широкое применение в разных отраслях промышленности и производстве. Некоторые из сфер их применения включают:

• Авиационная и автомобильная промышленность, а также в машиностроении: алюминий и титан широко используются в производстве авиационных и автомобильных деталей из-за их легкости, прочности и коррозионной стойкости.
• Электроника: медь и алюминий важны для производства проводов, кабелей и электронных компонентов из-за их электропроводности и других физических свойств.
• Строительство: цветные металлы, такие как медь и алюминий, нужны в качестве кровельных материалов, трубопроводов и других конструкционных элементов из-за их легкости, прочности и коррозионной стойкости.
• Медицинская техника: титан, алюминий и другие цветные металлы используются для изготовления имплантатов и других медицинских устройств из-за их биологической совместимости и прочности.
• Упаковка: алюминий используется для изготовления консервных банок и других упаковочных материалов из-за его легкости, прочности и возможности переработки.
• Пищевая промышленность: алюминий и другие цветные металлы используются для производства посуды и других кухонных принадлежностей из-за их легкости и коррозионной стойкости.
• Химическая промышленность: многие цветные металлы используются в качестве катализаторов и других химических реагентов.
• Энергетика: медь и алюминий часто требуются для производства электропроводов и трансформаторов из-за их электропроводности и других свойств. Также титан и другие металлы используются в производстве компонентов для ветряных и солнечных электростанций.

У нас на сайте вы сможете найти множество изделий из сталей, нержавейки и другого для любой из ниш. 

Уникальные свойства и характеристики основной группы

Неметаллические цветные металлы и сплавы обладают различными свойствами и характеристиками:

• Ртуть (Hg): жидкий металл серебристого цвета, имеет низкую температуру замерзания и высокую плотность, используется в термометрах, барометрах и других приборах.
• Сера (S): желтый элемент, обладает высокой температурой плавления, используется в производстве серной кислоты, каучука, лекарств и других химических соединений.
• Фосфор (P): белый или желтый элемент, обладает хорошей химической активностью, используется в производстве удобрений, огнестрельных патронов, а также в других промышленных процессах.
• йод (I): фиолетовый элемент, актуален в медицине для профилактики заболеваний щитовидной железы и в других областях.
• Бром (Br): красный элемент, важен в производстве огнезащитных материалов, лекарств и других химических соединений.
• Хлор (Cl): зеленый элемент, нужен в производстве пластмасс, дезинфицирующих средств и других химических соединений.
• Фтор (F): желтый элемент, необходим в производстве фторированных соединений, таких как тефлон, и в качестве добавки в зубную пасту и воду для профилактики кариеса.
• Сурьма (Sb): серый металл, требуется в производстве аккумуляторов, красителей, лекарств и других химических соединений.
• Мышьяк (As): серый металл, нужен для полупроводников, свинца и других химических соединений.
• Теллур (Te): серый металл, применяется для разработки полупроводников, термометров и других промышленных процессах.
• Индий (In): серый металл популярен в мире электроники, солнечных батарей, керамики и других материалов.
• Галлий (Ga): серебристый металл, также нужен для полупроводников, лазеров, светодиодов.
• Кадмий: серебристо-белый металл, важен в производстве аккумуляторов, красителей, покрытий, фоточувствительных материалов и др.
• Титан: серебристо-серый металл, обладает большой прочностью, коррозионной стойкостью и легкостью, используется в авиации, медицине, химической промышленности и др.
• Магний: серебристо-белый металл, легкий и прочный, требуется в производстве автомобилей, самолетов, велосипедов, спортивных инструментов и др.
• Цирконий: серебристо-белый металл, очень коррозионно-стойкий, используется в атомной энергетике, химической промышленности, производстве биоматериалов и др.
• Молибден: серебристо-белый металл, очень твердый и прочный, используется в производстве сталей, сплавов, электродов и др.

Также сюда можно добавить олово, латунь, бронзу и другие металлы. Основные свойства цветных металлов и сплавов включают высокую теплопроводность, электропроводность, прочность и коррозионную стойкость. Каждый металл имеет свои уникальные свойства и применения, что делает их необходимыми в различных отраслях промышленности и науки.

В поверхностных условиях самые тугоплавкие и устойчивые (хорошая устойчивость от природы) к агрессивным средам металлы, такие как сталь, платина, хром, ванадий и титановые сплавы, их применяют в небольших количествах примесью к стальным изделиям. Они выступают легирующими веществами (легированными называют стали, которые вводят в малых порциях в основной материал для придания ему лучших свойств), а точное количество зависит от требований к изделию. Обычно это небольшие размеры разных веществ, которые входят в основную сталь. Например, из титановых частиц делают покрытие на поверхности для большей устойчивости к коррозии, что продлевает время использования изделия на несколько лет, а то и на года. Эти благородные и редкие (редкоземельные) металлы, встречающиеся в природе, известны своей высокой стойкостью и долговечностью.

Свойства и преимущества цветных металлов и сплавов

Многие металлы и сплавы отличаются своим составом, способом изготовления, цветом. Например, латунь — это сплав меди и цинка (меди большая часть), а популярная бронза — Медь + олово (или другой, например, бериллий). Они отличаются цветом, структурой и сферой применения, хотя изготовление похоже. Некоторые общие свойства цветных металлов и сплавов включают:

• Коррозионная стойкость: большинство цветных металлов и сплавов обладают высокой коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для использования в окружающих средах, где есть риск коррозии.
• Высокая термическая и электрическая проводимость: многие цветные металлы, такие как медь и алюминий, являются отличными проводниками тепла и электричества. Это делает их идеальными для использования в электронике и электротехнике.
• Легкость и прочность: некоторые цветные металлы, такие как алюминий и титан, обладают высокой прочностью и легкостью, что делает их идеальными для использования в авиации, космической промышленности и других приложениях, где важна прочность и легкость.
• Возможность легко формовать: многие цветные металлы и сплавы можно легко формовать в различные формы и размеры, что делает их идеальными для производства изделий, от кухонной утвари до промышленных компонентов.
• Эстетическая привлекательность: некоторые цветные металлы, такие как золото и серебро, являются ценными металлами, используемыми в ювелирных украшениях и других предметах роскоши.
• Возможность переработки и утилизации: многие цветные металлы и сплавы могут быть легко переработаны и утилизированы, что делает их более экологически чистыми и экономически эффективными по сравнению с другими материалами.

Однако свойства могут отличаться в зависимости от конкретного металла и сплава, и могут быть улучшены или изменены через процессы термической обработки и легирования. Подробнее разберем в статье ниже.

Вторичное сырье

Вторичное сырье в виде цветного металлолома является важным источником для получения новых металлических изделий. Цветной металлолом можно перерабатывать на специальных предприятиях по рециклингу металлолома, где он проходит через процесс очистки и сортировки.

Основными видами цветного металлолома являются латунный (из латуни), бронзовый (из бронзы), алюминиевый и медный лом. После цветного металлолома получают различные виды вторичных металлических материалов, такие как плиты, провода, трубы, листы, прутки и т.д. Алюминий после работ представлен в чушках.

Важной составляющей рециклинга металлолома является безопасность. При обработке цветного металлолома может выделяться пыль и газы, которые могут быть опасны для здоровья. Поэтому, предприятия по рециклингу металлолома должны соблюдать необходимые меры безопасности.

Кроме того, вторичное сырье в виде цветного металлолома должно быть маркировано в соответствии с требованиями стандартов. На маркировке должна указываться информация о металлоломе, такая как тип металла, его процентное содержание и т.д. Это позволяет облегчить процесс переработки металлолома и уменьшить вероятность получения некачественного продукта.

Классификация цветных металлов по ГОСТ

В соответствии с ГОСТ 5632-2014 "Цветные металлы и сплавы. Классификация" цветные металлы и сплавы классифицируются по следующим критериям:

1. По химическому составу в зависимости от категории того или иного вида металла — разбирали подробнее выше.
2. По механическим свойствам:

• Мягкие — обладают высокой пластичностью и могут легко деформироваться при нагрузке. Они находят широкое применение в производстве проводов, кабелей и многих других изделий.
• Твердые — обладают высокой прочностью и жесткостью. Они используются для создания различных деталей, механизмов и инструментов.
• Особотвердые — имеют высокую температуру плавления (цифры от 900°) и твердость, что делает их особенно прочными и износостойкими. Они широко используются в производстве инструментов, катализаторов и других высокотехнологичных изделий.

По методам получения:

• Электролитическое получение. Этот метод основан на использовании электрического тока для разложения электролитического раствора металла. В процессе электролиза ионы металла получают электроны и осаждается металлическое покрытие на электроде. Этот метод может использоваться для получения металлов, таких как медь, никель, цинк и алюминий, и позволяет получить высококачественный металл с чистотой до 99,9%.
• Получение плавкой. Этот метод используется для получения металлов с большой температурой плавления, таких как титан, никель, молибден и вольфрам. Процесс состоит в нагревании руды до очень высокой температуры, пока она не станет жидкой, а затем извлечении металла путем плавления. Этот метод может использоваться для получения металла с высокой чистотой и специальной структурой.
• Получение порошковым способом. Этот метод основан на процессе механического измельчения металла до мельчайшего порошка, который затем сжимается в форму нужного изделия при высоком давлении и температуре. Этот метод позволяет получать металлы с уникальными свойствами, такие как пористость и высокая поверхностная активность.
• Получение спекаемым способом. Этот метод используется для получения сложных форм и конструкций металлов. Он основан на смешивании порошков металла и других веществ, таких как связующие и порообразователи, и затем спекании смеси при высокой температуре и давлении. Этот метод позволяет получить металлы с высокой точностью формы и размера, что делает его очень популярным в производстве сложных инженерных изделий.

По назначению сплавы бывают:

• вид для пайки;
• вид для литья;
• сплав для горячей и холодной штамповки;
• виды для термической обработки;
• виды для антифрикционных материалов;
• сплавы для катализаторов и электродов;
• вид для специальных технологических целей.

Классификация цветных металлов по ГОСТ позволяет определить группу металлов и сплавов по конкретным свойствам, что упрощает их выбор и применение в различных отраслях промышленности. Также можно отметить тип полиметаллов. В основном состоянии зачастую полиметаллы, включающие палладий, иридий, уран, углерод и кремний, представлены в небольшом числе. Приемы обогащения полиметаллов могут варьироваться в зависимости от конкретного состава и целей обработки, и могут включать различные методы и добавки, включая азот (как правило, для иридия) и углерод. При обработке полиметаллов, включающих различные металлы, стоит учитывать разные приемы и методы, применяемые в процессе обогащения. 

Популярные изделия в пунктах приема лома

Популярные изделия в пунктах приема лома из цветмета:

• Провода и кабели — изготавливаются из меди и алюминия, которые имеют высокую стоимость на рынке.
• Алюминиевые банки и бутылки — их превращение во вторичное сырье считается выгодной и экологически эффективной.
• Латунные и медные трубы — такие трубы имеют высокую стоимость на вторичном рынке из-за своих прочных свойств и химической стойкости.
• Аккумуляторы — содержат свинец и кислоту, их переделка имеет высокую ценность.
• Лом цинка и никеля — такие металлы используются в производстве различных изделий, включая металлоконструкции, автомобили, бытовую технику и многое другое.

Кроме того, также могут встречаться и другие изделия, содержащие цветные металлы, такие как радиаторы, теплообменники, кондиционеры, медные трубы, трансформаторы, электросварные изделия, магниты и т.д.

Отличие черных металлов от цветных

Черные металлы, такие как железо, сталь и чугун (чугунные изделия), отличаются от цветных металлов по своим химическим и физическим свойствам. Они обладают высокой прочностью и твердостью, что делает их полезными в производстве строительных материалов, автомобилей, машин и других тяжелых промышленных изделий. Кроме того, они могут быть более дешевы в производстве, чем цветные металлы.

С другой стороны, цветные металлы, такие как медь, алюминий, цинк, никель и титан, имеют ряд преимуществ. Они обладают лучшими антикоррозионными свойствами, что делает их полезными для использования в изделиях, которые должны быть устойчивы к воздействию влаги и других химических веществ. Кроме того, цветные металлы легче и имеют более высокую теплопроводность, что делает их полезными во многих областях, включая производство электроники, автомобилей и легких промышленных изделий.

Но процесс рециклинга цветных металлов более сложный, чем у черных металлов, и требует большего внимания к экологическим проблемам. Также цветные металлы могут быть дороже в производстве, чем черные металлы, и поэтому выбор материала может зависеть от конкретных требований и бюджета проекта.

Мы предлагаем большой ассортимент изделий из разных видов металлов. Подробнее смотрите в каталоге на сайте.

Часто задаваемые вопросы

Где брать металлолом для сдачи в пункты приема?

Металлолом можно получить из различных источников, включая демонтажные работы (электро- или другим инструментом), отходы производства, автомобильные запчасти, бытовую технику, конструкционные материалы и т.д. Также можно приобрести металлолом у других компаний или физических лиц. Важно убедиться в том, что металлолом соответствует требованиям пункта приема по качеству и составу, чтобы получить максимальную выгоду при сдаче. Карта пунктов сдачи есть в интернете. Главная особенность — не забирайте ничего в частных участков.

Что считать цветным металлом?

Вещи, которые могут считаться цветным металлом, включают в себя:

• Старые трубы и кабели
• Проводка и электрические контакты
• Старые автомобили и их детали, такие как колеса, двигатели и радиаторы
• Домашняя электроника, такая как телевизоры, компьютеры и телефоны
• Изделия из латуни и меди, такие как трубы, фитинги, арматура и латунные детали
• Крышки от кастрюль и сковородок, старые краны, крепежи, шурупы, гайки и болты.

Заключение

В статье мы разобрали способы изготовления и улучшения, типы (например, тяжелые и легкие), характеристики, а также необычные варианты работы с цветметом, их необычный внешний вид (магний и олово). В заключение можно отметить, что цветные металлы и их сплавы имеют широкое применение в различных отраслях промышленности и строительства благодаря своим уникальным свойствам. При этом, перерабатывание лома цветных сплавов важная задача, так как он позволяет повторно использовать ресурсы и снизить негативное воздействие на окружающую среду.

В пунктах приема лома наиболее востребованы отходы меди, алюминия, свинца, цинка, латуни, никеля и титана, так как они могут быть переработаны и использованы для производства новых материалов и изделий. Отличительной особенностью цветных металлов считается их высокая стоимость, поэтому переработка лома цветных сплавов становится выгодной и экономически целесообразной.

Кроме того, процесс переработки цветных металлов является сложным и требует использования специального оборудования, которое может быть дорогостоящим. Однако, благодаря повышению интереса к экологическим проблемам и сокращению запасов природных ресурсов, переработка лома цветных металлов становится все более актуальной и важной задачей для промышленности и общества в целом. Смотрите ассортимент изделий на нашем сайте.