鐵(iron)是一種金屬元素,原子序數(shù)26,鐵單質(zhì)化學(xué)式:Fe。純鐵是白色或者銀白色的,有金屬光澤。熔點(diǎn)1538℃、沸點(diǎn)2750℃,能溶于強(qiáng)酸和中強(qiáng)酸,不溶于水。鐵有0價(jià)、+2價(jià)、+3價(jià)和+6價(jià),其中+2價(jià)和+3價(jià)較常見,+6價(jià)少見。
鐵在生活中分布較廣,占地殼含量的4.75%,僅次于氧、硅、鋁,位居地殼含量第四。純鐵是柔韌而延展性較好的銀白色金屬,用于制發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的鐵芯,鐵及其化合物還用于制磁鐵、、墨水、顏料、磨料等,是工業(yè)上所說的“黑色金屬”之一(另外兩種是鉻和錳)(其實(shí)純凈的生鐵是銀白色的,鐵元素被稱之為“黑色金屬”是因?yàn)殍F表面常常覆蓋著一層主要成分為黑色四氧化三鐵的保護(hù)膜) 。另外人體中也含有鐵元素,+2價(jià)的亞鐵離子是血紅蛋白的重要組成成分,用于氧氣的運(yùn)輸。
主要使用的鐵礦石有:Fe2O3(赤鐵礦)、Fe3O4(磁鐵礦)、FeCO3(菱鐵礦)、FeS2(黃鐵礦)……
有色金屬[Metallurgy]non-ferrous metal,狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統(tǒng)稱。廣義的有色金屬還包括有色合金。
有色合金是以一種有色金屬為基體(通常大于50%),加入一種或幾種其他元素而構(gòu)成的合金。有色金屬通常指除去鐵(有時(shí)也除去錳和鉻)和鐵基合金以外的所有金屬。有色金屬可分為重金屬(如銅、鉛、鋅)、輕金屬(如鋁、鎂)、貴金屬(如金、銀、鉑)及稀有金屬(如鎢、鉬、鍺、鋰、鑭、鈾)。
稀有金屬是在地殼中含量較少,分布稀散或難以從原料中提取的金屬。如鋰、鈹、鈦、釩、鍺、鈮、鉬、銫、鑭、鎢、鐳等。按其物理、化學(xué)性質(zhì)及生產(chǎn)方法上的不同可分為:(1)稀有輕金屬,如鈹、鋰、銣、銫等;(2)稀有貴金屬,如鉑、銥、鋨等;(3)稀有分散金屬,如鎵、鍺等;(4)稀土金屬,如、鈧釔、鑭、鈰、釹等,(5)難熔稀有金屬,如鈦、鋯、鉭等; (6)放射性稀有金屬,如釙、鐳、錒、鈾、钚等。
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。