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)合金和耐高溫合金,在電氣工業(yè)、化學工業(yè)、陶瓷工業(yè)、原子能工業(yè)及火箭技術(shù)等方面。
稀有金屬的名稱具有一定的相對性,隨著人們對稀有金屬的廣泛研究,新產(chǎn)源及新提煉方法的發(fā)現(xiàn)以及它們應用范圍的擴大,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。
鈷的應用現(xiàn)狀
目前,鈷的消費與應用的傳統(tǒng)領(lǐng)域主要有電池材料、超級耐熱合金、工具鋼、硬質(zhì)合金、磁性材料;以化合物形式消費的鈷主要用作催化劑、干燥劑、試劑、顏料與染料等。鈷-60是一種廣為使用的放射性材料,在生物化學中廣泛用于活化分析;在電鍍、腐蝕和催化中用于示蹤研究;在醫(yī)療中被用于放射檢查與。
磁性材料
鈷是磁化一次就能保持磁性的少數(shù)金屬之一。在熱作用下,失去磁性的溫度叫居里點。鐵的居里點為769℃,鎳為358℃,而鈷可達1150℃。含有60%鈷的磁性鋼比一般磁性鋼的矯頑磁力提高2.5倍。振動環(huán)境下,一般磁性鋼失去差不多1/3的磁性。而鈷鋼僅失去2%-3.5%的磁性。由于鈷優(yōu)越的磁特性,被大量應用于高性能磁性材料的制造。
磁性材料是重要的功能材料,在電子工業(yè)和高科技領(lǐng)域起著非常重要的作用。鈷在磁性材料領(lǐng)域應用分布如下:70%用于Alnico永磁合金,20%用于Smco合金,10%用于其他稀土永磁材料。近幾年來,不僅磁性材料的產(chǎn)量增加了很多,而且磁體市場的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大的變化。從世界范圍來看,鋁鎳鈷磁體的產(chǎn)量呈下降趨勢,但近幾年來我國進行的大規(guī)模電網(wǎng)改造使鋁鎳鈷磁體的產(chǎn)量維持在2000噸左右,而衫鈷合金的產(chǎn)量有逐年上升的勢頭。
鈷在醫(yī)療領(lǐng)域中也有廣泛應用,鈷的放射性同位素,可皮膚病和惡性腫瘤,在青霉素中加入適量的鈷,可以提高其療效,對造血具有特殊功效的維生素B12(別名鈷胺素)中,鈷含量高達4.5%,此外,在人工關(guān)節(jié)材料和牙料填充劑中,也用到鈷。
鉬和鐵組成的鐵合金,一般含鉬50~60%,用作煉鋼的合金添加劑。鉬鐵是鉬與鐵的合金。它的主要用途是在煉鋼中作為鉬元素的加入劑。鋼中加入鉬可使鋼具有均勻的細晶組織,并提高鋼的淬透性,有利于消除回火脆性。在高速鋼中,鉬可代替一部分鎢。鉬同其他合金元素配合在一起廣泛地應用于生產(chǎn)不銹鋼、耐熱鋼、耐酸鋼和工具鋼,以及具有特殊物理性能的合金。鉬加于鑄鐵里可增大其強度和耐磨性。
鉬鐵是生產(chǎn)過程中的非晶態(tài)金屬添加劑,它具有傳遞到新合金的幾個優(yōu)良特性。鉬鐵合金的主要好處之一是它的硬化性能,使鋼的焊接性極強,鉬鐵是全國5高熔點金屬之一。此外,增加對鉬鐵的合金可以提高耐腐蝕性。鉬鐵的特性使得它在其他金屬上多了一層保護膜,適用于各種產(chǎn)品。
全球鉬鐵大部分由中國,美國,俄羅斯和智利供應。該鉬鐵生產(chǎn)過程中基本的定義是,首先開采鉬,然后進入鉬(六)氧化物MoO3轉(zhuǎn)化,變成了混合氧化物與鐵,鋁氧化物,然后在鋁熱反應中減少。電子束熔煉然后凈化鉬鐵,或產(chǎn)品可以打包原樣。通常情況下,用精細的粉末生產(chǎn)鉬鐵合金,鉬鐵通常用袋或航運鋼桶裝運。
鉬鐵的冶煉方法有哪些?
鉬鐵是鉬和鐵組成的鐵合金,用作煉鋼的合金添加劑,鋼中加入鉬可使鋼具有均勻的細晶組織,并提高鋼的淬透性,有利于消除回火脆性,下面是鉬鐵的冶煉方法,我們一起來看看有哪些方法。
冶煉鉬鐵的原料主要為輝鉬礦(MoS2),冶煉前通常把鉬精礦用多膛爐進行氧化焙燒,獲得含硫小于0.07%的焙燒鉬礦。
鉬鐵冶煉一般采用爐外法。爐子是一個放置在砂基上的圓筒,內(nèi)砌粘土磚襯,用含硅75%的硅鐵和少量鋁粒作還原劑。爐料一次加入爐筒后,用上部點火法冶煉。在料面上用引發(fā)劑(硝石、鋁屑或鎂屑),點火后即激烈反應,然后、放渣、拆除爐筒。鉬鐵錠先在砂窩中冷卻,再送冷卻間沖水冷卻,后進行破碎,精整。金屬回收率為92~99%。
在煉鋼工業(yè)中近年廣泛采用氧化鉬壓塊代替鉬鐵。鉬鐵通常采用金屬熱法熔煉。鉬鐵是法定檢驗商品。主要產(chǎn)地有吉林、河北、江蘇、河南、遼寧等,主要輸往美國、荷蘭、德國等