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。
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)合金和耐高溫合金,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(yīng)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。
銦:我國儲量居世界。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(百萬之)計算的,非常的少,不能再生。
鎢:我國世界儲量。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,并被廣泛用于國防工業(yè)、航空航天、信息產(chǎn)業(yè),被稱為“工業(yè)的牙齒”。鎢能耐高溫,所以鎢合金被大量用在機械、武器工業(yè)中。比如槍、炮的發(fā)射管中都會用到鎢的合金。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。鎢合金的機械性能與貧鈾相差無幾,而且貧鈾的缺點反而是它的優(yōu)點。鎢沒有放射性,化學(xué)性能也非常穩(wěn)定,甚至在1000℃以上的高溫下也不會氧化,而且硬度也不會明顯下降。這點對防破甲彈的高溫金屬射流十分有利。鎢的硬度,主要用于鋼鐵金屬的合金,加入鎢后鋼的硬度會有極大的提高,在金屬加工領(lǐng)域的刀具材料高速鋼就是含鎢的合金。如果一個國家沒有鎢的話,在目前技術(shù)條件下的金屬加工能力就會出現(xiàn)極大的缺失,直接導(dǎo)致機械行業(yè)的癱瘓,所以稱之為戰(zhàn)略金屬。此外在照明領(lǐng)域也必須使用鎢做為燈絲。
含鈷料回收:鈷的用途及應(yīng)用領(lǐng)域
鈷不僅是制造合金鋼的重要金屬,而且是各種高級顏料的重要原料。據(jù)17世紀保存下來的文件記載,沙俄為了購買昂貴的鈷顏料曾花費了巨額資金,這種鈷顏料叫“戈盧貝茨”,是“藍色”的意思??死锬妨謱m的大廳和安眠大教堂等許多宏偉大廈的墻壁上涂的藍色顏料,就是這種“戈盧貝茨”。
鈷的一些化合物,在不同狀態(tài)和溫度時,具有變化莫測的顏色。據(jù)記載,16世紀的化學(xué)家兼醫(yī)生帕拉塞爾薩斯常愛表演他的拿手戲法,每次都博得看客的熱烈掌聲。他先把一幅上面畫有覆蓋著積雪的樹木和小山的冬季風(fēng)景的油畫拿給觀眾看,待他們欣賞夠了之后,他就在眾目睽睽之下把油畫中的冬天“變”成了夏天:樹上的積雪一下不見了,變成了成簇的綠葉;白色積雪的山丘則變成了長滿綠草的山坡。觀眾無不贊嘆,可就是不知其中的奧秘。其實,這是帕拉塞爾薩斯利用氯化鈷這種鈷的化合物變的一個魔術(shù)。原來,在室溫下,氯化鈷可以制成一種白色的溶液(溶液中含有一定數(shù)量的鎳和鐵),帕拉塞爾薩斯就用這種溶液作畫,在畫干了后,只要稍微加熱,氯化鈷就會變成非常漂亮的綠色。帕拉塞爾薩斯表演時,先把氯化鈷溶液涂在他的魔畫上,然后趁觀眾欣賞畫面而沒有注意他的瞬間,麻利地將一支蠟燭悄悄地放在油畫背后加熱它,于是,氯化鈷受熱后就變成綠色,使人目瞪口呆的季節(jié)變化也就發(fā)生了。