【百科】黑色金属知识（一）

金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的电阻温度系数的物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。...



金属是具有光泽、有良好的导电性、导热性与机械性能，并具有正的电阻温度系数的物质。金属，是个大家庭，现在世界上有86种金属。通常人们根据金属的颜色和性质等特征，将金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属主要指铁其合金，如钢、生铁、铁合金、铸铁等。黑色金属以外的金属称为有色金属。

黑色金属和有色金属这名字，常常使人误会，以为黑色金属一定是黑的，其实不然。黑色金属只有五种：铁、锰、铬、钒、钛。而它们五个都不是黑色的！纯铁是银白色的；铬是银白色的；锰是灰白色的。因为铁的表面常常生锈，盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的氧化铁的混合物，看去就是黑色的。所以人们称之为“黑色金属”。常说的“黑色冶金工业”，主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢，这样，人们把锰与铬也算成是“黑色金属”了。

铁

铁是最常用的金属，密度7.87，熔点为1536℃，沸点3070℃，有很强的铁磁性和良好的可塑性和导热性。铁比较活泼，在金属活动顺序表里排在氢的前面。铁在干燥空气中很难跟氧气反应，但在潮湿空气中很容易腐蚀，若在酸性气体或卤素蒸气氛围中腐蚀更快。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。

铁是地球上分布最广的金属之一，在自然界中，游离态的铁只能从陨石中找到，分布在地壳中的铁都以化合物的状态存在。铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿）等，但用量很少。钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工业大生产以来，钢铁一直是最重要的结构材料，在国民经济中占有极重要的地位，是现代化工业最重要和应用最多的金属材料。所以，人们常把钢产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、国防和科学技术发展水平的重要标志。

我国铁矿资源具有分布广泛，矿床类型齐全，贫矿多富矿少，矿石类型复杂，伴(共)生组分多等特点。目前已查明铁矿产地分布遍及全国29个省、市、自治区660多个县(旗)，全国铁矿石保有储量中贫铁矿石储量较多，占全国储量的97.5%；而含铁平均品位在55%左右能直接入炉的富铁矿储量很少，占全国储量的2.5%，而形成一定开采规模，能单独开采的富铁矿就更少了。

我国铁矿石自然类型复杂，有磁铁矿石、钒钛磁铁矿石、赤铁矿石、菱铁矿石、褐铁矿石、镜铁矿石及混合矿石(2种或2种以上类型矿石混杂一起)。在铁矿石保有储量中，以磁铁矿石为最多(占55.5%)，是目前开采的主要矿石类型；钒钛磁铁矿石(占14.4%)成分复杂，但选冶技术已基本解决，也是目前开采的主要矿石类型；赤铁矿石(占18%)、菱铁矿石(占3.4%)、褐铁矿石(占2.3%)、镜铁矿石(占1.1%)、混合矿石(占5.3%)等5种类型矿石，因选别性能差，其贫矿多数尚未利用。

我国具有伴(共)生有益组分的铁矿石储量约占全国储量的1/3，涉及一批大、中型铁矿区，如攀枝花、红格、白马、太和、大庙、大冶、大顶、黄岗、翠宏山、金岭、大宝山、桦树沟、马鞍山、庐江、龙岩和海南石碌等铁矿区。伴(共)生有益组分有钒、钛、铜、铅、锌、锡、钨、钼、钴、镍、锑、金、银、镉、镓、铀、钍、硼、锗、硫、铬、稀土、铌、氟、石膏、石灰石等30余种。白云鄂博铁、稀土、铌综合矿床是我国稀土、铌蕴藏量最大的矿床，TR2O3、Nb2O5储量分别占全国总储量的94.3%和72%。经过多年的试验研究，稀土元素的综合回收问题已基本解决。我国铁矿资源的综合利用具有很大的潜力和广阔前景，随着科学技术的进步和选、冶技术水平的提高，对伴（共）生有益组分的综合利用将显示出极大的经济效益。

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