Виды и классификация цветных металлов

Содержание[Показать]

1. Классификация цветных металлов по ГОСТ
2. Типы
3. Безопасность
4. Качество
5. Виды цветных металлов
6. Легкие цветные металлы
7. Тяжелые цветные металлы
8. Малые цветные металлы
9. Легирующие
10. Благородные цветные металлы
11. Редкие цветные металлы
12. Виды и маркировках лома цветных металлов
13. Популярные виды металлов для сдачи
14. Заключение

Цветные металлы широко используются во многих отраслях, особенно в сферах, где важна стойкость материалов к воздействию агрессивных сред. Это большая группа металлов и металлических сплавов, главным отличием которых является отсутствие в составе железа. Рассмотрим основные категории цветных металлов и особенности их классификации по ГОСТ.

Классификация цветных металлов по ГОСТ

К числу цветных относятся металлы, не содержащие железа, а также некоторые виды сплавов, в которых допускается содержание железа в соответствии с техническими условиями их производства. Все категории цветмета подробно описаны и утверждены в ГОСТ 1639-2009 («Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие технические условия»). Данный документ регламентирует основные требования к отходам цветных металлов, используемым для дальнейшей механической и металлургической переработки. Согласно ГОСТ, лом цветмета представляет собой металлолом, вторичное сырье или скрап.

Лом цветных металлов классифицируется по следующим базовым признакам:

• Физические свойства;
• Химический состав;
• Качественные показатели.

Чистые металлы редко встречаются в отходах. В ходе оценки преобладающего сплава во вторсырье берут за основу элемент с самой высокой массовой долей. Для определения точного соотношения компонентов сплава используется специальное лабораторное оборудование.

Типы

Лом цветных металлов различается по следующим параметрам:

1. Происхождение (характер образования):
• Некондиционные (бракованные) изделия;
• Отходы металлообработки в промышленности;
• Лом готовых эксплуатируемых конструкций, оборудования, продукции и т.п.
2. Физическое состояние:
• А – лом, кусковые отходы;
• Б – стружка, путаная проволока, мелкие куски;
• В – порошкообразные отходы (преимущественно титана, вольфрама, молибдена, кобальта);
• Г – прочие виды отходов.
3. Химический состав – процентное содержание основного металла и других элементов. Наиболее ценными считаются нелегированные металлы с минимальным содержанием примесей.
4. Количество засора.

Безопасность

Поскольку некоторые виды цветмета представляют опасность для экологии и здоровья людей, пункты приема лома цветных металлов должны иметь соответствующую лицензию.

Транспортируемый цветной металлолом должен иметь сопроводительные документы с указанием информации о прохождении радиационного контроля. Сырье также должно пройти проверку на взрывобезопасность и засоренность вредными химическими соединениями. При выявлении предельных значений радиоактивных веществ отходы отправляются на дезактивацию. Процедура проводится специализированными лицензированными организациями по предварительно заключенному договору. После получения документа о дезактивации сырье может быть отправлено на вторичную переработку.

При выполнении любых операций, связанных с цветным металлоломом, должна соблюдаться химическая безопасность с учетом характера воздействия выделяемых вредных веществ. Предельная концентрация вредных соединений регламентируется ГОСТом 12.1.005 и ГОСТом 12.1.007. При работе с токсичным ломом необходимо надевать респиратор «Лепесток», с ртутьсодержащим и пылящим сырьем – защитные очки и фильтрующий противогазовый респиратор РПГ-67. При взаимодействии с магнием, никелем, вольфрамом, кобальтом необходимо пользоваться рукавицами.

Классы опасности лома цветмета (согласно ГОСТу 12.1.007 и ГОСТу 1639-2009):

1. Чрезвычайно опасные вещества – ртуть металлическая, никель (в т.ч. оксиды, сульфиды, смеси соединений), кадмий (в т.ч. неорганические соединения), свинец (в т.ч. неорганические соединения).
2. Высокоопасные вещества – медь, кобальт.
3. Умеренно опасные металлы, сплавы – молибден металлический, магния хлорат, алюминий и его сплавы, селен аморфный.
4. Малоопасные металлы, сплавы – вольфрам (в т.ч. силицид, карбид вольфрама, сплавы с добавлением алмаза).

Большинство видов цветного металлолома имеют низкий уровень опасности и не наносят ущерба экологии и здоровью людей.

Качество

Качество металлолома определяется путем проведения представительной пробы. При определении сорта цветмета учитываются следующие показатели:

• Габариты скрапа;
• Происхождение вторсырья;
• Физические характеристики;
• Однородность;
• Химический состав;
• Концентрация засоренности;
• Объем сдаваемой партии.

Виды цветмета

Данная категория вторсырья отличается многообразием характеристик и классифицируется по нескольким видам. Рассмотрим подробнее виды цветных металлов, используемых в металлургии и других сферах промышленности.

Легкие цветные металлы

Имеют низкую плотность, малый удельный вес и мягкую консистенцию. В эту группу входят титан и алюминий, широко применяемые в авиастроении, электротехнике, строительстве и других отраслях промышленности. Категория также включает натрий, магний, бериллий, литий, калий, стронций, рубидий и другие элементы, многие из которых используются в качестве легирующих добавок в металлических сплавах. В настоящее время легкие цветные металлы являются важными компонентами робототехники, 3D-печати и других современных технологий.

Тяжелые цветные металлы

Плотные, прочные элементы, используемые преимущественно в виде сплавов с железом и другими цветными металлами. К их числу относятся олово, медь, свинец, никель, цинк и др., применяемые при производстве литейных сплавов, электроники, конструкционных материалов, промышленных изделий.

Тяжелые цветные металлы производятся из окисленных и сульфидных полиметаллических руд с применением различных технологических методов. При их обработке используются технологии гидро- и пирометаллургии, в результате чего образуются черновые металлы, которые затем рафинируются и применяются в промышленности.

Малые цветные металлы

Встречаются реже, чем легкие и тяжелые металлы. К ним относятся висмут, кобальт, кадмий, мышьяк, сурьма, ртуть, которые извлекают при добыче тяжелых металлов.

Легирующие

В данную категорию входят следующие металлы:

• Кобальт – в виде сплавов используется при производстве медицинских инструментов;
• Вольфрам – плотный, тугоплавкий металл, применяемый при производстве деталей для самолетов, ювелирных изделий, режущих инструментов, боеприпасов;
• Молибден – не встречается в природе в чистом виде, легко поддается обработке, используется преимущественно в ракетной и авиационной отраслях;
• Ванадий – высокопластичный металл, значительно повышающий механические и антикоррозийные свойства стали.

Благородные цветные металлы

Это металлы, устойчивые к окислительным процессам. В данную группу входят золото, серебро, платина, родий, палладий, рутений, осмий, иридий, используемые в высокотехнологичных производственных областях и ювелирном деле.

Редкие цветные металлы

Металлы, которые редко встречаются в земной коре и добываются вместе с другими цветными металлами. Делятся на следующие категории:

1. Редкоземельные - иттрий, скандий, лантаноиды. Применяются для улучшения прочностных, антикоррозийных, жаростойких свойств других металлов.
2. Тугоплавкие (металлы, в том числе легированные, и сплавы) – ванадий, тантал, осмий, рений, ниобий, молибден, вольфрам, цирконий, хром, родий, гафний, рутений, иридий и др. Характеризуются высокой температурой плавления, поэтому производятся преимущественно методом порошковой металлургии с последующим прессованием и спеканием. Применяются в качестве легирующих добавок к сталям, а также тугоплавких твердых карбидов в составе твердых сплавов. В чистом виде используются в электровакуумной технике и электротехнике.
3. Рассеянные - селен серый, теллур, кадмий, индий, галлий, таллий, рубидий, рений, ванадий, гафний. Отличительный признак этой группы – редкая распространенность или отсутствие собственных минералов. Данные металлы встречаются преимущественно в форме изоморфных примесей в незначительных концентрациях в кристаллах других минералов. По этой причине их добывают только из отходов производств основных металлов.
4. Радиоактивные – уран, радий, прометий, технеций, полоний, актиний, торий, плутоний, нептуний, берклий, кюрий, америций, атений и др. Свойства этих металлов определяют специфику технологии их обработки и использования. Радиоактивные металлические элементы применяются при выработке атомной энергии.

Виды и маркировка лома цветных металлов

Некоторые виды цветного металлолома могут подвергаться переработке с целью их вторичного использования.

Ниже представлен перечень видов цветных металлов и количество разновидностей их лома:

Обязательным требованием при транспортировке цветного металлолома является маркировка вторсырья, содержащая следующую информацию:

• Наименование отходов;
• Обозначение согласно госту 1639-2009;
• Вид вторичного сырья (к примеру, медь 1 – медная проволока без покрытия);
• Марка сплава (к примеру, м00).

Для определения марки металла или сплава можно воспользоваться специальным документом (марочником), содержащим информацию обо всех маркировках сырья. При маркировке используется буквенно-цифровая система, где буквы означают принадлежность материала к определенной группе, а цифры имеют разное значение в разных группах материалов. Так, в одном случае цифры указывают на количество легирующих добавок, в другом – на степень чистоты металла, в третьем – означают номер сплава, которому должны соответствовать определенные свойства или состав согласно ГОСТу.

Сведения о маркировке должны быть прикреплены к грузу при его перевозке и хранении.

Популярные виды металлов для сдачи

Самыми востребованными в промышленности являются алюминий, титан, латунь , бронза и медь. Данные металлы и сплавы используются в машиностроении, авиастроении и других областях производства. Из них изготавливают детали, механизмы, строительные материалы, трубы, провода, предметы интерьера и многое другое. Также востребованы сплавы на основе никеля, свинца, вольфрама, олова, цинка.

Во вторичном обороте более всего ценится ограниченный спектр цветмета, наиболее доступный для сбора и сдачи в специализированные пункты приема. В чистом виде чаще всего встречаются алюминий, медь и их сплавы:

1. Алюминий. Самый чистый – пищевой. Остальные виды имеют легирующие добавки или представлены специальными сплавами для конкретных областей применения.
2. Медь – жженка, электротехническая «блеск», кровельная. Самая ценная – электротехническая (при условии отсутствия повреждений).

Олово и свинец содержатся в припоях ПОС или баббите, поэтому также часто принимаются на вторичную переработку.

Действующая классификация цветного лома отвечает всем требованиям промышленной индустрии, что облегчает сдачу вторсырья в пунктах приема и производство новых сплавов. Каждая процедура сдачи и приемки лома должна подтверждаться актом с указанием состава, качества, объема и стоимости металлолома за 1 кг и всю партию.

Заключение

Металлы и сплавы из категории цветных обладают уникальными свойствами, поэтому активно используются во многих отраслях строительства и промышленности. В связи с этим имеет огромное значение вторичная переработка цветного металлолома, позволяющая повторно использовать ценные ресурсы и одновременно снижать негативное воздействие отходов на окружающую среду. Рост интереса к поддержанию экологического баланса и решению проблем сокращения запасов природных ресурсов делает вторичную переработку лома все более актуальной для промышленности и общества в целом.