稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用较晚。但在现代工业中有广泛的用途,如用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。
稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其它金属的界限将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。
钴的应用现状
目前,钴的消费与应用的传统领域主要有电池材料、超级耐热合金、工具钢、硬质合金、磁性材料;以化合物形式消费的钴主要用作催化剂、干燥剂、试剂、颜料与染料等。钴-60是一种广为使用的放射性材料,在生物化学中广泛用于活化分析;在电镀、腐蚀和催化中用于示踪研究;在医疗中被用于放射检查与治疗。
磁性材料
钴是磁化一次就能保持磁性的少数金属之一。在热作用下,失去磁性的温度叫居里点。铁的居里点为769℃,镍为358℃,而钴可达1150℃。含有60%钴的磁性钢比一般磁性钢的矫顽磁力提高2.5倍。振动环境下,一般磁性钢失去差不多1/3的磁性。而钴钢仅失去2%-3.5%的磁性。由于钴优越的磁特性,被大量应用于高性能磁性材料的制造。
磁性材料是重要的功能材料,在电子工业和高科技领域起着非常重要的作用。钴在磁性材料领域应用分布如下: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。近几年来,不仅磁性材料的产量增加了很多,而且磁体市场的结构也发生了很大的变化。从世界范围来看,铝镍钴磁体的产量呈下降趋势,但近几年来我国进行的大规模电网改造使铝镍钴磁体的产量维持在2000吨左右,而衫钴合金的产量有逐年上升的势头。
钴在医疗领域中也有广泛应用,钴的放射性同位素,可治疗皮肤病和恶性肿瘤,在青霉素中加入适量的钴,可以提高其疗效,对造血具有特殊功效的维生素B12(别名钴胺素)中,钴含量高达4.5%,此外,在人工关节材料和牙料填充剂中,也用到钴。
钼和铁组成的铁合金,一般含钼50~60%,用作炼钢的合金添加剂。钼铁是钼与铁的合金。它的主要用途是在炼钢中作为钼元素的加入剂。钢中加入钼可使钢具有均匀的细晶组织,并提高钢的淬透性,有利于消除回火脆性。在高速钢中,钼可代替一部分钨。钼同其他合金元素配合在一起广泛地应用于生产不锈钢、耐热钢、耐酸钢和工具钢,以及具有特殊物理性能的合金。钼加于铸铁里可增大其强度和耐磨性。
钼铁是生产过程中的非晶态金属添加剂,它具有传递到新合金的几个优良特性。钼铁合金的主要好处之一是它的硬化性能,使钢的焊接性极强,钼铁是全国5高熔点金属之一。此外,增加对钼铁的合金可以提高耐腐蚀性。钼铁的特性使得它在其他金属上多了一层保护膜,适用于各种产品。
全球钼铁大部分由中国,美国,俄罗斯和智利供应。该钼铁生产过程中最基本的定义是,首先开采钼,然后进入钼(六)氧化物MoO3转化,变成了混合氧化物与铁,铝氧化物,然后在铝热反应中减少。电子束熔炼然后净化钼铁,或产品可以打包原样。通常情况下,用精细的粉末生产钼铁合金,钼铁通常用袋或航运钢桶装运。
钼铁的冶炼方法有哪些?
钼铁是钼和铁组成的铁合金,用作炼钢的合金添加剂,钢中加入钼可使钢具有均匀的细晶组织,并提高钢的淬透性,有利于消除回火脆性,下面是钼铁的冶炼方法,我们一起来看看有哪些方法。
冶炼钼铁的原料主要为辉钼矿(MoS2),冶炼前通常把钼精矿用多膛炉进行氧化焙烧,获得含硫小于0.07%的焙烧钼矿。
钼铁冶炼一般采用炉外法。炉子是一个放置在砂基上的圆筒,内砌粘土砖衬,用含硅75%的硅铁和少量铝粒作还原剂。炉料一次加入炉筒后,用上部点火法冶炼。在料面上用引发剂(硝石、铝屑或镁屑),点火后即激烈反应,然后镇静、放渣、拆除炉筒。钼铁锭先在砂窝中冷却,再送冷却间冲水冷却,最后进行破碎,精整。金属回收率为92~99%。
在炼钢工业中近年广泛采用氧化钼压块代替钼铁。钼铁通常采用金属热法熔炼。钼铁是法定检验商品。主要产地有吉林、河北、江苏、河南、辽宁等,主要输往美国、荷兰、德国等