Divizarea metalelor în feroase și neferoase este condiționată. De obicei, metalele feroase includ fierul, manganul și cromul, iar restul metalelor sunt denumite neferoase. Termenul „metale neferoase” nu trebuie luat în sens literal. De fapt, există doar două metale neferoase: cuprul roz și aurul galben, în timp ce celelalte metale se pot referi nu la culoarea lor, ci la diferitele lor nuanțe, cel mai adesea gri-argintiu sau tonuri roșiatice.
De asemenea, metalele neferoase condiționate pot fi împărțite în patru grupe:
- metale grele — cupru, nichel, plumb, zinc, staniu;
- metale ușoare — aluminiu, magneziu, calciu, potasiu, sodiu, bariu, beriliu, litiu;
- metale nobile — aur, argint, platină și sateliții săi naturali (rodiu, iridiu, paladiu, osmiu);
- metale rare; această grupă include:
- metale refractare — molibden, tungsten, vanadiu, titan, niobiu, tantal și zirconiu;
- metale ușoare — stronțiu, scandiu, rubidiu și cesiu;
- radioactive — uraniu, radium, toriu, actiniu și protactiniu;
- metale dispersate și de pământuri rare — germaniu, galiu, hafniu, indiu, lantan, taliu, ceriu și reniu.
Importanța industrială a metalelor neferoase este foarte mare și a crescut în special odată cu dezvoltarea noilor tehnologii, inclusiv a celor legate de jet și de energia nucleară, de explorarea spațiului cosmic și de înflorirea radioelectronicii. Cele mai abundente metale sunt cuprul, zincul, plumbul, staniolul, nichelul, aluminiul, magneziul și titanul.
În ultimii ani, metalele clasificate ca metale rare au devenit din ce în ce mai importante. Dezvoltarea aviației moderne cu utilizarea pe scară largă a motoarelor cu reacție a necesitat utilizarea din ce în ce mai frecventă nu numai a nichelului și cromului, ci și a molibdenului și tungstenului. Domeniul de aplicare al metalelor radioactive, care deschid resurse energetice enorme ale dezintegrării atomice și fac posibilă obținerea de noi elemente, se extinde.
Rolul multor metale și metaloizi, inclusiv al materialelor semiconductoare (bor, germaniu, seleniu, telur, siliciu), în dezvoltarea instrumentarului, radioelectronicii, radiolocației și tehnologiei informatice a crescut dramatic.
În legătură cu dezvoltarea tehnologiei cuantice și a altor industrii, metalele care trec la o temperatură de 0,5-8 K la starea supraconductoare devin foarte importante. Acestea includ aluminiu, galiu, vanadiu, titan, staniu și altele.
Producția de metale neferoase, inclusiv de înaltă puritate, crește de la an la an. Metodele anterioare și noi de producție a acestora sunt îmbunătățite.
Metodele de producție a metalelor neferoase sunt foarte diverse. Multe metale sunt produse prin metoda pirometalurgică cu reducere selectivă sau topire oxidativă, folosind adesea sulful conținut în minereuri ca sursă de căldură și reactiv chimic. O serie de metale sunt produse cu succes prin așa-numitul proces hidrometalurgic, prin conversia în compuși solubili și levigarea ulterioară.
Procesul electrolitic al soluțiilor apoase sau al mediului topit este adesea cel mai acceptabil.
Uneori se utilizează procese metalotermice, folosind alte metale cu o afinitate ridicată pentru oxigen ca agenți reducători pentru metalele produse. Pot fi menționate și alte metode, cum ar fi cele chimico-termale, cianurarea și distilarea clorurilor.
Elemente de bază ale metodelor de producere a metalelor pe bază de clorură
Clorul are o mare afinitate chimică pentru metale și, în anumite condiții, poate înlocui oxigenul din oxizi pentru a forma cloruri. Procesul este mult mai ușor în prezența carbonului, deoarece în acest caz oxigenul este combinat cu carbonul. De exemplu, cu privire la un metal divalent, sunt posibile următoarele procese:
În acest caz, Q2 < Q1 (în valoare absolută) și chiar în unele cazuri procesul care decurge prin a doua reacție este exotermic. Trebuie subliniat faptul că și reacțiile de primul tip se desfășoară la temperaturi mai scăzute decât reacțiile similare de reducere a oxizilor prin carbon. O circumstanță importantă este aceea că clorurile se formează, de obicei, în stare gazoasă, ușor de eliminat din proces, iar procesul de producție a metalelor carbidogene prin metoda clorurilor, spre deosebire de reducerea carbonului, oferă un produs cu conținut scăzut de carbon. În unele cazuri, clorurile se găsesc în interiorul pământului sau în corpurile de apă salină. Metalele sunt produse din cloruri prin reducere sau prin electroliză din topituri.
