有色金屬

有色金屬是指鐵、鉻、錳三種金屬以外的所有金屬。中國在1958年將鐵、鉻、錳列入黑色金屬；並將鐵、鉻、錳以外的64種金屬列入有色金屬。這64種有色金屬包括：鋁 、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金、銀、鉑、釕、銠、鈀、鋨、銥、鈹、鋰、銣、銫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔、釷。

有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，電阻比純金屬大、電阻温度係數小，具有良好的綜合機械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。

由於稀有金屬在現代工業中具有重要意義，有時也將它們從有色金屬中劃分出來，單獨成為一類。而與黑色金屬、有色金屬並列，成為金屬的三大類別。

實際應用中，通常將有色金屬分為5類 ^[1] 

密度小於4500千克/立方米（0.53～4.5 g/cm³），包括鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇。

密度大於4500千克/立方米（4.5 g/cm³），包括銅、鎳、鈷、鉛、鋅、錫、銻、鉍、鎘、汞。

價格比一般常用金屬昂貴，地殼丰度低，提純困難，化學性質穩定，包括金、銀、鉑、銥、鋨、鈀、銠、釕。

其中又分為稀有輕金屬，包括鋰、鈹、銣、銫；稀有難熔金屬，包括鈦、鋯、鉬、鎢、鉿、釩、鈮、鉭、錸；稀有分散金屬，包括鎵、銦、鍺、鉈；稀土金屬，包括鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓；天然放射性金屬，包括釙、 鈁、 鐳、錒、釷、鏷、鈾、鎿、鈈。

性質價於金屬和非金屬之間，包括硅、硒、碲、砷、硼、碲。

進入18世紀後，科學技術的迅速發展，促進了許多新的有色金屬元素的發現。上述的64種有色金屬除在17世紀前已被認識應用的 8種外，在18世紀共發現13種。19世紀發現39種，進入20世紀,又發現4種。

在生物醫學領域，有色金屬基材料因其優異的生物相容性、力學特性和光熱轉換性等特點被廣泛應用。對於介入類耗材而言，鈦、鎂、鉭、鋅等有色金屬符合骨修復和血管重塑的要求，在臨牀實踐中被大量使用。而在癌症的診療中，有色金屬基納米材料也通過大量的體內外實驗表明其應用價值。除此之外，金屬絡合物藥品和傳感器基底探針是有色金屬的另外兩大應用領域，特別是數以千萬的有機物配體的存在，使得金屬有機框架和金屬配合物更值得人們期待。 ^[2] 

在電廠設備中，有色金屬材料有着廣泛的應用。常用的有鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金等。鋁合金常用於製作熱交換器、管子、容器、売體及鉚釘等；銅合金更適合勇於製作一些耐腐蝕零件，如渦輪、軸瓦、軸套等；鈦合金在火電廠中更適合執着凝汽管、汽輪機長葉片等設備。 ^[3] 

在交通領域，鋁、鋅、鎂等有色金屬最突出的特性便是密度較小，是新能源汽車製造車身外殼與其他零件的最佳材料，能夠有效實現新能源汽車的輕量化。鋁和鈦等有色金屬的應用在航空航天領域具有十分重要的地位。輕量化的材料是飛機、火箭、衞星等空天器重量減輕的關鍵，同時也為航空器的安全和節能提供了重要支持。鎳、銅、鉛都是密度較大的有色金屬，具有良好的導電性能，因此其主要用於車輛的動力電池與充電樁中。如鎳、鉛金屬可用於製造鎳氫電池、鉛酸蓄電池與三元鋰電池，後者是新能源汽車中的主流電池類型。 ^[4] 

在建築領域，有色金屬在建築領域中廣泛應用，如銅製品、鋁合金門窗、銅材質牆板和金屬屋面等。有色金屬的利用使得建築更加美觀、安全、耐久和節能。

在電子學領域，有色金屬材料在芯片工藝的演進中發揮着重要作用。在先進製程的尺寸不斷縮小的過程中，貴金屬及其合金材料在實現小線寬、低電阻率、高黏附性等方面扮演着關鍵角色。進入21世紀後，芯片材料共增加了約40餘種元素，其中約90%都是貴金屬和過渡金屬材料。鎵、鍺在半導體材料、新能源等領域應用廣泛。其中，鎵被稱為“半導體工業新糧食”，被廣泛應用於光伏、磁性材料、醫療、化工特別是無線通訊、LED等領域。

近年來，光伏、風電、新能源汽車、動力及儲能電池成為有色金屬消費增長的主要領域。 ^[5] 

有色金屬是國民經濟、人民日常生活及國防工業、科學技術發展必不可少的基礎材料和重要的戰略物資。農業現代化、工業現代化、國防和科學技術現代化都離不開有色金屬。例如飛機、導彈、火箭、衞星、核潛艇等尖端武器以及原子能、電視、通訊、雷達、電子計算機等尖端技術所需的構件或部件大都是由有色金屬中的輕金屬和稀有金屬製成的；此外，沒有鎳、鈷、鎢、鉬、釩、鈮等有色金屬也就沒有合金鋼的生產。有色金屬在某些用途（如電力工業等）上，使用量也是相當可觀的。世界上許多國家，尤其是工業發達國家，競相發展有色金屬工業，增加有色金屬的戰略儲備。

當今有色金屬已成為決定一個國家經濟、科學技術、國防建設等發展的重要物質基礎，是提升國家綜合實力和保障國家安全的關鍵性戰略資源。作為有色金屬生產第一大國，我國在有色金屬研究領域，特別是在複雜低品位有色金屬資源的開發和利用上取得了長足進展。 ^[6] 

國際貨幣基金組織預測全球經濟增長率3.7%，美國可能達到2.5%，總體上緩慢回暖，但要充分估計後危機時代調整的深度和廣度。2014年以來，國際主要投行和國內權威機構普遍認為，2014年銅、鋁價格仍將下跌，鋅、錫價格底部支撐雖已形成，但大幅攀升動力依然不足。同時，國際經濟對中國的帶動作用減小，自2011年起，中國貿易佔全球貿易的比重開始低於GDP佔全球的比重，傳統勞動和資源密集型產品的國際市場份額在2011年和2012年連續下降。

國務院發展研究中心對3500多家企業的調查表明，產能過剩仍呈現行業面廣、絕對過剩程度高等特點，2013年企業設備利用率僅72%，68%的企業認為消化過剩產能至少需要3年以上。同時，當前推進電解鋁直購電仍有困難，鋁結構車輛支持政策尚未出台，鋁價與企業生產成本嚴重倒掛，特別是一批高成本電解鋁企業面臨人員、債務、土地、設備等一系列問題，使化解產能過剩任務愈加艱鉅。

2013年以來，利率市場化、發展多層次資本市場等措施，長期看有利於降低企業融資成本。但短期來看，多年積累的金融風險可能上升。當前，我國有色金屬產業景氣指數處於正常區間，但先行指數自2012年10月以來持續回落，一個重要原因是金融市場波動影響。此外，房地產泡沫、地方債務平台、製造業負債等可能引發的金融風險，也可能影響有色企業的融資，提高資金成本，對此需要有足夠認識。

形勢四：有色金屬長期需求保持增長，但產品結構還不能適應需要。

隨着世界經濟復甦，許多國家高速鐵路、電力、水利、基礎設施建設和更新將迎來高峯，這些都將使得有色金屬需求保持增長。但從有色金屬產品結構還不能適應經濟轉型升級的需要。據統計，2014年1~2月，協會重點聯繫的51家企業實現利潤比2013年同期下降57.6%，虧損面達到43.1%。有色金屬工業完成固定資產投資同比僅增長6%，增幅比上年同期下降了21.1個百分點，低於同期全國平均水平11.9個百分點，這是有色行業多年不曾出現過的局面，主要原因是結構調整、轉型發展還沒有找到突破口，在新產品研發、應用拓展領域還比較薄弱。

形勢五：國際環境總體上持續改善，但短期內製約因素複雜。

我國經濟快速增長使國際關係調整總體上有利，在提高國外資源保障能力，引進研發、品牌等高水平生產要素方面空間擴大。但國際利益格局調整十分複雜，貿易保護主義、資源民族主義傾向抬頭，影響行業發展。例如，WTO做出美歐日訴我國鎢、鉬、稀土出口管理措施案終裁，將對我們優勢稀有金屬管理體制產生重大影響。同時，我國境外投資成本不斷上升，幾乎所有項目建設資金均超概算，有的項目甚至超過概算數倍，也加大了走出去的風險。 ^[6] 

有色金屬工業包括地質勘探、採礦、選礦、冶煉和加工等部門。礦石中有色金屬含量一般都較低，為了得到1噸有色金屬,往往要開採成百噸以至萬噸以上的礦石。因此礦山是發展有色金屬工業的重要基礎。有色金屬礦石中常是多種金屬共生，因此必須合理提取和回收有用組分，做好綜合利用，以便合理利用自然資源。許多種稀有金屬、貴金屬以及硫酸等化工產品，都是在處理有色金屬礦石或中間產品以及礦渣、煙塵的過程中回收得到的。有色金屬生產過程中通常產生大量廢氣、廢水和廢渣，其中含有多種有用組分，有時含有有毒物質，一些有色金屬也具有毒性。因此，在生產有色金屬的過程中,必須注意綜合利用與環境保護。

與鋼鐵的生產相比，一般説來，有色金屬生產需要的能量是比較多的。據統計，如從礦石生產每噸鋼能耗以100計，鎂為 1127，鋁為767，鎳為455，銅為352，鋅為206。因此，在有色金屬工業中，降低能耗問題非常突出。在有色金屬的開採、選礦、冶煉、加工及再生回收過程中,有多種提取方法可資選用。就冶煉過程而言,通常分為火法冶金、濕法冶金和電冶金。火法冶金一般具有處理精礦能力大,能夠利用硫化礦中硫的燃燒熱,可以經濟地回收貴金屬、稀有金屬等優點，但往往難以達到良好的環境保護。濕法冶金常用於處理多金屬礦、低品位礦和難選礦。電冶金則適用於鋁、鎂、鈉等活性較大的金屬的生產。這些方法要針對所處理的礦物組成選擇使用或組合使用。為了強化有色金屬的冶煉加工過程,發展了一系列新技術、新方法和新設備，如高壓浸取、流態化焙燒、有機溶劑萃取、離子交換、金屬熱還原、區域熔鍊、真空冶金、噴射冶金、等離子冶金、氯化冶金以及連續鑄軋、等靜壓加工、擴散焊接、超塑成型等，大大豐富了冶金學的理論和工藝，不斷推動了有色金屬生產的發展。

有色金屬大多是加工成材後使用，因此如何合理有效地生產性能良好、物美價廉的有色金屬材料以取得最大的社會經濟效益，是個十分重要的問題。隨着科學技術的進步與國民經濟的發展，對於有色金屬材料在數量、品種、質量及成本等方面不斷提出新的要求；不僅要求提供更好性能的結構材料、功能材料，對其化學成分、物理性能、組織結構、晶體狀態、加工狀態、表面與尺寸精度以及產品的可靠性、穩定性等方面的要求也越來越高。總的説來，有色金屬材料的生產正向大型化、連續化、自動化、標準化方向發展，這就需要高精度、高可靠性的工藝、裝備、控制技術與成品檢測技術。一些新材料，如半導體材料、複合材料、超導材料，新技術如粉末冶金、表面處理等已經形成或者正在發展成為一個新的技術領域。 ^[7] 

我國有色金屬工業近30年來發展迅速，產量連年來居世界首位，有色金屬科技在國民經濟建設和現代化國防建設中發揮着越來越重要的作用。與此同時，有色金屬資源短缺與國民經濟發展需求之間的矛盾也日益突出，對國外資源的依賴程度逐年增加，嚴重影響我國國民經濟的健康發展。

隨着經濟的發展，已經探明的優質礦產資源接近枯竭，不僅使我國面臨有色金屬材料總量供應嚴重短缺的危機，而且因為“難探、難採、難選、難冶”的複雜低品位礦石資源或二次資源逐步成為主體原料後，對傳統的地質、採礦、選礦、冶金、材料、加工、環境等科學技術提出了巨大挑戰。資源的低質化將會使我國有色金屬工業及相關產業面臨生存競爭的危機。我國有色金屬工業的發展迫切需要適應我國資源特點的新理論、新技術。系統完整、水平領先和相互融合的有色金屬技術科技，對於提高我國有色金屬工業的自主創新能力，促進高效、低碳、無污染、綜合利用有色金屬資源，確保我國有色金屬產業的可持續發展，具有重大的推動作用。 ^[4] 

2022年，我國有色金屬工業生產穩中有升，據初步統計，十種常用有色金屬產量為6774.3萬噸，按可比口徑計算比上年增長4.3%。其中，精煉銅產量1106.3萬噸，比上年增長4.5%；原鋁產量4021.4萬噸，比上年增長4.5%；工業硅產量約為335萬噸，同比增長24%左右。 ^[8] 

截止2023年9月，我國有色金屬冶煉和壓延加工業增加值同比增長8.4％，1—9月累計增加值同比增長7.8％；9月份十種有色金屬產量為642萬噸，同比增長7.3％；1—9月累計產量為5502萬噸，累計同比增長6.8％。其中電解鋁9月份產量為358萬噸，同比增長5.3％；1—9月電解鋁產量為3081萬噸，累計同比增長3.3％。 ^[9] 

中國有色金屬資源的一個特點是複合礦多，而且有的品位較低，不但多種有色金屬常共生在一起，而且有些鐵礦中也含有大量的有色金屬，如攀枝花鐵礦中含有大量的釩、鈦；包頭鐵礦中含有大量的稀土和鈮，因此研究適合中國資源特點的新技術、新工藝、新設備和新材料，逐步建立適合中國情況的有色金屬材料體系是今後一個十分重要的任務。

中國有色金屬資源豐富，品種比較齊全。鎢和稀土等7種金屬的儲量居世界第一位；鉛、鎳、汞、鉬、鈮5種金屬的儲量也相當豐富。在礦產資源中，有色金屬是中國的一大優勢。中華人民共和國成立以前，中國有色金屬工業十分落後,無論礦山或工廠,其設備規模都很小，只能生產金、銀、錫、銻、銅、鉛、鋅、汞等，許多有色金屬都不能生產。自1949年以來，中國有色金屬工業發展很快，已經形成了從常用有色金屬到稀有金屬，品種比較齊全，工藝比較完善的生產體系。中國各種有色金屬的採礦、選礦、冶煉、加工工廠都具有相當規模，但與世界先進水平相比較，還有一定的差距。為此，在進行有色金屬新礦山、工廠建設的同時，還面臨現有礦山、工廠的技術改造任務，以充分發揮中國有色金屬資源優勢，滿足國民經濟發展的需要。 ^[10] 

隨着工業化進程的加快,有色金屬工業規模不斷擴大。其在推動國家經濟發展的同時,也帶來了環境污染的問題,影響了生態環境的可持續性。有色金屬生產過程中產生的廢水、廢氣、固體廢物等會對周邊環境帶來污染。 ^[11] 

為了實現有色金屬工業經濟與環境的協調發展，需建立健全的環境管理體系，加大對有色金屬企業排污行為的監管力度，推動企業全面遵守環境保護法律法規。鼓勵有色金屬企業加大技術研發投入，推動清潔生產技術、資源綜合利用技術等環保技術的應用，提高生產效率，降低能耗及污染物排放。針對技術落後的有色金屬企業，引導其向高端、智能化、綠色化方向發展,淘汰落後產能，提高產業集中度。為了落實企業社會責任，需建立健全的環境税制度，建立和完善資源環境價格機制，推動企業從單純追求經濟效益向全面考慮生態效益轉變。同時加強環保、工業、發改委等部門之間的協商配合，形成合力推動有色金屬工業經濟與環境協調發展的良好態勢。以銅的生產為例，需推動有色金屬企業採用清潔生產技術，引進高效冶煉技術、廢氣治理技術及廢水處理技術，採用先進的氧化冶煉技術降低能源損耗，減少硫化物排放。由政府牽頭，督促相關企業利用銅礦石綜合生產技術，圍繞提高回收率、降低資源消耗和廢棄物產生三個環節優化生產流程。比如,可開發高效選礦、浮選和冶煉技術，實現銅資源的最大程度利用，減少對自然資源的依賴。銅金屬生產中，需加強銅冶煉廢渣、廢水和廢氣等廢棄物的處理和資源化利用。可以利用廢渣進行資源回收，提取有價值的金屬元素。同時通過高效的廢水處理技術，將廢水排放控制在規定的環保標準內。為了提升銅金屬生產效益，需鼓勵企業引進先進的冶煉設備，改善能源利用效率，減少二氧化碳等温室氣體的排放量；引入自動化系統，提高生產過程的自動化水平，優化能源利用率，減少人為操作帶來的浪費。在技術優化、監督管理的引導下，實現銅供應鏈的綠色轉型，從採購、生產、運輸到銷售環節，強調環境保護要求，並鼓勵合作伙伴共同推進可持續發展目標。 ^[12] 

有色金屬是指鐵、鉻、錳三種金屬以外的所有金屬。中國在1958年將鐵、鉻、錳列入黑色金屬；並將鐵、鉻、錳以外的64種金屬列入有色金屬。這64種有色金屬包括：鋁 、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、鈷、鎳、銻、汞、鎘、鉍、金、銀、鉑、釕、銠、鈀、鋨、銥、鈹、鋰、銣、銫、鈦、鋯、鉿、釩、鈮、鉭、鎢、鉬、鎵、銦、鉈、鍺、錸、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鈧、釔、硅、硼、硒、碲、砷、釷。 ^[13] 

有色合金的強度和硬度一般比純金屬高，電阻比純金屬大、電阻温度係數小，具有良好的綜合機械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。

由於稀有金屬在現代工業中具有重要意義，有時也將它們從有色金屬中劃分出來，單獨成為一類。而與黑色金屬、有色金屬並列，成為金屬的三大類別。

有色金屬是國民經濟發展的基礎材料，航空、航天、汽車、機械製造、電力、通訊、建築、家電等絕大部分行業都以有色金屬材料為生產基礎。隨着現代化工、農業和科學技術的突飛猛進，有色金屬在人類發展中的地位愈來愈重要。它不僅是世界上重要的戰略物資，重要的生產資料，而且也是人類生活中不可缺少的消費資料的重要材料。