Металлический кадмий – описание, характеристики, формы выпуска
Кадмий (Cd) – легко плавящийся и обрабатывающийся мягкий белый металл. 40% кадмиевого проката идет на изготовление коррозионно-стойких покрытий, остальные объемы поглощает полупроводниковая отрасль, а также металлургия, производство пластмасс или красителей.
Технология получения
Изготовление выполняется двумя способами – из свинцовых руд, либо вторичной переработкой сырья. Выпускают металл в металлических блоках – чушках, плитах или прутках. Технические условия регламентирует ГОСТ 1467-93.
Процесс состоит из нескольких этапов:
- Добыча и обогащение минеральной руды.
- Плавление. В ходе плавки происходит нагрев сырья и добавление химических реагентов для отделения от примесей.
- Охлаждение, формирования чушек (других видов проката).
По договоренности с производителем, могут выпускаться другие формы кадмиевого металла, например, листы, стружка, слитки. Учитывая, что этот химический элемент считается токсичным, технологический процесс должен контролироваться в целях защиты здоровья людей и окружающей среды, в соответствии с ГОСТ 12.3.002 и ГОСТ 3.1120.
Физико-химические характеристики кадмия
Среди преимуществ выделяют легкость механической обработки, жаропрочность и жидкотекучесть Cd.
Основные свойства этого металла:
- Химическая устойчивость. Металлический кадмий не вступает в реакцию с кислотными и щелочными средами.
- Минимальная температура плавления +321 °C позволяет использовать его как припой, а также для создания покрытий или защитных слоев на материалах, которые не подвержены негативному воздействию высоких температур;
- Электропроводность Cd делает его полезным при производстве электронных компонентов, диодов;
- Плотность вещества 8,65 кг/дм³ и способность поглощать нейтроны делает данный его полезным в ядерной энергетике при изготовлении компонентов для атомных реакторов.
Минусом считается токсичность, а также способность накапливаться в организме.
Сортамент, марки
Цена кадмия зависит от типа проката и марки сырья – Кд0А, Кд0, Кд1 (содержание базового элемента от 99,98 до 99,93%).
Продукция делится на три вида, по типу проката:
- Технический. Все перечисленные сорта относятся к этому типу. Металл с низкой степенью очистки необходим для изготовления сплавов, пигментов, пластмасс, требующих невысокой стоимости исходного сырья. Поставляется в виде чушек 0,5, 4 или 10 кг, а также прутках.
- Высокочистый. КД0000 по ГОСТ 22860-93 применяется в производстве электронных компонентов, химических реактивов, научных целей.
Около 10% кадмиевого сырья уходит на ювелирные и легкоплавкие сплавы (припои) с серебром, цинком, медью, свинцом.
Кадмиевые покрытия востребованы при изготовлении электронных компонентов, а также в авиационной промышленности, где требуются высокие показатели защиты от коррозии или окисления.
Маркировка
На каждую чушку, плиту наносят знак завода изготовителя, марку сырья и номер партии. Прутки не маркируют. Продукцию транспортируют в полиэтиленовых пакетах – в контейнерах, ящиках или на паллетах. Вес одного места по ГОСТу не должен превышать 1135 кг.
Промышленное применение кадмиевых чушек
Кадмий КД0 как металлургическое сырье востребован во многих отраслях народного хозяйства, например, он:
- Участвует в изготовлении компонентов и деталей самолетов, ракет или спутников для авиации или космической отрасли.
- В электротехнике Cd необходим для выпуска контактов или разъемов.
- Купить кадмий можно для применения в машиностроении. Характеристики позволяют использовать этот металл для выпуска шестерен, подшипников или других деталей повышенной прочности.
- В автомобильной промышленности КД0 нужен для выпуска катализаторов или тормозных колодок, тонкопленочных панелей. Применение его в качестве полупроводникового материала гарантирует увеличение эффективности и долговечности панелей.
Кадмий участвует в производстве неорганических красителей, люминофоров, аккумуляторов, батареек, регулирующих стержней для атомных реакторов, пигментов, лекарственных препаратов.
КД0 также используется для выпуска медицинского оборудования: хирургических инструментов или зубных протезов. Его востребованность обусловлена биосовместимостью с тканями человека. КД0 нужен для производства радиопакетов, задействованных в рентгеновских и других медицинских исследованиях.
