有色金属是一个庞大且丰富的家族，它指的是除去铁、铬、锰这三种黑色金属之外的所有金属。依据自身的特性和在不同行业的用途，又能细致地划分成多个类别。像铝、镁等密度相对较小的金属，属于有色轻金属；铜、铅、锌等密度较大的，便是有色重金属；金、银、铂这类价值高、化学性质稳定的，被归为贵金属；还有稀有轻金属、稀有难熔金属等等。每一种有色金属都有其独特的 “个性”，也因此在不同领域有着不可替代的作用。

首先，我们把目光聚焦到产业链的上游——资源勘探开采。这一环节就像是一场充满挑战的寻宝之旅，地质勘探人员运用专业知识和先进技术，在广袤的大地中寻找有色金属矿脉。确定矿脉位置后，就进入矿石开采阶段。开采方式主要分为露天开采和地下开采。露天开采适用于埋藏较浅的矿体，而地下开采针对埋藏深的矿体，目前全球最深的矿井深达3000米。随着智能化技术的发展，智能采掘装备、无人矿卡、5G通讯等一系列先进装备已经在大部分矿山普及应用，《流浪地球》这部电影中描绘的地下城走进了现实。

开采出来的矿石还不能直接使用，必须要进行加工分离。这里就需要用到矿物加工技术，它是“点石成金”的魔法。重选、磁选、浮选、电选等独特的方法“化腐朽为神奇”，把大家眼中的普通石头转变为冶金原料。比如大家最熟悉的黄金，1吨矿石中黄金的含量仅有2~5克，含量极低，通过矿物加工处理后就可以达到100g/吨以上，进入后端冶金转化为黄金。随着社会的发展，矿物加工的对象不再局限于矿产资源，废旧汽车、电器、电池等城市矿产成为了它新的对象，实现了资源的再生与循环，让我们的世界变得更清洁。

接着来到产业链的中游——冶炼加工。金属冶炼主要有湿法和火法两种工艺。湿法冶金以铝的冶炼为例，将铝土矿通过碱选择性溶出铝，制备氧化铝，再将氧化铝电解还原成金属铝。铜的冶炼是典型的火法冶金，铜精矿经过熔炼、吹炼、精炼等步骤，逐步去除杂质，得到金属铜甚至高纯铜。自此，大自然中的金属元素开始走入我们的生产和生活中。

为满足不同领域对金属性能的需求，合金制备应运而生。通过将有色金属与其他元素混合，能获得更优良的性能。建筑行业里，铝合金门窗美观节能，铜质给排水管道安全耐用。在航空航天领域，铝合金用于制造飞机机身、机翼，减轻重量，提高飞行性能；钛合金应用于发动机、起落架，能承受极端环境压力。在电子产品中，铜凭借优良的导电性和导热性，用于线路板、散热器；锂、钴是锂离子电池的关键元素，支撑着智能手机、电动汽车的发展。近年来，新能源产业飞速发展，加大了对铜、镍、锂、钴等有色金属的需求，很多金属成为了世界各国全球博弈的关键金属。

从深埋地下的矿石，到我们生活中的方方面面，有色金属产业链环环相扣，它的背后是一场又一场科技变革。纵观人类文明发展的历史长河，从石器时代到青铜器时代、铁器时代、化石燃料时代，再到今天的新能源时代，人类社会的发展史俨然是一部矿产资源开发利用的历史画卷。未来，它们将持续支撑我们的生活、改变我们的生活，让我们的生活更美好。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

作者：中国有色金属学会

审核：韩海生 中南大学教授、矿物工程系主任

徐龙华 西南科技大学教授、人力资源部部长

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

来源: 科普中国创作培育计划

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