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铂族元素有哪些怎么读(铂族元素矿物)

铂族元素有哪些怎么读(铂族元素矿物) 铂族元素介绍

铂族金属包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)和铑(Rh)。

铂族金属以其特殊的贵重性质和稀有资源而闻名;连同金银& ldquo贵金属& rdquo。但它的发现和利用比金银晚得多。人类时代之前的墓葬中就有金银饰品,而人类对铂族金属的认识和利用只持续了两百多年。其中,铂是由A.De.Ulloa于1735年首次发现的,其他元素直到19世纪才为人所知。例如,钯是W.H.Wollaston在1804年发现的,钌是Colaos在1845年发现的。虽然发现较晚,但很快了解到它们具有一些有价值的功能,因此在现代工业和尖端技术中得到广泛应用。所以叫& ldquo现代贵金属& rdquo。据介绍,从公元前4000年到19世纪末,世界累计黄金产量为29000t,19世纪世界年均黄金产量为123t从1973年到1980年,世界黄金年均产量达到1375t。铂族金属的世界产量从1969年开始超过100t,到80年代末翻了一番,达到200t,90年代初接近300t年。从这些数据中不难认识到& ldquo贵金属& rdquo用& ldquo现代贵金属& rdquo深意:两者都是稀有珍贵,铂族元素,虽然绝对数量比不如金银,但其发展速度深刻反映& ldquo现代& rdquo的意思。

一、矿物原料的特性

铂族金属既有相似的物理化学性质,又有各自的特点。它们的共同特征是:除锇和钌为钢灰色外,其余为银白色;熔点高、强度高、电热性能稳定、抗电火花腐蚀能力强、耐腐蚀性能优异、抗高温氧化能力强、催化活性好。它们各自的特点决定了它们的不同用途。例如,铂具有良好的可塑性和稳定的电阻和电阻温度系数,可以锻造成铂丝、铂箔等。不直接与氧结合,不受酸碱侵蚀,只溶于热王水;钯溶于浓硝酸,室温下可吸收350 ~ 850倍体积的氢气。铑、铱不溶于王水,能与熔融的氢氧化钠、过氧化钠反应生成溶于酸的化合物;锇和钌不溶于王水,但容易被氧化成四氧化三锇。

目前已发现200多种铂族元素矿物。可分为四大类:①天然金属:天然铂、天然钯、天然铑、天然锇等。②金属间化合物:钯-铂矿、锇-铱矿、钌-锇-铱矿,铂族金属与铁、镍、铜、金、银、铅、锡等的金属间化合物。通过金属键结合;③半金属金属间化合物:铂、钯、铱、锇、铋、碲、硒、锑等的共价键。带有金属键或带有等效金属键的部件;④硫化物和砷化物。工业矿产主要有砷铂矿、自然铂、等轴铋碲钯矿、碲钯矿、砷铂锇矿、碲钯铱矿、铋碲钯镍矿。砷矿和等轴铋碲钯矿多见于原生铂矿,而天然铂多见于砂矿铂矿。

一般来说,矿石中铂族矿物的含量很少。矿物颗粒很小,以每吨几克(g/t)计,不同矿床中六种元素的含量不同。例如,在南非的布什维尔德杂岩中,铂是主要元素。如果铂是100,钯是40,钌是10,铑是6,铱是1,锇小于1。俄罗斯的诺里尔斯克以钯为主(铂的三倍)。加拿大萨德伯里矿石中铂和钯的比例接近。

铂族金属在矿石中常以硫化物、砷化物和有色金属硫化物为主要载体矿物,特别是自然金、自然银、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、毒砂和斑铜矿等。如自然金中,铂可达600 g/t,钯可达1000g/t;黄铜矿中的钯含量是磁黄铁矿的100倍。

二。用途和技术经济指标

铂族金属早期主要用作首饰,从50年代开始广泛应用于石油、汽车、电子、化工、原子能甚至环保行业。它们并不用于这些行业,但却起着关键作用,因此被称为& ldquo工业维生素& rdquo名字。

铂是最广泛使用的,可以单独使用或与其他铂族金属结合使用。铂可作为生产硝酸和氨的催化剂,生产高质量的航空空汽油;与电器和电子工业、铂铑合金热电偶和铂铱火花塞电极的接触点;玻璃在工业上用作铂坩埚;导弹发射燃料可以在国防工业中制造& mdash& mdash过氧化氢催化剂和航天器燃料电池电极等。钯在化学工业中主要用作小电流的接触点和催化剂;钯合金管可用作提纯氢气的扩散设备。铑对可见光谱的反射率很高,所以可以用作反射镜;铱、锇和钌用作铂和钯的添加剂,以提高它们的硬度、拉伸强度、耐腐蚀性和熔点。铱因为耐磨,可以用作笔尖。

目前,铂族元素主要用于催化剂和汽车工业。1996年,这两个用户分别占全球143吨铂族金属消费量的35.8%和28%。汽车尾气净化催化剂中使用的贵金属量迅速增加。目前,全球每年生产5000多万只蜂窝催化剂,每只需要1.2g铂族金属。仅1993年就消耗了铂53t、钯22t和铑11t,共计86t,占铂钯工业消耗量的50%和铑的90%。近年来,人们正在研究更廉价的含钯催化剂来替代铂-钯-铑三效催化剂。

三。矿业简史

1778年,在哥伦比亚发现了砂矿铂矿,并开始开采。1817年,俄国发现了乌拉尔彼尔姆砂矿铂金矿并加以利用。南非于1908年开始开采原生铂矿。从19世纪末到20世纪50年代,美国、澳大利亚、日本、芬兰、新西兰以及大量发展中国家(如中国、缅甸、巴西、智利、埃塞俄比亚、塞拉利昂、刚果?黄金和赞比亚相继发现铂金矿,但从储量到产量,俄罗斯、南非和加拿大一直领先世界。

前期以开采砂矿为主,主要在哥伦比亚和俄罗斯。到19世纪晚期,加拿大发现了大型原生矿。20世纪20年代南非Bushveld矿床的发现使原生铂取代了砂矿。然后前苏联在60年代发现了诺里尔斯克铂矿,美国发现了斯蒂尔沃特铂矿,完全取代了原来的铂矿。

中国是铂族金属稀缺的国家之一。20世纪50年代以前,只有几个小型砂金矿。1959年,发现了含铂的金川铜镍矿。1966年,镍电解车间投产,铂族金属的生产和利用出现转机。20世纪70年代,陆续发现了一些小矿体,使用了低品位含铂贫矿,并从多金属矿和斑岩铜矿的冶炼过程中回收了部分铂族金属。对铂矿床进行了许多地质和地球化学研究,但在找矿和勘探方面一直没有重大突破。相反,随着经济的发展,铂族金属的供需矛盾日益尖锐,短缺一直靠进口来弥补。

 
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