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    (了解)鉑金介紹

     劉花兒 2015-11-23


    鉑為銀白色金屬,密度21.45,熔點(diǎn)1768℃,沸點(diǎn)3825℃。鉑對(duì)普通的酸和化學(xué)試劑有優(yōu)良的抗腐蝕性能。鉑不與普通的酸作用,但能緩慢地溶解于王水中生成氯鉑酸。鉑的抗氧化性好,在空氣中能長期保持光澤。在高溫下,鉑與氧氣作用生成揮發(fā)性的氧化物。鉑對(duì)氣體有很強(qiáng)的吸附能力,當(dāng)粒度很細(xì)或呈膠態(tài)(如膠體鉑)時(shí),吸附能力就更強(qiáng),因此它具有優(yōu)良的催化特性。純鉑有良好的延展性,不經(jīng)中間退火的冷塑性變形量可達(dá)到90%以上,能加工成微米級(jí)的細(xì)絲和箔。
    在自然界中,鉑族金屬主要呈自然元素、自然合金、銻化物、硫化物、硫砷化物和鉍碲化物的單獨(dú)礦物存在,部分呈類質(zhì)同像存在于硫化物,如黃銅礦、鎳黃鐵礦、紫硫鎳(鐵)礦中。
    鉑族金屬的提取:砂鉑礦或含鉑族金屬的砂金礦用重選法富集可得精礦,鉑或鋨、銥的含量能達(dá)70-90%,可直接精煉。50年代以來,鉑族金屬主要從銅鎳硫化物共生礦中提取,小部分從煉銅副產(chǎn)品中提取。鉑族金屬含量高的冰鎳,在氧壓下硫酸浸出,或氯化冶金分離其他金屬后獲得鉑族精礦。鉑族精礦經(jīng)過直接溶解、分離、提純,或先將鋨、釕氧化揮發(fā)分離后,再分離、提純其他鉑族金屬。
    鉑族金屬再生:廢催化劑、廢電器元件、含鉑的殘破器皿、廢電鍍液、珠寶裝飾品廠的廢料等都可從中回收鉑族金屬。
    鉑族金屬的分離和提純:鉑族金屬的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而異。將鉑族金屬精礦或含鉑族金屬的陽極泥用王水溶解,鈀、鉑、金均進(jìn)入溶液。用鹽酸處理以破壞亞硝酰化合物,然后加硫酸亞鐵沉淀出金。加氯化銨,鉑呈氯鉑酸銨沉淀出來,煅燒氯鉑酸銨可得含鉑99.5%以上的海綿鉑。分離鉑后的濾液,加入過量的氫氧化銨,再用鹽酸酸化,鈀以二氯二氨鈀的形式沉淀,再在氫氣中加熱煅燒可得純度達(dá)99.7%以上的海綿鈀。經(jīng)上述王水處理后的不溶物與碳酸鈉、硼砂、密陀僧和焦炭共熔,貴金屬富集在鉛錠中,制成鉛粒后與稀硝酸共煮,使鉛銀溶解,剩下的渣便是銠、銥、鋨、釕的富集物。將此殘?jiān)c硫酸氫鈉熔融,銠轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽,用水浸出,加氫氧化鈉沉出氫氧化銠,再用鹽酸溶解,得氯銠酸。溶液提純后,加入氯化銨,濃縮、結(jié)晶出氯銠酸銨。在氫氣中煅燒,可得海綿銠。在硫酸氫鈉熔融時(shí),銥、鋨、釕不反應(yīng),仍留于水浸殘?jiān)小堅(jiān)c過氧化鈉和苛性鈉一起熔融,用水浸出;向浸出液中通入氯氣并蒸餾,釕和鋨以氧化物形式蒸出。用乙醇-鹽酸溶液吸收,將吸收液再加熱蒸餾,并用堿液吸收得鋨酸鈉。在吸收液中加氯化銨,鋨則以銨鹽形式沉淀,在氫氣中煅燒,可得鋨粉。在蒸出鋨的殘液中加氯化銨,可得釕的銨鹽,再在氫氣中煅燒,可得釕粉。浸出釕和鋨后的殘?jiān)饕獮檠趸灒猛跛芙猓勇然@沉淀出氯銥酸銨,再在氫氣中煅燒,可得銥粉。將鉑族金屬粉末用粉末冶金法或通過高頻感應(yīng)電爐熔化可制得金屬錠。
    制取高純鉑族金屬:一般將金屬溶解后,經(jīng)反復(fù)提純,精制方法有載體氧化水解、離子交換、溶劑萃取和重復(fù)沉淀等,然后再以銨鹽沉出,經(jīng)煅燒可得相應(yīng)的高純金屬。
    鉑族金屬及其合金的主要用途為制造催化劑。鉑銠合金對(duì)熔融的玻璃具有特別的抗蝕性,可用于制造生產(chǎn)玻璃纖維的坩堝。鉑銥、鉑銠、鉑鈀合金有很高的抗電弧燒損能力,被用作電接點(diǎn)合金。由于鉑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,用純鉑、鉑銠合金或鉑銥合金制造的實(shí)驗(yàn)器皿如坩堝、電極、電阻絲等是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的必備物。鉑鈷合金是一種可加工的磁能積高的硬磁材料。鉑和鉑合金廣泛用于制造各種首飾特別是鑲鉆石的戒指、表殼和飾針。鉑或鈀的合金也可作牙科材料。鉑、鈀和銠可作電鍍層,常用于電子工業(yè)和首飾加工業(yè)。
    鉑族金屬包括鉑、鈀、鋨、銥、釕、銠六種金屬,我國鉑族金屬資源比較稀缺,鉑族金屬礦床分布在10個(gè)省、自治區(qū),甘肅、云南、四川和黑龍江的儲(chǔ)量較多,這四省的儲(chǔ)量占全國儲(chǔ)量的94.6%。其他省區(qū)如河北、青海、新疆、北京、內(nèi)蒙古也有一些小礦點(diǎn),儲(chǔ)量甚少。
    從1996年我國鉑礦、鈀礦與鉑鈀(未分)礦保有儲(chǔ)量看,我國的鉑礦和鈀礦主要分布在甘肅,分別占全國鉑礦與鈀礦的90.7%與91.3%,其次是河北,分別為5.8%和2.3%。其他省區(qū)只占極少份額。鉑鈀(未分)礦主要在云南,占全國的66.8%;其次是四川,占全國的25.5%。
    其他幾種鉑族金屬的分布也主要在甘肅、云南和黑龍江。甘肅省的銠、銥、鋨、釕儲(chǔ)量分別占其全國儲(chǔ)量的59.3%、64.4%、74.0%、84.9%;云南分別占39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這兩個(gè)省的相應(yīng)數(shù)據(jù)相加,除了鋨都占到全國儲(chǔ)量的95%以上;只是云南的鋨儲(chǔ)量(占9.8%)稍遜于黑龍江(占15.2%)。我國鉑族金屬資源有以下特點(diǎn):
    (1)資源分布集中。我國的鉑族金屬資源95%以上分布于甘肅、云南、四川、黑龍江和河北5省,其中僅甘肅省就占全國儲(chǔ)量的57.5%。這幾個(gè)省的儲(chǔ)量集中于甘肅金川、云南金寶山和四川楊柳坪三個(gè)大型礦床。
    (2)礦石品位低,鉑族元素以鉑、鈀為主,且鉑大于鈀。全國鉑族金屬礦的平均品位為0.796g/t,Pt品位0.341g/t,Pd品位0.386 g/t,Os+I(xiàn)r品位0.041g/t,Rh+Ru品位0.028 g/t。以鉑族金屬為主的礦床,品位為1.468g/t,富礦品位2.33 g/t;與銅鎳共生的鉑族金屬品位0.768 g/t,銅鎳礦中伴生的鉑族金屬品位0.436 g/t。國外幾個(gè)大型鉑礦床的平均品位為:南非布什維爾德雜巖3.1-17.1 g/t,麥倫斯基層30~60 g/t,俄羅斯諾里爾斯克6~350 g/t,加拿大薩德伯里3.34 g/t,美國斯蒂爾沃特147 g/t。相比之下,我國鉑族金屬礦的品位是十分低的。
    (3)礦床類型多樣,但大部分儲(chǔ)量集中于共生或伴生礦。我國鉑族金屬礦床類型有巖漿熔離型、熱液再造型和砂鉑礦,還有一些含在黑色巖系、熱液或夕卡巖型多金屬礦床及斑巖銅鉬礦中。按全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)(1985)確定的鉑族金屬參考工業(yè)指標(biāo),原生礦的邊界品位為0.3~0.5g/t,工業(yè)品位為0.5 g/t。可將我國鉑族金屬礦床分為單一礦、共生礦和伴生礦三類,根據(jù)1996年的統(tǒng)計(jì)資料,93.4%的鉑族金屬(探明儲(chǔ)量)與銅鎳硫化物、多金屬共生或伴生。

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