鉑族金屬礦

鉑族的代表是鉑，俗稱白金，歷史上曾經(jīng)被人們當(dāng)作廢物甚至危險(xiǎn)低賤的東西。16—17世紀(jì)，西班牙人從南美洲發(fā)現(xiàn)這種不知名的白銀般的重金屬顆粒，把它運(yùn)回西班牙，以比銀便宜得多的價(jià)格出售。一些奸狡之徒用它和金混在一起制造“金”首飾和偽金幣。國(guó)王獲悉后發(fā)布命令，把所有的鉑倒入大海。

發(fā)現(xiàn)的鉑族礦物和含鉑族元素的礦物已超過80種。哥倫比亞的普拉梯諾.臺(tái)爾.平托河的葉卡捷琳堡的沖擊砂鉑礦著名于世。白金的主要生產(chǎn)國(guó)是南非和蘇聯(lián)。南非占世界白金總儲(chǔ)量的82.3%，蘇聯(lián)占15.6%，其他有加拿大、哥倫比亞和美國(guó)。1988年，津巴布韋發(fā)現(xiàn)一個(gè)大鉑礦。

中國(guó)甘肅省河西走廊北側(cè)有一座新興的“東方鎳都”—金昌市。它是我國(guó)最大的鉑族金屬資源和生產(chǎn)基地．近年，在新疆東部又發(fā)現(xiàn)一個(gè)類似金川的鎳礦床。

鉑族金屬除鋨為藍(lán)灰色外，其他均為銀白色。鉑族金屬熔點(diǎn)高，耐腐蝕，熱電性穩(wěn)定，抗電火花的蝕耗性好，有良好的高溫抗溫抗氧化性能和催化作用，在工業(yè)上有廣泛的用途。鉑大量用作首飾和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)火花塞電極；銥和鋨是銥金筆尖上那個(gè)小圓點(diǎn)里的主角，耐磨；在高溫下銠抗氟，釕抗硫黃和硫化氫的腐蝕；在常溫下，一體積鈀能吸收約1000倍體積的氫氣；在通常情況下，完成氫和氧的化合反應(yīng)至少要一千萬年，但在這個(gè)反應(yīng)中只要撒進(jìn)一點(diǎn)鉑粉，一聲爆鳴，馬上就生成了水，而神奇的鉑粉卻依然如故。2100433B

平常，人們把黃金和白銀看作最貴重的東西．其實(shí)，鉑族金屬元素比金銀高貴得多．鉑族元素有六個(gè)成員：釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑。

1741年，英國(guó)的W.布朗利格博士接到親戚贈(zèng)送的一塊銀白色閃亮的礦石—西班牙探金者丟棄的天然白金塊。經(jīng)提煉、化驗(yàn)，于1750年正式宣告發(fā)現(xiàn)了新元素鉑。人們花了近100年的時(shí)間，相繼在天然鉑礦石里把“貴族之家”的其他成員找齊。之所以這么費(fèi)勁，是因?yàn)樗鼈冊(cè)诘貧だ锏暮恐挥惺畠|分之一，而且往往混雜在其他金屬礦中。

鉑族金屬再生是指用冶金或選礦方法從含鉑族金屬?gòu)U料中回收鉑族金屬的過程。隨著高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鉑族金屬應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。用量日益增加。但鉑族金屬資源稀少。且總儲(chǔ)量的98%和產(chǎn)量的92%集中在南非和前蘇聯(lián)等少數(shù)國(guó)家。此外，含鉑族金屬礦石品位低，提取過程復(fù)雜。因此，鉑族金屬的再生利用正受到世界各國(guó)的普遍重視，將鉑族金屬?gòu)U料視為“二次資源” 。2100433B

至今已發(fā)現(xiàn)200 余種鉑族元素礦物。可分為4大類：

鉑族金屬自然金屬

自然鉑、自然鈀、自然銠、自然鋨等；

鉑族金屬金屬互化物

鈀鉑礦、鋨銥礦、釕鋨銥礦，以及鉑族金屬與鐵、鎳、銅、金、銀、鉛、錫等以金屬鍵結(jié)合的金屬互化物；

鉑族金屬半金屬互化物

鉑、鈀、銥、鋨等與鉍、碲、硒、銻等以金屬鍵或具有相當(dāng)金屬鍵成分的共價(jià)鍵型化合物；

鉑族金屬硫化物與砷化物

鉑族元素的主要礦物及其組成見表3.17.2。工業(yè)礦物主要有砷鉑礦、自然鉑、等軸鉍碲鈀礦、碲鈀礦、砷鉑鋨礦、碲鈀銥礦及鉍碲鈀鎳礦。砷鉑礦和等軸鉍碲鈀礦多見于原生鉑礦床，自然鉑多產(chǎn)于砂鉑礦。貴稀金屬是貴金屬和稀有金屬的總稱。由于金和銀由人民銀行專營(yíng)， 物資部門經(jīng)營(yíng)的貴金屬主要是鉑族元素， 而硒、 碲、 砷屬稀散元素， 通常稱為半金屬。

鉑：鉑是銀白色金屬， 熔點(diǎn)為 1769 度， 密度為 21.45g /cm3， 主要用于電氣、儀表 、 化學(xué)工業(yè)、裝飾品及制作精密合金等。

鈀：鈀是銀灰色金屬， 熔點(diǎn) 1552 度， 密度 12.16g /cm3， 可塑性好， 在貴金屬中耐蝕性較差， 供電氣、 儀表 、化工工業(yè)、裝飾品及制作精密合金等用。

銠：銠是銀白色金屬， 熔點(diǎn)為 1964 度， 密度為 12.45g /cm3， 是脆性金屬。供電氣 、 儀表 、 高溫合金及精密合金等用。

銥：銥是銀灰色金屬， 熔點(diǎn)為 2443 度，是貴金屬中熔點(diǎn)最高的。密度為 22.4g /cm3，是密度第二大的金屬。是脆性金屬， 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定， 耐酸堿腐蝕， 硬度高。用于電氣、 化學(xué)、 儀表、 輕工等方面， 配制精密合金。

鋨：鋨是灰藍(lán)色金屬，熔點(diǎn)為 3033度，密度為22.48 g/cm3，是密度最大的金屬。高熔點(diǎn)金屬，性脆。主要用于電氣、儀表、化學(xué)工業(yè)及合金等。

釕：釕是銀白色金屬，熔點(diǎn)為2334度，密度12.37 g/m3。用于電氣、儀表、化學(xué)工業(yè)、高溫合金及精密合金等用。

鎵：液態(tài)鎵為銀白色金屬， 固態(tài)鎵為藍(lán)色結(jié)晶金屬， 質(zhì)地柔軟， 熔點(diǎn)為 29.8 度， 密度是 5.9g /cm3， 在空氣中化學(xué)性能穩(wěn)定， 鎵主要用于半導(dǎo)體工業(yè)、 制作溫度計(jì)、 配制易熔金屬等。

銦：銦是銀白色金屬， 熔點(diǎn) 156.6 度， 密度為 7.31g /cm3， 比鉛還軟， 延展性好， 化學(xué)性能穩(wěn)定， 主要用于配制貴金屬合金， 低熔點(diǎn)合金， 軸承合金以及、 電鍍等工業(yè)方面。

硒：硒是黑色或深灰色玻璃狀無定型錠塊 （紅硒與灰硒為硒的結(jié)晶變體， 主成分不變）， 屬于稀散元素， 也稱半金屬。硒的熔點(diǎn)為 220 度， 沸點(diǎn)為 685 度， 密度為 40808g /cm3， 質(zhì)脆， 主要用于制造整流器、 硒感光板、 復(fù)印硒鼓、 合金、 搪瓷和玻璃工業(yè)等方面。

碲：碲是一種銀灰色半金屬， 屬稀散元素， 熔點(diǎn)為 450 度， 密度為 6.24g /cm3， 質(zhì)脆， 具有很高的電阻系數(shù)， 是逆磁性金屬， 所以是良好的半導(dǎo)體材料。主要用來制作半導(dǎo)體器件、 合金、 化工原料及鑄鐵、 橡膠、 玻璃等產(chǎn)品的添加劑。

砷：砷是銀灰色半金屬， 屬稀散元素。砷的熔點(diǎn)為 814 度， 在 613 度時(shí)即升華， 砷在空氣中易氧化， 砷的氧化物有劇毒 （俗稱砒霜）， 砷的密度為 5.73G /cm3， 不溶于水， 也不溶于有機(jī)溶劑， 用于制作合金和半導(dǎo)體器件等。

鉑類金屬在地殼中的自然儲(chǔ)量為8萬噸，可開采儲(chǔ)量7.1萬噸，其中，鉑占50%，鈀占35%，釕占9%，銠占6%。 早期的鉑礦來源于哥倫比亞，主要產(chǎn)地為南非、蘇聯(lián)、加拿大等。

南非鉑礦一部分是天然的鉑鐵合金，一部分以硫化物形式與鐵、鎳、銅的硫化礦共存；已探明的可采儲(chǔ)量約18000噸，總儲(chǔ)量達(dá)62200噸，礦石品位3～8克/噸。加拿大的鉑族金屬主要以硫化物和砷化物與銅、鎳硫化礦伴生。可采儲(chǔ)量280噸，總儲(chǔ)量497噸，礦石品位0.5～0.8克/噸。蘇聯(lián)鉑礦有砂礦和共生礦，可采儲(chǔ)量6220噸，總儲(chǔ)量12440噸，礦石品位8～10克/噸。此外，中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等均有共生礦床。所有礦石中，鉑與其他鉑族金屬總是共存的。鉑族中，鉑、鈀的量最大，二者合計(jì)約占鉑族總量的90%。其他銠、銥、鋨、釕合計(jì)僅約占鉑族總量的10%。前蘇聯(lián)礦石中的鈀約占鉑族總量的60%，其他國(guó)家的礦多以鉑為主。

鉑族金屬，又稱鉑族元素。包括釕（Ru）、銠（Rh）、鈀（Pd）、鋨（Os）、銥（Ir）、鉑（Pt）六種金屬元素，在元素周期表中屬第5,6周期。本族元素在寶石學(xué)中的應(yīng)用廣泛，其中鈀金首飾-白色貴金屬新寵，國(guó)際時(shí)尚流行飾品鉑金、鈀金為鉑族里蘊(yùn)藏量最小的兩種礦物，此二種的冶金性質(zhì)相當(dāng)類似，因其同樣稀有、用途相類似，所以常在各種應(yīng)用上互做替代品。

鉑族金屬以其特別可貴的性能和資源珍稀而著稱；與金、銀合稱“貴金屬”。但其發(fā)現(xiàn)與利用相對(duì)于金、銀來說要晚得多。金、銀飾品在人類紀(jì)元之前的墓葬中就有發(fā)現(xiàn)，而人類對(duì)鉑族金屬的了解和利用，不過兩百多年的歷史。其中鉑發(fā)現(xiàn)最早，1735 年由尤爾洛）發(fā)現(xiàn)，其余幾種元素都遲至19世紀(jì)才陸續(xù)有所了解，如鈀是1803年由沃拉斯頓發(fā)現(xiàn)，釕是1845年科勞斯（K.Claus）發(fā)現(xiàn)。雖然發(fā)現(xiàn)晚，但很快了解到它們有一些可貴的功能，因而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)和尖端技術(shù)中。因此被稱為“現(xiàn)代貴金屬”。據(jù)報(bào)道，從公元前4000年到19世紀(jì)末，全球累計(jì)產(chǎn)金2.9萬t，19世紀(jì)世界平均年產(chǎn)金123t；到1973～1980年，世界平均年產(chǎn)金量達(dá)1375t。鉑族金屬的世界產(chǎn)量從1969年開始超過100t，80年代末便翻了一番，達(dá)到200t（張文樸，1997），90年代初年產(chǎn)近 300t。從這些數(shù)據(jù)不難體會(huì)出“貴金屬”與“現(xiàn)代貴金屬”深層的涵義：二者都是珍稀而貴重，而鉑族元素雖然絕對(duì)數(shù)量比不上金、銀，但其發(fā)展的速度深刻體現(xiàn)出“現(xiàn)代”的涵義。