什么是稀有金属(盘点一下地球上那些稀有金属)
金属有光泽和延展性,可以导电和导热。它们可以分为黑色金属和有色金属。其中有色金属中的金、银、铂族金属(铂、钌、铑、钯、锇、铱)称为贵金属。它之所以得名,是因为它在地壳中的储量很少,而且比普通金属更贵。
奇怪的金属特征
金黄色贵金属。熔点1063℃,密度19.30克每立方厘米,导电率仅次于银。其化学性质极其稳定,不与氧反应,不溶于酸和碱,溶于王水(硝酸和盐酸1:3的混合物)和氰化钠或氰化钾溶液。黄金延展性极好,可以卷成0.00001毫米的金箔,也可以拉成每米重量只有0.5毫克的细金丝。俗话说“真金不怕火炼”。如果在火中燃烧,表面依然耀眼,因氧化而失去光泽的表面是另一种金属。
银是一种白色贵金属,熔点为960.8℃,密度为每立方厘米10.5克。其最突出的特点是优良的导热性、导电性、反光性和良好的延展性。1克银可以拉成1800米长的细丝,也可以卷成百分之一毫米厚的银箔。银是一种低毒性金属。在工作场所,银的允许浓度为每立方米0.01毫克。过量摄入银对肝脏有害,会使眼膜患上银皮肤病。
铂族金属中的铂类似于锇、铱、钯、铑、钌,人们习惯以铂为主要代表。这种贵金属呈银白色,俗称“白金”。熔点为1769℃,密度为每立方厘米21.45克。软,可锻、可轧、可拉成棒、片、线。化学性质稳定,在高温下不容易被氧化,直至熔点;常温下,除王水外,几乎不与所有化学试剂反应。在所有容易加工的材料中,铂及其合金最耐腐蚀。铂还具有稳定的电阻、电阻温度系数和良好的热电性能。在所有矿石中,铂族金属总是共生的,其中铂和钯最大,约占总量的90%。
应用价值高。
贵金属具有很高的应用价值,在人类历史发展中不断做出贡献。黄金主要用作首饰和货币储备,也用于工业和医药。它可以用来制造反射红外线的特殊滤光器,陶瓷和玻璃的着色剂。用作电子、航空空工业的表面涂层、焊料、电镀和重要零件。在航空航天空工业中用作热控仪表、滑动和滚动元件。金铂合金在人造纤维工业中用作喷丝板。黄金也是一级牙科材料,用来固定受损的牙齿。此外,金同位素在医学上常被用作示踪原子。
自古以来,白银就与人们有着密切的联系。在古代,银及其合金被广泛用于制造货币和装饰品。在现代,主要用作感光材料和电气材料。可用于制造各种触点、真空管和X射线管零件,以及焊接电阻、永磁体、测温仪表和轴承材料。银基焊料包括银-铜和银-铜-锌合金;银-铟-镉合金用作反应堆控制材料;银锰铝永磁合金可用作小型测量仪器的磁性弹簧;卤化银(溴化银、氯化银和碘化银)是感光设备的良好材料。银还可用于电镀、保险丝、电容器和荧光屏。它是银细菌的天然杀手。2000多年前,人们发现银具有杀菌的功能。实验证明,1吨水中有半粒米大小的银盐,30分钟后可杀灭痢疾、伤寒、沙门氏菌、霍乱等病菌。因此,银是航空航天和海军舰艇水净化装置的首选。最近抗菌产品很多,从床单、内衣、袜子、地毯到冰箱、洗衣机、电话、厨具等。,而且大部分都是用银做抗菌剂。
铂及其合金具有很高的化学稳定性,可用作石油化工中的催化剂。此外,它还可用作耐腐蚀的仪器和仪器的零件,如铂器皿和铂电极。
电阻温度计、铂铱合金陀螺仪导电环、笔尖、时钟仪器、轴承等。在电子工业中,铂可用作电阻器、继电器、火花塞电极、电触点、热电偶和印刷电路。铂铁合金和铂钴合金具有高磁性,可用作永磁体。铂铑合金可用作高温加热元件,也是生产玻璃纤维喷嘴和模具的良好材料。在生产高质量的光学玻璃和复合单晶拉制中,必须使用铂作为容器内衬或高温反应坩埚,以保证质量。顺铂是顺铂的化合物,在人体溶液的作用下,通过化学反应生成。实验证明,顺铂具有很强的抗癌能力,对抑制癌症的发展和缓解癌症有很好的效果。
储量不足
地球上的黄金储量非常少,其含量仅覆盖地壳的大约五十亿分之一。它主要以自由状态存在。按照现在的年产量,不到50年就要点燃了。科学家的研究表明,茫茫大海蕴藏着丰富的黄金储量,全部海水中约有1000万吨黄金。在Tai 空有一颗星叫“巨蟹K星”。它的含金量据说是恒星质量的百分之一,估计有1000亿吨左右。数量惊人。但就目前的情况来看,海洋和泰空的黄金开采还有很多问题需要解决,只能认为是未来的课题。目前,南非黄金产量居世界第一,最高年产量超过1000吨。南非拥有世界上最大的金矿。在奥兰治河的支流瓦尔河流域,金矿呈半圆形连续排列。人们称之为“黄金弧带”。
世界上的白银储量不多,而且集中在少数地区。其中,墨西哥银资源丰富,储量居世界第一,产银量居世界第一。世界上铂族金属的储量更为稀少。在早期,铂矿源自哥伦比亚。探明储量较大的国家有:南非储量4500吨,俄罗斯储量5900吨,加拿大储量250吨,美国储量250吨。由于从矿石中提取铂族金属相当困难,所以铂族金属的产量并不大,通常以盎司(1盎司=28.3495克)计量。据统计,每年有1万吨银和1000吨金进入国际市场,而铂族金属只有70吨。相比之下,差距很大。
各种回收方法
为了最大限度地减少金、银和铂族贵金属的消耗,研究人员采取了许多切实有效的方法对其进行加工和回收。
银矿产银量较少,因此从工业废料(如感光材料、镀银器件)中回收是银的重要来源之一。从餐具和装饰品中获得的银废料一般含有80%或92.5%的银。摄影工业中使用的银约有50%留在定影液中。电工在制造电触头的每个过程中都会产生一定量的废银。从电子镀银开关元件、化学工业中使用的含银催化剂、镀银设备、镀银容器或管道中可以回收大量的银。存档的X射线底片和胶片在储存期超过一定期限后,成为回收银的连续来源。科学家发现,对于含银的固定剂,可以用电解的方法生产出高纯度的致密粗银,也可以用化学还原的方法得到含银10% ~ 60%的似浆状富集物。
一家英国公司发明了一种从铅中提取银的“低氧吹炼法”。该方法可节约能耗成本60%以上,并可加快工艺流程。传统的“吹灰法”是将空气流吹入熔融金属表面使铅氧化。由于银不会被氧化,可以去除铅渣层,得到纯度在99%以上的银。但这种方法耗能大,耗时长。英国发明的新方法,不是在金属表面吹空气体,而是用一种特殊的倾斜炉,从吹灰容器下部向液态金属中吹入纯氧。采用这种方法,银的纯度不会低于,但氧化处理时间比传统方法大大缩短,能耗成本大大降低。据报道,虽然这种方法是为了从铅中提取银而研究的,但它也适用于提取其他贵金属。
日本横滨金属公司将废弃手机视为“珍贵的矿产资源”,积极采取措施从中获取多种贵金属。据调查,日本一年可以报废4000多万部手机。除了40%被回收再利用,大部分都作为一般垃圾扔掉了。因此,如何处理这些废弃物已经成为一个涉及民生的环境问题。科学家分析废弃手机的成分后发现,手机中的贵金属相当丰富。每100g手机机身含铜14g,银0.19g,金0.03g,钯0.01g。此外,还可以从手机锂电池中回收锂。因此,他们应用冶炼、电解、化学提取等金属冶炼技术,在7年时间里处理了约900吨废弃手机,从中回收了金、银、钯等多种贵金属,获得了可观的经济效益。
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