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铂的一般知识

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-06-13  来源:中南选矿网  作者:小伍  浏览次数:1182
 
 
 
 
 
核心提示:铂为银白色金属,密度21.45,熔点1768℃,沸点3825℃。铂对普通的酸和化学试剂有优良的抗腐蚀性能。铂不与普通的酸作用,但能缓慢

铂为银白色金属,密度21.45,熔点1768℃,沸点3825℃。铂对普通的酸和化学试剂有优良的抗腐蚀性能。铂不与普通的酸作用,但能缓慢地溶解于王水中生成氯铂酸。铂的抗氧化性好,在空气中能长期保持光泽。在高温下,铂与氧气作用生成挥发性的氧化物。铂对气体有很强的吸附能力,当粒度很细或呈胶态(如胶体铂)时,吸附能力就更强,因此它具有优良的催化特性。纯铂有良好的延展性,不经中间退火的冷塑性变形量可达到90%以上,能加工成微米级的细丝和箔。
在自然界中,铂族金属主要呈自然元素、自然合金、锑化物、硫化物、硫砷化物和铋碲化物的单独矿物存在,部分呈类质同像存在于硫化物,如黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍(铁)矿中。
铂族金属的提取:砂铂矿或含铂族金属的砂金矿用重选法富集可得精矿,铂或锇、铱的含量能达70-90%,可直接精炼。50年代以来,铂族金属主要从铜镍硫化物共生矿中提取,小部分从炼铜副产品中提取。铂族金属含量高的冰镍,在氧压下硫酸浸出,或氯化冶金分离其他金属后获得铂族精矿。铂族精矿经过直接溶解、分离、提纯,或先将锇、钌氧化挥发分离后,再分离、提纯其他铂族金属。
铂族金属再生:废催化剂、废电器元件、含铂的残破器皿、废电镀液、珠宝装饰品厂的废料等都可从中回收铂族金属。
铂族金属的分离和提纯:铂族金属的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而异。将铂族金属精矿或含铂族金属的阳极泥用王水溶解,钯、铂、金均进入溶液。用盐酸处理以破坏亚硝酰化合物,然后加硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵沉淀出来,煅烧氯铂酸铵可得含铂99.5%以上的海绵铂。分离铂后的滤液,加入过量的氢氧化铵,再用盐酸酸化,钯以二氯二氨钯的形式沉淀,再在氢气中加热煅烧可得纯度达99.7%以上的海绵钯。经上述王水处理后的不溶物与碳酸钠、硼砂、密陀僧和焦炭共熔,贵金属富集在铅锭中,制成铅粒后与稀硝酸共煮,使铅银溶解,剩下的渣便是铑、铱、锇、钌的富集物。将此残渣与硫酸氢钠熔融,铑转化为可溶性的硫酸盐,用水浸出,加氢氧化钠沉出氢氧化铑,再用盐酸溶解,得氯铑酸。溶液提纯后,加入氯化铵,浓缩、结晶出氯铑酸铵。在氢气中煅烧,可得海绵铑。在硫酸氢钠熔融时,铱、锇、钌不反应,仍留于水浸残渣中。将残渣与过氧化钠和苛性钠一起熔融,用水浸出;向浸出液中通入氯气并蒸馏,钌和锇以氧化物形式蒸出。用乙醇-盐酸溶液吸收,将吸收液再加热蒸馏,并用碱液吸收得锇酸钠。在吸收液中加氯化铵,锇则以铵盐形式沉淀,在氢气中煅烧,可得锇粉。在蒸出锇的残液中加氯化铵,可得钌的铵盐,再在氢气中煅烧,可得钌粉。浸出钌和锇后的残渣主要为氧化铱,用王水溶解,加氯化铵沉淀出氯铱酸铵,再在氢气中煅烧,可得铱粉。将铂族金属粉末用粉末冶金法或通过高频感应电炉熔化可制得金属锭。
制取高纯铂族金属:一般将金属溶解后,经反复提纯,精制方法有载体氧化水解、离子交换、溶剂萃取和重复沉淀等,然后再以铵盐沉出,经煅烧可得相应的高纯金属。
铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性,可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。铂铱、铂铑、铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力,被用作电接点合金。由于铂化学性质稳定,用纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钴合金是一种可加工的磁能积高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。铂、钯和铑可作电镀层,常用于电子工业和首饰加工业。
铂族金属包括铂、钯、锇、铱、钌、铑六种金属,我国铂族金属资源比较稀缺,铂族金属矿床分布在10个省、自治区,甘肃、云南、四川和黑龙江的储量较多,这四省的储量占全国储量的94.6%。其他省区如河北、青海、新疆、北京、内蒙古也有一些小矿点,储量甚少。
从1996年我国铂矿、钯矿与铂钯(未分)矿保有储量看,我国的铂矿和钯矿主要分布在甘肃,分别占全国铂矿与钯矿的90.7%与91.3%,其次是河北,分别为5.8%和2.3%。其他省区只占极少份额。铂钯(未分)矿主要在云南,占全国的66.8%;其次是四川,占全国的25.5%。
其他几种铂族金属的分布也主要在甘肃、云南和黑龙江。甘肃省的铑、铱、锇、钌储量分别占其全国储量的59.3%、64.4%、74.0%、84.9%;云南分别占39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。这两个省的相应数据相加,除了锇都占到全国储量的95%以上;只是云南的锇储量(占9.8%)稍逊于黑龙江(占15.2%)。我国铂族金属资源有以下特点:
(1)资源分布集中。我国的铂族金属资源95%以上分布于甘肃、云南、四川、黑龙江和河北5省,其中仅甘肃省就占全国储量的57.5%。这几个省的储量集中于甘肃金川、云南金宝山和四川杨柳坪三个大型矿床。
(2)矿石品位低,铂族元素以铂、钯为主,且铂大于钯。全国铂族金属矿的平均品位为0.796g/t,Pt品位0.341g/t,Pd品位0.386 g/t,Os+Ir品位0.041g/t,Rh+Ru品位0.028 g/t。以铂族金属为主的矿床,品位为1.468g/t,富矿品位2.33 g/t;与铜镍共生的铂族金属品位0.768 g/t,铜镍矿中伴生的铂族金属品位0.436 g/t。国外几个大型铂矿床的平均品位为:南非布什维尔德杂岩3.1-17.1 g/t,麦伦斯基层30~60 g/t,俄罗斯诺里尔斯克6~350 g/t,加拿大萨德伯里3.34 g/t,美国斯蒂尔沃特147 g/t。相比之下,我国铂族金属矿的品位是十分低的。
(3)矿床类型多样,但大部分储量集中于共生或伴生矿。我国铂族金属矿床类型有岩浆熔离型、热液再造型和砂铂矿,还有一些含在黑色岩系、热液或夕卡岩型多金属矿床及斑岩铜钼矿中。按全国矿产储量委员会(1985)确定的铂族金属参考工业指标,原生矿的边界品位为0.3~0.5g/t,工业品位为0.5 g/t。可将我国铂族金属矿床分为单一矿、共生矿和伴生矿三类,根据1996年的统计资料,93.4%的铂族金属(探明储量)与铜镍硫化物、多金属共生或伴生

 
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