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铂合金冶炼的原理是什么

发布时间:2022-11-06 18:24:12

1. 铂铑合金为什么被广泛用于催化用途

铂铑合金是铂基含铑的二元合金,在高温下为连续固溶体。铑可提高合金对铂的热电势、抗氧化和耐酸腐蚀能力。有PtRh5、PtRhl0、PtRhl3、PtRh30和PtRh40等合金。大于20%Rh的合金不溶于王水。用高频炉或中频炉氩气保护熔炼。20%Rh以下的合金可全部冷加工成材;大于20%Rh的合金由热加工和冷加工成材;PtRh70合金全由热加工成材。主要用作热电偶材料,有PtRhl0/Pt、PtRh13/Pt等 。还作为催化剂、坩埚和喷丝嘴,高温发热体、电气接点和火花塞电极。作为绕组材料。
工业热电偶有铂铑丝B型号的,S 型号的,R型号的,铂铑合金,铂铑网用做提炼氨的催化剂.

2. 铂金是被谁给发现的

铂,是一种非常稀少的贵金属。早在距今3000年前的古埃及时代,人们就开始用铂金,但是,当时人们并不认识这种金属。1735年,西班牙人乌罗阿到秘鲁探险时,在品托河发现了这种白色金属,当时人们认为它是银的一种,就称之为"品托河白银",直到1750年,科学家才从科学上将其定名为铂。铂以自然状态存在在自然界中不多见而且铂在地壳中分布也非常稀少,加上其难溶性和稳定性给铂金采矿、选矿、冶炼和提纯带来极大的困难由于铂的衡有性、稳定性和特殊性,以及银白夺目的金属光泽,其价值比黄金还工昂贵。铂又被称为白金或铂金,白金是铂的商业俗称。

铂被泛认识的历史仅有二百余年,当初人们只知道一种铂金,并不清楚与铂金共生、色泽十公相近的其它贵金属元素。随着科学的进步,人们发现与铂金密切共生的贵金属元素还有钌、铑、钯、锇和铱。后来人们称之为铂族元素。

元素符号Pt,银灰白色,比重21.35,熔点170℃,摩氏硬度4-4.5度,化学性质稳定,除王水外不受酸碱腐蚀。

铂族元素中的各个元素有着不同的性质,各自的用途也不尽相同,由于铂族元素发现较晚,作为首饰、工艺品以及货币的功能远不及黄金和银。然而铂族元素在现代科学、尖端技术领域中得到泛应用,被誉为"先驱材料"。近代铂金制作的首饰越来越多地为世人喜爱,尤其是钻石的发现,配以铂金作为"永流传"的钻戒更是大放异彩。光彩夺目的钻由于纯白光泽的铂金陪衬,更显高贵典雅。铂金制作的钻饰惹人喜爱的原因主要有以下几点:

(1)钻研的铂金多是含铂90%(Pt900)的铂合金,相对18K黄金合金(含金75%)来说,其纯度更高,价值更贵。

(2) 铂的稀罕程度比黄金更高,采矿、冶炼和提纯也更加困难。据统计每年世界上生产黄金达3500多吨,而铂金仅有160叙吨。并且铂金矿产分布极不均匀,主要产地在南非等少数国家。

(3) 强酸、强碱有极强的抗腐蚀能力,能耐高温,不易褪色或就色,是制作首饰最理想的贵金属材料。

(4) 铂金拥有自然的银白色和光泽,使无色透明的钻石更加美丽。铂金不仅不会影响钻研的色彩,只能使宝石放出光彩。

(5) 铂金的熔点很高,首饰制作时难度较大。

(6) 任何人士佩载铂金首饰都不会造成皮肤过敏。

作为首饰的铂金通常以Pt850, Pt900, Pt950、Pt999等四大类为主。铂金首饰有印记,用Pt, PT或P表示。PT900表示其含铂90%,含其它金属为10%。而另一种被人们称为K白的白色首饰,是黄金与镍、钯、银、锌等金属的合金,即白色K黄金,两者在颜色上十分接近,其实那是两种完全不同的金属。

3. 铂金提炼技术

铂金冶炼新技术即将推出铂金冶炼过程中的新技术已在约翰内斯堡北部的Randburg被测试,接近商业化。 Braemore资源公司的首席执行长博汉南(HamishBohannan)已经表示,高铬铂族金属精矿的冶炼将于07年第三季度在南非Randburg工厂开始。 博汉南在博茨瓦纳召开的资本资源矿业会议上发言时,他解释称新突破将能轻易解决铂族金属矿石的铬含量,意味着未来冶炼工厂将更快更有效。 博汉南补充道,将用于Braemore资源公司子公司IndependencePlatinumandMintek的新技术将能为参与市场来精炼铂金的不断增长的中型铂金生产商提供一种更加廉价的方法。 增加的冶炼产能将受到南非的欢迎,因该国正遭到冶炼商开发大量地下资源的打击,因越来越多的生产商开始遍布全国。博汉南7月初建议,南非至少要5家加工厂才能满足需求。 新技术已经在约翰内斯堡北部的Randburg被测试,产量触及30,000吨,没有来自当地私房屋主的任何抱怨。他总结道,这证实了新技术的友好的环境特征。

4. 黄金,铂金合金是怎么分离和提纯

白金首饰品质的识别白金外观近似白银而价值却贵于黄金,其首饰已广为流行,具有保值和装饰价值。 纯白金在化学上称为铂,它有一个家庭称为铂系元素,包括铂、钯、铑、钌、铱、锇等六种元素。其中以铂和钯的机械加工性能最好,故常用于制造首饰、镶嵌宝石,更显高雅华贵。白金首饰分为白K金首饰、铂族白金首饰和铂白金首饰等三种。(1)白K金首饰。白K金是在黄金中掺入钯制成。“K金”是指黄金含量,并在首饰上打印K数,如“14K”是指14K黄金,即含黄金量58.5%左右,其余为钯;“18K白”指含黄金量75%左右,其余是钯。钯在白中金中是起染色作用,使金色变白以适应装饰需要。(2)铂族白金首饰。铂族白金是铂和钯的合金,两者含量总和在99%以上。铂中掺入钯可改善加工性能,镶宝石较牢靠。(3)铂白金首饰含铂99%以上,一般打有“铂白”或“足白金”印记。但因其硬而不镶上宝石,故镶宝石的纯白金首饰很少。

5. 铂,金等性质活泼的金属,常用富集法冶炼,富集法是什么…

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。

6. 有谁帮我讲解一下关于铂金的知识

结婚话题之——铂金
一:铂金是什么
铂金(英文为Plat-inum,缩写为Pt)是世界上最稀有的首饰用贵金属之一。铂金每年的供应量仅为黄金的5%。成吨的矿石,经过150多道工序,耗时数月,所提炼的铂金只够制成一枚简单的戒指。

通常国内的铂金首饰是由纯铂金加工铂族合金而制成。其中的铂金纯度一般均高达90%以上。铂金的白色光泽自然 。经常佩带也不会褪色。� �

不是所有的白色首饰都都是由铂金制成的,可能是白色K金,白色K金是黄金加上某些合金后呈现白色,白色K金实际上最多只含有75%的黄金。另外,有的白色首饰亦可能是银制品或是在某表面镀有白色金属,时间久了均有可能露出本来面貌。�

根据国家规定,所有铂金首饰都应打上铂金标记:Pt以及纯度印记

足白金:铂含量千分数不小于990,打"足铂"或"PT990"标记。
950白金:铂含量千分数不小于950,打"铂950"或"PT950"标记。
900白金:铂含量千分数不小于900,打"铂900"或"PT900"标记。
850白金:铂含量千分数不小于850,打铂850或"PT850"标记。
铂金类首饰中的其它物质主要是其同族元素钯(Pb),如PT900表示含铂90%,含钯10%,依次类推。白金首饰中铂含量一般不少于85%。

白色K金是黄金加上铜,钯等合金后才呈现出白色。它最多含有75%的黄金。时间久了,可能会褪色。它的英文名称为White gold,是与铂金完全不同的两种金属。白色K金不能被打上Pt标志,只能按其纯度打黄金及纯度的印记。例如:18K白色K金只能打“18K”、“G750”等印记。人们对贵金属首饰往往要求“成色足”,白色K金根本就不能达到。

白色K金的比重要轻于铂金。铂金Pt900的比重是19.9,18K白色K金只有14.7。佩戴时,相同体积的首饰,白色K金明显轻于铂金,所以在金属的质感上,白色K金完全不能与铂金相提并论。铂金的天然白色光泽,高纯度,稀有度,和它的耐久性都是白色K金所不能比拟的。

由此可见,选择铂金首饰的“秘诀”之一,就是要认清首饰上的Pt标记,其中戒指会打在内圈,而项链则打在搭扣处。

二:问答

1.铂金真的是最稀有的贵金属吗?
是的。全世界每年只能开采出150吨铂金,其中60吨用于珠宝。而每年黄金的总产量达到了3300吨,现已估算出,如果把以前所有开采出的白金放在一起,其体积仅仅相当于一个5米见方的立方体,铂金储藏量不大。通常是供不应求。

2.从其原料中获取铂金真的很困难吗?
是的。要想获得一盎司也就是31.1克重的铂金,需要长达5-6个月的时间,处理10吨矿石,才能从原料中铸成“一盎司的铂锭”。而获得相同数量的黄金,只须花3-5周时间,就能从3吨矿石中提炼出。

3.铂金矿真的在世界各地都能找到吗?
不是的。事实上,地球上仅有少数几个地区出产铂金,在每年全世界的总供应量中,南非占68%,俄罗斯占25%,北美洲占5%,剩余的2%产自其他国家-主要是津巴布韦。

4.铂金真的具有特别的物理特性吗?
是真的。首先,铂金的比重为21.45g/cm3(比黄金和银的比重大很多,黄金和银的比重分别为19.3g/cm3和10.5g/cm3),并且有很高的熔点,达到了1773℃,黄金和银的熔点分别为1063℃和960℃。其次,它具有优越的耐酸碱性(除在70℃用王水可将它溶解外,没有任何其他酸、碱溶液能将它溶解。)及耐高温性(加热不能使其变形)。正是由于铂金具有这些特性,所以在1795年采用以十进制为基础的公制时,用铂金制做了米和千克的标准,这两个样品现仍能在*近巴黎塞夫勒斯的Breteuil的馆藏中找到,虽然铂金具有这些不可变的特性,但这种金属还具有令人难以置信的延展性,即用1g铂金拉成的细线,其长度延伸可达2公里。

5.铂金是一种污染剂并能引起过敏症吗?
这不是真的。事实上,恰恰相反,铂金是完全抗过敏的,并是人们同环境污染和有害疾病作斗争的强有力的同盟者。可利用铂金的催化特性来减小由机动车排出废气引起的大气污染。事实上,小汽车的消声器中的滤清器就含有铂金。此外铂金合金还用于起博器的制造及治疗一些诸如卵巢、睾丸肿瘤这样神秘类型的癌症。

6.铂金有很多重要的工业用途是真的吗?
是的。统计表明常用的五种产品中,就有一种是含铂金的或是通过使用铂金来制造的。除医药和治理环境污染外,这种金属还用于电子及清洁能源、石油化工、玻璃及航空,更不用说航天等领域。主要用铂金制成的透镜及光纤具有很好的品质,故铂金还用于电视设备和计算机监视屏,液晶显示及无法列举的其他产品,包括肥料等。

7.铂金能称得上有一个确实而又独特的金属族,是真的吗?
是真的。被称作铂系金属的元素还有五个:铱、锇、钯、铑和钌。
在很多国家,例如意大利,钯被看作可与铂、金或银相比的贵金属。

8.欧洲国家真的是最大的铂金消费国吗?
这不是真的。日本才是最大的铂金消费国,它的消费量占到世界总需求量的41.5%,其次是北美占23%,欧洲的需求量约占17%,处于平均水平,剩下的西方世界占14.5%。最后,中国每年投放市场的消费量占4%。

9.铂金的名字真的是由于(西班牙)征服者的错误造成的?
是的。铂金在新世界中偶然被发现,是在16世纪末到17世纪初之间。西班牙人把它错误认为是质量差的银,并把它贬损地称作“铂”,但是在相同的地区,早在公元前100年,印第安人喜欢炫耀他们用金和白金制作的珠宝,我们曾经取得的最早铂金珠宝是一个属于古埃及女祭司shepenupet的一个小首饰盒。

10.一颗宝石镶嵌在铂金上真的特别安全吗?

是的。这要感谢它的(白金)强度,铂金可以提供一种持续到永远的“握力”。以往最著名的钻石,从英国国王收藏的著名的“印度大钻石”到“非洲之星”,都镶嵌在铂金上。一些保险公司对用铂金镶嵌的首饰减收保险费。

三:铂金钻饰的保养
简洁、自然和装饰性,成了如今铂金饰品的主题风格和发展趋势。不论你是否想购买此类产品,你去市场上逛一逛,都可以发现一种现象:在美钻体现华贵与亮丽,恒久与纯洁,体现保值与增殖的观 念趋势下,铂金钻饰成了越来越多人指上腕间的宠爱 之物。 就在铂金钻饰走入寻常百姓家之间,它的保养就成了人们颇为关心的问题。
1.当你做家务时,不要让佩戴的钻时染上油污或漂白水,油污会影 响钻饰的光泽;漂白水会使金属产生斑点。

2.不宜佩戴钻饰做粗重工作,钻石虽然坚硬、耐磨,但如依其纹理 方向受到重击的话,也可能会受损。

3.切勿将钻饰与其它珠宝一起放在抽屉或首饰盒内,因钻石在摩擦 时会将其它珠宝刮伤。同时,铂金首饰也不宜和黄金首饰同时佩 戴,因黄金较软,若互相摩擦,不但会使黄金饰品受损,也会使 黄金染在铂金上,使之变黄,且很难去掉。

4.每年因将铂金饰品送到珠宝店检验一下,查看钻石与镶托是否有 松动与磨损,以便及时整修。

5.钻石对油脂有粘结性,粘上皮肤油脂、化妆品及厨房油脂的钻石 会失去光泽,因此应每月清洗一次。清洗方法是:将铂金首饰浸 入首饰清洗液中约5分钟,取出后用小牙刷轻刷钻石,再将其放入 滤网上用水冲洗,最后用软布吸干水分。

全面地介绍:

人类对铂金的认识和利用远比黄金晚,大概只有2000多年的历史。根据考古资料论证,在公元前七百多年时,古埃及人已能将铂金加工成工艺水平较高的铂金饰品。中美洲的印第安人,远在哥伦布发现新大陆之前,也盛行过铂金饰物。然而,除此之外其它地区的人们对铂金则一无所知,直到十六世纪初,西班牙殖民帝国逐渐形成,大批的西班牙冒险家蜂涌到非洲和美洲去探金寻宝。当时,在厄瓜多尔的河流中淘金时,一再发现有一种白色金属混杂在黄金中,其实就是珍贵的铂金。但由於当时科学不发达,识别能力低下,面对著银晃晃的铂金,那些殖民统治者却把它称之为“劣等碎银”而弃之。1748年,西班牙著名科学家安东尼. 洛阿在平托河金矿中发现了银白色的自然铂,他进行了仔细研究,发现自然铂的化学性质非常稳定,延展性极好,熔点亦高,相对密度极大,与金属银有明显的区别。安东尼是第一位对铂金进行详细研究的学者。1780年,巴黎一位能工巧匠为法国路易十六国王和王后制造了铂金戒指、胸针和铂金项链。因此,使路易十六夫妇成了世界上有记载以来的第一位拥有铂金饰品的人。从此以后,铂金声誉大振,一跃於黄金饰品之上,为皇亲国戚、达官贵人、巨富贾商所宠爱。由於在自然界铂金的储量比黄金稀少,据不完全统计,世界铂金总储约为1.4万吨(铂族元素矿产资源总储量约为3.1万吨),虽然有60多个国家都发现并开采铂金旷,但其储量却高度集中在南非和前苏联。其中南非(阿扎尼亚)的铂金储量约为1.2万吨,以德兰土瓦铂矿床最著名,是世界上最大的铂矿床;前苏联的铂金储量为1866 吨,曾在乌拉尔砂铂矿中发现过重达8-9公斤的自然铂,在原生旷中也获得过重427.5克的自然铂。两者的总储量占世界总储量的98%。每年世界铂金的年产量仅85吨,远比黄金少,加上铂金熔点高,提纯熔炼铂金较黄金更为困难,耗能源较高。所以其价格较黄金更加昂贵.铂金色泽淡雅而华贵,象征著纯洁与高尚。因此,人们把它作为爱情的信物并制成订婚戒指,以表示爱情纯真、天长地久。钻石若镶嵌在银白色的铂金托上,则晶莹的钻石与光辉的铂金交相辉映,衬托出钻石的洁白无瑕、珍贵无比和雍容华贵。 铂金首饰主要流行在欧美、日本等经济较发达的国家和地区。其中以日本人最偏爰铂金首饰,其销售量约占世界铂金首饰的75o%,故"铂金大国" 之称。 中国铂族元素矿产资源很少,其储量不及世界储量的1%,只能满足需求量的百分之几,主要用於工业。首饰铂金的生产起步较晚,目前只有少数地区的厂家生产类似产品。

四、铂金与类似金属的鉴别��铂金以银白色和条痕,硬度4~ 4.5,相对密度21.45,化学性质稳定,不溶於普通酸类为其鉴定特征,易与其相似金属鉴别。铂金与金属铅和铝以硬度高低、相便会变形。因无弹性变形后不能复原;而且相对密度远比铂金小,铅为11.36,铝为2.7,分别约为铂金的1/2和1/8,只需用手惦试份量就能分辨。 铂金与白银以相对密度大小、硬度高低、化学性质稳定区别之。白银虽为银白色,但相对密度为10.53,只有铂金的1/2 ;而且硬度低,无弹性,因此用指甲轻划亦可留下痕迹,箔薄片用手轻也易变折,且难於复原;加上白银的化学性质不稳定,遇硝酸会溶解,并放出二氧化氮气体。而铂金不溶於硝酸,在加热的王水中才能较快溶解,在常温下其溶解速度极慢,一般肉眼难於察觉。 铂金是很好的催化剂,利用这一特性,可快速鉴定铂金。常用双氧水反应法,具体方法是:取少许待测物粉未,置於盛双氧水(H2O2)塑料瓶中,若系铂金则双氧水立即翻滚起泡,分解出大量氧气,反应后的铂金仍原封不动一,还可回收(它只起加速分解作用);苦系其它白色金属,如铅、银、铝等则无此反应。

2006年9月21日南非市场黄金、铂金价格如下:(截至南非当地时间21日22:00、格林尼治时间20日20:50)

黄金(美元/盎司) 584.70 涨跌幅度(%) +1.46
铂金(美元/盎司) 1137.50 涨跌幅度(%) +0.31

7. 金属冶炼的实质和原理是什么

金属冶炼的实质其实就是把金属从化合态变为游离态,用还原的方法使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子。原理就是利用氧化还原反应原理在一定条件下用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质。

8. 铂合金的介绍

指铂与其他金属混合而成的合金,如与钯、,铑、钇、钌、钴、锇、铜等。尽管铂硬度比金高,但作为镶崁之用尚嫌不足,必需与其他金属合金,方能用来制作首饰。

9. 铂族金属的其他知识

铂族金属除锇为蓝灰色金属外,其他均为银白色金属。它们对普通的酸和化学试剂有优良的抗蚀性能。
钯对酸的抗蚀能力稍差,能很快地溶解于硝酸中。铱、铑、钌能抗单一的酸和化学试剂的侵蚀,甚至在王水中也很难溶解。
铂和铑的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。不要让佩戴的铂金饰品染上油污或漂白水,油污会影响饰品的光泽;漂白水可能会使首饰产生斑点。一定不要将铂金首饰和黄金首饰同时佩戴,因为黄金质地较软,如果互相摩擦,黄金粉末会吸附在铂金上,使铂金变黄,影响铂金特有的纯净光泽。如果你的铂金饰品上镶有钻石,建议你每年将铂金饰品送到珠宝店去检验一下,及时进行专业清洁和整修,令铂金钻石首饰常戴常新。
铂和钯对气体有很强的吸附能力,当粒度很细(如铂黑、钯黑)或呈胶态(如胶体铂)时,吸附能力就更强,因此它们具有优良的催化特性(见金属催化剂)。铂族金属为过渡金属,有多个化合价,最稳定的化合价如下:钌为+3;铑为+3;钯为+2,+4;锇为+3,+4;铱为+3,+4;铂为+2,+4。它们有生成络合物的强烈倾向,最常见的是生成配位数4或6的络合物。总之,它们的化学性质很复杂。 国外铂族金属生产的发展概论
世界铂族金属工业生产开始于1778年,1823年以前主要依靠哥伦比亚的砂铂矿。1778~1965年,哥伦比亚共生产铂族金属约104吨,其最高年产量为(1928年)1.93吨。1824年俄国乌拉尔大型砂铂矿开采以后,成为世界上最大生产者,1912年的产量曾达6.5吨,到1930年,共生产铂(及少量铱、锇)约245吨。1911年全世界生产6.189吨铂族金属。其中俄国占93.1.,哥伦比亚占6.1%,美国占0.5%,澳大利亚占0.3%。L.Howe估算,截至1917年1月,世界所产铂族金属(249~342吨)其中约90%来自俄国。
1952年后,加拿大产量显著增加,1936年超过苏联居世界首位。60年代以后,苏联、南非成为最主要的生产者。苏联、南非、加拿大的产量占世界产量的98%以上。1980年世界共产铂族金属205吨。其中南非97.9吨,苏联96.4吨,其他10.7吨(主要为加拿大生产)。1985年世界生产铂族金属230吨,苏联和南非分别为115吨和100吨,合计占世界产量的93%。1986年产量为255吨,苏联和南非分别为124吨和116吨,占世界产量的95%。表17-2为世界在1921~1982年间的铂族金属产量的统计。
目前南非是最大的产铂国,(年产量占世界总产量的三分之二)主要是开采布什维尔德火成杂岩体中的麦伦斯基矿脉。UG-2矿脉因为品位高(3~8g/t,平均约5g/t)受到重视而开采,但其产量随市场供需求及价格情况而变动。波动幅度达三分之一。南非最大的铂公司是吕斯腾堡矿业公矿占7%,另外3%由乌拉尔及远东阿尔丹地区的砂矿提供。
加拿大的产量中,国际镍公司占90%,鹰桥镍公司占9%,铂产量(吨)为:1980年,40;1981年,37;1982年,25;1983年,25。其次是英帕拉公司,相应的年产量(吨)为:30;26;22和21。第三是西铂公司,相应年产量(吨)为:2.6,2.9,3.1和2.5。另外还有兰特矿业公司(年生产能力3.7~5.6吨),阿托克公司(约0.5吨)。南非供应西方所需钯量的1/3,1981年产量29吨。
苏联的产量中,诺里尔斯克共生矿中90%,科拉半岛共生诺兰达铜公司从铜冶炼中回收少量。
许多国家都积极勘探和开发本国的铂族金属资源,但观其资源及生产前景,今后世界铂族金属的供给仍然主要靠南非、苏联,其中南非主要产铂,苏联主要是钯。
中国铂族金属生产
中国在1965年以前仅从有色金属冶炼的副产品中回收数量有限的铂钯。此后,中国建立,并扩大综合回收铂族金属,其产量逐年增长。 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。
砂铂矿资源日渐减少,且因近代有色金属工业发展,50年代以来铂族金属主要从铜镍硫化共生矿中提取,小部分从炼铜副产品中提取。铜镍硫化共生矿在火法冶金时,精矿中所含的铂族金属90%以上可富集于铜镍冰铜(锍)中。再经转炉吹炼富集成高冰镍后,缓冷、研磨、浮悬和磁选分离,得含铂族金属的铜镍合金。把这种合金硫化熔炼,细磨磁选,以分离铜镍,产出含铂族金属更富的铜镍合金。将此合金铸成阳极,进行电解时,铂族金属进入阳极泥。阳极泥经酸处理后,就可得铂族金属精矿。采用羰基法从镍精矿或铜镍合金制取镍时,铂族留于羰化残渣中,经硫酸处理或加压浸出(见浸取)其他金属后可得铂族精矿。中国金川有色金属公司将含铂族的铜镍合金,再次硫化熔炼和细磨、磁选得到富铂的铜镍合金,用盐酸浸出分离镍,用控制电位氯化法分离铜,然后提取铂族金属。
铂族含量高的高冰镍(如南非的原料),直接用氧压下硫酸浸出,或氯化冶金分离其他金属后获得铂族精矿。铂族精矿可直接溶解、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(见镍冶炼过程有价金属的回收)。
在铜的火法冶金和电解精炼过程中,铂族金属和金银一起进入阳极泥。用此种阳极泥炼出多尔银(含少量金的粗银),铂族金属富集于多尔银中。铂族金属在火法炼铅过程中进入粗铅,可用灰吹法除铅得多尔银,铂族便富集其中;如果粗铅加锌脱银,铂族金属富集于银锌壳中,然后脱锌得多尔银。多乐银电解精炼时,为了避免钯损失于电解银中,银阳极的含金量常控制在小于4.5%,同时控制金钯比等于或大于10。若部分钯和少量铂进入硝酸银电解液,可用活性炭吸附,或用“黄药”选择性沉淀加以回收。通常在电解银时,铂族金属富集于银阳极泥中。如铂族金属含量较高,可先用王水溶解阳极泥,然后分别回收;如含量较低,常用硫酸溶解除银,残渣铸成粗金电极,然后电解提金;铂、钯富集于电解母液中,用草酸沉淀金后,用甲酸钠沉淀铂和钯加以回收;富集于金阳极泥中的其他铂族金属可再分离。 铂族金属的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而异,典型流程见图。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(赶硝),然后加硫酸亚铁沉淀出金。加氯化铵,铂呈氯铂酸铵【(NH4)2PtCl6】沉淀出,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,沉淀出二氯二氨络亚钯【Pd(NH3)2Cl2】形式的钯,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(PbO)和焦炭共熔,得贵铅。用灰吹法除去大部分铅,再用硝酸溶解银和残留的铅,铑、铱、锇、钌富集于残渣中。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【(NH4)3RhCl6】。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,则锇以铵盐形式沉淀,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(IrO2),用王水溶解,加氯化铵沉出粗氯铱酸铵【(NH4)2IrCl6】,经精制,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。
用溶剂萃取法分离提纯铂族金属的工艺得到应用,常用的萃取剂有磷酸三丁酯(TBP)、三烷基氧膦(TRPO)、二丁基卡必醇(DBC)、烷基亚砜等。
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。 铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸,也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。在19世纪中叶,俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。早年在照相术上采用“铂黑印片术”,大量使用铂盐,印出的照片美观而持久,一般已不用此法。
铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。其活性、稳定性和选择性都好,化学工业上的很多过程(如炼油工业中的铂重整工艺)都使用铂族催化剂。氨氧化制硝酸时,使用铂铑合金网作催化剂。
在铂铑网下增加金钯捕集网以减少铂、铑的损失。钯是化学工业中加氢的催化剂。此外消除汽车排气污染的催化剂用量增长极快。在美国用于汽车排气净化的铂,1978年为60万金衡盎司(1金衡盎司=31.1035克),占总消费量的51.3%,1979年为66万金衡盎司,占66%。
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。生产优质光学玻璃时,为防止熔融的玻璃被玷污,也必须使用铂制坩埚和器皿。1968年国际实用温标规定,在630.74~1064.43℃范围内的测温标准仪器是 Pt-10Rh/Pt热电偶。用于测量13.81~903.89K温域的标准仪器是铂电阻温度计,其电阻器必须是无应变退火后的纯铂丝,100℃时的电阻比(R100/R0)应大于1.39250。
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,这是铂的主要用途之一。铂铱合金和铂钌合金用于制造航空发动机的火花塞接点。
铂的化学性质稳定,纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验室器皿如坩埚、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(即电磁能密度)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中。银和铂表面镀铑,可增强表面的光泽和耐磨性。
涂钌和铂的钛阳极代替了电解槽中的石墨阳极,提高了电解效率,并延长电极寿命,是氯碱工业中一项重要的技术改进,为钌在工业上使用开辟了新途径。锇铱合金可制造笔尖和唱针。钯合金还用于制造氢气净化材料和高温钎焊焊料等。在化学工业中还使用包铂设备。 铂族金属主要生产国的产量见表2。铂族金属价格波动很大,总的趋势是上涨(表3)。在各部门消耗铂和钯的情况,以美国为例,见表4。

10. 黄金和铂金是怎样生成的

元素Au称为金,因为纯金物理性质颜色为黄色所以人们称之为黄金。
做为一种单独的金属元素,它不存在怎么生成的。是遵守物质守衡定律的,地球上有多少黄金,就永远只有这么多。
因为它的物理和化学性质都比较保守。所以它的分部应该是在地球处在四处火山的时候根据地壳运动分布的。因为比重和地理位置,所以黄金分布一般比较集中。所以金矿,多有金脉之说。也就是分布的主要图形。 自然铂的矿物学特性,铂族元素包括铂、钯、铑、钌、铱和锇这6种金属元素。在自然界中,它们经常一起产出,与金、银一起通称为贵金属元素。
在矿物分类中,铂族元素矿物属自然铂亚族,包括铱、铑、钯和铂的自然元素矿物。铂族元素矿物均为等轴晶系,单晶体极少见,偶尔呈立方体或八面体的细小晶粒产出。一般呈不规则粒状、树枝状、葡萄状或块状集合体形态。颜色和条痕均为银白色至钢灰色;金属光泽,不透明。无解理,锯齿状断口,具延展性。为电和热的良导体。
自然元素铂是地壳中一种稀有的贵重金属元素,元素符号为Pt。天然铂金的矿物学名为自然铂。它是自然元素铂的单质矿物,其化学式为Pt。自然铂比重为15.5~21.5;折光率为56.5~60.0。 铂金与白金的概念 目前,对铂金饰品有两大消费误区。一是把铂金误认为白金,二者混淆不清。二是不懂得利用“Pt” 标志来识别铂金饰品。其实,铂金与白金完全是两码事。
1、铂金的概念
铂金的名字来源于西班牙语“Platina del Pinto”,译意为Pinto河中类似银的白色金属。由铂族元素矿物熔炼而成的金属,有钯金、铱金、铂金、铑金等。通常,铂金是由自然铂、粗铂矿等铂矿石熔炼而成的。它是一种主要含铂或全部由铂组成的稀有贵重金属,与黄金、白银等同属贵重金属。
2、白金的概念
一般所说的白金,其全称应为“白色K金”。它是由黄金与其它白色金属一起熔炼而成的一种不含铂的白色合金。其中,黄金的百分含量最多为75%。因为这种合金呈现白色,所以叫做白金。铂金的物理化学特性 铂族金属色泽美丽;延展性强;耐熔、耐摩擦、耐腐蚀;在高温下化学性稳定。因此,它们有着广泛的用途。在铂族金属中,人们最熟悉、用得最多的是铂金。它比贵金属中的黄金、白银等更加稀少和贵重。
纯净的铂金呈银白色;具金属光泽。铂金的颜色和光泽是自然天成的,历久不变。硬度为4~4.5度。相对密度为21.45,比重为15~19或21.4。延展性强,可拉成很细的铂丝,轧成极薄的铂箔;强度和韧性,也都比其它贵金属高得多。1克铂金即使是拉成1.6公里长的细丝,也不会断裂。熔点高达1773.5℃。导热导电性能好。化学性质极其稳定,不溶于强酸强碱,在空气中不氧化。铂金不吸水银,并具有独特的催化作用。
王水溶解铂金——虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:硝酸是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成氯化金,使金离子离开溶液,这样硝酸就可以进一步溶解金了。
小心现在用“王水”洗项链盗“金”。 铂金的种类 根据含铂量不同,铂金一般可分为纯铂金、铱铂金和K白金(白色K金)三种。
1、纯铂金
纯铂金是指含铂量或成色最高的铂金。其白色光泽自然天成,不会褪色,可与任何类型的皮肤相配。其强度是黄金的两倍。其韧性更胜于一般的贵金属。
纯铂金常用于制作订婚戒指,以表示爱情的纯贞和天长地久。在国外,许多人认为用黄金镶嵌钻石,可能导致钻石泛黄,从而大大降低钻石的价格。而用铂金镶嵌钻石,可以保持钻石的纯白颜色,特别是作订婚戒指,用铂金镶嵌钻石,既洁白又晶莹,象征纯洁的爱情永恒长久。
2、铱铂金
铱铂金是指由铱与铂组成的合金。其颜色亦呈银白色;具有强金属光泽;硬度较高;相对密度较大;化学性质稳定。它是最好的铂合金首饰材料。
根据铱和铂的含量不同,一般可分为以下三种,其成分、相对密度、熔点为:
10%铱-铂合金,21.54,1788℃;
15%铱-铂合金,21.59,1821℃;
5%铱-铂合金,21.50,1779℃。
3、K白金(白色K金)
由于铂金的硬度偏大,因而制作首饰时,为了适当降低硬度,需要掺入其它金属制成合金。为了降低铂金饰品的成本,也往往掺入其它金属制成合金。因此,在首饰市场上出现了K白金。而且,人们赋予了K白金不同的含义。通常,人们采用下列第一种说法。
⑴、K白金含义的说法之一
严格地说,K白金并不是纯度较低的铂金;也就是说,K白金根本不含铂金。认为“K白金是不同份数的铂金与其它金属的合金”的说法,完全是一种望文生义的误解。
由于铂金产出稀少,价格昂贵,加上熔点高,因而一般国家很少用铂金来生产真正的K白金。通常,选用黄金和钯金或镍 、银、铜、锌等金属熔炼成一种白色合金,并将它称之为“K白金”。所以,实际上,K白金是用黄金和钯金或镍、银、铜、锌等金属熔炼而成的白色合金。它的主要成分仍然是黄金。其中,黄金含量最多为75%。黄金与镍一起熔炼,也会形成白色合金。此外,还加入有银、铜、锌、钯等金属。 所以,更加确切地说,K白金应称为白色K金。在纯度、稀有度、耐久性以及天然的颜色和光泽上,白色K金都无法与铂金相提并论。并且,它不能打上“Pt”标志。只能按黄金含量打上“18K”、“14K”等印记。
K白金成色的计算,与K黄金一样,即仍然按黄金含量计算。例如,市场上最常见的14K白金(在港澳市场上称为“四成K白金”或“226金”),由58.5%的黄金、22.4%的银、14.1%的铜和5%的镍熔炼而成。18K白金(在港澳市场上称为“六成K白金”或“334金”),由75%的黄金、10%的银、4~10%的锌和5 %的镍熔炼而成。
⑵、K白金含义的说法之二
K白金是铂金与其它金属的合金。
用黄金、镍、银、钯、铜、锌和铂金一起熔炼,都可炼制成K白金。K白金呈纯白色。在14K的K白金中,含银22.4%,铜14.1%,镍5%;在18K的K白金中,含银10.0%,镍5%,锌4~10%。在香港等地市场上出现的四成K白金,打14K字样,又叫做“226金”;六成K白金,打18K字样,又叫做“334 金”。

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