1. 鉑銠合金為什麼被廣泛用於催化用途
鉑銠合金是鉑基含銠的二元合金,在高溫下為連續固溶體。銠可提高合金對鉑的熱電勢、抗氧化和耐酸腐蝕能力。有PtRh5、PtRhl0、PtRhl3、PtRh30和PtRh40等合金。大於20%Rh的合金不溶於王水。用高頻爐或中頻爐氬氣保護熔煉。20%Rh以下的合金可全部冷加工成材;大於20%Rh的合金由熱加工和冷加工成材;PtRh70合金全由熱加工成材。主要用作熱電偶材料,有PtRhl0/Pt、PtRh13/Pt等 。還作為催化劑、坩堝和噴絲嘴,高溫發熱體、電氣接點和火花塞電極。作為繞組材料。
工業熱電偶有鉑銠絲B型號的,S 型號的,R型號的,鉑銠合金,鉑銠網用做提煉氨的催化劑.
2. 鉑金是被誰給發現的
鉑,是一種非常稀少的貴金屬。早在距今3000年前的古埃及時代,人們就開始用鉑金,但是,當時人們並不認識這種金屬。1735年,西班牙人烏羅阿到秘魯探險時,在品托河發現了這種白色金屬,當時人們認為它是銀的一種,就稱之為"品托河白銀",直到1750年,科學家才從科學上將其定名為鉑。鉑以自然狀態存在在自然界中不多見而且鉑在地殼中分布也非常稀少,加上其難溶性和穩定性給鉑金采礦、選礦、冶煉和提純帶來極大的困難由於鉑的衡有性、穩定性和特殊性,以及銀白奪目的金屬光澤,其價值比黃金還工昂貴。鉑又被稱為白金或鉑金,白金是鉑的商業俗稱。
鉑被泛認識的歷史僅有二百餘年,當初人們只知道一種鉑金,並不清楚與鉑金共生、色澤十公相近的其它貴金屬元素。隨著科學的進步,人們發現與鉑金密切共生的貴金屬元素還有釕、銠、鈀、鋨和銥。後來人們稱之為鉑族元素。
元素符號Pt,銀灰白色,比重21.35,熔點170℃,摩氏硬度4-4.5度,化學性質穩定,除王水外不受酸鹼腐蝕。
鉑族元素中的各個元素有著不同的性質,各自的用途也不盡相同,由於鉑族元素發現較晚,作為首飾、工藝品以及貨幣的功能遠不及黃金和銀。然而鉑族元素在現代科學、尖端技術領域中得到泛應用,被譽為"先驅材料"。近代鉑金製作的首飾越來越多地為世人喜愛,尤其是鑽石的發現,配以鉑金作為"永流傳"的鑽戒更是大放異彩。光彩奪目的鑽由於純白光澤的鉑金陪襯,更顯高貴典雅。鉑金製作的鑽飾惹人喜愛的原因主要有以下幾點:
(1)鑽研的鉑金多是含鉑90%(Pt900)的鉑合金,相對18K黃金合金(含金75%)來說,其純度更高,價值更貴。
(2) 鉑的稀罕程度比黃金更高,采礦、冶煉和提純也更加困難。據統計每年世界上生產黃金達3500多噸,而鉑金僅有160敘噸。並且鉑金礦產分布極不均勻,主要產地在南非等少數國家。
(3) 強酸、強鹼有極強的抗腐蝕能力,能耐高溫,不易褪色或就色,是製作首飾最理想的貴金屬材料。
(4) 鉑金擁有自然的銀白色和光澤,使無色透明的鑽石更加美麗。鉑金不僅不會影響鑽研的色彩,只能使寶石放出光彩。
(5) 鉑金的熔點很高,首飾製作時難度較大。
(6) 任何人士佩載鉑金首飾都不會造成皮膚過敏。
作為首飾的鉑金通常以Pt850, Pt900, Pt950、Pt999等四大類為主。鉑金首飾有印記,用Pt, PT或P表示。PT900表示其含鉑90%,含其它金屬為10%。而另一種被人們稱為K白的白色首飾,是黃金與鎳、鈀、銀、鋅等金屬的合金,即白色K黃金,兩者在顏色上十分接近,其實那是兩種完全不同的金屬。
3. 鉑金提煉技術
鉑金冶煉新技術即將推出鉑金冶煉過程中的新技術已在約翰內斯堡北部的Randburg被測試,接近商業化。 Braemore資源公司的首席執行長博漢南(HamishBohannan)已經表示,高鉻鉑族金屬精礦的冶煉將於07年第三季度在南非Randburg工廠開始。 博漢南在波札那召開的資本資源礦業會議上發言時,他解釋稱新突破將能輕易解決鉑族金屬礦石的鉻含量,意味著未來冶煉工廠將更快更有效。 博漢南補充道,將用於Braemore資源公司子公司IndependencePlatinumandMintek的新技術將能為參與市場來精煉鉑金的不斷增長的中型鉑金生產商提供一種更加廉價的方法。 增加的冶煉產能將受到南非的歡迎,因該國正遭到冶煉商開發大量地下資源的打擊,因越來越多的生產商開始遍布全國。博漢南7月初建議,南非至少要5家加工廠才能滿足需求。 新技術已經在約翰內斯堡北部的Randburg被測試,產量觸及30,000噸,沒有來自當地私房屋主的任何抱怨。他總結道,這證實了新技術的友好的環境特徵。
4. 黃金,鉑金合金是怎麼分離和提純
白金首飾品質的識別白金外觀近似白銀而價值卻貴於黃金,其首飾已廣為流行,具有保值和裝飾價值。 純白金在化學上稱為鉑,它有一個家庭稱為鉑系元素,包括鉑、鈀、銠、釕、銥、鋨等六種元素。其中以鉑和鈀的機械加工性能最好,故常用於製造首飾、鑲嵌寶石,更顯高雅華貴。白金首飾分為白K金首飾、鉑族白金首飾和鉑白金首飾等三種。(1)白K金首飾。白K金是在黃金中摻入鈀製成。「K金」是指黃金含量,並在首飾上列印K數,如「14K」是指14K黃金,即含黃金量58.5%左右,其餘為鈀;「18K白」指含黃金量75%左右,其餘是鈀。鈀在白中金中是起染色作用,使金色變白以適應裝飾需要。(2)鉑族白金首飾。鉑族白金是鉑和鈀的合金,兩者含量總和在99%以上。鉑中摻入鈀可改善加工性能,鑲寶石較牢靠。(3)鉑白金首飾含鉑99%以上,一般打有「鉑白」或「足白金」印記。但因其硬而不鑲上寶石,故鑲寶石的純白金首飾很少。
5. 鉑,金等性質活潑的金屬,常用富集法冶煉,富集法是什麼…
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,小部分從煉銅副產品中提取。
6. 有誰幫我講解一下關於鉑金的知識
結婚話題之——鉑金
一:鉑金是什麼
鉑金(英文為Plat-inum,縮寫為Pt)是世界上最稀有的首飾用貴金屬之一。鉑金每年的供應量僅為黃金的5%。成噸的礦石,經過150多道工序,耗時數月,所提煉的鉑金只夠製成一枚簡單的戒指。
通常國內的鉑金首飾是由純鉑金加工鉑族合金而製成。其中的鉑金純度一般均高達90%以上。鉑金的白色光澤自然 。經常佩帶也不會褪色。� �
不是所有的白色首飾都都是由鉑金製成的,可能是白色K金,白色K金是黃金加上某些合金後呈現白色,白色K金實際上最多隻含有75%的黃金。另外,有的白色首飾亦可能是銀製品或是在某表面鍍有白色金屬,時間久了均有可能露出本來面貌。�
根據國家規定,所有鉑金首飾都應打上鉑金標記:Pt以及純度印記
足白金:鉑含量千分數不小於990,打"足鉑"或"PT990"標記。
950白金:鉑含量千分數不小於950,打"鉑950"或"PT950"標記。
900白金:鉑含量千分數不小於900,打"鉑900"或"PT900"標記。
850白金:鉑含量千分數不小於850,打鉑850或"PT850"標記。
鉑金類首飾中的其它物質主要是其同族元素鈀(Pb),如PT900表示含鉑90%,含鈀10%,依次類推。白金首飾中鉑含量一般不少於85%。
白色K金是黃金加上銅,鈀等合金後才呈現出白色。它最多含有75%的黃金。時間久了,可能會褪色。它的英文名稱為White gold,是與鉑金完全不同的兩種金屬。白色K金不能被打上Pt標志,只能按其純度打黃金及純度的印記。例如:18K白色K金只能打「18K」、「G750」等印記。人們對貴金屬首飾往往要求「成色足」,白色K金根本就不能達到。
白色K金的比重要輕於鉑金。鉑金Pt900的比重是19.9,18K白色K金只有14.7。佩戴時,相同體積的首飾,白色K金明顯輕於鉑金,所以在金屬的質感上,白色K金完全不能與鉑金相提並論。鉑金的天然白色光澤,高純度,稀有度,和它的耐久性都是白色K金所不能比擬的。
由此可見,選擇鉑金首飾的「秘訣」之一,就是要認清首飾上的Pt標記,其中戒指會打在內圈,而項鏈則打在搭扣處。
二:問答
1.鉑金真的是最稀有的貴金屬嗎?
是的。全世界每年只能開采出150噸鉑金,其中60噸用於珠寶。而每年黃金的總產量達到了3300噸,現已估算出,如果把以前所有開采出的白金放在一起,其體積僅僅相當於一個5米見方的立方體,鉑金儲藏量不大。通常是供不應求。
2.從其原料中獲取鉑金真的很困難嗎?
是的。要想獲得一盎司也就是31.1克重的鉑金,需要長達5-6個月的時間,處理10噸礦石,才能從原料中鑄成「一盎司的鉑錠」。而獲得相同數量的黃金,只須花3-5周時間,就能從3噸礦石中提煉出。
3.鉑金礦真的在世界各地都能找到嗎?
不是的。事實上,地球上僅有少數幾個地區出產鉑金,在每年全世界的總供應量中,南非佔68%,俄羅斯佔25%,北美洲佔5%,剩餘的2%產自其他國家-主要是辛巴威。
4.鉑金真的具有特別的物理特性嗎?
是真的。首先,鉑金的比重為21.45g/cm3(比黃金和銀的比重大很多,黃金和銀的比重分別為19.3g/cm3和10.5g/cm3),並且有很高的熔點,達到了1773℃,黃金和銀的熔點分別為1063℃和960℃。其次,它具有優越的耐酸鹼性(除在70℃用王水可將它溶解外,沒有任何其他酸、鹼溶液能將它溶解。)及耐高溫性(加熱不能使其變形)。正是由於鉑金具有這些特性,所以在1795年採用以十進制為基礎的公制時,用鉑金製做了米和千克的標准,這兩個樣品現仍能在*近巴黎塞夫勒斯的Breteuil的館藏中找到,雖然鉑金具有這些不可變的特性,但這種金屬還具有令人難以置信的延展性,即用1g鉑金拉成的細線,其長度延伸可達2公里。
5.鉑金是一種污染劑並能引起過敏症嗎?
這不是真的。事實上,恰恰相反,鉑金是完全抗過敏的,並是人們同環境污染和有害疾病作斗爭的強有力的同盟者。可利用鉑金的催化特性來減小由機動車排出廢氣引起的大氣污染。事實上,小汽車的消聲器中的濾清器就含有鉑金。此外鉑金合金還用於起博器的製造及治療一些諸如卵巢、睾丸腫瘤這樣神秘類型的癌症。
6.鉑金有很多重要的工業用途是真的嗎?
是的。統計表明常用的五種產品中,就有一種是含鉑金的或是通過使用鉑金來製造的。除醫葯和治理環境污染外,這種金屬還用於電子及清潔能源、石油化工、玻璃及航空,更不用說航天等領域。主要用鉑金製成的透鏡及光纖具有很好的品質,故鉑金還用於電視設備和計算機監視屏,液晶顯示及無法列舉的其他產品,包括肥料等。
7.鉑金能稱得上有一個確實而又獨特的金屬族,是真的嗎?
是真的。被稱作鉑系金屬的元素還有五個:銥、鋨、鈀、銠和釕。
在很多國家,例如義大利,鈀被看作可與鉑、金或銀相比的貴金屬。
8.歐洲國家真的是最大的鉑金消費國嗎?
這不是真的。日本才是最大的鉑金消費國,它的消費量佔到世界總需求量的41.5%,其次是北美佔23%,歐洲的需求量約佔17%,處於平均水平,剩下的西方世界佔14.5%。最後,中國每年投放市場的消費量佔4%。
9.鉑金的名字真的是由於(西班牙)征服者的錯誤造成的?
是的。鉑金在新世界中偶然被發現,是在16世紀末到17世紀初之間。西班牙人把它錯誤認為是質量差的銀,並把它貶損地稱作「鉑」,但是在相同的地區,早在公元前100年,印第安人喜歡炫耀他們用金和白金製作的珠寶,我們曾經取得的最早鉑金珠寶是一個屬於古埃及女祭司shepenupet的一個小首飾盒。
10.一顆寶石鑲嵌在鉑金上真的特別安全嗎?
是的。這要感謝它的(白金)強度,鉑金可以提供一種持續到永遠的「握力」。以往最著名的鑽石,從英國國王收藏的著名的「印度大鑽石」到「非洲之星」,都鑲嵌在鉑金上。一些保險公司對用鉑金鑲嵌的首飾減收保險費。
三:鉑金鑽飾的保養
簡潔、自然和裝飾性,成了如今鉑金飾品的主題風格和發展趨勢。不論你是否想購買此類產品,你去市場上逛一逛,都可以發現一種現象:在美鑽體現華貴與亮麗,恆久與純潔,體現保值與增殖的觀 念趨勢下,鉑金鑽飾成了越來越多人指上腕間的寵愛 之物。 就在鉑金鑽飾走入尋常百姓家之間,它的保養就成了人們頗為關心的問題。
1.當你做家務時,不要讓佩戴的鑽時染上油污或漂白水,油污會影 響鑽飾的光澤;漂白水會使金屬產生斑點。
2.不宜佩戴鑽飾做粗重工作,鑽石雖然堅硬、耐磨,但如依其紋理 方向受到重擊的話,也可能會受損。
3.切勿將鑽飾與其它珠寶一起放在抽屜或首飾盒內,因鑽石在摩擦 時會將其它珠寶刮傷。同時,鉑金首飾也不宜和黃金首飾同時佩 戴,因黃金較軟,若互相摩擦,不但會使黃金飾品受損,也會使 黃金染在鉑金上,使之變黃,且很難去掉。
4.每年因將鉑金飾品送到珠寶店檢驗一下,查看鑽石與鑲托是否有 松動與磨損,以便及時整修。
5.鑽石對油脂有粘結性,粘上皮膚油脂、化妝品及廚房油脂的鑽石 會失去光澤,因此應每月清洗一次。清洗方法是:將鉑金首飾浸 入首飾清洗液中約5分鍾,取出後用小牙刷輕刷鑽石,再將其放入 濾網上用水沖洗,最後用軟布吸干水分。
全面地介紹:
人類對鉑金的認識和利用遠比黃金晚,大概只有2000多年的歷史。根據考古資料論證,在公元前七百多年時,古埃及人已能將鉑金加工成工藝水平較高的鉑金飾品。中美洲的印第安人,遠在哥倫布發現新大陸之前,也盛行過鉑金飾物。然而,除此之外其它地區的人們對鉑金則一無所知,直到十六世紀初,西班牙殖民帝國逐漸形成,大批的西班牙冒險家蜂湧到非洲和美洲去探金尋寶。當時,在厄瓜多的河流中淘金時,一再發現有一種白色金屬混雜在黃金中,其實就是珍貴的鉑金。但由於當時科學不發達,識別能力低下,面對著銀晃晃的鉑金,那些殖民統治者卻把它稱之為「劣等碎銀」而棄之。1748年,西班牙著名科學家安東尼. 洛阿在平托河金礦中發現了銀白色的自然鉑,他進行了仔細研究,發現自然鉑的化學性質非常穩定,延展性極好,熔點亦高,相對密度極大,與金屬銀有明顯的區別。安東尼是第一位對鉑金進行詳細研究的學者。1780年,巴黎一位能工巧匠為法國路易十六國王和王後製造了鉑金戒指、胸針和鉑金項鏈。因此,使路易十六夫婦成了世界上有記載以來的第一位擁有鉑金飾品的人。從此以後,鉑金聲譽大振,一躍於黃金飾品之上,為皇親國戚、達官貴人、巨富賈商所寵愛。由於在自然界鉑金的儲量比黃金稀少,據不完全統計,世界鉑金總儲約為1.4萬噸(鉑族元素礦產資源總儲量約為3.1萬噸),雖然有60多個國家都發現並開采鉑金曠,但其儲量卻高度集中在南非和前蘇聯。其中南非(阿扎尼亞)的鉑金儲量約為1.2萬噸,以德蘭土瓦鉑礦床最著名,是世界上最大的鉑礦床;前蘇聯的鉑金儲量為1866 噸,曾在烏拉爾砂鉑礦中發現過重達8-9公斤的自然鉑,在原生曠中也獲得過重427.5克的自然鉑。兩者的總儲量佔世界總儲量的98%。每年世界鉑金的年產量僅85噸,遠比黃金少,加上鉑金熔點高,提純熔煉鉑金較黃金更為困難,耗能源較高。所以其價格較黃金更加昂貴.鉑金色澤淡雅而華貴,象徵著純潔與高尚。因此,人們把它作為愛情的信物並製成訂婚戒指,以表示愛情純真、天長地久。鑽石若鑲嵌在銀白色的鉑金托上,則晶瑩的鑽石與光輝的鉑金交相輝映,襯托出鑽石的潔白無瑕、珍貴無比和雍容華貴。 鉑金首飾主要流行在歐美、日本等經濟較發達的國家和地區。其中以日本人最偏爰鉑金首飾,其銷售量約佔世界鉑金首飾的75o%,故"鉑金大國" 之稱。 中國鉑族元素礦產資源很少,其儲量不及世界儲量的1%,只能滿足需求量的百分之幾,主要用於工業。首飾鉑金的生產起步較晚,目前只有少數地區的廠家生產類似產品。
四、鉑金與類似金屬的鑒別��鉑金以銀白色和條痕,硬度4~ 4.5,相對密度21.45,化學性質穩定,不溶於普通酸類為其鑒定特徵,易與其相似金屬鑒別。鉑金與金屬鉛和鋁以硬度高低、相便會變形。因無彈性變形後不能復原;而且相對密度遠比鉑金小,鉛為11.36,鋁為2.7,分別約為鉑金的1/2和1/8,只需用手惦試份量就能分辨。 鉑金與白銀以相對密度大小、硬度高低、化學性質穩定區別之。白銀雖為銀白色,但相對密度為10.53,只有鉑金的1/2 ;而且硬度低,無彈性,因此用指甲輕劃亦可留下痕跡,箔薄片用手輕也易變折,且難於復原;加上白銀的化學性質不穩定,遇硝酸會溶解,並放出二氧化氮氣體。而鉑金不溶於硝酸,在加熱的王水中才能較快溶解,在常溫下其溶解速度極慢,一般肉眼難於察覺。 鉑金是很好的催化劑,利用這一特性,可快速鑒定鉑金。常用雙氧水反應法,具體方法是:取少許待測物粉未,置於盛雙氧水(H2O2)塑料瓶中,若系鉑金則雙氧水立即翻滾起泡,分解出大量氧氣,反應後的鉑金仍原封不動一,還可回收(它只起加速分解作用);苦系其它白色金屬,如鉛、銀、鋁等則無此反應。
2006年9月21日南非市場黃金、鉑金價格如下:(截至南非當地時間21日22:00、格林尼治時間20日20:50)
黃金(美元/盎司) 584.70 漲跌幅度(%) +1.46
鉑金(美元/盎司) 1137.50 漲跌幅度(%) +0.31
7. 金屬冶煉的實質和原理是什麼
金屬冶煉的實質其實就是把金屬從化合態變為游離態,用還原的方法使金屬化合物中的金屬陽離子得電子變成金屬原子。原理就是利用氧化還原反應原理在一定條件下用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質。
8. 鉑合金的介紹
指鉑與其他金屬混合而成的合金,如與鈀、,銠、釔、釕、鈷、鋨、銅等。盡管鉑硬度比金高,但作為鑲崁之用尚嫌不足,必需與其他金屬合金,方能用來製作首飾。
9. 鉑族金屬的其他知識
鉑族金屬除鋨為藍灰色金屬外,其他均為銀白色金屬。它們對普通的酸和化學試劑有優良的抗蝕性能。
鈀對酸的抗蝕能力稍差,能很快地溶解於硝酸中。銥、銠、釕能抗單一的酸和化學試劑的侵蝕,甚至在王水中也很難溶解。
鉑和銠的抗氧化性很好,在空氣中能長期保持光澤。不要讓佩戴的鉑金飾品染上油污或漂白水,油污會影響飾品的光澤;漂白水可能會使首飾產生斑點。一定不要將鉑金首飾和黃金首飾同時佩戴,因為黃金質地較軟,如果互相摩擦,黃金粉末會吸附在鉑金上,使鉑金變黃,影響鉑金特有的純凈光澤。如果你的鉑金飾品上鑲有鑽石,建議你每年將鉑金飾品送到珠寶店去檢驗一下,及時進行專業清潔和整修,令鉑金鑽石首飾常戴常新。
鉑和鈀對氣體有很強的吸附能力,當粒度很細(如鉑黑、鈀黑)或呈膠態(如膠體鉑)時,吸附能力就更強,因此它們具有優良的催化特性(見金屬催化劑)。鉑族金屬為過渡金屬,有多個化合價,最穩定的化合價如下:釕為+3;銠為+3;鈀為+2,+4;鋨為+3,+4;銥為+3,+4;鉑為+2,+4。它們有生成絡合物的強烈傾向,最常見的是生成配位數4或6的絡合物。總之,它們的化學性質很復雜。 國外鉑族金屬生產的發展概論
世界鉑族金屬工業生產開始於1778年,1823年以前主要依靠哥倫比亞的砂鉑礦。1778~1965年,哥倫比亞共生產鉑族金屬約104噸,其最高年產量為(1928年)1.93噸。1824年俄國烏拉爾大型砂鉑礦開采以後,成為世界上最大生產者,1912年的產量曾達6.5噸,到1930年,共生產鉑(及少量銥、鋨)約245噸。1911年全世界生產6.189噸鉑族金屬。其中俄國佔93.1.,哥倫比亞佔6.1%,美國佔0.5%,澳大利亞佔0.3%。L.Howe估算,截至1917年1月,世界所產鉑族金屬(249~342噸)其中約90%來自俄國。
1952年後,加拿大產量顯著增加,1936年超過蘇聯居世界首位。60年代以後,蘇聯、南非成為最主要的生產者。蘇聯、南非、加拿大的產量佔世界產量的98%以上。1980年世界共產鉑族金屬205噸。其中南非97.9噸,蘇聯96.4噸,其他10.7噸(主要為加拿大生產)。1985年世界生產鉑族金屬230噸,蘇聯和南非分別為115噸和100噸,合計佔世界產量的93%。1986年產量為255噸,蘇聯和南非分別為124噸和116噸,佔世界產量的95%。表17-2為世界在1921~1982年間的鉑族金屬產量的統計。
目前南非是最大的產鉑國,(年產量佔世界總產量的三分之二)主要是開采布希維爾德火成雜岩體中的麥倫斯基礦脈。UG-2礦脈因為品位高(3~8g/t,平均約5g/t)受到重視而開采,但其產量隨市場供需求及價格情況而變動。波動幅度達三分之一。南非最大的鉑公司是呂斯騰堡礦業公礦佔7%,另外3%由烏拉爾及遠東阿爾丹地區的砂礦提供。
加拿大的產量中,國際鎳公司佔90%,鷹橋鎳公司佔9%,鉑產量(噸)為:1980年,40;1981年,37;1982年,25;1983年,25。其次是英帕拉公司,相應的年產量(噸)為:30;26;22和21。第三是西鉑公司,相應年產量(噸)為:2.6,2.9,3.1和2.5。另外還有蘭特礦業公司(年生產能力3.7~5.6噸),阿托克公司(約0.5噸)。南非供應西方所需鈀量的1/3,1981年產量29噸。
蘇聯的產量中,諾里爾斯克共生礦中90%,科拉半島共生諾蘭達銅公司從銅冶煉中回收少量。
許多國家都積極勘探和開發本國的鉑族金屬資源,但觀其資源及生產前景,今後世界鉑族金屬的供給仍然主要靠南非、蘇聯,其中南非主要產鉑,蘇聯主要是鈀。
中國鉑族金屬生產
中國在1965年以前僅從有色金屬冶煉的副產品中回收數量有限的鉑鈀。此後,中國建立,並擴大綜合回收鉑族金屬,其產量逐年增長。 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70%~90%,可直接精煉。
砂鉑礦資源日漸減少,且因近代有色金屬工業發展,50年代以來鉑族金屬主要從銅鎳硫化共生礦中提取,小部分從煉銅副產品中提取。銅鎳硫化共生礦在火法冶金時,精礦中所含的鉑族金屬90%以上可富集於銅鎳冰銅(鋶)中。再經轉爐吹煉富集成高冰鎳後,緩冷、研磨、浮懸和磁選分離,得含鉑族金屬的銅鎳合金。把這種合金硫化熔煉,細磨磁選,以分離銅鎳,產出含鉑族金屬更富的銅鎳合金。將此合金鑄成陽極,進行電解時,鉑族金屬進入陽極泥。陽極泥經酸處理後,就可得鉑族金屬精礦。採用羰基法從鎳精礦或銅鎳合金製取鎳時,鉑族留於羰化殘渣中,經硫酸處理或加壓浸出(見浸取)其他金屬後可得鉑族精礦。中國金川有色金屬公司將含鉑族的銅鎳合金,再次硫化熔煉和細磨、磁選得到富鉑的銅鎳合金,用鹽酸浸出分離鎳,用控制電位氯化法分離銅,然後提取鉑族金屬。
鉑族含量高的高冰鎳(如南非的原料),直接用氧壓下硫酸浸出,或氯化冶金分離其他金屬後獲得鉑族精礦。鉑族精礦可直接溶解、分離、提純,或先將鋨、釕氧化揮發分離後,再分離、提純其他鉑族金屬(見鎳冶煉過程有價金屬的回收)。
在銅的火法冶金和電解精煉過程中,鉑族金屬和金銀一起進入陽極泥。用此種陽極泥煉出多爾銀(含少量金的粗銀),鉑族金屬富集於多爾銀中。鉑族金屬在火法煉鉛過程中進入粗鉛,可用灰吹法除鉛得多爾銀,鉑族便富集其中;如果粗鉛加鋅脫銀,鉑族金屬富集於銀鋅殼中,然後脫鋅得多爾銀。多樂銀電解精煉時,為了避免鈀損失於電解銀中,銀陽極的含金量常控制在小於4.5%,同時控制金鈀比等於或大於10。若部分鈀和少量鉑進入硝酸銀電解液,可用活性炭吸附,或用「黃葯」選擇性沉澱加以回收。通常在電解銀時,鉑族金屬富集於銀陽極泥中。如鉑族金屬含量較高,可先用王水溶解陽極泥,然後分別回收;如含量較低,常用硫酸溶解除銀,殘渣鑄成粗金電極,然後電解提金;鉑、鈀富集於電解母液中,用草酸沉澱金後,用甲酸鈉沉澱鉑和鈀加以回收;富集於金陽極泥中的其他鉑族金屬可再分離。 鉑族金屬的提取和精製流程因原料成分、含量的不同而異,典型流程見圖。將鉑族金屬精礦或含鉑族金屬的陽極泥用王水溶解,鈀、鉑、金均進入溶液。用鹽酸處理以破壞亞硝醯化合物(趕硝),然後加硫酸亞鐵沉澱出金。加氯化銨,鉑呈氯鉑酸銨【(NH4)2PtCl6】沉澱出,煅燒氯鉑酸銨可得含鉑99.5%以上的海綿鉑。分離鉑後的濾液,加入過量的氫氧化銨,再用鹽酸酸化,沉澱出二氯二氨絡亞鈀【Pd(NH3)2Cl2】形式的鈀,再在氫氣中加熱煅燒可得純度達99.7%以上的海綿鈀。
經上述王水處理後的不溶物與碳酸鈉、硼砂、密陀僧(PbO)和焦炭共熔,得貴鉛。用灰吹法除去大部分鉛,再用硝酸溶解銀和殘留的鉛,銠、銥、鋨、釕富集於殘渣中。將此殘渣與硫酸氫鈉熔融,銠轉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。溶液提純後,加入氯化銨,濃縮、結晶出氯銠酸銨【(NH4)3RhCl6】。在氫氣中煅燒,可得海綿銠。
在硫酸氫鈉熔融時,銥、鋨、釕不反應,仍留於水浸殘渣中。將殘渣與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並蒸餾,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,並用鹼液吸收得鋨酸鈉。在吸收液中加氯化銨,則鋨以銨鹽形式沉澱,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。
浸出釕和鋨後的殘渣主要為氧化銥(IrO2),用王水溶解,加氯化銨沉出粗氯銥酸銨【(NH4)2IrCl6】,經精製,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電爐熔化可製得金屬錠。
用溶劑萃取法分離提純鉑族金屬的工藝得到應用,常用的萃取劑有磷酸三丁酯(TBP)、三烷基氧膦(TRPO)、二丁基卡必醇(DBC)、烷基亞碸等。
製取高純鉑族金屬 一般將金屬溶解後,經反復提純,精製方法有載體氧化水解、離子交換、溶劑萃取和重復沉澱等,然後再以銨鹽沉出,經煅燒可得相應的高純金屬。 鉑族金屬和合金有很多重要的工業用途。過去主要是製造蒸餾釜以濃縮鉛室法製得稀硫酸,也曾用鉑銥合金製造標準的米尺和砝碼。在19世紀中葉,俄國曾製造鉑銥合金幣在市場上流通。早年在照相術上採用「鉑黑印片術」,大量使用鉑鹽,印出的照片美觀而持久,一般已不用此法。
鉑族金屬及其合金的主要用途為製造催化劑。其活性、穩定性和選擇性都好,化學工業上的很多過程(如煉油工業中的鉑重整工藝)都使用鉑族催化劑。氨氧化制硝酸時,使用鉑銠合金網作催化劑。
在鉑銠網下增加金鈀捕集網以減少鉑、銠的損失。鈀是化學工業中加氫的催化劑。此外消除汽車排氣污染的催化劑用量增長極快。在美國用於汽車排氣凈化的鉑,1978年為60萬金衡盎司(1金衡盎司=31.1035克),占總消費量的51.3%,1979年為66萬金衡盎司,佔66%。
鉑銠合金對熔融的玻璃具有特別的抗蝕性,可用於製造生產玻璃纖維的坩堝。生產優質光學玻璃時,為防止熔融的玻璃被玷污,也必須使用鉑制坩堝和器皿。1968年國際實用溫標規定,在630.74~1064.43℃范圍內的測溫標准儀器是 Pt-10Rh/Pt熱電偶。用於測量13.81~903.89K溫域的標准儀器是鉑電阻溫度計,其電阻器必須是無應變退火後的純鉑絲,100℃時的電阻比(R100/R0)應大於1.39250。
鉑銥、 鉑銠、 鉑鈀合金有很高的抗電弧燒損能力,被用作電接點合金,這是鉑的主要用途之一。鉑銥合金和鉑釕合金用於製造航空發動機的火花塞接點。
鉑的化學性質穩定,純鉑、鉑銠合金或鉑銥合金製造的實驗室器皿如坩堝、電極、電阻絲等是化學實驗室的必備物。鉑鈷合金是一種可加工的磁能積(即電磁能密度)高的硬磁材料。鉑和鉑合金廣泛用於製造各種首飾特別是鑲鑽石的戒指、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,常用於電子工業和首飾加工中。銀和鉑表面鍍銠,可增強表面的光澤和耐磨性。
塗釕和鉑的鈦陽極代替了電解槽中的石墨陽極,提高了電解效率,並延長電極壽命,是氯鹼工業中一項重要的技術改進,為釕在工業上使用開辟了新途徑。鋨銥合金可製造筆尖和唱針。鈀合金還用於製造氫氣凈化材料和高溫釺焊焊料等。在化學工業中還使用包鉑設備。 鉑族金屬主要生產國的產量見表2。鉑族金屬價格波動很大,總的趨勢是上漲(表3)。在各部門消耗鉑和鈀的情況,以美國為例,見表4。
10. 黃金和鉑金是怎樣生成的
元素Au稱為金,因為純金物理性質顏色為黃色所以人們稱之為黃金。
做為一種單獨的金屬元素,它不存在怎麼生成的。是遵守物質守衡定律的,地球上有多少黃金,就永遠只有這么多。
因為它的物理和化學性質都比較保守。所以它的分部應該是在地球處在四處火山的時候根據地殼運動分布的。因為比重和地理位置,所以黃金分布一般比較集中。所以金礦,多有金脈之說。也就是分布的主要圖形。 自然鉑的礦物學特性,鉑族元素包括鉑、鈀、銠、釕、銥和鋨這6種金屬元素。在自然界中,它們經常一起產出,與金、銀一起通稱為貴金屬元素。
在礦物分類中,鉑族元素礦物屬自然鉑亞族,包括銥、銠、鈀和鉑的自然元素礦物。鉑族元素礦物均為等軸晶系,單晶體極少見,偶爾呈立方體或八面體的細小晶粒產出。一般呈不規則粒狀、樹枝狀、葡萄狀或塊狀集合體形態。顏色和條痕均為銀白色至鋼灰色;金屬光澤,不透明。無解理,鋸齒狀斷口,具延展性。為電和熱的良導體。
自然元素鉑是地殼中一種稀有的貴重金屬元素,元素符號為Pt。天然鉑金的礦物學名為自然鉑。它是自然元素鉑的單質礦物,其化學式為Pt。自然鉑比重為15.5~21.5;折光率為56.5~60.0。 鉑金與白金的概念 目前,對鉑金飾品有兩大消費誤區。一是把鉑金誤認為白金,二者混淆不清。二是不懂得利用「Pt」 標志來識別鉑金飾品。其實,鉑金與白金完全是兩碼事。
1、鉑金的概念
鉑金的名字來源於西班牙語「Platina del Pinto」,譯意為Pinto河中類似銀的白色金屬。由鉑族元素礦物熔煉而成的金屬,有鈀金、銥金、鉑金、銠金等。通常,鉑金是由自然鉑、粗鉑礦等鉑礦石熔煉而成的。它是一種主要含鉑或全部由鉑組成的稀有貴重金屬,與黃金、白銀等同屬貴重金屬。
2、白金的概念
一般所說的白金,其全稱應為「白色K金」。它是由黃金與其它白色金屬一起熔煉而成的一種不含鉑的白色合金。其中,黃金的百分含量最多為75%。因為這種合金呈現白色,所以叫做白金。鉑金的物理化學特性 鉑族金屬色澤美麗;延展性強;耐熔、耐摩擦、耐腐蝕;在高溫下化學性穩定。因此,它們有著廣泛的用途。在鉑族金屬中,人們最熟悉、用得最多的是鉑金。它比貴金屬中的黃金、白銀等更加稀少和貴重。
純凈的鉑金呈銀白色;具金屬光澤。鉑金的顏色和光澤是自然天成的,歷久不變。硬度為4~4.5度。相對密度為21.45,比重為15~19或21.4。延展性強,可拉成很細的鉑絲,軋成極薄的鉑箔;強度和韌性,也都比其它貴金屬高得多。1克鉑金即使是拉成1.6公里長的細絲,也不會斷裂。熔點高達1773.5℃。導熱導電性能好。化學性質極其穩定,不溶於強酸強鹼,在空氣中不氧化。鉑金不吸水銀,並具有獨特的催化作用。
王水溶解鉑金——雖然王水的兩個組成部分單一無法溶解金,但它們聯合起來卻可以溶解金,原理是這樣的:硝酸是一種非常強烈的氧化劑,它可以溶解極微量的金,而鹽酸則可以與溶液中的金離子反應,形成氯化金,使金離子離開溶液,這樣硝酸就可以進一步溶解金了。
小心現在用「王水」洗項鏈盜「金」。 鉑金的種類 根據含鉑量不同,鉑金一般可分為純鉑金、銥鉑金和K白金(白色K金)三種。
1、純鉑金
純鉑金是指含鉑量或成色最高的鉑金。其白色光澤自然天成,不會褪色,可與任何類型的皮膚相配。其強度是黃金的兩倍。其韌性更勝於一般的貴金屬。
純鉑金常用於製作訂婚戒指,以表示愛情的純貞和天長地久。在國外,許多人認為用黃金鑲嵌鑽石,可能導致鑽石泛黃,從而大大降低鑽石的價格。而用鉑金鑲嵌鑽石,可以保持鑽石的純白顏色,特別是作訂婚戒指,用鉑金鑲嵌鑽石,既潔白又晶瑩,象徵純潔的愛情永恆長久。
2、銥鉑金
銥鉑金是指由銥與鉑組成的合金。其顏色亦呈銀白色;具有強金屬光澤;硬度較高;相對密度較大;化學性質穩定。它是最好的鉑合金首飾材料。
根據銥和鉑的含量不同,一般可分為以下三種,其成分、相對密度、熔點為:
10%銥-鉑合金,21.54,1788℃;
15%銥-鉑合金,21.59,1821℃;
5%銥-鉑合金,21.50,1779℃。
3、K白金(白色K金)
由於鉑金的硬度偏大,因而製作首飾時,為了適當降低硬度,需要摻入其它金屬製成合金。為了降低鉑金飾品的成本,也往往摻入其它金屬製成合金。因此,在首飾市場上出現了K白金。而且,人們賦予了K白金不同的含義。通常,人們採用下列第一種說法。
⑴、K白金含義的說法之一
嚴格地說,K白金並不是純度較低的鉑金;也就是說,K白金根本不含鉑金。認為「K白金是不同份數的鉑金與其它金屬的合金」的說法,完全是一種望文生義的誤解。
由於鉑金產出稀少,價格昂貴,加上熔點高,因而一般國家很少用鉑金來生產真正的K白金。通常,選用黃金和鈀金或鎳 、銀、銅、鋅等金屬熔煉成一種白色合金,並將它稱之為「K白金」。所以,實際上,K白金是用黃金和鈀金或鎳、銀、銅、鋅等金屬熔煉而成的白色合金。它的主要成分仍然是黃金。其中,黃金含量最多為75%。黃金與鎳一起熔煉,也會形成白色合金。此外,還加入有銀、銅、鋅、鈀等金屬。 所以,更加確切地說,K白金應稱為白色K金。在純度、稀有度、耐久性以及天然的顏色和光澤上,白色K金都無法與鉑金相提並論。並且,它不能打上「Pt」標志。只能按黃金含量打上「18K」、「14K」等印記。
K白金成色的計算,與K黃金一樣,即仍然按黃金含量計算。例如,市場上最常見的14K白金(在港澳市場上稱為「四成K白金」或「226金」),由58.5%的黃金、22.4%的銀、14.1%的銅和5%的鎳熔煉而成。18K白金(在港澳市場上稱為「六成K白金」或「334金」),由75%的黃金、10%的銀、4~10%的鋅和5 %的鎳熔煉而成。
⑵、K白金含義的說法之二
K白金是鉑金與其它金屬的合金。
用黃金、鎳、銀、鈀、銅、鋅和鉑金一起熔煉,都可煉製成K白金。K白金呈純白色。在14K的K白金中,含銀22.4%,銅14.1%,鎳5%;在18K的K白金中,含銀10.0%,鎳5%,鋅4~10%。在香港等地市場上出現的四成K白金,打14K字樣,又叫做「226金」;六成K白金,打18K字樣,又叫做「334 金」。