锑矿石
锑矿石
  锑,原子序数51,原子量121.75,元素名来源于英文名,原意是“辉锑矿”。锑在古代就已发现。锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或辉锑矿、方锑矿的形式存在。锑为质脆有光泽的银白色固体,有两种同素异形体:黄色变体仅在-90°C以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。其熔点630.5°C,沸点1750°C,密度6.684克/厘米?。2070°C时锑蒸汽为单原子分子。在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能,高温时可与氧反应,生成三氧化二锑,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱。

简介

锑矿
                 锑矿
  锑,原子序数51,原子量121.75,元素名来源于英文名,原意是“辉锑矿”。锑在古代就已发现。锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或辉锑矿、方锑矿的形式存在。
  锑为质脆有光泽的银白色固体,有两种同素异形体:黄色变体仅在-90°C以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。其熔点630.5°C,沸点1750°C,密度6.684克/厘米?。2070°C时锑蒸汽为单原子分子。
  锑仅在赤热时与水反应放出氢气;高温时可与氧反应,生成三氧化二锑,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱;可与浓硝酸反应。
  锑在冶金中主要用于制造合金;锑也用于半导体中;三氧化二锑还可作透明的珐琅质白颜料。
  锑产地111处。主要是贵州万山、务川、丹寨、铜仁;湖南省新晃等汞矿,湖南省锡矿山、板溪;广西壮族自治区大厂;甘肃省崖湾等锑矿、陕西省旬阳汞锑矿。
  锑可用作PET生产中的缩聚催化剂,因为高效价廉,因而使用广泛。
  含锑合金及化合物則用途十分广泛,锑化物可阻燃,所以常应用在各式塑膠和防火材料中。
锑矿的开采
          锑矿的开采
  锑(antimony)是银白色天然金属,会刺激人的眼、鼻、喉咙及皮肤,持续接触可破坏心脏及肝脏功能,吸入高含量的锑会导致锑中毒,症狀包括呕吐、头痛、呼吸困难,严重者可能死亡。德国音乐神童莫札特死因不明,有一派说法就说他死于锑中毒。
  含锑、铅的合金耐腐蚀,是生产蓄電池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金強度高、极耐磨,是制造轴承、齿轮的好材料,高純度锑及其他金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热裝置的理想材料锑的化合物锑白是优良的白色顏料,常用在陶瓷、橡胶、油漆、玻璃、纺织及化工产业。
  国际氧化锑工业协会早年运行的试验表明,老鼠若长时间暴露在含锑高浓度空气中,肺部会产生炎症,近而染上肺癌。但实际上,人们不会在高浓度銻环境中长时间工作,至今尚未出現因吸入过量锑而染上肺癌的个案,但仍不排除其對人体的潜在危险。2002年9月,世界卫生组织规定,对水中锑含量和日攝入量应小于0.86微克/仟克。日,如一位体重80公斤的人,每日攝取量应小于0.0688毫克。
  日本限定宝特瓶中的锑含量应小于200PPm,对热灌裝用的饮料,则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定,食品中的锑含量应小于20ppb,环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。

锑的发现和使用

  锑的发现,约于公元前18世纪在匈牙利曾发现的小锑块,但在很长时间,人们并未真正地认识这种金属。1556年德国冶金学者阿格里科拉 (G.Agricola)在其著作中叙述了用矿石熔析生产硫化锑的方法,但将硫化锑误认为锑。1604年德国人瓦伦廷 (B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。18世纪已用焙烧还原法炼锑,1896年制出电解锑。1930年以后,锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。60—70年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧法。
  中国是世界上发现、利用锑较早的国家之一。据《汉书·食货志》记载:“王莽居摄,变汉制,铸作钱币均用铜,淆以连锡。”《史记》记载:“长沙出连锡”。秦墓出土文物的秦代箭,经光谱分析含锑,由此可知中国对锑的利用很早,当时不叫锑,而称“连锡”。明朝末年(1541年),中国发现了世界最大的锑矿产地——湖南锡矿山,但当时把锑误认为锡,故命名锡矿山,至清光绪16年(1890)经化验始知是锑。光绪23年(1897)创办“积善”厂,为锡矿山最早的锑炼厂,使我国的“连锡”转入锑生产的时代。1908年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法,开始用此法炼锑。随着机械制造业的兴起,锑的用途和需求量扩大,继开发锡矿山之后又先后开发了湖南桃江板溪、新邵龙山、桃源沃溪等地锑矿,使湖南锑业居全国之首。接着,黔、滇、桂等省区也相继开采一些锑矿。从1908年以后数十年间,中国产锑量常占世界总产量50%以上,仅就锡矿山自1912—1935年间的锑品产量占世界产量的36.6%,占全国的60.9%。1942年中国著名的有色金属冶金学家,世界最早的锑冶金专家之一王宠佑与美国人霍德森 (Hodson)共同取得飘浮熔炼—气态还原熔炼的专利权。
  新中国成立之后,对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发,并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。我国锑矿储量和产量均居世界首位,并大量出口,生产高纯度金属锑(含锑99.999%)及优质特级锑白,代表着世界锑业先进生产水平。

锑的性质

  锑:原子序数51,原子量121.75,元素名来源于英文名,原意是“辉锑矿”。锑在古代就已发现。锑在地壳中的含量为0.0001%,主要以单质或辉锑矿、方锑矿的形式存在。锑为质脆有光泽的银白色固体,有两种同素异形体:黄色变体仅在-90°C以下才稳定;金属变体是锑的稳定形式。其熔点630.5°C,沸点1750°C,密度6.684克/厘米3。2070°C时锑蒸汽为单原子分子。锑仅在赤热时与水反应放出氢气;高温时可与氧反应生成三氧化二锑,为两性氧化物,难溶于水,但溶于酸和碱;可与浓硝酸反应。锑在冶金中主要用于制造合金;锑也用于半导体中;三氧化二锑还可作透明的珐琅质白颜料。

锑的用途

三氧化二锑
   三氧化二锑
  锑是电和热的不良导体,在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被称为金属或合金的硬化剂。在金属中加入比例不等的锑后,金属的硬度就会加大,可以用来制造军火。锑及锑化合物首先使用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业,是重要的战略物资。
  锑可用作PET生产中的缩聚催化剂。含锑合金及化合物则用途十分广泛,锑化物可阻燃,所以常应用在各式塑料和防火材料中。含锑、铅的合金耐腐蚀,是生产蓄电池极板、化工管道、电缆包皮的首选材料;锑与锡、铅、铜的合金强度高、极耐磨,是制造轴承、齿轮的好材料,高纯度锑及其它金属的复合物 (如银锑、镓锑)是生产半导体和电热装置的理想材料。
  随着科学技术的发展,锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷玻璃橡胶、涂料、颜料、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等部门产品。锑的化合物锑白是优良的白色颜料,常用在陶瓷、橡胶、油漆、玻璃、纺织及化工产业。

锑的存在方式

           三氯化锑的制取
  锑在自然界中有120多种锑矿物和含锑矿物,主要以4种形式存在:①自然化合物与金属互化物,如自然锑、砷锑矿;②硫化物及硫盐类,如辉锑矿、硫铜锑矿、硫锑铁矿、辉锑铁矿、黝铜矿、车轮矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿、斜硫锑铅矿、硫锑银矿、辉锑银矿、辉锑铅银矿、硫汞锑矿、硫氧锑矿等;③卤化物或含卤化物,如氯氧锑铅矿等;④氧化物,如锑华、黄锑华、锑赭石、锑钙石、水锑钙石、方锑矿等。目前具有工业利用价值的适合现今选冶条件的锑矿物仅有10种,即辉锑矿、方锑矿、锑华、锑赭石、黄锑华、硫氧锑矿、自然锑、硫汞锑矿、脆硫锑铅矿、黝铜矿。其中,辉锑矿是锑的选冶最主要的矿物原料。
  锑矿石的自然类型,按锑氧化率大小划分为氧化矿石、混合矿石、原生矿石三种。锑矿石的工业类型,根据我国锑矿床物质成分特点,有以锑为主的单一矿床,更多的是多组分共伴生矿床,有的锑与金、汞、钨等共伴生,故锑矿石工业类型有:单一锑、锑金、锑汞、锑金钨、锑钨等类型。
  锑矿石通过手选-浮选或重介质选-浮选,选出块矿、富块矿和精矿,然后进行冶炼。锑的冶炼方法有火法和湿法。锑产品主要为精锑及锑的化合物,即三氧化二锑、三硫化二锑等。锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被称为金属或合金的硬化剂。锑及锑化合物用于耐磨合金、印刷铅字合金及军火工业。随着科学技术的发展,锑现在已被广泛用于生产各种阻燃剂、搪瓷、玻璃、橡胶、涂料、颜料、陶瓷、塑料、半导体元件、烟花、医药及化工等行业。

中国锑矿资源特点

  中国是世界上锑矿资源最丰富的国家之一,现已探明有储量的矿区分布于18个省区,主要集中在中南地区,占全国锑矿储量的68.7%,其次是西南地区占21.3%,西北地区占8.3%。华东、东北、华北的锑矿很少,这三个地区合计占1.7%。我国锑矿资源具有以下特点:
  (1)储量丰富,矿床多、规模大,储量、产量均居世界首位。世界上知名的大型锑矿床54个,中国就有15个。大型、超大型锑矿床探明的锑矿储量占全国累计探明的锑矿总储量的81%。
  (2)成矿环境优越,具有形成大型、超大型矿床的成矿条件。世界锑矿主要集中分布在环太平洋构造成矿带、地中海构造成矿带、中亚天山构造成矿带,其中环太平洋构造成矿带集中了世界77%的锑储量。我国锑矿在这三大成矿带中均有分布,特别是环太平洋构造成矿带的重要组成部分,湘、桂、滇、黔等省区的一些大型、超大型矿床,集中分布于环太平洋构造成矿带西岸。如超大型矿床有湖南锡矿山锑矿田、广西大厂锡铅锌锑矿田以及一批大型矿床(锑储量均在10万吨以上),如湖南安化渣滓溪锑矿、沅陵湘西(沃溪)金锑钨矿,广西河池五圩箭猪坡锑矿、南丹茶山锑矿,贵州晴隆锑矿、独山半坡锑矿,云南广南木利锑矿。
  (3)锑矿分布高度集中。现已探明的超大型和大中型锑矿床集中分布在湘、桂、滇、黔、甘5省区,储量占全国锑总储量的86.1%。
  (4)锑矿工业类型的储量构成以单锑硫化物矿床为主。单锑硫化物矿床占全国锑总储量的67%,其特点是规模大,以大中型为主,有的为超大型(如锡矿山锑矿田),矿石成分简单、品位高,以辉锑矿为主,易采易选易炼,经济价值巨大;锑金钨等共生矿床,占全国总储量的21%,规模以中小型为主,个别的为大型(如湖南沃溪金锑钨矿床),矿石成分较复杂,以辉锑矿、自然金、白钨矿、黑钨矿为主,颇有综合利用价值;锑(复)硫盐多金属伴生矿床,占全国锑总储量的12%,规模以中小型为主,个别的为大型(如广西大厂龙头山、茶山等矿床),矿石成分复杂,综合利用价值大,但属难选冶矿石类型。

对人体的危害

  对人体的危害通常是采矿、炼铁等工人在空气暴露下,造成肺炎,或是铸造业工人造成肠胃不适等。
  锑和许多它的化合物是具毒性的。临床上,锑中毒与砷中毒非常相似。少量锑导致头疼、头晕、情绪低落。锑化合物进入体更降低性欲,也可能导致性无能。
  在一些酸性果汁饮料也被发现有少量的锑。饮料的酸性本质是足以溶化包含在包装饮料中少量锑氧化物的。再多些锑会导致猛烈和频繁呕吐,和导致在数天内死亡。非常大量的锑将导致猛烈呕吐。