銻的性質與用途

2022-01-17 00:01:33 cdalfacom 4

銻在地殼中的含量為0.0001%,主要以單質或輝銻礦、方銻礦、銻華和銻赭石的形式存在,目前已知的含銻礦物多達120種。銻質堅而脆,容易粉碎,有光澤,無延性和展性。銻具有黃銻、灰銻、黑銻三種同素異形體。金屬銻呈銀白色,性脆,有獨特的熱縮冷脹性。無定形銻呈灰色,可由鹵化銻電解制得。


圖片關鍵詞


發現和使用過程


明朝末年(1541年),中國發現了世界最大的銻礦產地——湖南錫礦山,但當時把銻誤認為錫,故命名錫礦山,至清光緒16年(1890)經化驗始知是銻。光緒23年(1897)創辦“積善”廠,為錫礦山最早的銻煉廠,使我國的“連錫”轉入銻生產的時代。1908年湖南華昌公司從法國引進揮發焙燒法,開始用此法煉銻。隨著機械制造業的興起,銻的用途和需求量擴大,繼開發錫礦山之后又先后開發了湖南桃江板溪、新邵龍山、桃源沃溪等地銻礦,使湖南銻業居全國之首。接著,黔、滇、桂等省區也相繼開采一些銻礦。從1908年以后數十年間,中國產銻量常占世界總產量50%以上,僅就錫礦山自1912—1935年間的銻品產量占世界產量的36.6%,占全國的60.9%。


新中國成立之后,對銻礦進行了大規模的地質勘探和開發,并發展了硫化銻精礦鼓風爐揮發熔煉。我國銻礦儲量和產量均居世界首位,并大量出口,生產高純度金屬銻(含銻99.999%)及優質特級銻白,代表著世界銻業先進生產水平。


元素用途


銻多用作其它合金的組元,可增加其硬度和強度。如蓄電池極板、軸承合金、印刷合金(鉛字)、焊料、電纜包皮及槍彈中都含銻。鉛錫銻合金可作薄板沖壓模具。高純銻是半導體硅和鍺的摻雜元素。銻白(三氧化二銻)是銻的主要用途之一,銻白是搪瓷、油漆的白色顏料和阻燃劑的重要原料。硫化銻(五硫化二銻)是橡膠的紅色顏料。生銻(三硫化二銻)用于生產火柴和煙劑。


銻是電和熱的不良導體,在常溫下不易氧化,有抗腐蝕性能。因此,銻在合金中的主要作用是增加硬度,常被稱為金屬或合金的硬化劑。在金屬中加入比例不等的銻后,金屬的硬度就會加大,可以用來制造軍火,所以銻被成為戰略金屬。銻及銻化合物首先使用于耐磨合金、印刷鉛字合金及軍火工業,是重要的戰略物資。


銻可用作PET生產中的縮聚催化劑。含銻合金及化合物則用途十分廣泛,銻化物可阻燃,所以常應用在各式塑料和防火材料中。含銻、鉛的合金耐腐蝕,是生產蓄電池極板、化工管道、電纜包皮的首選材料;銻與錫、鉛、銅的合金強度高、極耐磨,是制造軸承、齒輪的好材料,高純度銻及其它金屬的復合物 (如銀銻、鎵銻)是生產半導體和電熱裝置的理想材料。銻的化合物銻白是優良的白色顏料,常用在陶瓷、橡膠、油漆、玻璃、紡織及化工產業。


一些銻的金屬互化物是化學反應中的優良催化劑??纱呋g苯二酚氧化成間苯醌的反應以及環己烷的加氫反應。


隨著科學技術的發展,銻現在已被廣泛用于生產各種阻燃劑、搪瓷、玻璃、橡膠、涂料、顏料、陶瓷、塑料、半導體元件、煙花、醫藥及化工等部門產品。


銻資源分布


世界目前已探明的銻礦儲量為400多萬噸,中國占了一半多。中國銻的儲量、產量、出口量在世界上均占世界第一位。中國目前有銻產地111處。主要包括貴州萬山、務川、丹寨、銅仁、半坡;湖南省冷水江市錫礦山(全世界最大的銻礦)、板溪;廣西壯族自治區南丹縣大廠礦山;甘肅省崖灣銻礦、陜西省旬陽汞銻礦。


銻的毒性


銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚,持續接觸可破壞心臟及肝臟功能,吸入高含量的銻會導致銻中毒,癥狀包括嘔吐、頭痛、呼吸困難,嚴重者可能死亡。德國音樂神童莫扎特死因不明,有一派說法就說他死于銻中毒。


國際氧化銻工業協會早年運行的試驗表明,老鼠若長時間暴露在含銻高濃度空氣中,肺部會產生炎癥,近而染上肺癌。雖然至今尚未出現因吸入過量銻而染上肺癌的個案,但仍不排除其對人體的潛在危險。2002年9月,世界衛生組織規定,對水中銻含量和日攝入量應小于0.86微克/千克每日。日本限定寶特瓶中的銻含量應小于200ppm,對熱灌裝用的飲料,則禁用含銻的寶特瓶。歐盟則規定,食品中的銻含量應小于20ppb,環保極PET纖維中的銻含量不得大于260ppm。


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