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金川公司主要有色金属产品简介

时间:2022-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:氧化亚镍具有触媒作用,能促进二氧化硫进一步氧化成三氧化硫从而生成硫酸镍,但硫酸镍在750~800℃时显著分解。羰基镍是一种非常危险的有害物质,属一级危险物质。当温度高于1060℃时,氧化铜全部分解为氧化亚铜。致密的氧化铜呈樱红色,有金属光泽,粉末状的氧化铜呈成红色。

金川公司主要有色金属产品简介

镍 产 品

1.镍的性质

镍是元素周期表中第四周期第Ⅷ副族元素,元素符号为Ni,原子序数为28,原子量58.71,比重8.9(克/厘米3)。镍在周期表中的位置决定了镍及其化合物的一系列物理化学特性,镍的许多物理化学性质与钴、铁类似;由于与铜比邻,因此在亲氧性和亲硫性方面又较接近铜。

镍是银白色的金属,其新鲜口具有强金属光泽,由于水蒸汽和空气中氧的作用,镍开始失去光泽而暗淡,是中等活泼的金属。镍具有良好的延展性、抗腐蚀性、耐高温及高强度等特点,镍可以锻烧和拉丝,可以做成薄板和管材。

镍具有磁性,在已知的105种元素中仅有三种元素有磁性,即铁、钴和镍。某些铁和镍的化合物也具有磁性。

镍和许多金属可以生成化合物和合金。镍能够减少合金的热膨胀系数,改变磁性,使合金具有如延展性、韧性、耐酸性、高温强固性等特性。到目前为止,镍基合金的品种已达到300种以上,广泛地应用于宇宙航行、火箭、航空、航海、石油与化工、医疗、制作不锈合金钢、各种特殊合金和电镀件及其它许多工业部门。

2.镍的用途

(1)作金属材料,包括制造不锈钢、耐热合金钢及各种合金等3000多种,占镍总消费量70%以上。

(2)用作镀镍,其量约占镍的总量的15%。主要是在钢材及其他金属材料的基体上覆盖一层耐用、耐腐蚀的表面层,其防腐蚀性要比镀锌层高20—25%。由于其电化次序较正,还可在含有介安的磷酸盐或氢硼化物的含镍溶液中,在塑料、氧化铝等一些不导电的基体上进行无电源电镀。

(3)作催化剂,主要应用于石油化工的氢化等过程。在煤的气化过程中,常用的催化剂为高度分散在氧化铝基体上的镍复合材料(含Ni25—27%)。这种催化剂不易被H2S、SO2所毒化。

(4)镍的延伸产品羰基镍还广泛用于镍—镉、镍—氢电池、过滤器、军工、高密度和高熔点材料的黏结剂、粉末冶金添加剂、精密合金、特种钢、不锈钢焊条、石化用催化剂和新型化合物、电子显像管用吸气剂、高频或超高频磁性材料等。

(5)制作颜料和染料,其重要的是制作一种由钛酸镍为主要组成的黄橙色颜料,该颜料由TiO2、NiO和Sb2O3的混合料在800℃下煅烧而成,化学性能很稳定。

(6)制作陶瓷及铁素体,如陶瓷上常用NiO作着色剂,添加NiO还能增加料坯与铁素体间的黏结性,并使料坯表面光洁致密。铁素体是一种较新的陶瓷材料,主要用于高频电器设备。

3.镍的化合物

(1)镍的氧化物

常见镍的氧化物有三种:氧化亚镍(NiO);四氧化三镍(Ni3O4);三氧化二镍(Ni2O3)。Ni2O3仅在低温下稳定,并主要以黑色的Ni(OH)3的形态存在。

氧化亚镍具有触媒作用,能促进二氧化硫进一步氧化成三氧化硫从而生成硫酸镍,但硫酸镍在750~800℃时显著分解。

氧化亚镍能熔于硫酸、亚硫酸和硝酸等溶液中形成绿色的两价镍盐。当用碱中和时形成两价的绿色氢氧化亚镍沉淀,氢氧化亚镍易溶于酸和氨液中。当用次氯酸钠或氯气氧化时则生成黑色氢氧化镍。

(2)镍的硫化物

镍的硫化物有NiS2、Ni6S5、Ni3S2、NiS等。硫化亚镍可以从镍盐溶液中以碱金属硫化物沉淀而获得。

(3)镍与碳的化合物

镍与碳也像铁与碳一样能生成碳化物。碳化镍是高温稳定的化合物,而冷却时,Ni3C就会分解而析出碳,并以石片状结晶析出而使镍的粗晶分成脆粒。高温下镍与一氧化碳可作用生成碳化镍(Ni3C):3Ni+2Co==Ni3C+CO2

(4)镍的羰化物

镍的一个非常有意义的特性是它和一氧化碳可以生成一种低沸点化合物,此化合物叫羰基镍〔Ni(CO)4〕。

Ni+4CO=Ni(CO)4—50.7千卡/克分子

这个反应在40—100℃时由左向右进行,在150—300℃由右向左进行,这就是羰化法的理论基础。室温时羰基镍为无色液体,不溶于水,但溶于苯和某些有机物中,液体羰基镍在43℃时沸腾,—25℃凝固。在空气中羰基镍容易自燃,它与空气混合时,当浓度达到3.5—4.8%就会形成具有爆炸危险的混合物。羰基镍是一种非常危险的有害物质,属一级危险物质。

(5)镍的硫酸盐

常见的水合硫酸盐有NiSO4·6H2O和NiSO4·7H2O两种,前者为蓝绿色四面体晶形,后者为亮绿色晶体,俗称“翠矾”。两者皆溶于水,可用碱金属或铵的硫酸盐作用而形成水复合盐——〔NiSO4·(NH42SO4·6H2O〕,其中硫酸镍铵用于电镀镍,也可用作颜料。

(6)镍的络合物

在氨溶液中镍与氨生成络离子〔Ni(NH3n++,n=1—6与溶液中氨浓度有关。在比较高的PH溶液中,络离子不会水解,而其他许多脉石矿物及铁与氨不生成络合物。可利用这一性质将镍与其他杂质分离。

在高压氢还原时,二价镍氨络离子加酸(PH小于3)或加热(大于70℃)均会遭到破坏,而生成〔Ni(NH36++。在调整PH在2.5—3并有(NH32SO4存在时,会结晶出硫酸氨镍Ni(NH3nSO4

(7)镍的其他化合物

金属镍还与氯、溴生成NiCl2;NiBr2NiCl2容易挥发,尤其在800℃—900℃时强烈挥发。

铜 产 品

1.铜的性质

铜的原子序数为29,原子量为63.55,元素符号为Cu,是元素周期表第四周期第Ⅰ族副族元素。铜属于活性小的金属。铜在干燥的空气中不会发生化学反应,但在潮湿的空气中,当有二氧化碳存在时,在铜的表面易形成一层绿色有毒的碱式碳酸铜(CuCO3Cu(OH)2)薄膜,俗称“铜绿”。当铜在空气加热到185℃以上时即开始氧化,赤热时,在铜的表面会生成一层由氧化铜和氧化亚铜组成的黑色覆盖物,在氧充足的表面生成的氧化铜,里层为氧化亚铜。铜不溶于稀硫酸,但在有氧存在时可与稀硫酸反应生成硫酸铜。铜可溶于硝酸、热浓硫酸中,并能与氧、硫、卤素等元素直接化合。

铜是一种玫瑰红色、柔软、具有良好的延展性、抗蚀性、可塑性和高的导电性、导热性的金属。铜的比重(克/厘米3):20℃时8.89,熔融时8.22。易于锻造和压延,能拉成很细的铜丝,能压成0.0026mm厚的铜箔,在金属中铜的导电性仅次于银而居于第二位。液态的铜能溶解某些气体,如氢、氧、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳和水蒸气等,温度越高,溶解度越大。由于溶解的气体与铜及铜中的杂质发生化学作用,因而会导致铜的机械性能和导电性、导热性显著恶化。

2.铜的用途

铜是一种重要的金属,在应用上仅次于铁和铝。由于铜导电率高、导热性能好、延展性及耐腐蚀性较强,因此是最广泛使用的金属材料之一,一直是电气、轻工、机械制造、交通运输、电子、邮电、军工等行业不可缺少的原材料。

3.铜的化合物

(1)氧化铜(CuO)

氧化铜在自然界中呈黑铜矿的矿物形态存在,黑色无光泽。加热时按下式:4CuO=2Cu2O+O2↑进行分解。当温度高于1060℃时,氧化铜全部分解为氧化亚铜。氧化铜易被氢、碳、一氧化碳、重油和木材等还原为金属铜。氧化铜不溶于水,但溶于稀酸中。

(2)氧化亚铜(Cu2O)

氧化亚铜在自然界呈赤铜矿的矿物形态存在。致密的氧化铜呈樱红色,有金属光泽,粉末状的氧化铜呈成红色。氧化亚铜在低于1060℃时被氧化成氧化铜。氧化亚铜易被氢、碳、一氧化碳、重油和木材还原为金属铜。氧化亚铜不溶于水,但溶于稀酸中。

(3)硫酸铜(CuSO4·5H2O)

硫酸铜俗称胆矾,为天蓝色的三斜晶系结晶,长期暴露于空气中,能逐渐风化分解,失去结晶水变成白色粉末。在干燥空气中加热硫酸铜,在27—30℃变成蔚蓝色的三水硫酸铜(CuSO4·3H2O),在93—99℃时变成藏蓝色的一水硫酸铜(CuSO4·H2O),在150℃时变成白色无水硫酸铜(CuSO4)。硫酸铜溶于水。

(4)硫化铜(CuS)

硫化铜为黑色或棕黑色无定形物,在自然界呈铜蓝的矿物形态存在。在中性或还原性气氛中加热按下式:4CuS=2Cu2S+S2进行分解。硫化铜不溶于水,不与稀硫酸和苛性碱发生作用。

钴 产 品

1.钴的性质

钴是一种钢灰色和有金属光泽的硬质金属。属于周期表第四周期第八族元素,原子量为58.93,原子序数为27,元素符号为Co。钴有16种天然和人造的同位素,稳定的同位素Co—59,Co—60是广泛使用的r射线源。

钴属于铁磁性物质,它的居里点(失去磁性)为1121℃,比任何金属或合金都高。另外,钴是能增加铁的磁化的唯一元素。钴在20℃的比重为8.9(克/厘米3),1550℃时的比重为7.8(克/厘米3)。溶点1494℃,沸点3135℃,熔化热为62卡/克,莫氏硬度为124,钴是难挥发的金属。与铁、镍一样,钴也能吸收氢,特别在细粉状态和高温时吸收能力更强,能吸附钴体积的50—150倍。电解钴能吸附氢为钴体积的35倍,常温下也能吸附。钴的导电性较差。导电率为银的17.22%,为铜的27.6%。

钴是不活泼的金属,在铁族元素中处于铁镍中间。常温时它对水、湿空气、碱及有机酸均稳定。钴在稀酸中比铁更难溶解,在稀盐酸、稀硫酸中,钴缓慢溶解,在稀硝酸中,则被溶解成Co(NO32,在浓硝硫酸中钴被钝化。

在没有潮气存在和普通条件下,与氧、硫、氯、溴这些典型的非金属也不起显著作用。但在加热时,特别当金属呈粉状加热时,能与上述元素发生十分激烈的作用。由氧化物在250℃时还原而制得的金属钴粉能自燃。

钴的原子价为2或3。对于简单的钴离子,二价稳定,三价钴离子不稳定。但对于钴的络合物,三价钴稳定。

2.钴的用途

在第一次世界大战前,钴的主要用途是用钴的化合物制造颜料。20世纪,研究钴和钴合金方面的用途,发现了许多对于机械制造、电机工程和其他工业部门的发展起巨大作用的钴合金,制造高温高强度合金、磁性合金、硬质合金、抗腐蚀合金、精密仪器合金、焊接和低膨胀系数等各种含钴合金,及钴的各种化合物用于化学工业方面。

用于制造切剥刀头,钻头,这类合金硬而耐热性特别高,在1000℃左右,能保持原有的硬度和切剥能力。

钴也常用于耐热、耐酸的合金方面,钴络钨合金在高温下不易氧化,而且也不怕酸的腐蚀。含Co75%、Si13%、Cr7%、Mn5%的合金,在硝酸及盐酸中的稳定性超过了铂,适合于制造不溶性阳极。

钴是永久磁性合金的重要组成部分,钴钢是制造永久磁铁的最适宜材料,特点是磁力线密度高。

现代技术上,钴合金广泛用于制造燃气轮机,喷气发动机,火箭发动机喷嘴,导弹宇宙飞船的部件,是极重要的战略物质。

钴的电阻很大,可用于制造电阻丝。

有一种组成:Fe53%、Ni29%、Co17%、Mn0.2%和含Co15%、Ni46%的高镍钢相似,其热膨胀系数与玻璃相同,可焊接到玻璃中,且不与汞蒸汽发生作用,从而使钴能应用在电气、无线电和照相等方面。

在化学工业上,除用于高温和防腐蚀合金外,钴还用于制造有色玻璃,颜料及催化剂,干燥剂等。前面谈到的钴蓝,又叫靛蓝或群青,这种颜料系由明矾,硫酸钴及少量硫酸锌混合而制得的。

此外,钴还用于医药方面,钴的同位素钴60放射出的γ射线,能治疗癌症。含钴的维生素,B12可以防治人的恶性贫血病、气喘、脊髓病等。也用于制备化肥行业催化剂、氰化氢稳定剂、湿度指示剂,用在电池行业,是生产锂电池的主要原料。

3.钴的化合物

(1)钴的氧化物

钴的氧化物有氧化亚钴CoO、氧化钴Co2O3和四氧化三钴Co3O4

纯的氧化亚钴CoO在室温下易吸收氧生产高价的氧化物Co2O3和Co3O4,灼烧温度越高,吸收氧越少。要制取相当纯的CoO,灼烧温度必须高于1050℃,然后在惰性气体或弱还原性气氛中冷却,高于850℃时CoO是稳定的。CoO在120—200℃时,开始被H2和CO还原生成金属钴。

氧化钴Co2O3是黑色无定形粉末。Co2O3不稳定,加热时生成Co3O4。在125℃时可被氢还原成Co3O4,而在200℃时被还原成CoO,在250℃时则被还原成金属钴。

四氧化三钴Co3O4〔Co2O3+CoO〕为黑色粉末状物,带有金属光泽,加热至960℃时完全离解为CoO。

(2)钴的氢氧化物

钴的氢氧化物有氢氧化亚钴Co(OH)2和氢氧化钴Co(OH)3两种。

氢氧化亚钴Co(OH)2易溶于酸,形成二价钴离子。在常温下,在空气中的氧缓慢地氧化成高价氢氧化钴。

氢氧化钴Co(OH)3难溶于酸,较易溶于盐酸和亚硫酸中。氢氧化钴可视为氧化物的水合物Co2O3·3H2O,加温时按Co(OH)2△Co2O3+H2O进行分解,在265℃温度下转化为中间氧化物Co3O4

(3)钴的硫化物

钴的硫化物有CoS、Co4S3、Co3S4和CoS2,此外还能生成Co2S3、Co6S5、Co9S8等硫化物。

(4)钴的砷化物

钴能与砷组成四种稳定的砷化物:Co5As2、Co2As、Co3As2、CoAs。砷化物在氧化气氛中加热时,生成挥发性的As2O3和不挥发的砷酸盐CoO·As2O3。为了完全除去砷,氧化焙烧后再进行还原焙烧,使砷酸盐变为砷化物,在次一步氧化焙烧中再呈As2O3挥发,即交替的进行氧化还原焙烧中除去砷。

(5)钴的氯化物

氯化钴CoCl2结晶时共有6、4、2和1个分子的结晶水,CoCl2·6H2O是正盐,为玫瑰红色,易溶于水。在50℃以上是稳定的,加热时会逐渐失去结晶水。

(6)钴的硫酸盐

硫酸钴溶液蒸发时,硫酸钴以结晶水化物CoSO4·7H2O从溶液中析出,呈桃红色。在41.5℃加热CoSO4·7H2O或在30℃从溶液中结晶时,得六水硫酸钴CoSO4·6H2O,高于70℃生成一水硫酸钴CoSO4·H2O,高于250℃时生成无水盐CoSO4

(7)钴的硝酸盐

当小于26℃时,结晶成9水硝酸钴Co(NO32·9H2O,在26—55℃时结晶成6水硝酸钴Co(NO32·6H2O,大于55℃时,脱水生成3水硝酸钴Co(NO32·3H2O,颜色由浅红色→蓝色→绿色。

(8)钴的碳酸盐

碳酸钴CoCO3·6H2O为玫瑰红色结晶粉状物,不溶于水,溶于酸和铵盐溶液。

(9)钴的砷酸盐

钴的砷酸盐有8水合砷酸盐Co3(AsO42·8H2O,酸式砷酸盐Co(AsO42,亚砷酸钴Co(AsO32和酸式亚砷酸钴Co3H6(AsO34

(10)草酸

草酸钴CoC2O4是草酸铵与氯化钴或硝酸钴溶液作用生成的,CoC2O4为粉红色结晶。

(11)钴的羰化物

羰基钴有橙红色的Co2(CO)8、青黑色的Co4(CO)12和黑色的Co6(CO)16三种。羰基钴不溶水,但可溶于有机溶剂中。

(12)钴的络合物

钴能生成各种不同的络合物,而这些络合物中,钴几乎经常是三价的,二价的络合物虽然有,但不稳定。反之简单的化合物,经常是二价的,而且是稳定的,三价的化合物则不稳定。在络盐中,钴既然组成阳离子如〔Co(NH36〕Cl2或〔Co(NH36〕SO4,也能组成阴离子,如K3〔Co(NO26〕。

贵金属生产

1.铂族金属性质

铂族金属包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)六种金属。

铂族金属既具有相似的物理化学性质,又有各自的特性。它们的共同特性是:除了锇和钌为钢灰色外,其余均为银白色;熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好。各自的特性又决定了不同的用途。例如铂还有良好的塑性和稳定的电阻与电阻温度系数,可锻造成铂丝、铂箔等;它不与氧直接化合,不被酸、碱侵蚀,只溶于热的王水中;钯可溶于浓硝酸,室温下能吸收其体积350~850倍的氢气。铑和铱不溶于王水,能与熔融氢氧化钠和过氧化钠反应,生成溶解于酸的化合物;锇与钌不溶于王水,却易氧化成四氧化物。

(1)铂、钯的性质

铂位于元素周期表第Ⅷ副族,原子序数78,原子量195.09,元素符号Pt,密度21.45克/厘米3(20℃),熔点1768℃,沸点3827℃。

钯位于元素周期表第五周期第Ⅷ副族,原子序数46,原子量106.42,元素符号Pd,密度12.02克/厘米3(20℃),熔点1550℃,沸点2900℃。

钯、铂都是银白色具有延展性的金属,对氢具有巨大的亲和力。海绵状或粉末状的钯能吸收其体积900倍的氢气。钯是铂族元素中最活泼的一个,可溶于浓硝酸和热硫酸,但不溶于盐酸。铂的化学稳定性很好,不溶于任何一种单一酸,可溶于王水。

(2)铑的性质

铑是铂族金属之一,呈银白色。原子序数45,原子量102.9,元素符号Rh。熔点约为1966℃,属于难熔金属。密度为12.4克/厘米3。铑的化学性质稳定:在一般温度下,铑或铑的镀层均能保持其很高的光亮度;良好的抗氧化性使其仅在600—1000℃内出现缓慢氧化;铑能耐中等温度下的各种介质的腐蚀;100℃的王水也不会腐蚀铑,但浓硫酸、浓氢溴酸和浓次氯酸钠在100℃下会使铑缓慢地腐蚀。

铑有稳定的电阻、电阻温度系数和良好的热电性能。铑的质硬而脆,不能进行冷加工,但加热后具有很好的延伸性。铑的高温强度很好。

(3)铱的性质

铱是铂族金属之一,银白色。原子序数77,原子量192.2,元素符号Ir。熔点为2454℃,属难熔金属。密度为22.40克/厘米3。室温下质硬而脆,高温时可压成薄片或拉成丝。是唯一可在氧化性气氛和2300℃下而不严重损失的金属。熔点和硬度都比铂高。

铱化学性质稳定,它不与任何酸(包括王水)起作用,但受熔融盐的腐蚀,尤其是受氯化钠和氰化钠腐蚀。自然界中铱与铂族其他金属性质相近,常共生在一起。依主要从铁、镍、铜的硫化矿和铂砂矿的副产物获得。

(4)锇的性质

锇是铂族金属之一,呈灰蓝色。原子序数76,原子量190.2,元素符号Os。熔点高,约为3050℃。密度大,为22.5克/厘米3。锇即使在高温下也不易加工,通常只用作合金元素。锇的抗氧化性很差,在空气中,室温下锇表面就生成蓝色二氧化锇薄膜。硝酸与锇作用也会生成四氧化锇。此两种氧化物都是挥发性的有毒化合物,能刺激粘侵害皮肤,自然界中,锇与铂族金属常共生在一起。

(5)钌的性质

钌是铂族金属之一,呈银白色。原子序数44,原子量101.1,元素符号Ru。熔点为2310℃,属难熔金属。密度为12.2克/厘米3。钌在中等温度下,化学性质稳定,但在空气中温度升到450℃以上时,钌会发生缓慢氧化,生成具有挥发性的氧化钌,它是与氧化锇一样的有毒物质。100℃的王水、硫酸、盐酸和磷酸均不能腐蚀钌,但在同样温度下,氰化钾溶液和氯化汞溶液能显著地腐蚀钌。在300℃时,氟与钌作用生成RuF5。钌性硬而脆,很难加工。

2.铂族金属用途

(1)铂、钯用途

钯、铂在工业上的主要用途是作为催化剂使用,而且都与加氢或脱氢过程有关,例如钯炭催化剂、铂炭催化剂是化工、医药和医药中间体、香料、农药、化妆品及高分子改性材料等领域加氢反应的催化剂,具有选择性好、活性高、寿命长等特点。

含钯或铂的化合物在电子元器件的生产中起着重要作用,通过电镀或调成浆料的方法,将含钯(铂)配合物涂布到有关器件的表面,使有关器件具有特定的电性能。

(2)铑的用途(Rh)

铑黑或海绵铑在石油化学工业上作催化剂。铑在电子电器工业上,可作电阻、热电偶、印刷电路等。铂铑合金对熔融的玻璃有特别的抗蚀性,可作为高温发热元件,是生产玻璃纤维用的坩埚、喷嘴和拉模的良好材料,铂—铑是高温电偶材料,也可制作温度传感器。铑可作电镀层,常镀在探照灯及反射镜上,以增强其表面的光泽和耐磨性。

(3)铱的用途(Ir)

铱及其合金在石油化学工业上主要作催化剂。在电子电器工业上,用于制造电阻线、热电偶、铱阴极丝、继电器、电触头及印刷电路等。高硬度的铱铂合金常用来制造陀螺仪导电环、笔尖、钟表、仪器轴承等。国际标准米尺就是用10%铱和90%铂的合金制成的。铱还可作高温反应坩埚。

(4)锇的用途(Os)

锇及其合金在石油化学工业上主要作催化剂。在电子电器工业上,作电阻、继电器、火花塞电极、电触头、热电偶及印刷电路等。在玻璃工业上,锇不会使熔化的玻璃污染,可作为制造光学玻璃时的容器内衬。锇铱合金可以作钟表和仪器中的轴承,制造笔尖和唱针。

(5)钌的用途(Ru)

钌及其合金在石油化学工业上主要作催化剂。在电子电器工业上可作阳极涂层。涂钌和铂的钛阳极已代替了电解槽中的石墨阳极,可提高效率,延长电极寿命。钌可制备耐磨硬质合金。铂钌合金可用于制造飞机发动机的火花塞着色。

3.金、银、硒、碲性质

(1)金的性质

金原子序数为47,在元素周期表中位于I类B族,第六周期,属副族元素,原子量为197.0,元素符号Au。金的化学性质稳定,具有很强的抗腐蚀性,从常温到高温一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱,但可溶于某些混酸,如王水。金也可溶于碱金属,氰化物,酸性的硫脲溶液,溴溶液,沸腾的氯化铁溶液,有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等。碱金属的硫化物会腐蚀金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。

金的颜色为黄色,金属光泽。在20℃时,金的密度为19.32g/cm3,手感沉,是与其他金属区分的重要特性。金具有极好的延展性,1g纯金可拉成3420m长的细丝,也可压成厚度为2.3×10—9mm的半透明的金箔。纯金硬度较低,摩氏硬度为2.5,质地柔软,用指甲就留下痕迹,因此表面常受磨损,容易失去光泽。金具有良好的导热性和导电性。

(2)银的性质

银的原子序数为47,在元素周期表中位于I类B族,第五周期,属副族元素,元素符号Ag,原子量为107.868。银与氧不直接化合,但在熔融状态下1体积的银溶解近20体积的氧,固体状态下的氧的溶解度极小,因此,在银熔体固化时溶于其中的氧析出,且常伴有金属喷溅现象,形成“银雨”。“银雨”对银铸锭有一定的危害。常温下银与硫化氢作用,银表面生成一层黑色的膜,这就是银制品逐渐变黑的原因。银与游离的氯、溴、碘相互作用生成相应的卤化物,这些反应常温下也能进行,当有水、光加热情况下,反应更快。

银有极好的的延展性,可碾成厚度为0.025mm的银箔,拉成直径为0.001mm的银丝,但当含有少量的砷、锑、铋时,则变脆。

银有良好的导电性能,在所有的金属中,银的导电性能最好。

(3)硒的性质

硒是稀散金属之一。原子序数为34,在元素周期表中位于Ⅵ族,第四周期,属主族元素,元素符号Se,原子量为78.96。硒在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成二氧化硒(SeO2)。也能直接与各种金属和非金属反应,包括氢和卤素。不能与非氧化性的酸作用,但它溶于浓硫酸、硝酸和强碱中。常见的硒有无定形和晶形两种同素异形体。无定形体呈红黑色,熔点40—50℃(软化),密度4.25—4.28克/厘米3,性脆,晶形体呈深红灰色,熔点170—217℃,密度4.46—4.70克/厘米3

(4)碲的性质

碲元素符号Te,原子序数52,原子量127.60,在元素周期表中位于Ⅵ族,属主族元素,第五周期;碲在空气中燃烧发出蓝色火焰,生成二氧化碲,可与卤素反应,能溶于硫酸、硝酸、氢氧化钾和氰化钾溶液。

结晶碲具有银白色的金属外观,密度6.25g/cm3,熔点452℃,沸点1390℃,硬度2.5。无定形碲为褐色,密度6.0g/cm3,熔点449.5±0.3℃,沸点989.8±3.8℃。有结晶形和无定形两种同素异形体。

代表性氧化物是二氧化碲,为白色结晶体。四方晶结构、加热显黄色,熔融呈暗黄红,为两性化合物。微溶于水,可溶于强酸和强碱,并形成复盐。密度5.49~6.02g/cm3。熔点733℃。沸点1260℃。450℃开始升华,由正确酸热分解制取。用于防腐、鉴定疫苗中细菌等,为有毒物质。外观与性质:白色细小结晶粉末。

4.金、银、硒、碲的用途

(1)金的用途

主要用来作为货币储存、首饰,以及其他装饰品,在电子航空工业中,金可作为表面涂层和焊料、精密仪器的零件或镀层、电子设备的接点等。

(2)银的用途

20世纪前,银主要用于首饰、美术工艺、货币的原料,近几十年来,其用途已深入到新技术、电子工业、航天、航空和医疗等方面,其用量和作用呈快升之势。其用于科技电子工业等方面为时不久,但潜在用途很大,主要应用在电接触材料、电阻材料、测温材料、焊接材料、氢净化材料、制造航天燃料、集成电路、微波领域、石油化工等行业。

(3)硒的用途

硒可在玻璃、颜料及冶金工业中应用。硒能使玻璃着色或脱色,高质量的信号用透镜玻璃中含2%硒,含硒的平板玻璃用作太阳能的热传输板和激光器窗口红外过滤器。冶金方面,含硒的碳素钢、不锈钢和铜合金具有良好的加工性能,可高速切削,加工的零件表面光洁;硒与其他元素组成的合金用以制造低压整流器、光电池、热电材料。硒以化合物形式用作有机合成氧化剂、催化剂,可在石油工业上应用。硒可作动物饲料微量添加剂。硒加入橡胶中可增强其耐磨性。硒与硒化合物加入润滑脂中,可用于超高润滑。硒对重金属中毒有解毒作用。

(4)碲的用途

碲易传热和导电。主要用于石油裂化的催化剂,电镀液的光亮剂、玻璃的着色材料,添加到钢材中以增加其延性,添加到铅中增加它的强度和耐腐蚀性。碲和它的化合物又是一种半导体材料。碲是一种稀散元素,地壳中的丰度为2.0×10—7%。工业上从电解铜的阳极泥或炼锌的烟尘中回收制取。

二氧化碲是碲的氧化物,由碲在空气中燃烧或被热硝酸氧化而成。碲和它的化合物是电子工业中半导体的材料。另外,还可以作电镀液中的光亮剂、石油裂化的催化剂、陶瓷和玻璃的着色剂。它添加到钢材中能增加延性。添加到铅中以增加强度和耐腐蚀性,它还是橡胶的硫化剂。还是制造光敏电阻、光电池的材料。

羰基产品性质及其用途

1.羰基镍粉

羰基镍粉的性质

羰基镍粉的物理化学性质同纯金属镍,与电解镍的区别主要表现在密度及微观形貌上。羰基镍粉是具有疏松结构、灰褐色的粉末产品,暴露在空气中可以吸潮及缓慢氧化。其松装密度根据不同的需求可以从0.1g/cm3到4.0g/cm3的范围分布,粒度为微米、亚微米级。羰基镍粉具有树枝状和刺球状的形貌,其独特的晶形结构和高纯度的颗粒能成为与其他金属混合的理想材料,它树枝状的表面使其能与大颗粒紧密结合,在粉末烧结前形成稳固而均匀的分布,在随后的烧结过程中能和其他粉末渗滤均匀,最后能形成具有平衡冶金结构的精密部件,其性能大大优于普通镍粉。

羰基镍粉的用途:

(1)用作电池材料

羰基镍粉广泛用于镍一镉、镍一氢电池,镍氢电池正极材料大量采用羰基镍粉,负极材料一般是镍稀土合金粉,所以电池行业的镍粉需求量很大。

(2)用于粉末冶金

羰基镍粉作为粉末冶金产品的主要原辅材料之一,在粉末冶金领域起着非常重要的作用。粉末冶金产品类包括:(a)汽车、摩托车、家电、工程机械、纺织机械、电动工具等行业使用的粉末冶金零部件;(b)硬质合金制品、难熔金属制品、超硬合金制品、金刚石工具等;(c)含油轴承、摩擦材料、(软、硬)磁性元件、电子陶瓷、电工合金等。

(3)其他领域

羰基镍粉广泛用于精密合金、特种钢、不锈钢焊条、石化用催化剂和新型化合物、电子显像管用吸气剂、高频或超高频磁性材料等。电池材料和粉末冶金领域是羰基镍粉应用的两个最大的领域。

2.羰基铁粉

羰基铁粉的性质

羰基铁粉的物理化学性质同纯金属铁,与其他形式存在的铁主要区别在密度及微观形貌上。羰基铁粉是具有疏松结构、灰褐色的粉末产品,暴露在空气中可以吸潮及氧化,特别是微米级、纳米级的羰基铁粉具有很强的自燃现象。羰基铁粉在微观显示中呈圆球状,其松装密度根据不同的需求可以从0.5g/cm3到4.0g/cm3的范围分布,粒度为微米、亚微米级。

羰基铁粉的用途

(1)用作食品铁营养添加剂

羰基铁制取过程中,钾、锡、铅等有害元素不参与合成反应,杂质含量极低,是理想的元素铁富铁营养添加物。

(2)在医药领域应用

俄罗斯专家介绍,用羰基铁制成补血药丸,可以帮助人体生理补血功能,而用其他铁粉,人体难以吸收。纳米级羰基铁粉被用作注射用补铁剂,国外用于在外磁场和药物作用下治疗肿瘤。

(3)用于金属注射成形、粉末冶金

粉末注射成形是当今世界最热门、最新的金属、陶瓷近净成形技术,尤其适合大批量生产小型、复杂、精密的金属、陶瓷零件,高密度合金材料、金刚石切削工具、汽车、机械零部件。羰基铁粉具有粉粒呈球形且细而均匀、流动性好、纯度高,成型、烧结性好等特点,是生产铁基粉末注射成形零部件唯一合适的材料。

(4)用于电子元件、磁性材料

羰基铁粉因其特异性能和葱球状结构而广泛应用于电子元器件如塑封感应器磁芯的制造。在强电流下羰基铁粉磁芯的性能远优于铁氧体磁芯,IT产业和金融界已应用羰基铁粉制作IC磁卡。羰基铁粉制成的电磁元器件在中高频和甚高频下具有高Q值,磁饱和、导磁率、剩磁、尺寸精确性、温度变化稳定性等指标优异,是新一代高端产品最理想原料。

(5)微波吸收材料

信息产业的迅猛发展要求更有效的技术来屏蔽保护电子设备和人体不受电磁微波损害。羰基铁粉具有粉粒呈球形且内部呈洋葱头式的层状结构,细而均匀,流动性好,纯度高,易与胶粘剂混合等特点,用其制作的吸波材料具有机械力学性能好,稳定性、可靠性佳,吸收性能优良,使用频率宽等优点。

(6)用于硬质合金、金刚石工具

硬质合金、金刚石工具是以铁族元素为黏结相,通过粉末冶金的方法所生产的一种多相复合材料。羰基铁粉具有粉粒成球形且细而均匀、纯度高、流动性好、密度大、易成形烧结且硬度高、把持力大等优点。用羰基铁粉全部、部分代替钴粉或用羰基铁粉与镍、铜粉按一定比例制成预合金粉作为黏结相,用于高中档硬质合金、金刚石工具的生产,可使产品在相同性能下降低原材料成本。

3.羰基镍铁合金粉

羰基镍铁粉的性质

羰基镍铁粉是羰基镍与羰基铁的混合物通过热分解制取的,物理化学性质同镍和铁的性质。羰基镍铁粉是具有疏松结构、灰色的粉末产品,暴露在空气中可以吸潮及缓慢氧化。其松装密度根据不同的需求可以从0.1g/cm3到4.0g/cm3的范围分布,粒度为微米、亚微米级。

羰基镍铁粉的用途

羰基镍铁粉的用途类似于羰基铁粉,主要用于硬质合金和粉末冶金类、吸波材料、磁性材料等。

4.羰基镍丸

羰基镍丸的性质

羰基镍丸的物理化学性质同纯金属镍,为致密、圆球状的镍颗粒,粒径大小在6—20mm,松装比重为4.7—5.4g/cm3

羰基镍丸的用途

(1)用于电镀

在装饰市场,电镀镍开始复活在电镀铝制轮毂,铅制品和摩托车。尤其在亚洲,广泛的应用使得其得到很好的市场保护。

(2)用于镍基超耐热合金

镍基超耐热合金领域对镍的需求将继续增长,航空部门是镍基超耐热合金的传统市场,特别是国内航空市场。

(3)用于不锈钢

羰基镍丸具有快速熔化、分装简便的特点,是炼制不锈钢、高温合金及其他高级合金钢的优质原料。

(说明:此文为金川公司精炼厂编写的小册子的内容。)

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