扎西持林寂静地:稀有金属知识

钨基本知识介绍
　　 钨是银白色金属，熔点高达3400。C；钨的硬度大、密度高、高温强度好。钨主要用于生产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴等组成耐热耐磨合金用于制作刀具、金属表层硬化材料、燃起拉机叶片。钨与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用于制作电灯泡、电子管的部件和电弧焊的电极。钨的一些化合物可作荧光剂、颜料、染料等。钨广泛应用于石油和天然气、矿业、电子、金属加工、机器设备、重型制造业,这些部门使钨的应用达到总量的85%,其他应用于军事、核能和航空航天工业等。随着经济的发展,科技的进步,中国钨的应用范围正在逐步扩大,产品品种日益增加,极大地满足了国民经济建设和国防军事建设的需要。
　　 美国、日本、西欧是世界钨的主要消费国，合计占世界总消费量的60％～65％，但这些国家钨精矿产量只能满足需求量的12％～15％，大多靠进口满足需要，因而也是最重要的钨进口国。中国是世界上最大的钨供应国。

钼基本知识介绍
　　 钼是银灰色的难熔金属，主要用于钢铁工业，其中大部分以工业氧化钼形式压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中钼含量不大于1％，但这方面的消费却占钼消费量的50％左右。不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18％的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性，用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管及整流器等电子器件方面应用广泛。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂，用于航天和机械工业部门。钼还是人体必须的微量元素之一，缺少钼会引起肾结石和龋齿。根据《中国科技百科全书》第544页保健篇记载：“钼对防治心血管病和癌症方面有着特殊的功能。”
　　 美国、中国和智利是世界三大产钼国，合计产量占世界总产量近80％。主要进口国有日本、德国、法国、英国、意大利和比利时。

镁基本知识介绍
　　 镁是一种应用较晚的金属。镁的化学性质活泼，主要用于制造铝合金，镁作为合金元素可提高铝的机械强度，改善机械加工性能以及对碱的抗腐蚀性能。由于镁基合金（含铝、锰、锌、锂等）的结构件和压铸件的比强度大，在汽车、航天、航空等领域中，用镁代替部分铝，可减轻结构件的质量。镁和卤素的亲和力强，是用金属热还原法生产钛、锆、铀、铍等的重要还原剂。镁可作生产球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中用镁替代碳化钙脱硫。
　　 世界镁的产销两旺，中国是世界第一大镁生产国，约占世界原镁产量的80％。

碲基本知识介绍
　　 碲是一种稀有的元素，在地壳中的含量和金、铑差不多，化学性质和硒差不多，而毒性较小。在空气中将碲加热熔融，会生成氧化碲的白烟。它使人恶心飞头痛飞眩晕飞口渴、皮肤搔痒、呼吸短促和心悸。人体吸入碲后，在呼气、汗、尿中产生一种令人不愉快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到而本人往往感觉不到。若口服适量的维生素C，即以消除气味。较大剂量的碲能抑制汗腺的分泌，损害皮肤，并能妨碍消化机能等。

锗基本知识介绍
　　 锗是1886年文克勒用光谱分析的方法发现的，但 是它“失业”了五十多年。化学家哥德斯密特曾经感慨地说过这样的话：哈特莱煤矿的煤灰里有千分之十六的氧化锗，这种煤灰1吨就可以生产16公斤的氧化锗。假如这是金块的话，那么运送车辆就得严密戒备。可是锗却是连小偷也不注意的东西。直到1942年，特别是最近以来，人们发现用锗可以制造晶体管来代替电子管，用作雷达和电子计算机的主要元件，锗才变为重要的尖端材料。
　　 锗在地壳中的含量为1．5％，比金、银、碘等常见的元素多得多。不过，它太分散了，属于稀散稀有金属。在大自然中，没有锗矿。在煤矿中，大约含有十万分之一左右的锗，也就是说，在1n电煤中，大约含l0克的锗。然而，在烟道灰中却含有千分之一，甚至百分之一的锗。含锗的矿物有硫锗铁矿，浅色闪锌矿等，其中锗都以杂质存在。
　　 锗是一种浅灰色的金属。据x光的研究证明；锗晶体里的原子排列，与金刚石相同。所以它硬而脆。
　　 锗用来制造晶体整流器(二极管)、晶体放大器(三极管)、检波器等，比通常的电子管寿命长、体积小、耐震、耐撞，所以被广泛地用于电子计算机、雷达设备、遥控仪器上。
　　 用作半导体材料的锗，必须非常纯，含锗要在 99．999999％以上(简称八个九)。现在，人们用区域熔炼法，已经制出了十一个九以上的纯锗，也就是说，在一千亿个原子中，只有一个杂质原子。
现在，全世界锗的年产量只有几十吨。你别以为这个数字很小，要知道每个半导体器件所需要的锗，只有极少极少的一点儿，几十吨的锗，可以制成几十亿个半导体器件
　　 锗的电阻在温度改变的时候，会立即发生灵敏的变化，所以锗还被用来制造热敏电阻，来测定温度。这种热敏电阻，甚至可以觉察到1公里以外人体所射出的红外线。这种热敏电阻还被广泛地应用于寻找地下水，寻找千米以外的飞行目标，因为它可以测出万分之五摄氏度的微小变化。
　　 锗可以用来制造光电池。光照射到经过特殊处理的半导体上，能够不断地放出电来。光照越强，发电能力越大。锗光电池把光能直接变成电能，既不需要锗燃料，又不需要成套设备，为我们从太阳光那里取得无穷无尽的廉价电力开辟了新途径。
在医学上，由于锗能刺激红血球的生成，所以锗的化合物可用来治疗贫血病与嗜眠症。

锑基本知识介绍
　　 锑单质在自然界中偶有存在，但数量微乎其微。
　　 辉锑矿在空气中焙烧时，可以得到白色的氧化锑。若将氧化锑用炭还原，很容易得到单质锑。但是由于锑的熔点低，仅为631℃，而且锑为灰色的金属，所以古代中外各民族都曾把锑误认为铅或锡。
　　 我国是富产辉锑矿的国家，但古代从未提到过锑这种金属。湖南新化县是有名的富藏锑矿的地方，早在明代就开采过，但都称那里为锡矿山。
　　 锑在地壳中的含量不算多，大约占地壳总重量的 0.0001％。它的主要矿物是辉锑矿(Sb2S3)和方锑矿 (Sb2O3)。我国的湖南省盛产锑矿，储藏量占世界第一位。
　　 一般的金属是热胀冷缩，而锑却热缩冷胀。印刷书刊的铅字如果采用纯铅浇铸，由于铅热胀冷缩，铸出的字不清晰，而且质软不耐磨。如果在铅里加入一些锑，浇铸出的字笔划十分清楚，经久耐用。
　　 锑的一些化合物可以用来治疗疾病。如酒石酸锑钾注射液常用于治疗血吸虫病。没食子酸锑钠是我国首创的药物，主要用于治疗慢性血吸虫病。葡萄糖酸锑钠针剂供静脉或肌肉注射，可以治疗黑热病。
　　 锑的一些化合物如锑化铟、锑化铝，是很好的半导体材料。它们能感受到人眼看不见的红外线，因此，可做红外线探测器，在军事上用来探测夜间敌人的动向。

铟基本知识介绍
　　铟是稀散元素之一。银白色金属，熔点只有156．61℃，质软，易溶于酸、碱之中。铟元素主要以杂质的形式存在于锡石和闪锌矿中。铟常用作低熔点的合金、轴承合金、半导体、光电源等的原料。
　　美国科学家研制成一种能把水分解为氢和氧的独特高效的太阳能电化学装置。其阴极就是由镀有一层1000Pm厚的铑的磷化铟制成。电极全部浸在高氯酸溶液中。当太阳光照射在这个装置上时，便可提供一个较低的电压，这时阴极释放氢气，阳极便有氧气放出。
　　科学家用锑化铟材料制造的光开关，能在l微微秒时间内完成接通或断开动作，这个速度比普通硅开关快1000倍。

锡基本知识介绍
　　锡是古代较早发现的金属之一。在自然界中没有单质状态的锡存在，它的发现比铜稍晚。
　　锡是熔点比较低的金属，它的低熔点使它成为焊料的主要成分。
　　锡元素有白锡、灰锡、脆锡三种同素异形体。在不同环境下，锡可以有不同的结晶状态。在室温和高于室温的条件下，最稳定的形态是白锡，白锡是一种可锻金属。当温度在13℃以下时，锡的结晶点阵就会重新排列，原子之间的空隙就会加大，形成一种新的结晶形态，即灰锡。灰锡就失去了金属特性而成为一种半导体。在不同结晶点阵之间的，接触处发生的内应力使金属锡碎裂成粉末。周围介质的温度愈低，晶体形态转变的速度就愈快。这种转变在零下33℃时速度最快：温度一降到零下，白锡就失去光泽，变成暗灰色，最后碎裂成粉末。人们称这种现象为“锡疫”。附带要说明的是，未染上“锡疫”的锡板，一旦和有“锡疫”的锡板接触，也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。
科学家们已经找到了预防“锡疫”的物质，其中的一种就是铋。铋原子中有多余的电子可供锡的结晶点阵，使其状态稳定化，完全消除产生“锡疫”的可能性。
　　含有52％的铋与32％的铅和16％的锡的合金，在开水里就能熔化，它的熔点只有95℃。与此形成鲜明对照的是：锡的熔点是232℃；铋的熔点是271℃；铅的熔点是327℃。合金的熔点大大低于组成它的每种纯金属的熔点。含镓和铟的锡合金熔点更低，其中一种合金的熔点为10．6℃。低熔点合金可用来制作电熔丝。
　　二氯化锡和氧化锡可用作棉布和丝绸的媒染剂，二氯化锡还可作还原剂，脱色剂，电镀时用它镀锡。为了给瓷器和玻璃着上红色，可采用一种叫做卡修斯的紫色染料，它是在二氯化锡中加入氯化金溶液时形成的。硫酸锡，即彩色金，可用作金色颜料。
　　白锡可制成家用器皿，也可以镀在铜和铁的表面上。镀锡的铁片常称为“马口铁”，铁表面的锡层保护了铁，使之不受腐蚀。但是一旦锡层出现了破损，铁被腐蚀的速度就会加快。这是因为铁比锡活泼，在它们共同接触电解质溶液时，就形成了原电池，铁作为原电池的负极逐渐被氧化，这在化学上称为电化腐蚀。
　　锡是毒性极小的金属，锡的盐类对人体完全无害，与食品接触也不会产生有害物质，可以抵抗氧、水和有机酸的腐蚀。于是，锡的这种性能得到了充分的发挥，现在，世界上锡的总产量的一半左右是用来生产制造罐头用的铁皮，很薄的一层镀锡铁皮就可以为人们贮藏上百万吨的肉、鱼飞水果和蔬菜。锡当之无愧地赢得了“罐头金属”的称号。
　　科学家们进行了大量的分析和反复的试验得出结论证实：氟的存在就表明可能有锡矿。在史前期，锡是以一种复杂的物质形式存在的，在这种复杂的物质中氟是必不可少的成分。后来，锡和锡的化合物逐渐形成一种沉积物，即后来的矿床。而氟就滞留在沉积物附近。这一发现不仅有助于测定锡很可能出现的地区，而且也可预示锡的储量的大小。

铟基本知识介绍
　　铟是稀散元素之一。银白色金属，熔点只有156．61℃，质软，易溶于酸、碱之中。铟元素主要以杂质的形式存在于锡石和闪锌矿中。铟常用作低熔点的合金、轴承合金、半导体、光电源等的原料。
　　美国科学家研制成一种能把水分解为氢和氧的独特高效的太阳能电化学装置。其阴极就是由镀有一层1000Pm厚的铑的磷化铟制成。电极全部浸在高氯酸溶液中。当太阳光照射在这个装置上时，便可提供一个较低的电压，这时阴极释放氢气，阳极便有氧气放出。
　　科学家用锑化铟材料制造的光开关，能在l微微秒时间内完成接通或断开动作，这个速度比普通硅开关快1000倍。

锡基本知识介绍
　　锡是古代较早发现的金属之一。在自然界中没有单质状态的锡存在，它的发现比铜稍晚。
　　锡是熔点比较低的金属，它的低熔点使它成为焊料的主要成分。
　　锡元素有白锡、灰锡、脆锡三种同素异形体。在不同环境下，锡可以有不同的结晶状态。在室温和高于室温的条件下，最稳定的形态是白锡，白锡是一种可锻金属。当温度在13℃以下时，锡的结晶点阵就会重新排列，原子之间的空隙就会加大，形成一种新的结晶形态，即灰锡。灰锡就失去了金属特性而成为一种半导体。在不同结晶点阵之间的，接触处发生的内应力使金属锡碎裂成粉末。周围介质的温度愈低，晶体形态转变的速度就愈快。这种转变在零下33℃时速度最快：温度一降到零下，白锡就失去光泽，变成暗灰色，最后碎裂成粉末。人们称这种现象为“锡疫”。附带要说明的是，未染上“锡疫”的锡板，一旦和有“锡疫”的锡板接触，也会产生灰色的斑点而逐渐“腐烂”掉。
科学家们已经找到了预防“锡疫”的物质，其中的一种就是铋。铋原子中有多余的电子可供锡的结晶点阵，使其状态稳定化，完全消除产生“锡疫”的可能性。
　　含有52％的铋与32％的铅和16％的锡的合金，在开水里就能熔化，它的熔点只有95℃。与此形成鲜明对照的是：锡的熔点是232℃；铋的熔点是271℃；铅的熔点是327℃。合金的熔点大大低于组成它的每种纯金属的熔点。含镓和铟的锡合金熔点更低，其中一种合金的熔点为10．6℃。低熔点合金可用来制作电熔丝。
　　二氯化锡和氧化锡可用作棉布和丝绸的媒染剂，二氯化锡还可作还原剂，脱色剂，电镀时用它镀锡。为了给瓷器和玻璃着上红色，可采用一种叫做卡修斯的紫色染料，它是在二氯化锡中加入氯化金溶液时形成的。硫酸锡，即彩色金，可用作金色颜料。
　　白锡可制成家用器皿，也可以镀在铜和铁的表面上。镀锡的铁片常称为“马口铁”，铁表面的锡层保护了铁，使之不受腐蚀。但是一旦锡层出现了破损，铁被腐蚀的速度就会加快。这是因为铁比锡活泼，在它们共同接触电解质溶液时，就形成了原电池，铁作为原电池的负极逐渐被氧化，这在化学上称为电化腐蚀。
　　锡是毒性极小的金属，锡的盐类对人体完全无害，与食品接触也不会产生有害物质，可以抵抗氧、水和有机酸的腐蚀。于是，锡的这种性能得到了充分的发挥，现在，世界上锡的总产量的一半左右是用来生产制造罐头用的铁皮，很薄的一层镀锡铁皮就可以为人们贮藏上百万吨的肉、鱼飞水果和蔬菜。锡当之无愧地赢得了“罐头金属”的称号。
　　科学家们进行了大量的分析和反复的试验得出结论证实：氟的存在就表明可能有锡矿。在史前期，锡是以一种复杂的物质形式存在的，在这种复杂的物质中氟是必不可少的成分。后来，锡和锡的化合物逐渐形成一种沉积物，即后来的矿床。而氟就滞留在沉积物附近。这一发现不仅有助于测定锡很可能出现的地区，而且也可预示锡的储量的大小。
 铜基本常识 一、自然属性
　　铜是人类最早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。
　　金属铜，元素符号Cu，原子量63.54，比重8.92，熔点1083℃。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色，表面形成氧化铜膜后，外观呈紫铜色。铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率和电导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，具抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。

　　铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85％。

　　1）火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿提高到20一30％，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造梳熔炼，产出的熔梳（冰铜）接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99．9％的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95％，但因矿石中的硫在造铣和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。

　　2）现代湿法冶炼有硫酸化焙烧--->浸出--->电积，浸出--->萃取--->电积，细菌浸出等法，适于低品位复矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。湿法冶炼技术正在逐步推广，预计本世纪末可达总产量的20%，湿法冶炼的推出使铜的冶炼成本大大降低。

　　二、铜及铜产品分类

　　1、按自然界中存在形态分类

自然铜--------铜含量在99％以上，但储量极少；
氧化铜矿------为数也不多
硫化铜矿------含铜量极低，一般在2—3％左右，世界上80％以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。

　　2、按生产过程分类

铜精矿------冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。
粗铜--------铜精矿冶炼后的产品，含铜量在95—98％。
纯铜--------火炼或电解之后含量达99％以上的铜。火炼可得99—99.9％的纯铜，电解可以使铜的纯度达到99.95—99.99％。
　　3、按主要合金成份分类
黄铜-------铜锌合金
青铜-------铜锡合金等（除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜）
　　4、按产品形态分类

铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等