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贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽,具有较强的化学稳定性,一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应。
黄金的历史就是人类的文明史。几千年前,当人们发现批天然金粒,黄金就被认为是贵重的材料。由于黄金具有美丽的色泽,非常稳定的化学性质以及良好的机械性能、又是的保值物品,因此,黄金首饰在所有的首饰中占有重要的地位。黄金的消费项目是首饰制作。1970年,世界用于首饰制作的黄金达1062吨,约占当年世界黄金消费总量的77%以上。1978年全世界各行业的黄金加工量是1400吨,而首饰业就用了1000吨。在现代首饰中,黄金可以与不同金属制成合金以便得到所需的各种色彩,如金、水绿色、纯白色、蓝色等等。黄金在地壳中的自然储量9万吨,可开采储量约4.2万吨。2004年,世界黄金的开采量为2430吨, 其中,南非341吨,澳大利亚259吨,美国258吨,中国215吨,秘鲁173吨。中国黄金协会表示,2013年中国1-8月黄金产量达270.167吨,较上年同期增加8.2%。
除了金外,银是广泛应用于首饰制作的金属。在首饰业中使用银主要出自两方面的原因:一是使用白银更加经济,二是银具有美丽的白色,具有的金属光泽,用在首饰上能取得较好的光色效果。例如用银做金刚石和其它透明宝石的支座可加强反光性,这样使宝石首饰看起来更加明亮和鲜艳。银在地壳中的自然储量**过57万吨,可开采储量**过27万吨。2004年,世界银开采量为1.97万吨, 其中,秘鲁3060吨,墨西哥2700吨,中国2450吨,澳大利亚2240吨,智利1360吨。
铂金即白金。是一种非常珍贵的贵金属,与金、银相比,它用于首饰制造的时间较晚。由于铂具有艳丽的白色,优异的延展性以及耐磨、耐酸性,从19世纪开始,它就开始广泛应用于首饰制造中。铂类金属在地壳中的自然储量为8万吨,可开采储量7.1万吨,其中,铂占50%,钯占35%,钌占9%,铑占6%。2004年,世界铂类金属开采量为467吨,世界铂的开采量为214吨,其中南非开采铂160吨,俄罗斯36吨,加拿大7吨,美国4吨;2004年,世界铑的开采量为188吨,其中南非开采78.5吨,俄罗斯74吨,美国13.7吨,加拿大12吨。
稀有金属是在地壳中含量较少,分布稀散或难以从原料中提取的金属。如锂、铍、钛、钒、锗、铌、钼、铯、镧、钨、镭等。按其物理、化学性质及生产方法上的不同可分为:(1)稀有轻金属,如铍、锂、铷、铯等;(2)稀有贵金属,如铂、铱、锇等;(3)稀有分散金属,如镓、锗等;(4)稀土金属,如、钪钇、镧、铈、钕等,(5)难熔稀有金属,如钛、锆、钽等; (6)放射性稀有金属,如钋、镭、锕、铀、钚等。
稀有金属主要用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。
稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其它金属的界限将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。
有的稀有金属在物理-化学性质上近似而不容易分离成单一金属。过去制取和使用得很少,因此得名为稀有金属。19世纪即有稀有元素(rare elements)一词,20世纪20年代在此基础上定名为稀有金属。稀有金属开发较晚,所以有时还称为新金属(new metals)。*二次世界大战以来,由于新技术的发展,需求量的增大,稀有金属研究和应用迅速发展,冶金新工艺不断出现,这些金属的生产量也逐渐增多。稀有金属已经不稀。稀有金属所包括的金属也在变化,如钛在现代技术中应用日益广泛,产量增多,所以有时也被列入轻金属。
重金属原义是指密度大于4.5g/cm3的金属,包括金、银、铜、铁、汞、铅、镉等,重金属在人体中累积达到一定程度,会造成慢性中毒。但就环境污染方面所说的重金属主要是指汞()、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性**的重元素。重金属非常难以被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用,使它们失去活性,也可能在人体的某些器官中累积,造成慢性中毒。而其中重金属对人体的伤害常见的有:
汞:食入后直接沉入肝脏,对大脑视力神经破坏较大。天然水每升水中含0.1毫升,就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水,长期食用会引起蓄积性中毒。
铬:会造成四肢麻木,精神异常。
镉:导致,引起心脑血管疾病;破坏骨钙,引起肾功能失调。
铅:是重金属污染中毒性较大的一种,一旦进入人体很难排除。直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经板,可造成先天大脑沟回浅,智力低下;对老年人造成痴呆、脑死亡等。
钴:对皮肤有放射性损伤。
钒:伤人的心、肺,导致胆固醇代谢异常。
锑:与砷能使银手饰变成砖红色,对皮肤有强损伤。
:会使人得多发性神经炎。
锰:**量时会使人甲状腺机能亢进。
锡:与铅是古代剧毒药‘鸩’中的重要成分,入腹后凝固成块,使人致死。
锌:过量时会得锌中毒。
这些重金属中任何一种都能引起人的、头晕、、健忘、神经错乱、关节疼痛、结石、(如肝、胃、肠、膀胱、乳腺、**腺及乌脚病和畸形儿)等;建议平常注意饮食,不然一旦在体内沉淀会给身体带来很多危害。
轻金属是相对密度小于5的金属,其中又分为有色轻金属和稀有轻金属两类。有色轻金属有铝、镁、钙、钛、钾、锶、钡等,**种在工业上多用作还原剂,铝、镁、钛及其合金相对密度较小,强度较高,抗蚀性较强,广泛用于飞机制造和宇航等工业部门。稀有轻金属有锂、铍、铷、铯等,铍主要用于配制铍青铜,由于铍的热中子俘获截面小,又可用作原子核反应堆的结构材料。锂用作金属冶炼时的脱氧剂和除气剂,并作为热核反应材料。
轻金属**,铝、镁的地壳丰度均居**,远**过常用重有色金属。且与重有色金属仅有单一类矿物资源的情况不同,除铝外,其余的轻金属大都拥有矿物和卤水(海水及盐湖卤水、地下卤水等)两类资源。
轻金属工业矿物亦与以硫化矿为主的重有色金属工业矿物不同,前者基本均为氧化矿,主要有硅酸盐(铝土矿、霞石)、碳酸盐(菱镁矿、白云石、石灰石)、硫酸盐(明矾石、芒硝、石膏、天青石、重晶石)和磷酸盐(磷灰石)等,也有部分矿物为氯化物(食盐、钾盐、光卤石)和氟化物 (萤石)。
轻金属矿物中含有的共生有价金属,在铝工业生产中已开展综合利用工作。如铝土矿中的镓、钒,霞石矿中的钠、钾等均已开始作为副产回收。而在卤水资源中,一般均含有钠、钾、钙、镁、硼、锂、铷、铯等多种元素,综合回收这些元素尤为重要。在以卤水为资源的工业生产中,多种轻金属实际上均为综合利用的产物。
高品位轻金属矿物可在经破碎处理后直接用于冶炼,低品位轻金属矿物或者只适用于特定的方法直接进行冶炼,或者需先经选矿富集。
以卤水作为原料时,一般须**行蒸发浓缩,然后分阶段提取各个金属盐类的富集物。如盐湖卤水经日晒蒸发后,顺次结晶析出氯化钠,钾石盐、光卤石及水氯镁石,可分别作为提取钠、钾、镁盐的原料。
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