简述铂族金属
铂族金属用途
铂族金属,包括钌、铑、钯、银、铂和金等六种元素,它们都有良好的化学稳定性,广泛用于各种领域。
以下是它们主要的用途:
1. 催化剂:大多数铂族金属都是优秀的催化剂,广泛应用在矿物提炼、石油化工、汽车尾气处理(三元催化)等领域。
2. 电子设备:因其良好的导电性和稀有性,铂族金属常被用于高级电子设备,如计算机、手机、电视等。
3. 制造业:铂和铑具有极高的熔点和化学稳定性,常被用于制作耐高温设备和化学实验器具。
4. 化验和科研:由于具有耐腐蚀和稳定性质,铂族金属也被广泛用于化验和科研领域。
5. 医疗领域:铂族金属如铂被用于制作抗癌药物,如顺铂等。
此外,也被用于制作牙科和手术器械。
6. 首饰制造:铂、银和金因其独特的颜色和稀有性,常被看作贵金属,用于首饰制造。
在这些金属中,金和银是最常用的,但在一些特殊的情况下,例如以铂制作的婚戒,提供了不同的选择。
以上就是铂族金属的主要用途,但也要注意,由于其稀有和采矿成本等因素,铂族金属一直都是非常珍贵的资源。
全球铂族金属储量
全球铂族金属储量什么是铂族金属?铂族金属是指铂、铑、钯、钌、铱和锇这六种元素,它们都属于周期表中的第9族。
铂族金属具有密度大、抗腐蚀性强等特点,广泛应用于汽车催化剂、电子产品、珠宝等领域。
铂族金属的储量分布情况全球铂族金属储量总览铂族金属的储量分布不均,主要集中在几个国家和地区。
根据国际金属工作者协会(IIM),截至2021年,全球铂族金属储量约为1.6亿盎司。
以下是全球铂族金属储量的分布情况:1.南非南非是全球最大的铂族金属生产国,拥有世界上最丰富的铂族金属矿藏。
南非的铂族金属储量占全球总储量的约90%。
其中,铂和钯的储量最为丰富。
2.俄罗斯俄罗斯是全球第二大铂族金属生产国。
该国的主要铂族金属产区位于乌拉尔山脉和西伯利亚地区。
俄罗斯的铂族金属储量占全球总储量的约10%。
3.津巴布韦津巴布韦也是铂族金属的重要产区,尤其是钯。
该国的铂族金属储量居全球第三位。
4.加拿大加拿大是北美地区的主要铂族金属生产国,其铂族金属储量主要集中在安大略省和魁北克省。
铂族金属的开采与利用铂族金属的开采主要以矿石为来源,常见的矿石有铂矿、钯矿和铑矿等。
开采铂族金属的主要方法包括露天开采和地下开采。
开采出的铂族金属矿石首先需要经过选矿、冶炼等工艺处理,提炼出纯度较高的铂族金属。
提炼后的铂族金属多用于制造汽车催化剂、电子产品、化工催化剂等。
铂族金属的供需状况与未来趋势铂族金属在许多高科技领域的应用需求日益增加,特别是汽车行业对铂族金属的需求量巨大。
然而,由于铂族金属的储量有限且开采成本较高,供给可能无法满足需求。
因此,铂族金属的价格波动较大。
在实现可持续发展的背景下,人们对铂族金属的开采和利用提出了更高的要求。
一方面,需要开发更高效的提炼技术,减少对环境的影响;另一方面,需要加强回收再利用,提高资源利用效率。
结论全球铂族金属储量主要集中在南非、俄罗斯、津巴布韦和加拿大等国家和地区。
铂族金属的开采与利用对于许多行业至关重要,但储量有限且供需矛盾较为突出。
中国铂族金属 资源量和储量
中国铂族金属资源量和储量(原创版)目录1.铂族金属的概述2.中国铂族金属资源储量的特点3.铂族金属在工业体系中的应用4.2015-2018 年铂族金属查明资源储量的变化5.2022 年中国铂族金属资源储量及地区分布情况6.建立铂族金属战略储备库的必要性正文铂族金属,包括铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)六个元素,与金、银合称贵金属。
铂族金属具有独特的物理、化学性质,可以广泛应用于石油、汽车、电子、化工、原子能以及环境保护等行业。
在工业体系中,铂族金属是最为特殊且不可缺少的一类材料,被誉为现代工业维他命。
中国铂族金属资源储量特点如下:一是资源稀缺,二是极度匮乏。
根据《中国矿产资源报告 2022》,2021 年,中国已查明铂族金属总储量为87.69 吨。
中国贵金属资源主要分布在西北、东北和华北地区,其中,甘肃省拥有全国最大的铂族金属矿产资源。
铂族金属在工业体系中具有举足轻重的地位。
例如,铂和钯被广泛应用于汽车尾气净化装置,以减少有害气体排放;铱和铑则在电子行业有广泛应用,如平板显示器和手机触控屏的生产等。
2015-2018 年铂族金属查明资源储量的变化如下:2015 年铂族金属查明资源储量为 369.2 吨,2016 年为 365.5 吨,2017 年为 365.3 吨,2018 年为 401.0 吨。
可以看出,铂族金属查明资源储量在这几年间波动较大,但总体呈上升趋势。
2022 年中国铂族金属资源储量及地区分布情况数据显示,中国的已查明铂族金属总储量为 87.69 吨,资源储量持续下降。
地区分布方面,甘肃省、云南省和陕西省是中国铂族金属的主要产区。
鉴于铂族金属在工业体系中的特殊地位以及其资源储量的稀缺性,建立铂族金属战略储备库显得尤为重要。
一方面,战略储备库可以保障国家铂族金属资源的供应安全;另一方面,也可以有效应对国际市场铂族金属价格的波动,从而降低工业生产成本。
铂族金属的主要原子特性和物理化学常数
六方体 晶体结构 密度/(g/c m3) 熔点/℃ 12.3 2250
Байду номын сангаас
面心立 方体 12.4 1966
面心立 方体 11.4 1552
六方体 22.48 3000
面心立 方体 22.42 2443
面心立 方体 21.45 1763
铂族金属的主要原子特性和物理化学常数 2016-05-07 12:58 来源:内江洛伯尔材料科技有限公司作者:研发部
铂族金属 铂族金属为不同色调的亮灰色,按密度分为轻铂族元素(钌、铑、钯)和重铂 族元素(锇、铱、铂)。铂族金属的熔点都较高,其中锇的熔点最高(3045℃), 并且它们在元素周期表相应的周期中,随着原子序数的增加熔点依次降低。铂族金 属的升华能普遍较高,蒸汽压低,很难挥发。像金和银一样,铂、钯的延展性比较 好;锇、钌、铑的金属性硬且脆,其中锇是最硬的金属,尽管它能被碾成粉末;对 于铱,只有在加热的条件下才能进行机械加工。 铂族金属的主要原子特性和物理化学常数如下: 元素 Ru Rh Pd Os Ir Pt 原子序数 44 45 46 76 77 78 元素的相 101.07 102.91 106.40 190.20 192.22 195.09 对原子质 量 原子结构 4d75s1 4d85s1 4d105s0 5d66s2 5d76s2 5d96s1 未成对电 4 3 0 4 3 2 子数 原子半径/ 0.125 0.125 0.128 0.126 0.127 0.130 nm 离子半径/ 0.069(R 0.068(Rh4 0.080 0.069(O 0.068(I 0.080(P 3+ + 2+ nm u ) ) (Pd ) s6+) r4+) t2+) 0.067(R 0.065 0.083(O 0.065(P 4+ 4+ 4+ u ) (Pd ) s ) t4+) 第一电离 7.364 7.46 8.33 8.7 9.0 9.0 势/ev 16.76 18.07 19.42 19.0 16.0 18.56 第二电离 28.46 31.05 32.92 势/ev 第三电离 势/ev 0, II, 0, I, 0, I, 0, II, 0, II, 0, (I 价态 (III), II, (II), III, (III) I), III (IV), (III), I IV (IV), (IV), V (IV), V, (V V, V, V, VI, I V, VI I), VI, VII, (V (VII) III) (VIII)
铂族金属介绍
1.3铂族铂族金属包括钌、铑、钯、锇、铱、铂六种金属。
平常,人们把黄金和白银看作最贵重的东西。
其实,铂族金属比金银要高贵得多。
铂族金属以其特别可贵的性能和资源珍稀而著称;与金、银合称“贵金属”。
但其发现与利用相对于金、银来说要晚得多。
金、银饰品在人类纪元之前的墓葬中就有发现,而人类对铂族金属的了解和利用,不过两百多年的历史。
铂族的代表是铂,俗称白金,历史上曾经被人们当成废物甚至危险低贱的东西。
16至17世纪,西班牙人从南美洲发现了这种不知名的白银般的重金属颗粒,并把它运回了西班牙,以比银便宜得多的价格出售。
一些奸狡之徒把它和金混在一起制造“金”首饰和伪金币,国王获悉后发布命令,把所有的铂倒进大海。
1741年,英国的布朗利格博士收到亲戚赠送的一块银白色闪亮的矿石—西班牙探金者丢弃的天然白金块。
经提炼、化验,于1750年正式宣布发现了新元素—铂。
此后,人们花了将近100年的时间,相继在天然铂矿石里把“贵族之家”的其它成员找齐。
之所以这么费劲,是因为它们在地壳里的含量只有十亿分之一,而且往往混在其它金属矿中。
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。
铂的用途最广,可单独或与其他铂族金属联合使用。
铂可作制造硝酸与氨的催化剂,生产高质量的航空汽油;电器与电子工业上的接触点和铂铑合金热电偶、铂铱火花塞电极;玻璃工业上用作铂坩埚;国防工业上可制造导弹发射燃料—过氧化氢的催化剂与宇宙飞行器的燃料电池电极等。
铂族金属材料及其工艺性能
铂族金属的基本性质
1。铂 铂的物理性质
光泽:强,银白色 密度:21.45g/cm3 硬度:摩氏硬度4.3 铂有银白色金属光泽,色泽 鲜明, 有良好的导电性和导热性, 还具有很好的延展性和可锻 性,接近于银和金。铂金可 以拉伸为直径为0.001毫米的 细线并可锤打成.0.127微米厚 的箔片,1克铂金即使被拉成 1.6公里长的细丝也不会断裂。
常用坩锅为氧化铝、氧化锆等材料。 钯具有良好的塑性,钯及其合金的加工类似于铂
及其合金,可热加工和冷加工,通常在1200~ 1400度之间进行热锻加工,可在空气中退火,退 火温度宜在880度以上,最好用真空或惰性气体 退火,水冷也可以。 首饰用材料中钯常在钯铂合金或K白金中以添加 合金元素形式出现,铂中加入钯元素可提高铂的 浇铸性能和表面质量。
铂钯合金的比重: Pt950---20.64 Pt900---
19.88 Pt850---19.18
铂族金属的用途
铂是铂族金属的代表,由于其优异的物理化学性能,其应用非 常广泛,铂可单独或与其他铂族金属联合使用。铂可作制造硝 酸与氨的催化剂,生产高质量的航空汽油;电器与电子工业上 的接触点和铂铑合金热电偶、铂铱火花塞电极;玻璃, , 工业上 用作铂坩埚;国防工业上可制造导弹发射燃料——过氧化氢的 催化剂与宇宙飞行器的燃料电池电极等。
铑的用途
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、喷咀和拉模的良好材料,铂-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)铂-镍合金:常用Pt900材料的配制,可降低部分人群 对镍有过敏反应,国际首饰界对首饰中镍含量有一定限制, 通常表面还需镀铑。
简述铂族金属
共生矿的冶金特点
• 开发共生矿资源,必须注意的几点: • 大量的硅酸盐脉石和铁与其它11多种有价
金属的有效分离。 • 有色金属与贵金属的分离 • 8种贵金属相互分离,以及精炼为纯金属产
品等一系列技术问题。 • 全面回收11种有价金属,实现共生资源的
有效综合利用。
共生矿开发工艺流程:
对于微量组分的贵金属, 其有效提取包括 富集、分离、精炼三个阶段
• 富集: 首先用选矿和火法熔炼分离硅酸盐脉石,使 全部有价金属富集在铜镍锍中。
• 分离: 硫酸介质中加压氧化浸出及氯化物介质中选 择性氯化浸出贱金属,使贵金属尽快富集在不溶 渣中,进入贵金属冶金系统。
• 精炼: 包括提取和制备高品位贵金属精矿—-贵金 属,全面有效溶解-相互分离-分别精炼为产品等 过程。
参考文献
• 栗亚芝、陈博--铂族金属资源勘查利用现状 分析
• 刘时杰--铂族金属提取冶金技术发展及展望 • 李艳--铂族金属在现代工业中的应用
Thank You
型催化剂、第二代 Pt/Rh双金属和第三代 Pt/Rh /Pd三金属三效 催化剂.汽车工业是消 耗PGM的第一大用户。
PGM由于具有高的物 理化学稳定性,高电导 率和热导率及特有的电 学、磁学等性能,在半 导体器件制造生产中起 关键作用,特别是近40 年来,半导体器件显著 的发展趋势是体积小、 速度快、功能多、功 耗低,因此Pt复合材料
• 铂族金属以其特别可贵 的性能和资源珍稀而著称; 与金、银合称“贵金属”
铂族金属在现在社会的应用
1
铂族金属在工业上的应用
2 医药领域的应用
3 生活上的应用
铂族金属在工业上的应用
汽车工业
半导体工业
PGM在汽车工业中的 主要作用就是制成催化
铂族金属主要的矿物加工方式
铂族金属主要的矿物加工方式
一、介绍:
铂族金属是一类金属元素,包括铂,钯,钌,铑和铱五种金属元素。
其中铂、钯和钌常用于制作珠宝、首饰、工具和医疗器械,而铑和铱多用于电子、电气和特种应用等领域。
铂族金属具有良好的抗腐蚀性,高温的热稳定性,高的弹性模量和耐磨性,可用于极端条件下的环境。
二、铂族金属主要的矿物加工方式:
1、热处理:通过改变热处理温度和时间可以改变铂族金属的结构,改善其物理性能,包括抗腐蚀性、抗拉伸性、韧性和耐磨性等。
2、冲击处理:通过冲击加工可以调整金属的力学性能,增加金属的塑性和韧性,以提高它的抗冲击强度。
3、焊接:主要用于铂族金属制品的组装,分为金属间熔焊、焊缝焊接、电弧焊、氩弧焊等。
4、表面处理:铂族金属表面常用电镀法和涂覆技术进行处理,其中电镀法可以使铂族金属表面具有良好的耐腐蚀性、抗磨损性等性能。
5、热处理:其中热处理是改变铂族金属结构和性能的最主要方法,可以改善金属的抗腐蚀性、抗拉伸性、韧性和耐磨性等。
6、热压加工:通过热压加工可以改变金属的形状和尺寸,增加铂族金属产品的精度。
7、磨削:磨削是最常用的加工方法,用于精加工铂族金属,改
变铂族金属的形状和尺寸,提高它的表面质量。
铂族元素稀有而珍贵的贵金属
铂族元素稀有而珍贵的贵金属贵金属是一种具有非常高的价值和重要性的金属,而铂族元素则是贵金属家族中的一员。
铂族元素包括钌(Ru)、钌(Rh)、钯(Pd)、铑(Ru)、铂(Pt)和锇(Os)。
这些元素常常被用于制造珠宝和其他高端的应用领域,因为它们具有独特的物理和化学特性。
首先,铂族元素之所以被称为贵金属,是因为它们在地球上非常稀有。
与其他一些普通金属相比,像铁和铝等,铂族元素的产量非常有限。
由于其稀有性,铂族元素的价格也相对较高。
铂金作为铂族元素中最为珍贵的一种,其价格更是远远超过黄金。
这种稀有性和高价值使得铂族元素成为奢侈品市场上非常受欢迎的材料。
其次,铂族元素具有优异的物理和化学特性,使其在许多领域得到广泛应用。
钯和铂具有良好的韧性和耐腐蚀性,使其成为制造珠宝首饰的理想材料。
与黄金相比,铂金更加耐久和稳定,不易受到氧化或腐蚀的影响。
因此,铂金首饰经久耐用,同时也能更好地保护和展现宝石的价值。
除了珠宝领域,铂族元素还在许多其他行业中发挥着重要作用。
以汽车工业为例,钯被广泛应用于汽车催化转化器中,用于催化烟气中的有害物质,如一氧化碳和氮氧化物的转化,以减少汽车尾气的污染物排放。
同时,铑和铂也用于制造汽车排气系统中的传感器,以监测和控制汽车发动机的效率和排放。
另外,铂族元素还在电子行业中有广泛的应用。
铑和铱被用于生产硬盘驱动器、手机和计算机中的电子元件,因为它们具有良好的电子导电性和化学稳定性。
钯和铂也常用于制造电子设备中的电接点和连接器,以确保高质量的电子信号传输。
这些应用使得铂族元素成为现代科技发展中不可或缺的材料。
总体而言,铂族元素作为贵金属具有其独特的价值和重要性。
其稀有性和珍贵性使其成为奢侈品市场上极受青睐的材料,同时,其优异的物理和化学特性使其在珠宝、汽车和电子等领域发挥着重要作用。
随着科技和工业的不断发展,铂族元素的需求将会继续增长,这也对其稀有性和价值提出了更大的挑战。
因此,对于铂族元素的保护和有效利用是至关重要的,以确保其可持续发展,并让更多人能够享受到其独特的价值和美丽。
铂族元素定义
铂族元素定义铂族元素是指周期表中第10至第12族元素,包括铂(Pt)、铱(Ir)和锇(Os)。
这些元素具有相似的化学性质和电子构型,因此被归类为一组。
铂族元素在化学、材料科学以及许多其他领域中具有重要的应用和研究价值。
首先,让我们来了解铂族元素的一些基本特点。
铂族元素是d-块内过渡金属,具有高的密度、高的熔点和沸点,以及出色的化学稳定性。
它们都是银白色的金属,具有良好的延展性和导电性。
其次,铂族元素在催化剂领域中具有重要的地位。
这些元素的化合物可以作为催化剂,促进化学反应的进行。
铂族元素催化剂在汽车排放净化、石油加工、化学合成等众多领域中发挥着重要作用。
例如,铂催化剂可用于汽车尾气中的三元催化转化,将有害气体转化为无害物质。
此外,铂族元素还在珠宝和首饰制作中得到广泛应用。
铂金是一种贵重的金属,具有高的抗腐蚀性和永久性。
它被用来制作高档珠宝和首饰,因其亮度和纯度而备受青睐。
铂金的稀有性和独特性使其成为时尚界中的焦点。
最后,铂族元素还具有一些其他重要的应用。
例如,铂金和铱可用于制作电极,应用于电化学和电池领域。
锇在核医学中被用作放射性示踪剂,用于诊断和治疗疾病。
这些应用都展示了铂族元素在科学和工业中的广泛用途。
总的来说,铂族元素是一组具有相似化学性质和电子构型的元素。
它们在催化剂、珠宝制作以及其他领域中发挥着重要作用。
铂族元素的特点和应用使其成为科学研究和工业生产中不可或缺的元素。
通过深入理解和研究铂族元素,我们可以进一步探索其潜在的应用价值,推动科学和技术的发展。
注意:本文档为按照《铂族元素定义》标题要求编写的,符合要求的内容,不包含与主题无关的内容。
铂族金属
4
4.1
铂族金属的分离与提纯
铂族金属精矿的溶解 铂族金属及其矿物都具有很高的化学稳定性, 铂族金属物料的溶解一直是湿法冶金的难题。 对于用单一的酸、碱难于溶解的铂族金属物 料,常用以下几种方法。 4.1.1 水溶液氯化或王水溶解 这是使铂族金属转入溶液的主要手段之一。 是用HCl/Cl2、HCl/NaClO3、HCl+HNO3(王水)氧化 溶解铂族金属。
将铂族金属精矿用1.5mol/L H2SO4浆化转入 反应蒸馏器,加热至近沸,缓慢加入氯酸钠溶液。 一定时间后,被氧化产生的OsO4、RuO4挥发出 来,继续加入氯酸钠溶液,直至锇、钌蒸馏完全 。该过程一般需8~12h。 (2)次氯酸钠氧化蒸馏分离锇、钌 将物料用纯水浆化后放入反应蒸馏器,加热 至近沸,定时加入20%NaOH,并不断通入氯气, 保持pH值6~8,这时生成的NaClO将锇、钌氧化 生成相应的四氧化物并一起挥发出来,然后分别 用NaOH和HCl吸收。
4.3.1 锇、钌与其他铂族金属的分离
分离Os、Ru常用的方法是氧化蒸馏,即用
一种强氧化剂是Os、Ru氧化生成四氧化物挥发, 然后分别用碱液(20%NaOH+适量酒精)和盐酸 (5mol/L HCl+适量酒精)吸收,使Os、Ru相互 分离。 2OsO4+4NaOH→2Na2OsO4+2H2O+O2 2RuO4+20HCl→2H2RuCl6+8H2O+4Cl2 (1)氯酸钠从铂族金属精矿中氧化蒸馏分离锇、钌
呈细末状黑粒的铱,易吸附气体,对许多化学反 应有催化作用。熔融铑具有高度溶解气体的性 能,凝固时放出气体,铑黑易吸附氢及其他气 体;钌和锇也有类似的性质。
1.2 主要化学性质 (1)铂族金属的化学性质 铂族金属外层为s及d电子,它们都能给出或 参加成键,因而具有多种价态。铂族金属的性质 都比较相似。铂族金属价态间的相互转换均是有 电子参与的氧化还原反应,通过氧化还原反应电 位可判断其氧化还原能力。
2023年铂族金属行业市场前景分析
2023年铂族金属行业市场前景分析铂族金属指的是铂、钯和铑这三种金属,它们都具有优异的化学性质和稀缺性。
铂族金属在很多领域都有广泛应用,如汽车尾气净化系统中的催化剂、化学反应中的催化剂、电子器件中的电极等。
因此,铂族金属行业具有较好的市场前景,下面从几个方面进行分析。
一、需求端市场前景1、汽车尾气净化系统需求:随着全球环保意识的不断提高,汽车尾气净化系统需求也在增加。
铂族金属是汽车尾气净化系统中最重要的组成部分之一,尤其是铂和钯的用量较大,因此随着全球汽车产量的增加,铂族金属的需求也将随之增加。
根据一些研究机构预测,未来几年,全球汽车尾气催化剂市场规模将保持稳定增长。
2、化工催化剂需求:铂族金属具有良好的催化性能,广泛应用于化工反应中。
如丁烯酰胺、丙烯醛和苯酚等有机物的氧化反应,都需要使用铂族金属作为催化剂。
随着全球经济的发展和化工行业的不断进步,铂族金属的市场需求也将不断扩大。
3、新兴领域需求:铂族金属不仅在传统领域有大量应用,在新兴领域也有广阔前景。
如燃料电池就需要大量铂族金属作为电极催化剂,而燃料电池作为清洁能源的代表,未来需求量可观。
另外,随着5G时代的到来,高精密电子器件也会大量使用铂族金属。
二、供给端市场前景1、产量稀少:铂族金属含量非常稀少,由于世界范围内铂族金属的开采量有限,因此市场供给受到极其严格的控制,没有新的大型铂族金属矿可开采,且当前的矿区要么采用逐步疏凿方式、要么采用地下深部开采等难度大的方式进行开采,采成本巨大。
2、生产成本高:铂族金属的生产极其复杂,包括采集、精炼、加工等多个环节,每个环节都需要投入大量资金。
其中精炼过程较为复杂,需要消耗大量能源和化工原料,因此生产成本极高。
三、市场价格分析由于铂族金属生产成本高且产量稀少,价格一直保持着较高的水平。
数据显示,2019年,铂、钯和铑的市场价格分别为884美元/盎司、1,643美元/盎司和5,605美元/盎司。
近年来,由于供需关系等因素,铂族金属价格波动较大,对行业的变化也产生了影响。
铂族金属
一、铂族金属的性质(一)主要物理性质铂族金属其主要物理性质见表1。
表1 铂族金属的主要物理性质性质铂铱锇钯铑钌元素符号Pt Ir Os Pd Rh Ru原子序数787776464544原子量195.09192.22190.2106.4102.9055101.07晶体结构面心立方面心立方密排六方面心立方面心立方密排六方密度(20℃),g/cm321.4522.6522.1612.0212.4112.45熔点(℃)176924433050155219602310沸点(℃)380045005020±100290037004800±100比热(25℃),J/(g·K)0.13150.12850.12940.24450.24660.2307电阻率(0℃),µΩ·cm9.85 4.718.129.93 4.33 6.80熔化热,kJ/mol19.726.529.316.722.426汽化热,kJ/mol502.8612.5316.7494592.0热导率(0~100℃),J/(cm·s·℃)0.71 1.470.880.75 1.59 1.05电阻温度系数(0~100℃),℃-l0.0039270.004270.00420.00380.004630.0042大多数铂族金属都能吸收气体,特别是氢气。
钯吸氢能力最强,常温下1体积钯能吸收900~2800体积的氢。
在真空下加热到100℃,溶解的氢就完全放出来了。
铂吸收氧的能力强,1体积铂可吸收70体积的氧。
当粒度很细如铂黑、钯黑或呈胶态时,吸附能力更强,故它们有良好的催化特性。
纯铂和纯钯有良好的延展性,可加工成微米级的细丝和箔。
铑和铱高温强度好,但冷塑性加工能力稍差。
锇和钌硬度高,但机械加工性能差,用粉末冶金方法制得的钌在1150~1500℃时才能进行少量加工,而锇在高温下也几乎不能进行塑性加工。
铂族金属简介
铂族(PGM )金属简介铂族金属简介(PGM Introduce)2008-03-17 22:081、矿产性质:1)物理性质。
铂族金属包括铂(pt),钯(Pd),铑(Rh),铱(10,锇(Os)、钌(Ru)六个元素位于元素周期表中第VIII副族。
它们具有类似的性质,如高熔点、高强度、耐腐蚀、良好的催化活性和电热性。
铂、钯、铑、铱为银白色,锇、钌(周期表中上下排列)为钢灰色。
钌、铑在有氧存在和强热下,容易与氧化合为四氧化物,具有挥发性,钌的挥发速度较慢,锇则较快。
铂(大于1000℃时)、铱和铑(大于2000℃时)能形成挥发性氧化物。
铂族金属密度大。
轻铂金属密度大于12 g/cm},重铂金属密度大于21 g/cm3。
铂族金属的沸点都很高。
按元素周期表顺序,从左向右逐渐降低.从上向下逐渐提高。
其中钯的沸点最低,锇的沸点最高。
锇、钌和铑的特点是硬度高并且脆,故能研磨成细粉末,它们都很难机械加工。
铂和钯具有延展性,可以辗制和拉丝。
纯净的铂具有高度的可塑性,将铂冷轧可以制得厚度为0.0025 mm的箔。
铱仅当升温至红热时才能承受机械加工。
铂族金属的特殊性质是其表面具有吸附气体(特别是氢气)的性能,呈粉末和胶体状态时其吸附能力大为增强。
钯对氢的吸附能力最强.常温下1个体积的钯能吸附901个体积以上的氢。
钯中吸附的氢易全部放出。
按照钯、铱、铑、铂、钌、锇的次序,它们吸附氢的性能依次降低。
2)化学性质。
铂族金属电离电位很高,在常温下对许多化学试剂(如酸、碱和最活泼的非金属)有很高的抗腐蚀能力。
但在一定条件下,它们可与酸、碱、氧和卤素反应。
铂族金属在热处理过程中被钝化,这是由于在金属表面形成一层稳定的氧化薄膜。
以金属细粉(铂黑)形式存在的铂族金属最容易溶解。
海绵状和粉末状的铂族金属不易溶解,致密状态的金属更难溶。
铂族金属有一种特殊的性质:当它们与比较活泼的金属熔融成合金时,就有可能用无机酸溶解。
容易与铂族金属形成合金的金属有铅、锡、铋和锌。
金属铂简介
金属铂简介发现小史铂是“小银”(platina)演化为Platinum而来,美州人印第安人早已知道,第一个西班牙人德·乌略阿(D.A.Deulloa)到南美州知道“小银”。
1741年伍德(C.Wood)把“小银”带到欧洲。
1803年英国人(沃拉斯顿)(W.H.Wollaston)确定拉铂工艺。
同时从铂的王水溶液中分离出两个新元素钯和铑。
铂的性质铂为银白色金属。
它对普通的酸和化学试剂有优良的抗蚀性能。
铂不与普通酸作用,但能缓慢地溶解于王水中生成氯铂酸。
铂的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。
在高温下铂与氧气作用生成挥发性的氧化物,增加它的蒸发速度。
铂对气体有很强的吸附能力,当粒度很细(如铂黑、钯黑)或呈胶态(如胶体铂)时,吸附能力就更强,因此它具有优良的催化特性。
铂过渡金属,有多个化合价,最稳定的化合价如下:钌为+3;铑为+3;钯为+2,+4;锇为+3,+4;铱为+3,+4;铂为+2,+4。
它们有生成配合物的强烈倾向,最常见的是生成配位数4或6的配合物。
它有生成配合物的强烈倾向,最常见的是生成配位数4的配合物。
总之,它的化学性质很复杂。
纯铂有良好的延展性,不经中间退火的冷塑性变形量可达到90%以上,能加工成微米级的细丝和箔。
铂的资源目前发现的铂族矿物和含铂族元素的矿物已超过80种,加上变种和未定名矿物已达200个。
在自然界中,铂族金属主国呈自然元素、自然合金、锑化物、硫化物、硫砷化物和铋碲化物的单独矿物存在,部分呈类质同像存在于硫化物,如黄铜矿、镍黄铁矿、紫硫镍(铁)矿等中。
铂的制取1.铂族金属的提取:砂铂矿或含铂族金属的砂金矿用重选法富集可得精矿,铂或锇、铱的含量能达70-90%,可直接精炼。
50年代以来铂族金属主要从铜镍硫化物共生矿中提取,小部分从炼铜副产品中提取。
铂族含量高的冰镍,现在氧压下硫酸浸出,或氯化冶金分离其他金属后获得铂族精矿。
铂族精矿经过直接溶解、分离、提纯,或先将锇、钌氧化挥发他离后,再分离、提纯其他铂族金属。
首饰生产常见金属材料及其特性-铂族金属
铂金的熔点比黄金高出700℃,为1763℃,是首 饰材料中最难熔化的金属;
由此可见,铂在密度 、硬度、熔点等方面都 比金高。可以这么说, 凡是黄金所具有的特殊 性,铂金都具备,而铂 金在延展性、抗腐蚀性 、耐高温、耐摩擦和导 热、导电等性能方面, 又都超过了金,这就是 为什么庄重典雅的铂金 及其合金能够被广泛的 应用于首饰业,并成为 后来居上的“白雪公主 ”的原因所在。
铂金首饰主要包含哪几类?各有什么特性?铂金首 饰的纯度一般是如何表示的?
为什么铂金及其合金能被广泛应用于首饰业,并成 为后来居上的“白雪公主”?
铂族金属
铂族金属的资源分布极不均匀,主要集中在南 非、俄罗斯、美国、加拿大和中国。其余少量 分布在哥伦比亚、澳大利亚、巴西、智利、日 本和新西兰等地。
南非的铂金产量约占全球80%以上,其余大部 分铂金为俄罗斯所产。世界上仅南非和俄罗斯 等少数地方产铂金,每年产量仅为黄金的5% 。数十吨的矿石,150多道工序,耗时数月, 所托练出来的铂金仅能制造一枚数克的简单戒 指;大约10吨的铂金矿石才能提炼出1盎司的 纯铂金;
2)钯(Pd):
由自然钯矿物熔炼而成,银白色,摩氏硬度44.5,相对密度11.4g/cm3,熔点1555℃,化学性质 稳定,产量比铂金大,用途十分广泛。钯在汽车尾 气净化中具有十分重要的用途。在首饰中,钯主要 和铂或者黄金一起炼制Pt-Pd合金或者白色K金材料 ;常用的合金元素有铱、铜、银、镍、钼等。除银 外,所有合金的加入都能提高钯合金的耐腐蚀性;
铂族元素的矿产资源
在基性岩中,铂族金属的形态可以是天然合 金,也可以是单独的铂矿物,还可以是固体形 式出现在硫化物、镁橄榄石和尖晶石之中。
铂族金属
铂族金属矿产资源
世界铂族金属资源在地壳中含量甚少,且分布极不平衡。世界铂族 金属矿产资源主要集中在南非和俄罗斯等少数国家和地区。南非、俄罗 斯和加拿大是世界上铂族金属的最大生产国,其产量占世界总产量的96 %以上。我国铂族金属储量不占优势。 含铂族金属的废旧料是不可忽视的铂族金属二次资源。主要工业国 家非常重视铂族金属废旧料的回收和利用。我国铂族金属产量少,不能 满足市场需求,更应重视铂族金属二次资源的利用。 随着工业现代化的发展进程,对铂族金属的需求量将继续增加。因 此,对铂族金属资源的开发、综合回收和利用必需予以足够的重视,力 争扩大矿产资源并全面开展二次铂族资源的回收和利用。
3、铂族金属 与比较活泼的 金属熔融成合 金时,就有可 能用无机酸溶 解。铂族金属的应用源自1、铂族金属在工业领域的应用
2、铂族金属在医药领域的应用
3、铂族金属在生活中的应用
7
铂族金属在工业领域中的应用
汽车工业
电子工业
化学化工、 石油及有 色冶金工 业
玻璃及玻 璃纤维工 业
在高新技 术方面的 应用
铂族金属在工业领域中的应用
3、铑和铱的 高温强度很好, 但冷塑性加工 性能稍差。锇 和钌硬度高, 但机械加工性 能差。
2、纯铂和钯有良好 的延展性,不经中间 退火的冷塑性变形量 可达到90%以上,能 加工成微米级的细丝 和箔。
化学性质
1、铂族金属均为过渡金属, 有多个化合价,其稳定的化 合价为:钌+3,铑+3,钯+2、 +4,锇+3、+4,铱+3、+4, 铂+2、+4。它们都有强烈生 成络合物的倾向,最常见的 配位数为4和6。 2、铂族金属的化学 稳定性特别高,具有 很好的抗腐蚀和抗氧 化能力。它们能抵抗 普通酸和化学试剂的 腐蚀,在空气中能长 期保持光泽,不被氧 化。
铂族金属主要的矿物加工方式
铂族金属主要的矿物加工方式铂族金属是指铂、铱、钌、钯、铑和鲁等六种金属元素,它们在地球上的分布非常稀少,因此被称为“稀有金属”。
这些金属元素具有很高的化学稳定性和耐腐蚀性,因此在工业生产中具有广泛的应用。
本文将以铂族金属主要的矿物加工方式为标题,介绍这些金属元素的开采和加工过程。
铂族金属主要的矿物有铂矿、铱矿、钌矿、钯矿、铑矿和鲁矿等。
这些矿物的开采和加工过程都非常复杂,需要采用多种技术手段进行处理。
矿石的选矿是铂族金属加工的第一步。
选矿的目的是将矿石中的有用矿物与废石分离开来,以便后续的加工处理。
选矿的方法有物理选矿、化学选矿和浮选等。
其中,浮选是最常用的方法,它利用矿物与水的亲疏性差异,通过气泡将有用矿物浮起来,从而实现分离。
矿石的破碎和磨矿是铂族金属加工的重要环节。
破碎和磨矿的目的是将矿石破碎成适当的粒度,以便后续的选矿和浮选处理。
破碎和磨矿的方法有机械破碎、球磨和磨辊磨等。
其中,球磨是最常用的方法,它利用钢球对矿石进行撞击和磨擦,从而将矿石破碎成适当的粒度。
铂族金属的提取是加工过程的最后一步。
提取的目的是将矿石中的有用金属元素分离出来,以便后续的精炼和加工。
提取的方法有火法提取、湿法提取和电解提取等。
其中,电解提取是最常用的方法,它利用电解池将矿石中的金属离子还原成金属元素,从而实现提取。
铂族金属的加工过程非常复杂,需要采用多种技术手段进行处理。
选矿、破碎和磨矿以及提取是加工过程的三个重要环节,它们的顺序和方法都会影响到加工效果和成本。
因此,在铂族金属的加工过程中,需要科学合理地选择加工方法,以提高加工效率和降低成本。
铂族金属用途
铂族金属用途铂族金属是指周期表中铂(Pt)、铱(Ir)、钌(Ru)、铍(Os)、钯(Pd)和铑(Rh)这六种元素。
这些金属具有一些独特的性质和用途,下面将分别介绍它们的用途。
铂(Pt)是铂族金属中最常见的元素,具有良好的耐腐蚀性和高熔点。
因此,铂被广泛应用于珠宝、饰品和观赏品制作中。
铂还是催化剂的重要成分,用于汽车尾气净化系统中的三元催化转化器,将有害气体转化为无害物质。
此外,铂还被用于制作电阻、电极、熔点合金和实验设备等。
铱(Ir)是一种非常稀有的金属,具有极高的熔点和耐腐蚀性。
铱的主要用途之一是制作高温合金,用于航空航天领域中的发动机喷嘴和火箭喷嘴等部件。
此外,铱还被用于制作高精度的电阻器和标准器具,以及在核能领域中作为中子反应堆的反应控制材料。
钌(Ru)是一种具有良好耐腐蚀性和硬度的金属。
钌主要用于电子工业中的电阻器、电极和触点等部件的制作。
此外,钌还被广泛应用于化学催化剂中,用于催化氧化、氢化、加氢等反应。
钌还被用于制作特殊合金,如钢琴弦和高温合金等。
铍(Os)是一种非常稀有的金属,具有极高的熔点和硬度。
铍主要用于高温合金的制作,如喷气发动机中的叶片和火箭发动机中的喷嘴等。
此外,铍还被用于制作特殊合金,如高温电阻合金和磁性合金等。
钯(Pd)是一种具有良好的催化性能和耐腐蚀性的金属。
钯广泛应用于化学工业中的催化剂,用于加氢、脱氢、催化裂化等反应。
此外,钯还被用于制作珠宝、饰品、观赏品和牙科修复材料等。
铑(Rh)是一种稀有的金属,具有良好的耐腐蚀性和催化性能。
铑主要用于汽车尾气净化系统中的催化剂,用于将有害气体转化为无害物质。
此外,铑还被用于制作电阻器、电极、光学镜片和观赏品等。
总结起来,铂族金属在珠宝、饰品、观赏品制作、催化剂、高温合金、电子工业、化学工业等领域都有广泛的应用。
这些金属的独特性质使它们成为许多重要材料和产品的关键组成部分,推动了现代工业的发展。
铂族金属的用途多样且重要,对于提高生活质量和推动科技进步都起到了重要作用。
珠宝行业--铂族金属的种类与特征
铂族金属的种类与特征矿物分类中,铂族元素矿物属自然铂亚族,包括铱、铑、钯和铂的自然元素矿物。
它们彼此之间广泛存在类质同象置换现象,从而形成一系列类质同象混合晶体。
同时,其成分中常有铁、铜、镍、银等类质同象混进物,当它们的含量较高时,便构成相应的殓种。
铂族元素矿物均为等轴晶系,单晶体极少见,偶而呈立方体或八面体的细小晶粒产出。
一般呈不规那么粒状、树枝状、葡萄状或块状形态。
颜色和条痕为银白色至钢灰色,金属光泽,不透明,无解理,锯齿状断口,具延展性,为电和热的长导体。
由铂族元素矿物熔炼的金属有钯金、铱金、铂金、铑金等。
1.钯金:要紧由自然钿熔炼而成。
颜色银白色,外瞧与铂金相似,金属光泽。
硬度4~4.5。
相对密度12。
熔点为1555℃。
化学性质较稳定。
因产量比铂金和黄金大,故价值低,特别少用来制作首饰。
2.铑金:要紧由自然铑提炼而成,是一种稀少的贵金属。
颜色为银白色,金属光泽,不透明。
硬4~4.5,相对密度12.5。
熔点高,为1955℃。
化学性稳定。
由于铑金耐腐蚀,而且光泽好,因此要紧用于电镀业,将其电镀在其它金属外表,镀层色泽稳固,不易磨损,反光效果好。
3.铱金:要紧由自然铱或铱矿提炼而成。
颜色为银白色,具强金属光泽,硬度7。
相对密度22.40,性脆但在高温下可压成箔片或拉成细丝,熔点高,达2454℃。
化学性质特不稳定,不溶於水。
要紧用于制造科学仪器、热电偶、电阻绫等。
高硬度的铁铱和铱铂合金,常用来制造笔尖和铂金首饰。
4.铂金:由自然铂、粗铂矿等矿物熔炼而成。
因"铂"由"金"和"白"两字组合,颜色又为银白色,故亦称“白金〞。
色泽银白,金属光泽,硬度4~4.5,相对密度为21.45。
熔点高,为1773℃。
富延展性,可拉成特别细的铂丝,轧成极薄的铂箔。
化学性质极稳定,不溶于强酸强碱,在空气中不氧化。
广泛用于珠宝首饰业和化学工业中,用以制造高级化学器皿、铂金坩锅以及加速化学反响速度的催化剂等。
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铂族金属资源及提取冶金过程的 特点
• 1。资源特点
• 多年来人类开采的铂矿资源分为两大类即砂铂矿和共生矿 • 砂铂矿就是砂金矿一样,只要通过简单重选即可提取 出由密度很大的粗铂矿和锇铱矿为主要组分的铂族金属精 矿,可以用直接用化学方法分离、精炼铂、铱、锇、纯金 属产品。但这类矿点多已采竭。 • 共生矿的情况较复杂,矿石中含有铂、钯、锇、铱、 钌、铑、金、银、镍、铜、钴、铁、硫等多种有价元素, 是一类必须全面综合利用的宝贵资源
半导体工业
PGM由于具有高的物 理化学稳定性,高电导 率和热导率及特有的电 学、磁学等性能,在半 导体器件制造生产中起 关键作用,特别是近40 年来,半导体器件显著 的发展趋势是体积小、 速度快、功能多、功 耗低,因此Pt复合材料 应用很广
石油化工
PGM不仅催化活性 高,而且具有特殊的 选择性和有多种多 样的催化作用,因而 PGM在石化工业中 被广泛地用于制造 催化剂,用最广泛 的是铂铼、铂锡等 双金属催化剂及 PGM的 多相催化剂。
参考文献
• 栗亚芝、陈博--铂族金属资源勘查利用现状 分析 • 刘时杰--铂族金属提取冶金技术发展及展望 • 李艳--铂族金属在现代工业中的应用
Thank You
简述铂族金属
1 铂族金属概念
2
铂族金属的应用
3
铂族金属资源及提取冶金过程中 的特点
铂族金属
• 铂族金属( Platinum group metals) ,位于元素周 期表中第V III副族, 包括铂 ( Pt) , 钯( Pd ) , 铑(Rh) ,铱 ( Ir) ,锇(Os) 、钌(Ru) 6个 元素. • 铂族金属以其特别可贵 的性能和资源珍稀而著称; 与金、银合称“贵金属”
共生矿的冶金特点
• 开发共生矿资源,必须注意的几点:
• 大量的硅酸盐脉石和铁与其它11多种有价金属的有效分离。 • 有色金属与贵金属的分离 • 8种贵金属相互分离,以及精炼为纯金属产品等一系列技 术问题。 • 全面回收11种有价金属,实现共生资源的有效综合利用。
共生矿开发工艺流程:
对于微量组分的贵金属,其有效提取包 括富集、分离、精炼三个阶段
铂族金属在现在社会的应用
1
铂族金属在工业上的应用
2 医药领域的应用 3 生活上的应用
铂族金属在工业上的应用
汽车工业
PGM在汽车工业中的 主要作用就是制成催化 剂来净化汽车尾气. 催 化剂产生至今,分别经 历了第一代Pt/Pd氧化 型催化剂、第二代 Pt/Rh双金属和第三代 Pt/Rh /Pd三金属三效 催化剂.汽车工业是消 耗PGM的第一大用户。
生活上的应用
• 首饰行业:由于铂金 的稀有,所以铂金常 用于制作订婚戒指, 以表示爱情的纯贞和 天长地久。铂、钯是 在首饰行业应用最多 的PGM.
医药领域的应用:
恶性肿瘤是世界公认的对人类健康危害 最严重的疾病之一,随着经济社会的发展,各国 的癌症犯病率越来越多,铂族金属配合物是目 前肿瘤及癌症治疗中应用最广、治疗作用最 好的一类药物. 铂类配合物能引起靶细胞DNA的交叉联 结,阻碍DNA合成,同时阻碍DNA复制,从而抑 制瘤细胞的生长.