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锑的历史与发展——李芹

作者 :本站 时间: 2017/7/29 浏览次数: 232

锑的历史与发展

人类对锑的使用可以追i到公元前三千多年,早在公元前3100年前的埃及前王朝时代,三硫化二锑就被当作眼影粉使用,而在埃及发现的镀锑铜器,也在公元前2500年至前2200年间。但很长时间,人们并未真正认识这种金属。1556年德国冶金学者阿格里科拉在其著作中叙述了用矿石熔析生产硫化锑的方法,但当时他将硫化锑误认为锑。1604年德国人瓦伦廷记述了锑与硫化锑的提取方法。18世纪已经开始采用熔烧还原法炼锑了,直到1896年人们才制出电解锑。1930年以后,锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。

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地壳中自然存在的纯锑最早是由瑞典籍美国科学家于1783年记载的,品种样本采集自瑞典西曼兰省萨拉市的萨拉银矿。

我国也是世界上发现、使用锑较早的国家之一,在《汉书.食货志》和《史记》中均有记载。“长沙出连锡”,这是《史记》中对锑的记载,只是当时不叫锑而叫“连锡”。

明朝末年(1541年)中国发现了世界最大的锑矿产地——湖南锡矿山,但当时人们将这座山上这种银色石头以为是锡,所以就将这里叫作“锡矿山”,又因炼不出锡而遂被弃置。但锡矿山的名字就这么传下来了。

直到清末光绪16年(1890年)被湖南巡抚陈宝茂任命的湖南矿务局提调的邹源帆将锡矿山的矿石运到长沙化验,才知道这是一种叫锑的矿物。1897年邹源帆等合伙在锡矿山开办了中国第一家锑厂——积善炼锑厂,使我国的“连锡”转入锑生产的年代。并由湖南巡抚主持设新化锑矿行政局,实行民采官收官炼。因为锑是制造榴散炮弹的主要原料,又是军用防火涂料的主要成份,所以第一次世界大战爆发后锑价飞涨。美、俄、德、英、法、日、西、葡等国纷纷涌入锡矿山开采锑矿,开设洋行。"多福"、"开利’、"合利"、"修和"等洋公司纷纷成立。当时,锡矿山矿区有采锑公司130余家,炼厂30余座,人口高达16万之众。

1949年新中国成立之后,对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发,并引进发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼技术。特别是1985年以来,陆续推出了自主开发精深加工的三氧化二锑等系列产品,这些产品的附加值高是原矿价的几倍,甚至几十倍。代表着世界锑业先进水平,从而更一步奠定了湖南冷水江世界锑都稳固地位。

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世界锑都的几项主要指标:

一、储藏量世界第一

总面积为116平方千米,锑资源保有储量30万吨,2013年新增探明锑矿资源16万余吨。

二、锑产品产量世界第一

全国金属锑产量约13.5万吨,湖南产量约10.3万吨。而锡矿山锑产量是全国的三分之一。据统计,锡矿山已累计生产了二百多万吨锑。

三、锑冶炼生产技术水平世界第一

生产能力每年超五万吨的“闪星”牌锑品,在国际上享有盛誉,为国际免检产品。西方国家在实验室生产冶炼高纯度锑含量达到99.995%。而锡矿山工业生产所冶炼的高纯度锑的含量则高达99.9995%。

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锑的地理分布

根据美国地质调查局2014年发布的数据,全球锑探明储量为180万吨。其中,中国95万吨、俄罗斯35万吨、玻利维亚31万吨、塔吉克斯坦5万吨、南非2.7万吨。锑在地壳中的含量为0.0001%。

我国是全球锑资源最为丰富的国家,中国锑资源储量约占全球总储量的52%。2012年和2013年我国又分别新增探明锑矿资源16.4万吨和17.3万吨,主要分布在湖南、广西、西藏、云南、贵州和甘肃,6省查明占全国查明储量的87.2%。江西、广东、陕西、河南、湖北等省亦有分布。湖南冷水江锡矿山是全球最大的锑矿,湖南湘西的辰州矿业紧随其后,位居全国第二。此外,贵州的万山、务川、丹塞、铜仁、半坡、广西南丹大厂、甘肃的崖湾、陕西旬阳汞锑矿等均为我国重要的大型或特大型锑矿产区。世界上比较知名的大型锑矿床有54个,我国占15个,而我国现已探明的大型、超大型锑矿床储量占全国累计探明总储量的81%。而锑矿工业类型的储量构成以单锑硫化物矿床为主,占全国锑总储量的67%。矿石成份简单、品位富,以辉锑业为主,易采易选易炼,经济价值巨大。锑金钨等共生矿床,占全国总储量的21%,规模以中小型为主,个别的为大型(如湖南沃溪金锑钨矿床),矿石成份比较复杂,以辉锑矿、自然金、白钨矿、黑钨矿为主,很有综合利用价值。锑(复)硫盐多金属伴生矿床,占全国锑储量的12%,规模以中小型为主,个别的大型(如广西大厂、茶山等)矿石成份复杂,综合利用价值大,但属难选冶矿石类型。

虽然,我国锑矿资源丰富,产地分布也很广。但产矿物晶体的矿山却不多见,除河南卢氏在上世纪九十年代出产过大批辉锑矿外,其余辉锑矿多产于湖南冷水江锡矿山、新宁、江西武宁、修水、云南文山、西畴、老厂、广西南丹、贵州的晴隆都匀等也都有出产。这些辉锑矿以品质高、数量大闻名世界,而那些辉锑矿的共生体更叫人赞不绝口、美不胜收。

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锑的用途

过去,天然产出的辉锑矿可加工制作安全火柴、胶皮。在铅笔的制作中,除用石墨及黏土外,还需加入20%的辉锑矿。随着科学技术的发展,锑现已被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、玻璃、颜料、半导体元件、医药及化工等领域。其中,用于阻燃剂生产的锑约占锑消耗总量的60%。制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂所消耗的锑占20%,其它方面的消耗约为20%。

三氧化二锑用于制造耐火材料,三氧化二锑形成锑的卤化物的过程可以减缓燃烧,这些阻燃剂常用于儿童玩具、飞机和汔车座套等,也常用作玻璃纤维复合材料(俗称玻璃钢),工业中聚脂树脂的添加剂,如轻型飞机的发动机盖。

锑是电和热的不良导体,在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被用作金属或合金的硬化剂。含锑铅基合金耐腐蚀,是生产车船用蓄电池电极板、化工汞、化工管道、电缆包皮的首选材料。锑与锡、铝、铜的合金强度高,极耐磨损,是制造轴承、轴衬及齿轮的绝好材料。国防上用的特种合金,是制作子弹、枪管、炮管不可缺少的材料,而锑、铝合金则可直接制造榴霰弹。利用生锑具有燃点低的特点,也是制作雷管的好材料。

锑白是一种优良的白色颜料,是搪瓷、陶瓷、橡胶工业中的充填剂,也是油漆、玻璃、编织及化工工业的常用原料。锑白还可作为防火涂料、用于合成纤维、建筑材料、安全胶卷、大功率电路元件、高温绝缘材料等。

高纯度锑及锑金属化合物(烟锑、银锑、镓锑等)也是生产半导体热电装置的理想材料,这种材料用于生产二极管、红外线探测器和霍尔效用元件。而锑化铟被用于制作中红外探测仪。锑还是去除玻璃中显微镜下可见气泡的澄清剂,主要用于电视屏幕的制造。

锑还曾用在生物学或医学领域。西方国家曾从我国进口锑用于治疗性病和壮阳药。我国被用作催吐剂——酒石酸锑钾(俗称吐酒石),并用作治疗血吸虫病的药物。锑及其化合物也被用于多种兽医药剂。例如安修马林(硫酸果酸锑锂)用作反刍动物的皮肤调节剂。

 

辉锑矿的理化性质

锑是氮族元素(15族),根据元素周期率它的电负性比锡和铋大,比碲和砷小。辉锑矿的化学成份是sb2s3晶体属正交(斜交)晶系的硫化物矿物。sb2s3.sb含量71.4%,28.6%为其它元素。

锑在室温下的空气中是稳定的,但在潮湿空气中逐渐失去光泽。锑在一般条件下不与酸发生反应,易熔于王水、溶于浓硫酸,加热时能与氧反应生成三氧化二锑。

锑金属性不强,能与金属形成锑化物,例如锑化铟(Lnsb)、锑化银(Ag3sb)、锑钯矿(pd5sb2)、方锑金锑(Ausb2)等。而碱金属和锌的锑化物,例如Na3sb和Zn3sb2比以上物质更为活泼。这些锑化物用酸处理可以生成不稳定的气体锑化氢(SbH3)。对于细粒的块体,滴KOH于其上,立刻呈现黄色,随后变成橘红色,以此区别与其类似的氧化物。

辉锑矿晶体比较常见,形态特征鲜明,单晶具有锥面的长柱状或针状,柱面具有明显的纵纹。主要物理特性有:铅灰色、条痕黑灰色、强金属光泽、不透明,摩氏硬度2-2.5,比重4.52-4.62,蜡烛加热就可使其熔化,脆性。且遇冷膨胀,而遇冷膨胀这种特性,有违大部分物质的热胀冷缩的特性。

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根据上述,我们对辉锑的理化性质有了一个初步的了解,这对我们对辉锑矿的贮藏、保养以及清洗等工作是非常有帮助的。例如上面讲到的,辉锑矿在室温下的空气中是稳定的,但在潮湿空气中逐渐失去光泽,这就是我们大家常说到的“辉锑矿摆久了容易氧化变色。”那么作为辉锑矿收藏,你就可以针对性地采取一些防护措施,以保证辉锑矿的光洁度保存更久。当然这只是一个方面,我们在对辉锑矿的贮藏中,还应对阳光及空气中酸、碱度也应引起重视,加以应用和区别。

另外,由于辉锑矿中含的元素各不一致,以及产地的各种因素,辉锑矿的金属光泽度也各不尽然,有些是银白色、有些是黑亮色,各不一样,就是同一批货底板货与顶部货就有很大差异。因此,我们不能一味想强调要哪种光洁度,那是不可能的,只能顺其自然,只要其光洁度行就好。需要说明的是辉锑矿的光洁度是有阴阳面的,两面的光洁度是不一致的。经常听到大家说:“这一面还可以,背面好差”。这是不能以你的意志所决定的,这是由辉锑矿本身及其环境所决定的。

其次,对大家所关心的辉锑矿的清洗问题,我想借此在这里讲一下我个人的观点:

一、如果辉锑矿有一面光洁度是很好的,我是建议这样的辉锑矿尽量不要去洗,原汁原味最好,不要因为另一面差一点就去这洗那洗,因为不管你水平再好,那对光洁度好的那一面是有很大损伤的。

二、对那些辉锑矿在矿洞中就已严重氧化或者严重污染了的,能将其表面基本处理干净就可以啦,而不要去强求其光洁度了。

三、对那些确实需要清洗或通过清洗能增加其销售及提升价值的辉锑矿,那在清洗前先进行小试验,待清洗方案确定之后才规模化清洗。

大家知道我以前买过所谓的清洗辉锑的药水,也有很多人买过,有人说这药水很好,也有人说不好或一般,甚至还有人对我说:“前批药水很好用,这批药水没上批的好,是不是这批份量不够。”因此,在这里和大家共同探讨:

首先,我们大家知道,任何一种再好的药,它绝对不能包治百病,因为病是由各种因素引起的,内外有别、表里不一。所以,它肯定要区别对待、对症下药,方能药到病除。

清洗辉锑矿或者其它矿物晶体也是同样的道理,前面我们大家就知道辉锑矿它的含量在71.4%左右,而其它元素和矿物质含量高达28.6%。根据其它元素含量的不同,辉锑矿就有各种不同的类型,例如:锑与铅、锌、金、汞、钨等共伴生。因此,辉锑矿就有锑铅矿、锑锌矿、锑金、锑汞、锑金钨、锑钨等等类型达十余种。也是正因为如此,它的光洁度从银白色到黑亮色各不相同。因此在清洗之前,我们就应该知道辉锑矿中所另含的其它矿物质,而你所准备的清洗液有可能与其它矿物质发生化学反应。那么,清洗出来的效果肯定就不一样。因此,清洗辉锑矿也就要根据所掌握的情况适当调整或改用其它清洁液,不然就有可能恰得其反,也就像有些人所说的:“辉锑矿到老三手里就不一样了”。其原因就在于此。

谢谢大家!

 


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