铂金(Platinum,简称Pt),是一种天然形成的白色贵重金属。铂金早在公元前700年就被人类发现,在人类使用铂金的2000多年历史中,它一直被认为是贵的金属之一。
在矿物分类中,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。铂族元素矿物均为等轴晶系,单晶体极少见,偶尔呈立方体或八面体的细小晶粒产出。
废杂铜的利用途径有两种:一是经过熔炼之后生产电解铜:二是直接利用,即直接利用分类后的废杂铜生产铜材或合金产品。重点关注熔炼过程。
再生铜(由于磨损、破裂或弃置等原因,铜和铜合金艺术品失去了原有的价值,在这种情况下可以将它们再熔融以回收铜)熔炼生产技术路线主要有以下几个流程:
①原料的预处理:根据不同原料主要有分选、废弃设备的解体等。
②火法熔炼:将废铜经火法熔炼成粗铜和阳极铜,然后再电解精炼成阴极铜。按废料组分不同,可采用一段法、二段法和三段法三种流程。
③电解:阳极铜通过电解精炼生产阴极铜。
阳极铜俗称“粗铜”。是以铜精矿为原料熔炼的铜中间产品,一般含铜量98%~99%,为电解法生产阴极铜的原料,粗铜经过熔炼形成再生铜。
世界上有阳极铜冶炼厂约100座,生产能力约1000万吨,世界阳极铜的进出口贸易量约200万吨。中国是世界上重要的阳极铜进口国。
铂族金属熔点高、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,广泛应用于汽车尾气净化、化工、航空航天、玻纤、电子和电气工业等领域,用量虽少,但起着关键作用,素有“工业维生素”之称。
除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄蜡,便造成一种特别优良的反射镜面。
(1)催化活性和选择性高,寿命长。铑及其合金、含铑化合物、络合物催化剂可用于制醛类和醋酸,汽车废气净化,硝酸生产的氨氧化,塑料、人造纤维、、农药等有机化工合成,燃料电池电极。
(2)对可见光反射率高而稳定。常用于特殊工业用镜、探照灯、雷达等反射面的镀层。
(3)熔点高,抗氧化,耐腐蚀,是化学性质稳定的金属之一。可做耐腐蚀容器,大气中可在1850℃高温下使用,纯铑坩埚可用于生产钨酸钙和铌酸锂单晶。
(4)铑镀层硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。镀铑复合材料是优良的电接触材料,铑还可用于饰品和其他工业仪器、气敏元件的镀层。
(5)改性作用。铑可与铂、钯等金属形成固溶体,对基体起固溶强化作用,提高基体的熔点、再结晶温度和抗腐蚀性,减少氧化挥发损失,其中铂铑合金是优良的贵金属测温材料;铑与钛、锆、铪、钽、铌等金属形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。
(6)加工硬化率高,热加工成一定尺寸后可以冷加工。
(7)价格昂贵,除特殊使用外,通常只作为添加元素使用。
开始贵铅中的砷、锑大部分生成挥发性的三氧化物并呈烟气逸出,部分生成不易挥发的五氧化物。虽有部分铅开始氧化,但生成的氧化铅除极少量挥发外,大部分又被杂质还原单质铅,另有部分铅则与砷、锑反应生成亚砷酸铅和亚锑酸铅,亚砷酸铅和过量的空气作用,部分被氧化成砷酸铅进入渣中,亚锑酸铅与贵铅中的弱作用,生成挥发性的三氧化二锑,并使铅还原单质,来不及挥发的三氧化二锑,又被氧化成五化二锑,并与氧化铅作用生成锑酸铅进入渣中。
随着砷锑的挥发和造渣,烟气逐步由深变浅。锌铁氧化物在氧化铅的作用下进入渣中被除去,再以后就是铅的大量氧化过程。铅开始氧化挥发时,烟气逐转为青灰色,继续氧化烟气转变成淡灰黄色。除去大部分的铅、碲、硒以后,烟气渐转为粉红色,是铜进氧化期,当粉红色转淡时,停止加热、通风,往合金液面撒一层极薄干燥的水泥或顾灰,将其吸附后扒出,然后将合金液倒入经预热的煲子内往煲子液面加两只稻草把子或草灰,以燃烧除去部分氧,这样也起保温和隔离渣的作用。冷却后形成的合金主要成分是金和银