铑是稀有的铂族金属 (PGM),在高温下化学稳定,耐腐蚀 ,主要用于汽车催化转化器的生产。
属性
- 原子符号:Rh
- 原子序数:45
- 元素类别:过渡金属
- 密度:12.41克/厘米3
- 熔点:3567°F(1964°C)
- 沸点:6683°F(3695°C)
- 莫氏硬度:6.0
特点
铑是一种坚硬的银色金属,非常稳定,熔点高。
铑金属耐腐蚀,作为PGM,它具有该团体的卓越催化性能。
该金属具有高反射率,坚硬耐用,并具有低电阻以及低且稳定的接触电阻。
历史
1803年,威廉海德沃拉斯顿能够从其他铂族金属中分离出钯 ,因此,在1804年,他从反应产物中分离出铑。
沃拉斯顿在添加氯化铵和铁以获得钯之前将王水溶解在王水(硝酸和盐酸的混合物)中。 然后他发现铑可以从残留的氯化物盐中提取。
沃拉斯顿应用王水,然后用氢气还原过程以获得铑金属。 剩下的金属呈粉红色,以希腊词rodon命名,意思是“玫瑰”。
生产
铑是作为铂和镍矿开采的副产品提取的。
由于其稀有性和分离金属所需的复杂和昂贵的工艺,很少有天然存在的矿体能够获得经济的铑源。
像大多数铂族金属,铑的生产都集中在南非的布什维尔德综合体。 该国占全球铑产量的80%以上,其他来源包括加拿大萨德伯里盆地和俄罗斯诺里尔斯克综合体。
PMG存在于各种矿物中,包括纯橄榄石,铬铁矿和辉石矿。
从矿石中提取铑的第一步是沉淀贵金属,如金, 银 ,钯和铂。 剩余的矿石用硫酸氢钠NaHSO 4处理并熔化,产生硫酸铑(III),Rh 2 (SO 4 ) 3。
然后用氢氧化钠将氢氧化铑沉淀出来,同时加入盐酸以产生H 3 RhCl 6 。 该化合物用氯化铵和亚硝酸钠处理形成铑沉淀。
将沉淀物溶解在盐酸中,加热溶液直至残留的污染物被烧掉,留下纯铑金属。
根据Impala Platinum的资料 ,全球铑产量每年仅限于每年约100万金衡盎司(或约28吨),而相比之下,2011年产量为207公吨。
约四分之一的铑产量来自二次资源,主要是再生催化转化器,而其余的则是从矿石中提取的。 大铑生产商包括英美铂金, 诺里尔斯克镍和Impala铂金。
应用
根据美国地质调查局的数据,2010年,汽车催化剂占所有铑需求量的77%。
用于汽油发动机的三元催化转化器使用铑催化氮氧化物还原成氮气。
全球铑消费量约占全球锑消费量的5-7%。 铑和铂 - 铑催化剂用于生产羰基合成醇以及生产一氧化氮,一种肥料,爆炸物和硝酸的原料。
玻璃产量占每年铑消费量的3-6%。 由于它们具有高熔点,强度和耐腐蚀性,铑和铂可以合金化以形成容纳和成型熔融玻璃的容器。 另外重要的是含铑的合金在高温下不与玻璃反应或氧化玻璃。 其他铑用于玻璃生产包括:
- 通过将熔融玻璃通过孔(见照片)来制造用于生产玻璃纤维的衬套。
- 由于熔化原材料所需的较高温度和所需的玻璃质量,在液晶显示器(LCD)的生产中。
- 用于阴极射线管(CRT)显示器的屏幕玻璃的生产。
铑的其他用途:
- 作为饰品的完成(电镀白金)
- 作为镜子的完成
- 在光学仪器中
- 在电气连接
- 用于飞机涡轮发动机和火花塞的合金
- 在核反应堆中作为中子通量水平的探测器
- 在热电偶中
资料来源:
国际铂族金属协会(IPA)。 http://www.ipa-news.com/
美国地质调查局。 矿物年鉴:铂族金属。 http://www.usgs.gov/
Impala Platinum。 供应和需求:铑。 http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
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