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钯是一种软而稀有的银白色金属,因其催化性能而受到重视,并具有铂族金属 (PGM)常见的许多特性,例如较高的熔点和较高的密度。 尽管金属含量高,但钯的熔点和密度是PGM中最低的。
属性:
- 原子符号:Pd
- 原子序数:46
- 元素类别:过渡金属
- 密度:12.02 g /cm³
- 熔点:2830°F(1554°C)
- 沸点:5365°F(2963°C)
- 莫氏硬度:4.75
特点
钯,非常像铂 ,非常耐氧化和腐蚀 ,具有出色的催化性能。 这主要是由于钯的吸收能力超过其自身体积的900倍,具有异常 - 和惊人的吸收能力。 退火时具有柔软性和延展性,冷退火时钯的强度和硬度会增加。 钯也具有化学稳定性和导电性,使其适用于电子行业的应用。
历史
1803年,威廉海德沃拉斯顿能够通过将铂矿石与氯化铵和铁溶解在王水(盐酸和硝酸)混合物中,从其他铂族金属中分离钯。 然而,直到20世纪才有钯的商业应用。
钯仍然是第一个独特的应用之一,它正在开发照相印刷品。
早在18世纪末期就开始使用这种称为“platinotype”的方法,该方法可以使用铂或钯。
但钯金与所有铂族金属一样,受其稀有性和高价格的限制。 在二十世纪二十年代在南非和二十世纪三十年代在加拿大发现了大量金属之后,这种情况开始发生变化。
不久之后,钯和铂开始用于牙科合金 。
到20世纪60年代,对铂和钯的催化性能的研究导致了化学加工领域的新应用,包括聚酯生产和燃料裂解。
然而,钯金的最大突破是在20世纪70年代美国实施了汽车排放标准。 对钯的需求急剧增加。 钯吸收一氧化碳和净化氢气的能力使其成为汽车催化转化器的组成部分。
钯金作为投资工具的兴趣日益增加,导致交易所交易基金在伦敦和纽约证券交易所交易,这些基金以实物钯为后盾。 钯期货在纽约商品交易所进行交易,钯金也是仅有四种具有ISO货币代码的金属(其他金属为黄金,白银和铂金)之一。
生产
钯总是与其他铂族金属一起被发现。 PMGs自然发生在岩石中发现的砂矿中,如纯橄岩,铬铁矿和玄武岩。 在南非的布什维尔德矿区和少数其他矿体中,铂族金属的数量足够多,以便专门提取这些金属很经济; 而在俄罗斯的诺里尔斯克和加拿大的萨德伯里矿床,钯和其他铂族金属被提取为镍和铜的副产品。
首先将含钯矿石粉碎并浸入含有水的试剂中; 一个被称为“泡沫浮动”的过程。
应用
2010年全球钯金的销售量估计约为30万公斤(66万磅)。汽车催化剂是该金属的最大应用领域,约占2010年钯金的57%。
钯的其他主要最终用途包括(大致百分比全球使用):
- 电子行业(15%)
- 投资(11%)
- 首饰(6.5%)
- 牙科合金(6%)
- 化学品(4%)。
有人估计全球运营汽车数量约为4.5亿。 越来越严格的排放控制依靠自动催化剂来减少一氧化碳,二氧化硫和碳氢化合物。 钯在这个过程中起着关键作用,它在碳耗尽之前将其氧化。
钯主要用于多层陶瓷电容器(MLCC)中的电子器件,该器件通过根据需要存储和释放电荷来帮助控制电流流向电路的各个部分。 MLCC通常使用钯或钯和银的合金来制造。 较小量的钯用于混合集成电路和作为电镀材料。
在牙科工业中使用钯是一种相对较新的现象,并且倾向于根据黄金,铂和钯的相对价格而波动。 钯与金或银,铜和锌形成合金以形成牙科嵌体,冠和桥。 包含PGMs是为了增加强度和耐久性,同时保持可塑性 。
钯还可以作为铂催化剂的经济替代品,用于生产各种化学品,特别是油漆,粘合剂,纤维和涂料。 Palladium集水纱网由细金属丝网,过滤气体组成,用于制造硝酸。
钯的其他用途见于:
- 燃料电池(吸氢)
- 乙醇燃料生产(瓦克工艺)
- 硬币
- 炼油(催化重整和加氢处理)
- 聚酯(生产纯化对苯二甲酸,PTA)
- 摄影(Platinotype过程)
- 水处理
- 医药(钯-103)
资料来源:
PGM数据库。 庄信万丰公司 http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp
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(2010年)和矿物商品摘要(2012年)。
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/
斯蒂尔沃特钯。 钯:21世纪的金属 。
http://www.stillwaterpalladium.com/index.html
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