Kim loại Antimony

(22/08/2015)

Antimony là một kim loại cứng, á kim giòn được sử dụng như một tác nhân tạo hợp kim trong pin axit chì, vòng bi Babbitt và thiếc. Trong hình thức hóa học của nó, antimony có giá trị chống cháy và vật liệu xúc tác.

Thuộc tính

Ký hiệu nguyên tử: Sb
Số nguyên tử: 51
Mật độ: 6.697g / cm3
Điểm nóng chảy: 1167,13 ° F (630,63 ° C)
Điểm sôi: 2889 ° F (1587 ° C)
Độ cứng Moh: 3

Đặc điểm:

Antimony trong kỹ thuật được phân loại như là một á kim, hoặc bán kim loại, có nghĩa là nó có cả một số tính chất của các kim loại và một số phi kim loại.

Ở dạng kim loại tinh khiết của nó, antimony là cứng và giòn. Diện mạo màu bạc của nó là tương tự như kẽm, nhưng điều này nhanh chóng bị xỉn đến xám trong không khí, tạo thành một lớp antimony trioxide trên bề mặt kim loại.

Antimony có tính dẫn nhiệt và điện rất thấp. Kim loại Antimony làm phồng ra khi nó đặc lại, làm cho nó hữu ích như là một vật liệu hợp kim trong các hợp đúc kim chính xác .

Trong khi kim loại antimony là tương đối ổn định và an toàn, các hợp chất của nguyên tố này được coi là độc hại.

Lịch sử:

Không giống như nhiều kim loại nhỏ, antimony đã được con người sử dụng hàng ngàn năm qua.

Người Ai Cập sử dụng các hình thức antimony trong mỹ phẩm và thuốc men khoảng 5000 năm trước. Bác sĩ Hy Lạp cổ đại quy định bột antimony cho việc điều trị các rối loạn về da, và trong thời gian Trung cổ antimony đã được quan tâm để nhà giả kim người. Nó thậm chí còn được gợi ý rằng có liên quan đến cái chết của của Mozart năm 1791 là kết quả của tiêu thụ quá nhiều loại thuốc dựa trên antimony.

Theo một số sách luyện kim đầu tiên được xuất bản ở châu Âu, phương pháp thô để tách kim loại antimony đã được biết đến bởi các nhà hóa học người Ý hơn 600 năm trước đây.

Một trong những mục đích sử dụng kim loại sớm nhất antimony đến vào giữa thế kỷ 15 khi nó đã được thêm vào như là một tác nhân làm cứng trong loại in kim loại được sử dụng bởi máy ép in đầu tiên Johannes Gutenberg.

Đến năm 1500, antimony đã được báo cáo được thêm vào các hợp kim được sử dụng để sản xuất chuông nhà thờ vì nó dẫn đến một giai điệu dễ chịu.

Vào giữa thế kỷ 17, antimony lần đầu tiên được thêm vào như là một tác nhân làm cứng để

Sản xuất:

Antimony thường được chiết xuất từ các quặng sunfua stibnite, nhưng cũng có thể được sản xuất từ một số oxit và sunfua-loại quặng, bao gồm jamesonite và valentinite.

Khai thác cả vật liệu chính cũng như một sản phẩm phụ của các kim loại khác, một loạt các phương pháp khai thác được sử dụng để cô lập antimony tùy thuộc vào hàm lượng, hình thức và độ tinh khiết của quặng thô.

Quặng sunphua độ tinh khiết thấp hơn và cô đặc lần đầu tiên được rang than trong máy rang hoặc trục lò nung. Khi lưu huỳnh kết hợp với oxy, đốt cháy như gas, antimony oxit cấp thấp có thể được phục hồi.

Quặng oxit có độ tinh khiết cao và sulfide thường được nấu chảy trong lò cao, trong đó sản xuất kim loại antimony thô. Liquation cũng có thể được sử dụng để chuyển đổi quặng sunphua cấp cao trong kim loại hoặc dạng oxit . Điều này đòi hỏi các quặng được đun nóng làm giảm môi trường đến giữa 550-600 ° C (1022-1112 ° F).

Quặng oxit là một trong hai làm giảm trong lò cao với kim loại thô, hoặc giảm và tinh chế kim loại cấp thương mại trong lò quay hoặc reverberatory với than củi. Phương pháp chiết xuất này có thể được sử dụng trong việc sản xuất 99% lớp antimony kim loại.

Oxit antimony cấp thương mại cuối cùng được sản xuất thông qua các revolatilization oxit không tinh khiết hoặc bay hơi của kim loại antimony.

Antimony thô, sản xuất thông qua luyện, liquation, cắt giảm hoặc các phương pháp khác, phải được tiếp tục cải tiến để tạo ra kim loại tinh khiết thương mại. Các bước để sắt và đồng tạp chất thấp hơn thường sử dụng stibnite hoặc natri sunfat và than, trong khi thạch tín và lưu huỳnh tạp chất được loại bỏ bằng cách bao phủ kim loại nóng chảy với một dòng oxy hóa.

Theo US Geological Survey (USGS) thống kê, Trung Quốc hiện đang chiếm gần 90 phần trăm của antimony sản xuất toàn cầu. Trong năm 2011, ước tính có khoảng 169.000 tấn antimon được khai thác trên toàn thế giới.

Các nhà sản xuất lớn của Trung Quốc bao gồm Hsikwangshan Twinkling Star Co., Liuzhou China Tin Group and Hunan Chenzhou Mining. Nhiều mỏ antimony lớn bên ngoài của Trung Quốc cũng đang thuộc sở hữu của các công ty Trung Quốc, bao gồm cả Beaver Mine Brook ở Newfoundland, Canada (Hunan Nonferrous Metals) và Murchison hợp nhất ở Nam Phi (Metorex, một công ty con của Jinchuan Group).

Mặc dù có một vài antimon được tái sử dụng , điều này được giới hạn antimonial chì, được chiết xuất từ pin chì. Đối với hầu hết các phần, điều này được tinh chế tại nhà máy luyện chì thứ cấp và tái sử dụng trong pin axit chì.

Ứng dụng:

80% phần trăm của tất cả các antimony tiêu thụ hàng năm được sử dụng trong các hình thức hóa học, đặc biệt là triôxít antimony, với đặc tính chống cháy và xúc tác của nó. Nhu cầu lớn nhất đối với các hợp kim antimony đến từ các ngành công nghiệp pin axit chì.

Tấm lưới điện trong pin chì-axit được tạo hợp kim với giữa 0,6 và 1,6 % antimony, nhằm tăng cường các kim loại, cũng như tăng sự ăn mòn và kháng từ biến

Antimony hợp kim chì, kẽm hoặc thiếc như một phương tiện của việc tăng cường và làm cứng các kim loại này.

Vòng bi Babbitt kim loại là một ví dụ phổ biến hợp kim. Babbitt có thể chứa từ giữa 6-18 phần trăm antimony và được sử dụng trong việc sản xuất các Babbitt chịu lực, được sử dụng để kháng ma sát thấp, ăn mòn cao, tốt chạy vào bất động sản. Vòng bi Babbitt chủ yếu được tìm thấy trong các thiết bị xoay tốc độ cao, chẳng hạn như máy nén khí, tua bin, máy làm lạnh, động cơ điện và truyền động bánh răng.

Antimony cũng được sử dụng như một dopant trong hàn thiếc-chì để cải thiện khả năng chống mỏi nhiệt và độ bền cũng như để ngăn chặn biến đổi thiếc xám ở nhiệt độ thấp. Chất hàn thiếc-chì có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 662 ° F (350 ° C) chứa từ 0,05-0,50% antimony, trong khi hàn thiếc-chì antimony có thể chứa tới 3,0% antimony.

Antimony có chứa trong các hợp kim chì cũng được sử dụng để sản xuất:

Đạn chì hợp kim và đạn (~ 2% Sb)
Hợp kim làm vỏ bọc cáp (~ 1% Sb)
Cán và hợp kim ép đùn cho flashing, máng nước, bể-lót, ống dẫn và lợp mái (2-8% Sb)
Đúc kim loại, bao gồm thiếc, Britannia kim loại và loại kim loại
Nhu cầu về độ tinh khiết cao kim loại antimony (99,99% tối thiểu) đã phát triển trong những năm gần đây với sự phát triển của công nghệ DVD, bán dẫn và quang điện sử dụng các tính chất dẫn antimony, tuy nhiên, các ứng dụng như vậy chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong tổng nhu cầu.

Như đã đề cập, đa số các antimony sản xuất và tiêu thụ hàng năm là trong các hình thức của hóa chất. Trioxide Antimony được sử dụng để sản xuất antimony-halogen vật liệu chống cháy được sử dụng trong sản xuất nhựa, cao su và hàng dệt may.

Hóa chất Antimony dựa trên cũng được sử dụng như: