金屬中的貴族——鉑族金屬
◎ 盧宜冠
在自然界有一類金屬,，它們通常具有美麗的色澤和較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,，并具有一定的金融屬性，這類金屬即為貴金屬,，主要指鉑族金屬（鉑,、鈀,、鋨、銥,、釕,、銠六種金屬）、金和銀等金屬元素,。其中鉑族金屬具有熔點高,、強(qiáng)度大、電熱性穩(wěn)定,、高溫抗氧化性能強(qiáng),、催化活性良好等特點，被廣泛應(yīng)用于汽車尾氣催化凈化劑,、氫燃料電池,、電子元件、專業(yè)醫(yī)藥,、珠寶以及投資等方面,。鉑族元素中以鉑和鈀用途最廣、消費量最大,，其中鉑主要應(yīng)用在首飾制造（80%~90%）,，其次為汽車工業(yè)領(lǐng)域（6%~8%）,；鈀的應(yīng)用主要為汽車領(lǐng)域（75%），其他領(lǐng)域包括化工（12%）,、電子（8%）和首飾（4%）等,。
1735年，西班牙的烏略亞-德拉·托雷·希拉爾在平托附近的金礦發(fā)現(xiàn)一塊難以加工的類似銀的金屬,，于是取名為platinum,，該名稱源自西班牙文platina，含義是銀,。隨后,，在18世紀(jì)其他5種鉑族金屬元素也陸續(xù)被人們發(fā)現(xiàn)。鉑族金屬主要賦存于巖漿型銅鎳礦床,、蛇綠巖型鉻鐵礦,、砂鉑礦以及大型層狀巖體、阿拉斯加型雜巖體等礦床,、巖體中,。自然界中鉑族元素以獨立礦物形式廣泛分布。例如在南非布什維爾德（Bushveld）雜巖體的梅林斯基（Merensky）和UG2礦層,，研究發(fā)現(xiàn)的鉑和鈀主要以鉑和鈀的硫化物形式存在（如硫鉑礦和硫鈀礦）,，次為含鉍和碲的鉑族礦物（如碲鈀礦、碲鉍鉑礦和碲鉑礦）,，其他少量的鉑族礦物為一些含砷和錫的礦物（如砷鉑礦和錫鉑礦）以及鉑鐵合金等,。除鉑族礦物外，鉑族元素還以固溶體形式賦存于賤金屬硫化物中,，其中鎳黃鐵礦,、磁黃鐵礦和黃鐵礦都被認(rèn)為是鉑族元素的良好載體。
鉑
由于鉑族金屬資源量稀少,，目前還沒有任何一類其他金屬或材料能像鉑族金屬一樣,，在經(jīng)濟(jì)和科技兩方面都具有優(yōu)越的雙重功能，因此很多國家都對鉑族金屬資源日益重視,。世界上的鉑族金屬資源高度集中,，主要集中在南非、俄羅斯,、美國和加拿大等國家,，其中南非約占世界鉑族金屬資源的80%以上。2020年,，全球排名前五的鉑金生產(chǎn)商分別為斯班-靜水公司（Sibanye Stillwater）,、英美鉑業(yè)公司（Anglo American Platinum）、英帕拉鉑業(yè)公司（Impala Platinum Holdings）,、公共股份有限公司（Public Joint Stock Co Mining）和諾瑟姆鉑金公司（Northam Platinum Holdings）,，鉑金產(chǎn)量達(dá)507.6萬盎司,。
截至2019年底，國內(nèi)查明的鉑族金屬資源儲量為401噸,，主要礦山包括甘肅金川,、云南金寶山和四川楊柳坪等。其中,，云南金寶山是我國最大的獨立鉑鈀礦山,，但由于選冶技術(shù)問題，加之特殊地形原因,，至今開發(fā)難度較大,。傳統(tǒng)的鉑金提純技術(shù)即選擇性沉淀分離技術(shù)，根據(jù)鉑絡(luò)合物的化學(xué)性質(zhì),，通過溶解,、鹽沉淀、再溶解,、加熱還原等步驟達(dá)到鉑金提純的目的,。鉑金的現(xiàn)代提純方法主要包括溶劑萃取和離子交換兩種，前者比后者應(yīng)用更廣泛,。目前，國內(nèi)已有將傳統(tǒng)提純技術(shù)與現(xiàn)代提純方法相結(jié)合的手段提純鉑族金屬,，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,。金屬冶煉過程中產(chǎn)生的陽極泥、銅鎳尾礦和催化劑可進(jìn)行鉑族金屬的回收,。
近年來,，隨著我國在環(huán)保領(lǐng)域的重視度不斷提升，催化劑中的鉑族金屬回收較之前更加完善,。然而,，我國在鉑族金屬利用和回收技術(shù)領(lǐng)域尚處在初級階段，設(shè)備與技術(shù)相較美國,、日本,、歐洲等國家仍比較落后。我國作為鉑族金屬資源回收的重點目標(biāo)市場,，未來應(yīng)加強(qiáng)鉑族金屬的再生和資源循環(huán)利用方面的研究和應(yīng)用,，這也將在產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益的同時保障我國鉑族金屬的供應(yīng)。
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