锂札1)足自然界巾最轻的台橘,银口.№Ⅲ0534,熔点180℃-沸点1342℃。锂足由瑞典化学家贝齐Ⅲq斯(JJBerzelius)的学生瑞典^叫尔贽德捡(J^Arfvedson)j:1817年在分析研究从恢桃岛(Uto)来得透锂长i时首次发现的.贝齐里乌斯把这种新盘届称为LIthl岫。1818年英国^藏维(11Davy)通过电解碳艘锂制得小量金属锂。L855年德国人车生(Rw胁lsen}和马提生(^)JatthEessen)通过电解熔融氯化锂制得较大靖的金属锂,井鞍洋细地研究T它的性质。1923年德国Ⅱ始镡的Tq性产。 《是活谊金属,根柔软,在氧和空气中能自燃。锂也是一种重要的能源金属.它在岛能铡屯池、受控热校反应中的应用使锂成为解决^类K捌能源供给的重要原料。ⅫT业的发展和军事I业的发展密切相关。50年代,由于研制需要提取桉聚娈用同位素6Li.目Ⅲ锂L业得到了迅速发有机合成苷I址。
戗(№)是铡灰轻金属.&熏
I¨8.熔点1287℃,沸点2470T7.具
有包好的埘腐蚀性和商温强度.导热
牢抖,Y射线逢射性好昔性能。
17蛳年洼闻化学家沃克兰
(IMVauquelin)发现键的氧化物。
1829年,德罔化学家沃勒(FWo
hl目)和浊陶化学家&目
(AIkBussy)各自厢钾Ⅱ原氯化镀的方
法.分别制得单质的锉。沃勒将它命
名为bery]Iim(Be),而比西则命名为
glucini皿(61),1957年_山国%纯粉
化学与应用化学联合台(IuPAC)按前肯
定名。1896年址国人勒博
(PLebeau)用电解氟化钠氟钹酸钠熔
件韵方法制得小颗粒的铍。
链^部分以氧化镀形志心于镀铜舟盘
呐生产.小部分以金属镀形式&川,
另有少量川怍氧化镀陶瓷等。特别是
在原子能、宇航和航空、冶金等领域
具fr雨璎JⅡ逢。a:原子能领域.如利
用髓能使t}ir增殖作试验匣J*堆的反
射层、减速剂和桂武器部什等.n:卞
帆和航空l:业制造火箭、导弹、宇宙
b船的转接壳和萤皮,走掣飞船、空
问谴船的结构材料.制作E机制动镕
和E机,1船、导弹的导航部什,出
箭、导弹、喷‘L飞机的高能燃料的添
加刺在冶台In中是☆彘钢的舔加
荆,Ⅱ日制作镀铜、链罐、链铝等音
金。此外,也用于制作耐火材料与特
种破璃、集成屯蹄、天线帮。
钝(№)、钽(Ta)属难熔稀有金
属.钢灰.具有比重人(铌86.钮
l&曲、熔点高(铌2们7℃,钒嗍
℃)、沸点高(铌4740℃.钽5370℃)、
强度高、抗疲劳、抗变形,抗腐蚀、
导热、超导、单极导电及I旺收气体等
优良特性。钝和钽在兀素周期表巾l目
屉一族.性质根相似,它们在自然界
中^¥在一起,赋存在铌、钢酸盐类
从铌铁矿(饲铁矿)一钽铁矿系列矿物巾
一嚣_
1801年英旧化学家畸奇特
(c14atchett)在分析r石时发现T
种新i素,命名为c01呷bjm(钶).这个矿石也就称为Col曲ite(锕矿,现称为钶铁矿.印锟铁矿)。1844年辞闰化学家罗瑟(HRose)宣称他发现7一种“新”“素,因其性质∞钮
(t龃talum)相似,在自然界和钮接牛.钮是按希腊神皤人物‰talus(坦塔罗斯)龠嚣龅.于是巍按T扑衄I峪盘nNIobe的名字命名为Niob]啪(馄)。
1866午确定铡和铌是同一个元素,选样a:根长的段时问Ⅲ.同一i囊出
现丁两种不同的名称,在黄国果用铡.元素符峙定为曲.而在欧洲则用锂.Ⅱ素符号定为№,直到l贴1年国际纯粉化学与&用化学鞋台会
(【【肌c)决定将其名称统为
m豳1m‘锚)+怛有些国家仍话币coll皿bl恤(钶).如在雌黄国的订*
化学书褚中还看到cb(饲)。
链是山瑞典化学家爱克柏惜
(^6Ekoberg)于1802午发现们。他是从芬基米托(K川to)地方m产的一种矿EⅢ分析“{一种新金属.拄希腊神话-l・的英雄人物T衄talus(Ⅲ塔罗斯)的寰字命书为L沁taJ唧(钽),因为这种新金辅其打英雄的特征.艋蜷抵抗多种陵的侵蚀。
发光二极管封装%、钽具有耐腐蚀、冷加』性能好和氧化膜电性能好等优点.“许多重要用途。铌H青细化铡巾品牲的能力.『-泛用j1钢铁』Ⅱ、电fJ,业、
航天航窄、厦于能、海洋开垃等领域,主要用作台金钢的添加剂,超导
材料、高温合金、氧化物啦晶,陶瓷
电容镕等。链在鲮性电解渡中彤成稳≈的Ⅲ搬氧化膜,用《』制成的电解电窖器.具百祥量太、体耘小和Ⅱ靠性奸等优点,制电容#是钽的最重要用建.70年代丰的用星占铡总用量2/3以上。用钽制的抗腐鼬设蔷用r生产强酸、溴、氰等化学In。金属钽■怍飞机挺动机的燃烧室的结构材料等。
钽钨,钽钨铪、钽钴台金州作火箭、
导弹和喷气发动机的耐热高强材料以及控制和调节装蔷的零件等。钽易加I成型,在高龊真空炉中作支撑附件.热屏蔽、加热器和敞热片等。钽W
注暖
■^∞I■■■一■r一●zt■t(●{tI&mR)
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压W作骨科和外科手术材料。碳化钽
厢J‘制造硬质台盘。钽的%化物、硅
化物和担化物厦其台台垌作原r能I
业中的释热元件w液态金属包套材
料。氧化钽用r制造高级光学玻璃和
催化剂。
一、锂、铍、铌、钽矿石原
料特点
锂为稀碱“豢之一,在自然界分
布比齄广&.在地壳中平均台量为
20×106(器勒,19@4).在主要类型岩
浆岩#主要类型沉积岩巾均肯T同捌
度的丹却.其中住耗岗岩中含量较
高.甲均音量达40x104(维诺格拉多
A.1962)。在自然界中日前日发现镕
矿物和古锉日有150多种.其中锂的独
立矿物有30多种.太部分是硅酸盐(自
6m)肚磷酸盐(占2l踟,其他则报
少。作为制取锂的矿物原料主要是锂
辉石(告L1m5蹦~81%),镕I母
(古Ljm3蹦~645*),磷锂铝自(古
L1207l*~10l叼、遗锂&i(吉Li∞
2辨~4鞴)及铣锂i母(音Ll∞
I1% ̄㈣,其中前3十矿物最为重
要.
镀魁碱上金属^索之,在地壳
中平均音量为28×10‘。在岢浆岩和
优积岩中均有不同程度的分布,苴中
在酸性岩中含量较高,在花岗岩中镀
的平均古世55xl一(难诺措拉多^t
1962),尼其枉酸性岩浆活动晚期彤成
的花恸岩含量更高。在自然巾B靛
现的镀矿物和古镀矿物约计60多种,
其中常m的竹20多种。r物种类以硅
酸融粪蛀多,分布也鞍广_一其攻由磷
酸盐樊,仅有少数山简单氨化物、硼
艘盐、砷酸盐和锑酸盐等。作为制取
铍的矿物原料,t要星绿柱d(含Bc0
92矾~14d%)、硅链6(似晶石)(古
B曲436抖~d567∞、*#锉石(含
B曲∞铺~42鳓、台绿韦i(含Be。option60
195*~2l鼬)、日*榴i(古BeO
射击标靶
麟~14蹦)。rc延时电路
我国首次发现两十青镀新矿物。
一十是香花“(古砧0
15.儡~
16舶).f19船年∞:涮南香花峙含链
条纹岩巾发现的另一个是顾家石(台
BeO949%).十19S9年在辽宁地区的
十与碱性岩有荚的夕卡岩中发现
的,
铌、钽共生密切.它们的物理性
质、化学性质、地球化学性质咀&矿
物学性质萼.都有许争类似之处.目
而常在丽一矿物中出现。所有的铌矿
轫巾都音胄银,EJ的日材中部古肯
钝.儿是有主攻之丹.竹竹形成完全
的英质问蒙系,0矿物,如铌铁矿一钽铁矿系列矿钫:Th拈<18噼锐铁r.№<l嘛钽铁矿.Nb拈>T娜酥
钽锐铁矿.Ta如>N呲称能饥鞔r.Fe7h<1时刘称为睨锰口镗锰矿系列。
钳在地壳中平均音量为20XJO‘|铀2XI俨.}“n值为lO.毹,担在主蛋岩裴岩轴j蔓靓积甜砰“币羁程雠帕分布.其巾在花岗岩-p古量段高.目前,E发珥纳坭钽矿物和青锯钽矿钫有130多种.其中转常见的有30多种.但作为锯锭In矿物原料的只有lO种,即铌铁矿.钽铁矿系列矿钫(铌铁矿古Ta船<t4娜.№黯>637饯钽铁矿古Ta205>
72I巩胁如(103踟、褐钇说矿(古T锄为2辅~11.0瞩吣为33¨-~
42.鳙)、易解石(古T珊为n2晶~3瓤,№为2II~3脚,钝耪斛☆(古T曲为05l■,N吣为41j蛳,铌铁盘红石(含Ta拈为n31%.N嘶为67I~236哪、烧绿“(含№为l4“~E科,N吣∞56OI'~
677嘲、锰钽日‘(古TazOE为wI~m.№*I9l*~103m、t自J*
矿(古Tm∞为739瞒~甑01%.№为1.1住~1.3“),赞钇钽矿(含1协为∞“~55鼎t№为A1麟)、细赫“(含1m为5锄~7他.№为n“~】01㈨.
=、矿石工韭要求
铘、镀、毹,韫矿“的I札舞米.在I罅d年我搠颁布的‘稀甜食崩矿地质勘探属范(试行)'中,制定了
锂、杖、钱、钽矿床参考性I业指标
(寝320.1).其中,锂、镀矿床的边
界品俺和I啦5自位Z丹为手选矿石和
帆硅矿石.井分别确定T日位指标。
手选~机选矿5的埘分,根据堆产实
践经验.转矿体巾律辉打转杼)3∞.
矿i乩位往器~鞴以}蝉牲i的较
径>0h.矿日品位在01*~O抖以
J..就适,f进.划分为手选矿‘,,
牲径>O轴,往开采过程中.可附带
于硅。干选矿i的尾矿具有机造价值
的和不适}予斌矿石的.均屠机选矿
石.
由于锂、镀、键、目I等有时麸件
牛一起组成综合性矿床.或伴生在钨
钳等多金属矿床中井其宵综台开采、
综合利用价值.在地质抽探过靴中虚
进行综台评价.为此.还制定了(件
牛镀锂钱钽综合回收参考性Tn指
标'(表320.2).
表120l锂、镀、铌、钽矿一般I业
要求(参考性Tq时日标)
表3202伴生镀、锂、铌、钽综台同
收参考性In拊标
三、矿业筲史
锂、镀,馄、钽是稀有金属的蘑
婴自i成部分.这4个元亲虽然a:18世纪
末、19世纪韧【|I化学家、冶金学家从
分析矿“巾发现的,井提取lll盘属。
但当时并投有认识刊它们的苇要用
逢.加之它”)们物理化学性质特殊.
难以分离摊取和日“物琢科稀少.m丰
能进行攫横开发与应用。直到第一趺
和第=扶世界人盐时.它Wj的用途与
作用才娃现出来.升¨ITq嵫发达的
一些少数国家进行开牲和利用.如蟪
田、美国、蟓荞鞋等。第一扶世界火
艘后的几十年来.悝、链、铌、钽等
棒有盘城在一些In和科学技木发达
的陶家中广泛应用f冶盘,机械、化
T、陶瓷、玻璃缱材等z啦.特别是
扯导弹火衙,棱武%、电f技术、宇
航和航宅、厦f艟孳诸多领域里J‘泛
心甩,成为新型材料的重要挪分.因
%.许多国家进{Tr太龟矿,袖矗与
开发.作为重要的曲喀资蒋.
巾茸的锂、链、锟、钽矿业开
发.在新中国威越之前.但胄新疆地
EJf展过稀有金属矿产勘盎与开发。
3。至_10年代原苏联地肺E作者对阿尔
毒m南缘地拯进行稀有盒属矿产勘矗
和开采I怍.产品全品运往球莽联.
其十,对甫蕴县Ⅲ可托海钝、链、
_睨、银r匠的伟品鼾l、2.3号脉进行
地袁勘烈.*采T绿#:W(镀的土蟹矿
物原料)、铌钽铁矿(铌镪主要矿物原
料)、锂辉石(锂的主要矿勃原料)。此
外,在个别省E我国地质学家仪做过
拂有、稀土i素矿物学的研宄.由{:
嘶时经济、技术条件有戳.也未能进
行勘探和开发.更诫不上选冶堆产和
产品技术加I。因此.在m,Ii国时没高压直流稳压电源
有稀有金属1业.新中埘成A后.根
据田民经济建设和田陆军1.的霜坚,
大力发腱锉、锼、铌、#j婷辑有金属
I业。Ⅱ^十年代避抒T大规模的矿
产地质勘青工作和开展琏请试骑研
究.建设T矿山选r、冶炼厂、加I
厂(或车阃)。如夸E形成采琏冶和加
1.具啊定规模和水甲的稀{l金属』
业体景.稀有金属产品口基本J:满足
7国K&济各部fJ的需蔓.而且锂,
性、铌,钽等产晶还适当出口.为嵋
毫1珊I伴生■■幌.钽椿古目收●考性工业■标
%M*‘%葵r¥与气t热囊矿床
Ⅺ∞lttK6m*#女rm