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一、金(jīn)屬銻——銻在地殼中的含量爲0.0001%

銻，呈現(xiàn)銀白(bái)色有光澤硬而脆的金(jīn)屬。有鱗片狀晶體結構。在潮濕空(kōng)氣中逐漸失去光澤，強熱則燃燒成白(bái)色銻的氧化物。易溶于王水(shuǐ)，溶于濃硫酸。相對(duì)密度6.68。熔點630℃。沸點1635℃(1440℃)。有毒，最小(xiǎo)緻死量(大(dà)鼠，腹腔)100mg/kg。有刺激性。值得一提的是，世界衛生組織規定，對(duì)水(shuǐ)中銻含量和(hé)日攝入量應小(xiǎo)于0.86微克/千克每日。日本限定寶特瓶中的銻含量應小(xiǎo)于200ppm，對(duì)熱灌裝用(yòng)的飲料，則禁用(yòng)含銻的寶特瓶。歐盟則規定，食品中的銻含量應小(xiǎo)于20ppb，環保級PET纖維中的銻含量不得大(dà)于260ppm。

銻是一種有毒的化學元素，元素符号爲Sb，原子序數爲51。它是一種有金(jīn)屬光澤的類金(jīn)屬，在自(zì)然界中主要存在于硫化物礦物輝銻礦(Sb2S3)中。已知(zhī)銻化合物在古代就用(yòng)作(zuò)化妝品，金(jīn)屬銻在古代也(yě)有記載，但(dàn)那時(shí)卻被誤認爲是鉛。約17世紀時(shí)，人類知(zhī)道(dào)了(le)銻是一種化學元素。

中國已成爲世界上(shàng)最大(dà)的銻及其化合物生産國，而其中大(dà)部分又都産自(zì)湖南省冷水(shuǐ)江市的錫礦山。銻的工(gōng)業制法是先焙燒，再用(yòng)碳在高(gāo)溫下(xià)還原，或者是直接用(yòng)金(jīn)屬鐵(tiě)還原輝銻礦。

銻的作(zuò)用(yòng)非常明(míng)顯，比如鉛酸電池中所用(yòng)的鉛銻合金(jīn)闆。銻與鉛和(hé)錫制成合金(jīn)可用(yòng)來(lái)提升焊接材料、子彈及軸承的性能(néng)。銻化合物是用(yòng)途廣泛的含氯及含溴阻燃劑的重要添加劑，銻在新興的微電子技術中也(yě)有廣泛用(yòng)途，比如AMD顯卡制造。

銻是氮族元素(15族)，電負性爲2.05。根據元素周期律，它的電負性比錫和(hé)铋大(dà)，比碲和(hé)砷小(xiǎo)銻在室溫下(xià)的空(kōng)氣中是穩定的，但(dàn)加熱時(shí)能(néng)與氧氣反應生成三氧化二銻。

銻是一種帶有銀色光澤的灰色金(jīn)屬，其莫氏硬度爲3。因此，純銻不能(néng)用(yòng)于制造硬的物件。比如貴州省曾在1931年發行銻制的硬币，但(dàn)因爲銻很(hěn)容易磨損，在流通過程損失嚴重。銻在一般條件下(xià)不與酸反應。

重要生産國：據英國地質調查局早在2005年的報(bào)告，中國是世界上(shàng)銻産量最大(dà)的國家，占了(le)全球的84%，遠遠超出南非、玻利維亞和(hé)塔吉克斯坦。尤其是湖南省冷水(shuǐ)江市的錫礦山是世界最大(dà)銻礦，當時(shí)估計(jì)儲量爲210萬噸。而根據美(měi)國地質調查局的報(bào)告（2010），中國生産的銻占全球的88.9%

铼是一個真正稀有元素。它在地殼中的含量比所有的稀土元素都小(xiǎo)，僅僅大(dà)于镤和(hé)鐳這(zhè)些(xiē)元素。再加上(shàng)它不形成固定的礦物，通常與其他(tā)金(jīn)屬伴生。就使它成爲存在于自(zì)然界中被人們發現(xiàn)的最後一個元素。铼，作(zuò)爲錳副族中的一個成員，早在門(mén)捷列夫建立元素周期系之時(shí)，就曾預言它的存在，把它稱爲dwi-manganese(次錳)，而把這(zhè)個族中的另一個當時(shí)也(yě)沒有發現(xiàn)的成員稱爲eka-manganese(類錳)。後來(lái)莫斯萊确定了(le)這(zhè)兩個元素的原子序數分别是75和(hé)43。由于某個未知(zhī)元素往往可以從(cóng)和(hé)它性質相似的元素的礦物中尋找到(dào)，因此，科學家們一直緻力于從(cóng)錳礦、鉑礦以及铌鐵(tiě)礦(钽和(hé)铌的礦物)中尋找這(zhè)兩個元素。直到(dào)1925年才由德國的諾達克、塔克和(hé)貝格利用(yòng)X光譜從(cóng)大(dà)量的礦物和(hé)岩石的濃縮産物中發現(xiàn)命名75号元素爲rhenium，元素符号定爲Re。

在自(zì)然界中，铼分布在輝钼礦、稀土礦和(hé)铌钽礦中，含量都很(hěn)低(dī)。在輝钼礦中可能(néng)以二硫化铼ReS2或七硫化二铼Re2S7形式存在，含量略高(gāo)些(xiē)。铼有兩種天然同位素:Re-185穩定，Re-187 有放(fàng)射性。

铼能(néng)夠同時(shí)提高(gāo)鎢、钼、鉻的強度和(hé)塑性，這(zhè)種現(xiàn)象稱爲"铼效應".添加少量(3%~5%)的铼能(néng)夠使鎢的再結晶起始溫度升高(gāo)300℃~500℃---铼(Re)的上(shàng)述作(zuò)用(yòng)被稱爲铼效應W-Re和(hé)Mo-Re合金(jīn)具有良好(hǎo)的高(gāo)溫強度和(hé)塑性，可加工(gōng)成闆、片、線、絲、棒，用(yòng)于航天、航空(kōng)的高(gāo)溫結構件(噴口、噴管、防熱屏等)、彈性元件及電子元件等。

重要生産國：在1978年和(hé)1979年期間，全球铼的總産量分别爲7210和(hé)7260公斤。其中聯邦德國、智利、加拿大(dà)和(hé)前蘇聯是铼的主要生産國。全球铼資源主要分布在美(měi)洲和(hé)歐洲。據美(měi)國地質調查局2015年發布的數據，全球铼探明(míng)資源儲量約爲1100噸，其中美(měi)國铼探明(míng)資源儲量約爲500噸，其他(tā)國家爲600噸。

全球铼資源量約爲2500噸，智利的铼資源量最爲豐富，爲1300噸，其次爲美(měi)國(390噸)、俄羅斯(310噸)、哈薩克斯坦(190噸)、亞美(měi)尼亞(95噸)、秘魯(45噸)以及加拿大(dà)(32噸)，世界其他(tā)國家铼資源儲量的總和(hé)約爲91噸。

智利同時(shí)爲铼的最大(dà)生産國，2014年铼産量(26噸)約占全球産量的53%，其次爲美(měi)國(7.9噸)、波蘭(7.6噸)、烏茲别克斯坦(5.0噸)和(hé)亞美(měi)尼亞(0.3噸)。美(měi)國是全球最大(dà)的铼消費國，智利和(hé)波蘭則是美(měi)國铼金(jīn)屬的主要供應國。

我國铼資源的保有儲量爲237噸（2013），铼礦有11處，分布在陝西(占全國铼儲量的44.3%)、黑龍江(31.6%)、河(hé)南(12.7%)、湖南、湖北、遼甯、廣東、貴州和(hé)江蘇9省。我國铼資源幾乎全部伴生于钼礦床中，主要分布在陝西金(jīn)堆城(chéng)钼礦、河(hé)南栾川钼礦、吉林(lín)大(dà)黑山钼礦和(hé)黑龍江多寶山銅(钼)礦等礦床中，這(zhè)些(xiē)礦床中铼的儲量約占全國铼總儲量的90%。中國的铼産量不高(gāo)，每年兩噸左右。

重要用(yòng)途：由于價格昂貴，直到(dào)1950年才由實驗室珍品變爲重要的新興金(jīn)屬材料。铼廣泛用(yòng)于現(xiàn)代工(gōng)業各部門(mén)，主要用(yòng)作(zuò)石油工(gōng)業和(hé)汽車工(gōng)業催化劑，石油重整催化劑，電子工(gōng)業和(hé)航天工(gōng)業用(yòng)铼合金(jīn)等。铼的重要應用(yòng)還包括以下(xià)幾個領域：

1、铼主要用(yòng)作(zuò)石油工(gōng)業的催化劑。

2、铼具有很(hěn)高(gāo)的電子發射性能(néng)，廣泛應用(yòng)于無線電、電視(shì)和(hé)真空(kōng)技術中。

3、铼具有很(hěn)高(gāo)熔點，是一種主要的高(gāo)溫儀表材料;同時(shí)含铼合金(jīn)也(yě)用(yòng)于航空(kōng)發動機耐熱部件的制造，全球約80%的铼用(yòng)于生産航空(kōng)發動機。

4、铼和(hé)铼的合金(jīn)還可作(zuò)電子管元件和(hé)超高(gāo)溫加熱器以蒸發金(jīn)屬。

5、鎢铼熱電偶在3100℃也(yě)不軟化，鎢或钼合金(jīn)中加25%的铼可增加延展性能(néng);铼在火箭、導彈上(shàng)用(yòng)作(zuò)高(gāo)溫塗層用(yòng)，宇宙飛(fēi)船(chuán)用(yòng)的儀器和(hé)高(gāo)溫部件如熱屏蔽、電弧放(fàng)電、電接觸器等都需要铼。

6、金(jīn)屬铼及其合金(jīn)可制自(zì)來(lái)水(shuǐ)筆(bǐ)尖和(hé)高(gāo)溫熱電偶;在醇類脫氫、合成氨等化工(gōng)中作(zuò)催化劑;含铼的合金(jīn)可耐高(gāo)溫;由于铼的存在分散，價格昂貴，實際應用(yòng)尚待開(kāi)發。還用(yòng)來(lái)制造電燈絲、人造衛星和(hé)火箭的外(wài)殼、原子反應堆的防護闆等。

三、金(jīn)屬鎢——鎢是熔點最高(gāo)的難熔金(jīn)屬

鎢是一種金(jīn)屬元素。原子序數74，原子量183.84。鎢的硬度高(gāo)，熔點高(gāo)，常溫下(xià)不受空(kōng)氣侵蝕。中國是世界上(shàng)最大(dà)的鎢儲藏國。

鎢原子質量爲183.85，原子半徑爲137皮米，密度爲19.35克/每立方厘米，屬于元素周期表中第六周期(第二長周期)的VIB族。經過冶煉後的鎢是銀白(bái)色有光澤的金(jīn)屬，熔點極高(gāo)，硬度很(hěn)大(dà)，蒸氣壓很(hěn)低(dī)，蒸發速度也(yě)較小(xiǎo)，化學性質也(yě)比較穩定。

鎢通常人們根據金(jīn)屬的顔色和(hé)性質把金(jīn)屬分成兩大(dà)類:黑色金(jīn)屬和(hé)有色金(jīn)屬。黑色金(jīn)屬主要指鐵(tiě)、錳、鉻及其合金(jīn)，比如鋼、生鐵(tiě)、鐵(tiě)合金(jīn)、鑄鐵(tiě)等。黑色金(jīn)屬以外(wài)的金(jīn)屬稱爲有色金(jīn)屬。鎢則屬于有色金(jīn)屬範疇。有色合金(jīn)的強度和(hé)硬度一般比純金(jīn)屬高(gāo)，電阻比純金(jīn) 屬大(dà)，電阻溫度系數小(xiǎo)，具有良好(hǎo)的綜合機械性能(néng)。因此，作(zuò)爲一種有色金(jīn)屬，鎢的強度和(hé)硬度非常高(gāo)。由于這(zhè)種特性，具有硬度高(gāo)、耐磨性強的鎢硬質合金(jīn)被大(dà)規模應用(yòng)于切削工(gōng)具、礦山工(gōng)具中。

鎢是熔點最高(gāo)的難熔金(jīn)屬。一般熔點高(gāo)于1650℃并有一定儲量的金(jīn)屬以及熔點高(gāo)于锆熔點(1852℃)的金(jīn)屬稱爲難熔金(jīn)屬。典型的難熔金(jīn)屬有鎢、钽、钼、铌、铪、鉻、釩、锆和(hé)钛。作(zuò)爲一種難熔金(jīn)屬，鎢最重要的優點是有良好(hǎo)的高(gāo)溫強度，對(duì)熔融堿金(jīn)屬和(hé)蒸氣有良好(hǎo)的耐蝕性能(néng)，鎢隻有在1000℃以上(shàng)才出現(xiàn)氧化物揮發和(hé)液相氧化物。但(dàn)是，它同時(shí)也(yě)具有塑性-脆性轉變溫度較高(gāo)，在室溫下(xià)難以塑性加工(gōng)的缺點。

鎢是一種稀有金(jīn)屬。稀有金(jīn)屬通常指在自(zì)然界中含量較少或分布稀散的金(jīn)屬。鎢是一種分布較廣泛的元素，幾乎遍見于各類岩石中，但(dàn)含量較低(dī)。鎢在地殼中的含量爲0.001%，在花(huā) 崗岩中含量平均爲1.5×10，這(zhè)種特性導緻其提取難度非常大(dà)，通常隻能(néng)用(yòng)有機溶劑萃取法及離子交換法分離提取。鎢是一種戰略金(jīn)屬。衆所周知(zhī)，稀有金(jīn)屬是國家的重要戰略資源，而鎢是典型的稀有金(jīn)屬，具有極爲重要的用(yòng)途。鎢是當代高(gāo)科技新材料的重要組成部分，比如一系列電子光學材料、特殊合金(jīn)、新型功能(néng)材料及有機金(jīn)屬化合物等均需使用(yòng)獨特性能(néng)的鎢。用(yòng)量雖說不大(dà)，但(dàn)至關重要，缺它不可。

鎢屬于有色金(jīn)屬，是十分重要的戰略金(jīn)屬，鎢礦在古代被稱爲"重石"。1781年由瑞典化學家卡爾·威廉·舍勒發現(xiàn)白(bái)鎢礦，并提取出新的元素酸-鎢酸，1783年被西班牙人德普爾亞發現(xiàn)黑鎢礦也(yě)從(cóng)中提取出鎢酸，同年，用(yòng)碳還原三氧化鎢第一次得到(dào)了(le)鎢粉，并命名該元素。鎢在地殼中的含量爲0.001%。已發現(xiàn)的含鎢礦物有20種。鎢礦床一般伴随着花(huā)崗質岩漿的活動而形成。經過冶煉後的鎢是銀白(bái)色有光澤的金(jīn)屬，熔點極高(gāo)，硬度很(hěn)大(dà)。鎢是熔點最高(gāo)的金(jīn)屬。

1900年在巴黎世界博覽會(huì)上(shàng)，首次展出了(le)高(gāo)速鋼。因此，鎢的提取工(gōng)業從(cóng)此得到(dào)了(le)迅猛發展。這(zhè)種鋼的出現(xiàn)标志了(le)金(jīn)屬切割加工(gōng)領域的重大(dà)技術進步。鎢成爲最重要的合金(jīn)元素。

1900年，俄國發明(míng)家А.Н.Ладыгин首先建議(yì)在照明(míng)燈泡中應用(yòng)鎢。在1909年Кулидж制定基于粉末冶金(jīn)法，采用(yòng)壓力加工(gōng)的工(gōng)藝方法之後，鎢才有可能(néng)在電真空(kōng)技術中得到(dào)廣泛的應用(yòng)。

1927--1928年采用(yòng)以碳化鎢爲主成分研制出硬質合金(jīn)，這(zhè)是鎢的工(gōng)業發展史中的一個重要階段。

鎢是稀有高(gāo)熔點金(jīn)屬，可提高(gāo)鋼的高(gāo)溫硬度，屬于元素周期表中第六周期(第二長周期)的ⅥB族。鎢是一種銀白(bái)色金(jīn)屬，外(wài)形似鋼。鎢的熔點高(gāo)，蒸氣壓很(hěn)低(dī)，蒸發速度也(yě)較小(xiǎo)。鎢的化學性質很(hěn)穩定，常溫時(shí)不跟空(kōng)氣和(hé)水(shuǐ)反應，不加熱時(shí)，任何濃度的鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸以及王水(shuǐ)對(duì)鎢都不起作(zuò)用(yòng)，當溫度升至80°-100°C 時(shí)，上(shàng)述各種酸中，除氫氟酸外(wài)，其它的酸對(duì)鎢發生微弱作(zuò)用(yòng)。

重要生産國：中國鎢礦資源十分豐富，鎢的産量和(hé)出口總量均占世界第一。很(hěn)早以前中國的鎢産量就達到(dào)世界總産量的70%以上(shàng)。

鎢在熾熱的煉鋼爐裏，當溫度達到(dào)1600℃時(shí)，堅硬的鋼鐵(tiě)都會(huì)化成沸騰的鋼水(shuǐ)，金(jīn)子也(yě)會(huì)變成流動的液體，而鎢卻紋絲不動，仍是固體。鎢的熔點爲3410℃，沸點高(gāo)達5927℃，它的熔點和(hé)沸點，在金(jīn)屬中都是最高(gāo)的。在鋼鐵(tiě)生産中，它是不可缺少的添加料。它的化合物用(yòng)于染料、油漆和(hé)化學試劑。近些(xiē)年來(lái)，鎢還加入到(dào)尖端科學技術領域，如摻入銀10-15%的鎢，可用(yòng)來(lái)制造火箭的燃料噴管。

重要用(yòng)途：世界上(shàng)開(kāi)采出的鎢礦大(dà)約50%用(yòng)于優質鋼的冶煉，約35%用(yòng)于生産硬質鋼，約10%用(yòng)于制鎢絲，約5%其他(tā)用(yòng)于其他(tā)用(yòng)途。鎢可以制造槍械、火箭推進器的噴嘴、穿甲彈、切削金(jīn)屬的刀(dāo)片、鑽頭、超硬模具、拉絲模等等，鎢的用(yòng)途十分廣泛，涉及礦山、冶金(jīn)、機械、建築、交通、電子、化工(gōng)、輕工(gōng)、紡織、軍工(gōng)、航天、科技、各個工(gōng)業領域。

鎢尤其以純金(jīn)屬狀态和(hé)以合金(jīn)系狀态廣泛應用(yòng)于現(xiàn)代技術中，合金(jīn)系狀态中最主要的是合金(jīn)鋼、以碳化鎢爲基的硬質合金(jīn)、耐磨合金(jīn)和(hé)強熱合金(jīn)。

四、金(jīn)屬镓——具有“電子工(gōng)業脊梁”的美(měi)譽

镓是一種低(dī)熔點高(gāo)沸點的稀散金(jīn)屬，具有“電子工(gōng)業脊梁”的美(měi)譽，镓是灰藍色或銀白(bái)色的金(jīn)屬，符号Ga，原子量69.723。镓的熔點很(hěn)低(dī)，但(dàn)沸點很(hěn)高(gāo)。純液态镓有顯著的過冷的趨勢，在空(kōng)氣中易氧化，形成氧化膜。

镓是化學史上(shàng)第一個先從(cóng)理(lǐ)論預言，後在自(zì)然界中被發現(xiàn)驗證的化學元素。1871年，門(mén)捷列夫發現(xiàn)元素周期表中鋁元素下(xià)面有個間隙尚未被占據，他(tā)預測這(zhè)種未知(zhī)元素的原子量大(dà)約是68，密度爲5.9 g/cm³，性質與鋁相似，他(tā)的這(zhè)一預測被法國化學家布瓦博得朗證實。

镓在巴黎由布瓦博得朗于1875年發現(xiàn)。他(tā)在閃鋅礦礦石(ZnS)中提取的鋅的原子光譜上(shàng)觀察到(dào)了(le)一個新的紫色線。這(zhè)意味着一種未知(zhī)的元素出現(xiàn)了(le)。在1875年11月，布瓦博得朗提取并提純了(le)這(zhè)種新的金(jīn)屬，并證明(míng)了(le)它像鋁。在1875年12月，他(tā)曾經向法國科學院宣布了(le)它。

由于镓在地殼中的濃度很(hěn)低(dī)。在地殼中占總量的0.0015%。它的分布很(hěn)廣泛，但(dàn)不以純金(jīn)屬狀态存在，而以硫镓銅礦(CuGaS2)形式存在，不過很(hěn)稀少，經濟上(shàng)也(yě)不重要。

世界90%以上(shàng)的原生镓都是在生産氧化鋁過程中提取的，是對(duì)礦産資源的一種綜合利用(yòng)，通過提取金(jīn)屬镓增加了(le)礦産資源的附加值，提高(gāo)氧化鋁的品質降低(dī)了(le)廢棄物"赤泥"的污染，因此非常符合當前低(dī)碳經濟以最小(xiǎo)的自(zì)然資源代價獲取最大(dà)利用(yòng)價值的原則。

重要生産國：據美(měi)國地質調查局2015年數據，全球鋁土礦中镓的儲量超過100萬噸。其中中國、德國和(hé)烏克蘭是當今世界三大(dà)粗镓生産國。值得一提的是，中國镓含量高(gāo)的鋁土礦資源即将耗盡，可能(néng)最多能(néng)再維持10年開(kāi)采時(shí)間。

重要用(yòng)途：镓目前主要應用(yòng)于半導體、光電材料、太陽能(néng)電池、合金(jīn)、醫(yī)療器械和(hé)磁性材料等領域。镓-68會(huì)發射正電子，可以用(yòng)于正電子斷層成像。镓铟合金(jīn)可用(yòng)于汞的替代品。