铂的性质、资源、生产及用途

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1、铂的性质、资源、生产及用途1.铂的性质1.1铂的物理性质铂位于元素周期表中第6周期Ⅷ族，原子序数78，相对原子质量195.09。铂是具有展性的银白色金属，密度21.450，硬度4.5，熔点1770℃，沸点3824℃。铂是唯一能抗氧化剂到熔点的金属。铂耐高温、抗氧化、耐腐蚀性强、稳定性好，具有很好的机械、热学、热力学、电学、热电、磁学、光学、力学、催化、电化学性能。铂具有良好的可锻性和延展性等加工性能。海绵铂或铂粉可以经高温熔炼、铸锭；铂锭可以压成板状、片状，可以拉成不同直径的丝材，满足不同工业需求。例如，纯铂可冷轧成厚为0.0025mm的箔，可以拉制成1

2、mm的丝。海绵铂是煅烧(NH4)2PtCl6而制得的；铂黑可以用加热含有PtCl2、KOH和乙醇的水溶液而制得的；在水中通过铂电极的电弧放电可以制取胶态铂。所有这些形式的铂都有催化性能，特别是有很强的催化加氢反应的能力。铂可制成碎粒或海绵体，能吸附气体，常温时可吸收超过其本身体积114倍的氢，温度升高吸附气体的性能更强。1.2铂的化学性质铂抗氧化性很强，在常温下对空气和氧十分稳定，具有优良的抗酸、碱腐蚀的性能，不溶于常见的盐酸、硫酸、硝酸，氢氧化钠、氨水等，甚至在1095的高温下也能保持抗浓硫酸腐蚀的能力。但粉末或海绵铂耐腐蚀性明显下降，在强氧化条件下可

3、以溶于盐酸，例如HCl＋Cl2、HCl＋H2O2等。象钯一样，铂能溶于王水，不过块状的铂溶解得很慢，在空气中加热铂不生成氧化膜，可以制得多种形态的铂。2.铂的资源与生产[1～2]2.1铂的资源从表1可以看出，铂的矿产资源集中在南非、俄罗斯，南非生产的铂占全球供应量的75.34％以上，俄罗斯占15.53％，二者合计的产量占全球产量的90％以上，其余来自北美和其他地区。表12000-2009年全球铂的供应量/koz生产国年度合计比例2000200120022003200420052006200720082009koz/％南非俄罗斯北美其他总供应量380041

4、00445046305010511552955070451545301100130098010508458909209158057852853603902953853653453253252601051001502252502702702902953455290586059706200649066406830660059405920465159590333523006174075.3415.535.403.731002.2铂制品生产原则工艺流程粗铂的提纯、铂片及铂丝的生产、化合物及配合物的生产原则工艺流程如图1～3所示。粗铂（95％）王水溶解蒸干赶硝溶解

5、过滤滤液滤饼NH4Cl沉淀过滤滤饼滤液铂铵盐置换煅烧过滤海绵铂滤液滤饼99.99％（弃去）转置换图1粗铂的提纯原则工艺流程纯海绵铂或铂粉熔炼铸锭铂锭铂板轧片铂片拉丝铂丝图2铂锭、铂板、铂片及铂丝生产原则工艺流程铂粉或海绵铂王水溶解赶硝氯铂酸合成其他化合物、配合物及抗癌药物图3铂化合物、配合物及抗癌药物生产原则工艺流程3.铂的主要应用领域[2～3]从20世纪中叶以后，随着因第三次技术革命所带来的科学技术和世界经济的高速发展，铂工业也在世界范围内实现了它的繁荣和快速发展，各种物理形态和化学形态的铂材料迅速地渗透到国民经济、国防建设和高新技术的各个领域，获得了

6、广泛的应用。在许多应用中，铂材料因其高可靠性、高稳定性、不可代替性和可再生循环使用的特性而成为关键材料。表2列出了铂的各种材料在各工业领域中的主要应用。在现代工业中，铂的主要应用领域涉及汽车工业、化学工业、电气和电子工业、玻璃制造工业、石油化工工业、首饰制造和投资产业，如表2所示。在汽车工业中，铂主要用作尾气净化催化剂、点火火花塞和氧传感器等。在无机化工工业中，铂合金催化剂用于制造硝酸和氢氰酸。硝酸是制造化肥和炸药的主要原料，对于农业发展和国防建设有重要意义。在石油化工工业中，铂催化剂用于石油重整和精炼，生产高辛烷值高级汽油和石油化工产品。在电气和电子工

7、业中使用实体、薄膜、涂层、纳米材料等各种形态的铂材料，制备各种高精密、高可靠电子仪器和仪表装置，广泛用于军事装备、国防建设、航空航天事业等。表2铂的各种材料在工业领域中的主要应用[3]工业领域铂材料或元器件代表性铂材料加工铂材料所用铂原材料的形态制备产物和应用特性冶金工业测温材料、容器、坩埚等Pt温度计和热电偶、Pt合金等铂丝、铂板过程监控，物料分析无机化工催化剂、催化网Pt-Rh、Pt-Pd-Rh等合金催化剂铂化合物、铂丝硝酸、氢氰酸、化肥等有机化工催化剂Pt均相和非均相催化剂铂化合物有机合成、不对称催化反应等石油化工催化剂Pt/Al2O3、Pt-Re

8、/Al2O3，催化剂等铂化合物石油化工、硅酮工业产品氯-碱工业电解电极镀Pt/T