锑的用途(氧化锑的用途)

锑 Antimony

锑是一种类金属元素，英文名称Antimony，元素符号：Sb，属于VA族，原子序数为51，相对原子量为121.75，密度为6.684g/cm³，熔点为630.74℃，沸点为1750℃。 锑为质脆有光泽的银白色固体，有毒，有独特的热缩冷胀性，无延展性。 锑在常温下不会被空气氧化，但可与浓硝酸发生反应。 锑在地壳中的含量为0.0001%，目前已知的含锑矿物多达120种，但具有工业价值的只有10种。 随着科学技术的发展，锑现已被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、玻璃、颜料、半导体元件、医药及化工等领域。

锑的历史及发展

人类对锑的使用可以追溯到公元前三千多年。 早在公元前3100年的埃及前王朝时代，三硫化二锑就被当作眼影粉使用。 在迦勒底的泰洛赫(今伊拉克)，曾发现一块可追溯到公元前3000年的锑制花瓶碎片。 而在埃及发现的镀锑铜器，也可以追溯到公元前2500年至前2200年间。 公元前18世纪左右，人们在匈牙利发现了小块锑，但很长时间，人们并未真正认识这种金属。 在公元前6-7世纪装饰砖的釉料中也发现了黄色的锑酸铅。 在中世纪，锑被用来制作铅字，还被当作泻药使用。 1777年，德国采矿官员包恩在西班包根(siebenbürgen)发现了天然锑，他把这种辉锑矿焙烧后，变成氧化物，再用碳还原，便得到了金属锑。 1556年德国冶金学者阿格里科拉(G.Agricola)在其著作中叙述了用矿石熔析生产硫化锑的方法，但当时他将硫化锑误认为锑。 1604年德国人瓦伦廷(B.Valentine)记述了锑与硫化锑的提取方法。 18世纪已经开始采用焙烧还原法炼锑了。 直到1896年人们才制出电解锑。 1930年以后，锑矿鼓风炉熔炼法成为生产金属锑的重要方法。 20世纪60-70年代发展了多种挥发熔炼和挥发焙烧法。 随着锑生产工艺的不断改进，锑的产量也在稳定增长。 2011年全球金属锑总产量为17.8万吨，2012年为18万吨。 目前世界上锑主产国有中国、南非、玻利维亚、俄罗斯、塔吉克斯坦，这五个国家锑年产量占全球锑产量的90%以上，而中国则是锑最大的生产国。 全球锑主要消费国(地区)有美国、中国、欧洲、日本和东南亚。 锑消费的主要领域是阻燃剂、蓄电池合金、催化剂以及玻璃澄清剂等方面，其中阻燃剂占锑总消耗量的60%左右。 我国锑应用发展史中国是世界上发现、使用锑较早的国家之一，但是当时锑被称作"连锡"，在《汉书•食货志》和《史记》中均有记载。 明朝末年(1541年)，中国发现了世界最大的锑矿产地——湖南锡矿山(今属湖南冷水江市)，但当时把锑误认为锡，故命名锡矿山，直至清光绪16年(1890)经化验才知道是锑。 光绪23年(1897)创办的“积善”厂是锡矿山最早的锑炼厂，使中国的"炼锡"转入锑生产的时代。 1908年湖南华昌公司从法国引进挥发焙烧法，开始用此法炼锑。 从1908年以后数十年间，中国锑产量常占世界总产量的50%以上，而锡矿山自1912-1935年间的锑产量就占到世界产量的36.6%，占全国的60.9%。 1942年中国著名的有色金属冶金学家，世界最早的锑冶金专家之一王宠佑与美国人霍德森(Hodson)共同取得飘浮熔炼—气态还原熔炼的专利权。 新中国成立之后，对锑矿进行了大规模的地质勘探和开发，并发展了硫化锑精矿鼓风炉挥发熔炼。 从1990年到现在，我国锑矿开发大体可分为3个阶段。 1990-1996年为第一个阶段，该时期我国经济快速发展，对资源的需求量很大，为锑矿开发带来机遇。 1997-2003年为第二个阶段，该阶段锑矿开发处于回落期，主要是受到1996年我国房地产泡沫和1998年亚洲金融危机等国内国际经济形势的影响。 2004年至今，我国锑矿开发进入新的过度开发阶段。 近年来我国锑产量统计作为全球最大的锑生产国，2012年我国锑精矿产量为13.2万吨(金属量)。 2012年，我国锑及锑制品共出口至37个国家地区，而对美国、香港、台湾、日本和荷兰5国的出口量占我国出口总量的84%。 2013年锑金属产量为124，755 吨。 2014年中国锑金属产量达13.55万吨。 我国锑行业发展存在的问题随着我国锑行业的不断发展，锑行业中存在的问题也日益凸显。 例如，随着我国锑矿资源的持续过度开采，锑矿储量消耗速度远远大于可开采储量的增长速度，可采储量逐年减少，后备基地已显不足。 我国锑矿开采企业也存在产能低下，资源浪费严重，技术落后，产业结构不合理等问题。 为了保护资源，促进锑行业的健康持续发展，国务院于1991年发布《关于将钨、锡、锑离子型稀土矿产列为国家实行保护性开采特定矿种的通知》，首次将锑列为国家保护性开采特定矿种。 国土资源部也从2009年开始对全国锑矿实行开采总量控制管理，明确了限采限产的方向，从而在源头上控制了锑供应。 2013年锑矿(金属量)开采总量控制指标为98000吨，其中主采指标75360吨，综合利用指标22640吨。 不过，国土部表示，2014年度不再下达锑矿开采总量控制指标。

锑的用途及应用领域

早在公元前3100年的埃及前王朝时代，三硫化二锑就被当作眼影粉使用。 而在埃及发现的镀锑铜器，也可以追溯到公元前2500年至前2200年间。 中国是世界上发现、使用锑较早的国家之一。 随着科学技术的发展，锑现已被广泛用于生产各种阻燃剂、合金、陶瓷、玻璃、颜料、半导体元件、医药及化工等领域。 其中用于阻燃剂生产的锑约占锑消耗总量的60%，制造电池中的合金材料、滑动轴承和焊接剂所消耗的锑约占20%，其他方面的消耗约为20%。 锑最主要的用途是将它的氧化物(三氧化二锑)用于制造耐火材料。 三氧化二锑形成锑的卤化物的过程可以减缓燃烧。 除了含卤素的聚合物阻燃剂以外，三氧化二锑几乎总是与卤化物阻燃剂一起使用。 这些阻燃剂常应用于儿童服装、玩具、飞机和汽车座套等，也常用作玻璃纤维复合材料I俗称玻璃钢)工业中聚酯树脂的添加剂，如轻型飞机的发动机盖。 锑是电和热的不良导体，在常温下不易氧化，有抗腐蚀性能。 因此，锑在合金中的主要作用是增加硬度，常被用作金属或合金的硬化剂。 含锑铅基合金耐腐蚀，是生产车船用蓄电池电极板、化工泵、化工管道、电缆包皮的首选材料；锑与锡、铝、铜的合金强度高，极耐磨损，是制造轴承、轴衬及齿轮的绝好材料。 锑也被用在生物学或医学领域。 如含锑药剂(antimonial)被用作催吐剂，酒石酸锑钾(俗称吐酒石)曾用作治疗血吸虫病的药物，它后来逐渐被吡喹酮所取代。 锑及其化合物也被用于多种兽医药剂，例如安修马林(硫苹果酸锑锂)用作反刍动物的皮肤调节剂。 高纯度锑及锑金属化合物(铟锑、银锑、镓锑等)也是生产半导体和热电装置的理想材料。 锑常被用作超高电导率的n-型硅晶圆的掺杂剂，这种材料用于生产二极管、红外线探测器和霍尔效应元件，而锑化铟则被用于制作中红外探测仪。 锑不仅是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂，还是去除玻璃中显微镜下可见气泡的澄清剂，主要用于电视屏幕的制造。 锑白是一种优良的白色颜料，是搪瓷、陶瓷、橡胶工业中的充填剂，也是油漆、玻璃、纺织及化工工业的常用原料。 锑白还可作为防火涂料，用于合成纤维、建筑材料、安全胶卷、大功率电路元件、高温绝缘材料、汽车内部装饰等。 生锑具有燃点低的特点，是制作雷管和安全火柴的配料，也可用于生产发烟剂。 锑也用于制造子弹和子弹示踪剂；锑-124和铍一起用于中子源；锑的硫化物已被证实可以稳定汽车刹车片材料的摩擦系数。 锑产品应用示意图

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