2、金屬鉿性質:鉿元素符號Hf,原子序數72,原子量為(wei) 178.49,屬元素周期表中ⅣB族。鉿是一種帶光澤的銀灰色過渡金屬,密度為(wei) 13.31g/cm3(20℃),熔點為(wei) 2233℃(2506 K, 4051℉),沸點為(wei) 4603℃ (4876 K, 8317 ℉)。致密的金屬鉿性質不活潑,與(yu) 空氣發生反應形成氧化物覆蓋層,在常溫下很穩定,而粉末狀的鉿在空氣中則容易自燃。鉿不與(yu) 稀鹽酸、稀硫酸和強堿溶液發生反應,但可溶於(yu) 氫氟酸和王水。
3、鉿礦類型:鉿在地殼中的含量為(wei) 3ppm,在地殼中含量位於(yu) 45位。鉿總是與(yu) 鋯共生,所有含鋯的礦物都含有鉿。鉿主要賦存在鋯英石中,當鉿的含量達到一定程度時,可形成獨立礦物鉿石(HfSiO4),其氧化鉿(HfO2)含量可達69%~78%。工業(ye) 上用的鋯石中鉿含量為(wei) 0.5%~2%,次生鋯礦中的鈹鋯石中鉿含量可高達15%,變質鋯石曲晶石中HfO2含量達5%以上。鈹鋯石和曲晶石這兩(liang) 種礦物的儲(chu) 量少,工業(ye) 上尚未采用。
4、鉿礦床類型:鉿的礦床類型同鋯礦床一致。鉿和鋯的地球化學性質十分相近,它們(men) 在自然界中密切共生,是典型的共生元素對之一。所有含鋯的礦物毫無例外地都含有鉿。鉿主要賦存於(yu) 鋯石中,鉿含量高的漸變為(wei) 鉿石(含HfO2 69%~78%)。堿性岩中鋯石的鉿含量比花崗岩中的鋯石的鉿含量低,偉(wei) 晶岩中可以出現富鉿鋯石(HfO2在5%以上)和鉿石,鉿主要是從(cong) 鋯石中提取。
5、鉿的用途:鉿具有耐高溫、抗腐蝕、抗氧化、易加工、快速吸熱和放熱等性能,被用作原子能材料、合金材料、耐高溫材料、電子材料等。
5.1 電子材料
由於(yu) 鉿容易發射電子,所以可用作X射線管的陰極。此外,鉿和鎢或鉬的合金也被用作高壓放電管的電極。
鉿作為(wei) X射線管的陰極
5.2 原子能工業(ye)
金屬鉿具有優(you) 良的焊接性能、加工性能、耐高溫抗腐蝕性能,因而成為(wei) 了原子能工業(ye) 重要材料。鉿的熱中子捕獲截麵大,是較理想的中子吸收體(ti) ,可作原子反應堆的控製棒和保護裝置。
鉿用於(yu) 原子反應堆保護裝置
5.3 化工
鉿可作為(wei) 很多充氣係統的吸氣劑。鉿吸氣劑可除去係統中存在的氧、氮等不需要氣體(ti) 。此外,鉿具有很強的抗揮發性,常用作液壓油的添加劑,防止在高危作業(ye) 時候液壓油的揮發。
鉿用於(yu) 液壓油添加劑
5.4 合金材料
鉿具有延展性、抗氧化性和耐高溫等特性,也是一種良好的合金材料,被應用到多種合金中。如含鉿10%的鉿铌合金可用作登月火箭噴嘴,而含鉿2%的鉭鎢合金由於(yu) 具有高蠕變強度,可用作宇宙飛船的防護層材料。
鉿合金
6、鉿的儲(chu) 量與(yu) 分布:根據美國地質調查局2009年發布的數據,世界鉿資源總量估計超過100萬(wan) 噸,鉿資源儲(chu) 量豐(feng) 富的國家有澳大利亞(ya) 、南非、美國、巴西和印度。
我國已發現鋯鉿礦床約 100 處,總儲(chu) 量 382×104噸(以 ZrO2計),鋯英石保有儲(chu) 量約 23×105噸,主要集中在海南、廣東(dong) 、山東(dong) 、內(nei) 蒙古和雲(yun) 南,其中海南、兩(liang) 廣約為(wei) 2×106噸。以鋯砂含鉿 1%計,中國鋯石儲(chu) 量中伴生鉿資源總計達(5~8)×104噸,已探明儲(chu) 量的鉿礦產(chan) 地有 4處,共有鉿1800噸,占資源總量的 2.2%,均為(wei) 鋯石砂礦床,主要集中在廣西北流 520 鋯石風化殼型砂礦和山東(dong) 榮成石島海濱砂兩(liang) 處。
金屬鉿 Hf≥99% 5000~6000元/kg
9.1鉿對人體(ti) 健康的影響
金屬鉿通常不會(hui) 對人體(ti) 健康產(chan) 生影響,但鉿的一些化合物有毒性,會(hui) 對人體(ti) 健康產(chan) 生不良影響,如氯化鉿會(hui) 腐蝕皮膚和粘膜。因而我們(men) 在接觸鉿化合物時,應首先了解該化合物是否有毒,在接觸時是否需要應做好防護措施,如佩戴口罩、手套等。經常接觸鉿化合物的人員應該定期進行體(ti) 檢,尤其是肝髒檢查,因為(wei) 有動物研究報告稱鉿化合物會(hui) 對動物肝髒造成損害。此外,鉿化合物生產(chan) 場所應該有良好的通風設施,定期除塵,降低空氣中鉿化合物粉塵濃度,避免因為(wei) 接觸或吸入對皮膚、眼睛和黏膜造成刺激。
雖然致密的金屬鉿性質不活潑,表麵形成氧化物覆蓋層,在常溫下很穩定,但粉末狀的鉿在空氣中很容易自燃,因而不管是在鉿粉末生產(chan) 車間,還是我們(men) 在使用鉿粉末時,都應該妥善保管鉿粉末,保證通風良好,避免發生自燃。