鉈礦
鉈礦產地在哪裏?鉈的用途是什麽?鉈,一種銀白色重質金屬,元素符號T1,原子序數81,原子量204.4,外圍電子排布6s26p1,位於第六周期第ⅢA族。本文係統講述了鉈礦名稱,金屬鉈性質,鉈礦成礦模式,鉈礦成礦規律,他的用途,鉈礦儲量與分布,鉈常見問題
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 1、鉈礦名稱:鉈礦,英文名稱Thallium。


 2、金屬鉈性質:鉈,一種銀白色重質金屬,質軟,無彈性,易熔融。在空氣中氧化時表麵覆有氧化物的黑色薄膜,174℃開始揮發,保存在水中或石蠟中較空氣中穩定。溶於(yu) 硝酸和硫酸,較難與(yu) 鹽酸反應,不溶於(yu) 水。相對密度11.85,熔點303.5℃,沸點1457℃。


 元素符號T1,原子序數81,原子量204.4,外圍電子排布6s26p1,位於(yu) 第六周期第ⅢA族,主要氧化數+1,(+3),共價(jia) 半徑155pm,離子半徑(Tl3+) 95pm,第一電離能589.1kJ/mol,電負性1.8。係數軟的銀白色金屬,六方緊密堆積結構晶體(ti) ,密度11.85g/cm3,熔點303.5℃,沸點為(wei) 1457±10℃,硬度1.2~1.3。是一種稀散元素,常與(yu) 堿金屬在一起,在鐵、鋅、銅、鋁、硒和碲礦中有少量存在。在地殼中的豐(feng) 度1×10-4%(質量百分數)。常溫下在空氣中易被氧化並使金屬顏色變暗。可跟鹵素反應,生成共價(jia) 型鹵化物。在氣態時為(wei) 雙聚分子。不溶於(yu) 水和堿溶液。溶於(yu) 鹽酸或稀硫酸生成一價(jia) 鉈鹽TlCl或Tl2SO4。並放出氫氣,溶於(yu) 稀硝酸生成硝酸鉈,一氧化氮和水,鉈和鉈鹽有毒。1861年英國克魯克斯對硫酸廠氣態中的物質進行光譜分析,看到新的綠色譜線,從(cong) 而發現了鉈。同年法國的拉邁電解三氯化鉈溶液製得金屬鉈。

 

 3、鉈礦成礦模式:

 盡管不同的研究者提出的鉈礦床的成礦模式各不相同,但大多數鉈礦床的形成可以分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 階段,即預富集階段和熱液改造階段。預富集階段有多種形式:1.生物富集成礦,如在中國貴州濫木廠鉈礦床中含生物成因的紅鉈礦;2.海底熱液成礦,如在瑞士Lengenbach礦床中,有早階段由海底或接近海底含硫化物的熱液和微生物形成的碳酸鹽岩層控含鉈硫化物存在;3.物理化學富集和生物化學富集同時進行,如中國雲(yun) 南南華鉈礦床,礦源層中淋濾出來的成礦物質,在湖盆封閉環境中被豐(feng) 富的生物和生物遺體(ti) 選擇性攝取和吸附,從(cong) 而形成鉈的初步富集。熱液改造成礦階段主要由成礦熱液改造礦源層,元素被活化並向構造脆弱帶遷移,伴隨流體(ti) 溫度的下降,在成礦的有利部位富集成礦。

 鉈在表生條件下活動性很高,很容易被再次分散循環。在一些鉈礦床的表生氧化帶中,鉈以氧化物如褐鉈礦(TI2O3)和礬類[TIFe3(SO4)2]及膠體(ti) 吸附的形式而形成局部富集,如在中國貴州濫木廠鉈礦床氧化帶的鉈明礬 。


 4、鉈礦成礦規律:

 (1)全球鉈礦床具有一定的時空分布特點大多數鉈礦床分布於(yu) 北半球,受緯向構造體(ti) 係控製明顯;且絕大多數鉈礦床為(wei) 低溫成礦域中產(chan) 出的中生代和新生代礦床。

 (2)鉈礦床主要產(chan) 於(yu) 沉積岩發育區,其賦礦圍岩主要包括沉積岩和火山岩,如泥碳質灰岩、泥灰岩、粉砂岩、粘土質砂岩、泥碳質白雲(yun) 岩和火山凝灰岩等。成礦受區域性斷裂構造及褶皺控製。

 (3)鉈礦床的形成受溫度、壓力、鹽度、酸堿度、硫逸度等物理化學條件的製約,其成礦有利條件為(wei) 中一低溫、弱酸性、中等鹽度、還原環境以及高硫逸度。

 (4)鉈礦床的形成常經曆預富集階段和熱液改造階段,在表生條件下易於(yu) 活化遷移和再富集。

鉈礦床是低溫分散成礦作用的產(chan) 物,鉈礦床的研究將對低溫地球化學和分散元素的研究起推動作用。鉈礦床和卡林型金礦床關(guan) 係密切,鉈也是卡林型金礦床有效的找礦元素。相關(guan) 試驗研究證實,當溫度低於(yu) 120℃時,鉈和金有許多相似的地球化學性質,若將鉈礦床和與(yu) 其相關(guan) 的金礦床置於(yu) 同一體(ti) 係中進行研究,將大大提升鉈礦床研究的意義(yi)


 5、鉈的用途:起初,鉈化物是被當作脫發劑來使用;也曾被作為(wei) 滅鼠藥;後來又用作特效殺蟲劑來消滅白蟻。這期間也曾使許多患者中毒。隨著以後對鉈毒副作用的更深入研究和了解。自1945年後,世界各國為(wei) 了避免鉈化物對環境造成汙染,紛紛取消了鉈在這些方麵的使用。現在,鉈及鉈化合物則廣泛用在軍(jun) 事工業(ye) 、現代高科技以及醫學領域中,主要體(ti) 現在以下幾方麵:

 在工業(ye) 中鉈合金用途非常重要,用鉈製成的合金具有提高合金強度、改善合金硬度、增強合金抗腐蝕性能等多種特性。鉈鉛合金多用於(yu) 生產(chan) 特種保險絲(si) 和高溫錫焊的焊料;鉈鉛錫3種金屬的合金能夠抵抗酸類腐蝕,非常適用於(yu) 酸性環境中機械設備的關(guan) 鍵零件;鉈汞合金熔點低達-60℃,用於(yu) 填充低溫溫度計,可以在極地等高寒地區和高空低溫層中使用;鉈錫合金可作超導材料;鉈鎘合金是原子能工業(ye) 中的重要材料。鉈還可以作為(wei) 高溫超導材料。鉈係高溫超導體(ti) 是繼釔係、鉍係之後於(yu) 1988年發現的第三種高溫超導體(ti) 。近年來對鉈係高溫超導材料的研究表明,用它們(men) 有希望獲得高Tc的薄膜、多晶、厚膜和帶材。

 鉈化合物己經成為(wei) 現代電子工業(ye) 中的重要材料,在國防軍(jun) 事方麵的作用更不可輕視。鉈的硫化物對肉眼看不到的紅外線特別敏感,用其製作的光敏光電管,可在黑夜或濃霧大氣接受信號和進行偵(zhen) 察工作,還可用於(yu) 製造紅外線光敏電池;鹵化鉈的晶體(ti) 可製造各種高精密度的光學棱鏡、透鏡和特殊光學儀(yi) 器零件。在第二次世界大戰期間,氯化鉈的混合晶體(ti) 就曾被用來傳(chuan) 送紫外線,在深夜進行偵(zhen) 察敵情或自我內(nei) 部聯絡;近年來,應用溴化鉈與(yu) 碘化鉈製成的光纖對CO2激光的透過濾比必威88官方网站光纖要好許多,非常適合於(yu) 遠距離、無中斷、多路通訊。

 碘化鉈填充的高壓汞鉈燈為(wei) 綠色光源,在信號燈生產(chan) 和化學工業(ye) 光反應的特殊發光光源方麵廣泛應用;在玻璃生產(chan) 過程中,添加少量的硫酸鉈或碳酸鉈,其折射率會(hui) 大幅度提高,完全可以與(yu) 寶石相媲美。

 在醫學方麵,鉈的使用也得到了重視。例如鉈201作為(wei) 放射核元素,在核醫學和一些疾病的診斷上得到了廣泛應用。目前,鉈化物還是生產(chan) 高壓硒整流片、電阻溫度計、無線電傳(chuan) 真、原子鍾表等脈衝(chong) 傳(chuan) 送器的重要材料。在化工、電子、醫學、航天、高能物理、超導和光學等領域的應用日益增多。


 6、鉈礦儲(chu) 量與(yu) 分布:鉈是自然界存在的典型的稀有分散元素,天然豐(feng) 度為(wei) 8×10-7,鉈是一種伴生元素,幾乎不單獨成礦物,目前隻在貴州省興(xing) 仁縣境內(nei) 發現了世界上唯一的主要由紅鉈礦組成的獨立富鉈礦體(ti) ,其它大多以分散狀態同晶形雜質存在於(yu) 鉛、鋅、鐵、銅等金屬的硫礦中,常作為(wei) 這些金屬冶煉的副產(chan) 品來回收和提取。


 7、鉈礦常見問題:

 7.1  鉈中毒症狀:

 鉈及其化合物很毒,在人體(ti) 內(nei) 積蓄。職業(ye) 中毒通過呼吸、胃腸和皮膚途徑; 慢性中毒通過土壤—植物—人體(ti) 。急性中毒症狀: 惡心、吐瀉、胃腸道出血、胸痛、呼吸困難、震顫、多發性神經炎和精神障礙,直至死亡。死亡例可見肝細胞和腎小管病變,中腦神經嚴(yan) 重傷(shang) 害,大腦大範圍血管損傷(shang) 。慢性中毒症狀:食欲減退,頭暈、痛,下肢麻木疼痛,視力減退,脫發,短期內(nei) 斑禿或全禿。患者檢測鉈含量 (ppm): 尿0.6~3.0,糞便7.5~11.3,血液0.5~22.0,頭發6.0~50.0,為(wei) 診斷慢性鉈中毒的參考依據。中國貴州興(xing) 義(yi) 地區灶礬山麓是鉈汙染嚴(yan) 重地區,汙染途徑是汞礦渣(鉈106ppm)—土壤(50ppm)—蔬菜—人,發生慢性中毒。指示症狀: 短期內(nei) 頭發脫光,當地稱 “鬼剃頭”。作業(ye) 環境空氣中最高容許濃度:美國、英國、聯邦德國規定為(wei) 0.1mg/m3


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