钒铅矿
grxlj · 2009-02-15 19:10 · 21059 次点击
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钒铅矿
钒铅矿又称“褐铅矿”。成分为Pb53Cl,含V2O5为19.4%。六方晶系。晶体为六方柱状或针状,通常为致密块状。黄至黄褐色。条痕白至淡黄色。硬度2.5—3,比重6.66—7.10。产于铅矿床的氧化带中,大量聚积时,可作钒铅矿石开采。可从中提炼钒。用途见“钒磁铁矿”。
目录
基本概述
原料特点
矿产分布
共生矿物
冶矿历史
应用价值
相关词条
参考资料
基本概述
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钒铅矿
钒铅矿是一种钒矿物,属于磷灰石矿物族中磷氯铅矿物系列中的一员。钒铅矿是提炼钒的矿物原料,它也可以提炼出铅来,但铅更为主要的矿石来源。钒铅矿的颜色主要为红、黄、褐色调,松脂光泽,有些还会更光亮。它们多为柱形,很多晶柱还是中空的。
主要含钒矿物之一。含五氧化二钒19.30%。六方晶系,晶体呈六方柱状、针状或毛发状,集合体呈晶簇状、球状。鲜红、橙红、浅褐红、黄或鲜褐色等。树脂光泽或金刚光泽。硬度2.5~3,密度6.66~7.10g/cm3。主要在铅矿床的氧化带中成次生矿物产出,伴生矿物有钼铅矿、针铁矿等。用于提取五氧化二钒及其他钒化合物。
原料特点
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钒铅矿
钒属元素周期表第VB族,它与其它VB族金属一样,具有体心立方结构,没有任何晶型变化,致密钒的外观呈浅灰色,熔点较高,在冶金分类上与同一副族的铌和钽属于稀有高熔点金属。其硬度和抗拉强度极限与加工和热处理状况及杂质含量有密切关系。纯钒具有良好的可塑性,在常温下可轧成片、箔和拉成丝。少量的杂质,特别是碳、氧、氮和氢等间隙元素,可使钒的可塑性降低,硬度和脆性增加。钒原子的价电子结构为3d34s2,五个价电子都可以参加成键,能生成+2、+3、+4、+5氧化态的化合物,其中以五价钒的化合物较稳定。五价钒的化合物具有氧化性能,低价钒则具有还原性。钒的价态愈低还原性能愈强。
室温下金属钒较稳定,不与空气、水和碱作用,也能耐稀酸。高温下,金属钒很容易与氧和氮作用。当金属钒在空气中加热时,钒氧化成棕黑色的三氧化二钒、蓝色的四氧化三钒,并最终成为桔红色的五氧化二钒。钒在氮化中加热至900~13000C会生成氮化钒。钒与碳在高温下可生成碳化钒,但碳化反应必须在真空中进行。当钒在真空下或惰性气氛中与硅、硼、磷、砷一同加热时,可形成相应的硅化物、硼化物、磷化物和砷化物。发现过程:1830年,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯马兰铁矿的铁渣时,得到氧化钒,发现了钒的存在。
元素描述:高熔点金属之一,呈浅灰色。密度5.96克/立方厘米。熔点1890±10℃,沸点3380℃,化合价+2、+3、+4和+5。其中以5价态为最稳定,其次是4价态。电离能为6.74电子伏特。有延展性,质坚硬,无磁性。具有耐盐酸和硫酸的本领,并且在耐气-盐-水腐蚀的性能要比大多数不锈钢好。于空气中不被氧化,可溶于氢氟酸、硝酸和王水。
元素来源:矿物有钒酸钾铀矿、褐铅矿和绿硫钒矿、石煤矿等。我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的形式存在。
矿产分布
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钒铅矿
钒的踪迹遍布全世界。在地壳中,钒的含量并不少,平均在两万个原子中,就有一个钒原子,比铜、锡、锌、镍的含量都多,但钒的分布太分散了,几乎没有含量较多的矿床。在海水中,在海胆等诲洋生物体内,在磁铁矿中,在多种沥青矿物和煤灰中,在落到地球的陨石和太阳的光谱线中,人们都发现了钒的踪影。
可以说,几乎所有的地方都有钒,可是世界到处钒的含量都不多。表面看来,钒跟铁没什么两样,同样穿着银灰色的衣眼,但钒比铁要坚硬得多,而且在常温下,钒十分“冷静”,它不会被氧化,即使把它加热到摄氏三百度,它依旧如故,仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各种稀酸和碱液的腐蚀。在各种金属中,它可真特别。
共生矿物
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钒铅矿
自然界中钒很难呈单一体存在,主要与其他矿物形成共生矿或复合矿,世界已知的钒矿储量为6000~7000万t,其中前苏联占60%,南非占20%,目前发现的含钒矿物有70多种,但主要的矿物有以下3种:
(1)钒钛磁铁矿。钒钛磁铁矿中的钒主要以FeO·V2O3尖晶石形态存在,矿中含钒0.2%~1.5%.世界上除美国从钾钒铀矿中提钒外,其他主要产钒国家中都从钒钛磁铁矿中提取钒。
(2)钾钒铀矿。钾钒铀矿是一种钾铀的钒酸络盐,它的化学式为K2O·2UO3·V2O5·1~3H2O,呈浅黄色或浅绿黄色,含V2O520.16%。美国等地是这种矿物的主要产地,在提铀时可制得V2O5。
(3)石油伴生矿。这种矿寄生在原油中,中美洲国家拥有大量的石油伴生矿。这种资源已日益显示出其重要性。我国钒储量十分丰富,主要为钒钛磁铁矿。四川攀枝花地区是我国最大的钒矿产地,其次还有河北承德、安徽马鞍山等地。
冶矿历史
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钒铅矿
中国古代金属矿产,明代以前主要有铁、铜、锡、铅、银、金、汞,金属锌的生产,则在明代开始见于记载。有关古代矿冶业的文献记载,早期仅有产地而无产量。《新唐书·食货志》首次记载全国银、铜、铁、锡的年收入量。历代文献中的年收入量并不等于年产量,而往往是税收量、征集量、官营矿冶产量等。不同文献之间也常有很大差异。
夏代到战国对夏代矿冶业还很少研究成果。河南登封相当夏纪元的遗址中出土有铜片。商、周是青铜器的鼎盛时代。青铜冶铸业中心是在中原地区,部分原料则可能来自南方。《诗经·鲁颂》说:“憬彼淮夷,来献其琛,元龟象齿,大赂南金。”淮夷贡献的除海龟和象牙外,还有南方出产的金属,反映当时中国南部金属矿冶业的发达。《周礼·地官》中说:“人掌金玉锡石之地”,这是古代文献关于矿业的最早记载,反映当时已特设专职官员掌管官营矿业了。
春秋战国之际进入铁器时代。战国冶铁业兴盛,生产的铁器以农具、手工工具为主,兵器则青铜、钢、铁兼而有之,铜、铁矿业均盛。根据文献记载和考古发掘资料,今山东临淄和河北邯郸的铁矿、湖北大冶铜绿山的铜矿(见铜绿山矿冶遗址)、山东的铅矿以及汉水、汝河和金沙江的砂金等,春秋战国时期都已进行开采。
秦汉到南北朝秦统一中国后,在产铁的地区设置铁官,以增加国库收入,巩固中央集权制度。汉初,一些诸侯国的冶铁业实际操纵在少数豪强大族手中。汉武帝于元狩四年(公元前119)在49个产铁地区设置铁官。这些铁官驻在地分布于今山东省境内的有12处,江苏7处,河南、陕西各6处,河北、山西各5处,四川3处,北京、辽宁、安徽、湖南、甘肃各一处。从铁官分布情况看,西汉冶铁业是在战国时期的基础上发展起来的,大部分分布在北方的齐、秦、燕、赵、魏、韩六国范围内,长江以南的广大地区只有桂阳郡(湖南郴县)一处设有铁官。西汉铜产地以长江中下游最为重要,在丹阳设有铜官。
关于秦汉之际的金属矿产地,司马迁在《史记·货殖列传》中说,金、锡、辰砂等主要出在江南,铜、铁两种矿藏,在千里之内分布得就像棋盘上的棋子那样。此外,还提到西南的巴蜀也盛产辰砂和铜、铁。东汉设铁官34处,分布地区基本承袋前代,仅云南两处是新设。此外,在中条山开辟新的铜矿区,云南的锡、铅和银,四川、贵州的汞和川、滇境内的沙金等,均有所发展。魏晋南北朝时期战乱频仍,黄河中游的官营冶铁业还能维持生产。长江以南地区受到的破坏较少,在今江苏、浙江、湖北等省境内有较多的冶铁作坊继续得到发展,铜、银、金矿则兴废无常,趋于衰落。
应用价值
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钒铅矿
如果说钢是虎,那么钒就是翼,钢含钒犹如虎添翼。只需在钢中加入百分之几的钒,就能使钢的弹性、强度大增,抗磨损和抗爆裂性极好,既耐高温又抗奇寒,难怪在汽车、航空、铁路、电子技术、国防工业等部门,到处可见到钒的踪迹。此外,钒的氧化物已成为化学工业中最佳催化剂之一,有“化学面包”之称。看来,凡娜迪丝的“儿子”在人间正大受宠爱。
主要用于制造高速切削钢及其他合金钢和催化剂。把钒掺进钢里,可以制成钒钢。钒钢比普通钢结构更紧密,韧性、弹性与机械强度更高。钒钢制的穿甲弹,能够射穿40厘米厚的钢板。但是,在钢铁工业上,并不是把纯的金属钒加到钢铁中制成钒钢,而是直接采用含钒的铁矿炼成钒钢。
钒的盐类的颜色真是五光十色,有绿的、红的、黑的、黄的,绿的碧如翡翠,黑的犹如浓墨。如二价钒盐常呈紫色;三价钒盐呈绿色,四价钒盐呈浅蓝色,四价钒的碱性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二钒则是红色的。这些色彩缤纷的钒的化合物,被制成鲜艳的颜料:把它们加到玻璃中,制成彩色玻璃,也可以用来制造各种墨水。
我国是钒资源比较丰富的国家,钒矿主要分布在四川的攀枝花和河北的承德,大多数是以石煤的形式存在。
相关词条
菱铁矿
菱锌矿
白铅矿
菱镁矿
菱锰矿
文石
硬石膏
白云石
重晶石
蓝铜矿
氟钙铈矿
碳酸锶矿
黄钾铁矾
铬铅矿
白钨矿
钼铅矿
独居石
铜铀云母
参考资料
http://www.chemyq.com/xz/xz4/34193ajsuc.htm
http://knowledge.cnfeol.com/2007111411095754657.html