釩鉛礦

磷灰石礦物族中磷氯鉛礦物之一

釩鉛礦又稱“褐鉛礦”。成分為Pb5[MO4]3Cl,含V2O5為19.4%。六方晶系。晶體為六方柱狀或針狀,通常為緻密塊狀。黃至黃褐色。條痕白至淡黃色。硬度2.5—3,比重6.66—7.10。產於鉛礦床的氧化帶中,大量聚積時,可作釩鉛礦石開採。可從中提煉釩。用途見“釩磁鐵礦”。

基本概述


釩鉛礦
釩鉛礦
釩鉛礦是一種釩礦物,屬於磷灰石礦物族中磷氯鉛礦物系列中的一員。釩鉛礦是提煉釩的礦物原料,它也可以提煉出鉛來,但鉛更為主要的礦石來源。釩鉛礦的顏色主要為紅、黃、褐色調,松脂光澤,有些還會更光亮。它們多為柱形,很多晶柱還是中空的。
主要含釩礦物之一。含五氧化二釩19.30%。六方晶系,晶體呈六方柱狀、針狀或毛髮狀,集合體呈晶簇狀、球狀。鮮紅、橙紅、淺褐紅、黃或鮮褐色等。樹脂光澤或金剛光澤。硬度2.5~3,密度6.66~7.10g/cm3。主要在鉛礦床的氧化帶中成次生礦物產出,伴生礦物有鉬鉛礦、針鐵礦等。用於提取五氧化二釩及其他釩化合物。

原料特點


釩鉛礦
釩鉛礦
釩屬元素周期表第VB族,它與其它VB族金屬一樣,具有體心立方結構,沒有任何晶型變化,緻密釩的外觀呈淺灰色,熔點較高,在冶金分類上與同一副族的鈮和鉭屬於稀有高熔點金屬。其硬度和抗拉強度極限與加工和熱處理狀況及雜質含量有密切關係。純釩具有良好的可塑性,在常溫下可軋成片、箔和拉成絲。少量的雜質,特別是碳、氧、氮和氫等間隙元素,可使釩的可塑性降低,硬度和脆性增加。釩原子的價電子結構為3d34s2,五個價電子都可以參加成鍵,能生成+2、+3、+4、+5氧化態的化合物,其中以五價釩的化合物較穩定。五價釩的化合物具有氧化性能,低價釩則具有還原性。釩的價態愈低還原性能愈強。
室溫下金屬釩較穩定,不與空氣、水和鹼作用,也能耐稀酸。高溫下,金屬釩很容易與氧和氮作用。當金屬釩在空氣中加熱時,釩氧化成棕黑色的三氧化二釩、藍色的四氧化三釩,並最終成為桔紅色的五氧化二釩。釩在氮化中加熱至900~13000C會生成氮化釩。釩與碳在高溫下可生成碳化釩,但碳化反應必須在真空中進行。當釩在真空下或惰性氣氛中與硅、硼、磷、砷一同加熱時,可形成相應的硅化
釩鉛礦
釩鉛礦
物、硼化物、磷化物和砷化物。發現過程:1830年,瑞典的塞夫斯唐姆,在研究斯馬蘭鐵礦的鐵渣時,得到氧化釩,發現了釩的存在。
元素描述:高熔點金屬之一,呈淺灰色。密度5.96克/立方厘米。熔點1890±10℃,沸點3380℃,化合價+2、+3、+4和+5。其中以5價態為最穩定,其次是4價態。電離能為6.74電子伏特。有延展性,質堅硬,無磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領,並且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數不鏽鋼好。於空氣中不被氧化,可溶於氫氟酸、硝酸和王水。
元素來源:礦物有釩酸鉀鈾礦、褐鉛礦和綠硫釩礦、石煤礦等。我國是釩資源比較豐富的國家,釩礦主要分佈在四川的攀枝花和河北的承德,大多數是以石煤的形式存在。

礦產分佈


釩鉛礦
釩鉛礦
釩的蹤跡遍布全世界。在地殼中,釩的含量並不少,平均在兩萬個原子中,就有一個釩原子,比銅、錫、鋅、鎳的含量都多,但釩的分佈太分散了,幾乎沒有含量較多的礦床。在海水中,在海膽等誨洋生物體內,在磁鐵礦中,在多種瀝青礦物和煤灰中,在落到地球的隕石和太陽的光譜線中,人們都發現了釩的蹤影。
可以說,幾乎所有的地方都有釩,可是世界到處釩的含量都不多。表面看來,釩跟鐵沒什麼兩樣,同樣穿著銀灰色的衣眼,但釩比鐵要堅硬得多,而且在常溫下,釩十分“冷靜”,它不會被氧化,即使把它加熱到攝氏三百度,它依舊如故,仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各種稀酸和鹼液的腐蝕。在各種金屬中,它可真特別。

共生礦物


釩鉛礦
釩鉛礦
自然界中釩很難呈單一體存在,主要與其他礦物形成共生礦或複合礦,世界已知的釩礦儲量為6000~7000萬t,其中前蘇聯佔60%,南非佔20%,目前發現的含釩礦物有70多種,但主要的礦物有以下3種:
(1)釩鈦磁鐵礦。釩鈦磁鐵礦中的釩主要以FeO·V2O3尖晶石形態存在,礦中含釩0.2%~1.5%.世界上除美國從鉀釩鈾礦中提釩外,其他主要產釩國家中都從釩鈦磁鐵礦中提取釩。
(2)鉀釩鈾礦。鉀釩鈾礦是一種鉀鈾的釩酸絡鹽,它的化學式為K2O·2UO3·V2O5·1~3H2O,呈淺黃色或淺綠黃色,含V2O520.16%。美國等地是這種礦物的主要產地,在提鈾時可製得V2O5。
(3)石油伴生礦。這種礦寄生在原油中,中美洲國家擁有大量的石油伴生礦。這種資源已日益顯示出其重要性。我國釩儲量十分豐富,主要為釩鈦磁鐵礦。四川攀枝花地區是我國最大的釩礦產地,其次還有河北承德、安徽馬鞍山等地。

冶礦歷史


釩鉛礦
釩鉛礦
中國古代金屬礦產,明代以前主要有鐵、銅、錫、鉛、銀、金、汞,金屬鋅的生產,則在明代開始見於記載。有關古代礦冶業的文獻記載,早期僅有產地而無產量。《新唐書·食貨志》首次記載全國銀、銅、鐵、錫的年收入量。歷代文獻中的年收入量並不等於年產量,而往往是稅收量、徵集量、官營礦冶產量等。不同文獻之間也常有很大差異。
夏代到戰國對夏代礦冶業還很少研究成果。河南登封相當夏紀元的遺址中出土有銅片。商、周是青銅器的鼎盛時代。青銅冶鑄業中心是在中原地區,部分原料則可能來自南方。《詩經·魯頌》說:“憬彼淮夷,來獻其琛,元龜象齒,大賂南金。”淮夷貢獻的除海龜和象牙外,還有南方出產的金屬,反映當時中國南部金屬礦冶業的發達。《周禮·地官》中說:“人掌金玉錫石之地”,這是古代文獻關於礦業的最早記載,反映當時已特設專職官員掌管官營礦業了。
春秋戰國之際進入鐵器時代。戰國冶鐵業興盛,生產的鐵器以農具、手工工具為主,兵器則青銅、鋼、鐵兼而有之,銅、鐵礦業均盛。根據文獻記載和考古發掘資料,今山東臨淄和河北邯鄲的鐵礦、湖北大冶銅綠山的銅礦(見銅綠山礦冶遺址)、山東的鉛礦以及漢水、汝河和金沙江砂金等,春秋戰國時期都已進行開採。
秦漢到南北朝秦統一中國后,在產鐵的地區設置鐵官,以增加國庫收入,鞏固中央集權制度。漢初,一些諸侯國的冶鐵業實際操縱在少數豪強大族手中。漢武帝元狩四年(公元前119)在49個產鐵地區設置鐵官。這些鐵官駐在地分佈於今山東省境內的有12處,江蘇7處,河南、陝西各6處,河北、山西各5處,四川3處,北京、遼寧、安徽、湖南、甘肅各一處。從鐵官分佈情況看,西漢冶鐵業是在戰國時期的基礎上發展起來的,大部分分佈在北方的齊、秦、燕、趙、魏、韓六國範圍內,長江以南的廣大地區只有桂陽郡(湖南郴縣)一處設有鐵官。西漢銅產地以長江中下游最為重要,在丹陽設有銅官。
關於秦漢之際的金屬礦產地,司馬遷在《史記·貨殖列傳》中說,金、錫、辰砂等主要出在江南,銅、鐵兩種礦藏,在千里之內分佈得就像棋盤上的棋子那樣。此外,還提到西南的巴蜀也盛產辰砂和銅、鐵。東漢設鐵官34處,分佈地區基本承袋前代,僅雲南兩處是新設。此外,在中條山開闢新的銅礦區,雲南的錫、鉛和銀,四川、貴州的汞和川、滇境內的沙金等,均有所發展。魏晉南北朝時期戰亂頻仍,黃河中游的官營冶鐵業還能維持生產。長江以南地區受到的破壞較少,在今江蘇、浙江、湖北等省境內有較多的冶鐵作坊繼續得到發展,銅、銀、金礦則興廢無常,趨於衰落。

應用價值


釩鉛礦
釩鉛礦
如果說鋼是虎,那麼釩就是翼,鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩,就能使鋼的彈性、強度大增,抗磨損和抗爆裂性極好,既耐高溫又抗奇寒,難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術、國防工業等部門,到處可見到釩的蹤跡。此外,釩的氧化物已成為化學工業中最佳催化劑之一,有“化學麵包”之稱。看來,凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛。
主要用於製造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑。把釩摻進鋼里,可以製成釩鋼。釩鋼比普通鋼結構更緊密,韌性、彈性與機械強度更高。釩鋼製的穿甲彈,能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是,在鋼鐵工業上,並不是把純的金屬釩加到鋼鐵中製成釩鋼,而是直接採用含釩的鐵礦煉成釩鋼。
釩的鹽類的顏色真是五光十色,有綠的、紅的、黑的、黃的,綠的碧如翡翠,黑的猶如濃墨。如二價釩鹽常呈紫色;三價釩鹽呈綠色,四價釩鹽呈淺藍色,四價釩的鹼性衍生物常是棕色或黑色,而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物,被製成鮮艷的顏料:把它們加到玻璃中,製成彩色玻璃,也可以用來製造各種墨水。
我國是釩資源比較豐富的國家,釩礦主要分佈在四川的攀枝花和河北的承德,大多數是以石煤的形式存在。

相關詞條


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參考資料


http://www.chemyq.com/xz/xz4/34193ajsuc.htm
http://knowledge.cnfeol.com/2007111411095754657.html