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除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄蜡,便造成一种特别优良的反射镜面。
(1)催化活性和选择性高,寿命长。铑及其合金、含铑化合物、络合物催化剂可用于制醛类和醋酸,汽车废气净化,硝酸生产的氨氧化,塑料、人造纤维、药物、农药等有机化工合成,燃料电池电极。
(2)对可见光反射率高而稳定。常用于特殊工业用镜、探照灯、雷达等反射面的镀层。
(3)熔点高,抗氧化,耐腐蚀,是化学性质稳定的金属之一。可做耐腐蚀容器,大气中可在1850℃高温下使用,纯铑坩埚可用于生产钨酸钙和铌酸锂单晶。
(4)铑镀层硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。镀铑复合材料是优良的电接触材料,铑还可用于饰品和其他工业仪器、气敏元件的镀层。
(5)改性作用。铑可与铂、钯等金属形成固溶体,对基体起固溶强化作用,提高基体的熔点、再结晶温度和抗腐蚀性,减少氧化挥发损失,其中铂铑合金是优良的贵金属测温材料;铑与钛、锆、铪、钽、铌等金属形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。
(6)加工硬化率高,热加工成一定尺寸后可以冷加工。
(7)价格昂贵,除特殊使用外,通常只作为添加元素使用。

铑存在于铂矿中,在精炼过程中可以集取而制得。
我国铂金属资源比较,铂金属矿床分布在10个省、自治区,甘肃、云南、四川和黑龙江的储量较多,这四省的储量占全国储量的94.6%。其他省区如河北、青海、新疆、北京、内蒙古也有一些小矿点,但储量甚少。从1996年我国铂矿、钯矿与铂钯(未分)矿保有储量看,我国的铂矿和钯矿主要分布在甘肃,分别占全国铂矿与钯矿的90.7%与91.3%,其次是河北,分别为5.8%和2.3%。其他省区只占极少份额。铂钯(未分)矿主要在云南,占全国的66.8%;其次是四川,占全国的25.5%。

元素周期表第5周期Ⅶ族元素,铂族金属成员之一。元素符号Rh,原子序数45,相对原子质量102.9055,属轻铂族金属。

1803年英国科学家沃拉斯顿(W.H.Wollaston)从分离铂、钯的残液中,制得一种玫瑰红色结晶,用氢气还原得到金属粉末。他用希腊文中的玫瑰花命名新元素为Rhodium,即铑。

性质 致密铑为银白色金属。铑的晶体结构为面心立方,其延展性远不如铂和钯,热态下性柔韧,冷态下加工会迅速硬化。它对可见光具有很高的反射率并随光的波长的增加而增大:

铑原子的外电子层构型为[Kr]4d85s1。铑有从-1到+6八种价态,其特征氧化态是+3。铑是铂族金属中在高温下质量挥发损失小的金属之一。铑在空气和氧中加热,当加热温度低于其氧化物的分解温度时,没有挥发损失;但其氧化物分解温度时,铑的挥发损失与温度成直线关系。

铑易生成以Rh3+为中心离子的配合物,常见的配位基有CN–、NO2–、NH3、H2O和卤素等。卤配盐中的Na3RhCl4、K3RhCl6易溶于水,(NH4)3RhCl6在水中溶解度大,在饱和氯化铵溶液中溶解度小,不溶于乙醇。铑的化学稳定性好,常温下不与氧、硫、氟、氯、无机酸反应,甚至在王水中也溶解很慢,细粉状铑稍溶于硝酸或含空气的盐酸。铑在空气中加热,于不同温度下分别生成Rh2O3、RhO、Rh2O。Rh2O3在1386K温度下分解为RhO,RhO在1394K分解为Rh2O,Rh2O的分解温度为1400K。铑与热浓硫酸、热氢溴酸、次氯酸钠和卤素反应。在氯气中加热铑至赤热,会生成不溶于水也不溶于酸的土红色无水三氯化铑。铑与熔融的酸式硫酸盐、氰化物、碱金属硝酸盐、碱金属过氧化物反应,但不与熔融的金、银、汞、钠、钾起反应,易与铅、锡、锗、镍、铁等形成金属间化合物。氢气、锌、铜、Cr2+、Ti3+能将水溶液中的Rh3+还原成金属。

资源 铑的地壳丰度为1×10-7%。铑只有103Rh一种天然同位素。铑没有立矿床,产于与超基性或基性岩有关的含铂族金属铜镍共生硫化物矿床及铬铁矿矿床中,常与铂及其他铂族金属共生。主要矿物有铑金矿、铑铂矿、硫砷铑矿、砷铑铂矿等。已探明的世界铑工业储量为2240t,其中南非2120t,前苏联120t。铑主要产自南非、前苏联和加拿大。

应用与供需 铑常用作铂、钯合金的添加剂,用以提高合金的机械性能、耐腐蚀性能和耐高温性能,并使合金具有对某些化学反应的特定催化功能。铂铑及铂钯铑合金网是硝酸生产中的氨氧化催化剂。20世纪80年代后期,用于汽车尾气净化的铂钯铑催化剂量增加,导致铑用量大幅度上升,这方面占全部铑用量的3/4以上。铂铑合金用作生产玻璃、玻璃纤维的坩埚材料及搅拌器包覆材料。铂铑合金具有的热电性能,用于制作高温热电偶的材料。铑对可见光具有高的反射率,且随波长变化较小,稳定性好,常用作工业用镜、探照灯反射镜和饰品表面的镀层材料。镀铑层硬度大,耐磨性好。

铑主要来自含铂族金属铜镍共生硫化矿。这种共生硫化矿经过重选、浮选后得到含铂族金属铜镍共生硫化矿精矿。在含铂族金属铜镍共生硫化矿精矿熔炼和吹炼过程中,贵金属富集在中间产物高镍锍或铜镍合金中。从高镍锍或铜镍合金中提取铜和镍并进一步富集铂族金属后,得到品位在40%左右的铂族金属精矿。从含铂族金属铜镍共生硫化矿到产出含铑铂族金属精矿的过程属铂族金属富集阶段。

从含铑铂族金属精矿分离出铂、钯、金、银、钌、锇、铱及贱金属,获得粗铑溶液的过程属铂族金属分离阶段。

铑溶液经过精制产出纯铑盐,铑盐在氢气中煅烧成铑粉属铑精炼阶段。

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