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锑的性质、资源分布、用途及浮选富集
发布时间:2024-10-01

日前,中国商务部和海关总署发布公告称,为维护国家安全和利益、履行防扩散等国际义务,决定对锑等物项实施出口管制。

根据公告,锑矿及原料、金属锑及制品、锑化铟等锑相关物项,以及用于制造已列管的六面顶压机设备的技术等超硬材料相关物项,若满足所规定的特性,未经许可不得出口。一经发现违法情形的依照有关规定给予xingzhengchufa,构成犯罪的依法追究刑事责任。公告自9月15日起正式实施。

本文主要分享锑的性质,资源分布,用途以及锑精矿的浮选

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一、理化性质

锑(Antimony),第五周期第ⅤA族元素,类金属元素,元素号为Sb,原子序数为51,相对原子质量为121.76。

锑是一种银白色、易碎、易熔的结晶固体,导电性和导热性较差,加热时会升华。锑在室温条件下与氧气不发生氧化反应,强热则燃烧形成白色的锑氧化物,锑化合物在古代就用作使眉毛变黑的化妆品。

不溶于水、盐酸、碱液,溶于王水及热的浓硫酸,熔点为630.5 °C,沸点为1635 °C,相对密度(水=1)为6.68。

锑不是生命的必需元素,对生物具有慢性毒性与致癌性,其毒性随价态升高而降低,单质锑毒性比锑化合物毒性强,无机锑毒性比有机锑的毒性强,三价锑毒性是五价锑的十倍。

锑有四种同素异形体,分别为灰锑、黑锑、黄锑和爆锑 ;有两种稳定同位素121Sb和123Sb,平均丰度分别为57.362%、42.638%。

二、锑资源储量和分布

1. 全球锑资源分布情况

锑在地壳中的含量为0.0001%,据美国地质调查局2014年数据显示,全球锑资源储量约为180万吨。目前已知的含锑矿物多达120种,但具有工业利用价值,并且含锑在20%以上的锑矿物仅有10种。

地区分布

世界锑资源主要分布在环太平洋沿岸、地中海地带以及中亚天山构造成矿带,其中太平洋构造成矿带锑矿资源为丰富,约占锑资源总量的77%。

国家分布

根据美国地质调查局2014年发布的数据,全球锑探明储量为180万吨,主要分布在中国(95万吨)、俄罗斯(35万吨)、玻利维亚(31万吨)、塔吉克斯坦(5万吨)和南非(2.7万吨)。中国是全球锑资源为丰富的国家,中国锑资源储量约占全球总储量的52%。

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2. 我国锑资源分布情况

我国是世界上锑资源储量多的国家,占全球总量的52%。2012年和2013年我国又分别新增探明锑矿资源16.4万吨和17.3万吨。我国现已探明的锑矿有171处,主要分布在湖南、广西、西藏、云南、贵州和甘肃,6省查明资源储量合计占总查明资源储量的87.2%。锑资源储量大的省份是湖南,该省冷水江市锡矿山是全球大的锑矿,锑年产量占全国的三分之一。湖南湘西的辰州矿业紧随其后,精锑以及氧化锑产量位居全国第二。此外,贵州的万山、务川、丹寨、铜仁、半坡;广西壮族自治区南丹县大厂矿山;甘肃省崖湾锑矿、陕西省旬阳汞锑矿等也均为我国主要的锑矿产区。

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我国锑矿资源特点:

(1)储量丰富,矿床多、规模大。世界上的大型锑矿床有54个,我国有15个。我国现已探明的锑矿区中,大型、超大型锑矿床探明的储量占全国累计探明总储量的81%。

(2)成矿环境优越,具有形成大型、超大型矿床的成矿条件。我国的锑矿在三大成矿带中均有分布,湘、桂、滇、黔等省区的一些大型、超大型矿床,集中分布于环太平洋构造成矿带西岸。

(3)锑矿分布高度集中。现已探明的超大型和大中型锑矿床集中分布湖南、广西、西藏、云南、贵州和甘肃,6省查明资源储量合计占总查明资源储量的87.2%。

(4)锑矿工业类型的储量构成以单锑硫化物矿床为主,占全国锑总储量的67%,特点是规模大,以大中型为主,有的为超大型(如锡矿山锑矿田),矿石成分简单、品位富,以辉锑矿为主,易采易选易炼,经济价值巨大。锑金钨等共生矿床,占全国总储量的21%,规模以中小型为主,个别的为大型(如湖南沃溪金锑钨矿床),矿石成分较复杂,以辉锑矿、自然金、白钨矿、黑钨矿为主,颇有综合利用价值。锑(复)硫盐多金属伴生矿床,占全国锑储量的12%,规模以中小型为主,个别的为大型(如广西大厂山、茶山等矿床),矿石成分复杂,综合利用价值大,但属难选冶矿石类型。

湖南冷水江市锡矿山是全球大的锑矿,总面积为116平方千米,锑资源保有储量达30万吨,锑年产量占全国的三分之一,该地素有“世界锑都”之称。锡矿山锑矿位于湖南省冷水江市东北约15公里处,地处湘中构造盆地的南缘、白马山—龙山东西向构造带的北缘,由老矿山、童家院、物华、飞水岩四个矿床组成。锡矿山以锑资源储量一、锑品产量一、锑产品质量一,毫无争议地摘得"世界锑都"的桂冠。

三、锑的应用领域

 阻燃领域  

锑主要的用途是将它的氧化物(三氧化二锑)用于制造耐火材料。三氧化二锑形成锑的卤化物的过程可以减缓燃烧。除了含卤素的聚合物阻燃剂以外,三氧化二锑几乎总是与卤化物阻燃剂一起使用。这些阻燃剂常应用于儿童服装、玩具、飞机和汽车座套等,也常用作玻璃纤维复合材料I俗称玻璃钢)工业中聚酯树脂的添加剂,如轻型飞机的发动机盖。

 光伏领域

光伏玻璃主要分为三类:超白压延玻璃、超白浮法玻璃和透明导电氧化物镀膜(TCO)玻璃,其中以超白压延玻璃为主流。由于光伏电池的光电转换效率会因光伏玻璃吸收及反射阳光而降低,光伏玻璃需要不断提高透明度,这也是光伏玻璃的发展趋势。

锑可作为超白压延玻璃和部分浮法玻璃澄清剂。锑是光伏澄清剂的必须元素,氧化锑通过碱和双氧水反应,生产出的焦锑酸钠在分解温度范围内,不必经过由低价到高价的转变,就能直接分解放出氧气,因此焦锑酸钠作为一种优良的澄清剂被主流光伏玻璃企业所选择。

3. 合金领域

锑是电和热的不良导体,在常温下不易氧化,有抗腐蚀性能。因此,锑在合金中的主要作用是增加硬度,常被用作金属或合金的硬化剂。含锑铅基合金耐腐蚀,是生产车船用蓄电池电极板、化工泵、化工管道、电缆baopi的材料;锑与锡、铝、铜的合金强度高,极耐磨损,是制造轴承、轴衬及齿轮的绝好材料。

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4. 领域

锑的热缩冷胀特性具有增加金属硬度、增加杀伤力的作用,主要用于枪管炮管制造,锑与铅、锡制作合金后,可用于提升子弹、焊接材料及轴承的性能;除此以外,氧化锑还可作为阻燃剂在帐篷、纺织产品中广泛使用;两次世界大战极大地刺激了锑在军事工业中的应用(枪弹及阻燃剂在帐篷、纺织产品中的应用)。

锑元素对于现代军事工业同样具有重要作用。作为一种重要的国防工业原料,锑和锑化合物目前被广泛应用于生产弹药、红外导弹、核武器、火箭阻燃剂等领域,此前多国已将锑列入战略资源。

5. 电子材料

高纯度锑及锑金属化合物(铟锑、银锑、镓锑等)也是生产半导体和热电装置的理想材料。锑常被用作超高电导率的n-型硅晶圆的掺杂剂,这种材料用于生产二极管、红外线探测器和霍尔效应元件,而锑化铟则被用于制作中红外探测仪。

6. 其他领域

锑不仅是生产聚对苯二甲酸乙二酯的稳定剂和催化剂,还是去除玻璃中显微镜下可见气泡的澄清剂,主要用于电视屏幕的制造。

锑白是一种优良的白色颜料,是搪瓷、陶瓷、橡胶工业中的充填剂,也是油漆、玻璃、纺织及化工工业的常用原料。锑白还可作为防火涂料,用于合成纤维、建筑材料、安全胶卷、大功率电路元件、高温绝缘材料、汽车内部装饰等。

生锑具有燃点低的特点,是制作雷管和安全火柴的配料,也可用于生产发烟剂。

锑也用于制造子弹和子弹示踪剂;锑-124和铍一起用于中子源;锑的硫化物已被证实可以稳定汽车刹车片材料的摩擦系数。

金属锑除用于电镀外,很少单独使用,主要用于制造合金及半导体材料;锑化合物种类繁多,应用相当广泛,已经成为一种重要的化工原料,在医药、电子、玻璃制造、阻燃剂、陶瓷、搪瓷、印染、化工、化学分析等方面都有应用。

锑作为一种不可再生的珍贵金属资源,可以作为合金添加剂调整金属硬度,又被称为“工业味精”,是半导体和领域的关键材料。而美国的F-35战机在制造时就需要用到锑化铟。

从出口目的地来看,美国是中国锑及锑制品的大买家,其次是日本,分别占总出口额的32.8%、17.1%。也就是说,美日对中国的锑十分依赖。

四、锑矿选矿流程

 概况

锑矿选矿主要包括重选、浮选、磁选和化学选矿等方法。其中浮选工艺是目前应用广泛的方法,通过加入浮选药剂,使锑矿物与脉石矿物分离,从而获得高品位的锑精矿。此外,重选和磁选也是锑矿选矿的重要方法,通过物理分离手段提高矿石品位。

原矿的破碎与筛分   

锑矿选矿工艺的步是将原矿进行破碎,使矿石粒度达到选矿工艺要求。通过颚式破碎机、圆锥破碎机等设备进行初级和次级破碎,然后进行筛分,得到不同粒径的矿石。   


磨矿与分级  

经过破碎和筛分的矿石需要进一步进行磨矿,使锑矿物达到单体解离的程度。磨矿通常使用球磨机或棒磨机,然后通过螺旋分级机划分出合适粒度的矿浆,为后续的浮选做好准备。


浮选工艺

浮选工艺是锑矿选矿的核心步骤。在矿浆中加入浮选药剂,通过搅拌和曝气,使锑矿物与脉石矿物分离。结合对浮选条件的控制,可获得较高品位的锑精矿。


精矿的脱水与干燥

浮选后得到的精矿矿浆需要经过脱水处理,通常使用浓缩机和过滤机等设备,终进行干燥处理以获得干燥的锑精矿。这些精矿可以直接用于锑的冶炼和加工。


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