镉的产地在哪里?镉的用途是什么?镉是一种在自然界是比较稀有的金属元素,镉呈银白色,略带淡蓝色光泽,质软耐磨,有韧性和延展性,易燃且有刺激性,它是一种吸收中子的优良金属,制成棒条可在核反应堆内减缓链式裂变反应速率,而且在锌-镉电池中颇为有用。本文系统讲述了镉名称,金属镉性质,镉矿物类型,镉矿床,镉的用途,镉矿储量与分布,镉最优产地,镉常见问题。
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 1、镉名称:镉。


 2、金属镉的性质:镉是一种金属元素,元素符号为Cd,原子序数为是48,密度为8.65g/cm3。镉呈银白色,略带淡蓝色光泽,质软耐磨,有韧性和延展性,易燃且有刺激性。熔点为320.9℃,沸点在765~767℃之间。镉在自然界是比较稀有的元素,地壳中含量约为0.1~0.2mg/kg,赋存在锌矿中。镉在潮湿空气中可缓慢氧化并失去光泽,加热时生成棕色的氧化层,镉蒸汽燃烧产生棕色的烟雾。镉与硫酸、盐酸和硝酸作用产生镉盐,镉对盐水和碱液有良好的抗蚀性能。


 3、镉矿物类型:镉在地壳中的丰度仅为0.2×10-6,是一种极为分散的化学元素。硫镉矿是主要的含镉独立矿物,另外镉经常赋存在锌矿石、铅锌矿石和铅锌矿石和铅锌铜矿石中。


 3.1硫镉矿

 硫镉矿是镉的硫化物,化学成分CdS,含Cd 77.7%,在所有矿物中,它的含镉量最高。六方晶系。硫镉矿的晶体可呈粒状、粉末状甚至土状,它们往往像是一层皮壳覆盖在闪锌矿或其他锌矿物上。颜色为橙黄色,半透明或微透明,具有松脂光泽或金刚光泽,摩氏硬度3~3.5,密度4.9-5.0g/cm3

硫镉矿 

硫镉矿


 4、镉矿床:镉是分散元素,很难形成独立矿床,镉大多数是以类质同象形式共生和伴生存在于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中单独存在的情况很少。


 5、镉的用途:镉的最主要应用领域为电池行业,用在镍镉电池上,但是现在笔记本电脑和手机上的镍镉电池已经渐被锂离子电池所取代。镉的毒性已经催生了多项禁用立法,尤其是在欧盟地区。目前,全球近86%的镉应用于制造镍镉电池,9%用于生产颜料,4%用于生产涂料,1%用于生产合金,太阳能电池板和稳定器。


 5.1  镉镍电池

 小型可携带镍镉电池占镍镉电池中镉消费量的80%,主要用于消费性电子产品中。工业应用的镍镉电池占余下的20%,这类电池主要用于航空和铁路行业:在航空应用中,镍镉电池可以为引擎提供启动电源,并且可以作为飞机电路的备用电源;在铁路交通体系中,镍镉电池用来启动机车引擎,为客车和轨道信号灯提供电源。

 

镉镍电池


 5.2  颜料

 无机的金黄色硫化镉主要被用作颜料。在颜料应用中,镉颜料是锌和汞的替代品,从金黄色到紫红色的镉硫化物是硒的替代品。镉颜料具有耐光、耐晒、耐候性优良、耐高温、遮盖力强、着色力强、不迁移、不渗色等特点,广泛应用于塑料、涂料、色母粒、橡胶、皮革、凹版印刷油墨、美术颜料、高档烤漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、彩色砂石等建筑材料和电子工业等行业。在聚合物着色方面,它几乎可用于所有树脂和塑料。 但它主要应用于工程塑料的上色,因为工程塑料需在高温下进行加工,而镉颜料可以在不断升温的环境下不发生变异。

镉红 

镉红


 5.3  涂料和电镀

 镉涂料在航空和军事领域中的应用具有重要地位。在这些应用中若替换涂料很可能会引发安全问题。镉通常被用于电镀飞机降落架上的固件,并且由于镉拥有其他反腐涂料中没有的特性,它也被应用于生产降落伞。

镉用于生产降落伞 

镉用于生产降落伞


 6、镉矿储量与分布:根据美国地质调查局(USGS)2014年公布的数据显示,截止2013年全球镉储量总量为500,000吨,目前中国是各国当中镉储量最为丰富的国家,以92,000吨镉储量占全球总量的18.4%。其他蕴藏镉资源较丰富的国家有:秘鲁、墨西哥、印度、俄罗斯、美国等。

 中国镉资源储量:92,000吨 (2013年USGS数据)。资源分布特点:多与矿、锌矿等以共、伴生形式存在;镉矿主要分布在中部、西南部及华东地区。中国的中部、西南部及华东地区镉资源探明储量占中国累计探明总储量的88%,保有储量占中国总保有储量的87.1%。据统计,中国镉采出量主要集中在西南地区,其镉采出量占中国总采出量的59.4%。根据《全国各省矿产储量表》,我国探明具有镉矿储量的有23个省、市、自治区。根据《矿产工业要求参考手册》,镉矿规模按储量分类:大型镉矿储量大于3000吨,中型镉矿储量500—3000 吨,小型镉矿储量小于500吨。


 7、 镉最优产地:贵州。


 8、 镉常见问题

 8.1镉对人体健康的危害

 镉并不是人体必需元素,而且是一种环境污染物,一般情况下,过度摄入镉可导致人发生镉中毒。世界卫生组织将镉列为重点研究的食品污染物;国际癌症研究机构(IARC)将镉归类为人类致癌物,会对人类造成严重的健康损害;美国毒物和疾病登记署(ATSDR)将镉列为第7位危害人体健康的物质;我国也是将镉列为实施排放总量控制的重点监控指标之一。

 镉为有毒元素,其化合物毒性更大。它原本以化合物形式存在,与人类生活并不交会,但工业革命释放了这个魔鬼。国外有研究推算,全球每年有2.2万吨镉进入土壤。自然界中,镉的化合物具有不同的毒性。硫化镉、硒磺酸镉的毒性较低,氧化镉、氯化镉、硫酸镉毒性较高。镉引起人中毒的剂量平均为100mg。急性中毒症状主要表现为恶心、流涎、呕吐、腹痛、腹泻,继而引起中枢神经中毒症状。严重者可因虚脱而死亡。

 当环境受到镉污染后,镉可在生物体内富集,通过食物链进入人体引起慢性中毒。镉的生物半衰期为10~30年,且生物富集作用显著,即使停止接触,大部分以往蓄积的镉仍会继续停留在人体内。

       长期摄入含镉食品,可使肾脏发生慢性中毒,主要是损害肾小管和肾小球,导致蛋白尿、氨基酸尿和糖尿。同时,由于个镉离子取代了骨骼中的钙离子,从而妨碍钙在骨质上的正常沉积,也妨碍骨胶原的正常固化成熟,导致软骨病


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