铊矿
铊矿产地在哪里?铊的用途是什么?铊,一种银白色重质金属,元素符号T1,原子序数81,原子量204.4,外围电子排布6s26p1,位于第六周期第ⅢA族。本文系统讲述了铊矿名称,金属铊性质,铊矿成矿模式,铊矿成矿规律,他的用途,铊矿储量与分布,铊常见问题
铊矿产地_铊的用途_金属铊性质_铊矿成矿模式_铊矿成矿规律_铊矿储量与分布

 1、铊矿名称:铊矿,英文名称Thallium。


 2、金属铊性质:铊,一种银白色重质金属,质软,无弹性,易熔融。在空气中氧化时表面覆有氧化物的黑色薄膜,174℃开始挥发,保存在水中或石蜡中较空气中稳定。溶于硝酸和硫酸,较难与盐酸反应,不溶于水。相对密度11.85,熔点303.5℃,沸点1457℃。


 元素符号T1,原子序数81,原子量204.4,外围电子排布6s26p1,位于第六周期第ⅢA族,主要氧化数+1,(+3),共价半径155pm,离子半径(Tl3+) 95pm,第一电离能589.1kJ/mol,电负性1.8。系数软的银白色金属,六方紧密堆积结构晶体,密度11.85g/cm3,熔点303.5℃,沸点为1457±10℃,硬度1.2~1.3。是一种稀散元素,常与碱金属在一起,在铁、锌、铜、铝、硒和碲矿中有少量存在。在地壳中的丰度1×10-4%(质量百分数)。常温下在空气中易被氧化并使金属颜色变暗。可跟卤素反应,生成共价型卤化物。在气态时为双聚分子。不溶于水和碱溶液。溶于盐酸或稀硫酸生成一价铊盐TlCl或Tl2SO4。并放出氢气,溶于稀硝酸生成硝酸铊,一氧化氮和水,铊和铊盐有毒。1861年英国克鲁克斯对硫酸厂气态中的物质进行光谱分析,看到新的绿色谱线,从而发现了铊。同年法国的拉迈电解三氯化铊溶液制得金属铊。

 

 3、铊矿成矿模式:

 尽管不同的研究者提出的铊矿床的成矿模式各不相同,但大多数铊矿床的形成可以分为两个阶段,即预富集阶段和热液改造阶段。预富集阶段有多种形式:1.生物富集成矿,如在中国贵州滥木厂铊矿床中含生物成因的红铊矿;2.海底热液成矿,如在瑞士Lengenbach矿床中,有早阶段由海底或接近海底含硫化物的热液和微生物形成的碳酸盐岩层控含铊硫化物存在;3.物理化学富集和生物化学富集同时进行,如中国云南南华铊矿床,矿源层中淋滤出来的成矿物质,在湖盆封闭环境中被丰富的生物和生物遗体选择性摄取和吸附,从而形成铊的初步富集。热液改造成矿阶段主要由成矿热液改造矿源层,元素被活化并向构造脆弱带迁移,伴随流体温度的下降,在成矿的有利部位富集成矿。

 铊在表生条件下活动性很高,很容易被再次分散循环。在一些铊矿床的表生氧化带中,铊以氧化物如褐铊矿(TI2O3)和矾类[TIFe3(SO4)2]及胶体吸附的形式而形成局部富集,如在中国贵州滥木厂铊矿床氧化带的铊明矾 。


 4、铊矿成矿规律:

 (1)全球铊矿床具有一定的时空分布特点大多数铊矿床分布于北半球,受纬向构造体系控制明显;且绝大多数铊矿床为低温成矿域中产出的中生代和新生代矿床。

 (2)铊矿床主要产于沉积岩发育区,其赋矿围岩主要包括沉积岩和火山岩,如泥碳质灰岩、泥灰岩、粉砂岩、粘土质砂岩、泥碳质白云岩和火山凝灰岩等。成矿受区域性断裂构造及褶皱控制。

 (3)铊矿床的形成受温度、压力、盐度、酸碱度、硫逸度等物理化学条件的制约,其成矿有利条件为中一低温、弱酸性、中等盐度、还原环境以及高硫逸度。

 (4)铊矿床的形成常经历预富集阶段和热液改造阶段,在表生条件下易于活化迁移和再富集。

铊矿床是低温分散成矿作用的产物,铊矿床的研究将对低温地球化学和分散元素的研究起推动作用。铊矿床和卡林型金矿床关系密切,铊也是卡林型金矿床有效的找矿元素。相关试验研究证实,当温度低于120℃时,铊和金有许多相似的地球化学性质,若将铊矿床和与其相关的金矿床置于同一体系中进行研究,将大大提升铊矿床研究的意义


 5、铊的用途:起初,铊化物是被当作脱发剂来使用;也曾被作为灭鼠药;后来又用作特效杀虫剂来消灭白蚁。这期间也曾使许多患者中毒。随着以后对铊毒副作用的更深入研究和了解。自1945年后,世界各国为了避免铊化物对环境造成污染,纷纷取消了铊在这些方面的使用。现在,铊及铊化合物则广泛用在军事工业、现代高科技以及医学领域中,主要体现在以下几方面:

 在工业中铊合金用途非常重要,用铊制成的合金具有提高合金强度、改善合金硬度、增强合金抗腐蚀性能等多种特性。铊铅合金多用于生产特种保险丝和高温锡焊的焊料;铊铅锡3种金属的合金能够抵抗酸类腐蚀,非常适用于酸性环境中机械设备的关键零件;铊汞合金熔点低达-60℃,用于填充低温温度计,可以在极地等高寒地区和高空低温层中使用;铊锡合金可作超导材料;铊镉合金是原子能工业中的重要材料。铊还可以作为高温超导材料。铊系高温超导体是继钇系、铋系之后于1988年发现的第三种高温超导体。近年来对铊系高温超导材料的研究表明,用它们有希望获得高Tc的薄膜、多晶、厚膜和带材。

 铊化合物己经成为现代电子工业中的重要材料,在国防军事方面的作用更不可轻视。铊的硫化物对肉眼看不到的红外线特别敏感,用其制作的光敏光电管,可在黑夜或浓雾大气接受信号和进行侦察工作,还可用于制造红外线光敏电池;卤化铊的晶体可制造各种高精密度的光学棱镜、透镜和特殊光学仪器零件。在第二次世界大战期间,氯化铊的混合晶体就曾被用来传送紫外线,在深夜进行侦察敌情或自我内部联络;近年来,应用溴化铊与碘化铊制成的光纤对CO2激光的透过滤比石英光纤要好许多,非常适合于远距离、无中断、多路通讯。

 碘化铊填充的高压汞铊灯为绿色光源,在信号灯生产和化学工业光反应的特殊发光光源方面广泛应用;在玻璃生产过程中,添加少量的硫酸铊或碳酸铊,其折射率会大幅度提高,完全可以与宝石相媲美。

 在医学方面,铊的使用也得到了重视。例如铊201作为放射核元素,在核医学和一些疾病的诊断上得到了广泛应用。目前,铊化物还是生产高压硒整流片、电阻温度计、无线电传真、原子钟表等脉冲传送器的重要材料。在化工、电子、医学、航天、高能物理、超导和光学等领域的应用日益增多。


 6、铊矿储量与分布:铊是自然界存在的典型的稀有分散元素,天然丰度为8×10-7,铊是一种伴生元素,几乎不单独成矿物,目前只在贵州省兴仁县境内发现了世界上唯一的主要由红铊矿组成的独立富铊矿体,其它大多以分散状态同晶形杂质存在于铅、锌、铁、铜等金属的硫矿中,常作为这些金属冶炼的副产品来回收和提取。


 7、铊矿常见问题:

 7.1  铊中毒症状:

 铊及其化合物很毒,在人体内积蓄。职业中毒通过呼吸、胃肠和皮肤途径; 慢性中毒通过土壤—植物—人体。急性中毒症状: 恶心、吐泻、胃肠道出血、胸痛、呼吸困难、震颤、多发性神经炎和精神障碍,直至死亡。死亡例可见肝细胞和肾小管病变,中脑神经严重伤害,大脑大范围血管损伤。慢性中毒症状:食欲减退,头晕、痛,下肢麻木疼痛,视力减退,脱发,短期内斑秃或全秃。患者检测铊含量 (ppm): 尿0.6~3.0,粪便7.5~11.3,血液0.5~22.0,头发6.0~50.0,为诊断慢性铊中毒的参考依据。中国贵州兴义地区灶矾山麓是铊污染严重地区,污染途径是汞矿渣(铊106ppm)—土壤(50ppm)—蔬菜—人,发生慢性中毒。指示症状: 短期内头发脱光,当地称 “鬼剃头”。作业环境空气中最高容许浓度:美国、英国、联邦德国规定为0.1mg/m3


上一篇:锇矿

下一篇:铬矿

相关推荐