銥是地球地殼中稀有的元素之一,平均質(zhì)量比例只有百萬(wàn)分之0.001。金的豐度是它的40倍,鉑是它的10倍,而銀和汞都是它的80倍。相比之下,銥在隕石里的含量則高很多,一般在百萬(wàn)分之0.5以上??茖W(xué)家相信,銥在整個(gè)地球的含量比在地殼中的含量高很多,但由于它密度高,而且具親鐵性,所以在地球仍處于熔融狀態(tài)時(shí),就已沉到地球的內(nèi)核了。
銥的主要性能是:⑴密度22.56g/cm^3;⑵熔點(diǎn)2454℃,銥制品使用溫度可達(dá)2100~2200¨C;⑶彈性模量高(538.3GPa),泊松系數(shù)低(0.26),低溫塑性很差;⑷是耐腐蝕的金屬,致密態(tài)銥不溶于所有無(wú)機(jī)酸,也不被其他金屬熔體浸蝕,例如熔化的鉛、鋅、鎳、鐵、金等;能耐許多熔融試劑和高溫硅酸鹽的浸蝕;⑸像其他鉑族金屬合金一樣,銥合金能牢固吸附有機(jī)物,可作催化劑材料;⑹銥在空氣或氧氣中600℃以上生成IrO2,并在1100℃分解;在1227℃空氣中銥的揮發(fā)量為鉑的100倍。銥可采用高頻或中頻爐、電弧爐、電子束等熔煉。銥在1600℃以上具有好的塑性,通常進(jìn)行熱加工。
銥的供應(yīng)主要來(lái)自礦產(chǎn)開采和二次回收,全球銥的儲(chǔ)量有限且產(chǎn)量較少,供應(yīng)相對(duì)緊張。當(dāng)電子、化工、航空航天等行業(yè)對(duì)銥的需求大幅增加,而供應(yīng)無(wú)法及時(shí)滿足時(shí),銥的回收價(jià)格就會(huì)上漲;反之,若需求疲軟,價(jià)格則可能下跌。
銥的應(yīng)用大部份運(yùn)用其高熔點(diǎn)、高硬度和抗腐蝕性質(zhì)。銥金屬以及銥﹣鉑合金和鋨﹣銥合金的耗損很低,可用來(lái)制造多孔噴絲板。噴絲板用于把塑料聚合物擠壓成纖維,例如人造絲。鋨﹣銥合金也可以用于指南針軸承和計(jì)重秤。
銥的形態(tài)直接影響其回收過(guò)程的復(fù)雜程度。銥粉、銥塊和銥合金在提純過(guò)程中所需的處理方式完全不同。銥粉通常通過(guò)高溫熔融法進(jìn)行初步還原處理,利用氫氣作為還原劑,在1000℃以上環(huán)境下將雜質(zhì)分離。
銥的純度檢測(cè)技術(shù)非常重要。我們先用光譜儀分析銥樣品中的雜質(zhì)成分,并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果調(diào)整后續(xù)提純流程。當(dāng)雜質(zhì)含量較高時(shí),需要添加電解精煉環(huán)節(jié),通過(guò)陽(yáng)極溶解將銥離子遷移至陰極,從而獲得高純度銥。
銥的需求量從2009年的2.5噸升至2010年的10.4噸。這主要是因?yàn)殡娮酉嚓P(guān)應(yīng)用的需求量從0.2噸升至6噸:銥制坩堝被廣泛用于大型單個(gè)晶體的生產(chǎn),而這些晶體的需求在這段時(shí)間大大提高。銥的消耗量預(yù)期將因?yàn)榉e累的坩堝庫(kù)存而飽和,這在2000年代也曾經(jīng)發(fā)生過(guò)。其他重要應(yīng)用還包括火花塞(2007年消耗0.78噸)、氯堿法所用的電極(同年消耗1.1噸)以及化學(xué)催化劑(同年消耗0.75噸)。
銥,一種稀有且堅(jiān)硬的貴金屬,常用于高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境中的重要應(yīng)用。銥的價(jià)格波動(dòng)與市場(chǎng)需求、產(chǎn)量和全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)息息相關(guān)。2024年,銥金屬的價(jià)格約在每克750元至760元之間,這一價(jià)格水平主要受限于銥的性及其在工業(yè)領(lǐng)域中的特定用途。
隨著回收技術(shù)的不斷發(fā)展,提取銥的效率和純度得到提高,在一定程度上降低了回收成本,這可能會(huì)使銥的回收價(jià)格受到影響。例如,新的化學(xué)提取方法和的分離技術(shù)可以顯著提高銥的回收率,降低成本,從而可能使回收價(jià)格更具競(jìng)爭(zhēng)力。