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鋅
鋅,元素符號Zn,原子序數30,相對原子質量為65,密度為7.14 g/cm3,熔點為419.5℃,沸點907℃,鋅是一種銀白色略帶淡藍色金屬。我國的鋅礦一般與鉛共生,故稱為鉛鋅礦,鋅礦有閃鋅礦ZnS、菱鋅礦ZnCO3、紅鋅礦ZnO、硅鋅礦Zn2SiO4、錳硅鋅礦(ZnMn)2SiO4、異極礦Zn4Si2O7(OH)2?H2O等。

1、鋅礦名稱:鋅礦
2、金屬鋅性能:鋅是一種過渡金屬,外觀呈現銀白色,在常溫下表面會生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜,可阻止進一步被氧化。當溫度達到225℃后,鋅則會劇烈氧化。密度7.14g/cm3,熔點419.5℃,沸點906℃,鋅易溶于酸,也易從溶液中置換金、銀、銅等。鋅的氧化膜熔點高,但金屬鋅熔點卻很低,所以在酒精燈上加熱鋅片,鋅片熔化變軟,卻不落下,正是因為氧化膜的作用。同時鋅也是一種常見的有色金屬,能與多種有色金屬制成合金,其中最主要的是與銅、錫、鉛等組成的黃銅,與鋁、鎂、銅等組成壓鑄合金等。
3、鋅礦種類:自然界中資源分布較廣的金屬元素。多以硫化物狀態存在,主要含鋅礦物是閃鋅礦,也有少量氧化礦如菱鋅礦、硅鋅礦、異極礦、水鋅礦等。
3.1閃鋅礦
閃鋅礦化學成分為ZnS、晶體屬等軸晶系硫化物礦物,成分相同而屬于六方晶系的則稱纖鋅礦。閃鋅礦含鋅67.1%;通常含鐵,含鐵量大于10%的則稱為鐵閃鋅礦。此外常含錳、鎘、銦、鉈、稼、鍺等稀有元素。因此閃鋅礦不僅是提煉鋅的最重要礦物原料,還是提取上述稀有元素的原料。純閃鋅礦近于無色,但通常因含鐵而呈淺黃、黃褐、棕甚至黑色,隨含鐵量的增加而變深;透明度相應地由透明、半透明至不透明;光澤則由金剛光澤、樹脂光澤變至半金屬光澤。摩氏硬度3.5~4.0,比重 3.9~4.2g/cm3,隨鐵含量的增高,硬度增大而比重降低。
3.2菱鋅礦
產于鉛鋅礦床氧化帶,是由閃鋅礦氧化分解所產生的硫酸鋅,交代碳酸鹽圍巖或原生礦石中的方解石而成,屬于氧化帶次生礦物?;瘜W成分:ZnCO3;其中ZnO 64.90%,CO2 35.10%;菱鋅礦顏色有白、灰、黃(黃紋石)、藍、綠、粉紅及褐色等多種,條痕則為白色。透明至半透明;菱鋅礦中的鋅,有時會被鐵或錳所置換,偶爾也被少量的鎂、鈣、鎘、銅、鈷或鉛所取代。溶于鹽酸,并會產生氣泡。集合體型呈塊狀、葡萄狀、粒狀、鐘乳狀、腎狀;硬度4~4.5;比重:4.3~4.45g/cm3。
3.3硅鋅礦
硅鋅礦是一種硅酸鹽,常見放射狀、纖維狀或鐘乳狀集合體,也有粒狀集合體。無色或帶綠的黃色、帶黃的褐色,如果其中含有錳的成分則還會呈淺紅色。具有玻璃光澤或珍珠光澤,透明至半透明?;瘜W式Zn2SiO4,常含少量MnO及FeO;無色或白、灰、黃、橙、褐、紅、紫、藍、綠等色。透明~不透明。玻璃~油脂光澤。在紫外和X光下常有明亮的鮮綠色熒光,還常顯示強烈持久的磷光;硬度5.5;性脆,斷口貝殼狀;密度3.89~4.18g/cm3。
3.4異極礦
異極礦產于鉛鋅硫化物礦床的氧化帶,一般是閃鋅礦氧化的產物,與菱鋅礦、白鉛礦、褐鐵礦等共生。穩定上限為250°C,過此溫度即轉變成硅鋅礦Zn2SiO4?;瘜W式:Zn4(H2O)[Si2O7](OH)2,ZnO 67.49%,SiO2 25.01%,H2O 7.50%。通常還含有Pb、Fe、Ca等。晶體為板狀,集合體為腎狀、皮殼狀、放射狀、鐘乳狀、纖維狀、球狀等,通常無色或淡藍色,也可呈白、灰、淺綠、淺黃、褐、棕等色。透明~半透明;玻璃光澤;硬度5;密度3.40~3.50g/cm3;具強熱電性,遇酸能形成膠狀體。
3.5水鋅礦
水鋅礦又稱鋅華,是閃鋅礦的次生礦物,化學式Zn5(CO3)2(OH)6 通常呈致密塊狀、皮殼狀或腎狀集合體,白色至淡黃色;硬度2.5,密度4g/cm3。
4、鋅礦礦床類型
我國鉛鋅礦床主要類型有6類:SEDEX(噴流-沉積礦床)、MVT(密西西比河谷型鉛鋅礦)、VMS(火山成因塊狀硫化物礦床)、與巖漿作用有關的礦床(矽卡巖型、熱液脈型、斑巖型和陸相火山巖型)、砂(礫)巖型、與表生氧化作用有關的礦床。其中,MVT、矽卡巖型、SEDEX類型礦床資源量合計占總量64%,礦床數占總量58%,是我國目前勘查開發的重點礦床類型。
4.1SEDEX(噴流-沉積礦床)
SEDEX型礦床是近代礦產勘查所發現的很重要的一類礦床。SEDEX型礦床通常是層狀礦體,其成分主要是Zn、Pb以及賦存在閃鋅礦和方鉛礦中的Ag,礦體與鐵硫化物、盆地沉積物呈互層產出,生成于由噴口進入大陸裂谷的還原性沉積盆地的熱液流體,沉積在海底和噴口復合體內。世界金屬儲量中超過50%的鋅、和60%的鉛,以及20%的銅、40%的鎘、50%的銀及大量重晶石,均來自該類礦床。
4.2MVT礦床
密西西比型(MVT)鉛鋅礦床是全球重要的鉛鋅礦床類型之一,其鉛鋅資源量占全球鉛鋅資源量的20%左右。世界上多數MVT鉛鋅礦床都是由大規模成礦流體在相鄰造山帶重力驅動下,流經前陸盆地時發生金屬硫化物沉淀形成的。礦物組合簡單, 主要為閃鋅礦、 方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦、白云石、方解石和石英,僅在少數礦床/礦區發育重晶石和螢石,個別礦區發育有含銀或者含銅的礦物。
4.3夕卡巖型礦床
矽卡巖礦床(接觸交代礦床)主要是在中酸性-中基性侵入巖類與碳酸鹽巖類巖石(或其他鈣鎂質巖石)的接觸帶及附近,由于含礦氣水溶液進行交代作用形成的,礦床在空間及時間上與矽卡巖有一定的聯系,故通常稱為夕卡巖礦床。這類礦床礦石物質成分復雜,除鉛鋅外,還共伴生鎢錫鉬鉍銅等元素。
5、鋅的用途
金屬鋅具有良好的壓延性、耐磨性、抗腐蝕性、鑄造性,且有很好的常溫機械性,能與多種金屬制成性能優良的合金。主要以鍍鋅、鋅基合金、氧化鋅的形式廣泛應用于汽車、建筑、家用電器、船舶、輕工、機械、電池等行業。
5.1 鍍鋅
鍍鋅指在金屬、合金或者其它材料的表面鍍一層鋅以起到美觀、防銹等作用的表面處理技術?,F在主要采用的方法是熱鍍鋅。由于鋅在常溫下表面易生成一層保護膜,充分的發揮了其抗大氣腐蝕性能,因此鋅被廣泛應用于鍍鋅工業,主要被用于鋼材和鋼結構件的表面鍍層(如鍍鋅板),廣泛用于汽車、建筑、船舶、輕工等行業。例如,含鋅粉的涂料,起連接作用的鋅塊(連接船舶、橋梁和近海油氣井架的鋼構件),鍍鋅鐵板(鋅合金板)做的屋頂,鋼帶熱浸鍍鋅等。
5.2 鋅合金
鋅本身的強度和硬度不高,但具有適用的機械性能,因此在與鋁、銅等組成合金后,其強度和硬度均大為提高,尤其是鋅銅鈦合金的綜合機械性能已接近或達到鋁合金、黃銅、灰鑄鐵的水平,其抗蠕變性能也大幅度被提高。因此,利用其優越的超塑性能,鋅合金廣泛應用于汽車制造和機械行業中壓鑄件及各種零部件的生產。同時,含少量鉛、鎘等元素的鋅板可制成印花鋅板、有粉腐蝕照相制板和膠印印刷板等。
5.3 電池
鋅可以用來制作電池。例如:鋅錳電池以及最新研究的鋅空氣蓄電池。
5.4 其他應用
鋅具有良好的抗電磁場性能。在射頻干擾的場合,鋅板是一種非常有效的屏蔽材料,同時由于鋅是非磁性的,適合做儀器儀表零件及儀表殼體及錢幣,另外,鋅自身及與其他金屬碰撞不會發生火花,適合作井下防爆器材。鋅肥(硫酸鋅、氯化鋅)有促進植物細胞呼吸、碳水化合物的代謝等作用。鋅粉、鋅鋇白、鋅鉻黃可作顏料。氧化鋅還可用于醫藥、橡膠、油漆等工業。
6、鋅礦儲量與分布
世界上鋅儲量較多的國家有中國、澳大利亞、美國、加拿大、哈薩克斯坦、秘魯和墨西哥等。其中澳大利亞、中國、美國和哈薩克斯坦的礦石儲量占世界鋅儲量的54%左右,占世界儲量基礎的64.66%。
據國土資源部發布的《2014年中國國土資源公報》顯示,截至2014年我國鋅礦查明資源儲量為14421.9金屬萬噸(1.44219金屬億噸)。全國已探明的鋅礦床778處(2007年),保有地質儲量較多的省份有云南、廣東、湖南、甘肅、廣西、內蒙古、四川和青海等地。其中云南為最,占全國21.8%;內蒙古次之,占13.5%;其他如甘肅、廣東、廣西、湖南等省(區)的鋅礦資源也較豐富,均在600萬噸以上。(注:根據美國地質調查局2015年發布數據顯示,我國鋅儲量為4300萬噸。)6.1 再生鋅近些年隨著煉鋅技術不斷提升,鋅原料消耗巨大,鋅礦資源越采越少,金屬鋅面臨著原料供應短缺的局面,未來將有更多地區可能出現無礦可采的情形。因此合理的利用資源及資源回收再利用成為人們日漸關注的焦點。目前世界上的鋅70%來自于開采的鋅礦石,而30%源于回收鋅或二次鋅。二次鋅資源的冶金技術主要包括火法冶煉和濕法冶煉。據報道,每噸再生鋅的能耗僅為原生鋅的28%,可節約能源72%,節能、減排、環保效果十分巨大。
7、鋅礦主要產地
我國鋅資源主要集中在云南、廣西、廣東、湖南、內蒙古、江西6個省、區。而云南又主要集中在個舊,廣西集中在南丹大廠,個舊和大廠二個地區的儲量就占了全國總儲量的40%左右。
8、鋅常見問題
8.1 鋅對人體健康的影響
鋅是人體必須元素之一,參加了人體內二百多種酶的組成,被譽為“生命之花”。雖然鋅在人體的總量還沒有一個黃豆柱那樣大,但其對人體的重要性不可小視。它直接參酶的合成,促進機體生長發育及組織再生,保護皮膚健康,維護免疫功能,進而更好的維護人類身體健康。由此可見,人體萬萬不可缺少它。但同時也不能盲目的補鋅,像長期服用鋅含量高的補品、食品也會給人體帶來危害。
8.2 什么食物里含鋅?
人體中所需的鋅來源廣泛,存在于多種食物中,但動植物性食物之間,鋅的含量和吸收利用率差別很大。動物性食物含鋅豐富且吸收率高。植物性食物含鋅量相對少吸收率相對低。
動物性鋅元素主要存在于海產品、動物內臟中,如牡蠣、海參、鯡魚、肉類、肝臟、蛋類等。
植物性含鋅元素的植物主要有大白菜、黃豆、白蘿卜、稻米(糙)、小麥、小麥面、小米、玉米面、玉米、高梁面、扁豆、馬鈴薯、胡蘿卜、紫皮蘿卜、蔓菁、蘿卜纓、南瓜、甜薯干等。