刁理品
字母縮寫SB在現(xiàn)代中文語境中的意思不太美好,自然界中就有一種元素符號為Sb的元素,那就是銻。銻元素符號來自拉丁語stibnum,英文名稱Antimony,原子序數(shù)51,相對原子量121.75,密度6.684g/cm3,熔點630.74℃,沸點1750℃。銻為具有光澤的銀白色固體,性脆,易熔,具獨特的熱縮冷脹性,無延展性。銻在地殼中的含量為百萬分之一,為稀有元素。
銻在古代就已被使用,人類對銻的使用可追溯到公元前三千多年。早在公元前3100年的埃及前王朝時代,埃及人曾用銻的硫化物作描眉的黑色顏料使用。公元前2500年至前2200年間的埃及第五或第六王朝的銅制水罐上鍍有銻。在匈牙利,曾發(fā)現(xiàn)在公元前18世紀(jì)的青銅時代的銅合金用具中銻含量高達(dá)4~5%。但由于古人分辨不清銻、錫和鉛,很長時間以來,人類并未真正認(rèn)識這種金屬。1556年德國治金學(xué)者阿格里科拉用礦石熔析法生產(chǎn)出了硫化銻,1777年德國的包恩用焙燒碳還原的方法制出了金屬銻,1896年人類首次制出了電解銻。1930年以后銻礦鼓風(fēng)爐熔煉法成為生產(chǎn)金屬銻的重要方法。
中國是世界上發(fā)現(xiàn)及使用銻較早的國家之一,當(dāng)時銻被稱為“連錫”。云南玉溪元江的春秋墓中出土了一件銅銻二元合金的銅斧,秦墓出土的秦代箭中經(jīng)光譜分析含銻?!稘h書·食貨志》記載:“王莽居攝,變漢制,鑄作錢幣均用銅,淆以連錫。”《史記》記載:“長沙出連錫”。明朝后期(1541年),湖南新化的居民發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)厣较掠械V,不過當(dāng)時人們把錫光閃閃的礦石誤以為是錫礦,因此把整個山都叫做“錫礦山”,由此發(fā)現(xiàn)了世界最大的銻礦產(chǎn)地——湖南錫礦山,至清光緒16年(1890年)經(jīng)化驗始知為銻,至今“錫礦山”這一名字還在一直沿用。王寵佑先生是我國現(xiàn)代煉銻技術(shù)的開拓者,是中國著名的有色金屬冶金學(xué)家、世界最早的銻冶金專家之一,1942年王寵佑與美國的霍德森共同取得的飄浮熔煉一氣態(tài)還原熔煉的專利,標(biāo)志著我國銻的冶煉技術(shù)進入世界前列,其本人也被國際上稱為"銻王"。
美國地質(zhì)調(diào)查局資料顯示,2017年全球保有銻礦儲量150萬噸,主要分布在中國(32%)、俄羅斯(2 3 %)、玻利維亞(21%)、土耳其(7%)、塔吉克斯坦(3%)等,5國保有儲量約130萬噸。中國是全球銻資源最為豐富的國家,全國潛力評價數(shù)據(jù)表明,中國銻資源遍布18個省、自治區(qū),但資源分布卻相對集中,主要分布于湖南、廣西、西藏、云南、貴州和甘肅,6省區(qū)查明資源儲量合計占全國的87.2%,其中湖南、廣西兩省區(qū)資源儲量較高,湖南省冷水江市錫礦山是全球最大的銻礦,其所在地錫礦山鄉(xiāng)素有“世界銻都”之稱。在主要的銻資源國中,中國的產(chǎn)量一直遙遙領(lǐng)先,年均產(chǎn)量10萬噸左右。湖南的錫礦山和辰州礦業(yè),貴州半坡銻礦、廣西大廠銻礦、甘肅崖灣銻礦、陜西旬陽汞銻礦等均為我國主要的銻礦產(chǎn)區(qū)。
貴州是我國銻礦資源豐富的省區(qū)之一,銻礦主要分布在黔南州、黔東南州和黔西南州等地區(qū)的20余個縣市境內(nèi),已發(fā)現(xiàn)礦床(點)80多處。全省探明儲量集中在晴隆大廠、獨山半坡及榕江八蒙——高排(擺居)三地,其中晴隆大廠(含礦床10個)和獨山半坡是全省最大的兩處產(chǎn)區(qū),探明儲量達(dá)大型規(guī)模,另在榕江、三都、雷山、羅甸、赫章、冊亨、興仁、興義、望漠、惠水、荔波、鎮(zhèn)寧、納雍、盤縣、普安、丹寨、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、江口、印江、銅仁、金沙等縣市有小型礦床及眾多礦點分布。據(jù)“2019貴州省自然資源公報”,全省累計已發(fā)現(xiàn)銻礦產(chǎn)地41處,其中大型3處。保有資源儲量占全國11.61%,居全國第4位。全省銻礦的礦石質(zhì)量較好,成分簡單,銻礦物主要為輝銻礦,幾乎無氧化礦,銻含量高。
銻是有毒金屬元素之一,主要是通過與人體細(xì)胞中的羥基結(jié)合,使人體內(nèi)的相關(guān)蛋白質(zhì)及酶失去活性,從而對人體產(chǎn)生毒害作用。如銻會刺激人的眼、鼻、喉嚨及皮膚,持續(xù)接觸可破壞心臟及肝臟功能,吸入高含量的銻會導(dǎo)致銻中毒,出現(xiàn)嘔吐、頭痛、呼吸困難等癥狀,嚴(yán)重者可能死亡。銻的英文名稱antimony有“僧侶殺手”的意思,源于中世紀(jì)時銻被僧侶拿來當(dāng)作煉金術(shù)的原料,僧侶在接觸過多該物質(zhì)后,便離奇死去了,銻因而得名。從那時起,人們逐漸發(fā)現(xiàn)銻會損害肝臟等,甚至可能造成死亡。到了近代,銻以劇毒物質(zhì)出道,音樂天才莫扎特疑因銻中毒而死亡,令人避之不及。如今銻更是成為繼鉛、汞、鉻之后的第四大有害重金屬元素。
對人類來說,銻曾經(jīng)或現(xiàn)在時常作為有毒有害物質(zhì)的形式出現(xiàn),但更多的是作為具有很高工業(yè)價值的原材料出現(xiàn),促進了人類文明社會的進步。由于銻是電和熱的不良導(dǎo)體,在常溫下不易氧化,有抗腐蝕性能,在工業(yè)生產(chǎn)上用途廣泛,廣泛用于生產(chǎn)各種阻燃劑、合金、陶瓷、玻璃、顏料、半導(dǎo)體元件、醫(yī)藥及化工等領(lǐng)域。在阻燃劑方面,三氧化二銻形成銻的鹵化物的過程可減緩燃燒,因此常用于制造耐火材料,這些阻燃劑常應(yīng)用于兒童服裝、玩具、飛機和汽車座套等。在冶煉合金時,加入比例不等的銻后,金屬硬度會加大,因此可用于制造耐磨合金、印刷鉛字合金及軍火工業(yè),銻與錫、鋁、銅的合金強度高,極耐磨損,是制造軸承、軸襯及齒輪的絕好材料。高純度銻及銦銻、銀銻、鎵銻等金屬化合物也是生產(chǎn)半導(dǎo)體和熱電裝置的理想材料。銻的化合物銻白是優(yōu)良的白色顏料,常用在陶瓷、橡膠、油漆、玻璃、紡織及化工產(chǎn)業(yè)。銻也被用在生物學(xué)或醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,用銻制造的許多藥物曾用于作為治療肺結(jié)核、血吸蟲病、黑熱病的特效藥,如含銻藥劑被用作催吐劑、酒石酸銻鉀曾用作治療血吸蟲病的藥物、硫蘋果酸銻鋰用作反芻動物的皮膚調(diào)節(jié)劑。
當(dāng)前我國工業(yè)發(fā)展迅速,銻礦資源消耗量巨大,銻礦的長期高產(chǎn)對我國銻資源備儲量造成巨大壓力,使得國內(nèi)銻礦保有資源儲量持續(xù)下降。目前國家已將銻列為保護性開采的戰(zhàn)略資源,未來很長一段時間銻行業(yè)仍將面臨嚴(yán)峻的考驗。
(編輯/任偉)