锌的物理和化学性质

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欢迎访问e展厅 展厅 8 有色金属展厅 铝/铝合金, 镁/镁合金, 钛/钛合金, 铜/铜合金, 镍/镍合金, ... 锌的理化性质 金属锌，化学符号Zn。属化学元素周期表第II族副族元素，是六种基本金属之一。锌是一种白色略带蓝灰色金属，具有金属光泽，在自然界中多以硫化物状态存在。锌的密度为7.2克/立方厘米，熔点为419.5℃，沸点906℃，莫氏硬度为2.5，其六面体晶体结构稳定性极强，无法改变，但可以加强。锌较软，仅比铅和锡硬，展性比铅小，比铁大；展性比铜和锡小。细粒结晶的锌比粗粒结晶的锌容易锟轧及抽丝。 锌在常温下不会被干燥空气、不含二氧化碳的空气或干燥的氧所氧化。但在与湿空气接触时，其表面会逐渐被氧化，生成一层灰白色致密的碱性碳酸锌包裹其表面，保护内部不再被侵蚀。 纯锌不溶于纯硫酸或盐酸，但锌中若有少量杂质存在则会被酸所溶解。因此，一般的商品锌极易被酸所溶解，亦可溶于碱中。 锌的主要用途 锌是重要的有色金属原材料，目前，锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝，锌金属具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性，能与多种金属制成物理与化学性能更加优良的合金。原生锌企业生产的主要产品有：金属锌、锌基合金、氧化锌。这些产品用途非常广泛，主要有以下几个方面： (一)镀锌 用作防腐蚀的镀层(如镀锌板)，广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业，约占锌用量的46%。 锌具有优良的抗大气腐蚀性能，所以锌主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。电镀用热镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3•3Zn(OH)2氧化膜保护层，该氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性，近年来西方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料，用它作屋顶板材使用年限可长达120-140年，而且可回收再用，而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。 (二)制造铜合金材(如黄铜) 用于汽车制造和机械行业，约占15%。 锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高，加入铝、铜等合金元素后，其强度和硬度均大为提高，尤其是锌铜钛合金的出现，其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平，其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此，锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小五金生产中。 (三)用于铸造锌合金 主要为压铸件，用于汽车、轻工等行业，约占15%。 许多锌合金的加工性能都比较优良，道次加工率可达60%-80%。中压性能优越，可进行深拉延，并具有自润滑性，延长了模具寿命，可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接，表面可进行电镀、涂漆处理，切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。 此外，锌具有良好的抗电磁场性能。锌的导电率是标准电工铜的29%，在射频干扰的场合，锌板是一种非常有效的屏蔽材料，同时由于锌是非磁性的，适合做仪器仪表零件的材料及仪表壳体及钱币，同时，锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花，适合作井下防爆器材。 (四)用于制造氧化锌 广泛用于橡胶(21370,105,0.49%)、涂料、搪瓷、医药、印刷、纤维等工业，约占11%。 5、用于制造干电池，以锌饼、锌板形式，约占13%。 锌具有适宜的化学性能。锌可与NH4CI发生作用，放出H+正离子。锌-二氧化锰电池正是利用锌的这个特点，用锌合金做电池的外壳，既是电池电解质的容器，又参加电池反应构成电池的阳极。它的着一性能也被广泛地应用于医药行业。 锌的储量及资源分布 世界锌资源较为丰富。自然条件下并不存在单一的锌金属矿床，通常情况锌与铅、铜、金等金属以共生矿的形式存在。据美国地质调查局资料显示，2004年世界锌储量22,000万吨，储量基础为46,000万吨(见表一)。锌储量较多的国家有中国、澳大利亚、美国、加拿大、哈萨克斯坦、秘鲁和墨西哥等。 世界锌资源地理分布广泛。澳大利亚、中国、美国、哈萨克斯坦四国的矿石储量占世界锌储量的57%左右，占世界储量基础的64.66%。 我国已知的锌矿物大约有55种，其中约13种锌矿物有经济价值。闪锌矿(ZnS)是最富含锌的矿物，占锌总产量90%左右。重要的锌矿物还包括纤锌矿、异极矿、菱锌矿、水锌矿、红锌矿、硅锌矿等。 我国的锌资源丰富，地质储量居世界第一位，至2004年底，我国锌的地质保有储量为9,200万吨(其中A+B+C级3,300万吨)，资源分布相当广泛，几乎遍及全国各省、市、自治区。目前全国已探明的锌矿床778处，保有地质储量较多的省份有云南、广东、湖南、甘肃、广西、内蒙古、四川和青海等地。我国锌资源的总体特征是：富矿少，低品位矿多；大型矿少，中小型矿多；开采难度较大。 尽管我国锌矿的开采条件较差，但根据2004年全球前十位锌精矿生产国产量的统计资料，我国2005年锌精矿产量达到271万吨，约占全球锌精矿产量的26.5%，是全球最大的锌矿产资源生产国，在全球锌矿产资源的配制中占有极其重要地位。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/22/2007)