银
silver
元素符号Ag,白色金属,在元素周期表中属IB族,原子序数47,原子量107.868,面心立方晶体,常见化合价为+1。
银是较早使用的金属之一。乌尔(Ur)和美索不达米亚等地区出土有公元前第三千纪的银制品。在拉加什(Lagash)曾发现公元前2800年的银瓶。中国在春秋时期(公元前8~前5世纪)已有“错金银”工艺。《山海经》列举出“银之山”十处。宋代《云麓漫钞》、明代《菽园杂记》等著作,都详细记述了银矿的开采和灰吹法炼银技术。
资源 银广泛分布于自然界,呈单质状态的较少,多以硫化物状态伴生于其他有色金属矿石中。具有经济意义的银矿主要有辉银矿(Ag2S)、角银矿(AgCl)、硫锑铜银矿[8(AgCu)S·Sb2S3]、 淡红银矿(3Ag2S·As2S3)、脆银矿(5Ag2S·Sb2S3)、硫锑银矿(Ag3SbS3)和黑硫银锡矿(4Ag2S·SnS2)等。
世界上75%的银是从含银铜、铅、锌硫化矿和金矿中获得的,其中45%产自铅锌矿,18%产自铜矿;从单独银矿产出的银仅占20%。从工业废料如感光材料、镀银器件中回收是银的另一重要来源。70年代世界(中国除外)矿山产银量见表1。主要产银国有苏联、墨西哥、加拿大、美国、秘鲁和澳大利亚等。
中国到20世纪70年代初为止探明的银矿中,储量在千吨以上的省区有江西、广东、广西、湖南、湖北、云南和四川。近年来,青海、新疆、甘肃又勘探出较大型的伴生银矿,河南、陕西、山东也发现了大型银矿。中国的银有三分之二产自含银的铅锌矿。
性质和用途 在所有的金属中,银具有最好的导电性、导热性和对可见光的反射性,并有良好的延展性。贵金属中银的化学性质最活泼。最有工业价值的银化合物是硝酸银和卤化银。
银的用途很广:在古代,银及其合金大量用于制造货币和装饰品;近代主要用于制造感光材料和电工器材。电镀、医疗器械、镶牙等方面也大量用银。
美国是目前世界上最大的白银消费国,用银量约占全世界总消费量的40%。某些工业国(不包括苏联和东欧各国)白银消费和伦敦市场价格见表2。
银的提取 银多与铜、铅、锌等重金属硫化矿共生。主要的提银方法是通过选矿使银富集于重金属硫化物精矿中,在冶炼这些重金属过程中提取;与金共生的银,在金的氰化过程中回收。粗颗粒的自然银和银-金矿采用混汞法或重选-混汞法处理。辉银矿和角银矿可用重选法富集,也可直接氰化(见金)。
由于矿石中银含量较金高,并且银和硫化银比金难于氰化, 所以银的提取常用较高浓度的氰化液(0.2~0.6%NaCN),并须延长浸出时间,提高搅拌强度,增大充气量。氯化银比硫化银易于氰化,所以硫化银矿多先经氯化焙烧再氰化。从软锰矿中提取银,须先进行还原焙烧,使高价锰的氧化物还原为MnO,然后再氰化,以减少氰化剂的消耗。
从阳极泥中提取银,是现代生产银的重要手段。熔炼含银硫化铜、铅精矿的过程中,银富集于铜、铅电解精炼的阳极泥中。银和金在铜、铅阳极泥中呈单质状态,或同硒、碲、氯形成化合物(Au2Se,Ag2Se,Au2Te,Ag2Te,AgCl)。铜和铅阳极泥,成分随所处理的原料不同而异,波动范围很大。中国沈阳冶炼厂铜、铅阳极泥成分见表3。
从铜阳极泥提银 大致可分为硫酸化焙烧、水浸脱铜并用金属铜置换银、熔炼贵铅、精炼金银合金、银电解精炼等工序。工艺流程见图。
① 硫酸化焙烧 使阳极泥中的铜转化为硫酸盐,即将含水20%左右的铜阳极泥与工业用浓硫酸混合成泥浆状,送入外加热回转窑进行焙烧。控制窑内温度:进料端为220~300℃,窑中部为450~550℃,出料端为600~680℃。从排出的烟气中可回收硒。
② 水浸脱铜 硫酸化焙烧后的铜阳极泥中,大部分铜和部分银转化为硫酸盐,用水浸出(见浸取);再用金属铜置换银,铜进入溶液,银沉积成单质银。
③ 熔炼金银合金 脱铜、硒后的阳极泥配入煤粉、石灰(CaO)、苏打(Na2CO3)、铁屑等,在贵铅炉内进行还原熔炼,使金银富集于贵铅,其他金属大部分进入烟气或炉渣中。贵铅主要是铅,含金银约30~40%,还含有少量的铜、砷、锑、铋等杂质。将贵铅在分银炉内进行氧化精炼,其中的杂质被氧化成不溶于金银的氧化物,进入烟气或形成炉渣除去,产出含金、银约97~98%的合金。贵铅炉的形状与炼铜转炉相似,但无固定风管,炉的两端或一端装有重油喷嘴。分银炉的结构与贵铅炉完全相同,仅容积较小。
④ 银电解精炼 将金银合金铸成阳极、用银板或不锈钢板作阴极,在硝酸银溶液中进行电解。在电解过程中,银和比银更负电性的金属如铜、铋、锡、铁、镍等都进入溶液。其中锡、铋进入溶液后水解成锡酸和铋的碱式盐[Bi(OH)2NO3]沉淀。阳极中的铅,部分进入溶液,部分氧化成二氧化铅,附着于阳极表面。金和大部分铂、钯不溶而留在阳极泥中,仅少量铂、钯进入溶液。阴极析出的银呈树枝状结晶,容易造成极间短路,须在阴极两侧装设玻璃或硬塑料制的刮杆,不断往复摆动,把它刮入槽底。为防止银被阳极泥污染,须用两层布袋包裹阳极。析出的银用蒸馏水洗净,熔铸成重15~16公斤的银锭。电解精炼的技术条件为:电解液含AgNO3120~160克/升,HNO33~5克/升,Cu(NO3)2小于80~100克/升,电解液温度35~50℃,阴极电流密度250~450安/米2,槽电压1.5~2.5伏,同极中心距100~160毫米。银电解槽的电极有立式和水平式两种,中国工厂采用立式电极电解槽。银电解所产含金25~45%的阳极泥,用于回收金、银和铂族金属(见金,铂族金属)。
从铅阳极泥中提银 铅阳极泥中锑、铋、砷含量较高。还原熔炼时,锑、铋、砷等金属与铅生成低熔点合金,因此比铜阳极泥容易熔化。既有铜阳极泥又有铅阳极泥的工厂,通常都利用这一特点,将铜、铅阳极泥合并处理,使熔点降低,贵铅与炉渣易于分离,可减少炉渣带走的金、银。铅阳极泥一般含铜、硒都很低,无须脱铜、脱硒。铅阳极泥含铋较高,在贵铅氧化精炼成金银合金过程中,铋以三氧化二铋(Bi2O3)的形态富集于炉渣,这种渣是提铋的重要原料。
从锌精矿中提银 硫化锌精矿含银较低,通常每吨含数十克到数百克。锌铅混合精矿在铅锌鼓风炉熔炼时,银进入粗铅,再从粗铅中提取。竖罐炼锌时,残渣中的银用旋涡熔炼的方法回收。在湿法炼锌过程中,银富集于硫酸化焙烧矿的浸出渣中。因浸出流程不同,渣中锌、铅、银等金属的含量也不同,可按其组成选择适当的方法:①浸出渣与铅精矿混合处理,在铅冶炼过程中回收银;②用浮选法选出银精矿,再用浸出、置换等方法提取银;③在650℃下进行硫酸化焙烧,经水浸、浮选,从浮选精矿中提取银;④加入10%左右的氯化钠,在600℃下进行氯化焙烧(见氯化冶金),使银成为氯化银后,用氰化法提取,或用饱和氯化钠的盐酸溶液浸出后,再用置换沉淀法提取。
从含银废料中提银 世界上银的总消费中,用于生产感光材料的约占40%。这种用途的银有70~90%成为废料。所以从此种废料中回收银十分重要。回收方法如下:①感光底片灰化后加硼砂、苏打、 密陀僧(PbO)熔炼成贵铅后回收银。②感光底片用 2克/升的苛性钠(NaOH)溶液洗煮,洗下其上的银化合物,再加回收银。③废感光乳剂中的银,先用6%的硫酸加热 3~4小时破坏明胶,得到溴化银沉淀,然后熔炼成贵铅回收银。或者将溴化银沉淀溶解于稀盐酸溶液中,加铁屑置换,然后熔炼回收银。④废定影液和洗液中的银,可用硫化钠或食盐使之沉淀或直接用铝、锌、铁等置换银。现在多采用废定影液直接电解的方法,得到88~96%的阴极银。电解的阳极为碳棒,用不锈钢制成回转阴极。其电解条件为:阴极电流密度30安/米2,阴极转速小于200转/分,槽电压1~1.5伏,温度20~30℃。
镶、镀银的废旧器件也是回收银的废料之一,通常根据银层厚薄的不同,用机械方法使银与基体金属(如黄铜或铜)分开,或将整个器件溶于硫酸或硝酸中,再从溶液中提取。若银层极薄,可采用直接熔炼贵铅的方法回收银(见再生有色金属)。
参考书目
John V. N. Dorr et al., Cyanidation and Concentration of Gold and Silver Ores, 2nd ed.,McGraw-Hill,New York,1950.
银
声母:y
字头:银,(,銀,)
四笔号码:3764
注音:yín
摘要:yin
笔画:11画
部首画:05
部首:钅部
释义:1.金属元素,符号Ag,有白色光泽,展延性强,导热性好,用途广。其合金曾大量用作货币。通称银子、白银。
2.指货币或与货币有关的:~钱|~行|~根。
3.像银子的颜色的:~白|~耳|~幕。
部首查询:05钅部
- redirect 銀
补充
银是古代发现的金属之一。银在自然界中虽然也有单质存在,但绝大部分是以化合态的形式存在。
纯银是一种美丽的白色金属,它的拉丁文名字来自梵文,意思是浅色的。
银具有很高的延展性,因此可以碾压成只有0.00003厘米厚的透明箔,1克重的银粒就可以拉成约两公里长的细丝。
银的导热性和导电性在金属中名列前茅。银丝可用来制作灵敏度极大的物理仪器元件;各种继电器中重要的接触点的接头就是用银制做的,无线电系统中重要的元件在焊接时也要用银作焊料。各种自动化装置、火箭、潜水艇、计算机、核装置以及通讯系统,所有这些设备中都有大量的接触点。在使用期间,每个接触点要工作上百万次。为了能承受这样严格的工作要求,接触点必须耐磨,性能可靠,还必须能满足许多特殊的技术要求。这些接触点一般就是用银制造的,人们很愿意使用银,就是因为它完全能满足种种要求。如果在银中加入稀土元素,性能就更加优良。用这种加稀土元素的银制作的接触点,寿命可以延长好几倍。
硝酸银见光或遇有机物就分解出银。银如果是极小颗粒就呈灰黑色。这种化合物用于镀银或制造其他银的化合物,也是制作照相底片感光层的主要原料。硝酸银随浓度不同,可起收敛、杀菌或腐蚀作用。用硝酸银棒戎其浓溶液可以腐蚀过度增生的肉芽组织,其稀溶液可用于眼结膜炎的治疗。
氧化银极易溶解在氨水中,溶液久置后,有时会析出有强烈爆炸性的黑色晶体。氧化银在玻璃工业中用作着色剂。
溴化银的感光作用,用来制造照相底片的感光层。
元素名称:银
元素原子量:107.9
元素类型:金属
发现人: 发现年代:
发现过程:
在古代,人类就对银有了认识。
元素描述:
银白色金属。密度:10.5克/厘米3。熔点:961.93℃,沸点2213℃。化合价+1。富延展性,是导热、导电性能很好的金属。第一电离能7.576电子伏。化学性质稳定,对水与大气中的氧都不起作用;易溶于稀硝酸、热的浓硫酸和盐酸、熔融的氢氧化碱。
元素来源:
银矿主要有辉银矿,其次是角矿,也有自然银。由银矿与食盐和水共热,再与汞结合为银汞齐,蒸去汞而得银。或由银矿以氰化碱类浸出后加铅或锌使银沉淀而制得。
元素用途:
用于制合金、焊药、银箔、银盐、化学仪器等,并用于制银币和底银等方面。
元素辅助资料:
银在自然界中很少以单质状态存在,大部分是化合物状态,因而它的发现要比金晚,一般认为在距今5500-6000年以前。涅克拉索夫的《普通化学教程》中也谈到自然银,曾经发现的最大银块重13.5吨。
天然银多半是和金、贡、锑、铜或铂成合金,天然金几乎总是与少量银成合金。我国古代已知的琥珀金,在英文中称为ELECTRUM,就是一种天然的金、银合金,含银约20%。最初由于人们取得银的量很小,使得它的价值比金还贵。在大约公元前1780-1580年间埃及王朝的法典中规定,银的价值是金的两倍。甚至到17世纪,在日本银和金的价值还是相等的。马克思在《政治经济学批判》中讲到:“……而银的开采却以矿山劳动和一般比较高度的技术发展为前提。因此,虽然银不那么绝对稀少,但是它最初的价值却相对地大于金的价值。”
到13-14世纪,我国和欧洲都发展起灰吹法检验金、银。这也是一种分离金、银中杂质的方法,又称烤钵冶金法。这种方法是将待检验的金、银试样或采得的金、银放置在用动物骨灰制成的钵中加热,铅和其他杂质形成氧化物,部分被鼓风吹去,部分渗入灰中,留下未氧化的金、银。这样可以计算出试样或矿金中含金、银的量和纯度。这种方法至今也用在分析化学中。
银在我国古代称为白金。西方古代人们用月亮的符号来表示银,拉丁文中, “银”是argentum,来自希腊文argyros(明亮)。因此,银的化学元素符号是Ag。
月亮般的金属——银
银,永远闪耀着月亮般的光辉,银的论文原意,也就是“明亮”的意思。我国也常用银字来形容白而有光泽的东西,如银河、银杏、银鱼、银耳、银幕等。
我国古代常把银与金铜并列,称为“唯金三品”。《禹贡》一书便记载着“唯金三品”,可见我国早在公元前二十三世纪,即距今四千多年前便发现了银。在大自然中,银常以纯银的形式存在,人们便曾找到一块重达13.5吨的纯银!另外,也有以氯化物与硫化物的形式存在,常同铅、铜、锑、砷等矿石共生在一起。
银的导电本领,在金属中数第一。一些袖珍无线电中用银作导线。银也很富有延展性。
我国内蒙古一带的牧民,常用银碗盛马奶,可以长期保存而不变酸。据研究,这是由于有极少量的银以银离子的形式溶于水。银离子能杀菌,每升水中只消含有一千亿分之二克的银离子,便足以使大多数细菌死亡。古埃及人在两千多年前,也已知道把银片覆盖在伤口上,进行杀菌。现在代,人们用银丝织成银“纱布”,包扎伤门,用来医治某些皮肤创伤或难治的溃疡。
银不会与氧气直接化合,化学性质十分稳定。奇怪的是,1902年2月,在拉丁美洲古巴附近的马提尼岛上,银器在几天之内都发黑了。后来查明,原来火山爆发了,火山气中含有少量硫化氢,它与银作用生成黑色的硫化银。平常,空气中也含有微量的硫化氢,因此,银器在空气中放久了,表面也会渐渐变暗,发黑。另外,空气中夹杂着微量的臭氧,它也能和银直接作用,生成黑色的氧化银。正因为这样,古代的银器到了现在,表面不象古金器那么明亮。不过,含有30%钯的银钯合金,遇硫化氢不发黑,常被用来制作假牙及装饰品。
银在稀盐酸或稀硫酸中,不会被腐蚀。但是,热的浓硫酸、浓盐酸能溶解银。至于硝酸,更能溶解银。不过,银能耐碱,所以在化学实验室中,熔融氢氧化钾或氢氧化钠时,常用银坩埚。
银与金一样,也是金属中的“贵族”,被称为“贵金属”,过去只被用作货币与制作装饰品。现在,银在工业上有了三项重要的用途:电镀、制镜与摄影。
在一些容易锈蚀的金属表面镀上一层银,可以延长使用寿命,而且美观。镀银时,以银为正极,工件为负极(图34),不过,不能直接用硝酸银溶液作为电解液,因为这样银离子的浓度太高,电镀速度快,银沉积快,镀上去的银很松,容易成片脱落。一般在电解液中加入氰化物,由于氰离子能与银离子形成络合物,降低了溶液中银离子的浓度,降低了负极银的沉积速度,提高了电镀质量。随着银的折出,电解液中银离子浓度下降,这时银氰络离子不断解离,源源不断地把银离子输送到溶液中,使溶液中的银离子始终保持一定的浓度。不过,氰化物剧毒,是个很大缺点。
玻璃镜银光闪闪,那背面也均匀地镀着一层银。不过,这银可不是用电镀法镀上去的,而是用“银镜反应”镀上去的:把硝酸银的氨溶液与葡萄糖溶液倒在一起,葡萄糖是一种还原剂(现在制镜厂也有用甲醛、氯化亚铁作还原剂),它能把硝酸银中的银还原成金属银,沉淀在玻璃上,于是便制成了镜子。热水瓶胆也银光闪闪,同样是镀了银。
银在制造摄影用感光材料方面,具有特别重要的意义。因为照像纸、胶卷上涂着的感光剂,都是银的化合物——氯化银或溴化银。这些银化合物对光很放感。一受光照,它们马上分解了。光线强的地方分解得多,光线弱的地力分解很少。不过,这时的“像”还只是隐约可见,必须经过显形,才使它明朗化并稳定下来。显影后,再经过定影,去掉底片上未感光的多余的氯化银或溴化银。底片上的像,与实景相反,叫做负片—光线强的地方,氯化银或溴化银分解得多,黑色深(底片上黑色的东西就是极细的金属银),而光线弱的地方反而显得白一些。在印照片时,像片的黑白与负片相反,于是便与实景的色调一致了。现代摄影技术已能在微弱的火柴的光下、在几十分之一到几百分之一秒中拍出非常清晰的照片。如今,全世界每年用于电影与摄影事业的银,已达150吨。
银的最重要的化合物是硝酸银。在医疗上,常用硝酸银的水溶液作眼药水,因为银离子能强烈地杀死病菌。