Металлургический словарь


Сурьма

(Sb) [antimony] — элемент V группы Периодич. системы; ат. н. 51, ат. м. 121,75; металл серебристо-белый с синеватым оттенком. В природе стаб. изотопы mSb (57,25 %) и '"Sb (42,75 %). Sb изв. с глуб. древн. (за 3 тыс лет до н.э.). Сред, содерж. Sb в земной коре (кларк) — 5 • 10~5 мае. %. Изв. место-рожд. собств. Sb, Sb-Hg, Sb-Pb, Au-Sb, Sb-W. Из 27 минералов Sb гл. промыш. знач. имеет антимонит (8Ь283). Sb диамагнитна, % = 0,66 • 10 .Sb — очень хрупкий металл, легко раскалывается по плоскостям спайности и не подд. ковке (иногда ее относят к полуметаллам). Тв. по Бринеллю для литого металла 325—340 МПа, а. * 85 МПа. В химич. соединениях Sb обычно 3- и 5-валентна, с водородом только 3-валентна. Sb химич. малоактивна, на воздухе не окисл. вплоть до tm, с азотом и водородом не реагирует, активно взаимод. с С1 и др. галогенами, образуя галогениды. При нагрев. Sb легко соедин. с S, Se и P. Sb нер-рима в воде, устойчива в крепкой HF, разбавл. HCI и HNOj, но pear, с крепкими НС1 и гор. (90-95 °С) H2SO4. В крепкой НЫО3она тж. р-ряет-ся, но образуют, на пов-ти сурьмы пленка сдерж ее дальн. р-рение. Легко р-ряют Sb царская водка и смесь азотной и винной к-т, слабее — Н3РО4 и нек-рые органич. кислоты.
Sb получают пирометаллургич. и гидроме-таллургич. перераб. концентратов или руды. Пирометаллургич. способы включ. осадит., восстановит., реакц., содовую плавку и плавку на штейн. Сырьем для осадит, плавки служат сульфид, концентраты; процесс осн. на реакции вытесн. Sb из ее сульфида железом:
Sb2S3 + 3Fe <-> 2Sb + 3FeS.
Fe вводят в шихту в виде скрапа. Плавку ведут в отражат. или коротких вращ. барабанных печах при 1300—1400 °С. Извлеч. Sb в черн. металл сост. > 90 %. Восстановит, плавка осн. на восстановл. Sb2O3 до металла древес, углем или каменноуг. пылью и ошлаковании пустой породы:
Sb2O3 + l,5C = 2Sb+ 1,5CO2.
Восстановит, плавке предшест. окислит, обжиг при 550 °С с избытком воздуха. Как для осадит., так и для восстановит, плавок возможно примен. электропечей. Гидрометаллур-гич. способы переработки Sb-сырья достигли уровня, успешно конкурир. с пирометаллургич. Процесс гидрометаллургич. произ-ва Sb сост. из двух стадий: выщелач. Sb из сырья и выдел, металла из получ. р-ров. Вторая стадия м. б. осущ. цементацией Zn, A1 либо электролизом. Из электролитич. способов выдел. Sb шир. примен. нашел электролиз сульфидно-щелочных р-ров. Черн. Sb в завис, от состава сырья и способа ее получения сод. от 1,5 до 15 % примесей: Fe, As, S и др. Для получ. чистой Sb примен. пирометаллургич. или электролитич. рафинир. При пирометаллургич. ра-финир. примеси Fe и Си удаляют в виде сернистых соедин., вводя в расплав антимонит серы (крудум) — Sb2S3, после чего удаляют As (в виде арсенида натрия ) и S при продувке воздухом под содовым шлаком. При электролитич. рафинировании с р-римым анодом черновую Sb очищают от Fe, Си и др. металлов, остающихся в электролите (Си, Ag, Аи ост. в шламе). Электролитом служит р-р, сост. из SbF3, H2SO4 и HF. В рафиниров. Sb содерж. примесей < (0,5-0,8) %. Для получ. Sb вые. чистоты примен. зонную плавку в инерт. газе или получают Sb из предварит, очиш. соединений: Sb2O3 или SbCl3.
Sb примен. в основном в виде сплавов на основе РЬ и Sn для аккумуляторных пластин, кабельных оболочек, подшипников (баббит), полиграфич. сплавов и др. Sb входит в состав полупроводник, материалов как легир. добавка к Ge и Si:

самородная сурьма [native antimony] — минерал природной Sb, иногда с примесью As, Bi, Ag (до 5 %), оловянно-белый с желтой побежалостью, металлич. блеском; кристал-лиз. в тригон. системе; встреч, в виде зерн. масс, натечных образований и ромбоэдрич. пластинч. кристаллов; тв. по минералогич. шкале 3,0-3,5; у = 6,61+6,73 г/см3. Образуется при дефиците S в низкотемп-рных гидротерм. Sb-, Sb-Au-Ag, и Cu-Pb-Sb-Ag-As-, а тж. высокотемп-рных пневматолитово-гидротерм. Sb-Ag-W-месторождениях.