釩鉛礦（Vanadinite），又稱褐鉛礦，是一種磷灰石族礦物，化學(xué)式為Pb5[MO4]3Cl，其中V2O5含量為19.4％。釩鉛礦是提煉金屬釩的主要礦物原料，少數(shù)也用于提煉鉛。這種礦物呈六方柱狀或針狀晶體，顏色為黃至黃褐色，條痕為白至淡黃色，硬度為2.5-3，比重為6.66-7.10。釩鉛礦主要出現(xiàn)在鉛礦床的氧化帶中，當(dāng)大量聚積時，可用作釩鉛礦石開采。 釩鉛礦的發(fā)現(xiàn)始于1801年，當(dāng)時墨西哥發(fā)現(xiàn)了這種礦物。此后，釩鉛礦的礦藏陸續(xù)在美洲、歐洲、非洲和北美洲的部分地區(qū)被發(fā)現(xiàn)。如今，釩鉛礦是較不常見的礦物，主要出現(xiàn)在含鉛礦石的礦床上，如方鉛礦。
基本概述
釩鉛礦是一種釩礦物，屬于磷灰石礦物族中磷氯鉛礦物系列中的一員。釩鉛礦是提煉釩的礦物原料，它也可以提煉出鉛來，但鉛更為主要的礦石來源。釩鉛礦的顏色主要為紅、黃、褐色調(diào)，松脂光澤，有些還會更光亮。它們多為柱形，很多晶柱還是中空的。
主要含釩礦物之一。含五氧化二釩19.30%。六方晶系，晶體呈六方柱狀、針狀或毛發(fā)狀，集合體呈晶簇狀、球狀。鮮紅、橙紅、淺褐紅、黃或鮮褐色等。沒藥樹光澤或金剛光澤。硬度2.5～3，密度6.66～7.10g/cm3。主要在鉛礦床的氧化帶中成次生礦物產(chǎn)出，伴生礦物有鉬鉛礦、氫氧化氧鐵等。用于提取五氧化二釩及其他釩化合物。
原料特點
釩屬元素周期表第VB族，它與其它VB族金屬一樣，具有立方晶系結(jié)構(gòu)，沒有任何晶型變化，致密釩的外觀呈淺灰色，熔點較高，在冶金分類上與同一副族的和屬于稀有高熔點金屬。其硬度和抗拉強度極限與加工和熱處理狀況及雜質(zhì)含量有密切關(guān)系。純釩具有良好的可塑性，在常溫下可軋成片、箔和拉成絲。少量的雜質(zhì)，特別是碳、氧、氮和氫等間隙元素，可使釩的可塑性降低，硬度和脆性增加。釩原子的價電子結(jié)構(gòu)為3d34s2，五個價電子都可以參加成鍵，能生成+2、+3、+4、+5氧化數(shù)的化合物，其中以五價釩的化合物較穩(wěn)定。五價釩的化合物具有氧化性能，低價釩則具有還原性。釩的價態(tài)愈低還原性能愈強。
室溫下金屬釩較穩(wěn)定，不與空氣、水和堿作用，也能耐稀酸。高溫下，金屬釩很容易與氧和氮作用。當(dāng)金屬釩在空氣中加熱時，釩氧化成棕黑色的三氧化二釩、藍(lán)色的四氧化三釩，并最終成為桔紅色的五氧化二釩。釩在氮化中加熱至900~13000C會生成氮化釩。釩與碳在高溫下可生成碳化釩，但碳化反應(yīng)必須在真空中進行。當(dāng)釩在真空下或惰性氣氛中與硅、硼、磷、一同加熱時，可形成相應(yīng)的硅化
物、硼化物、磷化物和砷化物。發(fā)現(xiàn)過程：1830年，瑞典的塞夫斯唐姆，在研究斯馬蘭鐵礦的鐵渣時，得到氧化釩，發(fā)現(xiàn)了釩的存在。
元素描述：高熔點金屬之一，呈淺灰色。密度5.96克/立方厘米。熔點1890±10℃，沸點3380℃，化合價+2、+3、+4和+5。其中以5價態(tài)為最穩(wěn)定，其次是4價態(tài)。電離能為6.74電子伏特。有延展性，質(zhì)堅硬，無磁性。具有耐鹽酸和硫酸的本領(lǐng)，并且在耐氣-鹽-水腐蝕的性能要比大多數(shù)耐酸鋼好。于空氣中不被氧化，可溶于氫氟酸、硝酸和王水。
元素來源：礦物有釩酸鉀鈾礦、褐鉛礦和綠硫釩礦、石煤礦等。我國是釩資源比較豐富的國家，釩礦主要分布在四川省的木棉和河北省的承德，大多數(shù)是以石煤的形式存在。
礦產(chǎn)分布
釩的蹤跡遍布全世界。在地殼中，釩的含量并不少，平均在兩萬個原子中，就有一個釩原子，比銅、錫、鋅、的含量都多，但釩的分布太分散了，幾乎沒有含量較多的礦床。在海水中，在海膽等誨洋生物體內(nèi)，在磁鐵礦中，在多種瀝青礦物和煤灰中，在落到地球的石隕石和太陽的光譜線中，人們都發(fā)現(xiàn)了釩的蹤影。
可以說，幾乎所有的地方都有釩，可是世界到處釩的含量都不多。表面看來，釩跟鐵沒什么兩樣，同樣穿著銀灰色的衣眼，但釩比鐵要堅硬得多，而且在常溫下，釩十分“冷靜”，它不會被氧化，即使把它加熱到攝氏度三百度集團，它依舊如故，仍然是亮堂堂的。它也不怕水、各種稀酸和堿液的腐蝕。在各種金屬中，它可真特別。
共生礦物
自然界中釩很難呈單一體存在，主要與其他礦物形成共生礦或復(fù)合礦，世界已知的釩礦儲量為6000～7000萬t，其中蘇聯(lián)占60%，南非占20%，目前發(fā)現(xiàn)的含釩礦物有70多種，但主要的礦物有以下3種：
（1）釩鈦磁鐵礦。釩鈦磁鐵礦中的釩主要以FeO·V2臭氧尖晶石形態(tài)存在，礦中含釩0.2%～1.5%.世界上除美國從鉀釩鈾礦中提釩外，其他主要產(chǎn)釩國家中都從釩鈦磁鐵礦中提取釩。
（2）鉀釩礦。鉀釩鈾礦是一種鉀鈾的釩酸絡(luò)鹽，它的化學(xué)式為K2O·2UO3·V2O5·1～3H2O，呈淺黃色或淺綠黃色，含V2O520.16%。美國等地是這種礦物的主要產(chǎn)地，在提鈾時可制得V2O5。
（3）石油伴生礦。這種礦寄生在原油中，中美洲國家擁有大量的石油伴生礦。這種資源已日益顯示出其重要性。我國釩儲量十分豐富，主要為釩鈦磁鐵礦。四川攀枝花市地區(qū)是我國最大的釩礦產(chǎn)地，其次還有河北承德、安徽馬鞍山市等地。
冶礦歷史
中國古代金屬礦產(chǎn)，明代以前主要有鐵、銅、錫、鉛、銀、金、汞，金屬鋅的生產(chǎn)，則在明代開始見于記載。有關(guān)古代礦冶業(yè)的文獻(xiàn)記載，早期僅有產(chǎn)地而無產(chǎn)量。《新唐書·食貨志》首次記載全國銀、銅、鐵、錫的年收入量。歷代文獻(xiàn)中的年收入量并不等于年產(chǎn)量，而往往是稅收量、征集量、官營礦冶產(chǎn)量等。不同文獻(xiàn)之間也常有很大差異。
夏朝到戰(zhàn)國對夏代礦冶業(yè)還很少研究成果。登封市相當(dāng)夏紀(jì)元的遺址中出土有銅片。商、周是青銅器的鼎盛時代。青銅冶鑄業(yè)中心是在中原地區(qū)，部分原料則可能來自南方。《詩經(jīng)·魯頌》說：“憬彼淮夷，來獻(xiàn)其琛，元龜象齒，大賂南金。”淮夷貢獻(xiàn)的除綠海龜和象牙外，還有南方出產(chǎn)的金屬，反映當(dāng)時中國南部金屬礦冶業(yè)的發(fā)達(dá)。《周禮·地官》中說：“人掌金玉錫石之地”，這是古代文獻(xiàn)關(guān)于礦業(yè)的最早記載，反映當(dāng)時已特設(shè)專職官員掌管官營礦業(yè)了。
春秋戰(zhàn)國之際進入鐵器時代。戰(zhàn)國冶鐵業(yè)興盛，生產(chǎn)的鐵器以農(nóng)具、手工工具為主，兵器則青銅、鋼、鐵兼而有之，銅、鐵礦業(yè)均盛。根據(jù)文獻(xiàn)記載和考古發(fā)掘資料，今山東省臨淄和邯鄲市的鐵礦、湖北大冶銅綠山的銅礦(見銅綠山古銅礦遺址)、山東的鉛礦以及漢水、汝河和金沙江的沙金等，春秋戰(zhàn)國時期都已進行開采。
秦漢到南北朝秦統(tǒng)一中國后，在產(chǎn)鐵的地區(qū)設(shè)置鐵官，以增加國庫收入，鞏固中央集權(quán)制度。漢初，一些諸侯國的冶鐵業(yè)實際操縱在少數(shù)豪強大族手中。劉徹于元狩四年（公元前119）在49個產(chǎn)鐵地區(qū)設(shè)置鐵官。這些鐵官駐在地分布于今山東省境內(nèi)的有12處，江蘇省7處，河南省、陜西省各6處，河北省、山西省各5處，四川省3處，北京、遼寧省、安徽、湖南省、甘肅省各一處。從鐵官分布情況看，西漢冶鐵業(yè)是在戰(zhàn)國時期的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，大部分分布在北方的齊、秦、燕、趙、魏、韓六國范圍內(nèi)，長江以南的廣大地區(qū)只有桂陽郡（湖南郴縣）一處設(shè)有鐵官。西漢銅產(chǎn)地以長江中下游平原最為重要，在丹陽市設(shè)有銅官。
關(guān)于秦漢之際的金屬礦產(chǎn)地，司馬遷在《史記·貨殖列傳》中說，金、錫、朱砂等主要出在江南，銅、鐵兩種礦藏，在千里之內(nèi)分布得就像棋盤上的棋子那樣。此外，還提到西南的巴蜀也盛產(chǎn)朱砂石和銅、鐵。東漢設(shè)鐵官34處，分布地區(qū)基本承袋前代，僅云南省兩處是新設(shè)。此外，在中條山開辟新的銅礦區(qū)，云南的錫、鉛和銀，四川省、貴州省的汞和川、滇境內(nèi)的沙金等，均有所發(fā)展。魏晉南北朝時期戰(zhàn)亂頻仍，黃河中游的官營冶鐵業(yè)還能維持生產(chǎn)。長江以南地區(qū)受到的破壞較少，在今江蘇省、浙江省、湖北等省境內(nèi)有較多的冶鐵作坊繼續(xù)得到發(fā)展，銅、銀、金礦則興廢無常，趨于衰落。
應(yīng)用價值
如果說鋼是虎，那么釩就是翼，鋼含釩猶如虎添翼。只需在鋼中加入百分之幾的釩，就能使鋼的彈性、強度大增，抗磨損和抗爆裂性極好，既耐高溫又抗奇寒，難怪在汽車、航空、鐵路、電子技術(shù)、國防工業(yè)等部門，到處可見到釩的蹤跡。此外，釩的氧化物已成為化學(xué)工業(yè)中最佳催化劑之一，有“化學(xué)面包”之稱。看來，凡娜迪絲的“兒子”在人間正大受寵愛。
主要用于制造高速切削鋼及其他合金鋼和催化劑。把釩摻進鋼里，可以制成釩鋼。釩鋼比普通鋼結(jié)構(gòu)更緊密，韌性、彈性與機械強度更高。釩鋼制的穿甲彈，能夠射穿40厘米厚的鋼板。但是，在鋼鐵工業(yè)上，并不是把純的金屬釩加到鋼鐵中制成釩鋼，而是直接采用含釩的鐵礦煉成釩鋼。
釩的鹽類的顏色真是五光十色，有綠的、紅的、黑的、黃的，綠的碧如翡翠，黑的猶如濃墨。如二價釩鹽常呈紫色；三價釩鹽呈綠色，四價釩鹽呈淺藍(lán)色，四價釩的堿性衍生物常是棕色或黑色，而五氧化二釩則是紅色的。這些色彩繽紛的釩的化合物，被制成鮮艷的顏料：把它們加到玻璃中，制成彩色玻璃，也可以用來制造各種墨水。
我國是釩資源比較豐富的國家，釩礦主要分布在四川省的木棉和河北省的承德，大多數(shù)是以石煤的形式存在。
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參考資料
http://www.chemyq.com/xz/xz4/34193ajsuc.HTML
http://knowledge.cnfeol.com/2007111411095754657.html
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