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铟在地壳中的分布量比较小,又很分散。它的富矿还没有发现过,只是在锌和其他一些金属矿中作为杂质存在,因此它被列入稀有金属。 [3]

已知铟矿物有硫铟铜矿(CuInS2)、硫铟铁矿(FeInS4)和水铟矿等。铟主要呈类质同象存在于铁闪锌矿、赤铁矿、方铅矿以及其他多金属硫化物矿石中。此外,锡石、黑钨矿、普通角闪石中也含铟。工业上,铟的主要来源为闪锌矿(含铟0.0001~0.1%),在铅锌矿冶炼过程中作为副产品回收,锡冶炼也回收铟。

铟属于稀散金属,是稀缺资源。全球预估铟储量仅5万吨,其中可开采的占50%。由于未发现独立铟矿,工业通过提纯废锌、废锡的方法生产金属铟,回收率约为50-60%,这样,真正能得到的铟只有1.5-1.6万吨。

外围电子排布4s24p1,位于第四周期第ⅢA族。 [5]

在潮湿空气中氧化,加热至500℃时着火。室温时跟水反应缓慢,跟沸水反应剧烈生成氢氧化镓放出氢气。加热时溶于无机酸或苛性碱溶液。能跟卤素、硫、磷、砷、锑等反应。 [5]

镓在干燥空气中较稳定并生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中失去光泽。与碱反应放出氢气,生成镓酸盐。能被冷浓盐酸浸蚀,对热硝酸显钝性,高温时能与多数非金属反应;溶于酸和碱中,镓在化学反应中存在+1、+2和+3化合价,其中+3为其主要化合价。镓的活动性与锌相似,却比铝低。镓是两性金属,既能溶于酸(产生Ga3+)也能溶于碱。镓在常温下,表面产生致密的氧化膜阻止进一步氧化。加热时和卤素、硫迅速反应,和硫的反应按计量比不同产生不同的硫化物。

钯催化剂的种类和应用

钯催化剂的种类很多,简单地可分为有载体的钯催化剂和无载体催化剂,在实际应用中,基本上都是有载体的钯催化剂,这些载体主要有各种氧化铝、沸石、碳载体等,在化工过程中主要应用在各种加氢还原过程。既有全加氢,也有选择加氢,既有气相过程、也有液相过程。这些典型的过程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烃、杂环化物中不饱和键的加氢饱和,加氢还原反应。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯馏分中炔烃、二烯烃的选择加氢脱除。采用含千分之几钯含量的氧化铝载体催化剂。反应条件一般在50~150℃,压力0.5~3MPa,气相或液相进行。又如醋酸或醋酸乙酯加氢生产乙醇,顺丁烯二酸酐加氢生产丁二酸,进一步加氢生产丁二醇。糠醛加氢脱羰基生产呋喃,进一步加氢生产四氢呋喃。一般采用含钯量在百分之几的钯含量的碳载体催化剂,成功地实现了大规模工业化生产。反应条件最为苛刻的是对苯二甲酸中微量对羧基苯甲醛的脱除。对二甲苯氧化生产对苯二甲酸中含有0.1~0.5%的对羧基苯甲醛,后者的存在,影响聚酯的质量,必需去除至25ppm以下,采用含钯6%的钯—碳催化剂,在10MPa及200~300℃高温,对对苯二甲酸水溶液条件下进行加氢反应,实现了对苯二甲酸的精制。

钯催化剂虽然具有活性高、选择性好的性能,但是硫化物、砷化物、一氧化碳、等杂质,以及副反应生成的各种重组分、焦质等会使钯催化剂中毒,活性和选择性下降,直到没有催化活性,这种过程称为失活过程。为了保持钯催化剂的高活性,就需要在原料中减少或除去这些有害物。但在钯催化剂的使用过程中也会有因催化剂本身颗粒聚集、晶格变化等原因而活性下降,这就需要对失活的催化剂进行再生活化,活化的方法类似于制造过程的焙烧和活化。重新恢复活性的钯催化剂可以重新进行使用,直到完全失去活性,不能再生。这个使用过程就是催化剂的寿命,钯催化剂是长寿催化剂,可以经受多次再生活化,寿命可到数年。失活的钯催化剂一般要对金属钯进行回收,回收的方法是用硝酸将废催化剂上的钯溶解成硝酸钯,然后再通过各种净化提纯步骤,氢气还原成金属钯,再用作新的钯催化剂的制造。