[拼音]：tu

[外文]：thorium

元素符號(hào)Th，原子序數(shù)90，銀白色金屬，天然放射性元素，錒系金屬之一，面心及體心立方晶體，常見(jiàn)化合價(jià)為＋4、＋3。

1828年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯 (J．J．Berzelius)從挪威的黑色礦石中分離出釷，并按北歐神話中的戰(zhàn)神Thor命名。1890年，氧化釷開(kāi)始應(yīng)用于汽燈紗罩。20世紀(jì)40年代，釷被認(rèn)為是一種潛在的核能源，再次受到重視。不過(guò)直到70年代，釷的實(shí)際用量仍不大。

金屬釷長(zhǎng)期暴露在大氣中會(huì)失去光澤。釷粉在空氣中可能自燃。純金屬釷有良好的塑性加工性能，可以壓延、鍛造。天然釷只有一種同位素²³²Th，具有放射性，經(jīng)過(guò)釷放射系衰變，最后變成²⁰⁸Pb。²³²Th不能裂變，但吸收中子后的反應(yīng)生成物²³³U能裂變，可作核燃料；因此釷被用于增殖反應(yīng)堆。金屬釷的另一重要用途是制取鎂釷合金。這種合金在溫度超過(guò) 200℃時(shí)仍有很高的機(jī)械強(qiáng)度，用于飛機(jī)和火箭。少量的金屬釷或釷合金用于制造氣體放電管和光電管。氧化釷用作高溫耐火材料等。

釷的地殼豐度為8×10^-6，存在于很多礦物中，通常與稀土、鈦、鈮、鉭和鈾等共生。獨(dú)居石[(Ce，La，Th)PO₄]是制取釷常用的工業(yè)礦物，含ThO₂5～9％，產(chǎn)于印度、巴西、美國(guó)和南非等地。其他富礦有方釷石，一種含ThO₂90％的釷-鈾氧化物，產(chǎn)于馬達(dá)加斯加;另一種為釷石(硅酸釷)，含ThO₂1～10％，產(chǎn)于美國(guó)、新西蘭，但都比較稀少。中國(guó)釷礦資源豐富。

釷化合物的提取

從獨(dú)居石提煉釷有酸法和堿法，流程見(jiàn)圖。

（1）酸法是將獨(dú)居石精礦與過(guò)量的濃硫酸在155～230℃條件下反應(yīng)，用冷水浸出，得到釷、鈾、稀土(Th、U、R)的混合硫酸鹽溶液，加入氫氧化銨或焦磷酸鈉使釷沉淀，而稀土則仍留于溶液中。將沉淀物溶解于硝酸中，以磷酸三丁酯(TBP)萃取，可得到純的硝酸釷[Th(NO₃)₄]。也可以采用胺類萃取劑，直接從硫酸鹽浸出液萃取，與稀土分離。

（2）堿法是將磨細(xì)的獨(dú)居石，用50％的氫氧化鈉溶液于 138℃左右反應(yīng)，然后將礦漿稀釋、洗滌、過(guò)濾，得到混合金屬的氫氧化物。把這種氫氧化物溶解于鹽酸，加入氫氧化鈉中和，釷和鈾幾乎完全沉淀而與稀土分離。再把沉淀溶解于硝酸，用溶劑萃取法分離釷和鈾，得到純的釷化合物。

金屬釷的制取

常用鈣在氯化鈣的存在下還原（見(jiàn)金屬熱還原）氧化釷。還原反應(yīng)在襯有耐火材料的反應(yīng)彈中，于1000℃的惰性氣氛中進(jìn)行。反應(yīng)產(chǎn)物用水和稀醋酸溶去其中的氧化鈣和未反應(yīng)的鈣，即得釷粉。釷粉于1300～1400℃真空燒結(jié)，得到致密的可塑性純金屬釷，其中主要雜質(zhì)為氧。也可以在氯化鋅存在下，用鈣還原氟化釷（660℃），還原產(chǎn)物為釷鋅合金，經(jīng)真空蒸餾脫鋅，得金屬釷。用鎂于900℃還原氯化釷，得到含釷20％的釷鎂合金，然后用 920℃真空脫鎂，得海綿釷。再用1800～1850℃，在氧化鈹坩堝中進(jìn)行，通過(guò)電弧熔煉或電子束熔煉，得純金屬釷錠。

此外碘化釷(ThI₄)熱分解法，KF-NaF-KThF₅熔鹽電解法以及電遷移法金屬提純均可制得高純度的釷。

近年世界各國(guó)釷的儲(chǔ)量（以ThO₂計(jì)）估計(jì)為790000短噸，其中美國(guó)150000短噸，加拿大230000短噸，巴西60000短噸。

參考書(shū)目

1. F. L. Cuthbert， Thorium Production Technology，Addison-Wesley，Mass.，1958.
2. R. G. Bellamy & N.A.Hills， Eхtraction and Metallurgy of Uranium， Thorium and Beryllium，Pergamon，Oxford，1963.
3. H. A. Wilhelm ed.，The Metal Thorium， American Society for Metals，Cleveland，1958.

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標(biāo)簽：釷

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