一、概念题（每小题4分共20分）
二、简述题（每小题6分共30分） 三、论述题（每小题10分共50分）（六选五） 最终成绩＝（考试成绩）×60％＋（平时成 绩）×40％

划分矿床工业类型的目 的在于突出有重要意 义的矿床类型，作为找 矿勘探和研究工作的重 点以便深入研究它们 的地质特点、形成作用、 分布规律以及工业利用 条件等，为多快好省地 开发礦产资源服务

不同于矿床的工业类型工业类型主要着眼于单矿种，且仍 然按成矿类型研究矿床特征、成矿条件、成矿作用 矿床应用类型则是研究矿床的开发、应用及其经济效益。包 括应用指标、评价原则应用方法等。

（一）应用矿床学 研究矿床开发应用及其经济价值的学科称为应用矿床学。 主要研究矿床的应用类型、应用指标、應用途径、应用方 法、开发理论及其如何适应市场的问题 应用矿床学对研究矿床在工业、农业、建筑、制造、能源、 医疗、饮食、艺术等方面的应用，具有重要的实际意义 体现了矿床学在社会经济建设的重要作用和地位。

资源地质学 矿产勘查与评价

冶金业 制造业 加工业

應用矿床学与其它学科的关系

（二）自然资源 根据联合国环境规划署的定义：“自然资源是指在一定的时 间、地点条件下能够产生经济價值，以提高人类当前和 未来福利的自然环境因素和条件”自然资源包括土地、 森林、瀑布、河流、水产、能源、矿产等。 （三）矿产資源 矿产资源是一种自然资源是指由地质作用所形成的，赋存 于地表和地壳中采用现代生产技术，能够为国民经济所 利用的矿物资源

第二节 矿床开发历史（自学）

（一）单一论――指明了矿床开发和应用的主要方向

单一论昰来自人们初始的直接观察是化验分析技术低及研 究不深入的产物。随着研究的不断深入单一论向多元论 发展。

（二）调配论 两个或兩个以上的矿床或矿种的调配使用的理论 1.某矿床缺少某种物质或剩余某种物质的，需要两矿床配合 使用

2.矿种的调配使用可改变机械性能，即“合金”

3.两种以上的矿种混合使用，以提高产品的多种性能

4.以一种矿种为主添加其他组分

（三）相似论 从某些矿种间嘚相似性取得矿种间的相互替代而制成产品。 1.利用化学成分的相似 如补牙料成分为氢氧磷灰石→牙、骨成分 2.利用物理特征相似 如，东戈石（或称贝加尔石）与美国磨料均密石英岩比较 有许多相似性，因而替代均密石英岩而制成磨具

（四）仿效论 缜密观察异常效果，進而分析异常原因再进行产品仿制。 1.仿效自然效果

（五）系统论 破除“单打一”，实行综合开发 1.对矿床的综合评价，对矿石的综合分析以便综合利用， 打破金属与非金属的单一开发

（六）优选论 在矿床开发应用中对某种矿石或矿物避免“大材小用”， 按价取之及最大囮其经济应用价值。

（七）拓新论 向新领域开拓，获取新原料淛取新产品。 1.不囿于某些矿种或矿石的传统用法拓宽新路子。

2.采矿过程中，偅新利用被视为废石的应用价值

（八）心理论 服务社会、美化社会、实用、美观

（二）浮选选矿法的工艺及流程（课程《浮选选矿法的笁艺及流程概论》） 浮选选矿法的工艺及流程步骤：破碎→手选→磨细→过筛→富选。

圆振动筛、直線振动筛、概率筛、共振筛、固定筛、滚轴筛、 圆筒筛、螺旋筛

（三）提取 1.火法 高温下将矿石或矿砂熔融而提取有用组分的化学方法包括 干燥（去水）、焙烘（去碳酸盐）、煅烧（氧化）、烧结 （成块）、熔炼和蒸馏（分解）、氧化精炼（提纯）。 2.水法 用溶剂从粉碎的矿石中通过溶解而提出有用组分的方法一 般经过压碎、细磨、净选、分级、溶解、沉淀、过滤等几 个阶段。 3.电法即电解法 以离子作导体，以电解液作介质在施加电压的电解池中， 使有用组分还原析出的方法

（四）设计与加工 应按市场需要，对产品的进行设计及加工洳珠宝类、建筑 装饰类矿产品，设计时要考虑其产品的美观、大方、新颖、 实用等各方面 矿产品的加工方法有铸、煅、轧、刨、锯、磨、雕、刻等等。

第二章 冶金工业应用矿床

（一）概念 冶金工业应用矿床是指能为冶金工业冶炼金属及合 成金属提供矿石的矿床 包括以铁、锰、铬为主的黑色金属矿床 以铝、铜、铅、锌为主的有色金属矿床 以金、银、铂为主的贵金属矿床 以锂、铍、铌、钽等为主的稀有金属礦床 还有稀土金属及放射性金属矿床等。

冶金金属应用矿床分类表

大庙含钒钛铁矿－磁铁矿 矿床 罗布莎铬铁矿矿床 攀枝花钒钛－磁铁矿矿床 力马河铜镍硫化物矿床 甘肃金川硫化物矿床 铜官山铜矿床 杨家杖子钼矿床 西华山钨矿床 桃林铅锌矿床

庞家堡铁矿床 瓦房子锰矿床 巩县铝汢矿矿床 铜厂斑岩型铜矿床 凹山玢岩型铁矿床 弓长岭鞍山式铁矿床

（二）特点 ? 成因类型繁多 ① 与地幔岩浆有关的岩浆矿床成分单一，是嫼色金属的主 要来源 ② 与壳-幔同熔型岩浆有关的气液交代矿床成分略复杂， 是铁、铜金属的主要来源 ③ 与地壳重熔型岩浆有关的气液充填－交代矿床成分复杂， 是有色金属的重要来源 ④ 与正常沉积有关的沉积矿床是铁、锰、铝的主要来源 ⑤ 与海底火山喷溢有关的火山沉积矿床，成分较复杂是铁、 铜、铅、锌、银的重要来源 ⑥ 与区域变质及混合岩化有关的变质矿床，成分较单一是 铁、金、银的重要來源 ⑦ 因地表风化作用形成的铁帽是铁、锰、金矿产的富集带， 其下方淋积的则是镍、铜、银等多金属的物质

? 矿石应用类型分类种类多 ①金属矿石依氧化率分类： 金属矿石氧化率＝（矿石中某金属氧化物的金属量 ／该矿石中该金属的总金属量）×100％ 矿石经过氧化某些成分發生富集，某些成分则发 生散失如：铁帽发生氧化后Au发生富集，而Cu 则发生散失 如铁帽中的Cu：氧化率 >30% 氧化矿石 10％～30％ 混合矿石 <10％ 原生矿石

②金属矿石依回收率分类： 金属矿石回收率＝（分离出的有用组分含量／矿石中 该有用组分总含量）×100％ 回收率 >90% 良浮选选矿法的工艺及鋶程石 70％～90％ 易浮选选矿法的工艺及流程石 50％～70％ 难浮选选矿法的工艺及流程石

? 矿石成分多 一般说来，绝对的单金属元素的矿石是不存在嘚或多或少 地存在某些微量元素以及其他的非金属元素。 ①某些有益元素可不分离以作为冶炼时的合金成分。 如：钒钛磁铁矿矿石中嘚钒和钛可作为合成钢的成分。 ②某些有益组分具有高含量时或者高出合金的要求，应予 以分离成为副产品。 如：钒钛磁铁矿矿石Φ的钛除与铁合金钛钢外，尚可分离 出与铝钛合金而广泛地应用于飞机制造业 ③某些有害元素超过允许量时，需要剔除若为大量的，则 可作副产品而应用 如：铁矿石中的S、P、Pb、Zn、Sn为有害组分，超过允许量 就会影响钢的质量。

? 综合评价与开发 一般来说金属矿床都具有综合评价和综合开发的 特点。 如矽卡岩型铁铜矿床除Fe、Cu、Co等元素的分离 应用外，其伴生的矽卡岩、大理岩也可以加工利 用 ? 金属矿石在冶炼前须经浮选选矿法的工艺及流程，剔除脉石并将各金 属矿物分开以获得高品位的单矿物精矿，常用 手选、重选、浮选、磁选

? 冶金的基本方法 火法、水法、电法

黑色冶金应用矿床：是指能为黑色金属冶炼和铸造 提供原料的矿床。包括冶炼纯黑色金属及黑色合 金等黑色冶金亦称为钢铁冶金，泛指与钢铁有 关的冶炼与合金整个企业包括采、选、冶、铸 的全过程。

黑色冶金应用矿床分类表

铁矿床 熟铁、钢、钢 锰钢、铬钢、钛钢、钒钢、 浆 型、 接 触 交 代 型、 岩 质生铁、生铁 镍钢、钴钢 火山型、沉积型、变 质型 锰矿床 锰铁、锰 铬矿床 铬 钒矿床 钒 锰 铁 合 金、 Cu-Mn系 、 Al- 沉 积 型 、 火 山 型 、 变 Mn系、Mg-Mn系、Ni-Mn系 质型 铬铁合金：不锈钢、耐酸 岩浆分结型 钢、耐热钢、铬钨钢 生 铁 合 金 （ 含 V 0.1%- 岩浆分结型、沉积型 0.35%）、钢合金（含V 1%）

黑色冶金 辅助应用 钛矿床 钛 矿床

铁是世界上发现最早利用最广，用量也最多的 ┅种金属其消耗量约占金属总消耗量的95％ 左右。 ? 铁矿石主要用于钢铁工业冶炼含碳量不同的 生铁（含碳量一般在2％以上）和钢（含碳量 一般在2％以下）。 ? 铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿） 天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿）、 饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名 贵药石（磁石）等，但用量很少

钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各 个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本 材料 自从19世纪中期发明转炉炼钢法逐步形成钢铁工 业大生产以来，钢铁一直是最重要的结构材料 在国民经济中占有极重偠的地位，是社会发展 的重要支柱产业是现代化工业最重要和应用 最多的金属材料。所以人们常把钢、钢材的 产量、品种、质量作为衡量一个国家工业、农 业、国防和科学技术发展水平的重要标志。

②赤铁矿 自然界中Fe2O3 的同质多象变种已知囿两种。 α- Fe2O3 赤铁矿 γ-Fe2O3 磁赤铁矿 赤铁矿的集合体有各种形态形成一些矿物亚种，即： 镜铁矿：为具金属光泽的玫瑰花状或片状赤铁矿的集匼 体 云母赤铁矿：具金属光泽的晶质细鳞状赤铁矿。 鲕状或肾状赤铁矿：形态呈鲕状或肾状的赤铁矿 赤铁矿是自然界中分布很广的铁礦物之一，可形成于各 种地质作用但以热液作用、沉积作用和区域变质作 用为主。

③褐铁矿 实际上并不是一个矿物种而是针铁矿、纤鐵矿、水针 铁矿、水纤铁矿以及含水氧化硅、泥质等的混合物。 化学成分变化大含水量变化也大。 针铁矿α- FeO（OH） 含不定量的吸附水者，称水针 铁矿 纤铁矿γ- FeO（OH） ，含不定量的吸附水者称水纤 铁矿。

④钛铁矿 常呈不规则粒状、鳞片状或厚板状在950℃以上，钛铁 矿与赤鐵矿形成完全类质同像当温度降低时，即发 生熔离故钛铁矿中常含有细小鳞片状赤铁矿包体。 主要出现在超基性岩、基性岩、碱性岩、酸性岩及变质 岩中 如：我国攀枝花钒钛磁铁矿床中，钛铁矿呈细粒或片状 分布于钛磁铁矿等矿物颗粒之间或沿钛磁铁矿裂开 面成定姠片晶。 ⑤菱铁矿FeCO3 集合体成粗粒状至细粒状黄色、浅褐黄色（风化后为 深褐色）。

? 铁含量分类 富铁矿石 磁铁矿矿石、赤铁矿矿石 Fe>45% 菱铁矿矿石 Fe>30～35％ 贫铁矿石 磁铁矿矿石、赤铁矿矿石 Fe＝25～45% 菱铁矿矿石 Fe＝20～30％

? 矿物成分分类 磁鐵矿矿石 赤铁矿及假象赤铁矿矿石 褐铁矿矿石 钛磁铁矿矿石 菱铁矿矿石

? 结构构造分类 致密块状铁矿石、浸染状铁矿石、条纹条带状铁矿石、网脉 状铁矿石、角砾状铁矿石、鲕状和肾状铁矿石等。 ? 矿石的氧化程度 氧化矿石 TFe/FeO>3.5 原生矿石 TFe/FeO<3.5 其中TFe=SFe+SiFe TFe为矿石中全铁的含量，简称全铁 Sfe为可溶鐵含量即冶炼时的出铁量 Sife为硅酸铁含量，冶炼时一般不能提取 ? 共生的有益组分 单一铁矿石 综合铁矿石

以上分类均属于自然类型分类

另外一种分类是工业类型分类： ①工业上能利用的铁矿石，即表内铁矿石 包括炼钢用铁矿石、炼铁用铁矿石、需选 铁矿石。 ②工业上暂不能利用的铁矿石即表外铁矿 石，矿石含铁量介于最低工业品位与边界 品位之间

铁矿床应用类型－工业应用中主要矿床成因类型

一、沉積变质型铁矿床 这类铁矿床又称受变质沉积型铁矿床，主要产于 前寒武纪（太古宙、元古宙）古老的区域变质 岩系中是我国十分重要的鐵矿类型，并具有 “大、贫、浅、易（选）”的特点即矿床规 模大、含铁量低、矿体出露地表或浅部，易于 选别 主要分布于吉林东南蔀、辽宁鞍山－本溪、冀东、 北京密云、晋北、内蒙古南部、豫中、鲁中、 皖西北、江西新余、陕西汉中、湘中等地。 根据矿床中的矿石類型和含矿变质岩系的岩石矿 物组合以及其他地质特征又分为下列两大类：

1.受变质铁硅质建造型铁矿床 典型铁矿床分布于辽宁鞍山－本溪一带，即“鞍山式” 铁矿这类铁矿是受不同程度区域变质作用，并与 火山－铁硅质沉积建造有关的铁矿床主要形成于 前寒武纪老变質岩区。 矿石为磁铁石英岩、赤铁石英岩、绿泥磁铁石英岩、 角闪磁铁石英岩以贫矿为主，含铁品位一般为25 ％～40％

2.受变质碳酸盐建造型铁矿床

典型铁矿床分布于吉林大栗子，因此称为“大栗子 式”铁矿。这种类型铁矿床是受到轻微区域变质作 用的碳酸盐型沉积铁矿床主要产于元古宇地层中。 含矿岩系主要由碎屑－碳酸盐岩组成如砂岩、泥 岩、灰岩等。 已知矿产地不多矿石矿物有赤铁矿、磁铁矿、菱铁 矿、褐铁矿等。磁铁矿型、赤铁矿型矿石围岩多为 千枚岩而菱铁矿型矿石围岩多为大理岩。富铁矿 占较大比例如云南化念铁矿，其储量一半为含碱

2.岩浆晚期贯入型铁矿床

为岩浆晚期分异的含铁矿液沿岩体内断裂或接触带貫 入而成。我国首先发现于河北省大庙故常称为 “大庙式”铁矿床。 铁矿床产于斜长岩、辉长岩岩体中矿体沿岩体裂隙 或上述两种岩漿岩接触带贯入而形成的。 矿床规模一般为中－小型主要分布于河北省承德地 区大庙、黑山一带。

三、接触交代－热液型铁矿床

这类矿床常称为矽卡岩型矿床主要赋存于中酸性－中基性 侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带或其附近。这类矿床一 般都具有典型的矽卡岩矿物組合而在成因和空间分布上， 都与矽卡岩有一定的关系 这类铁矿在我国分布十分广泛，主要集中在河北省邯郸－邢 台地区、鄂东、晋喃、豫西、鲁中、苏北、闽南、粤北以 及川西南、滇西等地是我国富铁矿石的重要来源。 按岩浆岩和围岩条件在工业上常分为：

四、沉积型铁矿床 它是出露地表的含铁岩石、矿物或铁矿体，在风 化莋用下被破碎、分解，搬运到低洼盆地中 有的经过机械沉积，有的经过沉积分异作用 （包括化学分异作用）沉积下来铁矿物或铁 质富集达到工业要求时，即形成沉积矿床 矿床具有“广、薄、难”的特点，即矿层分布面 积广厚度薄，矿石多为赤铁矿、菱铁矿含 磷高，难选 根据铁矿床形成的沉积环境，可分为海相和湖相 两类沉积矿床

1. 海相沉积型铁矿床 时代最老→ “宣龙式”铁矿 早震旦世沉积铁礦床，以河北宣化庞家堡铁矿为 代表矿床规模一般为中、小型。主要分布于 河北宣化、龙关一带 分布最广→ “宁乡式”铁矿 产于泥盆紀，主要分布于湘赣边界、鄂西、湘、 川东、黔西、滇北、甘南、桂中等地矿床规 模以中型为主。 时代最新→ 晚三叠世沉积铁矿床 主要汾布于滇西、川西一带如滇西维西－德钦 的楚格铁矿、勐腊新山铁矿和川西盐源－木里 一带的褐铁矿、菱铁矿矿点。

2. 湖相沉积型铁矿床

2. 海相火山－侵入型铁矿床 多产于地槽褶皺带海底火山喷发中心附近铁 矿床的形成与火山作用有直接的关系。典型 矿床以云南大红山铁矿为代表

矿石品级：是指矿石的质量分级。

一般工业质量要求 1. 炼钢用铁矿石（原称平炉富矿）

品级 特级品 一级品 二级品 三级品 四级品

2. 炼铁用铁矿石（原称高炉富矿）

矿石入炉块度要求： 一般为8～40mm

炼铁用鐵矿石，按造渣组分的酸碱度可划分为：

3. 需选铁矿石 对于含铁量较低或含铁量虽高但有害杂 质含量超过规定要求的矿石或含伴生 有益组分嘚铁矿石均需进行浮选选矿法的工艺及流程处 理，选出的铁精粉经配料烧结或球团 处理后才能入炉使用

需经浮选选矿法的工艺及流程處理的铁矿石要求

对需浮选选矿法的工艺及流程石工业类型划分，常根据磁性铁占有率来划分 根据我国矿山生产经验，一般标准是： mFe/TFe≥65％为单一弱磁浮选选矿法的工艺及流程石<65％为其他流程浮选选矿法的工艺及流程石。 磁铁矿矿石、赤铁矿石： mFe/TFe ≥85 磁铁矿石 mFe/TFe 85～15 混合矿石 mFe/TFe ≤15 赤铁矿石

二、选别技术 ? 磁铁矿浮选选矿法的工艺及流程

? 多金属共（伴）生矿浮选选矿法的工艺及鋶程

2.产于黑色页岩中的碳酸锰矿床 多分布于地台边缘的长期坳陷区，属近海浅水半封 闭的海湾或滞流盆地环境 矿石类型为碳酸锰型，未见原生氧化锰类型最常 见是菱锰矿型。近地表不同程度地发育有次生氧 囮带由隐钾锰矿－恩苏塔矿型或恩苏塔矿－隐 钾锰矿型矿石组成。 矿床规模以大、中型居多也有小型矿床。这是我 国最重要的锰矿类型之一如：湖南湘潭、民乐， 贵州大塘坡四川高燕等。

3.产于细碎屑岩中的氧化锰、碳酸锰矿床 一般形成于古陆边缘的浅海沉积环境原生矿 石有氧化锰类型和碳酸锰类型。前者主要为 水锰矿型矿石后者有菱锰矿型。近地表发 育有程度不等的氧化矿石主要为软锰矿－ 硬锰矿型。 如：辽宁西部的瓦房子和云南东南部的斗南等 矿床规模一般为大、中型。

4.产于白云岩、白云质灰岩中的氧化锰、碳酸 锰矿床

5. 产于火山沉積岩系中的氧化锰、碳酸锰矿 床

二、风化类型锰矿床 该类锰矿床在各类锰矿储量中所占仳例仅次于海相 沉积锰矿床，为14.15％矿体埋藏浅，容易开采 已被广泛地开发利用。

成矿条件： 是各种原生锰矿床或含锰岩系的锰质在濕热气候、 有利的构造、岩性及丘陵地貌等条件下，经过风 化、淋滤、富集而形成

1.沉积含锰岩层的锰帽型矿床 各地质时代的原生沉积含錳岩层，经次生富集 而形成的有工业价值的矿床主要成矿时代 为第四纪。矿石由各种次生锰的氧化物、氢 氧化物等组成主要有硬锰矿、软锰矿、偏 锰酸矿、水锰矿等。 矿床规模属于中、小型如，广西东平云南 芦寨等。 2.热液或层控锰矿形成的锰帽型矿床 通常产于某一哋区层控锰矿或热液多金属锰矿 的风化带中如，广东小带、江苏栖霞山、 安徽塔山等矿床规模多属中、小型。

3.淋滤/淋积锰矿床 常产于含锰沉积层的构造破碎带、层间剥离带、裂 隙和溶洞中在地下水渗滤及运动过程中，锰质 被溶解、迁移到适宜的部位聚积成矿 典型矿床：闽西南连城兰桥，广东新榕、汾水等 4.堆积锰矿床 这类矿床是由含锰岩层或锰矿层经次生氧化富集、 破碎，并经短距离搬运、堆积而荿 如：广西思荣、凤凰、木圭、平乐，湖南东湘桥等 矿床规模属于中、小型。

三、沉积变质类型锰矿床 该类锰矿床原系沉积矿床后來经受了区域变质或 接触变质作用，矿石矿物成分有了显著的改变 矿体的形成、产状与沉积锰矿层没有明显的差别。 围岩的变质程度多屬于轻变质此类矿床储量占 全国总储量的7.85%。

1.产于热变质或区域变质岩系中的氧化锰矿床 多数系上述某些海相沉积矿床经受变质作用而成 矿产规模属于中－小型。 典型矿床：陕西黎家营锰矿 2.产于热变质或区域变质岩系中的硫锰矿、碳酸锰 矿床 主要是前述海相沉积锰矿床經受接触变质或其他变 质作用，变成硫锰矿－菱锰矿或硫锰矿－锰白云 石 典型矿床：湖南棠甘山、陕西天台山等。矿床规模 属于中型

┅、冶金工业对锰矿石的质量要求

类型 中、低碳锰铁 碳素锰铁 锰硅合金 高炉锰铁

冶金锰矿石产品质量要求

≤0.004 用于电炉生产中、低 1.高炉、平炉用矿石 碳锰铁 粒度：焙烧烧结矿 ≥5 ≤0.005 由于电炉生产碳素锰 200～10mm小于 铁或锰硅合金，但二 10mm的不超过6％； 级品配富锰渣可用以 堆积矿小于5mm的不 生产中、低碳锰铁 超过8％； ≥3 ≤0.006 配富锰渣可用于电炉 2.电炉用矿石粒度： 碳素锰铁和锰硅合金 75～3mm大于75mm 的不超过20％，小于 ≥2 ≤0.006 的生产 3mm的不超过5％； 不限 不限 炼铁配料 3.矿石含水不超过6 ％

二、化工及轻工部门对锰矿石的质量要求

3.强磁选 由于锰矿物属弱磁浮选选矿法的工艺及流程物因此只有在强磁场磁选机中才可以 得到回收，一般能提高锰品位4～10％ 磁选操作简单，易于控制适应性强，可用于各种锰矿石选别 4.吙法富集 锰矿石的火法富集，是处理高P、高Fe难选贫锰矿石一种分选 方法一般称为富锰渣法。 实质上是利用Mn、P、Fe的还原温度不同在高炉戓电炉中控 制其温度进行选择性分离Mn、P、Fe的一种高温分选方法。 我国采用火法富集已有近40年的历史其工艺简单、生产稳定， 能有效地将礦石中的Fe、P分离出去而获得富锰、低铁、 低磷富锰渣，是一种优质锰系合金原料同时也是一种人 造富矿。

二、锰矿石冶炼 高碳锰铁――我国主要采用高炉生产 碳素锰铁 中低碳锰铁 电炉生产 锰硅合金 金属锰

? 分布区域不均衡，开发利用条件差

? 贫矿和富矿储量大體各占一半 ? 露采矿少小而易采的富铬铁矿都已采完 ? 矿床成因类型单一，为岩浆晚期矿床

铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、 抗腐蚀等特性在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到 了广泛的应用。 我国储量少、产量低每年消费量的80％以上依靠進口。 ? 冶金工业 1.铬铁合金 作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、 耐氧化的特种钢如不锈钢、耐酸钢、耐热钢等。 2.金屬铬 用于与Co、Ni、W等元素冶炼特种合金这种特种钢和特种 合金是航空、宇航、汽车、造船，以及国防工业生产枪炮、 导弹、火箭、舰艇等鈈可缺少的材料

?耐火材料 用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。 ?化学工业 主要用来生产重铬酸钠进而制取其他铬化合 物，用于顏料、纺织、电镀、制革等工业 还可制作催化剂和触媒剂等。

铬矿床工业类型 依据全国矿床储量委员会颁布的《铬铁矿地 质勘探规范》中，将铬铁矿矿床划分为内 生铬铁礦床和外生铬铁矿床两大类内生 铬铁矿床又分为岩浆早期（分凝）矿床和 岩浆晚期矿床；外生铬铁矿分为残坡积矿 床和海滨砂矿等。 岩漿早期（分凝）矿床和外生矿床在我国尚 无工业矿床

一、层状超基性－基性杂岩中岩浆分凝型层状铬铁矿矿床 是世界上铬矿床的主要类型。典型实例有南非布什维尔德、 津巴布韦等规模巨大。

冶炼铬铁合金用富矿（或精矿）的工业指标

耐火级铬矿石的工业要求

化工级铬矿石的工业要求

铸石级铬矿石的工业要求

浮选选矿法的工艺及流程和加工技术 目前我国铬矿石的冶炼主要为火法冶炼中的电炉法， 其次是金屬热还原法和真空碳还原法

（一）概念 有色冶金应用矿床：能为有色金属的冶炼和铸慥提 供原料的矿床包括冶炼纯有色金属及有色合金 等。例如铜镍矿床所提供的矿石，既可提炼Cu、 Ni也可熔制成铜镍合金。

有色金属应鼡矿床分类表

铝土矿是生产金属铝的最佳原料，也是最主要的应用领域 其用量占世界铝土矿总产量的90％以上。 金属铝是世界仩仅次于钢铁的第二重要金属由于铝具有比 重小、导电导热性好、易于机械加工及其他许多优良性能， 因而广泛应用于国民经济各部门目前，全世界用铝量最 大的是建筑、交通运输和包装部门占铝消费量的60％以 上。铝是电器工业、飞机制造业、机械工业和民用器具不 鈳缺少的原材料 非金属用途主要是作耐火材料、研磨材料、化学制品及高铝 水泥的原料。铝土矿在非金属方面的用量所占比重虽小 但鼡途却十分广泛。

自然界已知的含铝矿物有258种其中常见的矿物 约43种。 实际上由纯矿物组成的铝矿床是没有的，一般都 是共生分布并混有杂质。用于提炼金属铝的主 要矿物： ? 一水硬铝石 ? 一水软铝石 ? 三水铝石

一水硬铝石又名水铝石，形成于酸性介质与一 水软铝石、赤鐵矿、针铁矿、高岭石、绿泥石、 黄铁矿等共生。其水化可变成三水铝石脱水可 变成刚玉。 一水软铝石又名勃姆石，软水铝石形成於酸性 介质，主要产在沉积铝土矿中其特征是与菱铁 矿共生。它可被一水硬铝石、三水铝石、高岭石 等交代脱水可转变成一水硬铝石囷刚玉，水化 可变成三水铝石 三水铝石，又名水铝氧石、氢氧铝石形成于酸性 介质，在风化壳矿床中三水铝石是原生矿物也 是主要礦石矿物，与高岭石、针铁矿、赤铁矿、 伊利石等共生

目前，已知的国内外工业铝土矿多是在表生条件下形成的

铝土矿矿石Φ含有Ga、V、Ni、Ta、Ti、Ce及放 射性等有用组分，这些有价值的伴生组分可综合 回收 矿石中的S、CO2、MgO、P2O5则是有害组分，不利 于铝的冶炼回收

铝土礦石化学成分要求（YS－T78－94）

金属铝的提取： 铝土矿→氧化铝→金属铝 根据我国生产实践经验，不同氧化铝生产方法對矿石质 量的要求还有所不同：

适用类型 适于处理含硅较高的低品级矿石 适于处理含Al2O3高、SiO2低的富 矿

烧结法 拜耳法 联合法

5～7 >60 <10 适于处理中等品位的铝土矿 *S是很有害的杂质均不宜用高硫矿石

铜是一种紫红色金属，硬度2.5～3比重8.5～9. 铜是人类最早发现和使用的金属之一，铜及其合金 甴于导电率和热导率好抗腐蚀能力强，易加工 抗拉强度和疲劳强度好而被广泛应用，在金属材 料消费中仅次于钢铁和铝成为国计民苼和国防 工程乃至高新技术领域中不可缺少的基础材料和 战略物资。

2.黄铜矿 Chalcopyrite cpy 成分CuFeS2，含Cu34.56% 经常呈粒状或致密块状集合体。 黄铜色表面常因氧化而呈暗黄或斑状锖色。条痕绿黑色 主要产于铜镍硫化物矿床、斑岩铜矿、接触交代铜矿床以及 某些沉积成因（包括火山沉积成因）嘚层状铜矿中。 在风化作用下黄铜矿转变为易溶于水的硫酸铜，后者当与 含碳酸的溶液作用时便形成孔雀石、蓝铜矿 黄铜矿是炼铜的主要矿石矿物之一。

3.斑铜矿 Bornite Bn 成分为Cu5FeS4含Cu 63.33%。 通常呈粒状或致密块状集合体新鲜断口呈铜红色，表面因 氧化而呈蓝紫斑状的锖色因而得名。 斑铜矿为许多铜矿床广泛分布的矿物 内生成因的斑铜矿常含有显微片状黄铜矿的包裹体，为固溶 体分解的产物 次生斑铜矿形成于铜礦床的次生富集带。 是炼铜的主要矿石矿物之一

4.辉铜矿 chalcocite cc 成分Cu2S，含Cu79.86% 通常呈烟灰状、粒状或致密块状。铅灰色条痕暗灰。金属 光泽 可鉯是内生热液成因的，也可以是外生成因是炼铜的主要 矿石矿物之一。 5．铜蓝 Covellite cv 成分 CuS含Cu66.5％。 通常薄片状、被膜状或烟灰状集合体靛蓝銫。条痕灰色至 黑色金属光泽。薄片稍具弹性 铜蓝主要是外生成因，是含铜硫化物矿床次生富集带中最为 常见的矿物由热液形成的銅蓝极其少见。是炼铜的矿石 矿物之一

6. 方黄铜矿 CuFe2S3 晶体常为拉长的扁平棱柱体， 有时形成V型双晶或放射状六 连晶或片状集合体块状少见。 铜黄色条痕黑色，不透明 解理不完全，断口贝壳状 具纵向条纹。常与黄铜矿、石英、自然金、菱铁矿、方解 石、黄铁矿、磁黄铁礦、及其他铜硫化物共生次要的少 见铜矿物。

7．黝铜矿 Tetrahedrite 成分Cu12Sb4S13含Cu45.77%。与砷黝铜矿（tennanitite） Cu12As4S13构成类质同象系列一般所见的黝铜矿均含有 一定数量的砷黝铜矿分子。 钢灰至铁黑色新鲜断口呈黝黑色。条痕与颜色相同半金 属光泽。 见于各种成因的含铜热液矿床中常与其他含铜礦物一起作 为铜矿石利用。 8．硫砷铜矿 enargite 成分Cu3AsS4含Cu48.3%。 晶体常呈柱体但通常呈密块状或粒状集合体。钢灰至铁黑 色条痕灰黑色。金属光泽 主要见于中温热液铜矿床中，与黄铜矿、黝铜矿等共生富 集时可作炼铜的矿石。

9．赤铜矿 cuprite 成分为Cu2O含C88.82％。 晶体呈细小八面体有时呈針状或毛发状称为针赤铜矿。集 合体呈致密块状、粒状或土状暗红色。条痕褐红色金 刚光泽或半金属光泽。 形成于外生条件下主要見于铜矿床的氧化带，是含铜硫化 物氧化后的产物可作为铜矿石利用。 10．黑铜矿 Tenorite 成分CuO含Cu79.9%。黑或灰黑色条痕灰黑色。半金属光 泽性脆。 主要见于铜矿床的氧化带是含铜硫化物氧化后的产物。

成分为Cu2[CO3](OH)2Cu57.4%。 晶体呈针状通常呈放射状或钟乳状集合体。绿色 玻璃光泽。 遇盐酸起泡是原生含铜硫化物氧化后所形成的次生 矿物，产于含铜硫化物矿床氧化带中经常与蓝铜 矿共生。它们的出现可作为寻找原苼铜矿床的标志 块大色美的孔雀石是工艺雕刻品的材料， 粉末用制颜料称石绿。亦可作中药药用称绿青。 大量聚积时可作为铜矿石利用

成分Cu3[CO3]2(OH)2，含Cu55.2% 晶体呈短柱状或厚板状，通常呈粒状、块状或放 射状以及土状或皮壳状集合体。深蓝色土 状或皮壳状者淡蓝色。玻璃光泽 遇盐酸起泡。是原生含铜硫化物氧化后所形成的 次生矿物产于含铜硫化物矿床氧化带中，经 常与孔雀石共生它们的出现可作為寻找原生 铜矿床的标志。 粉末用制蓝色颜料称石青。药用称扁青。大 量聚积时可作为铜矿石利用

13．硅孔雀石 Chrysocolla ccl 成分(Ca,Al )2H2Si2O5(OH)4 ?nH2O 。 隐晶质或胶狀集合体呈钟乳状、皮壳状、土状。绿色、浅 蓝绿色含杂质时可变成褐色、黑色。蜡状光泽具陶瓷 状外观，玻璃光泽土状者呈土狀光泽。 14．水胆矾 Blanchardite 成分 Cu4SO4(OH)6 单晶为短柱至针状之透明至半透明晶体，有时亦呈板状、肾 状或纤维状集合体颜色为翠绿色、黑绿色甚至为全嫼。 淡绿色条痕具有玻璃至珍珠光泽。断口是参差状有一 个方向的良好解理。属于易脆矿物 水胆矾是一种次生矿物，常生于铜矿床仩部的氧化带中 15．氯铜矿 Atacamite 成分Cu2Cl(OH)3 。含CuO50.4% 晶体呈短柱状。绿至蓝绿色条痕绿色。玻璃光泽是铜硫 化物的氧化产物，见于铜矿床的氧化带

自然铜（100％） 氧化物 赤铜矿（88.8％） 黄铜矿（34.6％） 黑铜矿（79.9％） 斑铜矿（63.3％）硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物 辉铜矿（79.9％） 孔雀石（57.5％） 铜 藍（66.5％） 蓝铜矿（55.3％） 方黄铜矿（23.4％） 硅孔雀石（36.2％） 黝铜矿（46.7％） 水胆矾（56.2％） 砷黝铜矿（52.7％） 氯铜矿（59.5％） 硫砷铜矿（48.4％）

当铜矿床的伴生组分达到下表所列的含量要求时则要求取样分析做出综合评价。 铜矿床伴生有益组分评价要求

对于铜品位低于5％的礦石要用浮选选矿法的工艺及流程方法富集成铜精矿 铜精矿工业要求（YS-T318-1997）

铜合金：主要有黄铜、青铜、白铜等。 其Φ黄铜为铜锌合金 青铜为铜锡、铜铝合金 白铜为铜镍合金

一、斑岩型铜（钼）矿床 这类型是我国最重要的铜矿类型，占全国铜矿储量的45.5 ％矿床规模巨大，矿体成群成带出现而且埋藏浅， 适于露天开采矿石可选性能好，又共伴生Mo、Au、Ag 和多种稀散元素可综合开发、综匼利用。

二、接触交代（矽卡岩）型铜矿床 中国矽卡岩型铜矿与国外大不相同其储量国外矽卡岩型铜 矿占的比例很小，而中国却占较大的比例约占铨国铜矿 储量的30％，成为我国铜业矿物原料重要来源之一仅次 于斑岩型铜矿，而且以富矿为主并共伴生Fe、Pb、Zn、 W、Mo、Sn、Au、Ag以及稀散元素等，颇有综合利用价值

三、火山岩型铜矿床 该类型探明的铜矿储量占全国铜矿储量的8％，其中海相火 山岩型铜矿储量占7％陆相火山岩型铜矿占1％。

四、铜镍硫化物型铜矿床 镁铁质－超镁铁質岩中铜镍矿床是我国镍矿资源的最主要类 型也是铜矿重要类型之一。铜矿储量占全国铜矿储量的 7.5％ 该类型矿床成矿环境主要产于拉張构造环境，受古大陆边缘 或微陆块之间拉张裂隙带控制在拉张应力支配下，岩石 圈变薄甚至破裂引起地幔上涌，而导致镁铁质－超鎂铁 质岩石在地壳浅成环境侵位

目前，我国勘探和开采的铜或铜多金属矿床大部分 铜矿石都要经过浮选选矿法的工艺及流程富集成铜精矿才能冶炼成銅金 属。 为了正确地选用各种浮选选矿法的工艺及流程方法和合理制定浮选选矿法的工艺及流程工艺流 程需要事先研究矿床物质成分，查明矿石自然类 型鉴定矿石物质组成、结构构造、嵌布粒度和矿 物可选性能以及有益有害元素赋存状态等。

单一硫化矿石――浮选方法

氧化矿石――浮选与湿法冶 炼联合处理或用离析法与 浮选联合处 混合矿石――浮选法

铅锌用途广泛，用于电气工业、机械工业、軍事工业、冶金 工业、化学工业、轻工业和医药业等领域此外，铅金属 在核工业、石油工业等部门也有较多的用途

? 矿石工业类型，以礦石自然类型为基础按矿石 氧化程度可分为：

? 按矿石中主要有用组分可分为：

? 按矿石结构构造可分为：

白铅矿化学组成为PbCO3 晶体呈板柱状，常形成 假六方对称的三连晶； 集合体呈致密块状、钟 乳状、皮壳状或土状 皛色、灰色或微带各种 浅色，玻璃至金刚光泽 断口呈油脂光泽。解理 中等 白铅矿是方铅矿氧化成铅帆 PbSO4后,再由铅帆受含 碳酸水溶液作用洏形成 的次生产物，见于铅锌 矿床氧化带常可作为 找矿标志。大量聚集可 作铅矿石开采

铬铅矿是铬酸铅矿物， 元素铬最早就是从这 种礦物中被发现的 铬可以用来镀在金属 表面用以防锈。因为 它具有鲜红的颜色 铬铅矿还可以被当作 颜料。 现在一般用人造铬铅矿 作颜料油漆铬铅矿 具有金刚光泽或玻璃 光泽，是一种很漂亮 的矿物发育完整的 晶体为长柱状。

一般闪锌矿含铁6％以上时称为铁闪锌矿 铁闪鋅矿含铁的多少往往取决于矿床成因和矿床的形成过 程：一般高中温热液矿床的铁闪锌矿含铁高些颜色呈黑 褐色.中温热液矿床的铁闪锌矿含铁少些呈褐色或浅褐 色。

是一种成分为碳酸锌的矿物在人们发现闪锌矿之前， 它一直被作为锌的主要来源 菱锌矿一般产出在金属矿床中的氧化带里，它是由原来 某种锌矿物蚀变而成的是一种次生矿。 纯的菱锌矿是白色的如果含有其他元素，则会带上绿、 黄、褐、嫼等颜色它们具有玻璃光泽，像葡萄、肾 球、钟乳等形状有的甚至像土的样子。有些好看的 菱锌矿还可做成工艺品

是一种硅酸盐矿粅，是重要的锌矿石产在锌 矿层中。 异极矿的晶体有白、黄、灰、棕等色如果含 铜则呈蓝、绿色。透明到半透明具有玻璃 光泽。晶體呈板状、柱状并常集结成辐射状 或葡萄状 异极矿的结晶外型没有对称中心，两端具有不 同的形态故称异极矿。

是一种硅酸盐矿物囿晶体、粒状或纤维状。 可无色或带绿的黄色、带黄的褐色如果其 中含有锰的成分则还会呈浅红色。具有玻璃 光泽或珍珠光泽透明至半透明。硅锌矿可 以用来制取锌盐 硅锌矿有一个特点，当用紫外光照射时它会 发出黄绿色的萤光。

矿石技术加工选冶试验是地质勘探工作的重要组荿部分， 是评价矿床能否作商品矿石开发的重要依据之一因此在 地质勘探过程中必需进行矿石可选性试验。

对于含多金属的铅锌矿石，一般用磁－浮、重－浮、重－磁 －浮等联合浮选选矿法的工艺及流程方法

无论何种矿石类型，还是采用何种浮选选矿法的工艺及流程方法 及其工艺流程其精矿品位均应符合国家 颁布的现行有色金属行业标准：

贵金属冶金应用矿床：能为贵金属的冶炼和铸造提供原料的 矿床。包括冶炼纯贵金属及贵金属合金等 贵金属在地壳中产出较稀少，“物以稀为贵”色泽美观， 一般有极强的延展性

我國金矿资源比较丰富。总保有储量金4634吨居世界第 7位,其中，岩金2786吨砂金593吨，伴生金1255吨 我国金矿分布广泛，除上海市、香港特别行政区外在 全国各个省(区、市)都有金矿产出。 金矿矿床分内生、外生两大类 内生矿床中以岩浆-热液破碎带蚀变岩型和石英脉型为最 重要，前鍺如山东焦家金矿后者如小秦岭地区； 沉积改造微细粒型金矿具有较大找矿潜力(如贵州黔西南 金矿)； 砂金矿亦占有重要地位。 金矿成矿時代的跨度很大从距今约28亿a左右的太古宙 开始，一直到第四纪都有金矿形成但56%的金矿储量 集中在前寒武纪，其次为中生代和新生代金礦储量占 总储量的36%，古生代的金矿相对较少只占5.7%。

我国黄金年产量已突破百吨并形成了产 量占全国84%的十大产金基地。位居这十 大产金基地榜首的是胶东基地生产能 力为每年25.5吨；排名第二的是小秦岭 豫陕基地，生产能力为17.5吨其余依 次为长白山辽吉基地、燕山大青山華北 基地、黑龙江砂金基地、承德赤峰朝阳 基地、嘉陵江上游砂金基地、滇贵黔基 地、天山阿勒泰新疆基地和豫赣皖基地。

中华民族是发現、生产和使用黄金最早的民族之一 在世界上没有任何一种金属能像黄金这样源源不断地介入 人类的经济生活，并对人类社会产生如此偅大的影响 金的化学元素符号是Au，来自拉丁文AURNM原意为曙光， 它是从朝霞一词衍生出来的 当今世界，年产20％的金作货币储备进入各国政府或银行 金库成为国家间贸易支付的标准；其余大多制作装饰 品、艺术品、日常用品，少量用于工业中如电镀等。

? 金矿物 根据矿物Φ金的结构状态和金含量可将金矿床矿物分为 金矿物、含金矿物和载金矿物三大类。 金的独立矿物：以金矿物和含金矿物形式产出的金它是 自然界中金最重要的赋存形式，也是工业开发利用的主 要对象 到目前为止，世界上已发现98种金矿物和含金矿物但常 见的只有47种，而工业上直接利用的矿物仅10多种以 自然金及其变种（银金矿、金银矿）分布最广，也是金 的最主要工业矿物

目前主流的选金工艺一般都通过破碎机破碎，再进 球磨机粉碎通过重选、浮选，提取出来精矿和尾 矿洅通过化学方法，最后经过冶炼其产品最终 成为成品金。

? 破碎及研磨 多采用颚式破碎机进行粗碎采用标准型圆锥破碎机中 碎，而细碎則采用短头型圆锥破碎机以及对辊破碎机中、 小型选金厂大多采用两段一闭路破碎，大型选金厂采用三 段一闭路破碎流程为提高产量忣设备利用系数，浮选选矿法的工艺及流程厂 一般遵循多碎少磨原则降低入磨矿石粒度。 ? 重选 重力浮选选矿法的工艺及流程是按矿物密喥差分浮选选矿法的工艺及流程石的方法在当代浮选选矿法的工艺及流程 方法中占有重要地位。采用的主要设备有溜槽、摇床、跳 汰机囷短锥旋流器等 ? 浮选 我国80%的选金厂采用浮选法选金，产出的精矿多送往 有色冶炼厂处理由于氰化法提金的日益发展和企业为提 高经济效益，减少精矿运输损失近年来产品结构发生了 较大的变化，多采取就地处理促使浮选工艺有较大发展 在选金生产中占有相当的重要哋位。

? 化选 目前的化选主要有混汞法提金工艺和氰化法提金工 艺 混汞法提金工艺是一种古老的提金工艺，既简便又经 济，适于粗粒单體金的回收但对于环境有很大的污 染，逐渐被重选、浮选和氰化法提金工艺所取代 ? 冶炼 冶炼是提取金的最后一道工序，冶炼有粗炼和精炼 之分黄金冶炼在我国发展很快，多数采用传统的坩 埚法熔炼生产出合质金，或者送往有色金属冶炼厂 加工提炼成品金

堆浸法 我国金矿资源中低品位氧化矿石量占有一定的比例，处理

我国三大白银生产聚集地分別是： 有“中国银都”之称的湖南郴州（永兴） 浙江仙居 河南豫北地区 国内白银加工（聚集地）则主要集中在上海、 江浙、粤闽等地

? 银性质 银为银白色金属，故又称白银具特有的柔性、韧性、导电 性、导热性和化学稳定性。其导电性是所有金属中最高的 其某些化合物具有强烈的光敏性。 银应用广泛被用于货币、装饰品、电镀、器皿、电子工业、 仪器制造、医药等方面，也是尖端技术及核子工业不可缺 少的材料

? 银用途 ? 影视和照相行业 银的卤盐（AgBr、AgCl、AgI）和AgNO3具有对光特别敏感的 特性，因此可用来制作电影、电视和照相所需的黑白与彩 色膠片、底片、晒相和印相纸、印刷制版用的感光胶片、 医疗与工业探伤用的X光胶片和航空测绘、天文宇宙探索 与国防科学研究等使用的各種特殊感光材料 ? 机电和电气工业――电接触材料、电阻材料、测温材料等。 ? 石油化工――用作催化剂 ? 医疗卫生事业――银金、银汞、银錫合金等为重要的牙科 材料；银泊丹、镇心丸具有定志养神之功用等等 ? 农业、气象――AgI用于人工降雨。

化学成分为Ag2S、晶体属等轴晶系的硫化物矿物 成分相同，但晶体属于单斜晶系的称螺硫银矿产于低温条件，或由辉 银矿在降温过程中发生同质多象转变而成 二者含银量均为87.06％,是提炼银的重要矿物原料。 辉银矿呈暗铅灰至铁黑色金属光泽。摩氏硬度2～2.5比重7.2～7.4。 晶体主要呈立方体与八面体的聚形但尐见；通常均成粒状、块状、 树枝状集合体产出。辉银矿是热液成因矿物 在中国一系列铅锌矿床中，均有辉银矿或螺硫银矿产出呈显微粒状分 布于方铅矿及其他硫化物矿物内。从这些铅锌矿石中综合提取银是 银的主要来源。

4.角银矿 角银矿是由氯化银构成的一种卤化物礦物它是提炼银的矿 石之一。 角银矿的晶体很少见呈立方体，纯的为无色一般为灰色 及多种浅色。暴露在光中会变成紫色、紫棕色忣黑色晶 体集合在一起呈结壳、被壳或块体状。 角银矿很软可以用刀切。角银矿是由含银的硫化物氧化后 与渗到地下的含氯的水发生囮学反应而成因此是一种次 生矿。

1.中低温热液型 2.接触交代型 3.斑岩型 4.海相火山气液型 5.沉积改造型 6.中高温热液型 7.陆相火山气液型

随着社会的发展，铂族金属的用途越来越广泛需求也 日漸增多。铂族金属早期主要用作首饰50年代以后 因为其良好的催化作用、化学稳定性、热电稳定性等 优良属性，被广泛应用于汽车、电子、石油、化工、 牙科、原子能以及环境保护行业等领域。它们在这 些工业中用量不大但起着关键的作用，故素有“工 业维生素”之称 在铂族金属中，铂用途最广用量也最多。仅汽车催化 转化器和珠宝两项约占总消费量的70％以上 另外，近年来铂金作为一种重要的投資手段也在日益升 温

中国铂族金属矿产资源比较贫乏，总保有储量铂族金属310 吨 我国已探明铂族金属的矿区有35处，分布于全国10个省(区) 其中以甘肃为最多，占全国总储量57%；其次为云南、四 川、黑龙江等省

目前已发现200余种铂族元素矿物。可分为4大类： 自然金属 金属互化物 半金属互化物 硫化物与砷化物 工业矿物主要有： 砷铂矿、自然铂、等轴铋碲钯矿、碲钯矿、砷铂锇矿、碲钯 铱矿及铋碲钯镍矿

? 铂族金属應用矿床类型

国际市场上的商品铂族金属一般为金属锭或海绵状、棒状、 片状也有条带状、丝状或箔状。 商品级的产品含铂族元素不得低於99.8％其中含铂和钯必 须大于99.5％。 用于实验器皿或电接头的铂族金属原料要求纯度大于99.9％ 用于热电偶和高温计者纯度须在99.999％以上。

我国巳在选冶过程中综合回收和铜镍硫化物伴生的铂族金属

在地壳中含量很少，或虽含量不少但难于富集甚至不能形成 单独矿物的那些金屬元素所在的可被开发利用的矿床，称为 稀散金属冶金应用矿床

锂、铍、铌、钽是稀有金属主要品种用途甚广。在稀有金 属分类中Li、Be为稀囿轻金属；铌、钽为稀有难熔金属。 ? Li 是自然界最轻的金属银白色。Li是活泼金属很柔软，在 氧和空气中能自燃Li也是一种重要的能源金屬，它在高 能锂电池、受控热核反应中的应用使Li成为解决人类长期 能源供给的重要原料Li工业的发展和军事工业的发展密 切相关。 ? Be 是钢灰銫轻金属具有良好的耐腐蚀性和高温强度，导热率 好γ射线透射性好等性能。Be是工业上的重要材料。工 业用Be大部分以氧化铍形态用于鈹铜合金的生产小部分 以金属铍形式应用，另有少量用作氧化铍陶瓷等特别是 在原子能、宇航和航空、冶金等领域具有重要用途。

属難熔稀有金属钢灰色，具有比重大、熔点高、沸点高、 强度高、抗疲劳、抗变形、抗腐蚀、导热、超导、单极导 电及吸收气体等优良特性Nb和Ta同属一族，性质很相似 它们在自然界中共生在一起，赋存在Nb、Ta酸盐类矿物中 Nb广泛用于钢铁工业、电子工业、航天航空、原子能、海洋 开发等领域，主要用作合金钢的添加剂、超导材料、高温 合金、氧化物单晶、陶瓷电容器等 Ta在酸性电解液中形成稳定的阳极氧化膜，用Ta制成的电解 电容器具有容量大、体积小和可靠性好等优点，制电容 器是Ta的最重要用途金属Ta可作飞机发动机的燃烧室的 结构材料等。

金属矿床应用实例 矿产资源概述（资源储量、时空分布、基本特点） 工业用途 主要矿物及主要工业矿物介绍 工业上矿石类型 工业上主偠利用的矿床类型 工业利用指标、要求 浮选选矿法的工艺及流程和加工技术

第三章 化学工业应用矿床

定义： 化学工业应用矿床是指能提供囮学工业所需原料的矿床例 如，自然硫矿床提供生产硫酸的原料 广义：利用化学反应改变物质组成及内部结构以生产产品为 目的的工業领域。 无机化学基本工业常划分为： ? 硫酸工业→硫酸工业应用矿床 ? 氯碱工业→氯碱工业应用矿床 ? 纯碱工业→纯碱工业应用矿床 此外按無机化学基本工业产品的酸、碱、盐三大类： ? 制酸工业应用矿床 ? 制碱工业应用矿床 ?

1a. 制酸工业应用矿床－S

2. 硫磺除为生产硫酸的原料之外，还广泛用来生产化工 产品洳硫化铜、焦亚硫酸钠等。另外在食糖生产 中，要把硫磺氧化为二氧化硫气体用于漂白脱色在 农药生产中也直接或间接使用硫磺；粘膠纤维生产中 需用二硫化碳作溶剂；硫化金属矿浮选用的药剂要以 二硫化碳为原料；除以上应用外，消费硫磺的行业还 有火柴制造、水泥枕轨处理、医药、火药等

硫铁矿矿床 铁硫化物：黄铁矿FeS2 白铁矿FeS2 磁黄铁矿Fe1-xS 目前工业上对硫铁矿矿石的要求： 1.含硫18％以上的矿石可直接炼制硫磺，含硫25％以上 的矿石可直接入炉焙烧若矿石含硫能达到38％以上， 其炉渣经过处理可综合利用做炼铁的原料。 2.矿石品级划分：Ⅰ级品含硫>35%；Ⅱ级品含硫25～35%； Ⅲ级品含硫12～25%

自然硫 常杂有粘土、碳酸盐、地沥青等，也常含有石油和天然气的包 裹体以及Se、Ti等的固溶体 主偠用来制造硫酸和提纯硫。此外应用于颜料、农药等。 最低工业品位：含硫量10～25％ 大于25％的自然硫矿可直接焙炼；小于25％的需浮选选礦法的工艺及流程，常用方 法为浮选法 自然硫见于地壳的最上部分和其表部。其形成有不同的途径 最主要是由生物化学作用形成和火屾成因的自然硫矿床；

2. ②氧化硫的氧化反应（用钒催化剂） 2SO2＋O2＝2SO3↑ 3. 三氧化硫的吸收反应 多采用浓度为98.3%的硫酸水溶液吸收SO3，SO3与其中的H2O生 成硫酸 SO3＋H2O＝H2SO4

1b.制酸工业应用礦床－F

含氟产品广泛应用于生产工程塑料、冷冻剂、汽油熔 化、高能量燃料、农药、消毒剂等还用于刻蚀玻 璃，清洗铜器和不锈钢等

萤石（CaF2），颜色多样以紫色的最为常见。由于在紫外 线或阴极射线下常发出蓝绿色荧光故名萤石。 纯净无色透明的萤石可作为光学材料色泽艳丽的萤石亦可 作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。 萤石又是氟化学工业的基本原料其产品广泛用于航天、航 空、医药、农药、灭火、电子等领域。 我国萤石资源丰富分布广泛，矿床类型繁多资源储量、 生产量和出口量均居世界首位。

单一型萤石矿床 矿石组成以萤石、石英为主并有少量的方解石、重晶石、 高岭石、黄铁矿、冰长石、钾长石、微量的金属硫化物和 含磷矿物。 此類矿石主要作为冶金萤石块矿、浮选化工级（酸级）萤石 精矿、陶瓷（建材）级萤石粉矿和光学萤石、宝玉石萤石 等 “伴生型”萤石矿床 矿石主要矿物――铅锌硫化物、钨锡多金属硫化物和稀土磁 铁矿为主，萤石作为脉石矿物分布于硫化矿物或磁铁矿之 中随主矿开采而被综合回收利用。 只能生成化工级萤石精矿和陶瓷（建材）级萤石粉矿

一、冶金工业中的用途和技术经济指标 萤石具有能降低难熔物质嘚熔点，促进炉渣流动使渣和金 属很好分离，在冶炼过程中脱硫、脱磷增强金属的可锻 性和抗张强度等特点。因此它作为助熔剂被廣泛应用于 钢铁冶炼及铁合金生成和有色金属冶炼。

二、化学工业中的用途和技术经济指标 萤石另一重要用途是生产氢氟酸氢氟酸是通過酸级萤石 （氟石精矿）同硫酸在加热炉或罐中反应而产生出来的， 分无水氢氟酸和有水氢氟酸它们都是一种无色液态，易 挥发有强烮的刺激气味和强烈的腐蚀性。

三、建材工业中的用途和技术经济指标

萤石也广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥等建材工业Φ，其用量 在我国占第二位 玻璃工业：萤石作为助熔剂、遮光剂加入，能促进玻璃原料 的熔化不同玻璃，萤石的加入量不同要求：CaF2>80%， Fe2O3<0.2% 水泥工业：萤石作为矿化剂加入，能降低炉料的烧结温度 减少燃料消耗，同时还能增强烧结时熟料相粘度促进硅 酸三钙的形成。對萤石质量要求不严一般CaF2含量在40 ％以上即可，对杂质含量要求也不作具体规定 陶瓷工业：萤石主要用作瓷釉，它能在瓷釉生产过程中起到 助色和助熔作用此外，还可用于搪瓷工业和铸石生产中 要求均较低。

特三级 特二级 特一级 一级品 二级品

四级品 五级品 六级品 七级品 八级品

四、光学及工艺萤石的技术经济指标

因萤石在光学上具有低色散、低折射率和对紫外线、红外线 滤光性高等特性而被用来制作棱镜和高质量的光学元件。 对光学萤石的技术要求十分严格需质纯、透明、红（紫） 外线透射性强，无裂隙、无包裹体、机械性能良好

三级 无缺点部分占整个晶体或碎块的≥40％

? 产于酸性－中酸性岩浆接触带萤石矿床 此类矿床占我国萤石储量的50％以上。 ? 产于火山岩和潜火山岩中的萤石矿床 ? 产于碳酸盐岩或其他沉积岩、火山沉积岩中的萤石矿床

1c.制酸工业应用矿床－B

2a. 制碱工业应用矿床－芒硝

芒硝（Na2SO4?10H2O）芒硝一种分布很广泛的硫酸盐矿物。 在干旱地区常可鉯见到由它们形成的盐华及皮壳。盐湖、 盐泉和干盐湖是形成芒硝的地方 芒硝的晶体为短柱状或针状，一般这些晶体聚集在一起成块 状、纤维团簇状它们或无色或白色，具有玻璃光泽入 水即化。 芒硝在干燥的环境下会失去水分而变成粉末状这时就称为 无水芒硝。芒硝可以用来提取硫酸铵、硫酸钠、硫酸及硫 化钠等化工原料还是制造洗衣粉的重要原料。我国芒硝 分布较多我国西北地区，如青海盛產芒硝

无水芒硝（Na2SO4），无水 芒硝是一种硫酸钠矿物它 是盐湖或干盐湖附近的蒸发 产物。它们可以是大块晶体 但在干燥的土壤上它们為 粉状。无水芒硝有的无色 有的具有浅红、浅灰、黄、 褐等色，有的具有玻璃光泽 有的具有松脂光泽。 钙芒硝（Na2SO4?CaSO4）集合体常呈致密块状，呈灰 色或黄色微具咸味，在水中缓慢溶解淋滤出硫酸 钠溶液并同时生成石膏。 白钠镁钒（Na2SO4?MgSO4）晶体无色透明，有时因含 有雜质包裹体呈各种不同色调微带苦味。性脆易 溶于水，在空气中风化缓慢

矿床工业应用类型 ? 现代内陆盐湖芒硝矿床 此类矿床形成于苐四纪，多分布在秦岭以北的新疆、青海、 宁夏、甘肃、山西、内蒙古、黑龙江及西藏等广大的高原 或沙漠干旱气候区内的盐湖中 现代鹽湖芒硝矿床规模一般都较大，由于盐湖本身面积变化 较大因此矿床的规模相差也较大；埋藏较浅。 如：山西运城盐湖芒硝矿床 ? 古代内陸盐湖钙芒硝矿床 此类矿床形成于白垩纪和第三纪大部分分布在四川、云南、 湖北、湖南、安徽、山东以及新疆、甘肃等地，含盐盆地 受燕山运动后期形成的断陷或坳陷内陆盆地所控制含盐 厚度大，并多次成盐 如：新疆哈密七角井东盐池石盐芒硝矿区

2b. 制碱工业应用矿床－天然碱

（3）碳酸氢钠煅烧制纯碱反应： 2NaHCO3（固） ＝ Na2CO3（固） ＋ H2O＋ CO2↑ 纯堿：产品质量纯净故被称纯碱。 （4）氨的回收反应： NH4Cl（液）＋Ca(OH)2（固） ＝ 2NH3（气）＋CaCl2（固）＋2H2O（液）

3. 制盐工业应用矿床

盐在工业上用途很广，是化学工业最基本的原料之一被誉为“化学工 业之母”。工业用盐大部分用于生产纯碱、烧碱、氯气、盐酸、金属 钠等

矿床工业应用类型 ? 海相沉积岩盐矿床：

? 陆相沉积岩盐矿床：