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身边的矿物——提炼金属的矿物

文章来源:未知  发布时间:2018-02-26  点击次数:4392

        矿物是指在各种地质作用中产生和发展着的,在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。其中具有明显的金属性的矿物,呈金属或半金属光泽,具各种金属色(如铅灰、铁黑、金黄等)就是金属矿物。金属矿物不透明,不导电,导热性良好。
        金属矿物主要构成各种有色金属,黑色金属、贵金属矿床的矿石矿物。它们绝大多数是重金属元素的化合物。其中有色金属是重要基础材料,广泛应用于国民经济和国家安全的各个领域。随着国民经济持续稳定发展和西部大开发战略的实施,国内市场对有色金属产品的需求已呈上升趋势。自治区境内现已发现有色金属矿产品种129个
一、铜的应用及含铜矿物
        自然界中的铜,多数以化合物即铜矿物存在。铜矿物与其他矿物聚合成铜矿石,开采出来的铜矿石,经过选矿而成为含铜品位较高的铜精矿。铜是唯一的能大量天然产出的金属(自然铜),也存在于各种矿石。
        例如:(1)自然铜 自然铜是在自然界天然生成的各种片状、板状、块状集合体。没有氧化过的自然铜表面为红色,具有金属光泽。但因为氧化的原因,通常自然铜会呈棕黑色或绿色。自然铜中往往还会含有微量的铁、银和金等元素。
湖南省地质博物馆馆藏标本    自然铜     产地:湖北
        (2)黄铜矿 黄铜矿是一种铜铁硫化物矿物,化学式:CuFeS2,常含微量的金、银等。正方晶系,晶体相对少见,为四面体状;多呈不规则粒状及致密块状集合体,也有肾状、葡萄状集合体。新鲜面呈铜黄色,氧化后呈斑状锖色,条痕为微带绿的黑色。在工业上,它是炼铜的主要原料。

湖南省地质博物馆馆藏标本    方铅矿黄铜矿    产地:江西赣州        
 
 
 
        铜是人类最早使用的金属,早在史前时代,人们就开始采掘露天铜矿,并用获取的铜制造武器、式具和其他器皿,铜的使用对早期人类文明的进步影响深远。
 
         
铜 武 器                                                                                                                        康熙八仙铜酒壶

二、银的应用及含银矿物
        银在自然界中含量不多,少量以单质形式存在,但绝大部分是以化合态的形式存在于银矿石中。常见的含银矿物主要有:自然银、银金矿、锑银矿、脆银矿、硒银矿及碲银矿等。

湖南省地质博物馆馆藏标本    辉锑银和自然银      产地:山西灵丘
 
        银是一种应用历史悠久的贵金属,早在春秋时代便已被镶嵌在青铜器的表面作为装饰(“金银错”),具有货币和装饰的双重价值。在古代,银的最大用处充当货币进行商品交换,英镑和我国解放前用的银元,就是以银为主的银铜合金。
现代生活中,银的用途广泛,除了常见的用作首饰、装饰品、银器餐具以外,在电子电器、感光材料及化学化工等领域也有广泛应用。值得一提的是银的离子以及化合物对某些细菌、病毒、藻类以及真菌显现出毒性,但对人体却几乎是完全无害的,因此在古代常有“银针试毒”的说法。
        
银   元                                                                                                                                           银  手  镯
三、金的应用及含金矿物
        金在自然界的存在类型包括3种:自然金;金属互化物,如铜金矿等和硒化物及碲化物,如碲金矿等。其中自然金因产量稀少尤为珍贵  颜色一般为金黄色,含Ag高时具银白色调,含Cu高时呈铜红色调。金属光泽,随Ag的含量增高光泽增强。不透明。无解理;硬度2.5~3;强延展性;常呈不规则显微粒状,尚可见树枝状、鳞片状、纤维状;外生成因的砂金可形成团块状集合体(俗称“狗头金”)

湖南省地质博物馆馆藏标本      自然金     产地:湖南辰溪
        世界上没有任何一种金属能像黄金这样源源地介入人类的经济生活,并对人类社会产生如此重大的影响。金在远古时代就已被发现和利用(如金货币于纪元前1500年首先出现在中国、印度和埃及)。在现代社会中,黄金的主要用途有:用作国际储备,充当货币的职能;用作珠宝装饰;用于工业与科学技术,如各种防热涂料和精密电子仪器的拉丝导线等。
http://photocdn.sohu.com/20150729/mp24677657_1438152781733_2_th.jpeg         
宋 淳化元宝金币                                                                                   黄金货币
 
 
四、 铁的应用及铁矿物
        铁矿物种类繁多,已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种,其中常见的有170余种。但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿赤铁矿、等。
        (1)磁铁矿 磁铁矿的主要成分为Fe3O4,晶体属等轴晶系的氧化物矿物,晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。颜色为铁黑色,条痕呈黑色,因为它具有强磁性,中国古代中国古籍中称为磁石

湖南省博物馆馆藏标本          磁铁矿   产地:内蒙
        (2)赤铁矿 赤铁矿化学成分为Fe2O3、属六方晶系的氧化物矿物。单晶体常呈菱面体和板状。集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。颜色呈红褐、钢灰至铁黑等色,条痕均为樱红色。金属至半金属光泽。赤铁矿经常与磁铁矿在一起产出。除了炼铁,粉末状的赤铁矿还被用来作红颜料和磨料。赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。

湖南省地质博物馆馆藏标本       赤铁矿   产地:湖南耒阳
 
        (3)黄铁矿 黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物。在岩浆岩中,黄铁矿呈细小浸染状,为岩浆期后热液作用的产物。在沉积岩、煤系及沉积矿床中,黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。在日常生活中黄铁矿(砸碎或煅用)可以散瘀止痛,接骨疗伤,成药制剂:活血止痛散,军中跌打散。

湖南省地质博物馆馆藏标本    黄铁矿   产地:秘鲁
        铁在生活中分布较广,纯铁是柔韧而延展性较好的银白色金属,用于制发电机和电动机的铁芯,铁及其化合物还用于制磁铁、药物、墨水、颜料、磨料等,是工业上所说的“黑色金属”之一。
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         磁   铁                                                                                       铁 芯
五、锑的应用及含锑矿物
        锑是一种有毒的化学元素,元素符号为Sb。锑为银白色有光泽硬而脆的金属(常制成棒、块、粉等多种形状),有鳞片状晶体结构。在潮湿空气中逐渐失去光泽,强热则燃烧成白色锑的氧化物。它是一种有金属光泽的类金属,在自然界中主要存在于硫化物矿物辉锑矿(Sb2S3)中。辉锑矿是锑的最重要的矿石矿物。属正交(斜方)晶系。晶体常见,呈尖顶的长柱状,集合体呈块状、粒状或放射状。铅灰色,金属光泽,性脆,易熔。湖南有冷水江锡矿山的大型辉锑矿床闻名于世。

湖南省地质博物馆馆藏标本   晶簇状辉锑矿   产地:江西
 
        目前已知锑化合物在古代就用作化妆品,早在公元前3100年的埃及前王朝时代,三硫化二锑就用作化妆用的眼影粉,金属锑在古代也有记载,但那时却被误认为是铅。
http://3img.zhuokearts.com/auction.pics/2013/5/2/zc-9158-3221.jpg             http://pic.lanlve.net/upload/img/291/1812579291.jpeg
             民国贵州省造锑币                                                                            古埃及眼影 

六、锌的应用及含锌矿物
        锌是人类自远古时就知道其化合物的元素之一。锌矿石和铜熔化制得合金-黄铜,早为古代人们所利用。但金属状锌的获得比铜、铁、锡、铅要晚得多。自然界中的锌主要以硫化矿和氧化矿形态存在,硫化矿主要为闪锌矿和铁闪锌矿,氧化矿主要包括锌的氧化物(红锌矿)、碳酸盐(菱锌矿和水锌矿)和硅酸盐(硅锌矿和异极矿)类矿物。
http://3img.zhuokearts.com/auction.pics/2013/5/2/zc-9158-3221.jpg
        湖南省地质博物馆馆藏标本   闪锌矿黄铁矿  产地:湖南水口山
        锌在现代生活中用途广泛,镀锌,制造铜合金锌在现代生活中用途广泛,镀锌,制造铜合金,铸造锌合金,制造氧化锌,制造干电池等。
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   锌电池                                                                            锌合金栏杆
七、铅的应用及含铅矿物
        方铅矿是地壳中最常见的铅金属矿物,而且也是地球上最常见的硫化物之一。它常呈立方体的晶形,集合体通常为粒状或致密块状。它的颜色主要为铅灰色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度为2.5,具有弱导电性和良检波性。早在约公元前3000年至500年,古埃及人利用方铅矿作原料制作化妆颜料。在古中国商朝时期更早就能从铅矿石中提炼出较纯净的铅。常见的含铅矿物有自然铅、方铅矿、白铅矿、铬铅矿、钼铅矿等。
 

湖南省地质博物馆馆藏标本     方铅矿   产地:保加利亚
        铅是我们日常生活中十分重要的金属。早在7000年前人类就已经认识了铅。它是人类最早使用的金属之一,分布很广,容易提取,容易加工。它有很高的延展性,又很柔软,而且熔点低,有毒。它主要用于建筑、铅酸蓄电池、弹头、炮弹、焊接物料、钓鱼用具、防辐射物料、奖杯和部分合金等。
 
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 铅     球                                                                              铅 制 渔 具
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