金属矿物的综合开发利用

金属矿物的综合开发利用

董怀勇

四川德鑫矿业资源有限公司四川阿坝藏族羌族自治州624000

摘要：生活中的物质丰富多彩，无法统计具体数字，数以千万计，所以化学上用不同的分类方法对物质进行分类，方便人们认识和研究物质形状，性质进而在生活中加以利用，方便和改善人们的生产和生活。俗话说得好:“化学前进一小步，人类进步一大步”。可见化学对生产生活影响较大，我们应重视化学，研究物质以及发生化学变化的规律，理解物质在变化过程中表现出来的各种性质，所有这些都是人类利用自然界本来就存在的资源，是物质世界更加丰富的重要科学依据。下面以金属矿物的综合开发利用为例，我们一起认识和研究化学知识在自然资源的开发和利用中具有重大的作用和重要的意义。

关键词：金属矿物；综合开发；利用

引言

随着当前社会经济的不断发展，对于金属矿产的资源需求越来越大。在矿产资源开发中，对于矿产勘查找矿技术的要求也随之变得越来越高。我国矿产资源丰富，但是在矿产资源开发的过程中仍存在有一些技术难题问题，如矿产不易成型等问题越来越突出，因此，为了更好的对金属矿产资源进行开发利用，需要加强对其勘查找矿技术的研究。

1金属矿勘查常用找矿技术分析

1.1地球物理勘探技术

地球物理勘探技术是最常见的矿产勘查手段之一，它是应用物理学原理勘查地下矿产、研究地质构造的一种方法和理论，根据研究对象的不同可以划分为金属地球物理勘探、石油地球物理勘探、煤田地球物理勘探、工程地球物理勘探和深部地质地球物理勘探等。在金属矿产勘查中，地球物理勘探技术拥有广泛的应用，按照测量方法针对的不同物性差异，一般可分为磁法勘探、电法勘探、重力勘探、地震勘探等。而按测量的方式一般又可分为地面测量、井中测量以及航空测量等形式。磁法勘探主要是测定和分析岩、矿石中磁性差异所引起的磁场变化来寻找矿产资源和查明地下地质构造的方法，这种技术通常是用来研究大地构造或者寻找磁性矿体，尤其是对于含有磁性物质金属矿产，具有很好的勘查效果。在现阶段金属矿产勘查中，大部分含有磁性物质的金属矿都可以运用这种方法，在大型矿床的勘查中具有很好的应用效果。电法勘探也是常用的一种地球物理勘探技术，它是根据地壳中各类岩石或矿体的电磁学性质（如导电性、导磁性、介电性等）和电化学特性的差异，通过对人工或天然电场、电磁场或电化学场的空间分布规律和时间特性的观测和研究，寻找不同类型有用矿床和查明地质构造及解决地质问题的地球物理勘探方法。利用电法勘探技术在寻找金属矿产时同样可以大大提升效率，快速缩小找矿靶区指导工作。其他常用的地球物理勘探方法如重力勘探、地震勘探等方法也能够间接为金属矿产勘查提供有效的技术支撑。

1.2砾石找矿法

在矿床周边区域，具有大量的矿砾。同其余找矿方式相比，该方式在实际应用当中具有更高的准确率，在矿山找矿当中也是具有较强便利性的一种方式，使得很多矿山在实际生产中都通过该技术的应用实现对金属矿床的寻找。对于矿砾来说，其将根据所处区域的地质活动搬运，从该角度考虑，高山冰川区以及山地森林区成为了适合应用砾石找矿技术应用的区域。冰川漂砾以及河流碎屑是经常应用到的两种方式。对于冰川漂砾法来说，即是对冰川内包裹的矿砾进行研究，需要对矿砾表面观察，同时对冰川走向情况进行分析，以此对矿床所处区域进行寻找。河流碎屑法方面，即是在地表水体当中寻找矿砾，在对矿砾表面情况进行研究的基础上做好其漂流方向的判断，以此寻找到矿床所处位置。对于这两种技术来说，基本原理相同，主要是在环境方面存在一定的差异。

2金属矿物的综合开发利用

2.1特别活泼的金属

对于一些特别活泼的金属，用一般的还原剂很难把他们还原出来，因为金属本身很活泼，自身的还原性很强，工业上常用电解法进行冶炼。如常见活泼金属钠镁铝都是用电解法进行冶炼的。冶炼活泼金属的时候必须使用熔融状态的化合物进行电解，不能使用水溶液，因为电解时水电离出的氢离子或氢氧根会参与电解反应，从而得不到想要的金属。如制取钠时用熔融状态的氯化钠，电解得到钠和氯气。为什么选用氯化钠呢？主要是氯化钠来自海水晒盐，自然资源丰富，廉价易得，得到的钠也比较纯净，因为另一种物质为氯气，是气体，易与钠单质分离。怎样制取镁的呢？金属冶炼时矿物的选择很重要，如金属镁的的制备可以选用两种原料：氧化镁和氯化镁，两者均为离子化合物均能电解得到镁，但是氧化镁的熔点远远高于氯化镁，我了节省能源我们制镁时一般是采用电解氯化镁的方法。但是对于铝来说情况和镁不同，铝的常见化合物也有氯化铝和氧化铝，而且也是氧化铝的熔点远远高于氯化铝，氧化铝的熔点有两千多度，氯化铝的熔点只有几百度，最终电解时却选用的氧化铝，这是为什么呢？原来氯化铝中的氯和铝电负性相差不大，小于1.7，为共价化合物，也是常见化合物中唯一由金属和非金属构成的共价化合物，在熔融状态时压根不导电，所以人们只能选用熔点较高的氧化铝。氧化铝熔点太高，直接电解的话浪费燃料，为了节约能源，降低成本，常在电解时加入冰晶石，化学名称为六氟合铝酸钠，以降低氧化铝的熔点。

2.2金属铜

金属铜也是生活中最常见的金属之一，与铁相比，铜的化学性质更稳定，具有更多的优良性能，如导电性更强，常用作导线；不易生锈，生活用品多用铜制成，所以铜的冶炼显得尤为重要。常见的铜的冶炼方法有两种：火法炼铜和湿法炼铜。火法炼铜的原料为硫化亚铜，在高温条件下与氧气反应，生成铜和二氧化硫。二氧化硫为大气污染物，不可直接排入大气，须有尾气处理装置，或结合其他的化学工艺综合加以利用等。如可利用回收的二氧化硫在加热和催化剂的条件下催化氧化生成三氧化硫，再让生成的三氧化硫与水反应，进而生产硫酸。湿法炼铜是在水溶液中进行的反应。利用铁的活泼性比铜强，在硫酸铜溶液中加入铁粉，生成铜和硫酸亚铁，从而把铜从其化合物中还原出来。

2.3采用热还原法

大部分金属的冶炼还是采用热还原法的居多。通过加入还原剂与金属的化合物的氧化还原反应把金属还原出来。常用的还原剂用一氧化碳、焦炭、氢气等。如在工业生产中用碳还原氧化铜、铁的冶炼等。一些活泼金属也可作还原剂，把相对不活泼的金属从其化合物中还原出来。如常见的铝热反应。铝热反应在实际生活中应用非常广泛，如在高原或者偏远的地区钢轨一旦出现裂缝，潜在危险非常大，又没有电力设备可供电焊时，就可以采用铝热反应焊接钢轨。铝热反应原料易得，操作简单方便。所用试剂有镁带、氯酸钾、氧化铁和铝粉。反应时将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入容器中，在混合物上面加少量的氯酸钾固体，在中间插入一根用砂纸打磨过的镁带。用点火器点燃镁带，镁带燃烧产生的热量就会引发铝热反应，氯酸钾可以增强氧化效果，使铝热反应更易发生，生成的铁水落在钢轨的缝隙里，从而焊接钢轨。

结语

综上所述，对于金属矿产勘查中各类找矿技术手段的应用来说，其相对应的作用范围和适用条件存在着较大的差异性，因此也就需要在具体的勘查过程中进行具体分析，选择最佳的找矿技术，并且具体到各个找矿技术的落实应用中，还需要关注于相应的核心问题，保障其操作的规范性效果。

参考文献

[1]史通.金属矿勘查中常用找矿技术及其问题探讨[J].世界有色金属，2016（13）：36-37.

[2]秦文.浅析我国金属矿勘查中常用找矿技术及其问题[J].黑龙江科技信息，2016（23）：140.