1. 贵金属矿产
1)金
世界各国十分重视金矿的勘查和开发。世界黄金资源分布广泛,但不平衡。美国地质调查局统计,到1998年底黄金储量45000t和储量基础72000t(不包括中国和其他一些没有公开数据的国家),储量较大的国家有南非、原苏联、美国、加拿大、澳大利亚、巴西等资源大国。其中南非约占世界黄金资源量的一半,占世界黄金储量基础的48%,巴西、原苏联和美国各约占资源总量的12%。
金矿可形成于各个地质时期和各种地质构造环境及岩石类型中。原生金矿类型多,勘查和开采原生金矿的主要类型有:①前寒武纪地盾、地台区绿岩带金矿,包括加拿大赫姆洛金矿、美国霍姆斯塔克金矿;②元古宙原始地槽坳陷区含金-铀砾岩型金矿,包括南非维特瓦特斯兰德金矿;③古生代褶皱区的美国卡林型金矿和乌兹别克斯坦穆龙套型金矿;④中、新生代与火山岩和次火山岩、小侵入体有关的金矿,包括巴布亚新几内亚的波尔盖拉和利希尔岛金矿、菲律宾阿库潘-安塔莫凯金矿、日本菱刈金矿等;⑤现代砂金矿床和⑥伴生金矿。其中1和2类集中在前寒武纪,占世界金储量的70%;4类集中在中、新生代,约占世界金储量的25%;3类在古生代地层中的金矿约占5%。可见,世界金储量集中在“一老一新”是明显的。
80年代以来全球性找金活动达到前所未有的热度,发现了一大批大型和特大型金矿。尤其是美国、加拿大、澳大利亚、巴西、日本和巴布亚新几内亚等国在金矿的找矿和勘查中取得了重大突破和进展。如:①美国加利福尼亚州麦克劳林金矿床发现于1981年,金储量100t,平均品位4.98g/t。矿床为产于火山岩和沉积岩中的网脉浸染型金矿床,矿体产于硅化凝灰岩中。②美国卡林金矿带在72km范围内有21个金矿床,截至1988年底总可采储量达1026t,以金坑(319t)和波斯特-贝茨矿床(551t)为最大。卡林金矿带原勘探深度在100~300m以内,均属低品位沉积岩容矿的微细浸染型金矿。卡林金矿带自1987年执行深钻计划以来找矿成果卓著,先后在矿区深部发现一系列高品位大型金矿床。近年来,又在深度450m以下发现了“高沙漠”金矿(60t,品位10.3~20.6g/t)和“绿松石”金矿(155t,品位12g/t)。可见,卡林金矿带深部找矿仍有巨大的潜力。③加拿大安大略省赫姆洛金矿床于1982年发现,储量597t,品位7.78g/t,属太古宙绿岩带中层控浸染型矿床。④加拿大西北地区通德拉金矿床位于耶洛奈夫东北240Km处,1982年发现,储量150t,品位6.20g/t。矿床产于太古宙火山岩带的陡倾长英质火山碎屑岩中,受剪切构造控制。⑤日本九州菱刈金矿床于1980年发现,储量120t,品位80g/t,加上在其旁侧发现的山田和山神金矿床,总储量约260t,平均品位接近70g/t,属第三纪浅成热液石英脉型或热泉型。近年在该矿区又发现一条举世罕见的特大型含金矿脉,储量40~50t,品位20~25g/t。⑥巴布亚新几内亚恩加省波尔盖拉金矿床由70年代以前的一个小型金矿床(储量仅几吨)至90年代剧增为特大矿,储量420t,品位3.7g/t,其矿化与中新世闪长岩成分的浅成斑岩侵入体有关。⑦巴布亚新几内亚火山岩型亚利希尔金矿床(573t,品位3.4g/t)。⑧前捷克斯洛伐克绿岩型塞利纳-莫克尔金矿区。⑨巴西巴拉州砂金矿下部风化岩石中的佩达拉金矿床。80年代以来新发现的特大型金矿床还有:智利马里昆加浅成热液金矿-斑岩金矿带的雷富希奥(可采储量103t)、拉科伊帕(126t)等金矿床,整个矿带金的地质储量已超过四五百吨;美国阿拉斯加州诺克斯堡斑岩型铜金矿床(Au>124t);环太平洋火山岩区斑岩型铜金矿和火山岩型金矿的找矿也有巨大进展,如印度尼西亚的格拉斯贝格夕卡岩-斑岩型铜金矿床(1200t,品位1.8g/t)、巴图希贾乌斑岩型金矿;菲律宾发现迪比迪奥斑岩型金矿;澳大利亚发现卡迪亚斑岩型金矿;智利发现塞罗卡塞尔和帕斯夸斑岩型金矿;秘鲁和厄瓜多尔各发现了波里纳和加比斑岩型金矿;美国发现了朱诺和诺克斯堡斑岩型金矿,还有麦克唐纳火山岩型金矿等。目前,环太平洋火山岩区还在继续工作和发展中。原苏联雅库特的涅日达宁(475t,品位5g/t);马丹加的迈斯科耶金矿(277t,品位12g/t);吉尔吉斯斯坦的库姆托尔金矿(316t,品位4.4g/t),堪察加的阿梅季斯特金矿(96t,品位16g/t)等。另外,近年来有些著名老金矿区金储量有明显扩大,如南非兰德金矿区新查明几个储量为几百吨的金矿床,在该盆地深部发现了大型含金古砾岩型金矿床;多米尼加“老村庄”金矿储量已扩大到600t以上。90年代以来,老地层中的金矿以及红土型金矿也有大的发现,坦桑尼亚和委内瑞拉等在太古宙绿岩带,马里、尼日尔等在早元古代绿岩带中均发现了大型金矿床;俄罗斯发现了特大型前寒武纪黑色页岩型金(铂)矿床;委内瑞拉1991年在绿岩带地层分布区发现一大型红土型金矿床(390t,品位1.25g/t)(古方,1994和何金祥,1998)。
此期间中国的金矿勘查工作发展迅速,取得了建国以来最辉煌的成就。发现和探明了一批大型金矿。值得注意的是,在黔西南的二叠系、三叠系中发现了很有前景的微细浸染型金矿,形成“黔西南金矿成矿远景区”,被誉为滇黔桂“金三角”,成为中国新的黄金基地。此后,在四川、甘肃、陕西、宁夏等省(区)都相继发现了该类型金矿,又找到一个陕甘川新的“金三角”区,进一步拓宽了找金领域。此外,胶东和小秦岭地区老金矿区、带,又发现一批新的矿床,如胶东台上超大型金矿,在广东省云开地区找到了焦家式破碎带蚀变岩型金矿——河台金矿,在海南省找到抱板等一系列金矿,近来又找到石英脉型富金矿——抱伦金矿。还发现了一些新类型金矿,如:山东省发现花岗岩型(斑岩型?)金矿;内蒙古发现钾长花岗岩脉型金矿;安徽省新桥发现铁帽型金矿。近十多年的重大进展,在矿床类型上主要是继续发现绿岩带型金矿新矿床和扩大储量;找到了一批剪切带型大型金矿;微细浸染型(卡林型)金矿的找矿取得了重大突破。
从中国金矿类型看,应着重抓浅成低温热液型(火山-次火山岩型)、微细浸染型(卡林型)、蚀变岩型和绿岩型金矿的找矿。在强调寻找独立金矿的同时,还需要重视寻找含金多金属矿床,此外应特别重视构造的研究和分析。
世界黄金资源丰富,分布广泛,其储量和储量基础分别占总资源量的58%和80%,而储量占储量基础的73%,说明金矿勘查程度较高。但储量和储量基础静态保证年限分别为21年和29年,只能保证21世纪头20年的生产。不过70年代以来的找金热还在继续,80年代以来发现不少大金矿,全球金矿的资源潜力仍较大,尤其是西南太平洋地区和拉美各国,黄金勘查前景可观,储量将不断增多,保证程度也会进一步提高。
2)银
据美国地质调查局统计,1998年世界银储量和储量基础分别为28×104t和42×104t。银矿分布广泛,储量主要集中在墨西哥、加拿大、美国、澳大利亚、秘鲁等国,它们占世界总储量的57%。世界银资源约有2/3来自铜、铅-锌、金等有色金属和贵金属矿床中,1/3以产银为主的脉型矿床。虽然最新发现是原生金、银矿床,但巨大的未来储量和资源预计仍来自副产银的贱金属矿床的发现。世界银资源主要分布在3个巨型含银构造带中,即环太平洋带、地中海带和蒙古-鄂霍次克带。银成矿区的分布具规律性,它们都产于大洋—大陆过渡型成矿系统中;中—新生代褶皱带的主要银成矿区也都与大洋和大陆含矿构造的结合部位有关。最大的过渡型成矿系统的银矿化时代为渐新世—中新世。第二个过渡型成矿系统为在大西洋和北冰洋中脊裂谷带及相邻褶皱带的白垩纪—老第三纪的银多金属成矿区。银的主要矿床类型有:①与中—新生代火山岩、次火山岩有关的浅成热液矿床;②中温热液银-有色金属矿床;③中温热液银-钴-镍矿床;④碳酸盐中的交代型银矿床等。
根据容矿岩石和主要有用元素组合划分的主要银矿床类型有:①陆相火山岩、次火山岩容矿的银矿床;②海相钙-碱性火山岩和火山沉积岩容矿的含银硫化物矿床;③碳酸盐岩、夕卡岩容矿的银铅锌交代矿床;④变质岩、碎屑沉积岩容矿的银铅锌矿床;⑤前寒武纪变质火山岩、沉积岩、辉绿岩容矿的银钴镍铋砷脉状矿床;⑥砂页岩容矿的同生沉积矿床。由于银矿多与其他金属矿床共生,所以各种金矿、铅锌矿、铜矿勘查的成矿理论、矿床模式以及地质和物化探方法均可用于相应类型的银矿勘查。找矿应根据各地区的地质构造环境、容矿岩石、矿化类型特点综合考虑,合理选择相应的勘查方法。
按赋矿岩石不同及金属组合的差异,白鸽等(1994)提出中国银矿床可分为8大类29个亚类,以产于火山岩系接触蚀变岩系和构造破碎蚀变岩系最为重要。主要分布在地台边缘、褶皱系,特别是滨太平洋构造岩浆活化区。成矿时代以中生代和元古宙为主。独立银矿床和银金共生矿床以陆相火山岩和构造破碎蚀变岩型居多。与成矿有关的海相火山岩系多属细碧角斑岩系,陆相火山岩和侵入岩主要是中酸性钙碱性岩石。银的矿源层及赋矿地层以元古宙和古生界为主。银矿的迁移、就位多受构造控制,合理运用综合找矿方法是多快好省找银的有效手段。
中国近十多年来加速了银矿的找矿、勘查和开发,已成为世界主要银资源国,银矿成矿地质条件良好,资源远景可观。世界银资源虽然丰富,但以伴生矿床为主,其开采利用受限。现有储量和储量基础静态保证年限分别为20年和30年,可见,储量的保证程度不高,因此必须加强勘查,尤其是加强寻找以银为主产品的独立银矿床。
3)铂族金属
据美国地质调查局统计,1998年铂族金属储量和储量基础为70600t和77500t,其分布高度集中在南非、俄罗斯、加拿大和美国,占世界总储量的98%。在铂族金属中,铂和钯的产量约占90%,其余金属约占10%。占世界总储量绝大部分的铂族金属勘探和开采的主要矿床类型有:
(1)与基性-超基性岩有关的硫化铜镍矿型铂族金属矿床。这类矿床是世界铂族金属储量和产量的最主要来源。当前世界三大产铂国家的铂族金属主要来源于此类矿床,其代表性的矿床有:南非布什维尔德杂岩体铜镍硫化物-铂族金属矿床(铂族金属是主产品,铜、镍、钴和其他金属为副产品);原苏联诺里尔斯克含铂族金属铜-镍硫化物矿床和加拿大萨德伯里含铂族金属铜镍硫化物矿床。
(2)与基性-超基性岩有关的铬铁矿型铂族金属矿床。这类矿床的重要性日益增大,80年代初在南非布什维尔德杂岩体中查明了与UG-2铬铁矿层有关的铂族金属矿床,使南非铂族金属储量几乎增加了一倍。该含铂层主产铂族金属,铬铁矿作为副产品回收。此外,原苏联乌拉尔、埃塞俄比亚和美国阿拉斯加等地的铂矿床亦属此类型。
(3)砂铂矿床。砂铂矿床与其他矿产的砂矿床区别不大。有残积、坡积和冲积砂铂矿床。分布在哥伦比亚、美国、加拿大和原苏联。此类矿床属次要类型,其储量只占世界总储量的百分之几,其作用逐渐减少。
(4)其他类型。除上述类型外,还发现下述6种类型含铂族金属的矿床:①含铂黑色页岩铜矿床(如波兰蔡希斯坦铜矿床);②产于各种铜、金矿脉中的铂矿床(如美国内华达州波斯矿床);③含铂族金属斑岩型(浸染型)铜钼矿床(如美国的克莱梅克斯);④含铂黄铜矿型铜矿床(如原苏联乌拉尔);⑤含铂锡石-硫化物矿床(如原苏联远东的一些矿床);⑥含铂铀-硫化物矿床(如加拿大安大略省)。
对铂族金属的勘查和研究重点是基性-超基性层状侵入体,在侵入的岩浆岩体中前寒武纪层状侵入体中的铂族金属具有极大的工业潜力。如南非布什维尔德、津巴布韦大岩墙的大型层状岩体、美国蒙大拿州的斯提尔沃特等。除了层状岩体,铂族金属矿化还可能与属于其他建造的基性-超基性侵入体有关,其特点是具有多种成矿专属性(铜镍硫化物、铬铁矿、钛磁铁矿等)。近年来积极研究蛇绿岩带,特别是地中海的蛇绿岩带。无论在侵入岩还是火山岩中都发现了铂族元素的富集。在侵入的超基性岩石的硅酸盐相中发现了铂族金属。与前寒武纪绿岩带火山岩系中分异的超基性熔岩有关的科马提岩型富铱硫化镍矿床很有远景。在加拿大萨斯喀彻温省的元古宙沉积物中,发现了可作为铂族金属资源新来源地的铀金铂族金属矿石,硒锑铋是铂族元素异常的指示标志,有大量的铂族金属硒化物。某些热液型铀矿脉也富有铂族元素,故必须认真研究铀矿石成分中的铂族金属;铂族金属砂矿普查也是一项极为迫切的任务;将来尤其应注意铂族金属的新类型,即古代和现代海盆中的沉积物(镁质沉积物、铁锰结壳、高碳质页岩)和喷出岩(大陆区的橄榄粗玄岩和大洋区的玻质安山岩),例如要研究太平洋的铁镁沉积物,这种沉积物所含的铂族金属比类似的大陆沉积物高出100倍,钴结壳普遍含有铂。
值得强调的是,近几年发现的含重要的铂族金属矿化,其分布大部分与金矿化重合,如俄罗斯西伯利亚产在新元古代与黑色页岩有关的沉积岩系中的中温热液型特大型“干谷”金矿等,这种非传统金铂矿床在乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦和巴西等国均有出现。对于中国来说,也应注意与新元古代—早古生代黑色页岩有关的多种金属矿床,在原苏联东部地区发现了一些重要的甚至是世界级的大金矿床以及金铂矿床,在中国应注意研究成矿环境和控矿条件,创造性地推进此类矿床的找矿工作。
总之,世界铂族金属资源丰富,储量充足,保证程度高,按年产量平均283t计,铂族金属储量和储量基础静态保证年限分别为191年和223年。但由于铂族金属已有储量高度集中,所以各国为保证供应,仍需进行不断的勘查。
2. 任务贵金属分析方法的选择
任务描述
贵金属元素由于其性质的特殊性,在样品溶解、分离富集等方面与一般元素有很大的不同之处。通过本次任务的学习,加深对贵金属元素性质的了解,能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况正确选择分离和富集方法,学会基于被测试样中贵金属元素含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的分析方法,能正确填写样品流转单。
任务分析
一、贵金属在地壳中的分布、赋存状态及其矿石的分类
贵金属元素是指金、银和铂族(铑、钌、钯、锇、铱、铂)共8 种元素,在元素周期表中位于第五、六周期的第Ⅷ族和第IB副族中。由于镧系收缩使得第二过渡元素(钌、铑、钯、银)与第三过渡元素(锇、铱、铂、金)的化学性质相差很小,因此贵金属元素的化学性质十分相近。
铂族元按其密度不同,分为轻重两族。钌、铑、钯为轻族;锇、铱、铂为重族。
金在自然界大都以自然金形式存在,也能和银、铜和铂族元素形成天然合金。根据最新研究成果,金的地壳丰度值仅为1 ng/g。金矿床中伴生的有用矿产很多。在脉金矿或其他原生金矿床中,常伴生有银、铜、铅、锌、锑、铋和钇等;在砂金矿床中,常伴生有金红石、钛铁矿、白钨矿、独居石和刚玉等矿物。此外,在有色金属矿床中,也常常伴生金。金的边界品位一般为1 g/t。一般自然金里的金含量大于80%,还有少量的铜、铋、银、铂、锑等元素。
银在地壳中的平均含量为1×10-7,在自然界多以硫化物形式存在,单独存在的辉银矿(Ag2S)很少遇见,而且主要伴生在铜矿、铅锌矿、铜铅锌矿等多金属硫化物矿床和金矿床中。在开采和提炼铜、铅、锌、镍和金主要组分时,可顺便回收银。一般含银品位达到5~10 g/t即有工业价值。
铂族元素在自然界分布量很低,铂在地壳中的平均丰度仅为5×10-9,钯为5×10-8。它们和铁、钴、镍在周期表上同属第Ⅷ族,因此也与铁、钴、镍一样,具有亲硫性。铂族元素常与铁元素共生,它们主要富集在与超基性岩和基性岩有关的铜镍矿床、铬铁矿床和砂矿床内。铜镍矿床中所含铂族元素以铂、钯为主,其次是铑、钌、锇、铱。铬铁矿中所含铂族元素以锇、钌、铱为主。铂族元素之间,以及它们与铁、钴、镍、铜、金、银、汞、锡、铅等元素之间能构成金属互化物。在自然界存在自然铂和自然钯。自然铂含铂量为84%~98%,其余为铁,及少量钯、铱、镍、铜等。自然钯含钯量为86.2%~100%,同时含有少量铂、铱、铑等。自然钌很少见,我国广东省发现的自然钌中含有91.1%~100% 的钌。铂族元素还可以与非金属性较强的第Ⅵ主族元素氧、硫、硒、碲及第V主族元素砷、锑、铋等组成不同类型的化合物。目前已知的铂族元素矿物有120多种。在一些普通金属矿物(如黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿、铬铁矿等)以及普通非金属矿物(如橄榄石、蛇纹石、透辉石等)中也可能含有微量铂族元素。
铂族元素的共同特性是具有优良的抗腐蚀性、稳定的热电性、高的抗电火花蚀耗性、高温抗氧化性能以及良好催化作用,故在工业上应用很广泛,特别是在国防、化工、石油精炼、电子工业上不可缺少的重要原料。
二、贵金属的分析化学性质
(一)化学性质
1.金
金具有很高的化学稳定性,即使在高温条件下也不与氧发生化学作用,这大概就是在自然界中能够以自然金甚至是以微小金颗粒存在的重要原因。金与单一的盐酸、硫酸、硝酸和强碱均不发生化学反应。金能够溶解在盐酸和硝酸的混合酸中,其中在王水中的溶解速率是最快的。用于分析化学中的金标准溶液通常就是以王水溶解纯金来制备,但需要用盐酸反复蒸发除去多余的硝酸或氮氧化合物。在有氧化剂存在的盐酸中,如 H2O2、KMnO4、KClO3、KBrO3、KNO3和溴水等,金也能够很好被溶解,这主要是由于盐酸与氧化剂相互作用产生新生态的氯气同金发生反应所致。
2.银
银有较高的化学稳定性,常温下不与氧发生化学作用,在自然界同样能够以元素形态存在。当与其他元素发生化学反应时,通常形成正一价的银化合物。在某些条件下也可生成正二价化合物,例如AgO和AgF2,但这些化合物不稳定。
金属银易溶于硝酸生成硝酸银,也易溶于热的浓硫酸生成硫酸银,而不溶于冷的稀硫酸中。银在盐酸和王水中并不会很快溶解,原因在于初始反应生成的Ag-以AgCl沉淀沉积在金属表面而形成一层灰黑色的保护膜,阻止了银的进一步溶解。但是如果在浓盐酸中加入少量的硝酸,银的溶解是比较快的。这是因为形成的 AgCl 又生成可溶性的[AgCl2]-配离子。这一反应对含银的贵金属合金材料试样的溶解是很有用的。银与硫接触时,会生成黑色硫化银;与游离卤作用生成相应的卤化物。银饰品在空气中长久放置或佩戴后失去光泽常常与其表面上硫化物及其氯化物的形成有关。在有氧存在时,银溶解于碱金属氰化物而生成[Ag(CN)2]-配离子。银在氧化剂参与下,如有Fe3+时也能溶于酸性硫脲溶液而形成复盐。
3.铂族金属
铂族金属在常温条件下是十分稳定的,不被空气腐蚀,也不易与单一酸、碱和很多活泼的非金属元素反应。但是在确定的条件下,它们可溶于酸,并同碱、氧和氯气相互作用。铂族金属的反应活性在很大程度上依赖于它们的分散性以及同其他元素,即合金化的元素形成中间金属化合物的能力。
就溶解能力而言,铂族金属粉末较海绵状的易于溶解,而块状金属的溶解是非常缓慢的。与无机酸的反应,除钯外,铂族金属既不溶于盐酸也不溶于硝酸。钯与硝酸反应生成Pd(NO3)2。海绵锇粉与浓硝酸在加热条件下反应生成易挥发的OsO4。钯、海绵铑与浓硫酸反应,生成相应的PdSO4、Rh2(SO4)3。锇与热的浓硫酸反应生成OsO4或OsO2。铂、铱、钌不与硫酸反应。王水是溶解铂、钯的最好溶剂。但王水不能溶解铑、铱、锇和钌,只有当它们为高分散的粉末和加热条件下可部分溶解。在有氧化剂存在的盐酸溶液中(如H2O2、Cl2等)于封管的压力条件下,所有的铂族金属都能被很好地溶解。
通常,碱溶液对铂族金属没有腐蚀作用,但当加入氧化剂时则有较强的相互作用。如OsO4就能够在碱溶液中用氯酸盐氧化金属锇来获得。在氧化剂存在条件下,粉末状铂族金属与碱高温熔融,反应产物可溶于水(对于Os和Ru)、盐酸、溴酸和盐酸与硝酸的混合物中,由此可将难溶的铂族金属转化为可溶性盐类。高温熔融时,常用的混合熔剂有:NaOH+NaNO3(或NaClO3)、K2CO3+KNO3、BaO2+BaNO3、NaOH+Na2O2和Na2O2等。利用在硝酸盐存在条件下的NaOH或KOH的熔融、利用Na2O2的熔融以及利用BaO2的高温烧结方法通常被认为是将铂族金属如铑、铱、锇、钌转化成可溶性化合物的方便途径。
在碱金属氯化物存在条件下,铂族金属的氯化作用同样是将其转化成可溶性化合物的最有效途径之一。
(二)贵金属分析中常用的化合物和配合物
1.贵金属的卤化物和卤配合物
贵金属的卤化物或卤配合物是贵金属分析中最重要的一类化合物,尤其是它们的氯化物或氯配合物。因为贵金属分析中大多数标准溶液的制备主要来自这些物种;铂族金属与游离氯反应,即氯化作用,被广泛用于分解这些金属;更重要的是在铂族金属的整个分析化学中几乎都是基于在卤配合物水溶液中所发生的反应,包括分离和测定它们的方法。
铂族金属配合物种类繁多,能与其配位的除卤素外,还有含O、S、N、P、C、As等配位基团,常见的有
2.贵金属氧化物
金、银的氧化物在分析上并不重要。金的氧化物有Au2O3、Au2O,Au2O很不稳定,与水接触分解为Au2O3和Au。用硝酸汞、乙酸盐、酒石酸盐等还原剂还原Au(Ⅲ)可得到Au2O。Au(Ⅲ)与NaOH作用时,生成Au(OH)3沉淀。通常,Au(OH)3以胶体形态存在,所形成的胶粒直径一般为80~200 nm。
向银溶液中小心加入氨溶液时可形成白色的氢氧化银。当以碱作用时则有棕色的氧化银析出。氧化银呈碱性,能微溶于碱并生成[Ag(OH )2]-;在300℃条件下分解为 Ag和O2。
铂族金属及其化合物在空气中灼烧可形成各种组分的氧化物。由于许多氧化物不稳定,或者稳定的温度范围比较窄,或者某些氧化物具有挥发性,因此在用某些分析方法测定时要十分注意。例如,一些采用重量法的测定需在保护气氛中灼烧成金属后称重。Os(Ⅷ)、Ru(Ⅷ)的氧化物易挥发,这也是与其他贵金属分离的最好方法。铂族金属对氧的亲和力顺序依次为:Pt<Pd<Ir<Ru<Os。铂的亲和力最差,但粉末状的铂能很好与氧结合。贵金属的氧化物在溶液中多呈水合氧化物形式存在。
3.贵金属的硫化物
形成硫化物是贵金属元素的共性,但难易程度不同。其中IrS生成较难,而PdS、AgS较容易形成。贵金属硫化物均不溶于水,其溶解度按下列顺序依次减小:Ir2S3、Rh2S3、PtS2、RuS2、OsS2、PdS、Au2S3、Ag2S。在贵金属的氯化物或氯配合物(银为硝酸盐)溶液中,通入H2S气体或加入Na2S溶液可得到相应的硫化物沉淀。
4.贵金属的硝酸盐和亚硝酸盐化合物或配合物
在贵金属的硝酸盐中,AgNO3是最重要的化合物。分析中所用的银标准溶液都是以AgNO3为初始基准材料配制的。其他贵金属的硝酸盐及硝基配合物不稳定,易水解,在分析中较少应用。铂族金属的亚硝基配合物是一类十分重要的配合物。铂族金属的氯配合物与NaNO2在加热条件下反应,生成相应的亚硝基配合物。这些配合物很稳定,在pH 8~10的条件下煮沸也不会发生水解。利用这种性质可进行贵金属与贱金属的分离。
三、贵金属矿石矿物的取样和制样
含有贵金属元素的样品在分析之前必须具备两个条件:①样品应是均匀的;②样品应具有代表性。否则,无论分析方法的准确度如何高或分析人员的操作如何认真,获得的分析结果往往是毫无意义的。此外,随着科学技术的发展,贵金属资源被广泛应用于各工业部门和技术领域,由于贵金属资源逐渐减少,供需矛盾日渐突出,其价格日趋昂贵,因此对分析结果准确性的要求比其他金属要高。
贵金属矿石矿物的取样、加工是为了得到具有较好代表性和均匀性的样品,使所测试样品中贵金属的含量能够较真实地反映原矿的情况,避免取样带来的误差。贵金属在自然界中的赋存状态很复杂,又由于贵金属元素的含量较低,故分析试样的取样量必须满足两个因素:①分析要求的精度;②试样的均匀程度,即取出的少量试样中待测元素的平均含量要与整个分析试样中的平均含量一致。实际上贵金属元素在矿石中的分布并不均匀,往往集中在少数矿物颗粒中,要达到取出的试样与总试样完全一致的要求是很难做到的。因此,只能在满足所要求的分析误差范围内进行取样,增加取样量,分析误差可能会减小。试样中贵金属矿物的破碎粒度与取样量有很大关系,粒度愈大,试样愈不均匀,取样量也应愈大,因此加工矿物试样时应尽可能磨细。为了达到一定的测量精度,除满足上述取样量的条件外,还应满足测定方法的灵敏度。
一般的矿样,可按常规方法取样、制样。金多以自然金的形式存在于矿石矿物中,它的粒度变化较大,大的可达千克以上,而微小颗粒甚至在显微镜下都难以分辨。金的延展性很好,它的破碎速度比脉石的破碎速度慢,因此对未过筛的和残留在筛缝中的样品部分绝对不能弃之,此部分大多含有自然金。金矿石的取样与加工一般按切乔特经验公式进行。对于比较均匀的样品,K取值为0.05,一般金矿石样品,K取值为0.6~1.5。
对于较难加工的金矿石,在棒磨之前加一次盘磨碎样并磨至0.154mm,因为棒磨机的作用是用钢棒冲击和挤压岩石再磨细金粒,能满足一般金粒较细的试样所需的破碎粒度。含有较粗金粒的试样,用棒磨机只能使金粒压成片状或带状,达不到破碎的目的。而盘磨机是利用搓压的作用力使石英等硬度较大的物料搓压金粒来达到破碎的目的。
在金矿样的加工过程中,应注意以下几个方面:
(1)如果矿样量在1kg以下,碎样时应磨至200目。一半送分析用,一半作为副样。如果矿样量在1 kg以上,按加工流程进行破碎,作基本分析的样品重量不应少于500~600 g。
(2)若样品中含有明金时,应增设80目过筛和筛上收金的过程。
(3)对于1∶20万区域化探水系沉淀物样品,应将原分析样混匀后分取40g,用盘磨粉碎至200目,混匀后作为金的测定样。
(4)在过筛和缩分过程中,任何时间都不能弃去筛上物和损失样品。
(5)所使用的各种设备每加工完一个样品后必须彻底清扫干净,并认真检查在缝隙等处有无金粒残留。
(6)矿样经棒磨机粉碎至200 目后,送分析之前必须再进行混匀,以防止因金的密度大在放置时间过久或运送过程中金下沉而导致样品不均匀。
由于金在矿石中的不均匀性,要制取有代表性、供分析用的矿样,应尽可能地增大矿石取样量。在磨样过程中,对分离出粗粒的金应分别处理。其他贵金属矿样的取样与加工要比金矿石的容易。
为了获得准确的分析结果,贵金属试样在分析之前,取样与样品的加工,试样的分解将是整个分析工作中的重要环节。另一方面,由于在大多数的分析方法中,获得的分析结果常常是通过与已知的标准物质的含量,包括标准溶液和标准样品进行比较获得的,因此,准确的分析结果同样也依赖于贵金属标准溶液的准确制备。
四、贵金属矿样的样品处理技术
贵金属矿石矿物的分解有其特殊性,是分析化学中的难题之一。因为多数贵金属具有很强的抗酸、碱腐蚀的特点,常用的无机溶剂和分解技术难以分解。
含铑、铱和钌等试样,在常温、常压,甚至较高温度、压力下用王水也难以分解。
砂铂矿多由超基性岩体中的铬-铂矿风化次生而成,其密度及硬度极高、化学惰性极强,在高温、高压条件下溶解也较慢。
锇铱矿是以锇和铱为主的天然合金,晶格类型的差别较大(铱为等轴晶系,锇为六方晶系)。含锇高时称为铱锇矿,呈钢灰色至亮青铜色;含铱高时称为锇铱矿,呈明亮锡白色。它们的密度都很大,性脆且硬,含铱、钌高时磁性均较强,锇高时相反。化学性质也都很稳定,于王水中长时间煮沸难以被分解。
为了分解这些难溶物料,需要引入一些特殊的技术,如焙烧预处理技术、碱熔融技术、加压酸消解技术等。
(一)焙烧预处理方法
贵金属在矿石中除以自然金、自然铂等形式存在外,还以各种金属互化物形式存在,并常伴生在硫化铜镍矿和其他硫化矿中。用王水分解此类矿样时,由于硫的氧化不完全,易产生元素硫,并吸附金、铂、钯等,使测定结果偏低,尤其对金的吸附严重,故需要先进行焙烧处理,使硫氧化为SO2而挥发。焙烧温度的控制是很重要的,温度过低,分解不完全;温度过高,会烧结成块,影响分析测定。常用的焙烧温度为600~700℃,焙烧时间与试样量和矿石种类有关,一般为1~2h。不同硫化矿的焙烧分解情况不同,其中黄铁矿最易分解,其次是黄铜矿,最难分解的是方铅矿。以下是几种贵金属矿石的焙烧处理方法。
(1)含砷金矿的焙烧。先将矿石置于高温炉中,升温至400℃恒温2h,使大部分砷分解、挥发,继续升温至650℃,使硫和剩余的少量砷完全挥发。于矿石中加入NH4NO3、Mg(NO3)2等助燃剂,可提高焙烧效率,缩短焙烧时间。如果金矿中砷的含量在0.2% 以上,且砷含量比金含量高800倍的条件下焙烧时,会生成砷和金的一种易挥发的低沸点化合物而使金损失,此时的焙烧温度应控制在650℃以下。当金矿石中硅含量较高时,加入一定量NH4HF2可分解SiO2。
(2)含银硫化矿的焙烧。先将矿石置于高温炉中,升温至650℃,恒温2h,使硫完全挥发。当矿石中硅含量较高时,即使加入NH4HF2,由于焙烧过程中生成难溶的硅酸银,使测定结果严重偏低。为此,用酸分解焙烧试样时,加入HF以分解硅酸银,可获得满意的结果。
(3)含铂族元素硫化矿的焙烧。与含金硫化矿的焙烧方法相同。
(4)含锇硫化矿的焙烧。试样进行焙烧时,易氧化为OsO4形式挥发损失,于焙烧炉中通入氢气,硫以H2S形式挥发;或按10∶1∶1∶1比例将矿石、NH4Cl、(NH4)2CO3、炭粉混合后焙烧,可加速硫的氧化,对锇起保护作用。
(二)酸分解法
贵金属物料的酸分解法是最常用的方法,操作简便,不需特殊设备。常用的溶剂是王水,它所产生的新生态氯具有极强的氧化能力,是溶解金矿和某些铂族矿石的有效试剂。溶解金时可在室温下浸泡,加热使溶解加速。溶解铂、钯时,需用浓王水并加热。此外,分解金矿的试剂很多,如HCl-H2O2、HCl-KClO3、HCl-Br2等。被硅酸盐包裹的矿物,应在王水中加少量HF或其他氟化物分解硅酸盐。酸分解方法不能用于含铑、铱矿石的分解,此类矿石只有在高温、高压的特定条件下强化溶解才能完全溶解。
(三)碱熔法
固体试剂与试样在高温条件下熔融反应可达到分解的目的。最常用的是过氧化钠熔融法,几乎可以分解所有含贵金属的矿石,但对粗颗粒的锇铱矿很难分解完全,常需要用合金碎化后再碱熔才能分解完全。本法的缺点是引入了大量无机盐,对坩埚腐蚀严重,又带入了大量铁、镍。使用镍坩埚还能带入微量贵金属元素。此法多用于无机酸难以分解的矿石。
五、贵金属元素的分离和富集方法
贵金属元素在岩石矿物中的含量较低,因此,在测定前对其进行分离富集往往是必要且关键的一步。贵金属元素的分离和富集有两种方法;一种是干法分离和富集——火法试金;一种是湿法分离和富集——将样品先转为溶液,然后采用沉淀、吸附、离子交换、萃取、色层等方法进行分离富集贵金属与贱金属分离,主要有共沉淀分离法、溶剂萃取法、离子交换分离法、活性炭分离富集法、泡沫塑料富集法及液膜分离富集法等。目前应用最广泛的是火试金法、泡沫塑料法、萃取法。具体方法详见任务2、任务3、任务4的相关内容。
六、贵金属元素的测定方法
(一)化学分析法
1.重量法测定金与银
将铅试金法得到的金、银合粒,称其总量。经“分金后”得到金粒,称重。两者重量之差为银的重量。
为了减少金在灰吹中的损失和便于分金,在熔炼时通常加入毫克量的银。如果试样中含金量较高,加入的银量必须相应增加,以达金量的3倍以上为宜。低于此数时,分金不完全,且银不能完全溶解,影响测定结果。
在实际应用中,不同含金量可按表7-1所示的银与金的比例加入银,可满意地达到分金效果。
表7-1 银与金的比例
如合粒中含银量低、金量高时,可称取两份试样,一份不加银,所得合粒称重,为金银合量。另一份加银,分金后测金。二者重量之差为银量。亦可先将金、银合粒称重,再加银灰吹,然后进行分金,测得金量。差减法得银量。
分金可采用热硝酸(1∶7),此时合粒中的银、钯以及部分铂溶解,而金不溶并呈一黑色的整粒留下来。如果留的下金粒带黄色,则表示分金不完全,应当取出,补加适量银,包在铅片中再灰吹,然后分金。
用硝酸(1∶7)分金后,金粒中还残留有微量银,可再用硝酸(1∶1)加热数分钟除去。
2.滴定法
在贵金属元素的滴定法中,主要利用贵金属离子在溶液中进行的氧化还原反应、形成稳定配合物反应、生成难溶化合物沉淀或被有机试剂萃取的化合反应。被滴定的贵金属离子本身多数是有颜色的,而且存在着复杂的化学形态和化学平衡反应,故导致滴定法的应用有一定的局限性。
金的滴定法主要依据氧化还原反应,包括碘量法、氢醌法、硫酸铈滴定法、钒酸铵滴定法及少数催化滴定法和原子吸收-碘量法联合的分析方法。其中碘量法和氢醌法在我国应用最普遍,它们与活性炭或泡塑吸附分离联用,方法的选择性较好,且可测得微量至常量的金,已成为经典的测定方法或实际生产中的例行测定规程。由于样品的成分的复杂性,故用活性炭吸附分离-碘量法测定金时,还应针对试样的特殊性采取相应的预处理手段。例如,含铅、银高的试样,可加入5~7g硫酸钠,煮沸使二氯化铅转化为硫酸铅沉淀过滤除去,银用盐酸溶液(2+98)洗涤,可避免氯化银沉淀以银的氯配离子形式进入溶液中而被活性炭吸附。含铁、铅、铜、锌的试样,在滴定时加入0.5~1 g氟化氢铵可掩蔽50mg铁、铅,3~5mL的EDTA溶液(25g/L)可掩蔽大量铅、铜、锌,但需立即加入碘化钾,以避免Au(Ⅲ)被还原为Au(Ⅰ)。含硫高时,于马弗炉中500℃温度下焙烧3h后再于650~700℃恒温1~2h,可避免金的分析结果偏低。含锑的试样,用氢氟酸蒸发2次,可消除其对金的影响。试样中含铂和钯时,会与碘化钾形成红色和棕色碘化物,且消耗硫代硫酸钠,可于滴定时加入5mL硫氰酸钾溶液(250g/L),使之形成稳定的配合物而消除干扰。用碘量法测定金的误差源于多种因素:金标准溶液的稳定性、活性炭吸附金的酸度、水浴蒸发除氮氧化物的条件、淀粉指示剂用量、滴定前碘化钾的加入量、分取试液和滴定液的浓度、标定量的选择等,因此应予以注意。
关于银的化学滴定法,应用最普遍的是硫氰酸钾(铵)和碘化钾沉淀滴定法,其次是硫代硫酸钠返滴定法、硫酸亚铁氧化还原滴定法和二硫腙萃取滴定法等。
硫氰酸钾滴定法测定银:将试金所得的金、银合粒用稀硝酸溶解其中的银,以硫酸铁铵为指示剂,用硫氰酸钾标准溶液滴定至淡红色,即为终点。其主要反应式如下:
Ag++KCNS→K++AgCNS↓
Fe3++3KCNS→3K++Fe(CNS)3
在铂族金属的滴定中,以莫尔盐还原Pt(Ⅳ),用钒酸铵返滴定法或二乙基二硫代氨基甲酸钠滴定法的条件苛刻,选择性差,不能用于组成复杂的试样分析中。于pH为3~4酸性介质中,长时间煮沸的条件下,Pt(Ⅳ)能与EDTA定量络合,在乙酸-乙酸钠缓冲介质中,用二甲酚橙作指示剂,乙酸锌滴定过量的EDTA,可测定5~30mg Pd。利用这一特性,采用丁二肟分离钯,用酸分解滤液中的丁二肟,可测定含铂、钯的冶金物料中的铂。Pd(Ⅱ)的滴定测定方法较多,常见的是利用形成难溶化合物沉淀和稳定配合物的反应。在较复杂的冶金物料中,采用选择性试剂掩蔽钯,二甲酚橙作指示剂,锌(铅)盐滴定析出与钯等量的EDTA测定钯的方法较多。
(二)仪器分析法
贵金属在地壳中的含量很低,因此各种仪器分析方法在贵金属的测定中获得了非常广泛的应用。主要有可见分光光度法、原子吸收光谱法、发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。具体的应用请参阅本项目的任务2、任务3、任务4的相关内容。
七、贵金属矿石的分析任务及其分析方法的选择
贵金属矿石的分析项目主要是金、银、铑、钌、钯、锇、铱、铂含量的测定,除精矿外,一般矿石中贵金属的含量都比较低,因此,在选择分析方法时,灵敏度是需要重点考虑的因素。一般,银的测定主要用原子吸收光谱法和可见分光光度法,且10 g/t以上含量的不需要预富集,可直接测定。可见分光光度法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法在金的测定上都获得了广泛的应用。金的测定一般都需要采取预富集手段。铑、钌、钯、锇、铱、铂在矿石中含量甚微,因此对方法的灵敏度要求较高。目前,电感耦合等离子体质谱法在铑、钌、钯、锇、铱、铂的测定的应用已经越来越广泛和成熟。另外光度法、电感耦合等离子体发射光谱法也在铑、钌、钯、锇、铱、铂的测定中发挥了重要作用。
技能训练
实战训练
1.学生实训时按每组5~8人分成几个小组。
2.每个小组进行角色扮演,利用所学知识并上网查询相关资料,完成贵金属矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单工作。
3.填写附录一中质量表格1、表格2。
3. 铅的提取 方程式
以下内容节选自网络文库,供参考:
目前世界上炼铅以火法炼铅为主,火法炼铅一般包括原料准备(配料、制粒、烧结焙烧)、还原熔炼制取粗铅和粗铅精炼三大工序。烟气制酸、烟尘综合回收以及从阳极泥回收金银等贵金属也是火法炼铅工艺的重要组成部分。
铅精烧结焙烧有两个目的:一是将原料中的硫氧化除去,并以SO2形式送去制硫酸;二是使部分伴生金属氧化并与SiO2等脉石成分生成MeO.SiO2低熔点液相,使细粉状铅精矿粘结成多孔硬块,以利还原熔炼。
(1)备料 进入烧结工序的物料包括铅精矿、石英熔剂、烧结返料,三者的配比为30:10:60。铅精矿一般含有(%):Pb 50-60、Zn 4-6、Cu 0.2、S15-25、Fe 14、SiO2 1-2。此外,还伴生有Ag、Bi、Cd、In等有价金属。配好的物料,经过混合和制粒,用布料机均匀地平铺在烧结机上进行烧结焙烧。
(2)烧结 现代烧结作业均采用带式烧结机,面积为60-70m3。工作时,铺满炉料的烧结机在传动机械带动下向前移动,经过点火装置处炉料被火焰点燃,并在强制通过料层吸入(或鼓出)的大量窑中氧的作用下,料层温度迅速上升到1073-1173K,炉料中发生了一系列的烧结反应。
炉料中主要铅矿物PbS与O2反应生成PbO和SO2:
3PbS+5O2=2PbO+PbSO4+2SO2
3PbSO4+PbS=4PbO+4SO2↑
还有少量金属铅生成:
PbS+PbSO4=2Pb+2SO2↑
在炉料中含量较高的黄铁矿(FeS2)发生分解并进一步氧化成FeO, Fe2O3和SO2,进而与SiO2, PbO化合,生成为硅酸盐(2FeO.SiO2、xPbO.SiO2)和亚铁酸盐(xPbO.yFe2O3)。以上盐类在焙烧作业温度下均呈液相,粉状炉料在此液相作用下,形成坚硬多孔大块。这些低熔点盐是烧结过程的粘结剂。烧结料经过破碎筛分,筛至50-150mm块料送鼓风炉熔炼,筛下粉料返配料,含SO2烟气送去制酸。
影响烧结焙烧效果的因素有:①炉料配比与化学成分;②炉料水分;③炉料粒度;④料层厚度;⑤点火温度;⑥小车运行速度;⑦吸风风量与鼓风压力、风量;⑧烟气SO2浓度等。
烧结焙烧典型技术经济指标为:料层厚度250-300 mm,床能力25-30 t/(m2·d),台车速度0.8-1.0 m/min,烧结块含硫1.5%-2%,混合料含硫6%,含水5%-6%,成品块率 27%-30%,脱硫率88.5%,点火温度800-1000℃,烟气SO2浓度3%-4.5%,鼓风压力2.5-4.5 kPa,强度18-23m3 /(m2·min),烧结温度1000℃,时间16-20 min,垂直烧结速度12-15 mm/min.
4. 最昂贵的金属排名,有前十就行了,如果有前50的话。有加分的,谢谢。
最昂贵来的金属排名前十位:
锎
铯
铷源
钾
镭
钡
锶
钙
钠
锂
最昂贵的金属排名前五十位:
钐、铕、钆、铽、钇、镁、镅、镝、钬、铒、铥、镱、镥、 氢、钪、钚、钍、镎、铍、、锕、镧、铈、镨、钕、钷、铀、铪、铝、钛、锆、钒、锰、铌、锌、铬、镓、铁、镉、铟、铊、钴、镍、钼、锡、铅、氘分子、氢分子、铜、锝、钋、汞、银、铑、钯、铂、金。
5. 金元素地球化学性质及其迁移富集条件
金、银为稀有贵金属元素,在块状硫化物矿床中属伴生类型,是伴生元素中主要的综合利用对象。它们在岩石圈中的分布量是很小的,因其有特殊的经济价值和易被采、选、冶的特点,即使在金属量级上远远低于主金属元素Cu、Pb、Zn(诸如小铁山矿床),也把金、银列为主金属元素之内,甚至对原矿床类型的归属与命名均可发生影响。从元素的地球化学性质分析,Au、Ag与Cu、Zn、Pb等元素同属亲铜元素(副族),具有相同的外电子层(18)结构,在地壳中形成稳定的硫化物。在热流体中一般以配合物形式迁移;当介质中氧浓度大,氟、氯存在时,尚且稳定;当介质S、Se、Te、
图5-39古陆块上与花岗岩类有关的(小秦岭式)石英脉型金矿床模式图(据裴荣富,1995)
图5-40康古尔金矿床26线剖面图(据曾章仁等,1996)
l—凝灰质砂岩;2凝灰岩;3—沉凝灰岩;4—安山岩;5—英安岩;6—正长斑岩(次粗面岩);7—糜棱岩及千糜岩;8—金矿体;9铜矿体;10—铅锌矿体;11—钻孔
床内相对富集是在亲铜(硫)元素地球化学场的背景上,在喷气-火山成因类硫化物成矿过程中实现的。但由于金、银与铜、锌、铅在元素周期表中位置上的差异,还可能发生再分散、再富集的多阶段成矿特征,小铁山就具有这样的特点,可作为例子。
根据孙培基、韦永福等(1996)在《当代中国金矿地质》中有关火山岩地区金矿的主要类型、控矿条件、矿床模式的论述,结合北祁连山海相火山岩分布地区金矿类型、控矿条件、成矿机制作如下探讨。
根据不同类型金矿成矿流体的物理化学特点,大体可以分出四类不同的物理化学组合,每一类物理化学条件的组合对某一种或几种类型金矿沉淀有利。
(1)如果流体的
(2)如果设
(3)如果设
(4)温度区间为450~300℃,氧逸度的对数值为-27~-22。
图5-41康古尔金矿区Ⅷ号金矿床剖面示意图
1—安山质凝灰岩,2—安山岩;3—安山质凝灰角砾岩;4—英安质火山角砾岩;5—金矿体;6—铜矿体
北祁连山块状硫化物矿床(点)较多,主要集中分布在白银厂、郭米寺地区酸性火山穹窿(短背斜)区,伴随多金属硫化物成矿的金亦具有前述相似的物理化学条件。与上述的第(3)组相当,这种同生型条件亦可称做金的阶段性富集。在以后的构造-流体系统的叠加改造
图5-42康古尔金矿床成矿过程示意图(据曾章仁等,1996)
1—海沟带杂砂岩;2—安山质火山岩及安山岩,3—塔里木板块前寒武纪结晶基底;4—石英斑岩;5—花岗斑岩;6—英云闪长岩(斜长花岗岩);7—糜棱岩;8—碎裂岩和糜棱岩;9—蚀变岩型金矿体;10—含金石英脉;ll—含(金)多金属硫化物石英脉;12—深断裂;13—流体流动趋向
中再迁移再富集。例如下柳沟西山梁金矿石为含微细粒黄铁矿的叶蜡石、高岭石组合,显示后期叠加改造、富集的低温蚀变特征。
图5-43老王寨金矿区地质略图(据孙培基等,1996)
1—紫红色页岩、粉砂岩;2—厚层状变石英杂砂岩;3—黑色含炭硅质绢云板岩、含放射虫泥质硅质岩;4—砂质板岩、含炭砂质绢云板岩及变石英杂砂岩;5—钙质板岩及大理岩化灰岩;6—微层状变石英杂砂岩;7—黑色炭质绢云(凝灰质)板岩、大理岩化灰岩;8—变石英杂砂岩、含砾绢云板岩夹玄武质熔结角砾岩、凝灰岩等;9—蛇纹石化斜辉橄岩、橄榄岩;10—蛇纹石化斜辉橄榄岩及斜辉辉橄岩;11—片理化蛇纹岩;12—碳酸盐化硅化超基性岩;13—煌斑岩;14—花岗斑岩;15—玄武岩;16—蚀变基性岩;17—实测及推测断层;18—实测及推测地质界线;19—岩相界线;20—矿体及编号;21—完工见矿及未见矿孔
构造蚀变岩型金矿是北祁连山重要的金矿类型之一,即使以石英脉型金矿著称的小秦岭金矿(图 5-39),受剪切带控制的构造蚀变岩型金矿类型也是存在的,石英脉型金矿向下延伸往往由构造蚀变岩型金矿代替。从国内主要构造蚀变岩型金矿对比来看(表5 9),各种类型的构造蚀变岩型金矿其成矿背景、矿床特征及成矿条件均有异同点。但韧-脆性剪切构造作用的因素占有主导地位。特别是东天山晚古生代褶皱系康古尔金矿和三江褶皱系老王寨蛇绿混杂型金矿与研究区内火山岩地区的金矿比较相近(图5-40—图5 44)。从表5-9温、
表5-9国内典型构造蚀变岩型金矿特征对比表
据裴荣富等,1995;曾章仁等,1996;孙培基等,1996资料修编。
图5-44蛇绿岩混杂岩中构造蚀变岩金矿床模式图(据裴荣富,1995)
1—元古宙变质岩系;2—上古生界变质岩系;3—中生界(Mz);4—超基性岩残块;5—火山凝灰质砂岩;6—砂板岩,7—碳酸盐岩;8—玄武岩,9—中—基性岩脉;10—含金石英脉;11—剪切带;12—金矿床(田)位置
压栏中考察,康古尔蚀变糜棱岩型金矿的成矿温度范围为140~310℃,众值范围为200~260℃,属中低温热液成矿产物。山东焦家金矿(200~280℃)、河南上官金矿(180~300℃)、广东河台金矿(125~600℃,众值200~250℃),小秦岭金矿(155~303℃),老王寨金矿虽未测温、压数据,但以矿石组合、蚀变岩类型判断,其成矿温度也不会高。据特征对比来推测,研究区内构造蚀变岩的金矿成矿温度仍应为中低温热液型。
在金矿多阶段成矿过程作用下,成矿物质及变质水、岩浆水、天水等多来源的混合热液和成矿类型的多成因等“三多”特征更为明显。除伴生型金矿具同生或同步成矿外,构造蚀变型金矿均具有后期叠加、改造的特征。
由于有关稳定同位素测试结果未到,使研究区金矿在成因上尚不能作出确切的判断,因此采取上述同类型金矿的特征对比,以求在研究区金矿研究中得到佐证。
6. 废贵重金属如何提炼
专利光盘:C52贵金属的提炼和回收技术 [C52-001]TDI氢化废钯碳催化剂中回收钯的工艺方法 [C52-002]氨氧化炉废料回收铂金的方法 [C52-003]奥沙利铂的制备 [C52-004]奥沙利铂提纯 [C52-005]钯催化剂的回收 [C52-006]便于分离和回收利用的贵金属纳米粒子的制备方法 [C52-007]铂催化剂的回收方法 [C52-008]铂配合物及其制备方法和用途 [C52-009]铂族金属回收中的改进 [C52-010]铂族金属硫化矿或其浮选精矿提取铂族金属及铜镍钴 [C52-011]纯铂或铂合金快速溶解法及应用 [C52-012]从铂铑合金中分离出铂铑的方法 [C52-013]从碲多金属矿中提取精碲的工艺方法 [C52-014]从电解生产双氧水的阳极泥回收铂和铅的方法 [C52-015]从非极性有机溶液中回收催化金属 [C52-016]从废钯碳催化剂回收钯的方法及焚烧炉系统 [C52-017]从废钯碳催化剂中回收钯的方法 [C52-018]从废催化剂回收铂的方法 [C52-019]从废催化剂回收金和钯的方法及液体输送阀 [C52-020]从废催化剂中回收铂的方法 [C52-021]从废催化剂中回收铂族金属的方法 [C52-022]从废铝基催化剂回收铂及铝的方法和消化炉 [C52-023]从废重整催化剂中回收铂、铼、铝等金属的方法 [C52-024]从贵金属微粒分散液中回收贵金属的方法 [C52-025]从含铂碘化银渣中回收银铂的方法 [C52-026]从含碳矿物中回收贵金属的方法 [C52-027]从精矿中回收贵金属的方法 [C52-028]从难处理矿石回收贵金属值的方法 [C52-029]从汽车尾气废催化剂中回收铂、钯、铑的方法 [C52-030]从羰化反应剩余物中回收铑的方法 [C52-031]从羰基化反应产物中回收铑 [C52-032]从铜阳极泥中回收金铂钯和碲 [C52-033]从烯烃羰基化催化剂废液中回收金属铑的方法 [C52-034]从氧化合成反应产物中回收铑的方法 [C52-035]从有机混合物分离铑的方法 [C52-036]粗铑及含铑量高的合金废料的溶解与提纯方法 [C52-037]萃取分离金和钯的萃取剂及其应用 [C52-038]低品位及难处理贵金属物料的富集活化溶解方法 [C52-039]第Ⅷ族贵金属的回收工艺 [C52-040]电子废料的贵金属再生回收方法 [C52-041]复杂组分溶液中高含量锇、钌的测定方法 [C52-042]改性石硫合剂提取贵金属的方法 [C52-043]贵金属的回收 [C52-044]第Ⅷ族贵金属的回收工艺2 [C52-045]贵金属的回收方法 [C52-046]羰基化反应残余物中贵金属的回收 [C52-047]贵金属的回收方法3 [C52-048]贵金属的碎化溶解方法 [C52-049]贵金属和有色金属硫化矿复合浮选药剂 [C52-050]贵金属铑的回收 [C52-051]贵金属熔炼渣湿法冶金工艺 [C52-052]贵金属提取用的保温电解槽 [C52-053]贵金属提取用的电解槽 [C52-054]含贵金属废水回收处理装置 [C52-055]回收低钯含量废催化剂的方法 [C52-056]一种从含有贵金属的废催化剂中回收贵金属的方法 [C52-057]从贵金属微粒分散液中回收贵金属的方法4 [C52-058]用超临界水反应剂自有机贵金属组合物回收贵金属 [C52-059]由贵金属矿中回收贵金属有用成分的湿法冶金方法 [C52-060]从含碳矿物中回收贵金属的方法5 [C52-061]从难处理矿石回收贵金属值的方法6 [C52-062]回收贵金属 [C52-063]回收贵金属和叔膦的方法 [C52-064]从精矿中回收贵金属的方法7 [C52-065]用不混溶液体从羰基化反应残余物中回收贵金属 [C52-066]从废铑催化剂残液中回收金属铑的方法 [C52-067]回收贵金属和叔膦的方法8 [C52-068]回收铑催化剂的方法 [C52-069]一种从羰基合成反应废铑催化剂中回收铑的方法 [C52-070]回收铑的方法 [C52-071]回收铑的方法9 [C52-072]回收铑的方法10 [C52-073]从羰化反应剩余物中回收铑的方法11 [C52-074]从氧化合成反应产物中回收铑的方法12 [C52-075]一种从羰基合成产物的蒸馏残渣中回收铑的方法 [C52-076]铑催化剂的处理方法 [C52-077]利用加压氢还原分离提纯铱的方法 [C52-078]利用引晶生长法制备均匀球形铂颗粒的方法 [C52-079]溶液中铑、铱与金、铂、钯分离富集方法 [C52-080]顺铂细粉及其制备方法 [C52-081]钛基材料镀铂方法 [C52-082]通过煅烧含金属的碱性离子交换树脂来回收金属的方法 [C52-083]无铑亮黄金水及制备方法 [C52-084]吸附在活性炭上的贵金属的提取方法和系统 [C52-085]吸附在活性炭上的贵金属的洗脱方法 [C52-086]锡阳极泥提取贵金属和有价金属的方法 [C52-087]硝酸装置贵金属回收器 [C52-088]岩石风化土吸附型稀散贵金属的提取技术方案 [C52-089]一种钯催化剂再生方法 [C52-090]一种从羰基合成产物的蒸馏残渣中回收铑的方法13 [C52-091]一种从羰基合成反应废铑催化剂中回收铑的方法14 [C52-092]一种分离铂钯铱金的方法 [C52-093]一种分离提纯贵金属的方法 [C52-094]一种合成羟胺盐的贵金属催化剂的再生方法 [C52-095]一种环状氨基甲酸酯类贵金属萃取剂 [C52-096]一种纳米级铂族金属簇的制备方法 [C52-097]一种生产精炼铂的工艺 [C52-098]一种双取代环状碳酸酯类贵金属萃取剂 [C52-099]一种提取锇、铱、钌的方法 [C52-100]一种提取金属钯的方法 [C52-101]铱的回收和提纯方法 [C52-102]用不混溶液体从羰基化反应残余物中回收贵金属15 [C52-103]用超临界水反应剂自有机贵金属组合物回收贵金属16 [C52-104]用控制电位法从阳极泥提取贵金属 [C52-105]用硫醚配位体从水溶液中分离钯的方法 [C52-106]由贵金属矿中回收贵金属有用成分的湿法冶金方法17 [C52-107]有机螯合剂促进活性碳纤维还原吸附贵金属离子的方法 [C52-108]真空蒸馏提锌和富集稀贵金属法 [C52-109]制备铂(Ⅱ)配合物的一种方法 [C52-110]制备铂化合物的方法 [C52-111]制备铂化合物的方法18 [C52-112]制备纳米贵金属微粒的方法 [C52-113]制取纯钯的方法 [C52-114]制取纯铱的方法 [C52-115]从低品位锡矿中直接提取金属锡的方法 [C52-116]从电解生产双氧水的阳极泥回收铂和铅的方法19 [C52-117]从镀锡、浸锡和焊锡的金属废料回收锡的方法及其装置 [C52-118]从粉状金属物料直接电解回收锡铅合金的方法 [C52-119]从黄杂铜中分离铜、锌、铅、铁、锡的工艺方法 [C52-120]从炼铜废渣中回收锡、铜、铅、锌等金属的方法 [C52-121]从硫化铅精矿冶炼金属铅的设备 [C52-122]从氯化渣中综合回收金银及铅锡等有价金属的方法 [C52-123]从铅锑粗合金中分离铅锑的方法 [C52-124]从铅阳极泥提取金、银及回收锑、铋、铜、铅的方法 [C52-125]从铅阳极泥中回收银、金、锑、铜、铅的方法 [C52-126]从铅阳极泥中回收银、金、锑、铜、铅的方法20 [C52-127]从碳酸中除去铅和镉的方法 [C52-128]从钨酸盐溶液中沉淀除钼、砷、锑、锡的方法 [C52-129]从锡精矿直接制取锡酸钠的生产方法 [C52-130]从锡矿石中萃取锡 [C52-131]脆硫铅锑矿铅锑直接分离新工艺 [C52-132]脆硫铅锑尾矿的处理方法 [C52-133]低质粗锡直接电解生产优质精锡的方法 [C52-134]底吹炉高铅渣液态直接还原炼铅的方法 [C52-135]电解法制备高纯度活性二氧化铅的方法 [C52-136]废旧电池铅回收的方法 [C52-137]废旧蓄电池铅清洁回收方法 [C52-138]废旧蓄电池铅清洁回收技术 [C52-139]废铅熔炼回转炉 [C52-140]废铅酸蓄电池生产再生铅、红丹和硝酸铅 [C52-141]废铅蓄电池回收铅技术 [C52-142]分离回收镀白铜针铜锡的方法及其阳极滚筒装置 [C52-143]分离冶金炉尘中锌铅的新工艺 [C52-144]高活性微米纯铅粉制造技术 [C52-145]高铅锑分离法 [C52-146]高铟高铁锌精矿的铟、铁、银、锡等金属回收新工艺 [C52-147]固相反应制备二氧化锡纳米晶的方法 [C52-148]含锑粗锡分离锑的方法 [C52-149]含铁、锰、锌、铅的烟尘回收铅、锌的方法 [C52-150]含锡渣直接电解生产精锡的工艺 [C52-151]褐煤炼锡 [C52-152]黑铜提锡工艺 [C52-153]降铅液及其制备方法 [C52-154]利用含铅废渣生产铅盐的方法 [C52-155]纳米锑掺杂的二氧化锡水性浆料及其制备方法 [C52-156]浅色锑掺杂纳米氧化锡粉体的制备方法 [C52-157]纳米氧化锡粉体的制备方法 [C52-158]难选锡中矿的高温氯化方法 [C52-159]贫锡复杂物料高温氯化焙烧工艺 [C52-160]铅炉渣磁选富集有价金属及其冶炼方法 [C52-161]铅锑冶炼废渣处理方法 [C52-162]铅锌矿的全湿法预处理方法 [C52-163]一种无污染含铅废弃物再生纯铅冶炼工艺 [C52-164]铅冶炼工艺 [C52-165]浅色锑掺杂纳米氧化锡粉体的制备方法21 [C52-166]生铅和精铅的除铊方法 [C52-167]湿法炼铅的一种工艺 [C52-168]水口山炼铅法 [C52-169]碳酸钠转化处理铅基金矿或铅矿工艺 [C52-170]锑火法精炼除铅法及其液态除铅剂 [C52-171]锑铅合金用硫除铅的方法 [C52-172]铜锡混杂屑末的分离方法 [C52-173]退锡或锡铅废液中回收锡的方法 [C52-174]脱铋浮渣的脱铅方法 [C52-175]无污染炼铅方法 [C52-176]无氧化锡球颗粒的制备方法及所使用的成型机 [C52-177]锡矿氯化挥发法 [C52-178]锡粒的制备方法 [C52-179]镀锡钢板电镀用锡粒的制备方法 [C52-180]锡石多金属硫化矿无抑制选矿工艺流程 [C52-181]锡中矿水冶法制取海绵锡和锡盐 [C52-182]锡中矿液相氧化法制取二氧化锡 [C52-183]新式铅冶炼反射炉 [C52-184]氧化铟锡粉末的制备方法 [C52-185]一种从废蓄电池回收铅的方法 [C52-186]一种从铁水中提锡的方法 [C52-187]一种火法处理锑贵铅工艺 [C52-188]一种铅锌多金属硫化矿的分离方法 [C52-189]一种锑的熔融萃取精炼除铅剂 [C52-190]一种无污染含铅废弃物再生纯铅冶炼工艺22 [C52-191]一种由方铅矿制备铅盐新工艺 [C52-192]以废蓄电池渣泥生产活性铅粉的方法 [C52-193]用粗焊锡生产高纯锡的工艺 [C52-194]用反射炉复合法炼铅的方法 [C52-195]用硅氟酸从硫化铅精矿浸取铅的工艺 [C52-196]用硫化铅矿直接提炼金属铅的方法 [C52-197]用绒毯溜槽从重选尾矿中回收钨、锡矿物的选矿方法 [C52-198]用于铅锌矿选择浮选的捕集剂及其制备方法 [C52-199]用于铅锌矿选择浮选的捕集剂用途 [C52-200]用于选择性浮选铅锌矿的促集剂 [C52-201]由铅阳极泥制取硝酸银、回收铜、铅、锑的方法 [C52-202]由铜合金制成的自来水管件的选择性除铅的工艺及除铅液 [C52-203]再生铅的冶炼方法 [C52-204]在中性介质中用电解还原回收废蓄电池中的铅方法 [C52-205]重选用于选别细粒浸染状构造低品位铅锌矿 [C52-206]回收废钯或氧化铝催化剂中金属钯的方法 [C52-207]铂族金属的分离,回收方法 [C52-208]通过许多破碎悬浮阶段从燃煤炉渣中回收贵金属 [C52-209]一种从羰基合成产物中回收铑的工艺 [C52-210]一种纳米贵金属及其制备方法和应用 [C52-211]用萃取法回收废催化剂中的铂 [C52-212]用巯基胺型螯合树脂回收电镀废液中的金和钯 [C52-213]用细菌菌体从低浓度的钯离子废液中回收钯的方法 [C52-214]在聚乙烯吡啶上捕集气态钌的方法, 特别用于从辐照核燃料中回收放射性钌 [C52-215]彩钼铅矿的化学分选方法 [C52-216]从方铅矿中直接提取铅的方法及设备 [C52-217]从含氧化铅和或金属铅的材料提取金属铅的湿冶法 [C52-218]粗锡精炼除铅.铋的方法及装置 [C52-219]纳米晶氧化铒-氧化锡粉体材料及其制备方法和用途 [C52-220]铅-锑粗合金离心偏析分离法 [C52-221]一种铜转炉烟灰矿渣成团冶炼铅的新工艺及其成团配方 [C52-222]应用混合捕集剂作为非硫化物矿,特别是锡石的浮选助剂 [C52-223]用熔融态锡金属回收处理印刷电路板的方法及其装置 [C52-224]直接铅熔炼生产金属铅的一种方法 详见: http://item.taobao.com/auction/item_detail--.jhtml?taomi=%%ixUuMif0i%2FqmrFlZ%2B6wu%2BaCjQpTCK1kelk9Joalg%3D%3D&ref=&ali_trackid=2:mm_12637321_0_0,12014693:102410930_1_660859680
7. 粗铅、还原铅有什么区别这两者还算是废铅么这两者和一二号铅有什么关系
还原铅基本上是铅矿,还没有确定的定义。
粗铅是矿石经鼓风炉冶炼出来的含有1%~4%(质量分数)杂质和贵金属的铅。
不算废铅。
8. 南岭地区贵金属成矿规律
一、贵金属矿床成因类型及成矿机理分析
(一)金矿床成因类型划分
根据矿床的成矿作用及其成矿方式、物质来源、控矿条件及矿床特征等,南岭地区金矿床及与金相关的有色金属矿床可以划分为10种主要成因类型:①与岩浆岩有关的金矿床;②火山岩型金矿床;③斑岩型金矿床;④构造破碎带蚀变岩型金矿床;⑤微细浸染型金矿床;⑥变质碎屑岩中脉型金矿床;⑦与表生作用有关的金矿床;⑧砂金矿床;⑨红土型金矿床;⑩铁帽型金矿床。
(二)银矿床成因类型划分
根据矿床成因分类原则,成矿作用及其成矿方式、物质来源、控矿条件及矿床特征等,南岭地区银矿床及与银相关的有色金属矿床可以划分为8种主要成因类型:斑岩型、接触交代型、高中温热液型、中低温热液型、火山热液型、同生沉积型、沉积改造型、表生型等。
(1)斑岩型矿床
该类型矿床分布于赣南武夷山西坡岩背、凤凰岽、粤东莲花山、西岭等。围岩为侏罗纪火山岩及上古生界,成矿岩体为燕山早期花岗斑岩,呈Sn、W-Cu、Pb、Zn-Ag矿化组合,矿体产于岩体内外接触带上,似层状、透镜状,围岩蚀变有钾长石化、绢云母化、绿泥石化、萤石化。常以伴生和含银矿床出现,矿床规模以小型为主。
(2)接触交代型矿床
主要分布于赣南、湘南、粤北、粤中、桂西、桂东和滇东南等地。如焦里、宝山、坪头岭、金子坳、船肚、东坡、瑶岗仙、香花岭、大义山、大厂拉么和佛子冲等地。一般都沿构造岩浆带分布,赋矿地层大多为上古生界D2—P1,围岩主要为碳酸盐岩或含钙的碎屑岩,成矿与燕山早期第三阶段至燕山晚期黑云母花岗岩类小侵入体有关。矿床大多受NE向褶皱断裂控制,在区域性多组断裂构造和不同类型构造的复合部位往往对成矿极为有利。矿体多在花岗岩类岩体与围岩接触带上形成,呈透镜状、似层状、扁豆状,部分为脉状。主要有用元素组合:W、Sn-Pb、Zn-Cu(Au)-Ag(伴生),Ag-Pb、Zn-Cu,Sn-W-Bi-Be-Ag(含Ag),W-Mo-Bi-Cu-Ag(含Ag),Pb、Zn-Ag(共生或伴生)等。矿石中银可以构成独立银矿物或含银矿物;银的储量规模以中小型为主,部分银矿床可达中型规模,如拉么、焦里、宝山、佛子冲等。
(3)高中温热液型矿床
主要分布于赣南、湘南、粤北、桂北和滇东南等地,主要为大脉型或细脉型钨锡多金属矿床,过去统称为石英脉型。近年发现这些矿床或矿段中银含量达共生甚至独立银矿床要求,它们多数沿构造-岩浆带内外带分布,赋矿围岩为震旦系—泥盆系—石炭系—二叠系的碎屑岩、碳酸盐岩。主要与加里东期—燕山期花岗岩类侵入岩有关,成矿主要是燕山早期第一阶段到燕山晚期第一阶段,其中铅、锌、银主要成矿期是燕山早期第三阶段到燕山晚期,少数属雪峰期和印支期。如西华山、漂塘、茅坪、大吉山、黄沙、锯板坑、石人嶂、红岭、梅子窝、东坡、大义山、瑶岗仙、珊瑚、芒场大山、武鸣两江、个旧卡房等矿床。
银在各类成矿元素组合矿床中,呈共生矿、伴生矿或其他含银矿产出,矿体局部地段银品位可达独立银矿要求。银储量规模一般为中型。
(4)中低温热液型矿床
本类矿床是南岭地区银矿床的最主要类型之一。全区都有分布,如:蛤湖、柳木坑、赤坑、大兴山、长岗岭、厚婆坳、银屎、田东、宝山、黄沙坪、铜山岭、香花岭、芒场、马鞍山、老厂、凤凰山、金山、中苏、虾洞和下厂等。分布于不同构造单元,以晚古生代—中生代坳陷区为主,隆起区次之。赋矿围岩从震旦系—三叠系。成矿主要与燕山期花岗岩有关。部分与加里期或印支期的花岗岩类有关,控矿构造以EW向和NNE向及NW向断裂为主。矿体以脉状为主,部分为透镜状。主要成矿元素有Pb、Zn、Ag、Au、w等。以Pb、Zn为主的矿床伴生Ag、Cu、As、W、Cd;独立银矿床,往往伴生Pb、Zn、Cu、Sn,个别伴生Au(如张公岭、金山、大兴山、长岗岭等);钨矿则属单一白钨矿(如一六矿区等)。
(5)火山热液型矿床
该类典型的矿床仅在粤东地区发现。侏罗系下统金鸡组碳质页岩底部为安山岩,银锑矿的含矿围岩为爆发角砾岩-英安流纹质凝灰岩-英安质流纹岩-斑杂角砾熔岩(钟丘洋)和熔结凝灰岩-凝灰角砾岩-流纹质凝灰熔岩(宝山)等。矿化主要元素组合分为Ag-Sb,Pb、Zn、Cu、Ag和Sn、Pb、Zn、Ag等,银、锑组合中,银品位富,其他组分为伴生或含银。银储量大、中、小型都有。
(6)同生沉积矿床
该类型矿床主要分布于粤北坳陷区晚古生代碳酸盐台地沉积区内,如杨柳塘、天子岭等铅锌银矿床。受NE向古构造断陷带控制,矿区可见大量同生沉积构造特征。赋矿层位为泥盆—石炭系,矿体形态有层状、似层状、透镜状。矿石结构常保留层纹状、浸染状及生物残余结构,主要元素为Pb、Zn、Ag,伴生有菱铁矿、辉锑矿等。属中小型共(伴)生银矿床。
(7)沉积改造型矿床
该类型矿床是最具工业价值的银矿床之一。主要分布于隆起区边缘,即坳陷区与隆起区的过渡带,多为碳酸盐台地沉积。如凡口、曼家寨等铅锌银矿床或锑、银矿床。另一亚类为沉积-岩浆热液叠加改造型,如白牛厂银、铅锌和大宝山多金属矿床等,矿床形成除保留沉积特点外,出现大量岩浆热液成矿特征。矿体形态有层状、似层状、透镜状、少数脉状。矿床主要元素组合有:Cu-Pb-Zn-Ag、Pb-Zn-Ag、Pb-Zn-Sb-Ag。银品位富,达独立和共生银矿要求。银储量主要为大、中型矿床。这类矿床中的凡口银、铅、锌矿和白牛厂锡、铅、锌、银矿的成因,尚有不同认识。
(8)表生型矿床
经地表风化作用改造富集成矿的有关银矿床。原生矿床与表生矿床受到同一构造控制,矿床主要元素组合有W-Sn(禾尚田)、Mn-Pb、Zn(小带)、Mn-Ag(凤凰山氧化带)、Sn-Pb、Zn-Ag(虾洞、龙树脚)等,银品位贫富都有,银储量规模多为中、小型。
(三)成矿机理分析
1.与构造破碎带(剪切带)有关金矿构造体制转换与成矿富集机理
在20世纪90年代找金热潮中,与构造破碎带(剪切带)有关金矿本次研究与相关观点颇多,根据野外调查总结,认为区内金矿调查评价工作中应重视金矿构造控矿分析,特别是与金矿有关的构造破裂、流体流动与矿质聚集机理问题(韦昌山等,1996),这涉及矿质富集机制和找矿方向等问题。在广东河台金矿,湖南铲子坪金矿、大坪金矿、沈家垭金矿、仙人岩金矿等,多见到逆冲或低缓构造破碎带、韧性剪切带内,存在早期石英脉韧性变形叠加富集成矿、石英脉再破碎赋矿、可拼合角砾群、垂直与平缓网脉组合等,很多含矿破碎带旁侧内有稍晚期形成的透镜体,其侧伏向指示着主构造带运动方向,其构造-流体-成矿机理可以利用“断层阀-地震泵”模式来解释。在水口山矿田,构造破碎带(剪切带)不同发展阶段生成的裂隙及石英脉体,其含金性具有较大差异,相关的找矿标志是与断裂有关的构造减压带和硅化岩带;在大坪-铲子坪金矿区,金矿体呈透镜状产于与区域片理交切的剪切带内,剪切带以外的大量蚀变带仅具金矿化或无矿化;而含金矿体主要为早期构造岩强烈硅化所致的硅化岩,富金的灰白色硅化岩往往具有韧性变形现象,亦可见黄铁矿破碎和具压力影,弱应变域残存的石英近似糖粒状,晚期又有裂隙网脉体即乳白色硅化岩叠加(曹进良,2000;陈明扬,1996),表明硅化体成生后,经历了脆→韧性转换和韧→脆性转换。类似的构造动力成矿作用也见于锡矿山锑矿。
2.“红土型”金矿及浅成低温热液型金矿成因
“红土型”金矿是一种表生型金矿床,但并不完全是由微细粒浸染型金矿经风化而成。区内“红土型”金矿发育,主要见于桂西、湘南、粤北、赣西等地,该类型金矿具有分布广、规模大、品位较低、暴露地表易采选、找矿标志明显、见效快等特点,本身既可成为矿床,同时也可作为寻找其他类型金属矿床的指示物,在矿产资源评价中的综合找矿方法应予以重视。
湘南浅成低温热液型金矿以水口山矿田仙人岩、坪宝矿田大坊矿区为代表,其成矿条件可概括为:“含金矿坯层、断裂构造、岩浆和热泉作用”三位一体的成矿必备条件(刘正桃,2000),其中以中上石炭统壶天群硅质白云岩、微石英岩等古热泉沉积含金建造,下二叠统当冲组热水沉积硅质岩、钙硅泥质页岩等含金建造层成矿较为有利,其中以水口山地区、桂阳北部洋市至郴县许家洞地区、坪宝等地区,为寻找该类型金矿的有望地段。
在仙人岩金矿区,主推覆断层带以强硅化为特色,组成硅化角砾带,其断层泥及角砾带经风化淋滤形成含金黑土夹角砾型金矿床,在断裂交汇部位和倒转背斜与区域性推覆滑脱构造相交切部位,往往控制厚大富金矿体的产出。而热泉“硅帽”带一般呈NNE向和SN向线性展布,互不相连,成群成带分布,形成陡峭山脊和孤立的山包。单个“硅帽”形态在平面上呈椭圆状、圆状、长条状;在剖面上多呈向上分支的锥体状和圆筒状、不规则的树枝状。“硅帽”带大致分为两类,硅化角砾岩体(带),即早期与推覆构造有关的硅化角砾岩体(带)和晚期热泉活动形成的硅华、泉胶等“硅帽”。不同时期形成的黑土型金矿和“硅帽”带含矿性不同。
湘南红土型金矿受基底断裂控制,呈带状分布,具有风化剖面厚度小、成熟度偏低、对矿源体类型及含Au性依赖强、含矿层单一且厚度较小的特点。金的次生富集与黄铁矿的氧化及褐铁矿的吸附密切相关(曾志方等,2002)。
广西“红土型”金矿分为7类,包括碳酸盐岩类、火山岩类、蚀变构造岩类、细碎屑岩类、基-超基性岩类、矽卡岩类、热水沉积岩类和古砂砾岩类等,以前3类较发育,金矿产出受矿源体、红色风化壳的发育程度及成矿物理化学条件控制。
赣西地区“红土型”金矿主要分布于袁水坳陷,具有“3个有利赋矿层位、3个有利赋矿岩性和3种有利元素组合”特点(陈大经,2001)。其中萍乐坳陷带中与微细粒浸染型金矿母岩风化有关形成的红土区是寻找“红土型”金矿最有利的地区。
3.与构造蚀变破碎带有关银矿产出特征
与构造蚀变破碎带有关的银矿主要产于粤西和粤西北地区,如连南必坑银矿、云安高枨银矿和高明叠平银矿等。该类银矿往往与金属硫化物如黄铁矿、闪锌矿(方铅矿)、黄铜矿等共生。
高枨银矿围岩为蚀变花岗岩,矿体明显受近EW向断裂构造带控制,构造带产状为170°∠71°,紧靠顶板发育宽约15cm角砾岩带,角砾为硅化岩,其中含有细-粉状黄铁矿,角砾外形圆滑,长轴平行构造面。带内以硅化、绢云母化、黄铁矿化、褐铁矿化为主,断面不规则。矿石矿物主要有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、菱锌矿、菱锰矿,方铅矿呈胶状团块状产出。矿区内蚀变矿化大致可分为3个阶段:①硅化黄铁矿化阶段;②碳酸盐化阶段,主要为菱锰矿化;③硅化、黄铁矿化(呈细脉状产出)铅锌矿化阶段。其中早期的①阶段黄铁矿较自形,呈块状、团块状;②阶段为菱锰矿阶段,其内分布有浸染状黄铁矿;③阶段为石英细脉(含硫化物阶段)。钻孔岩心观察表明构造带深部铅锌矿化加强,菱锰矿明显减少。银矿体延入白垩系砾岩中仍有矿化显示,品位分别为Ag270g/t,Pb0.056%,Zn0.052%,反映成矿作用为燕山晚期或喜马拉雅早期。
连南必坑银矿为NE向异常带近SN向含矿硅化破碎带,矿(化)带多沿层间破碎带产出,V2矿体金属矿物以黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿为主,V5矿体岩矿鉴定发现有黄铜矿、蓝黝铜矿弱矿化,显示其原生矿为铜银矿化体的特征。矿石稀土经北美页岩标准化的配分曲线具有负Ce异常和负Eu异常,结合微量元素含量,推断早期可能具有海底火山作用,晚期具岩浆热液叠加。
4.邻区滇黔桂微细粒浸染型(卡林型)金矿地质特征和蚀变作用类型
微细粒浸染型(卡林型)是一种成因独特,储量和经济意义巨大的矿床类型。邻区滇黔桂以及区内湘中坳陷西北缘、粤中坳陷等地该类型矿床蕴藏量丰富。
微细粒浸染型金矿具有一套低温热液矿物组合,包括黄铁矿、重晶石、辉锑矿、雄黄、雌黄、毒砂、辰砂和少量重金属硫化物如闪锌矿、方铅矿、黝铜矿、黄铜矿、白铁矿等。
结合前人大量的地球化学研究结果,可以认为微细粒浸染型金矿成矿流体介质大部分来源于大气降水,介质水穿过盆地内地层和建造水混合循环,溶滤了其中的成矿物质。成矿流体的运移明显与盆地内大规模构造-热事件(岩浆事件)过程相关,成矿经历了流体的混合、冷却、氧化作用。
滇黔桂地区的微细粒浸染型金矿,集中分布在右江裂谷盆地之中,处于NE向南盘江断裂带和NW向右江断裂带所夹持地段,略呈三角形,构造上位于扬子地块西南边缘与华南褶皱系右江印支褶皱带交接部位,区内寒武系和泥盆系地层零星分布,石炭系、二叠系、三叠系地层广泛分布。南盘江断裂西北部为台地相区,主要分布有二叠—三叠系地层,除北部边缘下、上二叠系之间有峨眉山玄武岩出露,上二叠系下部为海陆交互相的煤系地层外,大面积分布的是碳酸盐岩;南盘江断裂东南部为海槽碎屑岩相区,三叠系地层以碎屑岩相为主,夹含碳酸盐岩。碎屑沉积韵律发育,可观察到鲍玛序列、槽模、同生滑移-滑塌堆积、包卷层理等浊流沉积结构,是区域内主要的含金岩系。区内已发现系列微细粒浸染型金矿,除贵州紫木凼、戈塘、烂泥沟和广西金牙、高龙等大型金矿外,云南富宁革档、罗平鲁布格等也发现了类似金矿床,表明了滇黔桂地区是我国重要的微细粒浸染型金矿成矿区和找矿远景区。
对该区金矿成矿作用影响的一个重要因素是该区北侧广泛分布的二叠系峨眉山玄武岩,和区内发育的三叠系深水和半深水盆地浊流沉积。
区域上没有岩浆岩,但根据区域重力资料认为该区深部存在两个隐伏的花岗岩带,一是兴仁-南丹隐伏花岗岩带,一是隆林-巴马隐伏花岗岩带,但它们与区内微细粒浸染型金矿在成因上的联系如何,尚有待研究。
本区微细粒浸染型金矿床的蚀变作用不是很强,分带也不明显,交代溶蚀不发育,因而在宏观上较难划分围岩、矿化围岩、矿体之间的确切界线。但是,其基本的围岩蚀变类型是可以确定的,主要有去碳酸盐化、硅化、泥化、硫化物化和碳酸盐化。
硅化至少可以区分出3期,即成矿早期的硅化,形成隐粒和微粒状石英,在板其、戈塘金矿表现突出;主成矿期硅化,多形成细小网脉状石英,该期石英突出特征是表面干净和透明度好,常常与白云石、毒砂、黄铁矿相伴生;成矿晚期的硅化,形成粗大干净的石英脉或梳状石英,其中多含有粗粒自形黄铁矿,并见黄铜矿、闪锌矿、白铁矿,同时还有白云石-石英脉。
泥化作用是金矿化重要的蚀变作用之一,主要形成伊利石和地开石,各矿床中均普遍发育,从分析结果看,泥化作用越强,粘土矿物含量越高,金的含量也越高,表明了二者的正相关关系。碳酸盐化皆发生于成矿晚期,形成方解石为主和少量白云石。
滇黔桂地区的微细粒浸染型金矿床的形成一般可以划分成4个矿化阶段,即黄铁矿-石英阶段,毒砂-黄铁矿-伊利石-石英阶段,多金属-地开石或多金属硫化物-石英阶段,矿化晚期阶段,成矿期一般划分成两期:热液期和表生期。
5.与中酸性花岗(斑)岩体有关的金银矿床形成机制
主要见于长江中下游地区,矿体产于燕山期花岗闪长斑岩体与三叠系碳酸盐岩接触带中,成矿作用多与燕山期中酸性花岗(斑)岩体有关,其形成时代与中酸性花岗(斑)岩体一致(140±5Ma),代表性矿床有:鸡笼山、封三洞、李家湾、鸡冠嘴等大-中型铜金多金属矿床,构成长江中下游多金属成矿带的重要组成部分。
二、贵金属与有色金属的成矿关系
钨、锡矿床是成矿专属性很强的一类矿床,与花岗岩类岩浆活动关系密切。钨、锡、铌、钽矿床与燕山早期壳源型花岗岩有密切成因联系,而铜(铁)、铅、锌等矿床则与壳幔混源型花岗岩有密切的成因关系,属受断裂带控制的浅成花岗岩类。程裕淇、陈毓川等(1979)提出了“与壳幔混源型的花岗闪长岩有关的铅、锌、硫(银、铜、汞、锑)矿床成矿系列类型和与壳源黑云母花岗岩有关的稀有、稀土、钨、锡、铜、铅、锌、锑、汞、银(钼、铀)矿床成矿系列类型”。南岭各地区矿化种类不同,总体上赣南地区主要为钨矿化,桂北地区的西部南丹河池地区以锡、铅、锌、锑矿化为主,东部则主要为铅、锌,湘南粤北地区钨、锡、铅、锌都重要,而粤东和滇东南地区以锡为主,滇东南则以铅、锌为主。银与钨、锡、(铅、锌)矿的关系也随地区和矿化时代等不同而有差别。这种空间分布的不均匀性决定于构造-岩浆-成矿的时空演化,在一定程度上与元素分布的不均一性有关。
南岭地区贵金属矿床与钨、锡、铅锌矿床有十分明显的亲缘关系,主要表现在:
1.金矿与钨锡矿的关系
随着工作程度和研究程度的不断提高,在赣南地区发现了一批原生金矿床(点)。截至目前,研究区内共发现岩金矿床(点)50余处,分布在兴国-瑞金、上犹-信丰、三南(定南、龙南和全南)-寻乌等地区,主要集中在钨锡矿集区或钨锡矿床的外围。
本次研究表明,赣南的金矿床具有以下特征:①95%的金矿床分布在前寒武系地层中,赋矿围岩地层金丰度较高,一般为地壳丰度的2~3倍(王定生,2001);②金矿床与岩浆岩的关系密切,几乎所有金矿床(点)附近的岩浆岩金的丰度比较高;③构造对金矿床控制明显,几乎所有金银矿床的空间分布直接受断裂构造的控制;④金银矿床主要分布在钨锡矿集区或钨锡矿床的外围,钨锡矿床具有明显的矿化分带现象。虽然部分研究者认识到该区金矿床与钨锡矿床可能存在某些成因联系,但没有把钨锡矿床和金矿床作为一个成矿体系进行深入研究,主要有以下几个方面的问题需要进一步研究:
1)金矿床的成矿时代问题。虽然金矿床与钨锡矿床在空间上共存,但它们在成矿时间上是否同步,是由不同时代的成矿作用叠加形成的还是同期成矿岩浆在不同演化阶段的产物?
2)与金矿成矿有关岩浆岩的问题。即与金矿成矿有关岩浆岩的成岩时代、岩性特征、地球化学特征及其产出的构造背景等,需要进行系统的划分、归类,并总结其规律,与钨锡成矿有关的岩浆岩进行对比分析,明确二者的区别与联系;
3)该区金矿床的成矿机制及其成矿模式问题。
2.银矿化与钨、锡、铅锌矿化时间关系
研究区内钨、锡(铅、锌)的成矿时代可分为前加里东期、加里东期、华力西期、印支期和燕山期5个成矿期,其中,燕山期又可分为燕山早期第二、三阶段和燕山晚期早阶段。燕山期为区内最主要的成矿期。不同成矿期次有不同的矿床类型组合。银矿随不同期次和不同类型的钨、锡、铅锌矿的产出而产出,同时还具有自身的矿化特征。
赣南地区以钨、(锡)矿化作用为主,形成于170~104Ma,与燕山早期第二、三阶段和燕山晚期早阶段花岗岩类的侵入活动密切相关。整个矿化作用可分为5~7个阶段,银矿化从早期钨矿化时开始,终止于最末的碳酸盐化阶段以前,但主要在第Ⅲ或第Ⅴ阶段,形成成因类型和矿化元素组合不同的一个矿床系列,包括接触交代型银钨矿床,含银石英脉型钨、(锡)矿床、中温热液型银钨矿床和银矿床。这一钨、(锡)、银矿床系列是在同一岩浆-热液演化作用下不同温压成矿条件下的系列产物。银与钨在同一矿床中的不同矿化阶段富集,富集高峰期银晚于钨,因而空间上钨含量高时银含量不高,银含量在高中温-中低温阶段增强时,钨的含量已降低。
湘南区钨、锡、铅、锌矿床密集产出,成因类型从接触交代型到中低温热液型都有。成矿作用与燕山期花岗岩的侵位关系密切。已知矿床大多定位于高侵位的小岩体接触带或旁侧围岩中。钨矿成矿作用多限于高温热液阶段,锡成矿时间稍晚于钨,以高中温热液为主。铅、锌、银成矿时间较晚,以中-低温热液阶段为主。锡矿化作用开始时银富集增强,而到铅锌大量富集时,锡已为强弩之末而银则富集强度增大。总体上,成矿作用的时间顺序为钨→锡(铜、银)→铅、锌、银。
大厂矿田(矿床)为与燕山晚期浅成花岗岩(Rb-Sr年龄为99±6Ma~115±3Ma。陈毓川等,1993)有关的锡石-硫化物多金属、银、锑、砷、汞成矿亚系列,其成矿作用可分成5个阶段。银矿主要形成于锡、银、硫化物-硫盐-碳酸盐成矿的第二成矿阶段。
滇东南地区钨、锡、铅、锌、银矿床都沿3个燕山期花岗岩基上突起的小岩体附近分布。由于该区亲硫锡矿床系列发育,铅、锌、银主要在硫化物阶段沉淀成矿,成矿温度范围个旧为260~350℃,白牛厂为108~31℃(於崇文,1987)。总的看来,银与钨、锡成矿时代相同,但成矿时间晚于钨,稍晚于锡,略早于铅锌,而结束于碳酸盐阶段前。
钨、锡为主的矿化作用,凡从高温到低温多期次发育者其伴生的银矿化明显,而单期次者银的矿化很差或没有。
3.银矿化与钨、锡矿床空间关系
南岭地区银矿化与钨、锡矿床在空间上常“形影不离”相伴随产出,且往往呈现以燕山期花岗岩体为中心,向外依次出现由高温→中低温矿床演化的特征。如滇东南个旧成矿区以燕山期花岗岩体为中心,向外依次出现:W、Mo、Bi→Cu、Sn→Sn、Zn、Ag→Pb、Zn、Ag递变的矿床系列;桂西大厂矿田也以笼箱盖花岗岩体为中心,向外依次出现:Co、Zn、Ag(矽卡岩成矿期)→Sn、Zn、Pb、Ag、Sb(锡石-硫化物多金属成矿期)→W、Sb(钨、锑成矿期)的分带现象。大型独立银矿床深部常伴生或含锡。如潮州市厚婆拗银、锡、铅、锌矿,银是大型矿床,锡、铅锌均达中型规模;白牛厂银矿床深部与银伴生的锡也达工业品位。这反映了热效应的温度递降矿床分带专属性的关系,在南岭地区是一种普遍现象。
区域成矿地质环境与具体矿床定位机制,既相互制约,又相互依从,因地而异,故在同一区(带)中出现多种矿床组合形式,多种类型和不同规模。如粤东地区钨、银矿床空间分布于永梅惠坳陷带,特别集中于北部梅县坳陷内,产于加里东褶皱断裂-岩浆带,受燕山第3期复式花岗岩体控制。锡、银矿床则受莲花山、潮州-普宁海丰深断裂控制。铅、锌、银矿床又相对集中于莲花山断裂-岩浆带上及其附近。而铜、铅、锌、银,银、锑,金、银矿床空间分布主要受火山岩盆地及EW向断裂控制。又如桂东南地区沿云开隆起边缘,从廉江庞西洞-金山-中苏-望天洞、石科-夏郢-龙水-张公岭等一带的金银矿床,明显受到博白-岑溪深断裂和深源同熔型的花岗岩浆活动控制。
本区的钨、锡与银的成矿作用在空间关系上,有“同生共体”和“同生异体”的重叠过渡关系。如瑶岗仙钨银矿床,由多期多阶段成矿重叠,各期次岩浆活动都经历气成高温热液到中低温热液,形成多种类型的钨、锡、铜、钼、铅、锌等多矿种共生和钨、锡“同生异体”的银矿床。但总体上从岩体向外或由深至浅,由含银、钨、锡矿床过渡为银、铅、锌矿床。例如,瑶岗仙501号矿脉由标高950m→820m→110m,银的平均品位由57.6g/t→118.5g/t→180g/t,反映银矿产出类型由伴生银矿床→共生银矿床→独立银矿床的演化规律。赣南及湘南地区钨银矿床中,成矿元素出现分带和不分带两种:①钨(锡)、银共生的矿床均出现钨、银分带,其中,含银石英脉型钨矿和中温热液钨银矿床,一般出现逆向垂直分带,钨富集在中上部,银在下部;矽卡岩型银钨矿,一般出现顺向分带,钨矿体在下,银矿体在上。这种分带有时也表现在水平方向上,出现钨矿体和银矿体的平行式或鱼贯式分带。②铅、银共生的矿床一般不出现分带或分带现象甚不明显。粤东地区银与钨、锡矿在垂直分带上,也具明显规律性:一般钨、锡成矿均具多期多阶段的逆向分带特点,钨、锡矿化多集中于矿体中上部,往下多金属硫化物递增,即一般矿体中上部为钨、锡矿,下部递变为铅、锌、铜、银矿体。如潮州厚婆坳矿区呈现上部为锡,下部为铅、锌、银;官坑矿区上钨、(锡),下铜、银的分带现象。
4.银矿化与钨锡矿化的相关性和与成矿花岗岩类型的关系
1)同熔型花岗岩类有关的银矿床,银多与金及多金属矿伴生或共生,与钨、锡矿没有明显的相关性。其矿床地球化学特征是Ni、Co、Cu、Mo、Ag等元素含量较高,与同熔型花岗岩微量元素特征基本一致或近似。如庞西洞、金山、张公岭等矿床,原生晕的垂直分带:前缘元素为Sr-Mn-Ni-Co,矿中元素为Cu-Ag-Pb-As-Zn-Au,矿尾元素为Sb-Mo。这类深源同熔型花岗岩多沿博白-岑溪断裂带,莲花山断裂带侵入,岩体一般含Ag较高,可形成独立(或共生)银矿床。湘南、粤东地区与同熔型花岗岩类有关成矿作用,主要见于坳陷区及其边缘,以燕山期第二阶段中酸性花岗岩的成矿作用为主,形成以铅、锌、银矿床为主,常伴生有铜、锡、钨的成矿作用。
2)陆壳重熔型花岗岩类有关的成矿作用表现在隆起区,以燕山早期第一阶段花岗岩的成矿作用为主,形成以钨矿床为主的矿化集中区。如赣南隆起区燕山早期黑云母花岗岩或黑云母钾长花岗岩形成含银石英脉型钨、(锡)矿床、接触交代型银、钨矿床、中温热液型银、钨矿床和银矿床(包括含W、Sn的金银矿床)。隆、拗边缘则形成以钨、锡为主,伴生铜、铅、锌、银矿床的成矿区(带)。郴州地区处于隆、拗边缘,花岗岩浆活动从燕山早期延续至燕山晚期,成矿作用经历以钨为主→以钨、锡为主→以铅、锌、银为主的成矿阶段,多次成矿高峰重叠,形成柿竹园、红旗岭、瑶岗仙、大吉岭、东坡矿等众多大型矿床。
3)花岗岩浆多次侵入,多次成矿也是南岭成矿作用的又一特点。例如瑶岗仙复式花岗岩体有4次侵入和4次成矿作用,岩体规模从早到晚,由大变小,以前3次成矿作用为主,各次侵入都伴有金属矿化。第一至第三次金属硫化物逐渐增强,由南东向北西侵入,形成钨银矿化→铅、锌、银矿化分带。又如个旧矿田,印支—燕山期花岗岩出露的西区有贾沙辉长-二长岩体、龙岔河斑状黑云花岗岩、白云山碱性正长岩及长岭岗霞石正长岩等岩体,围绕龙岔河杂岩体外缘有众多的含银铅和锡、铅矿点。东区为隐伏复式黑云母花岗岩基,埋深200~1000m,仅在白沙冲、北炮台、白沙坡等处有小面积出露,隐伏岩体上突部位(马松、老卡一带)均有工业锡、铅、锌、银矿化。
9. 关于贵金属 铑 的问题
铑是一种类似于铝的青白色金属,质硬而脆,具有较强的反射能力,加热状态下特别柔软。铑的化学稳定性好。铑的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。在高温下铑与氧气作用生成挥发性的氧化物,增加它的蒸发速度。但铑在加热时会蒙上一层黑色氧化膜,而当温度超过1200℃时氧化膜会消失。铑对酸(浓硫酸除外)、王水、以及硫、氯和氟的耐腐蚀性较高。铑的高温强度很好,但冷塑性加工性能稍差。
铑是由英国化学家威尔亚姆.沃尔拉斯统(William Hyde Wollaston)于1803年发现的。他是在发现钯后很快就发现了铑。沃尔拉斯统先是把粗铂溶解于王水中,然后用苛性纳NaOH中和过剩的酸,并从中和溶液中沉积出了含氯化铵的铂和含氰化汞的钯,之后将滤渣用盐酸处理,为避免氰化汞过剩,要使其干透。用酒精处理过的残渣乃是呈现为深红色的铑盐与钠盐粉未,将这种粉未在氢气流中加热便可产出铑。
铑由镍生产的副产品获得。亦可在铂矿中发现,在一些铂合金中用作催化剂。
途
铑的主要用途是用作高质量科学仪器的防磨涂料和催化剂,铑铂合金用于生产热电偶。也用于镀在车前灯反射镜,电话中继器,钢笔尖等。
汽车制造业是铑的最大用户。目前汽车制造业中铑的主要用途是汽车尾气催化剂。其它消耗铑的工业部门是玻璃制造业,镶牙合金制造业,珠宝制品业。而随着燃料电池技术的不断发展和燃料电池汽车技术的逐步成熟,汽车工业的用铑量将持续增加。
铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸,也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。在19世纪中叶,俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。目前,铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性,可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。铂铱、铂铑、铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力,被用作电接点合金,这是铂的主要用途之一。由于铂化学性质稳定,纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钴合金是一种可加工的磁能积高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。铂、钯和铑可作电镀层,常用于电子工业和首饰加工中。近年来涂钌和铂的钛阳极代替了电解槽中的石墨阳极,提高了电解效率,并延长电极寿命,是氯碱工来中一项重要的技术改进,为钌在工业上使用开辟了新途径。锇铱合金可制造笔尖和唱针。钯合金还用于制造氢气净化材料和高温钎焊焊料等。在化学工业中还使用包铂设备。
10. 什么是贵金属
贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽,对化学药品的抵抗力相当大,在一般条件下不易引起化学反应。他们被用来制作珠宝和纪念品,而且还有广泛的工业用途。
【种类及其含量要求】
金银铂钯贵金属
依据GB11887-2002《首饰 贵金属纯度的规定及命名方法》,目前市场上销售的贵金属首饰可分为金首饰、银首饰、铂首饰和钯首饰4种。
金首饰
根据金含量的不同,通常可分为18K金、足金和千足金等。1K 等于100% 除以24,即1K约等于4.1667%。24K的理论纯度为100%。
①18K金首饰的金含量不低于750‰,可标识为18K 或G18K、G750、Au750、金18K、金750。
②足金首饰的金含量不低于990‰,可标识为足金或G990、Au990、金990。
③千足金首饰的金含量不低于999‰,可标识为千足金或G999、Au999、金999。此外市面上(特别在国外)还可见到一些9K(金含量不低于375‰)、14K(金含量不低于585‰)和22K(金含量不低于916‰)之类的金首饰。
银首饰
市面上常见的银首饰有:
①925银,有人也称为纹银,要求银的含量不得低于925‰,其他75‰可以是铜或抗氧化元素,可标识为S925或Ag925、银925。
②足银,要求银的含量不得低于990‰,可标识为S990 或Ag990、银990。偶尔也能见到800 银(银含量不得低于800‰)。近几年发现生产厂家为了防止银首饰氧化,常常在925银和足银的表面再镀上一层镍,检测时若不小心就很容易将其误认为是假货或仿银制品。
铂首饰
铂也称白金。近几年,随着消费层次的不断提升,铂首饰越来越受城乡男女消费者的青睐。首饰市场中,常见的铂首饰有Pt900、 Pt950和Pt990。
①Pt900,要求铂的含量不得低于900‰,可标识为Pt900或铂900。
②Pt950,要求铂的含量不得低于950‰,可标识为Pt950或铂950。
③Pt990,要求铂的含量不得低于990‰,可标识为Pt990或铂990、足铂(足白金)。偶尔也能见到Pt850(铂的含量不得低于850‰), Pt750(铂的含量不得低于750‰)。
钯首饰
钯这个贵金属是今年才单独被制作为首饰的,以往都是在铂首饰中作为掺合物,是贵金属首饰家族中又一个新成员。目前市面上流行的钯首饰主要有Pd950和Pd990。
①Pd950,要求钯的含量不得低于950‰,可标识为Pd950或钯950。
②Pd990,要求钯的含量不得低于990‰,可标识为Pd990或钯990。含钯量不低于750‰ 和500‰的钯首饰主要用于镶嵌。不允许将钯首饰称作为“钯白金首饰”、“钯铂金首饰”等含混名称。另外,标准规定还要求,贵金属首饰的重量要保留两位小数,单件重量在100克以内的饰品,其重量负偏差不得大于0.01克。
其它仿真首饰
市面上曾经或现在有售的还有少量下列饰品:
①包金:就是把黄金打制成极薄的金箔,包在以铜、银、锌、镍等为基体的材料上,加工成各种饰品,这样既便宜,又给人以黄金相同的感觉。饰品上往往打24KF、18KF印记。
②镀金 :是利用电解原理,在金属基体表面上镀上一层金膜,一般厚度为10微米以上,金属基体多为铜、银、锌、镍或它的合金。其特点是金层极薄,镀制方便,成本很低,有一定的装饰效果,但金层易被磨损掉,饰品只有短时期的辉煌。首饰上常有18KGP,24KGP印记。
③亚金:以铜为基体的仿金材料,表面上往往镀金。
④稀金 :实际上不含金,是前几年出现的一种黄色合金,主要是由铜、镍等组成的合金,含有少量稀土元素。
⑤钛金 :市场上少有出现,也是一种仿金首饰,在基体表面上镀钛,生成一种叫TiN的物质。
另外市场上还出现过被称作为台湾金、泰国金、锻压金的首饰。这些均属仿金首饰,并不是那些地方产的足金饰品,而是镀金、包金之类的东西。甚至某些旅游区市场上还有称“宝石金”的首饰,这实际上也是镀金、包金制品。
【“白金”和所谓“K白金”的区别】
白金是铂(Pt)的别称或俗称,是一种比黄金价值更高的贵金属。密度21.43g/cm3,熔点1773℃,均高于黄金,但产量仅为黄金的1/20,是一种化学稳定性更好,比黄金更稀少、更名贵、更具有保值增值性的贵金属。近几年铂首饰十分流行,特别是铂镶嵌首饰更是受人们喜爱。
“K白金”并不是K铂金,而是一种白色的K黄金(英文名称为White Gold,即白色金),而白金(铂)英文名称为Platinum。市面上销售的所谓18K白金。
首饰实际上是白色的18K黄金饰品,它保证其中黄金含量不低于750‰,其余的是铜、锌、镍、银、钯、铑等。因成分比例不同,还可产生不同的颜色,即18K彩色金首饰。为了防止误导消费者,标准规定不得使用“K白金”或“白K金”这个名称,而只能标识为“白色18K黄金”或“白色18K金”,或直接标识为“18K金”。
【接口处含量偏低的原因】
因为足金、足铂都较软,强度不高,耳钉的杆部及手镯或手链(或铰链处)接口处均需要一定强度,不宜用足金、足铂铸造,一般用900‰左右含量的或更低成色的金或铂即可(GB11887 —2002国家标准规定这些部位的含量不得低于750‰)。
【足金足银首饰局部变白发黑的原因】
当足金首饰接触到汞(水银)时,会很快生成一种白色的汞金化合物附着在首饰表面,但当将发白处放在酒精灯上灼烧时,白色又会很快消失。医务工作者因经常与血压表、体温表接触,佩戴足金首饰时,常常会遇到这种现象。
足银首饰遇到硫(S),会生成一种黑色的硫化银物质,使银首饰表面发黑。如戴银首饰的人用硫磺香皂沐浴时,就有可能会出现银首饰变黑的现象,因此要注意保养。
【首饰的佩戴】
贵金属首饰包括各种发饰、耳饰、颈饰、手饰、足饰、服饰等。如何正确佩戴这些首饰则是一门艺术,这门艺术给人们的生活增添了无穷的乐趣与色彩,它可以赋予人们鲜明的时代感,给人们一种精神享受;它可以丰富生活的内容,创造一种和谐的美。
当人们赞赏某人佩戴的首饰很美时,这种赞美往往包含着三种含义:一是指这种首饰本身从色彩、款式、设计风格和做工确实都很美;二是指这种首饰与佩戴者的特点十分吻合,它能掩盖缺点,突出优点,尽显佩戴者的美丽;三是指这种首饰能增添佩戴者的美丽,它在佩戴者的整体形象中起到了画龙点睛的作用,烘托出了一种气氛、一种情调、一种风格。
为了恰当地选择与佩戴首饰,人们必须考虑自己的性别、年龄、容貌、发型、妆扮、职业、所处场合等众多因素。在首饰与脸型、手型和身材的搭配中,应充分应用视错原理,以使首饰与佩戴者的容貌更加吻合、协调。视错是一种视觉现象,是视觉过程中的一种生理反应。根据视觉原理,人的视线上下移动时,纵的长度拉长,视觉左右移动时,横向加宽。之所以推荐瘦长脸型的人戴贴耳式醒目的大圆耳环,就是为了引起人的视线左右移动,以加大横向的宽度;而对圆脸的人则推荐戴长项链,就是使观众的视线上下移动,加大脸的长度,使脸型与首饰达到一种和谐的美。
①不同的年龄戴不同的首饰。活力四射的未婚少女,很难建立自己的佩戴风格,因为变化就是最适合他们的风格。因此时尚新款首饰应常伴左右,但有一条原则,一定不要把首饰戴在你认为先天条件不太好的身体部位,否则只会放大缺点。夸张的人造首饰、仿真首饰、时代感极强的彩色金首饰是你的首选。但在正式场合有条件的话也不要错过传统真品。做了妈妈的少妇应突出成熟之美。尽管身材有可能已成定局,但首饰是会为你增添魅力。首饰的佩戴只有发挥性感魅力才可以配得上成熟干练的你,名贵的珠宝首饰是你的首选,但休闲时你也可尝试一下富于童趣的饰品。如果你已年过六旬,就最好选用端庄典雅的上品首饰,在显示高贵之余更表达出一种精致而睿智的美。
②不同的妆扮、不同的发型、不同的服装对应不同的首饰。发型新颖别致,首饰自然要流行味道十足。首饰与服装搭配时,要注意首饰与服装面料、色彩和款式的协调统一。如丝绸面料服装轻盈飘逸,适合与高档精致的K金首饰相配。穿V型领套装或西服的人,因脖子充分暴露在外,可以利用一些较粗的K金项链与之相配。
③不同的个性戴不同的首饰。在这个展露个性的时代,精美的个性首饰可以起到点睛之笔的作用,体现你的个人爱好、你的品位、你的与众不同。佩戴个性首饰是年轻人张显自我风格的最佳选择。如果选择得当,佩戴巧妙,可以令你神采飞扬,与众不同。如果选择不好,反而弄巧成拙,破坏你的整体形象。
④不同的场合戴不同的首饰。当今社会里,估计每个爱美的人,特别是女人或多或少都有几款首饰,那么在哪些场合该佩戴哪种首饰值得去斟酌。
工作场合戴首饰以简单为美,如一条精致的项链和吊坠的完美搭配,或是一枚造型简洁的戒指,都会使形象朴实大方;
小型聚会时则可以讲究点品位,可佩戴耀眼一点的首饰,如大的胸针,镶有名贵珠宝的铂金首饰等,这些装扮在灯光的照射下会把你衬托得更加妩媚动人;
洽谈生意时以庄重为先,因为这是一个比较正式的场合,庄重的仪表可以让你更被信任,这时你只要在正装上配一条项链或一枚胸针也就足矣;
情人约会讲究协调自然,这时最重要的就是要注意两个人之间的首饰佩戴应步调一致、和谐自然。若女人珠光宝气,而男人“两袖清风”,则两人在一起就很不协调,有一种距离的感觉。最好两人戴上情侣首饰,这样风格统一,让人一见便知。
【首饰的维护保养】
在首饰佩戴和收藏过程中要注意如下几项:
①佩戴贵金属首饰,特别是在佩戴细小的款式新颖的手链和项链时更要引起注意,例如在穿、脱衣服或整理头发时,可能会挂断首饰或使首饰变形。
②入睡前,应尽量取下首饰,以免首饰变形或折断造成不必要的损失。
③黄色贵金属首饰不要与白色贵金属饰品存放于同一首饰盒中,如黄金首饰不要与铂首饰、钯首饰、银首饰存放在一起,因为它们会互相磨擦,造成颜色上的混染。
④足金、足铂、足银首饰不要与低含量的饰品置于同一首饰盒中,以免造成含量上的互相混染。
⑤首饰戴久了表面往往失去光泽或显得很脏,这时可以到有关商场首饰柜、黄金珠宝专卖店或有信誉的首饰加工店去抛光、清洗或电镀,他们配备了超声波清洗仪,都有这方面的售后服务。也可自己用绒布、麂皮等干擦,或用酒精、洗涤剂、清水擦洗或湿擦。
⑥避免接触醋,果汁,漂白剂,涂改液等物质,以及含铅汞等元素的化学品。
⑦最好在化妆完毕后在佩带首饰饰品,这样可以避免香水、化妆品、喷发剂等物质对饰品造成的损害。