各种矿石知识

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2、产生如此重大的影响。它那耀眼夺目的光泽和无与伦比的物理化学特性，有着神奇的永恒的魅力。黄金的社会地位虽在人类数千年的文明史中，历尽沧桑，沉浮荣辱，升降变迁不定，但至今在众多的人群之中仍保持着神圣的光环，为世人共同追求的财富。“金实质上是人所发现的第一种金属。 ” 时间可追溯到新石器时代。 那时人们用磨制的石器，将采来的自然金加工成各种形状的贡品和器物，渐渐地认识了它的与众不同的特性。黄金以它的美丽、稀有、名贵、稳定和极好的延展性倍受人类的喜爱。金的化学元素符号是 Au，它来自拉丁文 AURNM，其原意为曙光，它是从朝霞一词衍生出来的。 黄金由于闪闪发光， 人们习惯地把它和太阳相提并论。 古人崇

3、拜黄金像崇拜太阳一样，因此有关黄金与太阳的传说很多，流传也相当广。一、金矿原料特点1) 金的原子序数为 79，位于化学元素周期表第六周期第一副族（ IB） ，属铜族元素。其原子核由 79 个质子和 112 个中子组成，属奇 - 偶型核类，由此决定了金在自然界中的丰度很低。金在自然界仅有一个稳定同位素 197，金在常温下为晶体，等轴晶系，立方面心晶格，天然良好晶形极为少见，常呈不规则粒状、团块状、片状、网状、树枝状、纤维状及海绵状集合体。纯金为金黄色，含有杂质时其颜色可相应变化，如含银或铂时颜色变淡；含铜时颜色变深。 根据在试金板上划下的金的条痕色泽， 可估计金的成色。 高成色金条痕为赤黄色；

4、含 10的银时其条痕为悦目的金黄色； 含银 20 30时为草黄色； 银含量超过 30则具有黄中带绿的色调；含银超过 50则丧失金所固有的黄色而近于银白色。金具有耀眼的光泽，白光下反射率平均为 74，随着含银量的增加，反射率增高，金硬度增大，密度减小。故可根据硬度来确定金的成色（表 3.18.1 ） 。金的挥发性极差，在熔点温度之上至 1300几乎无挥发性，但在煤气和 CO气氛中挥发性大大增加。因此，在碳覆盖层下熔炼金会因挥发而造成金的损失。金的延展性极好。 1g 纯金可拉成 3500m长、 直径 0.00434mm的细丝， 或压成厚度为 0.233 10 mm的金箔。（一） 金的化学性质和地球

5、化学性质1. 金的化学性质金的化学性质稳定，具有很强的抗腐蚀性，从常温到高温一般均不氧化。金不溶于一般的酸和碱，但可溶于某些混酸，如王水。金也可溶于碱金属，氰化物，酸性的硫脲溶液，溴溶液，沸腾的氯化铁溶液，有氧存在的钾、钠、钙、镁的硫代硫酸盐溶液等。碱金属的硫化物会腐蚀金，生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些细菌的代谢物也能溶解微量金。金的电离势高，难以失去外层电子成正离子，也不易接受电子成阴离子，其化学性质稳定，与其他元素的亲和力微弱，因此，在自然界多呈元素状态存在。2. 金的地球化学性质金具有亲硫性， 常与硫化物如黄铁矿、 毒砂、 方铅矿、 辉锑矿等密切共生 ; 易与亲硫的银、铜等元素

6、形成金属互化物。金具有亲铁性， 陨铁中含金 （ 11503 10-12 ） 比一般岩石高 3 个数量级， 金经常与亲铁的铂族元素形成金属互化物。金还具有亲铜性，它在元素周期表中，占据着亲铜和亲铁元素之间的边缘位置，与铜、银属于同一副族，但在还原地质环境下，金的地球化学行为与相邻元素相似，表现了更强的亲铁性，铜、银多富集于硫化物相内；而金铂多集中于金属相。金在地球中元素丰度为 0.83 10，地核为 2.6 3 10，地幔为 0.005 3 10，地壳为 0.004 3 10。金在地壳中的丰度只有铁的 1/1 千万，银的 1/21 。地球上 99以上的金进入地核。 金的这种分布是地球长期演化过程

7、中形成的。 地球发展早期阶段形成的地壳其金的丰度较高，因此，大体上能代表早期残存地壳组成的太古宙绿岩带，尤其是镁铁质和超镁铁质火山岩组合，金丰度值高于地壳各类岩石，可能成为金矿床的最早的“矿源层” 。综上所述， 金在地壳中丰度值本来就很低， 又具有亲硫性、 亲铜性， 亲铁性 , 高熔点等性质 , 要形成工业矿床 , 金要富集上千倍 , 要形成大矿、 富矿， 金则要富集几千、 几万倍， 甚至更高，可见其规模巨大的金矿一般要经历相当长的地质时期，通过多种来源，多次成矿作用叠加才可能形成。（二） 金的矿物及其标型特征1. 金的矿物与分类根据矿物中金的结构状态和含金量，可将金矿床矿物分为金矿物、含金矿

8、物和载金矿物三大类。所谓金的独立矿物，系指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，而工业直接利用的矿物仅 10 多种。按晶体化学原则可将金矿物和含金矿物分为：（ 1）自然元素类矿物自然金（ Au） ，含 Au 80， Ag 20；银金矿（ Au； Ag） ，含 Au80% 50， Ag20% 50；金银矿 （ Au； Ag） ， 含 Au50% 20， Ag50% 80； 含铂钯自然金 （ Au； Pt； Pd） ， 含 Au84.6%95.55 ， Pt0 11.5

9、 ， Pd0 12.3 ；银铜金矿（ Au， Cu， Ag） ，含 Au67.7 ， Ag12.8 ，Cu9.2， Pd4.2 ， Rh4.3。（ 2）金属互化物类金矿物系指两种或两种以上的金属元素在天然熔融状态下相互溶解，相互形成的天然合金矿物。主要有：围山矿（ Au， Ag） 3Hg2；四方铜金矿 CuAu。（ 3）金 - 银碲化物类矿物 有碲金矿 AuTe2；碲金银矿 Ag AuTe2；针碲金矿，又称针碲金银矿 AuAgTe4。（ 4）金银硒化物类矿物 硒金银矿 Ag3AuSe2。（ 5）金银铋化物类矿物 黑铋金矿 Au2Bi。（ 6）金银锑化物类矿物（ 7）金银硫化物类矿物 硫金银矿（

10、 Ag3Au） 4S2。上述金矿物中以自然金及其变种（银金矿、金银矿）分布最广，而且也是金的最主要工业矿物。2. 自然金的粒度自然金（银金矿等）按其粒度可分为明金，显微金、次显微金、次电子衍射金。根据加拿大采矿公司资料，岩金矿中 85的金粒度小于 0.01mm，一半以上为 1 5 m。砂金矿中绝大部分金的粒度变化范围为 0.25 10mm，其中粒径 1 4mm者最常见。3. 中国金矿物的特征迄今，我国已发现的金矿物有 38 种，若包括亚种和变种达 46 种。其中我国首次发现的有 22 种，包括变种达 25 种。岩金矿床中约 44 种，砂金矿床中约 10 种。我国金的经济矿物主要是自然金和银金矿

11、， 少数矿床中有金银矿、 碲金矿、 针碲金银矿、碲金银矿和黑铋金矿等。个别矿床以金的碲化物为主要经济矿物之一。对金矿物分类，国内尚无统一方案，本书选择国内较有权威的研究部门的金矿物分类：Au-Ag 系列矿物类化学组成，大量分析资料表明，纯自然金不多见，其中常含一定量的 Ag，形成 Au-Ag 系列矿物。对于该系列矿物类认识，目前还存在不同看法。从我国大量测试结果看，该系列矿物的化学成分变化是连续的。亚种可分为自然金、银金矿、金银矿和自然银。较纯的自然金， 其颜色和条痕都为浓的金黄色， 密度实测值为 18.9g cm3（ 含 Au 99.55 ，Ag 0.45 ） 。随 Ag 含量增高，颜色和条

12、痕逐渐变浅，密度逐渐降低。实测压入硬度 VHN50g，自然金为 39.5 103.3 kg mm2。随 Ag 含量增高， VHN值最初增高（自然金 - 银金矿） ，而后降低（银金矿 - 自然银） 。自然金几乎可以在各种类型的金矿中产出， 在大多数矿床中都是金的主要经济矿物之一，在某些矿床中可以成为金的最主要经济矿物。金银矿虽然可在某些矿床中见及，但一般含量甚微 , 仅在少数矿床中具有工业价值 , 或为金、 银的主要经济矿物。 自然银虽较为常见 , 但一般不含金 , 或含少量的 Au(0.n ), 只在个别矿床中见含有较多量的金（ Au0.n% 10n） 。自然金等 Au-Ag 等系列矿物的共（

13、伴生）矿物众多，可形成多种多样的矿物共生组合，其中最主要的是石英和黄铁矿。4. 狗头金狗头金是天然产出的，质地不纯的，颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。有人以其形似狗头，称之为狗头金。有人以其形似马蹄，称之为马蹄金；但多数通称这种天然块金为狗头金。狗头金在世界上分布稀少，不易多得，但由于黄金价值昂贵，被人们视为宝中之宝。找到狗头金常常带有一定偶然性，一旦发现狗头金，常常引起社会轰动。 19 世纪中叶，一位木匠在美国西海岸路旁拣到一块狗头金，重 32kg，此事传播开来，人群纷纷涌向这里，到处挖金子， 形成了一个找金热潮。 持续了 50 年的淘金热之后， 一座新兴

14、的旧金山市出现了。 澳大利亚一辆大篷车路过金矿区时被石头颠翻，下车检查竟是一巨大的狗头金，重 77.6kg 。找到狗头金，可以获得一笔可观的财富，因而它也成了人类福气的象征。根据统计资料， 迄今世界上已发现大于 10kg 的狗头金约有 8000 10000 块。 数量最多首推澳大利亚，占狗头金总量的 80。其中最大的一块重达 235.87kg 的狗头金也产于澳大利亚。在人类采金史中，我国也是狗头金发现履见不鲜的国家之一。湖南省资水中、下游流域是我国历代盛产狗头金地区。此外四川省白玉县，陕西省南郑县、安康县，黑龙江呼玛县，吉林省桦甸县，青海省大通县、曲麻莱县，山东省招远县，河北省遵化县等，都相继

15、发现狗头金，总计约有千余块。我国现代发现狗头金的事例也很多。 1909 年， 四川省盐源县一位采金工人在井下作业时不幸被顶上掉下来“石块”砸伤了脚，他搬开“石头”感到很重，搬到坑口一看，竟是一块金子， 重达 31kg。 1982 年黑龙江省呼玛县兴隆乡淘金工岳书臣， 休息时无意中用镐刨了一下地， 却碰到了一块重 3325g 的金子。 1983 年陕西省南郑县武当桥村农民王伯禹， 拣到一块 810g的狗头金。报载四川省白玉县孔隆沟，有一个盛产狗头金的山沟， 1987 年又找到重 4800.8g和 6136.15g 的大金块，接连刷新建国以来我国找到狗头金的重量记录，堪称“国宝” 。我国最近一次狗

16、头金的发现是在 1997 年 6 月 7 日晚 6 时 30 分，由青海省门源县寺沟金矿第 13 采金队工人在砂金溜槽上发现的。 当这个红彤彤的东西进入人们的视线时， 竟开始不相信自己的眼睛。这个重达 6577g 的特大石包金金块，通体形状酷似一对母子猴，只见“母猴”席地而坐。怀里抱着一只可爱的“小猴” 。在金块另一侧的下部，还有一只乌龟正在悄然爬行，龟头前伸高昂，似乎正在观察着周围环境，露出的一支前足和一支后足活灵活现，动感很强。整个图案动静搭配自然，惟妙惟肖，可谓鬼斧神工，令人拍案叫绝。石包金是狗头金的一种形态。从已发现的狗头金来看，一般有三种形态，即金包石、石包金和金包水三种。现在，世界上的许多地方，不管在标本界，个人收藏界里，这种自然金的估价都是极高的。委内瑞拉产出的每组自然金晶体（ 0.5 3cm） ，经纽约外汇银行估价 25 万美元；原苏联某金矿发现的长 3.8 12cm的立方体金粒已由莫斯科银行全部高价收购