一、浸取金属技术金属任务金矿石中金含量的铂族铂族测定
——泡沫塑料富集原子吸收光度法
任务描述
金在矿石中的含量一般较低，大概以0.xx～x.xxg/t计，最新在检测时通常需要先采用富集的高镍方法，火试金以铅试金为主，锍中率湿法富集有泡沫塑料富集和活性炭富集等方法；然后采用原子吸收分光光度法进行测定。回收通过本次任务的浸取金属技术金属学习，明白泡沫塑料富集金实验条件，铂族铂族掌握泡沫塑料富集金的最新操作方法；能够正确填写数据记录表格，正确填报实验结果。高镍
任务实施
一、锍中率仪器和试剂准备
（1）仪器：原子吸收分光光度计，回收金空心阴极灯。浸取金属技术金属
（2）泡沫塑料：将100g聚氨酯软质泡沫塑料（厚度约5mm）浸于400mL三正辛胺乙醇（3%）溶液中，铂族铂族反复挤压使之浸泡均匀，最新然后在70～80℃温度下烘干，剪成0.2g左右小块备用（一周内无变化）。
（3）硫脲-盐酸混合溶液：含5g/L硫脲的盐酸（2%）溶液。
（4）金标准溶液：称取0.1000g纯金置于50mL烧杯中，加入10mL王水，在电热板上加热溶解完全后，加入5滴氯化钠（200g/L）溶液，于水浴上蒸干，加2mL盐酸蒸发到干（重复3次），加入10mL盐酸温热溶解后，用水定容至100mL，此贮备液含金1mg/mL。取该溶液配制含金至100μg/mL及10μg/mL的标准溶液［盐酸（10%）介质］。
二、分析步骤
称取5～30g试样于瓷舟中，在550～650℃的高温炉中焙烧1～2h，中间搅拌2～3次，冷后移入300mL锥形瓶中，加入50mL王水（1＋1），在电热板上加热近沸约1h（如含锑、钨时，应加入1～2g酒石酸，含酸溶性硅酸盐应加入5～10g氟化钠，煮沸），用水稀释至100mL，加入约0.2g泡沫塑料（预先用水润湿），用胶塞塞紧瓶口，在往复式振荡机上振荡30～90min，取出泡沫塑料，用自来水充分洗涤，然后用滤纸吸干，放入预先加入25mL硫脲-盐酸混合液的50mL比色管中，在沸水浴中加热15min，用玻璃棒将泡沫塑料挤压数次，取出泡沫塑料，将溶液定容到50mL，按仪器的工作条件，用原子吸收光谱法测定。随同试样做试剂空白试验。
工作曲线的绘制：吸取2.50mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL、20.00mL含金10μg/mL的金标准溶液于50mL容量瓶中，25mL硫脲溶液（10g/L），以水定容；按试样相同条件，用原子吸收光谱法测定。
三、分析结果计算
样品中金的含量按下式计算：
岩石矿物分析
式中：w（Au）为金的质量分数，μg/g；m1为从校准曲线上查得试样溶液中金的质量，μg；m0为从校准曲线上查得试样空白中金的质量，μg；m为称取试样的质量，g。
四、质量表格填写
任务完成后，填写附录一质量表格3、4、7。
任务分析
一、方法原理
试样用王水分解，在约10%（体积分数）王水介质中，金用负载三正辛胺的聚氨酯泡沫塑料来吸附，然后用5g/L硫脲-2%（体积分数）盐酸溶液加热解脱被吸附的金，直接用火焰原子吸收光谱法测定。
二、方法优点
聚氨酯泡沫塑料分离富集金，萃取容量大、选择性好、回收率高（97%以上）。该法操作简单快速、稳定性好、易于掌握、成本低，适用于大批量生产样品的分析。
三、泡沫塑料分离富集方法简介
泡沫塑料（PF，简称泡塑）属软塑料，为甲苯二异氰酸盐和聚醚或聚酯通过酰胺键交联的共聚物。
泡沫塑料已经广泛应用于贵金属的分离和富集。其分离与富集的机理可能包括表面吸附、吸附、萃取、离子交换、阳离子螯合等。泡塑吸附金属的效能取决于泡塑及金属配离子的类型、性质和配离子在溶液中的形成环境、扩散速度以及吸附方式。泡塑由于含有聚醚氧结构，适宜接受一价和二价的配阴离子，它的吸附行为与阴离子交换树脂的类似，故其吸附具有选择性。Au、Tl等以离子形式存在时，几乎不被泡塑吸附，只有成［MeX4］-型配阴离子时才能被吸附。
泡塑主要用于金的吸附分离。不同厂家生产的泡沫塑料的质量、结构和性质有差异，对金的吸附容量也不相同，通常在50～60mg/g之间。泡塑吸附的方式分为动态吸附和静态吸附。静态吸附是将泡塑块投入含金溶液中振荡吸附金。动态吸附是将泡塑做成泡塑柱，金溶液流入柱中进行吸附。王水浓度在（4＋96）～（15＋85）范围内对吸附无明显影响，当王水浓度低于（2＋98）时略有偏低；当王水浓度大于（1＋4）时，泡塑发黑。溶液体积在50～200mL对吸附无影响，振荡时间30min可以基本吸附完全。用0.4 g泡塑对20～100μg的金进行吸附，吸附率可达98%以上。
动态吸附率稍高于静态吸附。泡塑在王水（1＋9）介质中吸附金，吸附率可达99%以上，其吸附流速可在较大范围内变化，以小于10mL/min为宜。
将萃取剂或螯合剂负载在泡塑上制备得到的负载泡塑兼有萃取和泡塑吸附两种功能，因而对金具有更大的富集能力。负载泡塑的吸附性质取决于负载在泡塑上萃取剂的种类和性质。目前，在金的分析测定中应用最广泛的载体泡塑有：磷酸三丁酯（TBP）泡塑、三正辛胺泡塑、双硫腙泡塑、甲基异丁酮泡塑、二正辛基亚砜泡塑、二苯硫脲泡塑、三苯基膦泡塑、酰胺泡塑以及将活性炭和泡沫塑料两种富集分离方法相结合而制备的充炭泡塑。其中，以二苯硫泡塑、三正辛胺泡塑、二正辛基亚砜泡塑、双硫腙泡塑富集金的性能较好。
吸附完后，需要对金进行解吸，通常解吸有以下一些方法：
1.灰化灼烧法
将吸附金的泡沫塑料用滤纸包好，置于30mL瓷坩埚中灰化、灼烧。取出冷却后，加2滴氯化钾溶液（200g/L）、3mL王水，在水浴上蒸干。然后再加入10滴浓盐酸，再次蒸干以除去硝酸。然后用光度法或原子吸收光谱法测定。
2.硫脲解吸法
当吸附金的泡沫塑料浸泡于硫脲热溶液中，此时硫脲将Au（Ⅲ）还原为Au（Ⅰ），并形成Au（Ⅰ）硫脲配合物，其反应式为：
R-AuCl4＋3SC（NH2）2＋H2O→Au2SC（NH2）2＋RCl＋2HCl＋OC（NH2）2
故金离子即能从泡沫塑料上被洗脱。硫脲解吸金的条件是：酸度以中性溶液或小于0.5mol/L盐酸溶液为好。当盐酸浓度大于0.5mol/L时，容易析出单体硫而使结果偏低，从反应式可以看出，盐酸的存在显然对解吸是不利的。在常温下，硫脲解吸金的能力较低，4 h不能使金解吸完全，而在沸水浴中保温20min即可使金解吸完全，回收率可达95%以上。保温时间在20～90min不影响结果。硫脲的浓度为10～50g/L，通常采用20～30g/L。该法操作简单快速，成本较低。适用于原子吸收光谱直接测定。
3.硝酸-氯酸钾（HNO3-KClO3）分解法
泡沫塑料能够被氧化性无机酸和氧化剂所分解。采用HNO3、H2SO4-KMnO4、HNO3-H2O2、HNO3-HClO4、HNO3-KClO3等分解泡沫塑料试验表明，其中以HNO3-KClO3分解效果最佳。在HNO3-KClO3的作用下，泡沫塑料很快变成棕黑色块状体，软化后而溶解，并析出黄色油脂状物质浮在溶液表面。加热则发生剧烈的反应而放出大量的NO2气体。对于0.2～0.3 g泡沫塑料，硝酸用量在8mL以上，氯酸钾在0.05 g以上，足使泡沫塑料分解完全，最后得到黄色清亮的溶液。
4.甲基异丁基酮（MIBK）解吸法
MIBK是金的有效萃取剂。利用MIBK的萃取性能可以将泡沫塑料吸附的金解吸。利用20mL MIBK，剧烈振荡2min，金的回收率可达95%～100%。
四、铅试金法富集矿石中的金
经典的火法试金-铅试金法应用于金和银富集已有悠久历史，方法也比较完善。20世纪初开始尝试用经典的铅试金法来富集样品中的铂族金属。由于铂族金属在自然界中比金、银更为稀少，故富集效果较差。为此50年代末期，相继出现了铜镍试金法、锡试金法、镍锍试金法和锑试金法。火法试金作为可靠的方法被长期广泛采用，这是因为火法试金取样量大，一般取20～40g，有时多至100g以上，这样既减少了称样误差，又使结果具有较好的代表性。同时火试金的富集倍数很大（105倍以上），能将几十克样品中的贵金属富集于几毫克的试金合粒中，而且合粒的成分简单，便于后续测定。但火试金法也有其缺点：需要庞大的设备；又要求在高温下进行操作，劳动强度大，在熔炼过程中产生大量的氧化铅等蒸汽，污染环境。所以分析工作者多年来一直想找到一种新的方法，取而代之。近年来在这方面已有所进展，有的方法可以与火法媲美，但对不同性质的样品适应性不如铅试金。所以铅试金仍被各实验室用于例行分析或用以检查其他方法的分析结果。
铅试金的整个过程，可以分为配料、熔炼、灰吹、分金等几个步骤。不同种类的样品，其配料方法和用量比不一样。根据配料的不同，铅试金又可分为面粉法、铁钉法、硝石法等。面粉法以小麦粉作还原剂。铁钉法以铁钉为还原剂，铁钉还可以作为脱硫剂，用于含硫高的试样。硝石法是以硝酸钾作为氧化剂，用于含大量砷、碲、锑及高硫的试样分解，此法不易掌握，一般不常用。常用的为面粉法，它用面粉把氧化铅还原为铅，使铅和贵金属形成合金，与熔渣分离。
1.配料
在熔炼前要在试样中加入一定量的捕集剂、还原剂和助熔剂等。
（1）捕集剂：铅试金以氧化铅为捕集剂。在熔炼过程中，氧化铅被还原剂还原为金属铅，它能与试样中的贵金属生成合金，一般称“铅扣”，与熔渣分离。
对氧化铅的纯度要求不严，只要是不含贵金属的氧化铅如密陀僧等，就可以采用。
（2）还原剂：加入还原剂是为了使氧化铅还原为铅。可用炭粉、小麦粉、糖类、酒石酸、铁钉（铁粉）、硫化物等，国内多采用小麦粉。
（3）助熔剂：常采用的助熔剂有玻璃粉、碳酸钠、氧化钙、硼酸、硼砂、二氧化硅等。根据样品的成分，加入不同量的这些助熔剂，可降低熔炼温度，使熔渣的流动性比较好，铅扣和熔渣容易分离。
配料是铅试金的一个关键步骤，配料不恰当会使铅试金失败。配料是根据试样的种类，按一定比例称取捕集剂、还原剂、助熔剂的细粉和试样混合均匀。各实验室的配料比例不完全相同，仅略有差异。
试样和各种试剂应当混合均匀，使熔炼过程还原出来的金属铅珠能均匀地分布在试样中，发挥溶解贵金属的最大效能。混匀的方法有下列四种：
（1）试样和各种试剂放在试金坩埚中，用金属匙或刮刀搅拌均匀；
（2）在玻璃纸上来回翻滚混合均匀，连纸一起放入试金坩埚中。把玻璃纸的还原力也计算进去，少加些小麦粉等；
（3）把试样和各种试剂称于一个广口瓶中，加盖摇匀，然后倒入试金坩埚中；
（4）将试样和各种试剂称于重1g，长、宽各30cm的聚乙烯塑料袋中，缚紧袋口，摇动5min，即可混匀。然后连塑料袋放入试金坩埚中。配料时应把塑料袋的还原力计算进去，减少还原剂的用量。
2.熔炼
将盛有混合料的坩埚放在试金炉中，加热。于是，氧化铅还原为金属铅；它捕集试样中的贵金属后，凝聚下降到坩埚底部，形成铅扣。这个过程称为熔炼。熔炼过程应控制形成的铅扣的大小和造渣情况，并防止贵金属挥发损失。
常用的试金炉有柴油炉、焦炭炉和电炉三种，以电炉较为方便。
试样和各种试剂的总体积不要超过坩埚容积的四分之三，根据配料多少可以采用不同型号的坩埚。在坩埚中的混合料上面覆盖一层食盐或硼玻璃粉，以防止爆溅和贵金属的挥发，并防止氧化铅侵蚀坩埚。坩埚放进试金炉后，应慢慢升高温度，以防水分和二氧化碳等气体迅速逸出，造成样品的损失。升温到600～700℃后，保持30～40min，使加入的还原剂及试样中的某些还原性组分与氧化铅作用生成金属铅，铅溶解贵金属形成合质金。然后升温至800～900℃，坩埚中的物料开始熔融，渐渐能流动。反应中产生的二氧化碳等气体逸出时，对熔融物产生搅拌作用，促使铅更好地起捕集和凝聚作用。铅合金的密度大于熔渣，逐渐下降到坩埚底部。最后升温到1100～1200℃，保持10～20min，使熔渣与铅合金分离完全。取出坩埚，倒入干燥的铁铸型中。当温度降到700～800℃时，用铁筷挑起熔渣，观察造渣情况，以便改进配料比。若造渣酸性过强，则流动性较差，影响铅的沉降；若碱性过强，则对坩埚侵蚀严重，可能引起坩埚穿孔，造成返工。
熔融体冷却后，从铁铸型中倒出，将铅扣上面的熔渣弃去，把铅扣锤打成正方体。所得铅扣量最好在25～30g之间，以免贵金属残存在熔渣中。如铅扣过大（大于40g）或过小（小于15g），应当返工。铅扣过大，说明配料时加的还原剂太多；铅扣太小，说明加入的还原剂太少。所以重做时应当适当地减少或增加还原剂的用量。根据还原剂的还原力，计算出应补加或减少多少还原剂。
还原剂还原力的计算方法：若所用还原剂为纯碳粉，它和氧化铅在熔炼过程发生下列反应：
2PbO＋C→2Pb＋CO2
由反应式可以计算出1 g碳能还原氧化铅生成34 g铅。
假设用蔗糖作还原剂，反应如下：
24PbO＋C12H22O11→24Pb＋12CO2＋11H2O
根据反应式可计算出1 g蔗糖能还原氧化铅生成14.0 g铅。试金工作者常称：蔗糖的还原力为14.0 g；碳的还原力为34 g；小麦粉的还原力为10～12 g；粗酒石酸的还原力为8～12 g等。
试样的组成是复杂的，有的具有氧化能力，有的具有还原能力。有还原能力的试样应当少加还原剂；有氧化能力的试样应当多加还原剂。例如含有硫化物的试样，应当少加还原剂，因为硫化物能作用如下：
3PbO＋ZnS→ZnO＋SO2＋3Pb
遇到陌生的样品，难以确定配料比时，可以通过化验测定各种元素的含量，或通过物相分析测定出主要矿物组分的含量，也可以进行试样的氧化力或还原力的试验，以决定配料的组成和比例。
锤击铅扣时，如果发现铅扣脆而硬，这就表示铅扣中含有铜、砷或锑等。遇到这种情况，需要少称样，改用硝酸钾配料，重新熔炼。
矿石和团岩矿物的主要造渣成分为：SiO2、FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、Al2O3、MnO、CuO、PbO等。这些氧化物中，除了很少的氧化物能单独在试金炉温度下熔融外，大多数不熔，因而需要加入助熔剂。若为酸性氧化矿石应当加入碱性助熔剂；碱性氧化矿石则应加入酸性助熔剂，硫化物样品可加铁钉或铁粉助熔。
3.灰吹
灰吹的作用是将铅扣中的铅与贵金属分离。铅在灰吹过程中，被氧化为氧化铅，然后被灰皿吸收；而贵金属不被氧化，呈圆球体留在灰皿上，与铅分离。
灰皿是由骨灰和水泥加水捣和在压皿机上压制而成的。含骨灰多的灰皿吸收氧化铅的性能较好，但灰皿成型较困难。应由具体试验确定水泥和骨灰的比例。灰皿为多孔性、耐高温、耐腐蚀的浅皿，重约40～50g，使用前，将清洁的灰皿放在1000℃以上的高温炉中，预热10～20min，以驱除灰皿中的水分和气体。加热后，如发现灰皿有裂缝，应当弃去不用。降温后，将铅扣放于灰皿中央，加热至675℃，铅扣熔融显出银一样的光泽。微微打开炉门（注意：不要大开炉门，以防冷空气直接吹到灰皿上，使铅的氧化作用太激烈，发生爆溅现象）。这时铅被氧化成氧化铅，氧化铅逐渐由铅扣表面脱落下来，被灰皿吸收。铜、镍等杂质被氧化为氧化铜和氧化镍等，对灰皿也有湿润作用，并渗透到灰皿中。
灰吹温度不宜太高，应控制在800～850℃，使铅恰好保持在熔融状态。若温度过低，氧化铅与铅扣不易分离。氧化铅将铅扣包住，可使铅立即凝固，这种现象叫作“冻结”。凝固后再进行加温灰吹，会使贵金属损失加大。合适的温度能使氧化铅挥发至灰皿边沿上，出现羽毛状的结晶；若羽毛状氧化铅结晶出现在灰皿表面上，则说明温度太低。
微量的杂质如铜、铁、锌、钴、镍等，部分转变为氧化物被灰皿吸收，还有部分挥发掉。铅也是如此，大部分成为氧化铅被灰皿吸收，小部分挥发掉。贵金属大都不被氧化。例如金、银、铂、钯等，它们的内聚力较强，凝集成球状，不被灰皿吸收，也不挥发。在铅扣中的铅几乎全部消失后，可以看到球面上覆盖着一个彩虹镜面（或称辉光点）。随后这个彩虹镜面消失，圆球变为银灰色。将炉门关闭2min，进一步除去微量残余的铅后，再取出灰皿冷却。若不经过2min的除铅过程，则在取出灰皿时，因微量的余铅激烈氧化发生闪光，会造成贵金属的损失。
炉温过高也会造成贵金属的损失。虽然金、银、铂、钯等挥发甚微，但在高温下，它们会部分地被氧化而随氧化铅渗入灰皿中。灰吹过程温度愈高，金、银、铂、钯的损失愈大，所以应当严格控制温度在800～850℃。
4.分金与称量
分金是指将火法试金得到的金属合粒中的金和银分离的过程，它适用于金和银的重量法测定。若所得金银合粒中只有金和银，利用银溶液溶于热稀硝酸而金不溶的特性，将金和银分开。
分金用的硝酸不能含有盐酸和氯气等氧化剂。
5.铅试金中铂族元素的行为
铂族元素在铅试金中表现的行为很复杂，如钌与锇在熔炼过程及灰吹过程容易被氧化成四氧化物而挥发，所以用铅试金法测定钌和锇是困难的。
铱在铅试金的熔炼过程中，不与铅生成合金，而是悬浮在熔融的铅中。所以当铅扣与熔渣分离时，铱的损失很严重。在灰吹过程中，铑不溶于银，氧化损失严重。因此，铱、铑采用铅试金分离富集，是不合适的。
铂、钯在铅试金中的行为与金相似，在熔炼过程溶于铅，在灰吹过程溶于银，在熔炼和灰吹过程都损失甚微。只有含镍的样品使铂、钯损失严重，可以改用锍试金及锑试金进行分离和富集。
6.金与银、铂、钯的分离
若试祥中有金、银、铂、钯，则进行铅试金时，灰吹后得到的合粒为灰色。含铂、钯量较大时，在灰吹过程中，铅未被完全氧化并被灰皿吸收之前，熔珠可能发生“凝固”，得到的金属合粒表面粗糙。
金属合粒中的银比铂、钯多10倍以上时，须用稀硝酸分金多次。铂、钯可以随银完全溶于酸而与金分离。将残留的金洗涤、烘干、称量，得到金的测定结果。
分离金以后的酸性溶液，加热蒸发除酸，通入硫化氢将银沉淀。硫化银可以将铂、钯等硫化物一起沉淀下来。将沉淀用薄铅片包裹起来，再进行灰吹。得到的金属合粒用浓硫酸加热处理，银溶而铂、钯不溶，因此得以分离。
也可以用王水溶解上述硫化物。加入氨水，若有不溶残渣，过滤除去。将滤液蒸干，加水溶解后，加入饱和氯化钾酒精溶液，静置，使铂形成K2［PtCl6］沉淀，用恒重的玻璃砂芯漏斗过滤。用80%酒精洗涤后，放在恒温箱中干燥，然后称重。这个方法只适用于含铂高的样品。银、铂、钯也可以在同一溶液中用原子吸收分光光度法或发射光谱分析法进行测定。
7.铅试金中常见矿石配料
铅试金中常见矿石配料见表7-2。
表7-2铅试金中常见矿石配料表
续表
8.提高试金结果准确度的几项要素
试金分析的全过程有繁杂的手工操作，看起来似乎是个粗糙的过程，但实际上操作中的每一步都必须认真仔细。为提高分析结果的准确度，除了按操作规程认真操作外，还必须从下述几个方面着手并尽力实现之，方可达到目的。
（1）灰皿材料及制作。灰皿材料宜使用动物骨灰、水泥或镁砂。使用500号水泥加10%～15%的水压制成水泥皿，自然干燥后使用，由于水泥皿的空隙较粗大，灰吹时的贵金属损失较大，合粒与水泥皿亦易黏结，故分析误差较大，一般只是在骨灰缺乏时用于厂内部周转料的分析。使用动物骨灰，最好是牛羊骨烧成骨灰，然后碾成0.175 mm以下，加10%～15%的水压制成骨灰皿，自然干燥3个月后使用。在灰吹前先将灰皿放入马弗炉内于900℃左右烧20min以除去可能存在的有机物。
由于在灰吹过程中氧化铅及贱金属氧化物除少量进入空气挥发外，绝大部分要被灰皿吸收。灰皿对金、银也有一些吸收，即所谓金、银损失。因此，不言而喻，灰皿制作时的压力差异必然造成灰皿空隙的差异，从而造成金的灰吹损失的差异，增大了分析误差。这就要求同一批材料来源的骨灰粉要用相同的压力加工；在人力加工的条件下，同一盒灰皿要由同一个人加工；在灰皿将要用完的情况下，不要在不同盒的灰皿中挑选，以免造成分析误差的扩大。更不能将不同来源的骨灰材料灰皿混批使用。
（2）火试金对马弗炉的通风要求及补偿措施。灰吹过程实际上是样品中的贱金属和铅在高温下的氧化过程，因此要求灰皿中熔融的物料与空气有均匀的接触机会，以保证氧化速度的一致，最理想的是铅扣同时熔化，以同样的速度灰吹，同时完成即同时达到辉光点。这就要求马弗炉有合适的进出气孔道。由于一般使用的马弗炉不可能是理想的，除在设计制作时应进行改进外，应考虑到炉内不同位置接触空气的差异和温度差异，对不同区域的样品应使用相应的标准进行补正，其原则是尽量使标准能代表样品。
实验指南与安全提示
三正辛胺在酸性溶液中能与某些金属配阴离子进行交换反应，泡沫塑料对一些有机和无机物质具有吸附性能，因此用负载三正辛胺的泡沫塑料更增强了对［AuCl4］-1的吸附性能，而且经水多次洗涤不被洗掉，对0.5～1000μg的金，吸附回收率为96%～100%。
本法吸附金的酸度范围较宽，即0.5～6mol/L盐酸或5%～30%（体积分数）王水介质都能定量吸附金；但硝酸浓度太大时，使金的吸附率下降。
在非纯标准的情况下，金的吸附速度随金品位的降低和试样数量的增加而降低，如30g含金0.0xg/t的样品，振荡吸附时间需延长至90min，一般样品振荡吸附30min即可。
在不加酒石酸和氟化钠时，可允许20mg锑，10mg钨，4000mg铁及小于200mg的可溶性二氧化硅存在。加入1 g酒石酸，可消除300mg锑，100mg钨的干扰。加入5 g氟化钠，可允许5000mg铁存在。可溶性二氧化硅需加入4.2 g氟化钠，使之生成氟硅酸钠晶体沉淀而消除干扰。
对含砷量高的试样，焙烧时应从低温开始，逐渐升高温度，至480℃时保持1～2h，使砷挥发，然后再升高温度继续焙烧除硫，否则由于形成低沸点的砷-金合金而挥发，造成金的损失，导致测定结果偏低。
除钨、锑、铁和酸溶性硅酸盐影响吸附和测定外，矿石中大量其他共存元素均无干扰。钨、锑的干扰用加入酒石酸消除，大量铁和一定量酸溶性硅酸盐的干扰可加入氟化钠使之生成氟硅酸钠（Na2SiF6）晶体沉淀而消除。
金标准溶液的保存：Au3＋浓度为2.5～25μg/mL的溶液，盛于玻璃容器中可稳定300 d。金的浓度更低时，可被玻璃器皿吸附。当pH＝2时，吸附金的量最多，玻璃器皿吸附约30%，石英器皿吸附约60%；当pH＝2～7时，滤纸吸附金高达40%，因此，制备金的标准溶液时，不能用滤纸过滤。为了提高［AuCl4］-的稳定性，有人建议在金的标准溶液中加入NaCl、KCl和碱土金属的氯化物。
拓展提高
ICP-MS法测定矿样中的金
1.方法原理
试样经800℃灼烧后，王水溶解，以氩等离子体激发，ICP-MS法测定。
2.试剂与设备
硝酸（ρ＝1.42g/mL）、盐酸（ρ＝1.19g/mL）、铊标准溶液（1mg/mL）：国家标准溶液GSB G62070-90。
铊内标工作液：移取铊标准溶液2.5mL于2000mL容量瓶中，加入250mL王水，以水稀释至刻度，混匀，此标准溶液含铊0.25μg/mL。
金标准贮备液：称取1.000 g纯金（纯度大于99.99%，使用前擦去表面氧化层）于250mL烧杯中，加入100mL水，60mL王水，加热分解清亮，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此标准溶液含金1mg/mL。
金标准工作液：移取金标准贮备液2.50mL于100mL容量瓶中，加入1mL王水，以水稀释至刻度，混匀。此标准溶液含金25μg/mL。
标准溶液的配制：移取金标准工作液0.00、1.00、2.00、4.00mL于一系列100mL容量瓶中，加入铊内标工作液 10mL，用水定容，溶液中含金分别为 0.00，2.50，5.00，10.00μg/L。
氩气（＞99.99%）。
分析天平：感量0.0001 g。
等离子体质谱仪：ELAN9000。
3.分析步骤
按表称取两份试样，置于75mL蒸发皿中，在800℃灼烧2 h。移入500mL烧杯中，加入20mL盐酸，加热5min，加入50mL王水，加热浓缩体积至10～20mL，取下，冷却，加热分解清亮，冷却，移入200mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，按下表分取试液。
表7-3分取量
移取样品1.00mL加入已预先加5mL铊内标的50mL容量瓶中，用水定容，混匀，将标准溶液和试液依次进行ICP-MS测定。测量元素同位素质量数：Au 197，Tl 205。
二、硫酸镍能捕集贵金属吗
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镍锍试金法测定矿石中的贵金属
来源：矿道网2017-07-242784
镍锍试金法（也称硫化镍试金法）是以硫化镍、硫化铁（和硫化铜）组成的锍来捕集
贵金属，它适合于捕集金和所有铂族元素。也可用于其他试金法熔炼有困难的高硫高镍样品。硫化镍有足够大的密度（5.3g/cm3），便于与熔渣分开，并容易粉碎。镍锍扣捕集贵金属的能力很强，试金扣的重量在12g以上能将50g样品中的贵金属捕集完全。镍锍试金法中熔渣的硅酸度在1.5-2.0之间为好。但是要注意渣的是酸度不要太大，否则熔渣很黏，不利于锍扣与熔渣的分离。锍扣一般采用盐酸溶解，硫成硫化氢逸出，铜、铁、镍（包括银）以氯络合物形式进入溶液，金和铂族金属留在残渣内。浓盐酸溶解锍扣时，锇的损失比较大，铂钯也会有一定的损失。用稀盐酸溶解或采用封闭溶解法可减少这些元素的损失。镍锍试金法测定金的重现性不太好，其中既有金的捕集效率问题，也有金在盐酸溶解时的损失问题。采用碲共沉淀法可以改善金的回收率和重现性。镍锍试金法需要加入硫磺作为还原剂和硫化剂，硫磺的加入量要适当。加的少了，在用盐酸溶解扣时，锇、钌的损失会增加。过量了又给试金扣的溶解带来困难。为了避免硫磺过剩，可以用硫化铁代替一部分硫磺，而且这样的试金扣在水中能自行粉化。
一、锍镍试金法的特点
1．锍镍试金法优点
（1）可以捕集所有的铂族元素。
（2）不同类型的样品，其熔剂的组成变化相对较小。
（3）对含硫和镍的样品不需要事先除去。
（4）熔剂与样品的比例较小，所以可以处理较大量的样品。
（5）硫化镍扣可直接用于激光剥蚀法。
2．锍镍试金法的局限性
（1）空白较高。有时有些元素的空白值可达数百个pg/g水平。尤其是镍试剂的空白较高，建议使用纯度较高的羰基镍粉。
（2）Os以OsO4的形式挥发。
（3）在硫化镍扣用盐酸溶解时，有的贵金属元素比如Ru和Pd会以氯化物或含氯的络合物形式挥发损失。
（4）个别元素会由于硫化镍捕集效率低或碲共沉淀的不完全分离而导致回收较差（<90%）。
（5）盐酸溶解硫化镍扣时，会产生大量硫化氢气体，需要有效的排烟气设备。
采用减小硫化镍试金扣的方法可以降低试剂空白。早先的硫化镍试金法一般要加入
10g以上的镍，现在一般大约为几克（根据样品中铂族元素含量范围和样品基体性质而定。
二、镍锍试金法配料
配料是镍锍试金分析中关键的一步。首先要了解所测样品的种类，以确定熔料的配方。根据试料中的物质组成，按照预期生成熔渣的硅酸度，通过反应式计算，可获得配料中各种试剂的加入量。
1.一般地质样品配料大体范围
(1)岩石、沉积物、土壤类，如：石英、辉石、橄榄石、方解石、沉积岩、土壤、水系沉积物、海洋沉积物等，配方一般为（20g样）:Na2B4O5(OH)4:20-25g，Na2CO3:10-14g，Ni:2-3g,SiO2:1-2g,面粉：0.5-1g.
(2)矿石类样品等，如：铬铁矿、超基性岩、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、镍矿等，配方一般为（20g样）: Na2B4O5(OH)4或Li2B4O7:25g，Na2CO3:15-20g，Ni:3.5-6g,SiO2:3-6g,面粉：2g.
许多铬铁矿中往往含有较多的铂族元素，而铬铁矿是很难熔融的矿物，熔剂配方对铬铁矿的熔解很关键。可以加入偏磷酸钠使铬铁矿完全熔融，其熔剂配方为：样品10g，SiO2 9g,（NaPO3）x15g, Li2B4O7 30g, Ni 7.5g,S 4.5g.熔融温度必须达到1200℃.
2．针对不同物料调整配方的要点
（1）硅酸盐类样品：硅酸盐样品中二氧化硅占一半以上，还有少量钙、镁、铝，需要加入较多的碳酸钠，适量的硼砂。
（2）碳酸盐类样品：此类样品的主要成分为碳酸钙、碳酸镁，在熔样时分解逸出二氧化碳成为氧化钙、氧化镁，因此在熔样时必须加入较多酸性熔剂二氧化硅和较多硼砂。
（3）氧化矿样品：氧化矿样品指含有较多赤铁矿、磁铁矿的样品，具有一定的氧化力，能消耗掉部分还原剂，配料时需加以考虑。
（4）硫化矿样品：含有较多的硫化物，还原力较强。需加入较多碳酸钠，减少硫的加入量。
铜精矿、硫化铜镍矿、辉锑矿、镍矿、黄铁矿等矿种常含有铂族元素和金银，熔矿相对困难，配料时需加大碳酸钠和二氧化硅的量。
三、应用实例
锍镍试金-ICP-MS测定矿石中的贵金属
大多数锍镍试金-ICP-MS分析流程不包括锇的测定，因为锇被氧化成四氧化锇，挥发损失。以前先将锇蒸馏出，再用王水溶解残渣测锇。这种方法流程过长，不利于大批量样品分析。改进的镍锍试金-碲共沉淀ICP-MS测定铂族元素的方法，采用封闭溶解贵金属硫化物滤渣与同位素稀释法测锇相结合，解决了包括锇在内的全部铂族元素和金的测定，避免了锇的蒸馏分离和（或）单独测定，简化了分析流程。该方法要点如下：
1．样品处理步骤
（1）取样20g于玻璃三角瓶中，加入混合熔剂，充分摇动混匀后，转入粘土坩埚中。
（2）准确加入适量锇稀释剂，覆盖少量熔剂，放入已升温至1100℃的马弗炉中熔融1.5h。
（3）取出坩埚，将熔融体注入铁模，冷却后，取出锍镍扣，粉碎。转入烧杯，加入60mL浓盐酸，加热溶解至溶液变清且不再冒泡为止。
（4）加入碲共沉淀剂1 mL（含碲0.5mg），1mol/L二氯化锡溶液1 mL，加热0.5h并放置数小时使碲凝聚。
（5）用0.45μm滤膜负压抽滤，2mol/L盐酸洗沉淀数次。
（6）将沉淀和滤膜一同转入带螺帽的Teflon封闭溶样器，加入1 mL王水，密封，于约100℃电热板上溶解2-3h。
（7）冷却后转入10 mL比色管中，水定容待测。
2．铂族元素的测定
样品溶液直接用ICP-MS测定。RuRhPdIrPt用常规标准溶液标化测定。Os采用同位素稀释法测定。内标采用10ng/ mL的Cd、Tl标准溶液。虽然采用了密封溶渣的方法，但对锇进行同位素稀释测定仍是必不可少的。一方面是因为密封溶解不能确保没有气体泄漏；另一方面，即便是溶解过程没有锇的泄漏损失，由于不同氧化程度的锇在ICP技术中灵敏度的巨大差异，采用标准溶液标化会造成分析结果的极大误差。
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三、金属是怎样炼成的
（一）金属矿冶炼的历史沿革
金属冶炼作为一门生产技术，起源十分古老。人类从使用石器、陶器进入到使用金属，是文明的一次飞跃。人类使用天然金属（主要是自然铜）距今已 8000多年。但自然铜资源稀少，要使用更多的铜必须从矿石中提取。世界上最早炼铜的是美索不达米亚地区，时间大致在公元前 38世纪到前 36世纪。最早的青铜是在苏米尔地区出现的，大约在公元前 30世纪。在人类文明史中，大量使用青铜的时代称为青铜时代。铁器的使用是人类文明的又一大进步。最早炼铁的是在黑海南岸的山区，大约在公元前 14世纪。到公元前 13世纪，铁器的应用在埃及已占一定的比重，一般认为这是人类文明进入铁器时代的开端。在欧洲，公元前 11世纪中欧开始用铁，但向西欧传播则极其缓慢，直到公元前 55年，随着罗马人的入侵，铁才传入大不列颠。中世纪的一千多年内，冶金技术进展十分缓慢。直至 14～ 16世纪欧洲才发展为采用水力鼓风，加大、加高炼铁炉，生产出铸铁。15世纪的欧洲，尽管熟铁器已广泛应用，但铜和青铜仍是生产得最多的金属。16世纪欧洲出现资本主义的萌芽，冶金企业转移到资本家手中，资本家互相竞争，推动了生产技术的发展。另一方面，机器、造船等工业的发展又为冶金业开辟了市场和提供了技术装备。在 1640年以后的 250年中，主要发生在英国以高炉炼铁、炼钢为主的冶金生产和技术变革，尤其是 1700～ 1890年，一系列重要的技术发明创造使英国的炼铁、炼钢工业得到蓬勃发展。这些发明在炼铁方面有：1790年 A.达比用焦炭代替木炭炼铁成功，使冶铁业摆脱了木炭资源（森林）的限制；1828年 J.B.尼尔森采用热风使炼铁炼焦比降低，生产效率成倍提高。在炼钢方面有：1740年 B.亨茨曼首次采用坩埚炼钢法生产铸钢件；1856年 H.贝塞麦发明转炉炼钢法，开创了炼钢新纪元；1855年 K.W.西门子发明了蓄热室；1864年 P.E.马丁利用该原理创造平炉炼钢法，从而扩大了炼钢的原料来源；1879年 S.G.托马斯和 P.C.吉尔克里斯特发明碱性转炉炼钢法，成功地解决了高磷生铁炼优质钢的问题。在轧钢方面有：1697年J.汉伯里用平辊轧制出熟铁板，供生产镀锡铁板之用；1783年 H.科特用孔型轧制生产熟铁棒，这种方法后来用于生产型材。这些发明创造使英国炼铁、炼钢工业在 18～ 19世纪走在世界最前面。炼钢情况也是一样，铜资源并不充裕的英国，在 19世纪 60年代竟成了世界上产铜最多的国家。
中国古代冶炼技术比欧洲先进，尤其是铸铁技术比欧洲要早 2000年。从鉴定中国古代的铁器表明，中国汉代生产的有些铸铁件中的石墨呈球絮状，具有一定的柔韧性，与近代可锻铸铁颇为相似。中国古代生产的铸铁和热处理技术已能适应制造农具的要求，从汉代起铁产量就已超过了铜。中国在春秋战国之际即已掌握金、银、铜、铁、锡、铅、汞等七种常用金属。欧洲直到罗马帝国末期才全部掌握上述金属。中国在 15世纪已有金属锌，较欧洲早 300多年。综观古代世界冶金业的发展，金属制品，特别是青铜器和铁器，对人类社会生产力的发展起着巨大作用。
（二）不同金属矿的冶炼方法
金属冶炼是根据各种金属的矿石的不同特性，采用不同的生产工艺和设备，经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物。目前大多数金属都采用火法冶炼方法，通过各种冶炼熔炼，加入还原剂还原出金属。随着技术水平的提高和环境保护的要求，湿法冶金逐步被用于许多金属制取工艺。如锌的湿法冶炼，黄金的浸出电解工艺等。以下简单介绍钢铁、铜、镍、铅锌、金冶炼方法。
1.钢铁冶炼
现代炼铁绝大部分采用高炉炼铁，个别采用直接还原炼铁法和电炉炼铁法。高炉炼铁是将铁矿石在高炉中还原，熔化炼成生铁，此法操作简便，能耗低，成本低廉，可大量生产。生铁除部分用于铸件外，大部分用作炼钢原料。由于适应高炉冶炼的优质焦炭煤日益短缺，相继出现了不用焦炭而用其他能源的非高炉炼铁法。直接还原炼铁法，是将矿石在固态下用气体或固体还原剂还原，在低于矿石熔化温度下，炼成含有少量杂质元素的固体或半熔融状态的海绵铁、金属化球团或粒铁，作为炼钢原料（也可作高炉炼铁或铸造的原料）。电炉炼铁法，多采用无炉身的还原电炉，可用强度较差的焦炭（或煤、木炭）作还原剂。电炉炼铁的电加热代替部分焦炭，并可用低级焦炭，但耗电量大，只能在电力充足、电价低廉的条件下使用。
炼钢主要是以高炉炼成的生铁和直接还原炼铁法炼成的海绵铁以及废钢为原料，用不同的方法炼成钢。主要的炼钢方法：有转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法 3类。以上 3种炼钢工艺可满足一般用户对钢质量的要求。为了满足更高质量、更多品种的高级钢，便出现了多种钢水炉外处理（又称炉外精炼）的方法。如吹氩处理、真空脱气、炉外脱硫等，对转炉、平炉、电弧炉炼出的钢水进行附加处理之后，都可以生产高级的钢种。对某些特殊用途，要求特高质量的钢，用炉外处理仍达不到要求，则要用特殊炼钢法炼制。如电渣重熔，是把转炉、平炉、电弧炉等冶炼的钢，铸造或锻压成为电极，通过熔渣电阻热进行二次重熔的精炼工艺。
2.铜的冶炼
铜的冶炼有两种方法，即火法炼铜及湿法炼铜。目前铜的冶炼是以火法炼铜为主，其产量约占世界铜总产量的 85%，但湿法冶金具有成本低、环保等优点，此技术正在逐步推广。
火法炼铜方式适于高含量的硫化铜矿，通过选矿方法将铜矿石富集到 12%以上，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉中进行造锍熔炼，产出的熔锍（冰铜）接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得含量高达 99.9%的电解铜。该法流程简短、适应性强，铜的回收率可达 95%，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。
湿法炼铜一般适于低含量的氧化铜，生产出的精铜称为电积铜。现代湿法冶炼有硫酸化焙烧—浸出—电积，浸出—萃取—电积，细菌浸出等法，适于低含量复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出，酸浸应用较广，氨浸限于处理含钙镁较高的结合性氧化矿。处理硫化矿多用硫酸化焙烧—浸出或者直接用氨或氯盐溶液浸出等方法。
氧化铜矿酸浸法流程：氧化铜矿一般不易用选矿法富集，多用稀硫酸溶液直接浸出。所得含铜溶液，可用硫化沉淀、中和水解、铁屑置换以及溶剂萃取—电积等方法提取铜。
硫化铜精矿焙烧浸出法：硫化铜精矿经硫酸化焙烧后浸出，得到的含铜浸出液，经电积得电解铜。
3.铅的冶炼
目前从铅精矿中生产铅金属的方法都是火法，湿法炼铅还处在试验研究阶段，工业上还未采用。火法炼铅按冶炼原理不同可分为三种。
反应熔炼法：此法是将硫化铅精矿通过反射炉或膛式炉使一部分 PbS氧化成 PbO和PbSO4，然后使之与未氧化的 PbS相互反应而生产金属铅。该法适用于处理高含量的（含PbS65%～ 70%）的铅精矿。
沉淀熔炼法：此法是将铁屑或氧化铁及炭质还原剂与硫化铅混合加热至适当高的温度，使铅的硫化物大部分被铁置换产生金属铅。此法很少单独应用，如在鼓风炉还原焙烧时，经常加入铁屑以降低铅冰铜中的含铅量，提高金属铅的回收率。
焙烧还原熔炼法：此法又称为常规炼铅法或标准炼铅法。目前世界上生产的粗铅约有 90%是用该法生产的。铅精矿和溶剂加入焙烧炉焙烧，使部分 PbS氧化成 PbO烧结块，然后通过鼓风炉与焦炭熔炼成粗铅，粗铅通过精炼得到含量在 99%以上的铅锭。
4.锌的冶炼
冶炼锌的方法分为火法炼锌和湿法炼锌两大类，目前湿法炼锌发展非常迅速，世界上锌产量有 80%来源于湿法炼锌。
火法炼锌是将硫化锌矿煅烧生成氧化锌或氧化锌和硫化锌的混合物，然后加入炭质还原剂，使氧化锌在高温下被炭质还原剂还原，使锌挥发出来，形成锌蒸气，经冷凝成为液态金属锌。一般有平罐炼锌、竖罐炼锌、电法炼锌和密闭鼓风炉炼锌等火法炼锌方式。密闭鼓风炉是目前主要的火法冶炼方式。
湿法炼锌又叫电解沉积法炼锌，是将硫化锌氧化成氧化锌矿或氧化锌和硫酸锌的混合物溶于稀酸溶液与脉石分离，浸出液经过净化处理后进行电解作业。电解沉淀的结果是在阴极析出锌，在阳极上析出氧，并产生硫酸。沉淀在阴极上的锌，定期剥下，再进行溶化铸成锌锭。
5.镍的冶炼
生产镍的方法主要有火法和湿法两种。根据含镍的硫化矿和氧化矿的不同，冶炼处理方法各异。含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其含量低，适于湿法处理。主要方法有氨浸法和硫酸法两种。
火法冶炼：镍精矿经干燥脱硫后即送电炉（或鼓风炉）熔炼，目的是使铜镍的氧化物转变为硫化物，产出低冰镍（铜镍锍），同时脉石造渣。所得到的低冰镍中，镍和铜的总含量为8%～ 25%（一般为 13%～ 17%），含硫量为 25%。低冰镍的吹炼，吹炼的目的是为了除去铁和一部分硫，得到含铜和镍 70%～ 75%的高冰镍（镍含高硫），而不是金属镍。转炉熔炼温度高于 1230℃，由于低冰镍含量低，一般吹炼时间较长。高冰镍细磨、破碎后，用浮选和磁选分离，得到含镍 67%～ 68%的镍精矿，同时选出铜精矿和铜镍合金分别回收铜和铂族金属。镍精矿经反射炉熔化得到硫化镍，再送电解精炼或经电炉（或反射炉）还原熔炼得粗镍再电解精炼。粗镍中除含铜、钴外，还含有金、银和铂族元素，需电解精炼回收。与铜电解不同的是这里采用隔膜电解槽。用粗镍做阳极，阴极为镍始极片，电解液用硫酸盐溶液、硫酸盐和氯化盐混合溶液。通电后，阴极析出镍，铂族元素进入阳极泥中，另行回收。电镍的纯度可达到99%以上的“合质金”。
6.金的冶炼
自然界的金大多以自然金的形式存在，根据其在不同矿物中的赋存状态不同，先通过物理和化学选矿的方法将金富集，然后通过火法或湿法火法联合法得到纯度超过 99.5%以上的纯金。
一般砂金矿和岩金中的粗粒金通过重选和混汞法得到沙金和汞齐（一种汞和金的络合物），沙金和汞齐使用坩埚熔炼加入石英、等熔剂除杂后得到 99%以上的“合质金”。
岩金中一般氧化矿石可以直接通过氰化浸出得到氰化金的络合物溶液，原生金矿一般采用浮选法将金富集得到金精矿，金精矿，再磨后，通过氰化浸出得到氰化金的络合物溶液。氰化浸的络合物溶液可通过两种方式得到合质金。一是通过锌粉、锌丝置换出金金属，通过坩埚熔炼得到合质金。二是经过活性炭吸附、解析、电解、坩埚熔炼得到“合质金”。
（三）金属冶炼在新疆的发展概况
1.新疆钢铁冶金概况
新中国成立前，新疆没有现代钢铁工业。新中国成立后，驻疆人民解放军节衣缩食，艰苦奋斗，自筹资金，于 1951年兴建了新疆第一家钢铁企业——新疆八一钢铁厂。1952年，八一钢铁厂炼出了第一炉铁和钢，轧出了第一批合格钢材，结束了新疆没有钢铁工业的历史。1950～ 1957年，新疆钢铁工业总投资 2307万元（不包括更新改造资金），全部用于建设八一钢铁厂，形成固定资产 2096万元。至 1957年，生产生铁 5.15万吨、钢 4.23万吨、钢材 3.82万吨，收回全部基建投资。
1958～ 1965年，新疆钢铁工业基建投资累计 1.75亿元（不包括更新改造资金），其中生产性投资 1.59亿元。在全部基建投资中，八一钢铁厂为 7242万元，占总投资的 41.4%。期间在“大炼钢铁”的号召下，投资 4754万元建设了雅满苏铁矿、哈密钢铁厂、伊犁钢铁厂、乌鲁木齐第二钢铁厂、天龙钢铁厂、跃进钢铁厂以及库车、康苏等小钢铁厂和小矿山。1963年，这批小钢铁企业在国民经济调整中先后关停，没有形成生产能力。仅保留了天龙钢铁厂等企业，企业经济效益不佳，多处于亏损状态。
“文化大革命”时期，新疆钢铁工业投资重点不突出，一些建设项目时上时下，时建时停，建设周期长，经济效益差，多数未能达到基建投资的预期效果。1966～ 1980年，钢铁工业基建投资累计 3.5亿元。其中八一钢铁厂投资 1.84亿元，占总投资的 33.9%；矿山总投资 6060万元，占总投资的17.3%；地方小钢铁厂投资1.49亿元，占总投资的41.4%；其他投资 2186万元，占总投资的 6.3%。地方小钢铁企业如哈密钢铁厂、伊犁钢铁厂、伊犁铁矿、和静钢铁厂、托里铬矿等恢复建设，并形成了一定的生产规模。1978年，新疆钢产量达 8.46万吨、钢材产量6.83万吨。
党的十一届三中全会以后，新疆钢铁工业迅速发展。“六五”、“七五”、“八五”期间，新疆钢铁工业完成基建总投资 4.33亿元（不包括更新改造资金），投资的重点为八一钢铁厂扩建工程，占总投资的 76.9%，矿山占总投资的 11.1%，地方小钢铁企业占总投资的 8%，其他投资占总投资的 4%。 1980～ 1994年，八一钢铁厂钢产量由 9.28万吨增至 61.7万吨，增长 3.4倍；钢材产量由 7.8万吨增至 53万吨，增长 5.8倍。同期新疆钢产量增长 5倍、铁产量增长 3.1倍、钢材产量增长 5.5倍。1997年，新疆钢铁工业完成工业总产值 27.59亿元，工业增加值 7.39亿元；实现销售收入 25.96亿元，利税总额 1.22亿元。
目前，八一钢铁厂已成为全国实现全连铸和全一火成材的六家企业之一。许多技术指标达到国内先进水平，特别是两座 12吨转炉的成功改造，使生产能力达到 100万吨，创出了全国钢铁工业改造史上的奇迹。八一钢铁厂的技术、装备和效率均已达到了全国一流水平。其引进当代世界上最先进的工艺技术装备建成的连续式小型棒材轧机，不仅带动了产品结构和成本构成的深刻变化，而且提高了产品的质量和档次，增强了市场的竞争力。目前，加上从德国引进的电炉形成的生产能力，八一钢铁厂的炼钢生产能力已达 150万吨，轧钢能力已达 130万吨，分别占全区炼钢、轧钢生产能力的 80%和 77%以上。1999年的钢和钢材产量分别达到 105万吨和 117万吨。近年来，钢铁生产迅速发展，2006年，有铁矿山 125个，其中大型 1个，中型26个，年开采矿石 1095万吨；生产粗钢 362万吨，生铁 270万吨。2007年生产粗钢约 445万吨，钢材约 469万吨，生铁约 387万吨。
2.新疆有色及稀有冶金概况
据史料记载，在先秦时期，新疆的铜冶炼技术就已达到了较高的水平。20世纪 80年代考古工作者在新疆尼勒克县城南奴拉赛和圆头山发现了多处冶炼场遗迹。
新中国成立前，新疆主要以炼铜为主，其次是铅锌。但规模不大，没有形成工艺体系。
新中国成立后，新疆冶金局从 1958～ 1961年在乌鲁木齐先后建起了八一铜厂、电解铜厂、红旗冶炼厂（乌鲁木齐铝厂前身）等小型有色金属冶炼企业。由于当时新疆还没有发现大中型铜矿，铜资源没有保障，铝电解的成本又过高，致使这几家冶炼厂没能生存下来。
1978年中共十一届三中全会后，新疆的有色金属工业有了较大的发展。1981～ 1989年乌鲁木齐铝厂经过三期技术改造和扩建，形成 2万吨/年铝锭的生产能力，另外，可可托海矿务局利用其充沛的水电资源，在 1987年建成 2400吨的铝锭的可可托海选厂。1989年新疆有色公司和伊犁电力局合资的 5000吨铝锭厂投产。1990年新疆已形成 3万吨/年铝锭生产能力。
1989年，新疆有色金属公司新建的喀拉通克铜镍矿投产，形成 7285吨高冰镍生产能力，新疆现代铜镍工业开始起步。1993年底，建成阜康冶炼厂，采用先进的湿法精炼新工艺生产电解镍，形成了 2040吨/年的电解镍生产能力。
新中国成立后，新疆黄金的生产也有了长足的发展，新疆境内已建成中小型金矿 32个，其中阿希金矿、哈图金矿、哈巴河多拉纳萨依金矿、富蕴县萨尔布拉克金矿、鄯善康古尔金矿等岩金矿规模较大。尤其是阿希金矿采用国际先进的氰化树脂提金工艺，年产量达到 3万两以上。
新疆是全国最早从事稀有金属开发冶炼的省区，经过 40多年的努力，新疆已建成我国第一个，全国最大、产品质量最好、具有自主研发能力的稀有金属技术工业基地。目前能够提供30多种稀有金属产品，包括锂、铷、铯金属及其化合物。
（四）金属冶炼的发展方向
在冶炼过程中的生产自动化，将是今后金属冶炼发展的重要方向。20世纪下半叶以来，冶金生产工艺与自动化技术的结合日益紧密。氧气转炉炼钢、连续铸锭、轧钢高速化和连续化等新工艺，把钢冶金的生产效率不断推向新的高度，这在很大程度上，应归功于应用计算机的自动控制。倘若没有自动控制，氧气转炉就难以充分发挥它的快速炼钢能力，连续铸钢就难于保证质量并获得高效率，轧钢就难以实现高速化和连续化。
研究开发新的提取冶金技术也是今后冶金发展的一个方向。单纯从提取金属着眼，运用今天拥有的自然科学知识和技术手段，即使矿石含量再低，组成再复杂，都可以把金属提取出来，问题在于消耗的能源是否过大，花费的成本是否合算。因此，在提取冶金方面仍然有很多研究课题。例如：扩大资源范围，把在以往技术水平、经济条件下还不能利用的资源，通过新工艺、新装备变为可利用的资源；减少或消除生产过程对环境的污染，发展资源的综合利用，形成无公害工艺或无废料工艺；充分利用氧气等进一步强化冶炼过程，大大节约能源等。
图6-2-1磁铁矿照片（肖昱摄）
图6-3-1黄铜矿和孔雀石照片（肖昱摄）
图6-3-2方铅矿与闪锌矿照片（肖昱摄）
图6-3-3新疆尼勒克县阿吾拉勒环状铜矿带
图6-3-4新疆西昆仑铁克列克－库斯拉甫矿产分布图
图6-3-5环塔里木中新生代砂岩型铜铅锌矿带及矿产分布图
图6-4-1自然金照片（张素兰摄）
图6-4-2新疆民丰县南山巴西其其干河下游阶地砂金采坑（肖昱摄）
图6-4-3细脉状自然金（张素兰摄）
图6-4-4浸染状自然金（张素兰摄）
图6-5-1阿尔泰山花岗伟晶岩稀有金属矿集区与地质构造关系略图（据新疆有色地质研究所）
图6-5-2电气石和绿柱石
图6-5-3锰钽铁矿和铌钽铁矿聚晶
图6-5-4可可托海稀有金属矿3号脉露天采场（杨青山摄）
图6-5-5 3号脉立体示意图
图6-5-6可可托海3号矿脉结构单元分布图
图6-6-1清代察合奇铸币厂古铜币（杨青山摄）
图6-6-2平硐（刘增仁摄）
图6-6-3斜井（刘增仁摄）
图6-6-4竖井（杨青山摄）
图6-7-1选矿流程图
图6-7-2康苏选矿厂优选浮选工艺流程图
图6-7-3八一钢铁厂优选浮选工艺流程图
图6-7-4喀拉通克铜镍矿简易选矿工艺流程图
图6-7-5哈图金矿混汞浮选工艺流程图
图6-7-6可可托海“87-66”选厂工艺流程图
参考资料:冶炼自动化
