一、偃师任务钨精矿中钙的回收黄金回收测定
——火焰原子吸收光谱法
任务描述
钨精矿中有害杂质按其等级不同所允许的含量并不同。根据标准要求，地的地钨精矿分析除三氧化钨外，栾川有害杂质为硫、金属磷、偃师砷、回收黄金回收钼、地的地钙、栾川锰、金属铜、偃师锡、回收黄金回收二氧化硅。地的地钨精矿中钙含量的栾川高低对仲钨酸铵（APT）生产工艺影响较大，因此需要准确测量钨精矿中钙的金属含量。钙的检测方法主要有EDTA容量法、AAS、ICP-AES。EDTA容量法主要用于钙含量大于4%的测定，该法流程较长；ICP-AES法线性范围宽，快速，准确，但仪器昂贵，运行成本也较高；AAS对含量小于4%的钙的测定具有准确、快速、成本低等优点，因此广泛应用于钨精矿中钙的测定。本任务旨通过实际操作训练，学会原子吸收光谱法测定钨精矿中的钙含量；能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。
任务实施
一、试剂和仪器准备
（1）盐酸AR（ρ＝1.19g/mL）。
（2）硝酸GR（ρ＝1.42g/mL）。
（3）高氯酸GR（ρ＝1.67g/mL）。
（4）氯化锶溶液（15%）：称取 75g氯化锶（SrCl2·6H2O）溶于水中并稀释至500mL，摇匀。
（5）氧化镧溶液（5%）：称取25g纯氧化镧（99.99%以上），置于250mL烧杯中，加入100mL盐酸（1＋1），加热溶解完全，冷却，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
（6）二氧化锰（1.6%）：称取1.6g纯二氧化锰（99.99%以上），置于250mL烧杯中，加入10mL盐酸，加热溶解完全，蒸发至体积约为5mL，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
（7）铁溶液（1%）：称取1.0g纯铁（99.99%以上），置于250mL烧杯中，加入10mL盐酸，加热溶解完全，稍冷，加入3mL高氯酸，继续加热至冒浓白烟，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
（8）钙标准溶液：称取0.2497g纯碳酸钙（99.99%以上），置于250mL烧杯中，盖上表面皿，加入15mL盐酸（1＋3），微热溶解完全，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μg钙，贮存于塑料瓶中。
移取0.00mL、1.50mL、3.00mL、6.00mL、9.00mL、12.00mL钙标准溶液，分别置于一组100mL容量瓶中，各加入2.0mL高氯酸，8.0mL氯化锶溶液，4.0mL氧化镧溶液，4.0mL二氧化锰溶液，4.0mL铁溶液，用水稀释至刻度，混匀，此标准工作溶液每毫升含钙分别为0、1.5μg、3.0μg、6.0μg、9.0μg、12.0μg。
（9）原子吸收分光光度计算，钙空心阴极灯。
二、分析步骤
称取0.1000～0.2000g样品于300mL烧杯中，加入50mL盐酸（ρ＝1.19g/cm3）置于沸水浴上加热分解50min，取下，稍冷，加入15mL硝酸（ρ＝1.42g/cm3），4mL高氯酸，加热直至冒浓厚白烟，溶液体积约为2mL（但勿蒸干），取下冷却，用水吹洗表面皿和烧杯壁，加入水至溶液体积约为30mL，煮沸使可溶性盐类溶解，加入8mL氯化锶溶液、4mL氧化镧溶液，冷却后，移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。澄清后，在空气-乙炔火焰原子吸收分光光度计波长422.7 nm处，与标准系列同时，以二次水调零测量溶液吸光度。随同试样做空白试验。
三、分析结果的计算
按下式计算钙的百分含量：
岩石矿物分析
式中：w（Ca）为钙的质量分数，%；ρ为自工作曲线上查得试液中钙浓度，μg/mL；ρ0为自工作曲线上查得空白溶液中钙浓度，μg/mL；V为试样溶液的体积，mL；m为称取试样质量，g。
四、质量表格的填写
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
试样用盐酸、硝酸和高氯酸加热溶解至冒浓白烟以消除硫的干扰，并在适宜浓度的高氯酸介质中，以氯化锶和氧化镧消除铝、磷、硅、钛、硫酸根及部分铁、锰等杂质的干扰，于原子吸收光谱仪波长422.7 nm处，以空气—乙炔火焰测量钙的吸光度。
二、方法优点
原子吸收光谱法测定钨精矿中的钙具有快速、准确、成本低等优点，非常适合工矿企业的日常分析。
三、主要干扰及其消除
（1）钨基体干扰：钨基体对钙的测定信号有抑制作用，导致结果偏低。本方法采用钨酸沉淀将钨过滤除去。
（2）磷酸根的干扰：磷酸根和钙可以形成非常稳定的化合物，空气-乙炔火焰的温度不足以使它原子化。消除办法：加入含镧离子的溶液，镧离子可以和磷酸根形成更稳定的化合物，从而将钙释放出来。
（3）铝等阳离子的干扰：铝和钙可以形成化合物Ca（AlO2）2，该化合物熔点高，难以原子化。消除办法：加入含锶的溶液后，锶可以与铝形成更稳定的化合物，从而将钙释放出来。
四、影响原子吸收测量结果准确度的因素
原子吸收光谱分析是一种相对测量技术，影响其测量结果的准确度有许多因素，我们可以把这些因素概括成四大方面：标准溶液的准确性与校准方程的合理性、仪器的稳定性、样品与标准的匹配程度以及背景校正误差带来的影响（如果有背景的话）。表3-9对这些因素进行了汇总。
表3-9影响原子吸收测量结果准确度的因素
五、改善原子吸收光谱分析测定准确度的途径
1.确保工作标准的准确、可靠
工作标准的准确首先是储备液的准确。如果储备液是从标准制备单位买来的，一般可靠性通常是有保证的。如果储备液是由自己实验室用固体物质临时配制而成，则应该用尚未开瓶使用过的，确认准确可靠的同样浓度的储备液进行灵敏度对比测定。
工作标准的存放时间应按相应规定进行。对于一些特别容易受污染的元素如Na、K、Pb、Al、Ca、Mg、Si、Sn等必须保证容器、无机酸和水以及操作环境的干净。储备标准溶液的可靠性在于正确的储存方法和使用。另外要注意的是，最好避免直接将移液管插入储备液中。储备标准溶液初始的准确性应通过与将要用完的已知可靠的同浓度的标准溶液或更高级别的标准物质的比较来确认。
2.最大限度减小校准误差
要得到准确度较高的测量结果，最好选择线性校准方式。对于一个具体的分析任务，为了保证分析准确度应考虑以下几点：
（1）最好在吸光度信号与浓度关系的线性范围内，避免在灵敏度很小的区间进行测定；
（2）尽可能保证每一个样品吸光度信号在两点标准之间；
（3）如果有可能总是让样品溶液有较大的吸光度读数，这样可以减小测量数据的分辨率误差，传统上认为对于火焰法原子吸收来说，0.2～0.8 Abs是一个好的测定区间；
（4）尽量控制样品浓度在标准曲线的中间浓度位置。
3.使仪器工作在最佳状态
要消除或减小由于仪器稳定性造成的测定数据的误差就必须确保以下几点：
（1）实验室的条件完全充分地满足仪器的使用要求，包括环境温度、湿度、磁场、电源功率、气体纯度、压力、排风等，特别注意实验室在仪器使用时温度变化不大于3℃/h；
（2）仪器的重要部件如雾化原子化系统工作在最佳状况；
（3）仪器测定参数设定在最佳数值，如积分时间、乙炔流量、空气流量、燃烧头高度、试液提升量、灯电流等。
4.消除或降低样品的基体干扰
基体干扰是原子吸收光谱法的一种重要干扰，必须设法给予消除或减少。常用的方法有以下几种：
（1）合理稀释样品溶液：这是减少样品基体干扰的一个简单易行的方法，当基体被稀释到一定浓度以后，基体效应可减小到可以忽略的程度。但该法的缺点是会损失待测元素的灵敏度。
（2）基体匹配法：基体匹配法是在配制标准溶液系列时，加入与分析样溶液相同量的基体，使标准溶液系列主要成分与分析样相同或相近。但该法对基体的纯度要求较高，而且有时候基体的获得是非常困难的，特别是复杂基体样品。
（3）标准加入法：分析较高纯度样品时，基体匹配法需要有高纯基体，一般要比分析样纯度高1～2个数量级，有时难以得到高纯基体，这时可用标准加入法。
（4）化学分离法：若以上方法都不能很好地解决基体干扰问题，则可采用化学分离基体法。特别是分析高纯产品时，分离基体的同时可以富集杂质元素。
实验指南与安全提示
样品分解时，加入盐酸后要摇散试样，水浴加热时应每隔5min摇动一次烧杯，以防止样品结底。
钙属于易污染元素，因此应严格检查各种试剂的空白。
对于含钙量大于4%的样品，应该采用EDTA容量法测定。
钙的测定在空气-乙炔火焰中常受溶液中
等阴离子的干扰，故应在标准及样品溶液中加入“释放剂”以克服干扰。常用的释放剂为锶盐和镧盐。
钢瓶应存放于通风良好、安全且避免日晒雨淋的场所，存储区温度不能超过40℃，贮存区不可放置可燃物质，严禁烟火，并远离人员进出的繁杂地区和紧急出口。
钢瓶应直立存放并适当锁紧阀出口盖，且瓶身应予固定，残量瓶、实满瓶应分开贮放，使用先进先出系统，避免贮放过期，定时记录库存量。
非使用时阀需紧闭。远离热源、发火源及不兼容物如氧化物8m以上，或者设置1.5m高、阻火速率至少0.5 h的防火墙。
使用不产生火花且接地的通风系统与电器设备，避免成为发火源。
定期检查钢瓶有无缺陷，如破损或溢漏等。保护钢瓶底部，防止接触潮湿的地面。
在适当处张贴警示标志。遵循易燃物及压缩气体的相关规定贮存与处理。
不要拖、拉、滚、踢钢瓶，应使用适当钢瓶专用手推车搬运钢瓶。禁止尝试利用瓶盖来吊升钢瓶。使用中钢瓶必须固定。
禁止粗暴或漫不经心地操作钢瓶，以防止损伤钢瓶或填充物。钢瓶跌倒会导致保险塞处泄露。钢瓶内尖锐的凹陷会扎破凹陷附近的填充物，产生空隙。自由乙炔会积聚在空隙处，并在钢瓶压力下分解。
使用逆止阀避免逆流进入钢瓶。严禁烟火，不可对瓶身任何地方加热。
当钢瓶连接到仪器时慢慢小心地打开钢瓶阀。打开瓶阀若遇到任何困难，应停止操作并通知供货商。不可用工具（如扳手、螺丝起子等）插进瓶盖两边开孔内打开瓶盖，因为这样会损坏瓶阀造成泄漏，应使用可调式环状链式扳手来打开过紧的瓶盖。乙炔钢瓶阀门不能开启得超过大约1.5圈。为了将液体溶剂的提取量减少到最小，在间断性使用中，乙炔的提取速度每小时不应超过钢瓶容积的十分之一。对于连续提取出钢瓶内的全部乙炔的情况，流速每小时不应超过钢瓶容积的五分之一。
确保使用充实乙炔的钢瓶，对于空瓶或残量瓶应有标识，以分辨钢瓶使用状况。
当钢瓶没有使用或是空瓶的时候，保持阀门关闭。为避免空气进入钢瓶内，请勿完全用尽气体，用毕请使用扭力扳手将阀出口盖锁回去。在下班或工作日结束的时候，关闭钢瓶阀门，放出调压器和仪器设备内的压力。需置备随时可用于灭火及处理泄漏的紧急应变装备。
如果乙炔钢瓶有尖锐或深的凹陷，金属被凿，或任何其他机械缺陷，用记号笔在缺陷处画个圆圈来警告供应商。除了钢瓶制造商以外，禁止任何人修理乙炔钢瓶。只能由有经验的人来处理废弃钢瓶。
操作钢瓶时，推荐使用安全眼镜、安全鞋和普通工作手套。
案例分析
最近几年，市场上出现了越来越多的成分复杂的钨精矿，这些矿已经和过去江西赣南矿山生产的钨精矿成分有较大的区别。特别是部分钨精矿中含有较高的钡，这给钨冶炼企业的生产工艺带来了很大的影响，大大影响钨的回收率。因此，广大分析工作者开始研究开发钨精矿中钡的测定方法。某实验室在用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定钨精矿中的钡时，发现无论如何优化分析条件，总是达不到所要求的灵敏度。请你帮他分析一下其根本原因是什么。如果要用原子吸收光谱法测定钡的含量，有没有较好的解决办法？
拓展提高
一、钨制品分析简介
钨制品主要包括仲钨酸铵（APT）、偏钨酸铵（AMT）、蓝色氧化钨、黄色氧化钨、紫色氧化钨、钨粉、碳化钨粉、钨条等。钨制品的主要分析项目有：钾、钠、钼、磷、硫、镉、砷、硅、铝、锑、镁、铅、锰、镍、铬、铁、钴、铋、钛、锡、钙、钒、铜。钨制品的杂质分析，主要有可见分光光度法、原子吸收光谱法、直流电弧原子发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。在实际应用中，可见分光光度法主要用于测定非金属元素，如磷、硫等；原子吸收光谱法用于测定钾、钠；其他元素主要采用发射光谱和质谱法测定。其具体分析方法见表3-10。
表3-10钨制品杂质元素常用分析方法
续表
而对于钨粉、碳化钨粉、蓝色氧化物，除了上述分析项目外，还有自己特定的分析项目，现列于表3-11。
表3-11蓝钨、钨粉、碳化钨粉特殊分析项目
二、我国钨工业分析存在的问题
钨的工业分析，在冶金分析中是属于一个难度较大的领域，专业性强，涉及的面广。也正因为如此，给钨工业分析带来了无穷的魅力。近几年，随着分析化学特别是仪器分析的飞速发展，也促进了钨工业分析的发展。但因钨工业分析本身的特点，在有些分析项目中仍存在需要进一步解决和完善的难题，主要有以下几方面。
1.钨原料中钨的测定
近几年，随着钨矿的过度开采，钨资源已经越来越匮乏。也正因为如此，市场上出现了一些成分复杂的钨矿，有些矿品位低，杂质成分复杂甚至不明，这给钨原料中钨的测定带来了非常大的困难。比如河南洛阳栾川白钨矿具有钨品位较低、钼和磷含量较高等特点，在用钨酸铵灼烧法测定其中的钨量时，最大的问题是沉淀不完全，这可能是因为磷高所致。若采用8-羟基喹啉沉淀法，则沉淀中杂质元素较高。因此该类钨矿中钨的测定方法有待进一步改进。
2.钨产品中杂质元素的测定
钨产品中杂质元素的测定是一个非常重要的分析项目。目前对于杂质元素的分析，大致可分为三类：①磷、硫、氯等非金属元素主要采用可见分光光度法；②钾、钠采用原子吸收光谱法；③镉、砷、硅、铝、锑、镁、铅、锰、镍、铬、铁、钴、铋、钛、锡、钙、钒、铜等采用直流电弧原子发射光谱法。其存在的问题主要有两个：
（1）对于非金属元素磷、硫、氯等的测定，目前只能靠化学分析，分析流程长，劳动强度大。特别是磷，需采用萃取技术，毒害较大。
（2）直流电弧原子发射光谱法仍然是钨冶炼企业杂质元素分析的必备仪器，ICP-AES和ICP-MS仍然不能完全取代它。主要原因是样品处理技术、谱线干扰、基体干扰、质谱干扰等问题未能完全解决，因此只能作为补充方法。然而，直流电弧原子发射光谱法有其自身难以解决的缺点：对结果准确度影响因素多、重现性差、灵敏度不能满足痕量分析等。
随着钨工业的发展，对钨产品的纯度的要求越来越高，这无疑对钨产品中杂质元素的测定提出了更高的要求。因此寻求更准确、更灵敏的分析方法迫在眉睫。这些都有待广大分析工作者不断努力探索新的解决办法。
二、有色金属矿产
1）铜
全球铜资源潜力大，据美国地质调查局统计，世界陆地铜资源量估计为16×108t，深海结核中估计为7×108t。1998年世界铜储量为34000×104t，其静态保证为29年，储量基础为65000×104t。其保证年限为56年。中国铜储量虽然仅次于美国和原苏联，占世界第三位，但可供开采的储量不足，铜进口量年复一年增加，铜资源较紧张的局势还将持续较长时间，成为中国有色金属矿产中缺口最大的矿种。
世界铜资源分布广泛，遍及五大洲，其中铜储量基础较多的国家有智利（23.7%）、美国（15.3%）、波兰、赞比亚、俄罗斯等国。从近年的找矿实践看，环太平洋斑岩铜矿带具有最大的铜资源潜力。东太平洋的智利安第斯斑岩铜矿带，80年代以来又新发现了铜金属量在500×104t以上的5个超大型铜矿（智利的科亚瓦西、楚基北、曼萨米纳、扎尔迪瓦尔和印度尼西亚的格拉斯贝格矿床），西南太平洋除印尼之外，菲律宾和斐济等也都新发现有大型斑岩铜金矿。
世界铜成矿类型多样，按其地质－工业类型可分为：斑岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、海相火山岩型、铜－铀－金型、自然铜型、脉型、碳酸岩型和夕卡岩型等。其中最重要的是前四类，它们占世界铜总储量的96%左右，是目前世界勘查和开采的主要铜矿类型。尤其是斑岩型和砂页岩型各占世界总储量55%和29%。据初步统计，世界铜金属储量超过500×104t的超大型矿床有60个左右，其中斑岩型38个，占63%，占储量的64%，而砂页岩型有15个，占25%，占储量的24%。现将这些矿床类型简述如下：
（1）斑岩铜矿：这是世界最佳找矿类型之一。英国矿床学家R.H.西利托研究认为在大量硫砷铜矿脉之下可能有斑岩铜矿的存在，这就为寻找深部隐伏斑岩铜矿指出了方向，提供了思路。
（2）砂页岩型铜矿：这种铜矿泛指不同时代沉积岩中的层控铜矿。加拿大地质调查局S.S.甘迪提出该类铜矿的原始物质来源是基底的奥林匹克坝型矿床，认为阿德雷德铜矿是奥林匹克坝的“派生矿”，这也为世界各地具有砂页岩型铜矿地区进一步找矿提供了新思路。
（3）铜镍硫化物型铜矿：矿床主要出现在元古宙和中生代，产出在克拉通地区陆内裂谷。代表性的矿床有加拿大的萨德伯里、美国的德卢斯、俄罗斯诺里尔斯克和中国的金川等。
（4）海相火山岩型铜矿：这是与海底火山作用有一定联系的含有大量黄铁矿和一定数量铜、铅、锌的矿床。产于加拿大地盾、西班牙－葡萄牙黄铁矿带和俄罗斯乌拉尔等地。这类矿床常有后期叠加的大脉型或细脉浸染型金矿，往往规模巨大，有重要意义。
除以上四类外，铜-铀-金型和自然铜型也占有一定比例，特别是巨大的奥林匹克坝铜－铀-金型这种新矿床类型的出现更具重要意义，使其所占储量比例（4%）高出了海相火山岩型矿床所占比例（2%）。此外，各类型矿床往往相伴而生，如斑岩型多与脉型、夕卡岩型伴生，砂页岩型常与自然铜型、铜-铀-金型一起产出，海相火山岩型往往与铜镍硫化物型产在同一个地质单元内。因此，象夕卡岩型铜矿在许多国家将其储量计入斑岩型矿床中而未单独列出。
据芮宗瑶等（1997）对铜金属大于5×104t的矿床统计，我国铜资源量在5个主要矿床类型上的分配如下：斑岩型42.1%，夕卡岩型22.3%，海相火山岩型15.0%，砂页岩型11.3%和铜镍硫化物型7.3%，鉴于我国铜矿资源短缺的局面短期内难以解决，应实施铜矿专项找矿工程，在东部寻找隐伏矿床，扩大老区远景，在西部沿古丝绸之路和“三江-雅江”流域两条路线向周围展开，重点抓斑岩型、海相火山岩型及铜镍硫化物型矿床，以求取得重大的突破。戴自希（1999）认为我国中西部地区勘查程度相对低，有相当的找铜潜力，该地区保有储量占全国铜储量的91%，已发现的大型铜矿25个，中型90多个，近年来在新疆、云南、甘肃、内蒙古和四川等地均有上述5种主要铜矿类型的新发现，说明中西部地区具有较好的找铜前景，应加大勘查力度，寻找大铜矿和富铜矿。
2）铅和锌
世界范围内铅锌资源是丰富的，据美国地质调查局1999年统计，世界已查明铅锌资源量约为15和19×108t。现有铅锌储量可保证世界矿山分别开采23年和20年。世界铅锌储量和储量基础较多的国家有澳大利亚、美国、加拿大、原苏联、中国和秘鲁等，它们合计占世界铅锌储量基础的74%和63%。据初步统计，世界铅锌金属储量超过500×104t的超大型矿床约有44个，其中美国、加拿大、澳大利亚这3个国家集中了世界上约50%的超大型铅锌矿床。近年来，虽然对铅锌勘查投入较少，但不断有新矿床发现，说明全球铅锌资源潜力大。
全球各个历史时期均有铅锌矿床产出，但以元古宙和古生代最为集中，占世界总储量的80%以上，中新生代的铅锌矿床相对较少。铅锌矿床工业类型繁多，世界目前勘查和开采的铅锌矿床主要类型有：①喷气沉积型矿床（SEDEX）：这类矿床是世界上铅锌的主要来源之一，为最重要的矿床勘查类型；②密西西比河谷型矿床（MVT）；③火山成因块状硫化物矿床（VMS）：这类矿床在铜矿中称为黄铁矿型铜多金属矿床或黑矿型矿床；④砂岩型铅锌矿床：此类型在法国和瑞典均有产出，有人认为中国云南的金顶超大型铅锌矿床也属此类型。除上述4类外，还有沉积变质型如朝鲜检德铅锌矿床，它是世界上已知最大的铅锌矿床以及夕卡岩型、热液交代型、脉型和斑岩型矿床等。此外，还有浅生富集或红土化作用形成的锌矿床。当前在国际上越来越重视对易采价廉的氧化矿-菱锌矿的开发利用。
上述4个类型铅锌矿床前3类在我国都有产出，而且矿床规模较大，区带分布明显，是我国铅锌资源主要开发和进一步勘查对象。它们的重要性和典型代表依次是：SEDEX型（厂坝、东升庙等）；MVT型（凡口、大梁子等）和VMS型（小铁山、呷村等）。至于我国最大的铅锌矿床，即云南金顶铅锌矿床的类型归属尚存在较大的争议，或属SEDEX型，或属砂岩型，或为一独特类型（暂可称之为金顶型）。今后，在勘查部署上，应在我国中西部地区，加大规模大、品位富、经济价值巨大的SEDEX型以及金顶式和VMS型等铅锌矿床的找矿力度。近20年来世界所发现的大型、巨型矿床基本上都是SEDEX型。国内外均很重视这一类型矿床。
3）铝
铝的产量和消费量在金属中位居第二，仅次于铁。世界铝土矿资源丰富，储量充足，且还在不断增长。据美国地质调查局统计，1998年世界铝土矿储量为250×108t，储量基础为340×108t。其静态保证年限为205年和50年，而且其储量仅占资源量的30%～42%，铝土矿还有大量待勘查的资源。世界各国对铝土矿矿床的分类很不统一，按其下伏基岩性质大致分为两大类型-硅酸盐岩上的红土型和碳酸盐岩上的岩溶型铝土矿矿床。另外，较次要的还有陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床，也称为齐赫文型铝土矿矿床。
（1）红土型铝土矿矿床。它主要是由酸性、中性和基性成分的含铝硅酸盐岩石在热带和亚热带气候条件下经深度化学风化形成的红土矿床，特别是新生代热带地区的红土矿床工业价值很大。据原苏联学者统计，此类矿床占世界现有储量86%，占世界铝土矿产量65%，大于10×108t的6大红土型铝土矿区是在澳大利亚、几内亚、巴西、喀麦隆、越南和印度。澳大利亚的韦帕矿床是这类矿床的典型代表。
（2）岩溶型铝土矿矿床。这类矿床一般覆盖在石灰岩和白云岩凹凸不平的岩溶化表面。矿床和基岩之间为不整合或假整合。这类矿床加上陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床的产量占世界总产量的35%，其储量占世界铝土矿总储量14%，主要分布于南欧和加勒比地区。我国的大部分铝土矿矿床属于这一类型，牙买加的铝土矿床为此类矿床的典型代表。
（3）沉积型铝土矿矿床。这类矿床一般呈不整合覆盖在不同的铝硅酸盐岩石的表面，与下伏岩石没有直接的成因关系，成矿物质是从其它地方搬运来的。这类矿床只占世界总储量不到1%，工业意义不大。
4）镍
世界镍资源非常丰富，储量充足。据美国地质调查局统计，1998年世界镍储量为4000×104t，储量基础为14000×104t，平均含镍接近（或大于）1%的矿床查明资源为1.3×108t，其中60%产于红土型矿床，40%产于硫化物矿床，还有大量较低品位镍矿床的资源量。世界镍资源分布极不均匀，主要集中在古巴、加拿大、俄罗斯、新喀里多尼亚、印尼、南非、澳大利亚等国，它们占世界镍总储量的92%。另外，海底锰结核和锰结壳中还有大量镍资源，主要分布于太平洋洋底。目前勘查和开采的主要类型为硫化镍型和红土型。从开采量看以硫化物镍矿占多数。
（1）岩浆硫化铜镍矿床。这类矿床在空间上和成因上与基性和超基性岩（包括成分相似的喷出岩）有关，按照成矿环境主要可分为3种类型：①前寒武纪绿岩型矿床，该类矿床的基本特征是矿床均产于前寒武纪绿岩带内，含矿岩体与科马提岩套或镁铁质岩系紧密伴生。根据岩体的岩石类型和侵位方式可细分为与科马提岩套有关的或与拉斑玄武岩有关的两类矿床。②与大陆裂谷作用有关的矿床，该类矿床的成矿构造环境为克拉通内的裂谷及克拉通之间或边缘的活动带。根据岩体类型和成矿背景可细分为与溢流玄武岩有关的侵入体内的矿床和大型层状侵入杂岩体中的矿床两类。加拿大萨德伯里硫化铜镍矿床的成矿地质背景和矿床特点类似于大型层状侵入体矿床，对该矿床成因观点看法不一，大多数研究者认为是岩浆熔离型，还有不少人认为岩体属陨石冲击成因。该矿床储量巨大，镍品位高，被认为是一种特殊类型。③显生宙造山带内与基性-超基性侵入体有关的矿床，这类矿床分布很广，但成大矿的不多。
（2）红土型镍矿床（包括硅酸镍矿床在内）。这类矿床是含镍超基性岩（主要是纯橄岩、橄榄岩、辉石岩或蛇纹岩）裸露地表，在长期风化和侵蚀作用过程中高含量镍的富集的结果。气候条件对此类矿床形成很重要，最富的矿床见于亚热带气候区。世界最重要的红土型镍矿床是在新喀里多尼亚，该处蛇纹石化橄榄岩分布广泛，矿床规模大，品位高，埋藏浅，品位稳定，适于露采，已有一百多年的开采历史。
世界现有镍储量至少已可维持21世纪前半个世纪的生产，储量基础可保证整个21世纪镍矿山的生产，现有镍储量占储量基础的43%，占资源量的36%，说明资源的勘查程度不算很高，还有大量资源有待探明。近年加拿大在萨德伯里老矿区深部继续有大的发现。科特迪瓦在已知的锡皮卢矿床附近继续勘查，查明大的红土镍矿床，已查明矿石资源5.4×108t。此外，在西澳大利亚和坦桑尼亚均有新的发现，另外还有大量镍品位小于1%的低品位镍资源，以及海底锰结核和锰结壳中的镍资源，这使世界镍储量基础不断增多，提高了镍资源的保证程度。
5）钴
据美国地质调查局统计，1998年世界钴储量为430×104t，储量基础为950×104t，世界钴储量高度集中于刚果、古巴、赞比亚、澳大利亚、新喀里多尼亚和俄罗斯等国家和地区。钴主要作为开采铜和镍等有色金属的副产品回收，其产量取决于这些金属的开采量。扎伊尔和赞比亚的钴产量占世界总产量的65%～70%。陆地上钴极少单独成矿床，绝大部分伴生在其它矿床中，因此钴矿床的分类主要取决于钴所赋存的矿床类型，可将矿床划分为如下7个类型：
（1）铜钴矿床。主要分布于扎伊尔南部、赞比亚北部，属中非含铜页岩带范围，是目前世界钴的主要来源。值得注意的是，80年代初在加拿大发现这类矿床。另外在秘鲁南部也找到了一个有远景的铜钴矿床。
（2）含钴硫化铜镍矿床。这类矿床大多数都含有少量钴，主要分布于加拿大、原苏联和澳大利亚。最著名的加拿大萨德伯里含钴铜镍矿床矿石储量为3×108t，平均含钴0.07%，每年大约从中生产2000t钴。
（3）含钴红土型镍矿床。这类矿床属超基性岩体裸露地表经长期强烈的风化和侵蚀作用形成富含铁、镍、钴的红土。钴的巨大储量集中在红土风化壳矿床中。矿床品位的高低，主要取决于风化作用的程度。
（4）含钴多金属矿脉。这类矿脉世界各地都有发现，规模较大的有摩洛哥的布阿泽尔，加拿大科博尔特（安大略）和大熊湖和原苏联的霍伍阿克塞钴矿床等。此外，芬兰、印度、加拿大和澳大利亚的火山沉积岩中的金钴铀、铀镍钴钼和镍钴银铋矿化产钴，并伴随铀矿化产出。
（5）含钴黄铁矿矿床。含钴量高的含铜黄铁矿型矿床在世界上罕见，其典型实例是原苏联中乌拉尔的佩什明-克柳切夫矿床，芬兰的奥托昆普矿床和美国爱达荷州艾恩河的无名（no-name）矿床等。
（6）含钴夕卡岩铁矿床。这类矿床主要是夕卡岩磁铁矿矿床，虽然钴在这类矿床中为铁矿的副产品，每年仅提供世界钴产量的1%～2%，但在美国却是钴的重要来源。
（7）含钴铅锌矿床。具有独立钴矿物的铅锌矿床极为罕见。含有分散状钴的铅锌矿床分布很广，但钴含量一般不高。国外某些矿床的钴已被回收利用，主要是从闪锌矿精矿中顺便回收钴。
总之，目前世界钴矿生产中起主要作用的是中非的铜钴矿床以及加拿大、原苏联、澳大利亚等地的含钴硫化铜镍矿床。红土型镍矿床虽然钴储量较大，但产量少，仅为潜力很大的钴资源。其余各类矿床居次要地位。世界镍资源丰富，储量充足，现有镍储量和储量基础静态保证年限分别为141年和310年。此外，海底还有丰富的钴资源，赋存在锰结核和锰结壳内。据估算，太平洋几个海域中潜在钴资源量总计约1020×104t，表明海底蕴藏有巨大的潜在钴资源。
6）钨
据美国地质调查局统计，1998年世界钨储量为200×104t，储量基础320×104t，主要集中在中国、俄罗斯、加拿大和美国。世界勘查和开采的主要钨矿床类型有：
（1）夕卡岩型白钨矿床。根据矿床的主要成分可细分为夕卡岩型钼钨、铜钨、锡钨和钨矿床。夕卡岩型白钨矿矿床是目前世界上最重要的钨矿类型，其储量约占世界总储量的1/2，往往形成大型矿区，如中国的湖南柿竹园钨矿床。
（2）石英脉型黑钨矿床。它可划分为石英大脉型和细脉带型矿床。就其形成温度还可划分为高、中和低温热液矿床。热液型大型钨矿床主要分布在中国南方的江西、广东、湖南和广西等省区。热液型石英脉黑钨矿矿床是当前世界上生产黑钨矿的主要类型，其储量约占钨矿总储量的1/4左右，如中国江西西华山和大吉山等钨矿床。
（3）斑岩型钨矿床。它与某些斑岩铜矿类似。根据成分可将这类矿床划分为斑岩钼钨矿床和斑岩钨矿床，前者如美国的克莱梅克斯矿床，后者如加拿大的普莱曾特山矿床。斑岩钨矿床品位低（0.1%左右），储量大，约占钨矿总储量的1/4，矿石矿物中黑钨矿和白钨矿几乎各占一半，如中国江西杨储岭钨矿床。
（4）层控型钨矿床。此类矿床罕见，东阿尔卑斯山伦纳尔塔尔和费贝塔尔的层控矿床属此类型。中国江西上饶焦里白钨矿床亦属此类型（盛继福，1994）。
世界钨资源较丰富，1994年世界钨储量和储量基础静态保证年限分别为57年和86年，现有储量至少能保证21世纪前半个世纪世界钨的生产。但全球资源分布不平衡，中国占世界总储量40%左右，占国际市场供应量60%左右。因此，中国控制了世界钨的生产与销售。中国江西黑钨矿、湖南白钨矿和秦岭将成为重要钨矿基地。未来世界钨业发展前景将很大程度上取决于中国的钨的出口政策。
7）锡
据美国地质调查局资料，1998年世界锡储量和储量基础分别为770×104t和1200×104t。世界锡资源分布相对集中，太平洋沿岸地区占3/4以上，尤以东南亚地区的矿化区更为重要，锡的储量分布相对集中，中国、巴西、马来西亚、印度尼西亚、泰国、扎伊尔、玻利维亚、俄罗斯和秘鲁等国就占世界锡储量的99%以上。锡的成矿条件多样，形成多种类型矿床。目前已开采的锡矿床有：
（1）热液型矿床。按矿物成分可分为：①锡石-石英脉矿床，产于花岗岩岩基附近，矿床规模以中小型为主，也见有大型和特大型矿床，矿石品位高。这类矿床的锡储量约占原生矿床锡储量的50%左右。主要分布于东南亚和欧洲，是形成砂锡矿床最主要的物质来源。②锡石-硫化物矿床，常与偏基性花岗岩类岩体、中性和基性岩墙带有关，矿床规模多为大中型，少数为特大型。这类矿床主要分布于中国、玻利维亚和原苏联的东部沿海区。其锡储量约占原生矿锡储量的40%。80年代加拿大发现东肯普特维尔大型锡矿床，它将成为北美第一个原生锡矿矿山。
（2）伟晶岩型矿床。矿体呈脉状产于花岗岩体及其附近的断裂中。形成时代从寒武纪到第三纪，但最具经济意义的产于前寒武纪地区。这类矿床的锡储量约占原生矿床锡储量的9%左右。主要分布于非洲、巴西、澳大利亚西部等地。
（3）砂矿床。目前开采的主要为冲积砂矿和海滨砂矿。这类矿床主要分布于东南亚、中南非、西澳大利亚等地。砂矿床储量占国外锡储量的64%，产量占锡总产量的60%～70%。典型矿床有马来西亚的近打河谷砂矿。80年代在巴西亚马孙州发现皮廷加大型含稀散金属的锡矿床，主要开采冲积矿床和部分残积矿床，是一世界级大锡矿。该矿的发现使巴西锡矿储量增加了两倍，除锡之外还有丰富的铪、铌、钽和钇等资源。
世界锡资源充足，现有储量和储量基础静态保证年限分别为36年和52年，可见全球锡资源的保证程度是较高的，足以维持世界21世纪头30年的生产。人们通过大量研究发现，锡矿化仅与一定特征的花岗岩有关。所以含锡花岗岩研究是了解锡成矿作用和找矿的关键。
8）钼
据美国地质调查局统计，1998年世界储量和储量基础各为550×104t和1200×104t。钼资源高度集中在北、南美洲科迪勒拉山系和中国东秦岭和燕辽地区。储量最多的国家有美国、中国、加拿大、智利和俄罗斯等，占储量85%左右，尤其美国独占储量基础45%。世界钼矿床按地质成因可划分为以下类型：
（1）斑岩型钼矿床。这类矿床的经济意义最大，占世界钼储量和钼产量的80%以上。斑岩型钼矿床的共同特点是矿化呈细（网）脉浸染状，矿床规模大、品位低，适宜露天开采。按金属成分可分为独立的斑岩型钼矿床和铜-钼矿床两个亚类。斑岩型矿床是钼的重要来源。在西方国家中其储量和产量分别占31.2%和29.6%。世界上著名的特大型钼矿床有美国的克莱梅克斯、亨德森、石英山，中国陕西的金堆城、兰家沟，加拿大的恩达科、基特索尔特等。斑岩型铜钼矿床是钼的另一重要来源，钼作为副产品回收。
（2）斑岩-夕卡岩型钼（钨或铁）矿床。这类矿床与花岗斑岩或似斑状花岗岩有空间和成因上的联系。花岗岩类侵入体与铝硅酸盐层相接触，分别产生角岩化和夕卡岩化，成矿热液活动导致矿化叠加在花岗岩类岩体、角岩和夕卡岩之上而形成本类型钼矿床。这一类型在中国不但较广泛产出，且有重要工业意义，如河南栾川南泥湖-三道庄钼（钨）矿床和上房沟钼（铁）矿床等。
（3）夕卡岩型钼矿床。这类钼矿床在空间上和成因上与花岗岩类侵入体有关。按矿石矿物成分有夕卡岩型铜钼和钼钨两类矿床。此类矿床主要分布在原苏联和中国，如俄罗斯北高加索的特而内奥兹钨钼矿床。
（4）碳酸岩脉型钼（铅）矿床。与碳酸岩有关的钼、稀土矿化曾见于原苏联东西伯利亚和科拉半岛地区，但未构成以钼为主的矿床，只有中国陕西黄龙铺大型钼（铅）矿床是这一类型的代表。矿体由含钼（铅）石英-方解石碳酸岩脉组成。其矿石物质成分和辉钼矿富含铼，明显不同于其他类型以钼为主的矿床。
（5）石英脉型钼矿床。这类矿床与花岗岩侵入体有成因联系，属高-中温热液矿床。矿床规模不大。常与钨矿床伴生，钼往往作为钨矿山的副产品回收。
（6）沉积型钼矿床。目前已知黑色页岩中有钼、镍、钒、铀或铂族元素矿化，如在中国南方诸省的下寒武统黑色页岩普遍发育富含钼、镍或钼、铀矿化。这一类型钼矿是一种潜在的钼矿资源。
世界钼矿床的成矿时代大多集中在中生代至新生代早期，与该时代构造岩浆作用有关，中生代—新生代是最重要的钼矿成矿时代，其次是海西期。世界主要钼矿床的分布可划分出3个全球性成矿带，即环太平洋成矿带、地中海阿尔卑斯成矿带和乌拉尔-蒙古钼矿成矿带。世界钼资源丰富，现有储量和储量基础静态保证年限分别为39年和85年，可供全球21世纪前半个世纪的开采。中国是世界第2大钼资源国，集中分布在陕西、河南、吉林、辽宁和山东等省。
9）汞
据美国地质调查局统计，1998年世界汞的探明储量为12×104t，储量基础为24×104t，汞矿产出较多的有西班牙、意大利、吉尔吉斯斯坦、墨西哥等国。世界已查明的汞资源约有60×104t，地中海（沿岸）-中亚构造成矿带是世界汞矿床最集中的产地，占世界70%的储量和储量基础。其次为环太平洋构造成矿带。从地质构造上看，这两个带都是古生代和新生代的构造活动带。世界汞矿床的成矿时代较新，绝大多数是阿尔卑斯的，还有一些，如意大利的芒特阿米亚特矿床及热泉型矿床，均属第四纪。
目前世界所提出的汞矿床分类方案不一致。根据矿体形态、成矿元素组合、热液活动特点，并结合地质生产的实用性可将汞矿床划分为如下4类：①热液层状汞矿床，这类矿床最为重要，是世界汞储量和产量的首要来源。世界著名的大型和巨型矿床，如美国的新阿尔马登、新伊德里亚矿床和乌克兰的尼基托夫矿床均属于这类矿床。②热液层状汞锑矿床，矿床的规模一般不大，但在中亚地区却具有重要意义。③热液脉状汞矿床，矿床规模以中小型为主。④热泉型汞锑矿床，矿床规模不大，储量不多，仅具有一定的成因意义。汞矿床的工业类型主要有2种：①与岩浆作用关系不明的低温热液汞矿，它们多分布在大范围内无火成岩出露的地区，常形成规模很大的（往往达到大型和超大型）层状、似层状矿体；②与火山作用关系密切的浅成低温热液矿床，它们常与第三纪甚至近代火山及温泉活动有关。
10）锑
据美国地质调查局统计，1998年世界锑储量为210×104t，储量基础为320×104t，世界主要查明锑资源约510×104t，现有储量可保证世界21世纪前半个世纪的生产与需求。世界锑资源分布极不平衡，它高度集中在中国，是世界上最大的锑资源国，锑储量和储量基础分别占世界总量的37.5%和52.8%，因此，中国锑资源开发政策将对世界锑资源保证程度起举足轻重的作用。中国有上百处锑矿产地，已开发利用的有60多处，集中分布在湖南、广西和云南三省，其次为玻利维亚、原苏联、泰国和南非等国，在这些产地中，中国锑矿勘查程度最高，开发条件最好。世界已知锑矿床绝大部分集中在全球性的3个成矿带中，即环太平洋成矿带（世界77%的锑储量，经济意义最大）、地中海成矿带和亚洲大陆东西矿带中。工业锑矿床的形成主要是与各种成因（包括深成、火山及非岩浆成因）的热液活动有关。因此锑矿床的成因类型均属热液型，具经济价值的锑矿床主要为中、低温热液型，呈脉状的锑和金-锑矿床以及呈层状的锑和汞-锑矿床。
（1）热液层状锑矿床。这是最重要的工业类型，锑储量约占世界总储量的50%以上，提供了世界60%以上的锑矿山产量。这类矿床主要分布在中国，其次是中亚、地中海沿岸等地区。矿床一般远离侵入体而产在大断层附近，并受一定地层层位和岩性的控制；含矿地层主要是碳酸盐地层，少数为火山-沉积地层。矿床规模以大中型为主，按矿物组合可分为单锑型（如锡矿山、扎亚查）和锑汞型（吉日克鲁特等）。
（2）热液脉状锑矿床。这类矿床分布较广泛，规模以中小型为主，也有大型矿床。锑储量约占世界总储量的40%以上，产量约占世界总产量的1/3，因此也是锑矿床的主要类型。脉状锑矿床主要产在中、新生代的褶皱断裂带和古老地块内的活动性断裂构造中。按成分可分为锑金型、锑钨金型、锑汞型和锑多金属矿床等4个亚类。
11）铋
据美国地质调查局统计，1998年世界铋储量为11×104t，储量基础为26×104t。铋极少单独成矿，一般都同铅、锌、铜、钼、钴、金、锡、银和钨等伴生。玻利维亚有一个可单独开采的铋矿床，矿石中铋含量高达40%，中国也有独立铋矿床。铋大多数是在处理铅、铜、金、银、钴、镍及钨等矿石过程中综合提取的，主要是作为铅和铜的副产品回收。因此其产量受主金属产量、消费量的控制，而对需求的反应不敏感。世界主要产铋国是中国、秘鲁、墨西哥、日本和澳大利亚。中国生产的铋大部分是钨矿的副产品；日本生产的铋主要是铅的副产品；秘鲁从铜、铅、银矿中提取铋；澳大利亚的铋大都来自铅锌银矿和铜矿山；墨西哥的铋多来自铅和铜矿；加拿大的铋取自钼、铅锌和铜矿石；美国最重要的来源是铅锌银交代矿床；玻利维亚从铜和锡矿石中提取铋。值得注意的是，中国是一个铋资源大国，铋产量逐年增加，1985年，中国铋产量仅占世界产量的6%,1990年增长到26%，跃居为世界第一位。从此，中国铋产量约占世界的1/4左右。中国作为一个铋的生产和出口大国对世界铋市场的供需平衡起着重要作用，随着工业生产的发展，国内对铋的需求大幅度增加以及钨产量大幅度减少，作为其副产品的铋大幅度减少，中国铋的出口量将大幅度减少，这将使国际铋市场供过于求状况得到缓解。
三、栾川康山金矿()
康山金矿床位于栾川县西北部的白土乡境内。矿区东起大北沟，经范家洼，西到马蹄沟，长约1200米，宽约400米。该区地处熊耳山南麓，山高林密，但有公路可通栾川、卢氏县及洛阳市，交通尚便。
矿区出露地层为太古宇太华群和中元古界熊耳群，金矿体（脉）分布在太华群与熊耳群接触带两侧。断裂构造发育，以近东西向断裂规模最大，北东向及北北东向断裂是主要控矿构造。矿体（脉）均产于断裂破碎带内，主要为蚀变构造岩型金矿。矿床由4号、11号两个矿脉群组成，共圈出达到工业利用指标的矿体18个。其中，较大的7个矿体的储量，有金3351公斤，为一小型金矿床。
康山矿区古代曾经开采，遗留许多老硐。据说，是开采冶炼铅、银，但开采时代不详。
1956年，地质部秦岭区测队开展1；20万栾川幅、洛宁幅区域地质测量，提供了该区最早的系统地质资料，为以后的地质矿产调查工作奠定了基础。
1958年，河南省地质局康山地质队在该区进行进行过短期找铅锌矿工作，认为前景不大。地方曾组织农民在小铅锌矿点上开采。
1959—1960年，河南省地质局豫○一队在栾川进行矿产普查。以找铅锌矿为目的，曾测了1∶5000地质草图、施工了一些探槽，平巷和浅井。结果认为，铅锌矿储量很小，无进一步工作价值。
1964年，豫○一队再次来该区普查。这次，是以找岩金矿为主要目的。发现有些样品含量较高。但工作不久，因任务变动而撤出。
1965年，河南省地质局十八队为选择金矿勘查基地，派一小组到康山踏勘。发现了矿化破碎带和含金较高的矿脉，认为该处成矿条件有利，建议开展进一步工作。十八队于次年正式开展普查。共清理、调查老硐70个，挖探槽4556立方米，修测1∶5000地质图6平方公里，在康山川两侧次级水系中取重砂样99个。在矿区及外围发现矿化破碎带100余条。重点对范家洼11号矿脉进行了评价。圈出金矿体长110米，厚平均1.48米，平均金品位12.72克/吨，粗算金储量621公斤。1966年12月，该队因另有任务而中途停止了康山矿区的工作，1967年，由刘世钦、王天佑、姚林庄编写了《河南省栾川县康山矿区山金地质普查报告》，认为康山是一个以金为主的多金属矿床，有进一步开展详查工作的价值。
1976年，栾川县矿产公司对11号矿脉南段以槽探工程进行评价。估算金储量257公斤，伴生银872公斤、铅428吨。
1980年，河南省冶金地质勘探公司五队到康山矿区工作，以槽探结合部分坑道估算探得金储量345公斤。
1981年8月至1986年10月，黄金第十四支队张海山、吴应升等到康山进行金矿普查、勘探。在康山矿区及外围26平方公里范围内（康山金矿田范围）进行了1；1万地质测量和原、次生晕金属量测量，施工坑道894米，挖探槽11847立方米，打钻孔24个共进尺5411米。最后，选择康山矿床进行了勘探。在4号、11号矿脉群中圈出金矿体18个，对其中较大的1101号（即十八队所称11号）、401号、420号、1101—7号、423号、1101—2号及1101—3号7个矿体计算了储量。金矿平均品位7.3克/吨，共探明储量3351公斤。扣除之前采出的104公斤，尚保有储量3247公斤。矿石类型为石英黄铁矿型、黄铁绢英岩型及多金属硫化物型。矿石中主要金属矿物有黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及黄铜矿，金矿物为自然金，以细粒-微细粒状赋存在黄铁矿及石英中，金的成色为750—939。金矿石中，还伴生银13吨、铜885吨、铅6314吨、锌3528吨、硫5223吨，可综合回收利用。1986年12月，十四支队提交了《河南省栾川县康山金矿床勘探地质报告》，认为康山金矿在深部和外围找矿的潜力还很大。
康山金矿床已经开发利用。1980年建立了地方国有康山金矿，初期规模为日采、选矿石75吨。后经扩建，1990年生产规模达日采、选矿石150吨，生产能力为年产金179公斤。
参考资料:机制砂
