一、合金和纯回收建材用主要非金属矿产
新疆建材用非金属矿产特点是金属建金：矿种多、品质好、硬度福度块储量大、属硬分布广。合金和纯回收此类矿产已发现 70余种，金属建金产地 1400余处，硬度福度块其中保有资源储量占全国第一的属硬有白云母、蛭石、合金和纯回收陶瓷土、金属建金饰面辉石岩、硬度福度块砖瓦用页岩；占第二位的属硬有长石、蛇纹岩、合金和纯回收膨润土、金属建金水泥用大理岩、硬度福度块砖瓦用砂；占第三位的有铸石用辉绿岩、建筑用辉绿岩；占第四位的有石棉、砖瓦粘土、水泥用粘土、水泥配料用泥岩、建筑用大理岩，制灰用石灰岩；占第五位的有陶粒粘土；占第七位的有泥灰岩、建筑用花岗岩；占第八位的有水泥配料用页岩、滑石、饰面花岗岩、建筑用砂。
（一）神奇的粘土——膨润土
膨润土又叫膨土岩或斑脱岩，它是含蒙脱石矿物大于 85%的一种优质纯粘土。其中除蒙脱石外，还含少量石英、长石、云母、沸石及黄铁矿等杂质。
膨润土根据其中蒙脱石吸附阳离子的数量多与少，又细分为：钙基膨润土、钠基膨润土、酸性白土（氢离子型膨润土）共三种类型。
1.性质与用途
蒙脱石是层状含水的铝硅酸盐矿物，分子结构式为（1/2Ca，Na）0.7（Al、Mg，Fe）4（Si、Al）8O20（OH）4· nH2O。
膨润土呈土状或块状，很软且有滑感，相对密度 2～ 3，一般为白色、灰白色、浅绿色、淡红色。吸水性强，最大吸水量是自身体积的3～15倍。可塑性极好，黏结力强，无硬粒杂s质，是理想的雕塑材料。在水溶液中呈悬浮胶状，还具有润滑性、溶解均匀性和阴阳离子交换性。
膨润土具备以上性能，其用途愈来愈广。
例如在钢铁工业中普遍做球团矿的黏结剂。球团矿是含铁品位≥ 67%的铁精粉，与一定比例的膨润土相混合黏结成球状，其烘干后全铁品位≥ 65%，不经炼铁过程，可直接投入电炉炼钢。而且贫铁矿石的选矿从铁精粉到球团矿在我国已成为发展趋势。新疆八钢集团除自己年产180万吨球团矿之外，每年还从哈萨克斯坦进口 100万吨，其余则从疆内各矿山企业收购铁精粉、铁矿石及球团矿。
膨润土在铸造工业中用做模型砂的黏合剂；在地质钻井中用做泥浆；在油脂化学工业、食品饮料中用做脱色剂；在纺织工业中用做棉纺上浆（节省大量面粉）与漂白脱色；在陶瓷、油漆、日用化工上做添加剂；在建筑行业上用途最广的是墙体涂料，沥青涂料（防渗漏材料）；还可用于饮料添加剂和农业上的矿物复合肥。总之，膨润土的应用愈来愈广。
2.产地与分布
新疆膨润土矿床在成因类型上有内陆湖泊沉积型和火山沉积蚀变型两种，而且以前者为主。
主要分布在北疆和东疆，已发现产地 16处，经地质工作并纳入新疆资源储量表者 8处。其中大型矿床 2处，中型矿床 1处，小型矿床 5处，提交资源储量 4.89亿吨，基础储量 1.3亿吨。
最著名产地在塔城地区和布克赛尔蒙古自治县的乌兰林格至日月雷矿床，其成因属内陆湖泊沉积型。矿体盖在白垩纪地层之上，且出露地表，产状基本水平，呈层状产出。矿体剖面上成数层，最厚 37米，但现开采 5～ 7米。因分布面积广，勘查区所圈定资源储量范围只属一小块尚不足大矿床的十分之一，所以为今后扩大资源储量，随时投入地质工作，提供了非常便利的条件，其前景是很好的。该产地有资源储量 3.75亿吨，其中基础储量 0.84亿吨。
另一处产地是托克逊县柯尔碱膨润土矿床，成因类型属火山岩热液交代型。矿体呈透镜状，厚度 1.5～ 72.7米，宽 50～ 100米，长 2000米，埋深 0～ 400米，倾角 25°～ 35°。储量计算面积仅有 0.25平方千米，求出资源储量 1.18亿吨，其中基础储量 0.39万吨，而且外围远景有继续扩大的可能。
还有一处中型矿床在哈密沙尔湖，属火山沉积矿床。产在下侏罗统地层中，矿体似层状，由八个矿体组成。每个矿体厚 7～ 17.54米，长 1100米，宽 130米，倾角 38°～ 49°，埋深 0～ 120米，资源储量 0.13亿吨，其中基础储量 0.07亿吨。
其他五处产地均属小型矿床，在这里不作一一介绍。
新疆膨润土中蒙脱石含量≥ 50%，钠基、钙基同时存在，脱色率达 95.53%，膨胀倍数为6.32mL/g，阳离子交换总量 47.85%。哈密沙尔湖膨润土矿虽然规模属中型，但质量上全是钠基，蒙脱石含量达 61.67%，膨胀倍数达 16.5。故新疆膨润土质量上乘，其探明与保有的资源储量居全国第二位，而且存在进一步扩大的可能。可以说，这种溶于水中不会沉淀、永远成水土胶溶悬浮状态、而且其体积还会以 8～ 16mL/g的速度增长。这种神秘的膨润土特殊性质，在开发应用上将会带来新产品的变革，将会与人们的生活起居以及新一代日用品的产生息息相关。
3.产品产量与发展趋势
我国膨润土资源十分丰富，仅次于美国，居世界第二位，拥有资源储量 25亿吨。
目前世界上有 40多个国家生产膨润土，年产量约 1200万吨，主要生产国有俄罗斯、美国、中国、印度、希腊、塞浦路斯。其中美国产量最大，年产 400万吨，我国为 350万吨。
世界膨润土消费中，铁球团矿占 27.1%，铸造占 23.8%，钻探泥浆 18%，吸附剂、吸收剂、杀虫剂占 17.4%、饲料占 5%，建材 3%，其他 6%。
我国膨润土主要供国内用，铸造占 73.5%、钻探泥浆占 7%、石油化工占 6.3%，轻工、建材、农药、印染占 8.2%，出口占 2%。
但随着应用领域的扩展，用量增长较快。例如钠基膨润土提纯后，就变成一种优于云母的耐高温、高电阻的绝缘材料，可制造各种光学自动信号装置及电绝缘膜等。此外，还有活性白土、有机膨润土、干燥剂、高效吸水剂、森林灭火剂、高温润滑剂、造纸、橡胶、牙膏、肥皂、香皂的添加剂等。
新疆年产 60万吨，主要用于钻探泥浆，制备活性白土和铁球团矿。生产骨干企业是兵团184团膨润土厂，另有和布克赛尔县也在兴建膨润土加工企业。但目前产品种类少，最主要是尚未开展的基膨润土的提纯工艺，而影响了跻身于国内市场的大好机遇。
（二）能剥离成纸的透明石头——白云母
云母是云母类矿物的总称，种类较多，有白云母、黑云母、金云母、铁锂云母、锂云母等。这里主要介绍新疆的白云母。
白云母是工业上用得最多的矿物，也是常含有锂、钠、钾、镁、钡、锌、铝金属，并具有层状结构的含水铝硅酸盐矿物。它的分子式是 K2Al4[Si6Al2O20]（OH，F）4，属单斜晶系，常呈假六方形的片状晶体。多数白云母无色、也有浅棕、浅绿色，易剥离，可剥成极薄的薄片（厚度小于 0.1毫米）而且透明度很高，并具有弹性。相对密度 2.75～ 3.1，硬度 2.53。
它耐酸、耐碱，具很强的抗压能力和耐高温能力，很强的化学稳定性能与优良的绝缘性能，所以被广泛应用于电气设备、电工器材中。如制造电子管、电容器、整流器、电动机等。在冶金工业和机械工业上制造耐热零件及蒸汽锅炉。碎云母具有高度的分散性，在黏性介质中能保持极强的悬浮性，所以还广泛地用做油漆、塑料、橡胶的填料，近年在建材上也逐渐被应用，特别是云母纸的生产，缓解了云母用量的巨大压力。
1.产地与分布
新疆白云母资源储量在全国各省区排次中居第一。从已探明的 91个产地看，主要分布在阿尔泰山。新疆阿尔泰山，是国内知名度很高的花岗伟晶岩分布区，这里除了产白云母外，还产铍、锂、铌、钽、铷、铯稀有金属矿产。
另一个产地是西昆仑康西瓦至大红柳滩，这里也是花岗伟晶岩脉集中分布区。新疆地矿局第二大队在 1966年，提交有《皮山县康西瓦白云母矿区一号脉初步勘探地质报告》及《康西瓦阿克沙依矿区白云母详细普查地质报告》。但更多含矿伟晶岩脉至今尚未工作，基本上还属地质工作空白区。故找矿前景广阔。
另外，在东西天山及西南天山，也有白云母小型矿床及矿点分布，但产出量不大。
2.生产现状与资源前景
就新疆阿尔泰山分布的 90余处白云母矿床来说，经 20世纪由地矿局第四地质大队发现并勘查，求出资源量 50209吨，其中保有基础储量 32301吨。1999年，国内由于云母替代产品进入市场后，新疆工业原料块云母的开采与剥离加工也全部停产，原兵团非金属公司的四家云母厂相继下马。目前的开采企业多为私营小型矿山，以生产碎云母供内地省区做云母纸用，年产量约 3000吨左右。
世界上白云母生产大国是印度、巴西、加拿大，同时这三个国家也是世界上白云母的出口大国。而挪威、英国、比利时、美国则是碎云母深加工产品的主要出口国。
美国、俄罗斯、日本是世界上白云母矿物原料的主要进口国。
我国对白云母的需求已全部自给，除新疆生产白云母外，另外还有四川、内蒙古、西藏、青海也生产白云母。
随着新疆叶城至西藏阿里国家级公路的修筑，从三素至康西瓦再到大红柳滩，在 180千米长，南北 10千米宽的范围内，都有花岗伟晶岩脉的分布，其中有些脉体含白云母矿产，有的脉体则含绿柱石（铍矿），或铌钽铁矿，有些脉体则含锂辉石，是今后普查找矿的有利地区。一旦投入地质工作，新疆白云母及稀有金属的资源储量，都会有大幅度增长。
（三）不怕火烧的棉花——石棉
世界之大，无奇不有，在大山的岩石中竟会蕴生出像棉花一样的石头，用这种石头纤维可纺纱织布，而且做成的衣服不怕火烧，这种石头就是人们常说的石棉。
石棉是具有纤维状结构的硅酸盐矿物，但按其成分和内部结构的变化又可分成两大类六种石棉。
1.成分及性质
各种石棉都能劈分成很细的纤维，具备通常纤维的可纺性，并有较好的隔热、保温、耐酸、耐碱、绝缘、防腐烂等性能，其中温石棉的性能最好，而新疆产的石棉恰好正是温石棉（详见表 7-4-1）。
表 7-4-1石棉的分类
续表
2.用途
温石棉（即蛇纹石石棉）主要用于生产石棉的纺织制品（如石棉绳、线、电解布、隔膜帘），生产石棉的制动品（如刹车片、离合器、刹车带），生产石棉橡胶制品（如高、中、低压力板、衬垫板、耐油橡胶）；生产石棉水泥制品（石棉板、瓦、管）；生产石棉保温制品（石棉砖、管、石棉灰、保温板），还生产石棉沥青制品及石棉增强塑料制品等。
石棉在机械制造、交通运输、化工、冶金、建筑、电力等工业中都广泛用于传动、制动、密封、保温、防热、绝缘、消音、防腐诸材料的制作。对机场跑道和特殊路面需用石棉做填料。在国防和航天工业中，用石棉与陶瓷纤维、石棉与碳纤维、石棉与尼龙纤维做成的复合材料是导弹、火箭重要的绝热密封材料。
3.产地与资源概况
新疆石棉矿床主要分布在巴州若羌县和且末县，其次是托克逊县与托里县，而生产矿山和加工企业均集中在若羌县的依吞布拉克矿区。
截至 2007年底新疆的石棉矿产保有资源储量 600万吨，其中基础储量 260万吨，而若羌县依吞布拉克石棉矿 22线至 28线之南矿区，保有资源储量为 248万吨。
从资源远景看，若羌县依吞布拉克矿区从 28到 58勘探线之间的深部有矿体沿倾斜延伸的部分，是今后勘查的重点，也是该矿区扩大远景和今后增加资源储量的依据。另外，若羌县阿帕石棉矿外围及深部，都有增加资源储量的地质依据与可能。新疆石棉矿的找矿远景就在阿尔金东西向展布约 520千米长的超基性岩带内。
4.矿山生产与矿石加工
新疆石棉主要生产矿山有若羌县依托吞布拉克矿区（县属国营单位开采）、若羌县英格里克矿区（兵团农二师 33团开采）；托克逊县榆树沟矿区（兵团农二师 22团开采）。
新疆石棉矿山除若羌县依吞布拉克仅采用磁选、浮选流程小批量生产外，大批量生产全靠手选进行。全疆石棉（矿物）产能 7万～ 8万吨，大部分供内地省区，少部分供疆内建材企业。矿石机选能力差，是导致国内众多矿山开采量大而利用率低的根本原因。为此，目前要求，禁止技术差、规模小的个体企业开采大型石棉矿区。
（四）遇高温变形会膨胀的石头——蛭石
蛭石是含 8个结晶水的铝硅酸盐矿物，外形与云母相似，在成因上也是由云母水解风化或经热液蚀变而形成的矿物。
蛭石在 800～ 1000℃下焙烧逐渐扭曲变形，而且体积会迅速膨胀（膨胀倍数 8～ 30倍）。故根据这一特点，将河流中的水蛭与不断地扭曲着黑褐色身躯的、让人毛骨悚然的吸血虫来冠名蛭石是有一定道理的。蛭石的颜色与水蛭一模一样，加热后蛭石扭曲的趋动姿态和变形的外表又与水蛭一致，故矿物学者便用相似物去命名这种矿物，以突显其物理特征。
1.性质与用途
分子式：（Mg，Ca）0.7（Mg，Fe3+，Ai）6[Al· Si]8O20]（OH）4· 8H2O
蛭石焙烧后体积迅速膨胀，膨胀后的蛭石具有细小的空气间隔层，而空气间隔层就具备了优良的保温性能。
因蛭石一般密度为 2.5吨/立方米，但焙烧膨胀后为 0.2吨/立方米之特性，所以蛭石具有容重轻，耐寒保温、隔热、消音等性能。而广泛用于建材、化工、电力、石油、交通运输等部门。
隔热：用蛭石（焙烧后）粉制成蛭石水泥、砖、板、壳、异形材等，可砌制冶炼炉的炉盖、水暖器、孵化器、冷藏器、过滤器等。
隔音：机器、运输机械的消音器。
填充料：用在橡胶、塑料、油布生产上。
涂饰料：用在印刷、家具方面。
此外，还可做润滑剂及农业用复合矿物肥料。
2.产地及资源储量
蛭石矿是新疆的优势矿种，新疆已有产地 3处，但仅有尉犁县且干布拉克蛭石矿具备工业价值。该矿是新疆地矿局第三地质大队勘探的，于1988年2月提交了《尉犁县且干布拉克蛭石、磷灰石矿详查地质报告》，经局审查批准资源储量 1841.2万吨，也是共生有磷灰石、透辉石的世界级超大型综合矿床。其探明的资源储量占全国总量的90%，居全国之最。该矿不仅规模大，而且矿石质量好，富矿比例达 85%，矿区水文地质条件简单，主矿埋藏浅，易露天开采，选矿流程回收率高，成本低。共生的磷灰石和透辉石还可以综合利用。矿区外 8千米有淡水——库尔班齐克泉，日供量达 4122立方米。矿区及外围地形平坦，交通非常便利。经过近 20年的开采，矿山建设逐渐完善，产品及销售在国内外市场上都具备了一定的竞争力。
3.产量及规模
且干布拉克蛭石矿因矿石富，选矿工艺简单、回收率高、品级多，质量优越销路通畅，很受国内外客户青睐。
从 1992年产 1.86万吨，1993年产 4.4万吨，逐年增产到 2000年的 11万吨，目前已达 15万吨的水平，在发展中逐渐壮大。现在矿山企业主要有三家：新疆地矿局第三地质大队，兵团农二师，巴州地方国营公司。
目前产品有蛭石矿物（分片度、分级别），膨胀蛭石及复合肥料三大类，市场前景很好。
（五）高铝原料——红柱石
红柱石属高铝矿物，与蓝晶石、矽线石同性共类，其分子式相同，但含铝量有微小差别，详见表 7-4-2：
表 7-4-2红柱石与蓝晶石和矽线石的含铝量比较
虽然红柱石与蓝晶石、矽线一样，是高铝矿物，但是世界各国并没用它们作为炼铝原料，至今炼铝仍是以铝土矿做原料。
红柱石矿床在国内只见于 10个省（区）、市，储量最多的是辽宁省，其次是甘肃省，新疆位居第三。该矿种在全国其他省区分布有限，至今尚未纳入国土资源部地质勘查（相应的）规范文本之中，故无统一的技术经济工业指标作参考。而且在用途上对国内的进展现状无从考证。
就红柱石目前已知用途而言，主要是用于耐火材料上，冶金工业中作脱氧剂和高熔点金属氧化物的还原剂。
新疆红柱石主要产地有两处，一处是库尔勒市焉耆县霍拉沟红柱石矿床。该矿是 2002年由新疆地矿局第三大队提交详查报告，经国土厅评审中心批准资源储量红柱石矿物量 415.32万吨，其中基础储量 101.31万吨。另一处是拜城县库鲁克坤太红柱石矿床，该矿床分南北两个矿带，规模很大，出露高程 2350～ 2600米，属中高山区，交通不便，地质工作程度仅达普查阶段，求出资源量 1.05亿吨，矿物量约 2096万吨。因地质工作程度稍低，地矿局未审批。而霍拉沟红柱石矿床也分南北两个矿带，规模很大，含红柱石品位比库鲁克坤太要富，而且圈定的矿区范围仅是矿带的一部分，总之，两县红柱石产地今后可扩大勘查，远景更乐观。
目前开采矿山只有库尔勒一家私营企业，年产矿石量约 10万吨，选红柱石矿物量近 2万吨，主要供国内用户。
（六）昂贵的粘土——蒙皂土（蒙皂石）
蒙皂土是在新疆托克逊县榆树沟矿区发现的国内截至目前唯一矿种。
蒙皂土为三八面体层状硅酸盐类矿物，呈白色，质地细腻，硬度小，手触有滑感，表面对蒙皂石来说呈油脂光泽，对蒙皂土而言呈土状，但风化后都呈粉末状，遇水干裂后呈爆米花状，水浸泡后体积膨胀呈乳絮状。
也就是说，溶于水后，其体积膨胀，与水融为一体呈胶体悬浮液，永远不沉降。这种独特性质，使蒙皂土的身价倍增，其产品彰显出高贵的品质和昂贵的价位。
例如，日用品中肥皂、香皂、洗涤液、口红、皂片、脂粉、牙膏等。用蒙皂土做填充料，不但产品细腻，光滑，而且对人体很有好处，因其内含有天然矿物质和多种微量元素，对人体皮肤能起到真正的美容和护理作用，而且对五官不会造成任何刺激和损伤，是当今世界日用脂膏护理用品的最佳填充料。
纺织工业中的浆纱、造纸浆、塑料和橡胶业的填充料、铁球团矿的黏合剂等都能派上用场。但对蒙皂土而言，要用在高、精、尖上，用在高价位上，这样才能显出蒙皂土的真正价值。
托克逊榆树沟蒙皂土矿产在中泥盆统变质岩与岩浆岩（碱性花岗岩及斜辉橄榄岩）之接触带上，矿体呈似层状。主要有三个矿体组成，其中 3号矿体最大，矿体长 300米，厚 47.44米，矿石矿物主要为蒙皂土和蒙脱石，平均含量 15%。矿体埋藏浅，并出露地表，其水文地质条件及工程地质条件均较简单，很适宜露天开采，但注意阵发性雨水对开采场地的影响。
新疆地矿局第十一地质大队提交《托克逊县榆树沟蒙皂石勘查报告》，经地矿局审查，批准资源储量（蒙皂石胶体）26.05万吨，其中基础储量（蒙皂石胶体）7.47万吨，上述资源储量虽然很少，但却是全国唯一，必须珍惜，且不可乱采滥用。
从 20世纪 90年代末起，托克逊县积极筹办矿山，并与浙江地矿局粘土研究所配合，研制选矿工艺，至今该项研究时续时断。
（七）五彩缤纷的饰面石材
新疆地域辽阔（面积达全国的六分之一），北、中、南有阿尔泰山，天山、昆仑山呈东西方向横贯全区。三山中，岩浆岩特别发育，而花岗岩又广布其内。
现已知产地100余处，其中大型矿床达45处之多，中型达16处，小型15处，矿点30多处。交通不便或产于高海拔者还未进一步工作和统计。新疆地处中亚内陆，气候干旱，降水量少，蒸发量大，日夜温差悬殊等特点。花岗岩多裸露地表，呈现岩基状大面积分布，而呈岩盆、岩株状者较少，故新疆花岗岩分布面积不仅比其他省区广，而且产地多，品种全，质量优，资源潜力大。
1.饰面石材之内涵
饰面石材：用于建筑物的内外贴面，并具备有一定的装饰效果和耐用性（耐酸、耐碱），适于加工成一定块度板材的岩石。
饰面石材分三大类：
大理石类（大理岩、蛇纹岩、石灰岩）。
花岗石类（花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、混合岩、辉石岩、结晶变质岩。
板石类（板岩）。
而我们专述的是饰面花岗岩类石材，在工业应用上有国家建筑材料工业局颁布的标准。
2.一般工业要求
颜色、花纹美观稳定。目前以黑色、红色、白色更为适销。
对色线、色斑、空洞及其他要求：对有碍装饰性能之色斑、色线、空洞及金属氧化物和硫化物的需求较小。
对比度：要求花岗石磨光面拼接后的效果无甚差异。
荒料块度：一般要求要大于或等于 1立方米，切割后平面面积要大于 0.5平方米，对名贵品种可适当小一些。板材最小面积 0.3×0.15～ 0.3平方米以上，荒料率要大于 15%～ 20%。
物理性能：矿物分布均匀，结构致密，坚硬的新鲜岩石，不得有明显气孔，吸水率小于1.5%，耐酸率在 97.5%～ 98.5%，浸酸后的抗压强度大于或等于原有强度的 85%，亦可做耐碱材料使用。
膨胀系数：小于 8×10-6，即 0.000008。
3.产地与品种
新疆现已探明有一定资源储量的矿区比较多，从其中选出几个主要的代表性矿区介绍如下：
（1）哈密市星星峡白石头花岗岩矿矿区位于星星峡东北 28千米处，有简易公路直达。矿区花岗岩为天河石斜长花岗岩，岩体呈岩株状产出，长1千米，宽400米。矿石主要为含天蓝色天河石及黄玉斜长石，块度0.3～ 1.5立方米，颜色以蛋青白为底色、天河石散布其间，并构成色泽鲜艳，素雅的花斑，属国内少有的佳品。矿石荒料率 50%～ 60%，采运条件较好。矿石加工性能良好，粒度，花纹均匀，光泽度高，属高级饰面石料。矿石资源储量 112万立方米，其中基础储量 42万立方米。
（2）托里县阿克巴斯套花岗岩矿
位于托里县城北东方向 65千米处，钾质花岗岩产于华力西期第四期侵入的岩体中，其中有 12个矿体具有一定的规模（见表 7-4-3）
表 7-4-3阿克巴斯套钾质花岗岩矿特征统计表
矿石岩性为黑云母钾长花岗岩呈橘红—紫红色、黄色、白色，中粗粒花岗结构、似斑状结构，块状构造。矿物成分：长石 65%～ 75%，石英 20%～ 30%，另含小于 3%的黑云母和角闪石。矿石化学组分：SiO274.04%～ 76.20%，Al2O312.01%～ 13.39%，Fe2O31.22%～ 1.88%，CaO 0.60%～ 1.08%，MgO 0.14%～ 0.44%，K2O 4.18%～ 4.80%；Na2O33.38%，SO30.005%～0.31%。
根据矿石中长石成分，颜色及结构的差异，将其划分以下三个石材品种，红色黑云母花岗岩（新疆红）、黄色黑云母花岗岩（菊花黄）、白色似斑状花岗岩（奶油花）。
经样测试、加工和试采，矿石抗压强度 30.7～ 167.6MPa，光泽度 76～ 86，相对密度 2.55～2.59，吸水率 0.14%～ 0.24%，耐酸度 99.22%～ 99.92%，耐碱度 99.96%～ 100%。理论荒料矿区平均 43.78%，实际试采平均荒料率 36.62%。矿石切、磨、锯性能良好，板材率 25～ 30平方米/立方米。
经自治区储量委员会批准，饰面花岗岩荒料资源储量 343.25万立方米，其中红色 125.62万立方米，黄色 191.92万立方米，白色 25.71万立方米。
（3）博乐市桑金布拉克花岗岩矿
位于博乐市东北 28千米处，花岗岩呈岩基状产出，分布面积大，岩体分异程度好，岩相分带明显且呈渐变过渡关系。根据岩相分带，划分出：橘红色粗粒黑云母斑状花岗岩、枣红色粗粒黑云母花岗岩、黄色中粗粒黑云母斑状花岗岩。
而且以橘红及枣红两个品种为主，经力学样测试，抗压试验，化学稳定性极好，完全满足饰面石料标准，而所求储量仅是大岩基中的一小部分，其资源量很大，远景广阔。该矿由新疆建材地质大队提交资源储量 583.21万立方米，其中基础储量 485.77万立方米。
另外，还有哈密市大红山花岗岩矿、哈密市银玉花岗岩矿、吐鲁番市红石头沟花岗岩矿、托克逊县桑树园子花岗岩矿、和硕县扎河布拉克花岗岩矿、哈密黄山南基性岩饰面石材矿、温宿县南木札特花岗岩矿、鄯善县康西东“鄯善红”花岗岩矿等。
4.产量与需求
我国石材是后来居上，从 1999年起全国石材荒料的产量才跃居世界第一。自 1981年新疆开采饰面石材以来，石材工业迅速发展，石材加工企业的规模及产量呈逐年递增的态势，2001年最多时花岗岩矿山为 45家，有 66家加工企业，在市场竞争中优胜劣汰，而保留和新兴的矿山与企业，设备更先进，生产规模也趋于正规。
目前区内荒料生产能力达 15万立方米，实际年产荒料 8万立方米。加工企业总能力为年平均 300万平方米，实际为 180万平方米，其中 34.6%供疆内，56.86%供内地省区，出口量仅有 0.5万平方米。并逐渐成为继福建、广东、山东、四川等省之后的又一重要生产基地和后备基地。
根据国内外市场的进一步扩大，生产量将会稳中提升，预计 2010年时，新疆饰面花岗岩荒料实际产量将达到 25万立方米，板材加工为 320万～ 400万立方米。
图7-1-1无水芒硝
图7-1-2乌鲁木齐盐湖化工厂
图7-1-3罗布泊钾盐基地
图7-1-4鄯善县赛尔盖甫钠硝石矿床地质略图
图7-1-5钠硝石矿石
图7-1-6温宿县阿其克苏盐丘地质图
图7-1-7盐湖中的捞出盐
图7-1-8盐湖中的结晶盐
图7-1-9膨润土
图7-1-10白云母
图7-1-11石棉
图7-1-12且干布拉克蛭石矿
图7-1-13红柱石
图7-1-14皂石
图7-1-15花岗岩石材
图7-3-1石盐的用途
二、非金属矿产资源的综合开发利用
一、矿产综合开发利用是我国矿业的重要政策
1.矿产综合利用的含义及重要作用
矿产综合利用主要是指在矿产开发过程中对共生、伴生矿产进行综合勘查、开发和利用，对以矿产资源为原料、燃料的工业企业排放的废渣、废液、废气及生产过程中的水、气进行综合利用。
矿产综合利用是合理开发资源、保护人类环境的有效手段。综合利用共生伴生矿产资源中有用的组分，可使一矿变多矿，小矿变大矿。以此扩大了资源、增加了产量。而且综合利用对矿山建设来说，减少了土地、设备、电、路和其他设施的重复建设，节约投资。由于综合利用了矿产，增加了产品数量，生产减少能耗，降低成本。充分利用三废、变废为宝，不仅可以开发新产品，也可保护环境，减轻污染。
2.我国矿产资源综合利用的方针
我国开展矿产资源综合利用的方针是：充分调动地区、部门和企业的积极性，把资源开发、资源消费与资源综合利用结合起来，把资源综合利用与企业技术改造和治理污染结合起来，变废为宝，化害为利，走出一条自我积累，自我发展，国家予以扶持的资源综合利用的新路子。
3.我国矿产资源综合利用存在的问题
（1）综合利用率不高，总体上低于30%；工业固体废料综合利用率也只有25%左右。据对1845个重要矿山调查统计，综合利用有用组分70%以上的矿山仅占2%，综合利用有用组分50%的矿山不到15%，综合利用有用组分低于25%的矿山占75%，在246个大中型矿山中，有32%的矿山未综合利用有用组分。
（2）综合利用技术尚未完全过关，存在一些尚未解决的问题，因此致使不少矿产资源未能利用，或者即使综合利用了回收率也很低。
（3）综合利用产品的科技含量附加值较低，有相当部分企业和矿产综合利用项目尚属低层次的原料生产及粗加工利用，产品档次较低，市场销路有限，经济效益不高。
二、河南省非金属矿产的综合利用
1.河南省非金属矿产开发的基本状况
在河南省已发现的80余种非金属矿产中水泥灰岩、耐火粘土（包括作为耐火材料用的铝土矿、高铝粘土）、建筑饰面用花岗石、大理石、砖瓦粘土、建筑用石材等开发比较广泛。河南省开发利用的非金属矿种还有珍珠岩、膨润土、沸石、蓝晶石、红柱石、夕线石、高岭土、石墨、萤石、天然碱、盐岩、石膏、硫铁矿、重晶石、白云岩、滑石、玉石、海泡石、硅石、钾长石、麦饭石、陶瓷粘土等，随着我国加大基础设施投资力度，高速公路所需玄武岩、铁路道渣用石料也得到了开发，近年新发现的矿种如伊利石、霞石正长岩、白云质凹凸棒石也在研究开发利用，金红石等矿种采选矿工艺成熟后也会很快得到开发利用。
2.河南省非金属矿产资源综合利用存在的问题
（1）河南省非金属矿产开发主要是乡镇企业，多数规模小，开发利用技术落后，近年来虽然有较大规模的企业引进的一些国外技术和设备也多用以深加工工业。因此，多数矿山和加工企业主要生产原矿和初级产品，优等产品少，低档产品多，致使经济效益差，资源利用率低，矿产资源未被科学合理地利用，更谈不上综合开发利用和利用废渣、废水了。
（2）由于上述原因，河南省不少非金属矿产有用的共生伴生矿产得不到开发利用，如豫北粘土矿具有十几个品级，开采时只采其中较高的几种，其他完全丢掉，采出后只作耐火材料用，而在造纸、橡胶等行业作为填料均未利用。荥阳大理石资源丰富，其中质量好的墨玉大理石作为水泥灰岩开采，作为饰面石材高达100元/m3，而碎成石子仅以6元/t出售。一些熔剂灰岩、化工灰岩、饲料灰岩及轻质碳酸钙灰岩没有分别按用途开发利用，大大降低了资源利用率和经济效益。又如石炭系中统本溪组的铝土矿、耐火粘土、硫铁矿、煤、高岭土等共生，未能综合开发利用，把硬质粘土甚至作为废石扔掉。
（3）应用信息不灵，科技水平不高是河南省的非金属矿产综合利用深层次的问题。如沸石矿是优质水泥原料，但也是高效益畜牧饲料添加剂，优良的土壤改良和净化环境的除臭剂及净化剂，还可加工成分子筛系列产品，在石油、化工、轻工行业推广应用，但由于研究不够，未能进一步加工利用。
3.河南省非金属矿产资源综合利用方向
1）引进先进技术，搞好科学研究，生产高附加值的非金属矿产品和深加工产品，不断探索非金属矿应用新领域
（1）加强对选矿、煅烧等初加工方面的研究，提高资源回收率和提高初级产品质量①河南省蓝晶石类矿物矿产（蓝晶石、红柱石、硅线石）的选矿方法研究，提高回收率和提高精矿质量。②金红石在河南省有较大储量，只是选矿不过关，未能大规模开发利用。因此，对河南省金红石矿选矿的研究尤为重要。③研究石墨提纯方法，生产中、高碳石墨，并在提纯过程中注意保护石墨鳞片，提高石墨产品的价值。④耐火粘土开发利用要推广和改造直径大于3m，进出料口高差10m的大型煅烧竖窑，建成100m3以上的倒焰窑或0.3m乘60m回转窑提高熟料的质量和档次，提高效益。⑤改造现有的珍珠岩膨胀炉或引进新型膨胀炉生产各种粒级的玻壳珍珠岩微珠，使其适合制造各种颜色的高档轻质建筑板材原料。
（2）搞好深加工，探讨非金属矿开发应用新领域河南省现在对非金属矿产的开发利用还是以卖原矿和初级产品为主，如何加长开发链条，向深层次发展，提高附加值，获得更高的经济效益是综合利用资源的一个重要方面。
A.河南省膨润土主要是钙基膨润土，而钠基膨润土的物理性质优于钙基膨润土，具有更高的经济价值和使用价值。因而，加强研究和发展钙基膨润土的提纯改型工艺，生产高质量钠基土。进一步发展加工应用于化工产品的活性白土和有机膨润土系列产品，长效复合保墒肥料的添加剂，农药载体和饲料搀和剂等产品。
B.河南省珍珠岩主要加工成珍珠岩砂，也有一些深加工制造建筑保温材料的企业，但总的来说深加工远远不够。目前建筑保温材料仍是占产品的主导地位，新产品如水泥珍珠岩板、复合墙体保温板、高强度珍珠岩板、坚头壳水泥珍珠岩复合墙体保温板、代木珍珠岩板等不断出现。尤其是憎水珍珠岩制品作为含水炸药的密度调节剂引起了工业炸药的又一次革命。另外，珍珠岩尾矿还可制轻质水泥，代替石英砂作为玻璃和水玻璃原料可节约纯碱降低成本；将珍珠岩熔制成泡沫玻璃，做铁水保温渣覆盖剂；用于饮料、食品、药物和化工液体的珍珠岩过滤剂在我国研制成功投入生产；用珍珠岩尾矿焙烧后的微粉作动物饲料、农药和土壤肥料的调节剂也在研究开发，以上应用领域为河南省珍珠岩开发利用提供了方向。
C.蓝晶石类矿产除提高选矿技术外，应向高档耐火材料产品发展，尤其是向不定型耐火材料新技术产品方向开展研究和加工生产，产品用于各种高温设备和工业窑炉。现在国际上还在研究蓝晶石类矿物的新用途，值得我们重视。如利用超纯蓝晶石生产高强度轻质合金——铝硅合金，用来制造汽车、火车、飞机和船舰部件等。
D.河南省石墨加工企业已有一定规模，主要产品有耐火材料、石墨电极、密封材料等。其中镁碳砖和石墨电极产品在国内处于领先水平。但企业规模小，力量分散，生产设备落后，技术力量薄弱，产品档次低且单一。河南省石墨加工企业今后应扩大企业规模，根据客户要求，开发生产各种特定规格的石墨产品，形成多品种多规格的产品结构。提高深加工技术，生产高档产品，如彩电玻壳用石墨乳、机电设备需要的石墨密封材料及核反应堆需要的超纯石墨产品等。
E.安阳霞石正长岩已完成了选矿中试，产品送杭州玻璃厂完成应用试验，为未来发展看安阳霞石正长岩除应用于玻璃工业外还应扩大应用范围，开拓其他领域。如利用烧结法和水化学法处理霞石正长岩获得氧化铝、钾碱、钠碱和高标号水泥产品，也可在油漆、塑料、橡胶、涂料行业作填料。在放射性废物处理方面也有广泛用途，这些方面都有待于研究探讨。
F.河南省煤系地层赋存有大量高岭土矿，以前开发多应用于陶瓷和耐火材料工业。由于含铁多超过标准，用于造纸工业的不多。由于对煤系高岭土研究较少，对其他领域的应用没真正有效地开展，如在橡胶、塑料、油漆等行业作填料，作为制白水泥的粘合剂、增白剂和充填料，应用于石油、化工行业、农业和其他领域等。加强对煤系高岭土的开发利用研究应是河南省非金属矿发展的重要方面。
2）对非金属矿床中共伴生矿产综合回收，充分利用尾矿和废渣，充分利用资源，保护人类环境
这个问题在河南省尚未引起足够的重视。下面以实例说明矿产综合利用带来的显著经济效益和社会效益。
（1）蓝晶石类矿物在河南省产于变质岩中，伴生变质矿物也比较多。近年来，我国在蓝晶石类矿物的综合利用方面做了大量的研究工作，特别是对于伴生矿物的回收和综合利用的研究也有很大的进展。
河北省平山县罗圈硅线石矿采用先磁选后浮选工艺流程，对该地区硅线石矿石磁选，使其含铁矿物主要集中在磁铁精矿中。仅有少量泥化的含铁氧化物及连生体进入非磁性产物，既能保证除铁效果又能使含铁矿物流向集中，有利于铁精矿的综合回收。摇床回收铁矿物，铁精矿产率6.56%，铁品位56.15%，铁回收率76.36%，磁选作业非磁性矿物浮选硅线石，精矿产率24.88%，硅线石回收率81.75%。硅线石尾矿用旋流器脱泥，可综合回收白云石精矿、石英精矿、云母精矿等。
黑龙江鸡西硅线石矿床选矿副产品率分别为磁性产品4.02%，石墨2.00%、尾矿45.00%，矿泥33.05%，有工业价值并能综合回收利用的有石墨、石榴子石、钛铁矿等。磁性产品中分出硬度大于7的石榴子石可做磨料。石墨主要作保护渣，部分隐晶质石墨还可制成含固定碳大于85%的石墨精粉，尾矿中含二氧化硫82.5%、三氧化二铝9.2%、一氧化钾5.2%，氧化钠0.45%，可用做生产加气混凝土砌砖的原料，还可做民用陶瓷的原料。矿泥制成地面砖和外墙砖，其颜色、强度、抗冻性、耐温度急变和成形性能等均属良好，具有“紫砂泥”特色，可仿造各种器皿。
（2）低品位膨润土矿和尾矿的处理与利用。膨润土深加工多以提纯土为原料，但无论干法或湿法提纯土均伴有大量尾矿产生。浙江大学硅酸盐研究所应用粉碎机械化学作用提高了低品位膨润土或提纯后尾矿的表面化学活性，通过控制细粉碎和表面改性处理方法以改善其作为冶金球团粘结剂的工艺性能，取得了可喜的成果。实验结果表明，合理控制细粉碎可有效改善膨润土尾矿和低品位膨润土的表面物理化学性能，大幅度提高其膨胀容、胶质价、温压强度、热湿拉强度以及吸蓝量和阳离子交换容量，使其作为铸造用的工艺技术性能提高一个等级，达到提纯土二级品标准，同时改善作为冶金球团粘结剂的工艺技术性能。
（3）珍珠岩尾矿和膨胀珍珠岩微细粉的综合利用。珍珠岩尾矿的利用在河南省信阳地区已取得了一些经验。信阳上天梯珍珠岩矿在矿石破碎过程中产生30%～40%的-0.175mm的过细尾矿，其中99%是酸性玻璃，少量长石、磁铁矿、黑云母和蒙脱石，化学成分以二氧化硅（71.98%）和三氧化二铝（2.02%）为主。可利用这种粉矿代替价格较高的氟硅酸钠生产玻璃马赛克，其方法是采用压延压铸法，工艺流程为原材料配比称重—搅拌—高温（1200～1400℃）窑炉熔融—成型—玻璃小块—烘干—成品。其中适量加入硝酸钠及少量氟化物，其他配料有高岭土、石英粉、石灰石粉、玻璃碎粉等，严格限制氧化铁加入。这种方法生产出的玻璃马赛克产品各种物化指标如热稳定性、耐酸碱腐蚀、吸水率、容重、力学性能等均符合OB和GB的指标。自20世纪80年代投入生产后每年可消耗600～800t珍珠岩废砂，产品具有轻质、坚固、耐风雨侵蚀、不吸灰、防水耐磨、色泽丰富、美观艳丽、不变色等优点。
珍珠岩在矿石加工中会产生微细粉，在煅烧膨胀过程中也会因珍珠岩炸裂而形成膨胀珍珠岩细粒。这些细粒的存在会影响膨胀珍珠岩制品的保温绝热性能。虽然颗粒较细的膨胀珍珠岩可用做助滤剂，但颗粒过细也会使其过滤速度大大降低。因此，国外研究出将粉料集结成块，使其成为合格助滤剂的工艺。如，将1～30mm的粉料与约3.5%的硼酸混合，204℃加热5min形成集块状珍珠岩过滤剂，过滤性为100%，湿饼容重为227kg/m3。
（4）石墨尾矿的综合利用。我国隐晶质石墨资源丰富，主要分布在湖南和吉林两省，陕西、广东、北京和福建等地也有产生。河南省也有一部分隐晶质石墨矿床。隐晶质石墨矿石选矿产品难于达到品位80%以上的要求，资源利用率低。黑龙江柳屯石墨矿同钢厂联合开发用尾矿生产低碳石墨保护渣，于1964年研制成功。低碳石墨保护渣为减少生产过程中粉尘污染和解决粉状保护渣对部分钢种有比较严重的增碳而降低钢锭质量的问题。1979年又研制成功颗粒保护渣，该产品为球形，粒度为1～4mm，生产过程为：尾矿砂烘干、配料磨细、沥青—混合—成型—冷却—包装—储运—外销。目前，低碳石墨保护渣已发展到连铸、发热、保温、沸腾和镇静剂等五个渣系计100多个规格。
低碳石墨还可在氧化铝生产中应用。烧结法生产氧化铝时，在生料中搀入20%的低品位（含碳55%～70%）的隐晶质石墨，成为氧化铝生产中的最佳脱硫剂，工业试验证明，用石墨代替部分无烟煤做氧化铝生料脱硫剂，技术上可行，经济上合算，赤泥排硫率可提高40%。
晶质石墨矿床中常见伴生有金红石等矿物，国内已有一些石墨矿从尾矿中回收金红石和含钒白云母获得好的资源效益和经济效益。河南省也有一些晶质石墨矿床，应加强从尾矿中回收有用矿物的研究。
三、求高一化学金属试题!
【例】下列关于钠与水反应的说法不正确的是（）
①将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红；②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应；③钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧；④将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用锡箔包住，在锡箔上刺些小孔，然后按入水中，两者放出的氢气质量相等。
A．①② B．②③ C．②③④ D．①②③④
[解析]钠与水反应产生氢氧化钠只能使酚酞变红，而不能使石蕊变红。钠与水的反应本质是钠与H+的反应，所以钠先与盐酸溶液中的酸反应。钠在水蒸气中反应产生的是氢气，尽管温度高且反应放热，因无氧气不能燃烧。钠的密度比水大，浮在水面上时，就有部分钠被氧气氧化，而用锡箔包住的钠不会被氧气氧化，所以与水反应的钠质量不相等，两者放出氢气的质量也不相等。
[答案]D
【例】在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。
（1）A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：。
（2）填写表中空格：（请在答题卡上填空）
仪器加入试剂加入该试剂的目的
B饱和NaHCO3溶液
C
D
（3）写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：。
（4）试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：。
[解析]要证明过氧化钠可作供氧剂，必须验证实验产物是O2，故实验目的就是验证过氧化钠与水或二氧化碳的反应。实验仪器中的A是二氧化碳发生装置，B、D是除杂装置，C是反应装置，E是尾气处理与收集装置。本实验可能存在的杂质气体有：HCl和水，但由于过氧化钠与二氧化碳的反应是离子反应，故水不必除去。试管F中收集满气体后，下一步实验操作应是验证实验产物是O2。为检验生成的O2应将试管F从水槽中取出，然后用带火星的木条伸入管口进行检验，但是取出F前，应将装置A中的反应停止。
[答案]（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
（2）B饱和NaHCO3除CO2中的HCl
C Na2O2粉末反应物
D NaOH溶液除去未反应的CO2
（3）2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2（4）将带火星的木条插入试管检验木条能否复燃。
[方法技巧]做实验首先确立实验目的，确定装置B、C、D的作用是解答本题的关键。易错点是部分考生考虑二氧化碳中的水必须除去，从而认为装置是干燥装置，D是Na2O2与CO2反应装置而出现错误。
【例1】（2010安徽卷）将0.01mol下列物质分别加入100mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)
①Na2O1②Na2O③Na2CO3④NaCl
A.①>②>③>④ B.①>②>④>③
C.①=②>③>④ D.①=②>③=④
答案：A
解析：①②溶于水，溶质都是0.02moL,但前者有氧气生成，因此氢氧根浓度大，有①>②;③中碳酸根水解使得阴离子浓度稍大于④。因此有A正确。
【例2】（2010上海卷）将0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol•L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
答案：C
解析：此题考查了元素化合物、图像数据的处理知识。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴入0.1L时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出气体，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；此时开始放出气体，分析图像，可知选C。
易错警示：解答此题的易错点是，不能准确理解向碳酸钠溶液中滴加盐酸的反应。是分步进行的，首先发生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl；进行完全后，再发生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
【例3】(2009全国卷Ⅰ11)为了检验某含有杂质的样品的纯度，现将克样品加热，其质量变为 g,，则该样品的纯度（质量分数）是（）
A. B.
C. D.
答案 A
解析 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O m(减少)
2×84 106 62
x(w1- w2)
解得x=，将其带入下式可得： w(Na2CO3)=(w1- x)/W1=，
A项正确。
【例1】（2010全国2）下列叙述正确的是
A．Li在氧气中燃烧主要生成
B．将SO2通入溶液可生成沉淀
C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2¬¬O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2 CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反应为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节；
【答案】C
【命题意图】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。
【点评】再次印证了以本为本的复习策略，本题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视基础，就有可能出错！
【例2】（2010重庆卷）下列叙述正确的是
A．铝制容器可盛装热的H2SO4
B．Agl胶体在电场中自由运动
C．K与水反应比Li与水反应剧烈
D．红磷在过量Cl2中燃烧生成PCl3
8.答案C
【解析】本题考察物质的性质。A项，铝与热的浓硫酸反应，错误。B项，AgL胶体吸附电荷而带电，故在电场作用下做定向移动，错误。C项，K比Li活泼，故与水反应剧烈，正确。D项，P与过量的反应，应生成,错误。
【误区警示】铝在冷、热中发生钝化，但是加热则可以发生反应，胶体自身不带电，但是它可以吸附电荷而带电。由此警示我们，化学学习的平时学生一定要严谨，对细小知识点要经常记忆，并且要找出关键字、词。
【例3】（2010安徽卷）（14分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：
（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为。
（2）第③步反应的离子方程式是。
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：
、。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入20.0mL3.0mol•L-1的H2SO4溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为Li2CO3,剩至少有 Na2CO3参加了反应。
答案：（1）Al(OH)3
(2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
(3)漏斗玻璃棒烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等
（4）5.3
解析：第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝，第三步是氧化还原反应，注意根据第一步反应LiMn2O4不溶于水。
第（4）小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
【例4】（2010重庆卷，26）（15分）金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和，并含有3.5%（质量分数）．
（1）元素在周期表中位置是，其原子结构示意图．
（2）与最活跃的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为，D的沸点比A与形成的化合物E的沸点．
（3）配平用钙线氧脱鳞的化学方程式：
P+ FeO+ CaO+ Fe
（4）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色.则金属M为______；检测的方法是_____（用离子方程式表达）．
（5）取1.6g钙线试样，与水充分反映，生成224ml.（标准状况），在想溶液中通入适量的，最多能得到 g．
答案（5分）
（1）第四周期第ⅡA族，
（2），高
（3）2P+5FeO+3CaO Ca3（PO4）2+5Fe
（4）Fe;Fe+3SCN-=Fe(SCN)3
（5）1.1
【解析】本题考查钙、铁的知识。（1）Ca为20号，位于第四周期，第IIA族。（2）最活泼的金属为：F,为离子化合物，为分子晶体，故的沸点高。（3）P从0价升至+5价，从+2价降至0价，根据得失电子守恒有，P前配2，前配5.（4）有颜色变化可知，红褐色为,与KSCN变血红色。（5）与中只有与水能反应生成，由~得，n()=0.224/22.4=0.01mol。n()=1.6×3.5%/56=0.01MOL。由钙守恒得，m()=(0.01+0.001)×100=1.1g。
【例5】（2010江苏卷）（12分）正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
（1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是。
②共沉淀反应的化学方程式为。
③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能。
（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。
①在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为。
②在空气中加热时，固体残留率随温度的变化
如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全
脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为。（填化学式）；
在350~400℃范围内，剩余固体的成分为。（填化学式）。
【答案】
(1)
①Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）
②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
（2）
①
②、
【解析】本题考察的知识比较散，涉及到能源利用，物质性质、化工流程分析，图表分析，覆盖面比较广。（1）①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化；②根据题给的信息，发生的反应为（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应，反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在350-4000C时，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4，所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4
【例6】（2009浙江卷，12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：
Li+2Li
下列说法不a正确的是（）
A．放电时，负极的电极反应式：Li-e=Li
B．充电时，Li既发生氧化反应又发生还原反应
C．该电池不能用水溶液作为电解质
D．放电过程中Li向负极移动
答案 D
解析 A项，Li从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；
B项，反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；
C项，由于Li可以与水反应，故应为非水材料，正确；
D项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。
【例1】（2010全国卷1）能正确表示下列反应的离子方程式是
A．将铜屑加入溶液中：
B．将磁性氧化铁溶于盐酸：
C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：
D．将铁粉加入稀硫酸中：
【解析】A正确，符合3个守恒；B错误，电荷不守恒，Fe3O4中Fe有两种价态，正确应该为：Fe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；C错误，得失电子不守恒，电荷不守恒；正确的应为：3Fe2＋＋NO3－＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；D错误，不符合客观实际，反应后铁只能产生Fe2＋和H2；
【答案】A
【命题意图】考查离子方程式的正误判断方法！
【点评】离子方程式正误判断是个老生常谈的问题了，本题出得太没有创意了，如D这是个重现率很高的的经典错误，考生绝对做过原题！B项也见得多，一般考查不是用盐酸而是用氢碘酸，有些专家多次指出，磁性氧化铁不溶于任何酸，这样的典型错误在高考题中再次出现，这道题就没什么意思了！A直接取材于课本第二册，C选项，考生也绝对做过，都是太常见不过了！
【例2】（2010上海卷）由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO组成的混合物，加入纯铁1mol并在高温下和Fe2O3反应。若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO与Fe2O3的物质的量之比可能是
A．4:3 B．3:2 C．3:1 D．2:l
答案：BC
解析：此题考查了化学计算知识。分析题给混合物和高温下发生的反应，可知当Fe2O3+Fe=3FeO时，反应后混合物中含有6molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：3:2；当发生反应：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4时，反应后混合物中含有2molFeO、4molFe2O3，则FeO与Fe2O3的物质的量之比为：1:2；当两反应均存在时，FeO与Fe2O3的物质的量之比处于两着之间，故BC可能。
知识归纳：极端假设法是指根据已知的条件，把复杂问题假设为处于理想的极端状态，站在极端的角度去分析、考虑问题，使其因果关系显得十分明显、简单，从而迅速地作出正确判断的方法。比如此题中我们就假设了两个极端，首先确定两个极端，然后确定范围，最后选择。
【例3】（2010福建卷）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。
（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除外还可能含有。若要确认其中的，应先用选填序号）。
a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性溶液
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：
然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中的体积分数为。
[探究二]
分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。
（3）装置B中试剂的作用是。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。
a． A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
（6）如果气体Y中含有，预计实验现象应是。
（7）若要测定限定体积气体Y中的含量（标准状况下约有28ml），除可用测量体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由。
解析:（1）铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行
（2）+2价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色，溶液中已经有+3价铁离子，选择a会造成干扰，选c会造成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别
（3）A除去，B可以检验A中是否完全除去
（4）
（5）Q为，他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断Q的存在；选择d，Q被碱石灰吸收
（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝
（7）中学阶段的质量称量选择托盘天平，分度值0.1g，无法精确称量出差量。
答案：
（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）
（2）①d②66.7%（或其他合理答案）
（3）检验是否除尽
（4）
（5）c
（6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
（7）否，用托盘天平无法称量D或E的差量
可，用分析天平称量D或E的差量
【例4】（2010四川理综卷）（16分）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：
请回答下列问题：硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。
（1）向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_________________________、____________________。
（2）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_______________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。
（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556a kgA（摩尔质量为278 g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。
答案：(1)或
(2)
(3)加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低浓度促进钛盐水解
(4)
解析：本题属于化工生产流程题。（1）考查酸的通性，可以与金属氧化物反应，又知道TI的化合价，可以写出化学方程式。（2）加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子。除此外，铁粉还可以与溶液中的H+反应、（3）考查了影响盐类水解的因素。（4）考虑最后溶质是只有硫酸钠和硫酸铁，根据开始加入A为2a×103mol加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应.,说明加入氢氧化钠的物质的量为4a×103mol，后来又加入12b×103mol的A，和2c×103mol的铁。根据电荷守恒，溶质中硫酸钠消耗硫酸根离子为2a×103mol，。而溶液中加入的硫酸根离子物质的量共计为（2a+12b）×103mol,这样剩下的硫酸根就与铁离子结合。可知消耗铁离子为8b×103mol,根据铁元素守恒。nFe=(2a+4b+2c)×103mol,n Fe2O3=(a+2b+c)×103mol,计算得mFe2O3= kg.
【例5】（2009广东理科基础，25）钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；
②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是（）
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案 A
解析①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确。①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。
【例1】（2010全国卷1）下列叙述正确的是
A．Li在氧气中燃烧主要生成
B．将SO2通入溶液可生成沉淀
C．将CO2通入次氯酸钙溶液可生成次氯酸
D．将NH3通入热的CuSO4溶液中能使Cu2+还原成Cu
【解析】A错误，因为Li在空气中燃烧只能生成Li2¬¬O,直接取材于第一册课本第二章第三节； B错误，酸性：HCl＞H2SO3＞H2CO3所以通入后无BaSO3沉淀，因为BaSO3+2HCl=BaCl2+H2O+SO2↑；D错误，溶液中该反应难以发生，先是：2NH3+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4,接着Cu(OH)2 CuO+H20,溶液中NH3不能还原CuO为Cu,要还原必须是干燥的固态！C正确，强酸制弱酸，酸性：H2CO3＞HClO,反应为：CO2+H20+Ca(ClO)2=CaCO3↓+2HClO，直接取材于课本第一册第四章第一节；
【答案】C
【命题意图】考查无机元素及其化合物，如碱金属，氯及其化合物，碳及其化合物，硫及其化合物，氮及其化合物等A、B、C选项直接取材于高一课本，D取材于高二第一章氮族。
【点评】再次印证了以本为本的复习策略，本题四个选项就直接取材于课本，属于简单题，不重视基础，就有可能出错！
【例2】（2009广东化学10）出土的锡青铜（铜锡合金）文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是（）
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
答案 BC
解析锡青铜属于合金，根据合金的特性，熔点比任何一种纯金属的低判断A错；由于锡比铜活泼，故在发生电化学腐蚀时，锡失电子保护铜，B正确；潮湿的环境将会加快金属的腐蚀速率，C正确；电化学腐蚀过程实质是有电子的转移，属于化学反应过程，D错。
【例3】（2010浙江卷，27）（15分）一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu(NH3)4]SO4•H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：
相关信息如下：
①[Cu(NH3)4]SO4•H2O在溶液中存在以下电离（解离）过程：
[Cu(NH3)4]SO4•H2O＝[Cu(NH3)4]2+++H2O
[Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3
②（NH4）2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：
请根据以下信息回答下列问题：图3
（1）方案1的实验步骤为：
a.加热蒸发 b.冷却结晶 c.抽滤 d.洗涤 e.干燥
①步骤1的抽滤装置如图3所示，该装置中的错误之处是；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先，然后。
②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有杂质，产生该杂质的原因是。
（2）方案2的实验步骤为：
a.向溶液C中加入适量，b.，c.洗涤，d.干燥
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是。
A.乙醇 B.蒸馏水 C.乙醇和水的混合液 D.饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是。
试题解析：
本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配置过程类似。综合考察了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。
（1）①漏斗口斜面反转才正确；先断开漏斗与安全瓶的连接，然后关闭水龙头。
②含有CuSO4晶体杂质；加热蒸发时促进了[Cu(NH3)4]2+电离产生Cu2+。和[Cu(NH3)4]SO4•H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。
（2）a.向溶液C中加入适量（NH4）2SO4,目的：促使NH3+H2O NH3H2O NH4++OH
向生成更多NH3的方向移动，抑制[Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3。b.过滤。只要一般的过滤就可以。抽滤针对含结晶水的化合物不适用。
②因[Cu(NH3)4]SO4•H2O在水溶液中可以完全电离，故，选择的洗涤剂为A.乙醇。
③加热干燥可以导致失去结晶水。
教与学提示：
实验、化学平衡移动、结晶方式这些内容都是和实验有密切联系的。在高考复习的教学中尽量还原、复原课本实验，尽量将课本实验综合化是重要的复习思路。
参考资料:金元素在线分析仪
