| 1、鐵礦 |
鐵是有光澤的銀白色金屬,硬而有延展性,熔點1535℃,沸點2750℃,有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。在今天,對鐵的應用已經無處不在。
鐵在自然界中分布極廣。但鐵器時代的來臨卻比青銅時代晚了數千年。這主要是因爲鐵易于氧化,所以單質存在的鐵在自然接種非常少見。且鐵的熔點遠高于銅,對冶金技術不成熟的古代人也是一項艱難的挑戰。
人類最初的鐵,主要來自于鐵陨石,所以十分稀少。在鐵礦石的冶煉技術成熟以後,鐵器材普及起來。
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凡是含有可經濟利用的鐵元素的礦石叫做鐵礦石,種類很多。主要分爲赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦等
磁鐵礦(MagnetITe)
是一種氧化鐵的礦石,黑灰色,具有磁性。在選礦(Beneficiation)時可利用磁選法,處理非常方便。但是由于其結構細密,故被還原性較差。經過長期風化作用後即變成赤鐵礦。
赤鐵礦(Hematite)
也是一種氧化鐵的礦石,暗紅色,是最主要的鐵礦石。由其本身結構狀況的不同又可分成很多類別,如赤色赤鐵礦(Red hematite)、鏡鐵礦(SPEcularhematite)、雲母鐵礦(Micaceous hematite)、粘土質赤鐵(Red Ocher)等。
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| 2、銅礦 |
銅是一種擁有紫紅色光澤的金屬。熔點1083.4℃,沸點2567℃。有很好的延展性。導熱和導電性能也較好。銅和它的一些合金有較強的耐腐蝕能力,在幹燥的空氣裏很穩定。但在潮濕的空氣裏在其表面可以生成一層綠色的堿式碳酸銅Cu₂(OH)₂CO₃,也叫銅綠。
銅是人類發現最早的金屬之一,也是最好的純金屬之一,稍硬、極堅韌、耐磨損。銅在地殼中的含量約爲0.01%,遠低于鐵。但銅比鐵易于加工,因此被古代人制成了兵器、器皿等用具。對早期人類文明的發展起到極大的作用,今天仍有廣泛應用。
可溶于硝酸和熱濃硫酸,略溶于鹽酸。容易被堿侵蝕。由于發現的很早,古人對自然銅的開采就不敷應用了,促使人們學會對礦石的開發利用。含銅的礦石很多,且大多具有鮮豔醒目的顔色。例如:黃銅礦、孔雀石、藍銅礦等等。其中黃銅礦是最主要的一種。
黃銅礦一般由銅、鐵、硫三種元素組成。呈黃銅黃色,表面常有藍、紫褐色的斑狀色塊、綠黑色條痕等。有金屬光澤,不透明,相對硬度3-4,性脆,相對密度4.1-4.3。
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| 3、鉛礦 |
金屬鉛是藍白色的重金屬,有毒,質柔軟,延性弱,展性強。空氣中表面易氧化而失去光澤,變暗。熔點327.5℃,沸點1740℃。主要用于制造電纜、蓄電池,鑄造合金,屏蔽電磁波等領域。
鉛也是人類最早使用的金屬之一,公元前3000年,人類已會從礦石中熔煉鉛。鉛在地殼中的含量爲0.0016%,主要礦石是方鉛礦。鉛是質量最大的穩定元素,在自然界中有4種穩定同位素,還有20多種放射性同位素。
方鉛礦(即硫化鉛)是比較常見的礦物,是鉛礦中分布最廣的一種。外觀呈鉛灰色﹐有強金屬光澤﹐摩斯硬度2.5。方鉛礦中常常含有銀﹐所以中國古代人也會從含銀方鉛礦中提煉銀。
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| 4、钼礦 |
钼(音:木)是發現得比較晚的一種金屬元素,熔點2610℃,沸點5560℃。1792年才由瑞典化學家從輝钼礦中提煉出來。钼是人體和動植物必需的微量元素,同時由于金屬钼具有高強度、高熔點、耐腐蝕、耐磨研等優點,因此很快在工業上得到了廣泛的利用。
輝钼礦是最主要的含钼礦產。爲鉛灰色,有金屬光澤,屬六方晶系,晶體常 呈六方片狀,底面常有花紋,質軟有滑感,片薄有撓性,與石墨近似。事實上,直到18世紀末以前,歐洲市場還將石墨和輝钼礦同以molybdenite(輝钼礦)的名稱出售。
钼主要用于鋼鐵工業。在不鏽鋼中加入钼可以增強耐腐蝕性。鑄鐵加入钼可以改善強度和耐磨性。此外,因爲钼耐高溫耐腐蝕的特性,還普遍用于制造火炮內膛、火箭噴口等等領域。是世界各國戰略性的重要資源。
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| 5、鋅礦 |
鋅(Zinc)是一種淺灰色的過渡金屬,熔點爲419.5℃,沸點906℃。鋅是日常生活中第四"常見"的金屬,僅次于鐵、鋁及銅,但它在地殼中的含量其實並不很多。鋅具有很好的導電和導熱性,化學性質活潑,也是對人體十分重要的微量元素。鋅的外觀呈現銀白色,在現代工業中對于電池制造上有不可磨滅的地位,爲一相當重要的金屬。
鋅也是人類自遠古時就知道其化合物的元素之一。鋅礦石和銅熔化制得合金——黃銅,早爲古代人們所利用。但金屬狀鋅的獲得比銅、鐵、錫、鉛要晚得多,一般認爲這是由于碳和鋅礦共熱時,溫度很快超過1000 ℃以上。而金屬鋅的沸點是906℃,故鋅即成爲蒸氣狀態,隨煙散失,不易爲古代人們所察覺。只有當人們掌握了冷凝氣體的方法後,單質鋅才有可能被取得。世界上最早發現並使用鋅的是中國,在10~11世紀首先大規模生產鋅。
鋅在自然界中,多以硫化物狀態存在。主要含鋅礦物是閃鋅礦。也有少量氧化礦,如菱鋅礦,如菱鋅礦和異極礦。
閃鋅礦是分布最廣的鋅礦物,幾乎總是與方鉛礦共生,在地表易風化成菱鋅礦。純閃鋅礦近于無色,但通常因含鐵而呈淺黃、黃褐、棕甚至黑色。顔色隨含鐵量的增加而變深;透明度相應地由透明、半透明至不透明;光澤則由金剛光澤、樹脂光澤變至半金屬光澤。其余比重、硬度等也廣受含鐵量的影響而改變。
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| 6、金礦 |
大多數金屬呈現銀白色,黃金卻與衆不同。熔點1063℃,沸點2807℃,也是人類最早發現,並第一批加工的金屬。早在4000多年前的文物中,已經找到它們的身影,但其實人類對金的應用更早。
金很柔軟,容易加工,用指甲都可以在表面留下痕迹。還有所有金屬中最強的延展性。一克黃金可以抽成4公裏長的金絲。最薄的金箔厚度僅爲500萬分之一毫米。幾乎可以完全透明。但是金的化學性質卻非常穩定。除了王水等少數化學溶劑,很難讓它發生化學反應。
自古以來,因爲其光澤特殊、數量稀少、性質穩定等特點,一直是金屬中的“貴族”。在飾品、貨幣、金融儲備等領域至今仍占有主導地位。
金之所以在早期就被人類發現。主要是因爲自然界的金礦通常就是純金。金以遊離狀態存在,且十分柔軟,便于人們的開采和利用。但自然界的金卻幾乎沒有完全純淨的,它們大都含金較多,但總含有少量銀,另外還含有微量的钯、铂、汞、銅、鉛等。
人們在黃金制品上往往會發現14K、18K等等字樣。這表示在每24份重量的合金中,金所占的比重。24K金是最接近純淨的金制品,但以人類目前的技術,還無法得到100%的純金。
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| 7、銀礦 |
銀,顧名思義,擁有銀白色的金屬光澤。熔點962℃,沸點1750℃。在所有金屬中,銀的導電性、導熱性最高。延展性和可塑性也很好,還具有較強的抗腐蝕、耐有機酸和堿的能力。
和黃金一樣,銀是一種應用曆史悠久的貴金屬,至今已超過4000年。由于銀獨有的優良特性,人們曾賦予它貨幣和裝飾雙重價值,英镑和我國解放前用的銀元,就是以銀爲主的銀、銅合金。現代的很多精密儀器中也經常使用銀制零件。
銀易于抛光和造型。還能與許多金屬組成合金或假合金。銀還具有較強的抗腐蝕、耐有機酸和堿的能力,在普通的溫度和濕度下不易被氧化。因此常被制成對精度、耐用性有極高要求的物理儀器器件。銀的鹵鹽化合物還被普遍用作底片的感光物質。
含銀礦物多達200余種,但有經濟價值、可供白銀開采的只有12種。其中主要的有輝銀礦,其次是角銀礦,也有自然銀。
輝銀礦呈暗鉛灰至鐵黑色,金屬光澤。摩斯硬度2~2.5,有弱延展性。通常作爲其他礦物如銅、鉛、鋅等的伴生礦物存在。從輝銀礦與這些鉛、鋅礦石中綜合提取銀,是銀的主要來源。
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