第七章 元素赋存状态及其研究
矿石中元素赋存状态研究
四、元素赋存状态研究的常用方法
1、矿物分离法（重砂分析法）
重矿物分析方法是一种较经典而有效的传统精确 方法，直到目前该方法仍不适为最精确的方法。
2、扫描电镜结合能谱、波谱法
该方法将会成为我院在工艺矿物学研究中首选方法 。 本方法的最大优点是快速、能大量减少人工工作量， 能完成工艺矿物学研究的矿物种类、百分含量、粒度、 解离度等多项工作，但扫描电镜做工艺矿物研究不能完 全替代偏反光显微镜的观察和鉴定。
例如：将来我们的扫描电镜+能谱来了以后，我 们很容易在某种矿物的不同颗粒或同一颗矿物的不 同测点上测得大于5组以上主元素x和寄生元素y的 值，然后就可进行数理统计。
方法和步骤：
化学分析和物理方法，获得x和y（可能还有z元素）
大于5组以上的实测值。
用 x
x1i
公式分别计算出X和y平均值
矿物进行扫描看已知矿物中客体元素在主矿物中 分布是均一的还是很不均一的。均一的一般为类 质同象； 如果主矿物中某寄生有用有害元素在 矿物中分布是极不均匀的，则该元素多半是以细 微粒矿物包裹体形式存在。
A
B
黄铁矿的电子探针波谱砷La(A)、金La(B)成分扫描图像
激光显微光谱法：
其原理是依据主体矿物中某元素的激光特征谱 线，同时又出现另外一种寄生元素的谱线。 激光显微光谱仪可直接应用于光片、薄片、手标 本和砂状颗粒，所以它比电子探针、扫描电镜、 透线电镜对样品要求条件更宽更方便。
矿石中元素赋存状态研究
目录
前言 元素赋存状态的基本概念 元素赋存状态研究的主要内容 元素赋存状态研究的一般过程 元素赋存状态研究的常用方法
有用和有害元素赋存状态与可选性的关系
有用和有害元素赋存状态与可选性的关系矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此，研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分，也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种主要形式：（1）独立矿物；（2）类质同象；（3）吸附形式。
一、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中，包括以下两种情况：1.同种元素自相结合成自然元素矿物，称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然银、自然铜、自然铋等。
2.呈化合物形式存在于矿石中。
两种戎两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿右中，这是金属元素赋存的主要形式，是选矿的主要对象，如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿；铅和硫组成方铅矿；铜、铁、硫组成黄铜矿等。
同一元素可以以一种矿物形式存在，也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物，有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋有于另一种成分的矿物中，如闪锌矿中的黄铜矿，磁铁矿中的钛铁矿，磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时，对选矿工艺有直接影响，如某铜锌矿石中，部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中，要使这部分铜单体分离，就需要提高磨矿细度，但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体的粒度小于2μm时，目前还无法选别，从而使铜的回收率降低。
3.呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质，带有相同的电荷，所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是同时存在有多种胶体物质，因此当胶体溶液产生沉淀时，在一种主要胶体物质中，总伴随有其它胶体物质，某些有益和有害组分也会随之混入，形成象褐铁矿、硬锰矿等的胶体矿物。
一部分铁、锰、磷等的矿石就是由胶体沉淀而富集的。
由于胶体带有电荷，沉淀时往往伴有吸附现象。
这种状态存在的有用成分，一般不易选别回收；以这种状态混进的有害成分，一般也不易用机械的方法排除。
但是，同一是相对的，差异才是绝对的，由于沉淀时物质分布不均匀，这样就造成矿石中相对贫或富的差别，给用机械选矿方法分选提供了一定的有利条件。
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态（一）多金属矿石主要包括铜、铅、锌、砷、锑、铋、镉、钨、钼、锡、汞、镍、钴等元素，它们在矿石中或多或少地共生形成多金属矿床。
1、铜其主要矿物为：黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
是典型的亲硫性，在岩浆中Cu与Si的含量略成反比关系。
Cu的共生元素：以阴离子形式与铜结合的主要有：S、Se、As、Sb、Bi、O、Cl和Cu 一起成阳离子与其它阴离子结合的主要：Fe、Co、Ni、Ag、Zn、Sn、Pb、As、Sb、Bi和（UO2）2+。
与铜共生最主要的铁族三元素及Pd、Pt、铜族本身，亲硫元素和硫簇，半金属元素和Cl、C、P。
伴生元素各种类型铜矿伴生元素情况较为复杂，一般来讲较普遍的伴生元素有：Ag、Zn、Pb、As、Sb、Se、Au、Ni、Co 等。
指示元素为：S、Hg、As、Se、Ag、Zn、Pb、Ba、Mo、Bi、Au。
有些共生元素可以指示一定的主要成矿元素，如Cd2+指导示Zn2+(低温)，In3+指示Zn2+（高温），Ge4+指示Fe3+，Zn2+指示Fe2+等等，因而这些元素的组合不同，可以综合指示相应的矿石、矿物。
2、铅铅多以硫化物石炭酸盐形态存在，硫化物占90%，主要矿物有方铅矿（Pb86.6%）、白铅矿（Pb77.6%）、铅矾（Pb68.3%）等。
绝大多数情况下，Pb与Zn共存，其它共生元素为：铜、金、银、镉、锗、铋、锑、锡、铟、镓、黄铁矿、萤石等。
铅矿床一般均为多金属矿床与Zn、Cu、Ag、Bi等紧密相伴，此外还含有少量稀有元素。
3、锌主要矿物有闪锌矿（Zn67%）、红锌矿（Zn80.3%）、菱锌矿（Zn52%）、异极矿（Zn53.7%）、硅酸锌矿、水锌矿等，闪锌矿常与铅的硫化物共生，共生元素铅、镉、铜、金、银、锗、铊、铟、镓、锑、铋、锡、黄铁矿、萤石等形成多金属矿，锌精矿含Zn约50%，一般均形成多金属矿体与Pb、Cu、As、（Cd、Ag）等伴生。
矿石中元素赋存状态
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿石中元素赋存状态
矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此，研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分，也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种形式：独立矿物、类质同象、吸附形式。
1、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中，包括以三两种情况：
(1) 同种元素自相结合成自然元素矿物，称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然铜、自然银、自然铋等。
(2) 呈化合物形式存在矿石中。
两种或两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿石中，这是金属元素赋存的主要形式，是选矿的主要对象，如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁、硫组成的黄铜矿等。
同一种元素可以以一种矿物形式存在，也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物，有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋存于另一种成分的矿物中，如闪锌矿中的黄铜矿，磁铁矿中的钛铁矿，磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时，对选矿工艺有直接影响，如某铜锌矿石中，部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中，要使这部分铜单体解离，就需要提高磨矿细度，但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体中的粒度小于2μm 时，目前还无法选别，从而使铜的回收率降低。
(3)呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质，带有相同的电荷，所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是存有多重胶体物质，因此当胶体溶液产生沉淀时，在一种主要胶体物。
煤中微量元素
赋存于 矿物中
被有机 质束缚
溶于孔 隙水中
主要指氯及其 他易溶元素
二、微量元素在煤中的赋存状态
1、煤中矿物
煤中矿物是微量元素最主要的载体，其矿物特征如下： 第一、煤中矿物种类繁多。主要是少见和偶见的矿物种类很多。 常见的有粘土矿物（高岭石、伊利石、绢云母、蒙脱石）；黄铁矿和白 铁矿；石英；方解石和菱铁矿、白云石等；褐铁矿和铝土矿。 以上常见的矿物占煤中矿物含量的绝大部分，其中又以粘土类矿物为主。 第二、煤中矿物产状复杂。 分散的晶体颗粒、球粒、结核、透镜体、条带等，充填在煤的割理和其它 裂隙中。 第三、煤中矿物具有多种成因和多期生成的特点。 多种来源：植物成因的；陆源碎屑成因的；火山成因的矿物；化学成因的。 多期形成：同生的（特别是粘土矿物、煤中多数黄铁矿）；后生的（方解石等）。
其中，在1018个样品中属于一级的样品数占78.68%；属于二级的样品数占9.82%； 属于三级和四级的样品数共占11.5%。
三、煤中砷
1. 煤中砷的丰度
地区 全国 华北 华南 全国 全国 全国 省（市、 w（As） 自治区） 10-6 黑龙江 吉林 0.61～5.01 2.15～119.0 C-N C-P P T J-K E-N 中国煤中砷的含量w（As），10-6 成煤时代 样品数 范围 算术平均值 3193 249 590 93 892 16 0.4~10 0.4~10 0.5~25 1.0~10 0.5~10 2.0~15 5 3 10 3 2 11 省（市、 w（As） 自治区） 10-6 贵州 2.49～6.2 0.32～31.7 资料来源
结合以上文献，依据大量数据资料，推理出47种元素在我国大多数煤中含量平均 值范围段： 元素含量平均值范围段 元 素
煤中微量元素的赋存状态
煤中微量元素的赋存状态煤是地球上最主要的能源之一，也是重要的财富之一。
因此，研究煤中微量元素的赋存状态，不仅是煤的质量评价和综合利用，而且还是提高煤炭资源利用效率和经济效益的关键。
微量元素是指化学成分中分数较低，但比例较大的元素。
绝大多数微量元素对煤品质影响较大，因而被发现时经常被称为“煤中病毒”。
研究发现，煤中的微量元素主要有硫、磷、氮、氧、氟、氯等，它们在煤中的赋存状态也很丰富，包括含量较高的可燃物溶解状态、少量元素在煤体中的物理感应以及常温下不溶或难溶的沉淀物、少量元素在煤体中的化学吸附状态和少量元素在煤体中的结晶状态等。
可燃物溶解状态是指煤中含有少量S、P、N、O等元素，这些元素主要由煤的有机质溶出，并形成溶解态煤，可以在常温下溶于有机溶剂，但不溶于水，而且其中的微量元素含量较高。
物理感应状态是指煤体中的少量元素，这些元素以极小的量存在于煤结构中，但由于它们存在于气态、液态和固态中，煤体中的空气中随着温度变化而改变，因此这些元素受到温度影响和活动。
沉淀物状态是指煤中含少量元素，这些元素在温度较高、湿度较大的环境下难以溶于水，但可以在温度低、湿度低的环境下沉淀出来，其中的微量元素含量可以较高。
化学吸附状态是指煤中含少量元素，这些元素可以与煤体有机物发生化学反应，产生吸附物，这种状态下煤体中微量元素含量较低。
结晶状态是指少量元素在煤体中形成结晶，煤体中这些元素散布均匀，但通常其含量较低。
微量元素对煤品质影响是多方面、复杂的。
它们可以提高燃料的发热量、增加热值，也可以降低燃料的发热量、降低热值，还可以改变气态和液态的发生，影响产热效率、煤粉挥发率和煤灰中重金属相对含量等。
因此，研究煤中微量元素的赋存状态及其对煤品质的影响，是煤的质量评价和综合利用的重要内容。
为了增加对煤中微量元素的研究，现在科学家正在进行一系列的实验和研究，以更好地了解煤中微量元素的赋存状态及其对煤品质的影响。
以上就是关于煤中微量元素的赋存状态的文章，希望对大家的学习有所帮助。
25581065_矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０９） ２７９１ ０４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０９ １２矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立：以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例张一帆１，２ 范裕１，２ 陈静１，２ 刘兰海１，２ 李梦梦１，２ＺＨＡＮＧＹｉＦａｎ１，２，ＦＡＮＹｕ１，２ ，ＣＨＥＮＪｉｎｇ１，２，ＬＩＵＬａｎＨａｉ１，２ａｎｄＬＩＭｅｎｇＭｅｎｇ１，２１ 合肥工业大学资源与环境工程学院，合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心（ＯＤＥＣ），合肥 ２３０００９２ 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心，合肥 ２３０００９１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＯｒｅＤｅｐｏｓｉｔａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＣｅｎｔｒｅ（ＯＤＥＣ），ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ２ ＡｎｈｕｉＰｒｏｖｉｎｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｆｏｒＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＭｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ２０２１ ０６ １１收稿，２０２１ ０８ ２５改回ＺｈａｎｇＹＦ，ＦａｎＹ，ＣｈｅｎＪ，ＬｉｕＬＨａｎｄＬｉＭＭ ２０２１ Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆａｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｆｌｏｗｆｏｒｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｓｔａｔｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｍｅｔａｌｉｎｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒ：Ａｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｃｏｂａｌｔ ｒｉｃｈｓｕｌｆｕｒｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒｆｒｏｍｔｈｅＭｉｄｄｌｅ ＬｏｗｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＶａｌｌｅｙＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃＢｅｌｔ，Ｃｈｉｎａ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（９）：２７９１－２８０４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０９ １２Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｅＭｉｄｄｌｅ ＬｏｗｅｒＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＶａｌｌｅｙＭｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃＢｅｌｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔｓｗｉｔｈｗｅｌｌ ｓｔｕｄｉｅｄｅｃｏｎｏｍｉｃｇｅｏｌｏｇｙｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｍｉｎｅｒａｌｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｈｉｎａ Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍａｉｎｏｒｅ ｆｏｒｍｉｎｇｅｌｅｍｅｎｔｓＣｕ，Ａｕ，ＦｅａｎｄＳ，ｍｏｓｔｄｅｐｏｓｉｔｓａｒｅａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙａｖａｉｌａｂｌｅｃｒｉｔｉｃａｌｅｌｅｍｅｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，ｓｕｃｈａｓＣｄ，Ｃｏ，Ｓｅ，ＴｅａｎｄＲｅ Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｍｉｎｅｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｅｄＣｕ，Ｆｅ，Ｓ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ａｕ，Ａｇａｎｄｏｔｈｅｒｍａｊｏｒｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｗｉｔｈｏｕｔｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｋｅｙｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｅｌｅｍｅｎｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｒｅｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｍｅｔａｌｓｉｎｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ Ｗｅｈａｖｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄａｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｓ（ｉ ｅ ，ｃｏｐｐｅｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒ，ｓｕｌｆｕｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒ，ｉｒｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒａｎｄｇｏｌｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒ）ｏｆｓｉｘｔｙｐｅｓｏｆｄｅｐｏｓｉｔｓｉｎｔｈｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｂｅｌｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇａｐａｔｉｔｅ ｍａｇｎｅｔｉｔｅＦｅｄｅｐｏｓｉｔ，ｓｋａｒｎＦｅｄｅｐｏｓｉｔ，ｓｋａｒｎＦｅ Ｃｕｄｅｐｏｓｉｔ，ｓｋａｒｎＣｕ Ａｕｄｅｐｏｓｉｔ，ｐｏｒｐｈｙｒｙＣｕ Ａｕｄｅｐｏｓｉｔａｎｄｂｒｅｃｃｉａ ｈｏｓｔｅｄＡｕｄｅｐｏｓｉｔ Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｅｌｅｍｅｎｔｓ（Ｃｄ，Ｃｏ，Ｓｅ，ＴｅａｎｄＲｅ）ｉｎｔｈｏｓｅｍｉｎｅｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｌｏｗ，ｅｘｃｅｐｔＣｏｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｓｕｌｆｕｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒｏｆＬｏｎｇｑｉａｏｓｋａｒｎｉｒｏｎｄｅｐｏｓｉｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｂａｌｔｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅｏｆｃｏｂａｌｔｉｎＣｏ ｒｉｃｈｓｕｌｆｕｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙＴｅｓｃａｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｚｅｒ（ＴＩＭＡ），ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ）ａｎｄＬａｓｅｒＡｂｌａｔｉｏｎＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＬＡ ＩＣＰ ＭＳ）．ＴｈｅａｎａｌｙｓｅｓｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｂａｌｔｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｍｉｎｅｒａｌｓｉｎＬｏｎｇｑｉａｏｓｕｌｆｕｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒａｒｅｃｏｂａｌｔｉｔｅ，ｇｌａｕｅｏｄｏｔａｎｄｃａｒｒｏｌｌｉｔｅ，ｗｈｉｃｈａｃｃｏｕｎｔｆｏｒ９ ９３％，０ ６４％ａｎｄ０ ０１％ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌｃｏｂａｌｔｉｎｓｕｌｆｕｒｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｔｈｅａｍｏｕｎｔｏｆｃｏｂａｌｔｏｃｃｕｒｓａｓｉｓｏｍｏｒｐｈｉｃｆｏｒｍｉｎｐｙｒｉｔｅｌａｔｔｉｃｅａｃｃｏｕｎｔｓｆｏｒ８１ ９７％ｏｆｔｈｅｔｏｔａｌ Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，７ ４６％ｏｆｃｏｂａｌｔｅｘｉｓｔｓｉｎｏｔｈｅｒｕｎｋｎｏｗｎｍｉｎｅｒａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｆｌｏｗｏｆｃｒｉｔｉｃａｌｅｌｅｍｅｎｔｓｄｅｐｏｒｔｍｅｎｔｓｉｎｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｉｔｉａｌｌｙ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｙａｎｄｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｃｏｂａｌｔｉｎｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｐｏｗｄｅｒＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｃｏｂａｌｔ；Ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ；ＴｅｓｃａｎＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＭｉｎｅｒａｌＡｎａｌｙｚｅｒ（ＴＩＭＡ）；Ｏｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｐｏｗｄｅｒ摘 要 长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一，大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等，还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。
元素的赋存形态
元素赋存状态
元素赋存状态是指元素在其地球化学迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
包括该元素所处的物态、形成化合物的种类和形式、价态、键态、配位位置等多方面的物理化学特征。
元素赋存状态是化学反应的结果，与作用条件有关。
已观测到的元素在自然固结相中的赋存状态，大多能反映其形成的物理化学条件。
因此，元素赋存状态有地质成因意义。
元素的主要赋存状态有：①元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
②类质同象状态。
元素以离子或原子置换形式进入其他元素的晶格，构成固溶体。
是元素的分散状态。
③超显微包体。
元素呈极细小颗粒（粒径小于0.001毫米）的独立化合物或其原子和分子存在。
又称超显微非结构混入物。
主要特征是不进入主要矿物晶格，但又不形成可以进行矿物学研究的颗粒化合物。
④吸附状态。
元素以离子或化合物分子形式被胶体颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附，是一种非独立化合物形式。
⑤与有机质结合的形式。
主要有金属有机化合物、金属有机络合物或螯合物、以及有机胶体吸附态离子等。
以上为元素在凝固相中的赋存状态。
当元素处于流体相迁移时，其活动形式有气体状态、溶解状态、熔融状态、各种胶体态、悬浮态等。
4.矿石原料及产物中元素的赋存状态
未被发现的矿物，还需用其它方法进一步查定。
2015/8/29
矿石原料及产物中元素的赋存状态
4ห้องสมุดไป่ตู้
4.2 元素在原料和产物中的赋存形式
4.2.1 独立矿物
独立矿物是指，在一定的物理、化学条件下，当有益元 素含量达到一定量级时形成的、化学组成相对稳定的矿 石矿物。
以独立矿物形式存在的元素，按其结晶程度可分为：
2015/8/29 矿石原料及产物中元素的赋存状态 15
4.3.6数理统计法
数理统计法是指，将大量的化学分析数据用数理统计方法 进行综合、整理、计算，利用基质元素和外来元素之间的 相关关系，确定元素的赋存状态。常用的数理统计方法有 两种：
一元线性回归相关系数法：利用主元素和次元素间的线性相 关性判断赋存状态。如含铁磷块岩中，和P2O5相关的元素可 能与磷灰石相关，与铁相关的元素可能与针铁矿相关。 平均值与均方差法：通过计算矿石中两元素间的离散程度来 判断赋存状态。当两元素的平均比值
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矿石原料及产物中元素的赋存状态
14
假设与某矿物中含基质元素A，同时也含外来元素B，那 么；假如共检测了20个同一矿物颗粒，则：
① 20个矿物都含A元素和B元素，而且两者的含量变化具 有一定的规律性，表明两元素为类质同象关系。 ② 20个矿物都含A元素和B元素，但两者含量变化没有规 律，表明所测的20个矿物颗粒均含有B元素，但两者之间 没有相关关系；B元素可能是以单矿物的形式存在于含A 元素的主矿物中，且含量不同。 ③ 含B元素的矿物不足20个，表明B元素是以单矿物的形 式存在。
点或一个小面积上非常富集，则可认定为以微细包裹体 状态存在。
2015/8/29 矿石原料及产物中元素的赋存状态 13
煤灰中元素赋存状态的研究手段和方法
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元素的赋存形态
元素的赋存形态元素是构成物质的基本单位，它们以不同的形态存在于自然界中。
元素的赋存形态指的是元素在自然界中所呈现的不同物质形态和状态。
这些赋存形态的差异，对我们了解元素的性质和应用具有重要意义。
首先，元素可以以自由形态存在。
自由元素是指元素以单质形式存在，不与其他元素形成化合物。
例如，氧气和氮气就是自由元素的典型代表。
氧气以O2的形式存在于空气中，是我们呼吸的必需气体。
氮气以N2的形式存在于空气中，是植物和动物体内重要的成分。
其次，元素可以以化合物的形态存在。
化合物是由两种或多种不同元素通过化学反应结合而成的物质。
在自然界中，元素与其他元素形成化合物的形态非常普遍。
例如，氧气与氢气反应生成水，这是氧的一种赋存形态。
氧化铁是由铁与氧气反应形成的化合物，是自然界中常见的铁矿石。
化合物的形态不仅帮助我们了解元素之间的相互作用，还为我们提供了利用元素的途径。
另外，元素还可以以离子的形态存在。
离子是带电的原子或原子团，它们形成的化合物被称为离子化合物。
离子化合物包括金属离子化合物和非金属离子化合物。
金属离子化合物是由金属元素和非金属元素通过电子转移形成的化合物，例如氯化钠。
非金属离子化合物是由两种或多种非金属元素通过共价键结合形成的化合物，例如二氧化碳。
离子的形态在化学反应中起着重要的作用，也是化学反应能够进行的基础。
此外，元素还可以以同素异形体的形态存在。
同素异形体是指同一种元素在结构上存在不同的形式。
这种形态的存在使得元素在化学反应中具有不同的性质。
例如，碳可以以钻石和石墨的形式存在，它们的结构和性质都不相同。
同素异形体的存在丰富了元素的化学性质，也为我们的生活和工业应用提供了更多的选择。
总结起来，元素的赋存形态包括自由形态、化合物形态、离子形态和同素异形体。
这些形态的存在使得元素在自然界中展现出丰富多样的性质和应用价值。
通过深入了解和研究元素的赋存形态，我们能够更好地利用元素的特性，推动科学技术的发展，并为人类的生活带来更多的福祉。
稀土元素赋存状态
稀土元素赋存状态稀土元素是指一组17种化学元素，它们在自然界中相对较少，并且具有独特的化学和物理性质。
这些元素通常被分为重稀土和轻稀土两类。
它们在各种工业和科技领域中发挥着重要作用，如电子设备、汽车制造、照明和医药等领域。
稀土元素的赋存状态对于它们的开发利用至关重要。
稀土元素在自然界中的分布状态主要包括矿石中的赋存状态和地表环境中的赋存状态。
在矿石中，稀土元素通常以氧化物、磷酸盐、碳酸盐等形式存在。
这些矿石多数存在于矿床中，包括硬岩矿床和软岩矿床。
稀土元素的提取和加工需要对矿石进行深度开发，通过选矿、浮选、萃取等工艺，将稀土元素从矿石中提取出来。
另一方面，稀土元素在地表环境中的赋存状态也是研究的重点之一。
由于稀土元素在生物体内的作用机制，其在土壤、水体和生物体中的存在形式和迁移转化规律对环境和生态系统的影响至关重要。
科学家们通过对稀土元素在环境中的迁移转化机制进行研究，可以为环境保护和资源利用提供重要参考。
除了自然界中的赋存状态，稀土元素还存在于工业产品和废弃物中。
在电子产品、汽车零部件、化工产品等工业产品中，稀土元素作为添加剂、催化剂、磁性材料等发挥着重要作用。
然而，这些工业产品的生产和使用过程也会导致稀土元素的排放和积累，对环境和人类健康造成潜在风险。
因此，对稀土元素在工业产品和废弃物中的赋存状态进行监测和控制也是当前亟待解决的问题之一。
总的来说，稀土元素的赋存状态涉及到自然界的地质过程、环境的地球化学循环以及工业产品的生产和利用过程。
对稀土元素的赋存状态进行深入研究，有助于更好地理解其在自然界和人类社会中的作用和影响，为其可持续开发利用和环境保护提供科学依据。
元素的赋存状态及其研究方法
2、类质同象形式
也称结构混入物，由于参加主要元 素矿物晶格，用机械的或化学的方法不 易使二者分离，欲使其分离，只有破坏 原矿物的晶格。 独立矿物或类质同像都属于元素牢 固的结合形式。
3、超显微非结构混入物
也称超显微包体或机械混入物等，颗 粒小于0.001mm，其主要物征是不占据矿 物的晶位置，因此是独立化合物，但又 不形成可以进行矿物学研究的颗粒。其 成因和性质具有介于独立矿物和类质同 象之间，该种存在形式可以通过化学处 理的方法进行分离和研究。
一、地壳中元素主要存在形式
1、独立矿物 指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学 研究的颗粒，粒径大于0.001mm，并且可以用 机械的或物理的方法分离出单矿物。 形成独立矿物与元素的丰度有关，常量元 素在地壳中主要以独立矿物形式存在，而微量 元素及稀有元素只有极少部分能形成独立矿物， 绝大多数处于分散状态。
元素的赋存状态及其研究方法
元素的赋存状态也称元素的存在形式，指元 素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态 及其共生元素的结合性质。 赋存状态包括元素所处的相态（气、液、 固）、化合物种类和形式、键型、价态及晶体构 造中的配位位置等多方面的物理化学特征。因此， 元素的赋存状态是化学作用的产物，是体系各种 条件的函数。研究元素的存在形式对揭示元素的 迁移历史，探索地球化学作用条件具有重要意义。
Ilm
3
Qtz (b)
Chl
2
Pl
1
Pl
(a)
0.2 mm
(b)
60 m
捕虏晶显微照片和背体 颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附， 这利种元素存在形式为一种非独立化合 物形式。元素以离子或单独分子存在， 又不参加寄主矿物的晶格构造，是一种 结合力较弱的、易于交换和分离的赋存 状态（活性赋存形式）
中级无机化学[第七章元素与元素性质的周期性]-山东大学期末考试知识点复习
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第七章元素与元素性质的周期性1．周期表与元素周期表的分区：按原子最后一个电子占据的轨道，周期表中元素可分为5个区。
s区的价电子构型为ns1~2,p区的价电子构型为ns2np1～6，d区的价电子构型为(n-1）d1～9ns1～2,ds区的价电子构型为（n—1)d10ns1~2，f区的价电子构型为(n-2）f0～14(n—1）d0~2ns2。
构造原理:基态多电子原子的电子填充原子轨道的一般次序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s→5f→6d→7p 构造原理的前提条件是连续轨道间具有较大的能级差,而电子间的排斥作用相对较小。
对于d区元素与f区元素，由于价轨道间能级差较小，当电子间排斥作用超过轨道间能级差时，原子的价电子构型就会出现提前到达全满、半满的不符合构造原理的特殊构型。
通常，亚层轨道为全满或半满时比较稳定。
2．原子性质的周期性(1）原子半径一般规律：同一族元素，从上到下原子半径依次增大;同一周期主族元素，从左到右原子半径依次减小.镧系收缩：从镧到镥，原子半径和三价离子半径逐渐减小。
镧系收缩造成镧系后第三系列过渡元素的原子半径比一般的增大幅度小，与第二系列过渡同一族元素的原子半径接近.d电子也具有较差的屏蔽效应，造成d区元素半径收缩。
原子半径存在不同的类型，主要有金属半径、离子半径、共价半径、van der Waals半径,使用时需要注意.(2）电离能元素第一电离能的一般规律：同一族元素,从上到下逐渐减小；同一周期元素，从左到右大体上依次增大。
元素第一电离能最小的元素为周期表左下角的Cs，元素第一电离能最大的元素为周期表右上角的He。
该规律一般可的变化规律来解释。
用原子有效核电荷Zeff（3）电子亲和能电子亲和能的周期性变化比较复杂，变化趋势不很清晰。
粗略的规律为：同一周期元素，从左到右原子电子亲和能依次增大，这可用原子有效核电荷Z的变化规律来解释。
元素赋存状态的研究及其在矿产资源综合利用中的意义(刘飞燕,朱志敏,沈冰,陈家彪,《资源开发与市场》
元素赋存状态的研究及其在矿产资源综合利用中的意义刘飞燕,朱志敏,沈 冰,陈家彪(中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川成都610041)摘要:元素赋存状态的研究是指研究元素在矿石中的存在状态,且尽可能对其进行定量研究的工作。
目前元素赋存状态的研究手段很多,不同的矿山和企业可根据实际情况有选择地采用。
我国是资源短缺型国家,元素赋存状态的研究是资源合理有效利用的关键,可以避免盲目开采对资源的浪费和经济上的损失。
关键词:元素赋存状态;研究方法;综合利用中图分类号:TD913;TD98 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2006)06-0564-02Research on State on Associated Element and Its Meaning in Multipurpose Utilization of Mineral ResourcesLIU Fei-yan ,ZHU Zhi-min,SHEN Bing,CHEN Jia-biao(Insti tute of Multipurpose Utilizati on of Mineral Resources,C AGS,Chengdu 610041)Abstract:The research content of state of associated element was elements state in mines and i ts quantum.Some instrument was ticked off i n the article.Different methods could be chosen by different mine or en terprise in practical si tuation to study the mode of occurrence of elements.China was a nation which lack of resources,so the study of its mode of occurrence of elements was the key to mineral resources utilization and it also could avoid resource-waste and economic losses for unrestrained exploitation of natural resources.Key words:state of associated elemen t;methods of research;multipurpose utilization收稿日期:2006-10-18;修改日期:2006-11-19作者简介:刘飞燕(1976-),女,山西省忻州人,助理工程师,理学学士,主要从事矿产普查与勘探方面的科研工作。
元素的结合规律和赋存基本形式
问题提出：对于有些过渡族元素的共生结合，用类质同像、林伍德法 则是解释不了的，
例如： Ni2+Å) 882KJ/mol
Mg2+Å) 735KJ/mol
Ni的电负性比Mg大，按林氏法则Ni不利于早期代换Mg，而实际上Ni 在橄榄石结晶的早期就取代Mg。这就需要用新的理论来加以解释— ——晶体场理论
存在；
➢与H+ 相近的离子显两性，即在酸性溶液中呈碱性，
在碱性溶液中呈酸性，在正常天然水溶液中易以氢 氧化物形式沉淀而难于迁移。
④离子的性质可按π进行分类
1） ：为电价低半径大的碱性阳离子，在水溶液中同H+争夺O2- 的能力 弱，其氧化物溶于水中给出O2-，形成简单阳离子和OH- 。 CaO+H2O－→Ca2++2(OH)-
4）具高电负性的配位体如F－等化学性质活泼， 可以取代化合物中的弱电负性的阴离子或弱 配位体，形成较稳定的配离子；
5）高浓度碱性阳离子的存在也有利于配离子的形成，根据化学 反应酸碱平衡原理，在富含碱性离子的体系中，具有两性性质的 大多数成矿元素表现出偏酸性的化学性质，有利于这些元素与配 位体结合形成配离子，所以碱性阳离子如Na+、Ca2 + 也可以看成 是一种配合剂，它们与配位体一起与成矿元素相结合形成具有强 迁移能力的络合物。
在花岗质岩浆中Cu2+ 的两种行 为：
①高的碱金属含量：
Al2O3/ Na2O+K2O+CaO比值减小，熔体中四面体增加，八面体 减少，这样Cu2+不宜在熔体中保存，将使Cu2+与早期的晶体结合， 在晚期熔浆中含量明显减少，不利成矿。
华南师范大学无机化学第七章 元素通论
解:虽然就单个氢键键能而言H-F┄H 键能大于水分子中的H-O┄H.但在HF 分子中,氢键可使HF分子形成锯齿状分 子链,即一个分子可形成两个氢键.而在 水分子中,通过氢键构成了三维网状结 构,即一个H2O可形成四个氢键.因此,同 样是1mol物质,破坏HF分子之间的氢 键所需能量会低于H2O分子的,所以水 的熔沸点反而高于HF分子.
在非金属元素中，习惯以各族的第一个元素来称 ”某某族” 元素，如卤素，氧族，氮族等。在周 期表中非金属元素所占比例较小。
在金属(系)元素中,首先把处于主族区的金属称为 主族金属，包括ⅠA,ⅡA和ⅢA到ⅤA族中的金属 元素；把处于副族区ⅠB到ⅧB的金属称为副族金 属。其中又把具有未充满的(n-1)d价电子的副族金 属称为过渡(系)金属，包括周期表中的ⅢB到ⅧB 族的副族金属。把具有未充满的(n-2)f价电子的过 渡金属(位于第6、7周期)元素分别称为镧系元素与 锕系元素.
I2单质
金刚石
B粉
P单质
As单质
二：非金属元素单质的化学性质
X2(X=F,Cl,Br,I)、O2、P、S等活泼非金属 单质能与金属、氢气反应形成卤化物、氧化物、 硫化物、氢化物或含氧酸盐等。其中与氧气反 应形成酸性氧化物。 大部分非金属单质在室温下不与水反应，卤 素中Cl2、Br2可部分地与水反应生成次氯酸、 次溴酸。 除氟、氧、氮外，非金属单质可与氧化性 酸反应，除氧、氮、碳外，还能与碱溶液反 应。
注意：在P,S,Cl等多电子原子形成的含氧阴 离子中,R-O键的键长比单键短又比双键长, 表明在形成R→Oσ配键的同时,还可能形成 d-pπ配键,即存在 多重键.
（3）第4周期元素
第4周期元素的含氧酸与第3周期元素含氧 酸的结构相似,采取sp3杂化,价电子对构型为 四面体,如AsO43-,SeO42-,BrO4-均为正四面体, 而AsO33-,SeO32-,BrO3-均为三角锥型.
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究张健雅;秦身钧;杨晶晶;张勇【摘要】The occurrence of trace elements and formation mechanism can provide important geochemical basis for the formation of coal seam. The sequential chemical extraction experiment (SCEP) is frequently used in researching the occurrence of trace elements qualitatively and quantitatively. Formerly, the SCEP is mainly applied in researching on pernicious elements, while recently,in the existence form of beneficial microelements in coal,and the researching of lithium of coal is still in infancy. The progress of the application of SCEP to study the occurrence of harmful and beneficial trace elements in coal is summarized, and the elements in coal with different occurrences are classified. Using the SCEP to reveal the occurrence of lithium in coal will provide important message for the mineralization mechanism and exploitation of lithium in coal.%煤中微量元素的赋存状态和成因机理可为研究煤层的形成提供重要的地球化学依据.逐级化学提取(SCEP)方法常用于煤中微量元素赋存状态的定性或定量研究.SCEP早期主要被应用于煤中有害微量元素的研究,近期开展了有益微量元素在煤中存在形式的探究工作,对煤中锂的研究尚处于起始阶段.综述了SCEP技术在煤中有害和有益微量元素赋存状态方面的应用进展,对煤中不同赋存状态的微量元素进行了分类总结,提出利用逐级化学提取法研究煤中锂的赋存状态,为煤中锂成矿机理和开发利用提供参考.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2012(029)009【总页数】4页(P63-66)【关键词】煤;微量元素;逐级化学提取;锂;赋存状态【作者】张健雅;秦身钧;杨晶晶;张勇【作者单位】河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室,河北邯郸056038;河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室,河北邯郸056038;中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083;河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室,河北邯郸056038;河北工程大学河北省资源勘测研究重点实验室,河北邯郸056038【正文语种】中文【中图分类】P599Abstract：The occurrence of trace elements and formation mechanism can provide important geochemical basis for the formation of coal seam.The sequential chemical extraction experiment（SCEP）is frequently used in researching the occurrence of trace elements qualitatively and quantitatively.Formerly，the SCEP is mainly applied in researching on pernicious elements，while recently，in the existence form of beneficial microelements in coal，and the researching of lithium of coal is still in infancy.The progress of the application of SCEP to study the occurrence of harmful and beneficial trace elements in coal is summarized，and the elements in coal with different occurrences are ing the SCEP toreveal the occurrence of lithium in coal will provide important message for the mineralization mechanism and exploitation of lithium in coal.Key words：coal；trace elements；SCEP；lithium（Li）；occurrence煤中微量元素的赋存状态和成因机理可以为研究煤层的形成提供重要的地球化学依据。
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所以说，矿石及其产物中的元素赋存状态是工艺矿物学
的基本任务之一，也是工艺矿物学必须回答的基本问题
之一，通过对元素赋存状态的研究，查明元素在矿石中 的存在形式及其分布规律，对矿物加工和冶金工艺的选 择和最优指标的控制具有重要的意义。
（1）研究元素赋存状态的研究任务
查明有益与有害元素的存在形式；
查明元素在矿物中的分布、配分及其比值；
为有价矿物和有价元素的利用提供必要的资料；
查明元素赋存状态的类型、特征与变化；
查明矿石结构、构造、矿物共生组合的关系； 探讨元素分散富集与转移的规律性，了解元素在成矿作 用中的演化特点。
因而，查明了元素的赋存状态，在很大程度上就解决了 矿物的化学成分的问题；
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第9章 元素赋存状
态及其研究方法
学习要求
1.1
了解元素赋存状态的概念及其矿石 熟悉元素赋存状态的研究方法；
中元素的赋存形式；
1.2
1.3
重点掌握元素在矿石中的配分及其
计算；
1、概述
（1）研究元素赋存状态的意义
为了使得有用元素能够被充分合理利用，矿物加工和冶金 都必须掌握有用元素在原料中的存在形式，这样才能有目 的地选择分离、提取的方法和工艺流程。
END THANKS FOR YOU石中的存在方式不同，其利用价值和分离、提取 的技术指标也不相同，
因此、某一矿石的可利用性不仅仅取决于其中的有价元素
的含量，而且取决于元素的赋存状态，只有当中的有价元 素以某特定的形式产出时，才能进行有效利用，并得到有 效利用并得到合理的分离与提取指标。
而当有价元素以某些赋存形式产出时候，。在当前的技 术水平下，无经济有效地进行利用；如硅酸铁。