非金属矿分类
非金属矿的分类

2.1.1 工业分类—金属类矿物
稀有金属矿物 包括铌、钽、锂、锆、铯、铷、铈族轻稀土、钇族重 稀土及锶的工业矿物。
分散元素 包括锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、钪、硒、碲。主 要赋存铜、铅、锌等金属硫化物中,固称分散元素。
放射性金属矿物 包括铀、钍的工业矿物。
2.1.1 工业分类—非金属类矿物
2.1.1 工业分类—非金属类矿物
特种非金属矿物
金刚石、水晶(压电水晶、熔炼水晶、光学水晶、工艺水 晶)、冰洲石、光学萤石、白云母(绝缘)、金云母(绝缘)、 电气石和玛瑙。
建筑材料及其它非金属矿物
石棉、石墨、石膏、滑石、铝矾土、高岭石、塑性粘土、长 石、硅灰石、石英、方解石、萤石、叶腊石、蛭石、石榴石、 刚玉等。
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• 晶体化学特征:在本大类矿物的晶体结构中,阴 离子O2-和(OH)-具有几乎相同的离子半径,它们 分别为1.32Å和1.33Å。
• 在晶体结构中它们一般按六方最紧密堆积,而阳离子则充 填于四面体和八面体空隙中,因此阳离子的配位数主要是 4和6。
• 但是由于氧化物在成分上和结构上的复杂化所引起的配位 数的变化,也并非罕见。如赤铜矿中铜离子的配位数是2 。钙钛矿中钙离子的配位数为12。
• C:无附加阴离子的含水硫酸盐,主要阳离子为 Mg2+、Ca2+、K+、Na+其次为Fe2+、 以及Cu2+、 Fe3+、Ni2+、Al3+等,如石膏。
• D:具有附加阴离子的含水硫酸盐,主要阳离子 为Al3+、Mg2+、其次为K+、Fe3+、Fe2+、Na+等, 附加阴离子有 Cl-、OH-。如钾盐镁矾 KMg[SO4]Cl•3H2O
采矿业中的矿物资源的分类与特性

采矿业中的矿物资源的分类与特性矿物资源是指地球上存在并具有一定经济价值的固体矿石、矿物、岩石等自然物质。
随着科技的进步和人类社会的发展,采矿业成为了重要的产业之一。
矿物资源的分类与特性对于采矿业的开发与管理具有重要意义。
本文将对采矿业中的矿物资源进行分类和特性分析。
一、矿物资源的分类根据矿物资源的形成过程和经济利用价值的不同,可以将矿物资源分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产三大类。
1. 金属矿产金属矿产是指含有金属元素的矿石和矿物,如铁矿石、铜矿石、锌矿石等。
金属矿产在工业生产中具有不可替代的作用,广泛应用于建筑、交通、冶金等领域。
金属矿产的特点是具有较高的相对密度、导电性和热传导性,所含金属元素具有良好的延展性和韧性。
2. 非金属矿产非金属矿产是指除金属矿产以外的矿石和矿物,包括石灰石、石膏、石墨等。
非金属矿产在建筑材料、化工原料、农业和制造业等领域具有重要作用。
相对于金属矿产,非金属矿产的特点是相对密度较低、不导电以及热传导性差。
3. 能源矿产能源矿产是指煤炭、油气等可以提供能源的矿石和矿物。
能源矿产是现代工业社会不可或缺的能源来源,广泛应用于发电、供暖、交通等领域。
能源矿产的特点是具有高能量密度、可燃烧性和可储存性。
二、矿物资源的特性1. 丰度与分布特性矿物资源的丰度指的是单位体积或单位面积中所含有的矿物量,是评价一个矿产资源开发价值的重要指标之一。
矿物资源的分布特性与地质构造、岩石类型和成矿作用有关,不同的矿产资源在地球不同地域分布较为不均匀。
2. 经济价值与开采难度矿物资源的经济价值是指其在市场上的售价和需求程度,不同矿物资源的经济价值有所差异。
同时,矿物资源的开采难度也是决定其经济可行性的因素之一,涉及到矿床埋藏深度、地质条件以及开采技术等方面的问题。
3. 环境影响与可持续性矿产资源的开采与利用会对环境造成一定程度的影响,包括水土流失、水源污染、气候变化等。
因此,在矿产资源的开发过程中应考虑环境保护和可持续性发展,采取科学合理的开采技术和环境管理措施。
矿产资源分类

矿产资源分类矿产资源是指在地质作用过程中形成的,并赋存于地壳内或围岩中,天然存在于地球上的矿物或岩石。
一般由自然元素或化合物组成。
这些元素或化合物成为固态、液态、气态三种物态,是经济价值很高的重要原料。
从广义上说,它包括与矿物、岩石有关的土壤、岩盐、地下水、地下热水、矿泉、空气等。
矿产资源既包括有用矿物和无用矿物,又包括有益和有害的元素及化合物。
金属矿床按工业要求可分为三大类:一是贵金属和稀有金属矿床;二是黑色金属矿床;三是有色金属矿床。
常见的金属矿床有铁、锰、铬、钛、钒、钼、镍、铜、铝、锌、金、银等。
非金属矿床按成因类型可分为:岩浆矿床、变质矿床、沉积矿床、火山沉积矿床、碎屑矿床、生物化学矿床、风化矿床、黄铁矿矿床、云母矿床、黏土矿床等。
按成因类型可分为:岩浆矿床、变质矿床、沉积矿床、火山沉积矿床、碎屑矿床、生物化学矿床、风化矿床、黄铁矿矿床、云母矿床、黏土矿床等。
按结构构造可分为:脉状矿床、浸染状矿床、角砾状矿床、块状矿床等。
按产出状态可分为:原生矿床、次生矿床等。
按用途可分为:黑色金属矿床、有色金属矿床、贵金属矿床、稀有金属矿床、放射性元素矿床、化工原料矿床、建筑材料矿床等。
矿产资源的特点是:( 1)不可再生;( 2)分布极不均匀;( 3)相互分离;( 4)不能移动;( 5)易受污染;( 6)储量有限。
矿产资源的分类如下:非金属矿床按其来源可分为:地下水的直接和间接补给矿床、风化矿床、火山岩矿床;地下水的直接补给矿床主要有:地下水的渗入作用形成的矿床,含水层通过裂隙,溶洞或断层向上运移,将地下水带到地面的补给矿床,风化作用引起的矿床,岩浆侵入体被后期花岗岩侵入所破坏而使其周围的岩石遭受风化剥蚀,从而把地下水带到地面的补给矿床。
地下水的间接补给矿床主要有:河流基流携带的冲积砂矿床,湖泊和沼泽地区的潜水矿床,海水的入侵作用形成的滨海砂矿床,坡折处的洪积砂矿床。
非金属矿的分类

芒硝
化学成分Na2SO4·10H2O.单斜晶系.单晶体呈柱状、 粒状、针状或皮壳状。无色透明,有时带有黄或 绿色,玻璃光泽,味苦。产于盐湖中。用于制造 玻璃或者苏打。中医学上称其粗制品为皮硝,精 制品为芒硝。如与萝卜同煮,过滤放冷,再结晶 而得者,称为玄明粉或元明粉;臵空气中或高温 干燥失去结晶状态者称为风化硝。三者效用基本 相同,主治胃肠实热积滞,大便燥结、痰热壅积 等症;外用治疗肠痈、乳痈初起、痔疮等。
(4)层状络阴离子硅酸盐
典型层状结构硅酸盐: 滑 石:Mg3[Si4O10](OH)2 高岭石:Al4[Si4O10](OH)8 蛇纹石: Mg6[Si4O10](OH)8(叶..利..纤…) 蒙脱石:(1/2Ca,Na)0.66(Al,Mg,Fe)4[(Si,Al)8O20](OH)4· nH2O 白云母:KAl2[AlSi3O10](OH,F)2 金云母:KMg3[AlSi3O10](OH,F)2 黑云母:K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2
玉石—石之美者为玉
硬玉—钠铝的硅酸盐—硬度7—翡翠 软玉—钙镁的硅酸盐—硬度3.5-6.5 中国四大名玉: 和田玉—新疆和田 绿松石—湖北郧县 独山玉—河南南阳 岫岩玉--辽宁岫岩
一、按用途分类
(5)主要用作机电工业的非金属矿物:石棉、石墨、 云母、金刚石、刚玉。 (6)主要用作粉体填料和工业助剂的非金属矿物: 滑石、沸石、膨润土、硅藻土。 (7)宝石:宝石、玉石、彩石通常指色彩绚丽、光 泽灿烂、坚固耐磨、质地细腻或具有某些特殊的结 构构造和色彩的矿物或岩石。钻石、蓝宝石、红宝 石、祖母绿。
主要矿物: 刚玉(Al2O3)、 金红石(TiO2) 板钛矿(TiO2) 、锐钛矿(TiO2) 石英(SiO2)、尖晶石(MgAl2O4) 水镁石(Mg(OH)2)、三水铝石(Al2O3·3H2O) 一水铝石(Al2O3·H2O)。
我国非金属矿产分类探讨

【行业发展】我国非金属矿产分类探讨陈正国,于海军,李朝灿,陈军元,熊 军(中国建筑材料工业地质勘查中心,北京 100035)【摘 要】本文在分析国内非金属矿产分类历史沿革的基础上,进一步归纳了国内外非金属矿产分类,总结了各分类方案的优缺点。
通过对非金属矿产特点的深入研究,在《实施细则》基础上,提出了新的非金属矿产分类方案,将非金属矿产分为矿物非金属矿产和岩石非金属矿产两大类,再按用途进一步划分亚矿种。
划分非金属矿产92种,按亚矿种计162种,其中矿物非金属矿产45种,按亚矿种计51种;岩石非金属矿产47种,按亚矿种计111种。
【关键词】非金属矿产;分类探讨;分类方案【中图分类号】P619.2;TD985 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2019)02-0001-05 Discussion of Non-metallic Minerals Classification in ChinaCHEN Zheng-guo, YU Hai-jun, LI Chao-can, CHEN Jun-yuan, XIONG Jun(China National Geological Exploration Center of Building Materials Industry, Beijing 100035, China)Abstract: Based on the analysis of the historical evolution of nonmetallic minerals classification in china, this paper further summarizes the classification of nonmetallic minerals at home and abroad, and summarizes the advantages and disadvantages of each classification scheme. Through the deep study on the characteristics of nonmetallic minerals, On the basis of the Rules for the Implementation of the Mineral Resources Law, a new classification scheme of nonmetallic mineral is proposed. The nonmetallic minerals are divided into two categories: mineral nonmetallic minerals and rock nonmetallic minerals, according to their uses, the subminerals are further divided. Nonmetallic minerals are classified into 92, 162 by the submineral count, mineral nonmetallic minerals are 45, 52 by the submineral count, rock nonmetallic minerals are 47, 111 by the submineral count.Key words: nonmetallic minerals; classification discussion; classification scheme我国矿产分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产、水气矿产[1]。
我国矿产资源分类细目

我国矿产资源分类细目〔一〕能源矿产煤、煤成气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热。
〔二〕金属矿产铁、锰、铬、钒、钛;铜、铅、锌、铝土矿、镍、钴、钨、锡、铋、钼、汞、锑、镁、铂、钯、钌、锇、铱、铑、金、银、铌、钽、铍、锂、锆、锶、铷、铯、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钇、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、硒、碲。
〔三〕非金属矿产金刚石、石墨、磷、自然硫、硫铁矿、钾盐、硼、水晶〔压电水晶、熔炼水晶、光学水晶、工艺水晶〕、刚玉、蓝晶石、硅线石、红柱石、硅灰石、钠硝石、滑石、石棉、蓝石棉、云母、长石、石榴子石、叶腊石透辉石、透闪石、蛭石、沸石、明矾石、芒硝〔含钙芒硝〕、石膏〔含硬石膏〕、重晶石、毒重石、天然碱、方解石、冰洲石、菱镁矿、萤石〔一般萤石、光学萤石〕、宝石、黄玉、玉石、电气石、玛瑙、颜料矿物〔褚石、颜料黄土〕、石灰岩〔电石用灰岩、制碱用灰岩、化肥用灰岩、熔剂用灰岩、玻璃用灰岩、水泥用灰岩、建筑石料用灰岩、制金用灰岩、饰面用灰岩〕、泥灰岩、白垩、含钾岩石、白云岩〔冶金用白云岩、化肥用白云岩、玻璃用白云岩、建筑用白云岩〕、石英岩〔冶金用石英岩、玻璃用石英岩、化肥用石英岩〕、砂岩〔冶金用砂岩、玻璃用砂岩、水泥配料用砂岩、砖瓦用砂岩、化肥用砂岩、铸型用砂岩、陶瓷用砂岩〕、天然石英砂〔玻璃用砂、铸型用砂、建筑用砂、水泥配料用砂、水泥标准砂、砖瓦用砂〕、脉石英〔冶金用脉石英、玻璃用脉石英〕、粉石英、天然油石、含钾砂页岩、硅藻土、页岩〔陶粒页岩、砖瓦用页岩、水泥配料用页岩〕、高岭土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土、伊利石粘土、累托石粘土、膨润土、铁矾土、其他粘土〔铸型用粘土、砖瓦用粘土、陶粒用粘土、水泥配料用粘土、水泥配料用红土、水泥配料用黄土、水泥配料用泥岩、保温材料用粘土〕、橄榄岩〔化肥用橄榄岩、建筑用橄榄岩〕、蛇纹岩〔化肥用蛇纹岩、熔剂用蛇纹岩、饰面用蛇纹岩〕、玄武岩〔铸石用玄武岩、岩棉用玄武岩〕、辉绿岩〔水泥用辉绿岩、铸石用辉绿岩、饰面用辉绿岩、建筑用辉绿岩〕、安山岩〔饰面用安山岩、建筑用安山岩、水泥混合材用安山玢岩〕、闪长岩〔水泥混合材用闪长玢岩、建筑用闪长岩〕、花岗岩〔建筑用花岗岩、饰面用花岗岩〕、麦饭石、珍珠岩、黑曜岩、松脂岩、浮石、粗面岩〔水泥用粗面岩、铸石用粗面岩〕、霞石正长岩、凝灰岩〔玻璃用凝灰岩、水泥用凝灰岩、建筑用凝灰岩〕、火山灰、火山渣、大理岩〔饰面用大理岩、建筑用大理岩、水泥用大理岩、玻璃用大理岩〕、板岩〔饰面用板岩、水泥配料用板岩〕、片麻岩、角闪岩、泥炭、矿盐〔湖盐、岩盐、天然卤水〕、镁盐、碘、溴、砷。
介绍一下矿石

矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。
它是根据所含有用矿物性质和利用的特征来划分的,通常分为金属矿石和非金属矿石两大类。
金属矿石包括铁、锰、铬、铜、锌等。
这些矿石可用于制造各种金属制品,如钢铁、铝合金等。
而非金属矿石包括石墨、石棉、滑石等,主要用于制作建筑材料、涂料等。
矿石中有用成分(元素或矿物)的单位含量称为矿石品位,是衡量矿石价值的重要指标。
金、铂等贵金属矿石用克/吨表示,其他矿石常用百分数表示。
在评价矿石价值时,除了矿石品位外,还需要考虑脉石的成分和有害杂质的多少等因素。
矿石的开采和加工需要经过多个环节,包括采矿、选矿和冶炼等。
这些环节对矿石的利用率和经济效益具有重要影响。
同时,矿石的开采和加工也会对环境造成一定的影响,如废石排放、粉尘污染等。
因此,在矿石开采和加工过程中需要采取相应的环保措施,以减少对环境的负面影响。
总之,矿石是一种重要的天然资源,其开发和利用对于人类社会的发展具有重要意义。
在矿石的开采和加工过程中,需要综合考虑经济效益、资源利用和环境保护等多个方面,以实现可
持续发展。
矿产资源分类细目

矿产资源分类细目矿产资源在现代社会发挥着重要作用,是建设国家、提高人民生活水平的重要因素之一。
它既是自然资源,又是财富资源。
合理开发利用矿产资源,不仅有助于满足人类对能源和原材料的需求,而且还能增加我国的财富。
矿产资源可以按照资源的性质和所处的环境等不同条件来分类。
一、按资源性质分类:1、能源类矿产资源:这类矿产主要对用能有重要作用,如煤炭、石油、天然气、核能等;2、金属类矿产资源:主要是各种金属及其合金,如铁、铝、铜、锌、镁、铬、锡、锆等;3、非金属类矿产资源:包括一些有实用价值的非金属矿产,如石墨、石英砂、水泥石灰、石灰、碳酸钙、硅等;4、自然综合材料类矿产资源:它是指以有机物为主要成分,经某种方法聚集而成的综合材料,如沥青、胶类等;5、其他类矿产资源:这类资源一般指不属于上述四类的其他矿产,如宝石、贵金属等。
二、按环境条件分类:1、陆地矿产资源:指在陆地上出现的各类矿产,主要指陆地上的金属矿、非金属矿和混合矿,还包括各类普通土壤类矿产;2、海洋矿产资源:指在海上或海洋深处出现的各类矿产,它们主要是沉积物中的某些矿物的综合物或以沉积物为主的合金,如海藻贝、海蓝宝石、贵金属综合物、钻石等;3、大气矿产资源:指在大气中出现的某些元素(如氧、氮等)及它们的化合物,如氧化亚铁和氮氧化物等;4、地壳内部矿产资源:指地壳内部所含有的金属和非金属、贵金属综合物、常规化学元素、核元素等。
矿产资源是人类发展社会的基础,是社会运行与发展的重要组成部分。
随着社会和经济发展,人们对矿产资源的需求增加,因此,矿产资源的合理开发利用非常重要。
合理开发利用矿产资源,为创造繁荣的未来奠定了坚实的基础。
矿产资源的开发利用,首先要对矿产资源进行准确的分类,以便合理规划、科学开发利用,以节约资源,实现节能减排的目标。
依据上述分类,可以采取有效的开发和利用措施。
第一,能源类矿产资源,应采取节能减排技术,提高能源生产能力;第二,金属类矿产资源,应采取技术创新,提高提取金属的公平性和效率;第三,非金属类矿产资源,应采取复合型开发,提高资源的利用率;第四,自然综合材料类矿产资源,应采取精细化处理技术,以优化成分组成;第五,其他类矿产资源,应采取机器化加工技术,提高效率、减少损耗。
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二、按化学组成分类
按化学组成分类 根据晶体化学分类 根据地球化学分类
1、卤素化合物
组成:卤素化合物的阳离子主要是属于惰性气体型的钾、钠、钙、镁、铝等元素。 还有部分是属于铜型离子的银、铜、铅、汞等元素组成的卤素化合物,它们在自 然界中则极为少见。
最 主 要 的 矿 物 : 萤 石 、 冰 晶 石 ( Na3AlF6 ) 、 食 盐 、 钾 盐 、 光 卤 石 (KMgCl3•6H2O). 问题:冰晶石的主要用途是什么?
用途等方面有何区别?
3、硝酸盐
硝酸盐 自然界中以硝酸盐矿物成矿的很少,钾硝石 K[NO3]、钠硝石Na[NO3] 、钙硝石Ca[NO3]2·4H2O、 毛青铜矿Cu19[NO3]2(OH)32Cl ·3H2O。
问题:为什么自然界中的硝酸盐矿物很少?
4、碳酸盐
碳酸盐 碳酸盐是金属阳离子和碳酸根化合而成的盐类矿物。碳酸盐 类矿物约有95种,方解石和白云石最为常见。
(2)环状络阴离子
包括三个、四个或六个硅氧四面体所组成的封闭的环,分别称 为三方环、四方环和六方环。环内每一四面体均以两个角顶分 别与相邻的两个四面体相连,而环与环之间则依靠其他金属阳 离子来连接。可用[Si3O9]6-、[Si4O12]8-和[Si6O18]12-表示,蓝 锥石BaTi[Si3O9]、斧石(Ca,Mn,Fe)3Al2[Si4O12](BO3)(OH)和绿柱石 Be3Al2[Si6O18]中的络阴离子即分别为三方环、四方环和六方环。 整柱石Ca2AlBe2[Si12O30]晶体结构中还有一种由12个硅氧四面体 构成的环状络阴离子,是由两个六方环上下相连而成的双层六 方环。
2、氧化物与氢氧化物
物理性质:在本大类矿物的物理性质中,以硬度最为突出,一般在5.5 以上,而石英、尖晶石、刚玉则一次为7、8、9,达到了仅次于金刚石 的各级硬度。从成分类似的的氧化铝和氢氧化铝矿物来看,不难看出, OH-的参加导致晶体结构的改变,从而引起硬度的变化。
2、氧化物与氢氧化物
主要矿物: 刚玉(Al2O3)、 金红石(TiO2) 板钛矿(TiO2) 、锐钛矿(TiO2) 石英(SiO2)、尖晶石(MgAl2O4) 水镁石(Mg(OH)2)、三水铝石(Al2O3·3H2O) 一水铝石(Al2O3·H2O)。 作业:金红石、锐钛矿、板钛矿组成、结构、性能、
矿。
一、按用途分类
(5)主要用作机电工业的非金属矿物:石棉、石墨、云母、金刚石、刚玉。 (6)主要用作粉体填料和工业助剂的非金属矿物:滑石、沸石、膨润土、硅藻
土。 (7)宝石:宝石、玉石、彩石通常指色彩绚丽、光泽灿烂、坚固耐磨、质地细
腻或具有某些特殊的结构构造和色彩的矿物或岩石。钻石、蓝宝石、红宝石、 祖母绿。
5、硫酸盐
晶体化学特征: 硫酸盐晶体结构中的基本单元是络阴离子[SO4]2-,[SO4]2-是 由四个O2-围绕S6-而形成的四面体,空间具有等轴性,也就是三向等长的。无水 硫酸盐的晶体习性之所以常呈等轴状、厚板状或短柱状出现,与此有一定关系。 同时在晶体光学上它与碳酸盐和硝酸盐也表现出明显的差别,后二者折射率很高, 而硫酸盐就相当低。
芒硝
化学成分Na2SO4·10H2O.单斜晶系.单晶体呈 柱状、粒状、针状或皮壳状。无色透明,有时 带有黄或绿色,玻璃光泽,味苦。产于盐湖中。 用于制造玻璃或者苏打。中医学上称其粗制品 为皮硝,精制品为芒硝。如与萝卜同煮,过滤 放冷,再结晶而得者,称为玄明粉或元明粉; 置空气中或高温干燥失去结晶状态者称为风化 硝。三者效用基本相同,主治胃肠实热积滞, 大便燥结、痰热壅积等症;外用治疗肠痈、乳 痈初起、痔疮等。
2、氧化物与氢氧化物
在晶体结构中它们一般按六方最紧密堆积,而阳离子则充填于四面体和 八面体空隙中,因此阳离子的配位数主要是4和6。但是由于氧化物在成 分上和结构上的复杂化所引起的配位数的变化,也并非罕见。如赤铜矿 中铜离子的配位数是2。钙钛矿中钙离子的配位数为12。至于氧化物和氢 氧化物的键型,一般以离子键为主。如刚玉、方镁石等。但方锑矿 (Sb2O3; )属于共价键,而水镁石层内为离子键,层间为共价键。
出现了由众多四面体聚合而成的巨大的群体负离子,
它们的结构也各不相同,如链状结构的(SiO3),层状结 构的(Si2O5),骨架状的(SiO2)n等。
硅氧复合四面体结构示意图 ●-硅原子;○-氧原子
(1)岛状结构络阴离子
这种络阴离子是以单个硅氧四面体[SiO4]4-或是每两个硅氧 四面体共顶组成双四面体[Si2O7]6-在结构中孤立存在,它们 彼此间靠金属阳离子来连接,自身并不连接,因而呈孤立的 岛状,例如镁橄榄石Mg2[SiO4]、钪钇石Sc2[Si2O7]中的络阴离 子即为实例。此外,孤立四面体和双四面体还可以同时存在 于同一晶体结构中,组成了两者的混合类型,例如绿帘石 Ca2(Al,Fe)3[SiO4][Si2O7]O(OH)。
依据O/Si比值不同,一个硅原子的剩余 电荷数也不同,则可形成复杂程度不同的硅 氧复合负离子。当O/Si比值为4时,此时一 个子Si4+与四个O2-形成四个负化合价的复合 负 离 子 (SiO4)4- , (SiO4)4- 与 周 围 的 金 属 正 离 子(Ca2+、Fe2+、Mg2+等)结合形成一个单 独单元,四面体才可以单独存在,硅氧四面 体(SiO4)4-也是最简单的结构。随着O/Si比值 的减小,两个以上的硅氧四面体共用顶点 O2-,此时由数量不等的四面体形成的群体 硅氧复合负离子越来越庞大,越来越复杂。
E:含铀碳酸盐
4、主要的碳酸盐矿物
方解石:矿物名,化学组成为CaCO3。 大理岩:俗称大理石,变质岩之一,因盛产于我国云南大理而得名。是石灰岩或白
云岩受接触或区域变质作用而重结晶的产物。主要成分为方解石。 汉白玉:颜色洁白的细粒大理岩,质地坚硬,是高档建筑材料。 (变质岩:地壳中先成的火成岩或沉积岩受变质作用的影响而变成的岩石)
物理性质:卤素化合物的物理性质与它们的组成成分、晶体结构有密切的关系。 在惰性气体型离子所组成的典型的离子键的矿物中,所表现的物理性质,一般 为透明无色、玻璃光泽、密度小、导电性差。其中氯化物和溴化物、碘化物均 易溶于水。而在铜型离子所组成的、存在有共价键的矿物中,则一般为浅色, 透明度降低、金刚光泽、密度大、导电性增强,并具有延展性。
)、锆石等。
研究表明电荷数大而离子半径小的阳离子最容易与 阴离子结合成离子对,亦最容易与氧结合为复合离 子团。几种常见离子的离子半径见表1。
表1离子半径
离子 半径/pm
Si4+
Al3+
Mg2+
Fe2+
Mn2+
Ca2+
F-
O2-
S2-
41
50
65表1可知,Si4+是电荷数最多、半径最小的离子, Si4+与O2-的结合力也最大,因此表6.4中的离子之间 最易组成硅氧复合负离子:
二、氧化物与氢氧化物
这类矿物的种类约在200种左右。 l 化学成分:阴离子O2-和(OH)-,与阴离子化合的阳离子的元素则达40种 左右。最主要的有硅、铝、铁、锰、钛、铬、铌、钽、锡、铀等。 l 晶体化学特征 在本大类矿物的晶体结构中,阴离子O2-和(OH)-具有几乎 相同的离子半径,它们分别为1.32Å和1.33Å。
Si4++4O2-=SiO44-
硅氧复合四面体结构示意图
(a)-氧离子的紧密堆积;(b)-四面体示意图;(c)-四面体侧面图;(d)-四面体平面投影
这种硅氧复合负离子(SiO4)4-俗称正硅酸离子,它是四面体结 构,按其结构特点又称硅氧复合四面体或硅氧四面体。四面 体的中心是Si4+,四面体的四个顶点是O2-。Si4+的四个正化 合价与其周围的四个O2-的四个负化合价结合,而每个O2-的 其余一个负化合价,或者与金属正离子(Ca2+、Fe2+、Mg2+ 等)结合,或者与其他的硅氧四面体共用成为完整的键。硅 氧四面体中Si-O之间的距离为140+41=182pm,O-O之间的距 离为140+140=280pm,因此硅氧四面体是硅酸盐中体积最大 的离子,所以硅氧四面体是构成硅酸盐结构的基本单元,而 其他的Ca2+、Mn2+、Fe2+、Mg2+等体积较小的正离子有序地 排列在四面体的周围。
A:无附加阴离子的无水碳酸盐,主要阳离子为Ca2+、Mg2+、Fe2+、 Mn2+、Zn2+、Pb2+(白铅矿)。
B:具有附加阴离子的无水碳酸盐,主要有Cu2+、TR3+、Ca2+,其次为Bi3+、 Pb2+、Zn2+。而附加阴离子以(OH)-为主,形成所谓的基性盐,如孔 雀石Cu2(CO3)(OH)2,其次是F-、O2-、Cl-,如氟碳铈矿
非金属矿 的分类
一、按用途分类
(1)主要用作建筑材料的非金属矿 石灰石、 石膏、石英、花岗岩、白云 石。
(2)主要用作耐火材料的非金属矿物 三石(蓝晶石、红柱石、硅线石)、 菱镁矿、锆英石、铝矾土。
(3)主要用作陶瓷的非金属矿 高岭土、长石、透辉石、蛇纹石、滑石。 (4)主要用作化学工业原料的非金属矿物 萤石、明矾石、磷矿、钾矿、硫
6、硅酸盐
硅酸盐种类很多且分布极广,约占矿物种总数的四分之一,构成地壳总重量的
75%。它们是火成岩和变质岩的最主要的造岩矿物,并且在沉积岩中也起着显
著的作用。同时,它们当中有许多是极为重要的非金属矿产,如云母、石棉、
高岭石、硅灰石、蛇纹石、膨润土;同时又是一系列稀有元素的重要矿物原料,
元素? 如绿柱石(
5、硫酸盐
物理性质: 硫酸盐矿物在物理性质中最特殊 的是硬度低,一般在2~3.5之间,还有不少只 有1.5,最高为4.5。硫酸盐的硬度之所以低, 与大多数硫酸盐含水有关。颜色一般为白色或 无色,含铁者为黄褐色或蓝绿色、含铜者为蓝 绿色、含锰或钴为红色。 主要矿物: 硬石膏 、石膏 、重晶石 、天青 石 、明矾石等。