自动生产矿石方法研究论文
采矿工程毕业设计论文
采矿工程是一个国家的重要产业,采矿工程直接关系到国家资源、能源的正常供应和使用安全。以下是专门为你收集整理的采矿工程毕业设计论文，供参考阅读！
采矿工程方法优化研究
【摘要】采矿工程中的许多方法都是可以优化的，比如采矿工程中的开拓系统和采矿方法。这些方法优化问题，由于决策变量众多，并且不同情况的所起的作用不同，导致多数问题都是复杂的非线性化问题，不仅如此变量之间的联系有时很难用确切的数学模型或者数学表达式表达出来。因此我们考虑到可以利用计算机技术和人工智能的技术来实现采矿工程中方法的优化问题，比如遗传算法，神经网络等，本文从上述几种技术角度，结合实际例子探讨了采矿工程方法的优化问题。
【关键词】采矿工程;优化;采矿方法
采矿工程中的许多问题的决策和方法的优化，都是多决策变量问题。以往对这种问题的处理方式都是采用单一变量法，即采用固定其他变量使其值保持不变，通过变化某一变量来探索这一变量对目标函数或目标问题结果的影响，从而找出最优解。虽然这种方式大大简化了这种多变量问题的求解方式，但是它忽略了各个变量之间的相互关系，以及他们之间的相互作用对最终结果的影响，因此所得的结果并不是真正的最优值。为了求得真正的最优解，需要同时改变各决策变量，探索他们在这种情况下和目标的关系以及的对目标结果的影响，从而找出综合最优值。
1、优化方法
遗传算法的定义
遗传算法是一种自适应优化的方法。这种方法基于生物进化的原理，它模拟了生物进化的步骤，将繁殖、杂交、变异、竞争和选择等概念引入到算法中。[1]通过对一组可行解的维持和重新组合，在多决策变量共同作用的条件下，改进可行解的移动轨迹曲线，最终使它趋向最优解。这种方式是模拟生物适应外界环境的遗传变异机理，克服了传统的单决策变量法容易导致的局部极值的缺点，是一种全局优化算法。
神经网络的定义
人脑思维方式的一大特点就是：通过多个神经元之间的同时的相互作用来动态完成信息的处理。人工神经网络就是模拟人脑思维的这种方式，通过计算机来完成一个非线性的动力学系统，可以实现信息的分布式存储和并行协同处理。
遗传算法与神经网络协同优化
由于采矿工程的问题很难用一个显式来表示，所以我们可以利用人工神经网络强大的非线性映射能力建立决策变量和目标函数的关系，实现对问题的显式化，然后用遗传算法对这个目标函数的决策变量进行搜索和寻优，搜索到后就输入之前已经建模好的神经网络，网络将自动进行学习和匹配，从而我们可以计算出目标函数对该组决策变量的适应性，然后根据适应性进行遗传变异操作，反复多次后即可寻得最优解。
2、优化实例
遗传算法在矿石品位优化中的应用
遗传算法是由原始数据，模拟优胜劣汰的方式通过反复迭代获得最优解，在这里实质上是随机生成一组矿石品位，利用自适应的技术调整品位，经过反复迭代计算，逐步逼近最优解。
(1)编码：用定长字符代表遗传中的基因，在这里表示某种特定品位，编码顺序依次为边界品位、最小工业品位、原矿品位和精矿品位。[2]
(2)初始群体：每次迭代的初始群体由上一次迭代生成，第一次的初始群体随机生成，每个群体包含的个体数确定。
(3)适应度：自然界中的适应度是生物个体对自然界的适应程度，适应度大，那么它存活下来的可能性就大。类似的这里的适应度是衡量个体优劣的指标，可以驱动遗传算法的优化，本例中的适应度取不同品位的矿石所能取得的净现值。
(4)复制和交换：根据达尔文进化论，适应性强的个体容易生存下来，那么他们的有利性征就被保留了，同样的不利性征就被淘汰了，适应性强的个体他们的后代跟他们的相似度会比较高，在遗传算法中可以用复制来代表这一部分;交换就是指上一代多个个体的部分基因相互置换产生新个体。
(5)突变：遗传算法中产生新个体的又一手段，通过求补运算完成。
(6)终止条件：遗传算法是迭代运算，在迭代到符合某一要求时停止，一般都是当群体的平均适应度或最大适应度变化平稳时，迭代终止。
采矿工程优化实例
本处选择山东莱芜铁矿施工时的填充材料刚度与采场结构参数的优化问题来说明一下神经网络和遗传算法的具体应用。
山东莱芜铁矿谷家台矿区矿体赋存于大理岩与闪长岩的.接触带中，上部为第四系和第三系所覆盖，全部为隐伏矿体，矿脉地理结构十分复杂。[3]上部有河流流过，虽然河流和矿带之间有第三系的红板岩，但是由于局部天窗的分布，导致水层和第四系砂砾石层和灰岩层接触，隔水效果不好。由于灰岩层的含水性，导致这部分成为承压含水层。复杂的地质背景给开矿带来了巨大的难度，为了实现不改河、不疏干、不搬迁、不塌陷、不还水的“五不”方针，最终决定的开矿方案是采用矿体近顶板大理岩注浆补漏堵水措施与阶段空场嗣后胶结充填采矿方法相结合的综合治水方案。制约这一方案顺利实施的两个重要因素就是充填材料刚度与采场结构参数的优选问题。
设矿房宽度为Bf，填充体刚度为EC，бt为上盘出现的最大拉应力。推测得出：从安全性角度考虑，矿房宽度Bf越小，填充体刚度EC越大，则上盘出现的拉应力越小，施工越可靠;从经济型角度考虑，矿房宽度越大，填充刚度越小越经济，可以看出两者是相对的，我们要在这之间找一个最佳匹配值。使得上盘出现的拉应力小于但又接近于大理岩的抗拉强度。
先通过神经网络建立决策量Bf、EC和目标бt的映射关系，然后用遗传算法搜索最佳匹配，得到结果Bf=，EC=，бt=，最后进行的结果的合理性验证，表明这个结果是令人满意的。
3、结论
作为现阶段比较先进的计算智能和人工智能技术，遗传算法和神经网络着重于通过迭代算法和非线性映射来求得问题的最优解。由于绝大多数矿场的复杂条件导致采矿工程中的许多问题和方法的决策存在众多的决策变量，并且多数变量和目标量的关系都是非线性的，这些特点使得遗传算法和神经网络等现代先进智能技术能很好的运用到采矿工程的优化中去，通过文章研究和实例证明，对于采矿工程的方法优化，遗传算法和神经网络能起到很好的效果，随着这些技术的进步，他们将会为采矿工程的优化方面提供更有力的帮助。
参考文献
[1]李云，刘霁.神经网络与主元分析在采矿工程中的应用[J].中南林业科技大学学报，2010，30(6)：140-146.
[2]张磊，柴海福.浅谈人工神经网络在采矿工程中的应用[J].学术探讨，2008，(6)：172.
[3]刘加东，陆文，路洪斌.浅谈采矿方法的优化选择[J].IM&P化工矿物与加工，2009，(1)：25：27.
浅议煤矿煤层的开采技术摘要：由于煤层的自然条件和采用的机械不同，完成回采工作各工序的方法也就不同，并且在进行的顺序、时间和空间上必须有规律地加以安排和配合。这种在采煤工作面内按照一定顺序完成各项工序的方法及其配合，称为采煤工艺。在一定时间内，按照一定的顺序完成回采工作各项工序的过程，称为采煤工艺过程。关键词：开发技术 煤炭工艺 煤炭一、煤炭开采的主要形式（一）井下采煤井下采煤的顺序。对于倾角10°以上的煤层一般分水平开采，每一水平又分为若干采区，先在第一水平依次开采各采区煤层，采完后再转移至下一水平。开采近水平煤层时，先将煤层划分为几个盘区，立井于井田中心到达煤层后，先采靠近井筒的盘区，再采较远的盘区。如有两层或两层以上煤层，先采第一水平最上面煤层，再自上而下采另外煤层，采完后向第二水平转移。按落煤技术方法，地下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200 m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30 m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。（二）露天采煤移走煤层上覆的岩石及覆盖物，使煤敞露地表而进行开采称为露天开采，其中移去土岩的过程称为剥离，采出煤炭的过程称为采煤。露天采煤通常将井田划分为若干水平分层，自上而下逐层开采，在空间上形成阶梯状。其主要生产环节：首先用穿孔爆破并用机械将岩煤预先松动破碎，然后用采掘设备将岩煤由整体中采出，并装入运输设备，运往指定地点，将运输设备中的剥离物按程序排放于堆放场；将煤炭卸在洗煤厂或其他卸矿点。主要优缺点优点为生产空间不受限制，可采用大型机械设备，矿山规模大，劳动效率高，生产成本低，建设速度快。另外，资源回采率可达90%以上，资源利用合理，而且劳动条件好，安全有保证，死亡率仅为地下采煤的1/30左右。主要缺点是占用土地多，会造成一定的环境污染，而且生产过程需受地形及气候条件的制约。在资源方面，对煤赋存条件要求较严，只宜在埋藏浅，煤层厚度大的矿区采用。二、采煤方法与工艺在发展现代采煤工艺的同时，继续发展多层次、多样化的采煤工艺，建立具有中国特色的采煤工艺理论。我国长壁采煤方法已趋成熟，放顶煤采煤的应用在不断扩展，应用水平和理论研究的深度和广度都在不断提高，急倾斜、不稳定、地质构造复杂等难采煤层采煤方法和工艺的研究有很大空间，主要方向是改善作业 条件，提高单产和机械化水平。（一）开采技术开发煤矿高效集约化生产技术、建设生产高度集中、高可靠性的高产高效矿井开采技术。以 提高工作面单产和生产集中化为核心，以提高效率和经济效益为目标，研究开发各种条件下 的高效能、高可靠性的采煤装备和工艺，简单、高效、可靠的生产系统和开采布置，生产过 程监控与科学管理等相互配套的成套开采技术，发展各种矿井煤层条件下的采煤机械化，进一步改进工艺和装备，提高应用水平和扩大应用范围，提高采煤机械化的程度和水平。（二）解决难题开发“浅埋深、硬顶板、硬煤层高产高效现代开采成套技术”，主要解决以下技术难题。硬顶板控制技术，研究埋深浅、地压小的硬厚顶板控制技术，主要通过岩层定向水力 压裂、倾斜深孔爆破等顶板快速处理技术，使直接顶能随采随冒，提高顶煤回收率，且基本 顶能按一定步距垮落，既有利于顶煤破碎，又保证工作面的安全生产。硬厚顶煤控制技术，研究开发埋深浅、支承压力小条件硬厚顶煤的快速处理技术，包括高压 注水压裂技术和顶煤深孔预爆破处理技术，使顶煤体能随采随冒，提高其回收率。顶煤冒放性差、块度大的综放开采成套设备配套技术，研制既有利于顶煤破碎和顶板控制， 又有利于放顶煤的新型液压支架，合理确定后部输送机能力。 两硬条件下放顶煤开采快速推进技术，研究合适的综放开采回采工艺，优化工序，缩短放煤 时间，提高工作面的推进度，实现高产高效。5～宽煤巷锚杆支护技术，通过宽煤巷锚 杆支护技术的研究开发和应用，有利于综采配套设备的大功率和重型化，有助于连续采煤机 的应用，促进工作面的高产高效。（三）缓倾斜薄煤层长壁开采主要研究开发：体积小、功率大、高可靠性的薄煤层采煤机 、刨煤机；研制适合刨煤机综采的液压支架；研究开发薄煤层工作面的总体配套技术和高效开采技术。（四）缓倾斜厚煤层一次采全厚大采高长壁综采应进一步加强完善支架结构及强度，加 强 支架防倒、防滑、防止顶梁焊缝开裂和四连杆变形、防止严重损坏千斤顶措施等的研究，提高支架的可靠性，缩小其与中厚煤层(采高3m左右)高产高效指标的差距。（五）各种综采高产高效综采设备保障系统要实现高产高效，就要提高开机率，对“支架—围岩”系统、采运设备进行监控。今后研究的重点是：通过电液控制阀组操纵支架和改善“支架—围岩”系统控制，进一步完善液压信息、支架位态、顶板状态、支护质量信息的自动采集系统；乳化液泵站及液压系统运行状态的检测诊断；采煤机在线与离线相结合的“油 —磨屑”监测和温度、电信号的监测；带式输送机、刮板输送机全面状态监控。三、主要的开采技术（一）深矿井开采技术深矿井开采的关键技术是：煤层开采的矿压控制、冲击地压防治、瓦斯和热害治理及深井通风、井巷布置等；需要攻关研究的是：深井围岩状态和应力场及分布状态的特征；深井作业场所工作环境的变化；深井巷道（特别是软岩巷道）快速掘进与支护技术与装备；深井冲击地压防治技术与监测监控技术；深矿井高产高效开采有关配套技术；深矿井开采热害治理技术与装备。（二）“三下”采煤技术提高数值模拟计算和相似材料模拟等，深入研究开采上覆岩层运动和地表下陷规律，研究满足地表、建筑物、地下水资源保护需要的合理的开采系统和优化参数，发展沉降控制理念和关键技术，包括用地表废料向垮落法工作面采空区充填的系统；研究与应用各种充填技术和组合充填技术，村庄房屋加固改造重建技术，适于村庄保护的开采技术；研究近水体开采的开采设计，工艺参数优化和装备，提出煤炭开采与煤炭城市和谐统一的开采沉陷控制、开采村庄下压煤、土地复垦和矿井水资源化等关键技术。（三）优化巷道布置，减少矸石排放的开采技术改进、完善现有采煤方法和开采布置，以实现开采效益最大化为目标，研究开发煤矿地质条件开采巷道布置及工艺技术评价体系专家系统，实现开采方法、开采布置与煤层地质条件的最优匹配。实行全煤巷布置单一煤层开采，矸石基本不运出地面，生产系统要减化，同时实现中采与中掘同走发展，生产效率大幅提高的经验的同时，重点研究高产高效矿井，开拓部署与巷道布置系统的优化，减化巷道布置，优化采区及工作面参数，研究单一煤层集中开拓，集中准备、集中回采的关键技术，大幅度降低岩巷掘进率，多开煤巷，减少出矸率；研究矸石在井下直接处理、作为充填材料的技术，既是减少污染的一项有利措施，又减化了生产系统，有利于高产高效集中化开采，应加紧研究。采煤方法和工艺的进步和完善始终是采矿学科发展的主题。采煤工艺的发展将带动煤炭开采各环节的变革，现代采煤工艺的发展方向是高产、高效、高安全性和高可靠性，基本途径是使采煤技术与现代高新技术相结合，研究开发强力、高效、安全、可靠、耐用、智能化的采 煤设备和生产监控系统，改进和完善采煤工艺。
矿石质量研究方法论文
金属矿地下连续开采技术研究摘 要：改革以来我国的金属矿开采技术得到了很大的发展，尤其在金属矿地下开采方面生产工艺已经接近世界先进水平。本文系统介绍了金属矿地下连续开采的基本知识及开采工艺。并且例举了新疆金属矿地下连续开采的工程实例，对地下金属矿连续开采的目前状况进行了分析，以供广大矿业工作人员参考。 关键词：地下金属矿；连续开采；技术 一、金属矿地下连续开采的基本情况 采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来，我国地下开采的金属矿山逐渐增多，地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业，开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式，一是当矿体硬度较小时，开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时，开采时分成若干个施工段，不同施工段的各个工序连续平行进行施工，这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。 国外地下采矿装备系列齐全，配套完整，机械化程度也高，从凿岩、装药到转运，全部实现了机械化配套作业，各道工序无需手工体力操作，无繁重体力劳动，装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面，已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。 二、金属矿地下连续开采工艺 1.在对大块矿岩开采时，为提高开采的效率，连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序，施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率，经济适用，方便矿块的控制管理和采矿设备调配，将来发展潜力很大。 2.在对地下矿石进行后处理时，采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度，近几年来，该工艺应用较广。 3.如果开采的矿岩硬度较大，开采具有一定的难度，可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前，有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展，使其应用前景更加广阔。 三、金属矿山地下连续开采的问题及处理措施 我国自90年代以后，随着科学技术的不断发展，在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破，多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比，仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时，将采矿分为矿石和矿柱两个步骤，将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处：矿柱质量难以保证，所留矿柱截面形态各异，抗压强度低，易产生破坏。矿柱回收结果不理想，能正常回收的矿柱较少，不但浪费了资源，而且降低了采矿效率，延长了采矿作业时间，对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多，在管理上也产生许多困难。为了解决上述问题，有关专家不懈的努力，研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下：将步骤划分成矿段，不留矿柱，回采单元用矿段表示，采用将切割槽割在矿段中部，并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运，连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填，平行进行采切、回采、充填的作业，使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施，表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决，加快了采矿的时间，避免了国家资源的浪费，提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密，连续不间断的开采，为采矿集中管理带来便利，使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理，连续开采，还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外，地下连续开采的规范还不够完善，各地区对采矿的标准和要求还不统一，虽然重视开采新技术的研究，但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够，对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下，完善采矿规范标准，加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时，注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。 四、地下连续采矿技术的应用 新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带，气候干燥，夏季雨水较多，年平均降雨量毫米，冬季气温较低区域内未有大的河流，矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石，浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床，矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案，用胶带运输机连续运输，地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元，矿块厚度即采场宽，相互采场之间不留矿柱，依次连续的进行采切、回采、充填三大工序，回采不允许在同一分层上进行，要分层进行，不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力，出现应力集中现象，影响围岩稳定，产生地面塌陷，设计对采空区采用非胶结充填方式处理，可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大，生产效率低，回采操作不便。后经专家研究决定，采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱，开采各工序连接紧密，连续性好，而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全，为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有：底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填，采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用，实现了回采的高效率，经验证经济效益和社会效益良好。 五、金属矿地下连续开采未来的发展 我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步，但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展，地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益，研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术，使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究，增加围岩的稳定性，以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度，并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。 六、结语 随着社会的发展，我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平，基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步，研究出更先进的金属矿地下连续开采技术，仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。
预查阶段
对预查中已发现的矿体，应初步查明矿石品位、矿物成分、化学成分、矿石结构构造及矿石自然类型。
普查阶段
通过有限的样品分析，大致查明矿石矿物、脉石矿物种类、矿石品位、矿石主要有用组分、物质成分、结构构造特征、矿石自然类型及有益有害组分等情况，大致评价矿石的经济价值，为能否工业利用提供依据。
详查阶段
基本查明矿石矿物、脉石矿物种类、含量、共生组合及矿石结构构造特征；基本查明矿石品位、化学成分、主要有用组分、轻、中、重稀土及含量、有益、有害组分种类、含量、赋存状态和分布规律；基本划分矿石自然类型和工业类型，为矿山建设的项目建议书和预可行性研究提供依据。
勘探阶段
矿石的物质组分及赋存状态
详细查明矿石的矿物成分、化学成分、主要有用组分或品位、轻、中、重稀土含量、矿石矿物、脉石矿物、结构、构造及其有益有害组分的赋存状态和分布规律。内生矿床应详细研究矿石矿物和脉石矿物的种类、含量、粒级、嵌布关系、生成顺序、共生组合及其稀土元素占有率和配分值。风化壳离子吸附型矿床，还应详细研究全风化、半风化、弱风化矿石稀土元素的主要赋存相态及其变化规律。
矿石类型划分
依据矿石的有用组分、结构、构造、风化程度等划分矿石自然类型，结合矿石加工技术性能和用途等划分矿石主要的和次要的工业类型，并研究其分布范围和所占比例。
地壳的矿石研究论文
( 一) 以矿床蚀变分带模型为依据，追踪蚀变带的范围，预测外围隐伏矿床
1. 通过断裂构造填图，识别和恢复整个斑岩蚀变系统
图 4 －1 美国圣马纽埃 － 卡拉马祖斑岩铜矿床构造历史略图( 引自 J. D. Lowell 等，1970; 赵鹏大，2008，有修改)
矿化蚀变分带是矿床最为明显、最具特征的地质找矿标志，在认定矿床存在和确定勘探方向方面，它往往起决定性的作用。最著名的例子是美国亚利桑那州南部卡拉马祖斑岩铜矿床的发现过程。J. D. Lowell 等( 1970) 在这个矿床上查明了标准的环带状矿化蚀变特征，但他们发现，断裂作用使所查明的蚀变环带只剩一半，于是推断另一半可能被迁移到别的地方去了。通过对断裂走向和断距的研究，果然找到了它的另一半，即圣马纽埃矿床 ( 图4 －1) 。把这两个矿床的蚀变带拼到一起，即构成完整的环形。这个实例有力地说明了矿化蚀变标志的重要性，因而被勘查者普遍采用。所查明的蚀变虽然不那么完整和 “标准”，但钾化、绢云母化、泥化、青磐岩化等典型蚀变普遍存在，都被作为确认矿体存在和指导勘探部署的重要标志。
2. 以遥感和地球物理为手段，识别浅覆盖区斑岩蚀变系统
地面斑岩系统的识别和范围的圈定，是实现斑岩铜矿找矿的关键。依托遥感填图、地球物理调查可以有效圈定掩伏区斑岩成矿系统的范围。例如，智利北部的科亚瓦西矿床包括罗萨里奥和乌希纳斑岩铜矿系统的识别。尽管在 1978 ～1979 年期间通过对众多的老采坑和采矿废石堆的观察，识别出以罗萨里奥矿床为中心的蚀变带和乌希纳矿化系统出露的边缘部分具备斑岩铜矿的特征，但由于地表薄层岩屑堆积和中新世砾石层的覆盖，对整个斑岩系统，尤其对乌希纳矿化系统的空间展布范围不甚清楚。在这种情况下，打了 60 多个钻孔，找矿效果并不显著。1990 年，通过卫星图像解译和物探工作，在罗萨里奥斑岩铜矿系统上面圈出了一个圆形的激发极化异常，以高极化率和低电阻率为特征。同时，在乌希纳淋滤铁帽的出露部分和东面 3km处被成矿后熔结凝灰岩掩盖的地段也圈定了一个异常 ( 图 4 －2) 。乌希纳的激发极化异常与一个具有环形磁力高的圆形磁异常一致，该环形磁力高是黄铁矿晕的反映。后来发现，小于 10Ω·m 的电阻率与斑岩铜矿化吻合。
图 4 －2 智利北部科亚瓦西矿床的罗萨里奥和乌希纳斑岩铜矿系统( 引自 R. L. Moore 等，2002)显示两个系统的低电阻率异常
乌希纳见矿孔打到了 100 多米厚的辉铜矿富集带，平均含铜大于 1%。该钻孔打在基岩露头最边部的矿化后熔结凝灰岩附近，因为该处显示出有利的淋滤铁帽绢云母化、赤铁矿化和脉体穿插特征。在当时，发现孔的位置尚处于激发极化测量的范围以外。激发极化测量完成后，所圈出的低电阻带被解释为细脉高强度发育的反映。根据激发极化结果确定了熔结凝灰岩覆盖了下面的乌希纳矿化富集带的整个范围 ( 图 4 －2) 。
3. 建立克莱马克斯斑岩钼矿模型，指导成矿带范围内大型钼矿的连续发现
美国科罗拉多州克莱马克斯 ( Climax) 型斑岩钼矿找矿模型的成功应用，堪称找矿模型应用经典中的经典。克莱马克斯矿床是 20 世纪初期开采的一个特大型钼矿，早先认为该矿床是一次岩浆侵入成矿而成的，后来地质学家在详细观察和深入研究的基础上，发现了用一次侵入成矿理论无法圆满解释的许多 “反常的”地质现象。通过对老资料的检查和认识，以及对大量艰苦细致野外观察所获得的新资料进行综合分析，建立了克莱马克斯钼矿多次侵入和成矿的找矿模型，即克莱马克斯岩株是一个复合岩体，有 4 个主岩体或主要侵入阶段，每一个岩体或者侵入阶段都具有它自己的一套在成因、时间上与之有关的热液产物，每次岩浆侵入都伴随着一次热液、矿化活动，且每一次侵入作用都要比前一次作用稍向东移。该模型后来在科罗拉多成矿带寻找新的钼矿床时得到充分的应用。
( 1) 对晚期无矿阶段产物及其时间和空间位置的科学解释，导致亨德森 ( Hendson) 隐伏钼矿床的发现
科罗拉多成矿带的雷德芒廷 ( Red Mountain) 地区与克莱马克斯地区在地质上有许多共同点: 都存在网脉状辉铜矿矿化; 两者都靠近第三纪强烈活动的大断层; 矿体都与时代、相同成分的复合岩株有关; 都显示有多期矿化和蚀变; 金属矿物种类完全一致。据此认为，雷德芒廷地区如果有利的岩浆、构造在时间和空间上有机结合，在其深部就有可能形成克莱马克斯型的多层钼矿体。为检查最好的钼异常，在详细分析的基础上，于雷德芒廷西北部打了一个试验钻孔，该孔揭露了亨德森矿体的边缘。通过进一步的工作，于 1963 年查明了隐伏在地下 914 ～1067m 深处的大型矿床。
( 2) 矿床模型地质参数对比，导致了芒特埃孟斯大型钼矿床的发现
亨德森钼矿床的发现不仅证实了克莱马克斯钼矿模型的正确性，而且也丰富了模型的内容。利用新改进的模型参数，有力地指导了芒特埃孟斯 ( Mt. Emmons) 钼矿床的发现 ( J. A. Thomas，1982) 。
雷德芒廷地区与克莱马克斯地区的钼矿床具有许多相似点，但也存在一些重要差别: 雷德芒廷地区下伏的岩石是新鲜的花岗斑岩，而克莱马克斯地区为典型的斑岩; 克莱马克斯地区有大量前寒武纪变质岩，而雷德芒廷地区这类岩石相对较少; 相比亨德森矿体热液蚀变带发育更为完整。根据这些差别对已有的矿床模型作了进一步的修正。
芒特埃孟斯位于科罗拉多成矿带的中西部。1968 年在对芒特埃孟斯西北侧雷德韦尔盆地进行有色金属资源潜力评价时，在侵入角砾岩筒中发现了分散的含辉钼矿矿化的流纹岩碎块，这种含钼岩石的特征与克莱马克斯型钼矿化母岩相似。1970 ～ 1972 年，在一个出露于地表的流纹质角砾岩筒上，打了 11 个钻孔，结果发现了一个浅部的有色金属矿化带和两个较深的低品位的钼矿化带，即上、下雷德韦尔钼矿体。这一发现引起了公司的注意，他们认为，已发现的钼矿床与克莱马克斯型斑岩钼矿模型的许多重要参数是相似的，这一地区有希望发现更富和更大的钼矿床。根据与克莱马克斯和亨德森钼矿床的对比，制定了一项初期勘查计划。其中，包括用钻探圈定雷德韦尔盆地两个钼矿床的延伸情况，对芒特埃孟斯其余地区开展详细填图，研究雷德韦尔盆地蚀变岩石和石英脉的分布状况。1976年夏天，初期计划完成以后，为了验证芒特埃孟斯东南侧雷德莱迪盆地外围的靶区，打了一个 750m深的钻孔，该孔下部 240m 揭露了广泛发育的石英 － 黄铁矿 － 辉钼矿细脉带。经过 1977 ～ 1978 年的工作，在雷德莱迪盆地探明了矿石储量1. 56 ×108t、MoS2平均品位0. 43%、矿体埋深420m 的大型钼矿床。
( 二) 以矿床成矿系统与矿床分带模型为依据，对深部矿化作出预测
由已知到未知的模型类比找矿向成矿系统深部空间展布与演化发展，提高了深部找矿预测的准确性。根据已知矿床建立的矿床分带模型、构造控制模型在外围进行类比，寻找与已知矿床类型相同的矿床，这一战略在已知矿床外围找矿中发挥了重要作用，成功的例子不胜枚举。尤其需要指出的是，近年来深部找矿工作的重大发现，使人们逐渐发现平面上认识到的分带模型在垂向上基本上都能看到。因此，建立矿床空间分带模型对指导找矿具有十分重要的现实意义。
图 4 －3 太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿作用示意图( 引自 D. I. Groves，1993)
1. 太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿模型
20 世纪 80 年代后期以来，相继在津巴布韦、澳大利亚等太古宙麻粒岩相岩石中发现了若干高温( ＞700℃) 热液脉型金矿床，同时在次绿片岩相岩石中也发现了一些低温 ( ＜ 180℃) 热液脉型金矿床。这些发现大大改变了人们以往的认识，修正了一些传统观念。于是，澳大利亚的 D. I. Groves等 ( 1993) 在总结前人研究的基础上，提出了“太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿模型”( 图 4 －3) 。该模型认为，从次绿片岩相到麻粒岩相的变质岩中都有脉状金矿产出，在不同的垂向深度上可连续形成金矿，至少涉及 15km 以上的地壳剖面。产在不同变质岩中的金矿床属于一组连续的同成因的矿床组合，但这 3 类金矿在成矿构造条件、围岩蚀变组合、矿石矿物组合、金的赋存状态等方面均有区别。这一模型并非反映同一矿区内的金矿化垂向分布，而是概括地反映了区域范围内一系列金矿床的分布特征，从而把成矿系统的演化与矿床不同深度中的演化统一起来考虑。
2. 斑岩铜矿成矿系统与浅成低温热液成矿系统垂直叠置模型
图 4 －4 为 R. H. Sillitoe ( 1991) 对智利金 ( 铜) 矿床分布的总结。该模型的实质是，智利的高硫化浅成低温热液型金矿化往往发育在以侵入体为中心的斑岩型矿化的上方，而低硫化浅成低温热液型矿床和更深部位的接触交代型、脉型金矿床则产在斑岩型矿化的边缘部分 ( 图 4 － 4) 。这个模型为环太平洋西岸大量发现矿床所证实，并正在为深部矿产资源潜力预测提供重要思路。该模型提示我们，一方面，在浅成低温热液矿床深部要注意寻找斑岩型铜 ( 金) 矿床，例如，菲律宾远东南勒班陀含砷铜金矿床下面产出了超大型远东南斑岩铜矿床; 另一方面，由于空间上矿床剥蚀程度存在差异，在平面上要注意浅成低温热液矿床与斑岩铜矿床是否存在伴生关系。
图 4 －4 智利若干典型金矿床相对于理想化斑岩系统的产出位置( 引自 R. H. Sillitoe，1991)
3. 巴尔干 － 喀尔巴阡斑岩铜矿模型R. H. Sillitoe ( 1979) 通过对前南斯拉夫和罗马尼亚斑岩铜矿的研究，提出了斑岩铜矿的巴尔干 － 喀尔巴阡模型。这是四位一体的复合的矿床模型，即斑岩体内为斑岩铜矿，含铜量为 0. 45% ～0. 6%，Au、Mo 均很少; 含矿岩体同中生代碳酸盐岩的接触带有矽卡岩型铜矿床，含铜品位增高; 在中生代碳酸盐岩地层中有交代成因的铅锌矿; 在上部与斑岩体同期同源的火山岩盖层中有同生成因的块状硫化物矿床 ( 黑矿型) 。这个模型的含矿斑岩体为石英闪长斑岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩及同源同期的安山岩、凝灰岩等; 围岩是中生代碳酸盐岩，蚀变作用有钾长石化、绢云母化、青磐岩化及硅化。如果围岩不是碳酸盐岩，就不形成矽卡岩型矿床，这时该模型主要是上部火山岩中的块状硫化物矿床和下部斑岩体内的斑岩铜矿 ( 图 4 －5) 。
图 4 －5 斑岩铜矿巴尔干模型( 引自 R. H. Sillitoe，1979; 王之田等，1994)
欧洲一些国家，利用该模型找到了新的斑岩铜矿。如在前南斯拉夫蒂莫克地带的波尔铜矿区，在研究区域成矿模式及探索斑岩铜矿与块状硫化物之间关系的基础上，利用该模型在块状硫化物矿体( 硫砷铜矿、铜蓝、黄铁矿) 的下面找到了体系深部的斑岩铜矿矿体 ( 图 4 －6) 。
图 4 －6 前南斯拉夫波尔矿床横剖面示意图( 引自王之田等，1994)
在匈牙利的雷克斯克块状硫化物铜矿 ( 硫砷铜矿 －锑硫砷铜矿) 矿体之下 600m 深处，亦发现了斑岩铜矿体。此矿是 1850 年的老矿，当时只开采地表附近的矿石。1959 年，在经过详细地表填图后，决定打 4 个深钻，这些钻孔有铅、锌富集的显示，又决定再打 12 个孔，其中 2 个孔在较大间隔内打到了低—中品位的铜矿石，这就是后来找到的斑岩铜矿。其实，这里的斑岩铜矿在过去的石油钻孔中就遇见了，只是当时未能掌握巴尔干斑岩铜矿体系，找矿中仅把注意力放在寻找块状硫化物矿上。直到 1968 年，在察觉到深部可能存在着斑岩铜矿后，才开始大规模的勘探，从而发现了这个隐伏的斑岩矿体，并摸清了较富的伴生矽卡岩矿。
4. 喷气沉积型 ( SEDEX 型) 铅 － 锌矿床与网脉状铜矿空间分布模型
喷气沉积型 ( SEDEX 型) 铅 － 锌矿床与网脉状铜矿有时在空间上显示出互存的现象。例如，古巴西部就有侏罗纪的喷气沉积型铅 － 锌矿床，在区域内既有层状的 SEDEX 型铅 － 锌矿床，又有网脉状的铜矿，有的矿床上有 SEDEX 型铅 － 锌矿，下有网脉状铜矿。世界其他地方也有与铜矿伴生的 SEDEX 型铅 － 锌矿床，如澳大利亚的芒特艾萨 ( Mount Isa) 矿床、加拿大塞尔温盆地的托姆 ( Tom) 矿床、德国腊梅尔斯伯格 ( Rammelsberg) 矿床，以及中国内蒙古的霍各乞和炭窑口矿床等。
5. “四层楼” 铜矿空间分布模型
同一个金属成矿省内不同时代的矿床，有的可能是地壳中较老的成矿物质经后期地质作用再活化、富集而成的; 也有的矿床不是直接来自古老基底，而是来源于深部，例如下地壳或上地幔。这两种情况都说明，在一个具体的地区，由于地球化学省可能提供充足的成矿物质来源，因此不同时代都可能产出同一种矿产，但由于不同时代地质作用的不同，可能产出不同类型的矿床，因而不同时代的成矿作用具有继承性。最为典型的实例是川滇地区 “四代同堂”的铜矿床序列，简称 “四层楼”铜矿模型 ( 黎功举，1991) ，即从基底为大红山群与细碧角斑岩建造有关的大红山式火山喷气 ( 流) 热液 － 沉积变质铜 ( 铁) 矿床，继之为与陆源碎屑 ( 含火山碎屑) － 碳酸盐岩建造有关的沉积 － 喷气东川式铜 ( 铁) 矿床，再上是在陆表海中形成的同生沉积 － 改造砂砾岩、白云岩型铜矿 ( 滥泥坪式)和在地洼区陆相岩层中形成的成岩后生 － 热卤水砂 ( 页) 岩型铜矿床 ( 滇中式) 。这不是简单的 “四代同堂”( 图 4 －7) ，成矿作用不仅具有继承性，而且具有新生性和多旋回的特点。
6. “三位一体” 矿床模型
在长江中下游地区，形成了以城门山为代表的 “多位一体”( 矽卡岩型、斑岩型、似层状块状硫化物型) 铜多金属矿床。在花岗闪长斑岩与灰岩的接触带形成了矽卡岩型矿床，在石英斑岩与花岗闪长斑岩的岩体中形成斑岩型铜钼矿床，在中石炭统黄龙组灰岩与上泥盆统五通组砂岩层面上形成了似层状块状硫化物型矿床 ( 详情参见模型十二) 。
( 三) 以地质找矿模型为依据，组织矿产勘查工作
地质模型实质上是对成矿环境、成矿过程和控制因素的规律性认识，因而在新矿床的勘查中它无疑能够发挥指导作用。就地质模型来说，它可以指导已知矿带外围和深部勘查。这里举两个例子说明之。
1. 依据已知地质找矿模型，在已知矿带外围系统钻探，直接导致矿床的发现
智利斯潘赛斑岩铜矿床，由于当地的基岩覆盖在 “南美大草原”之下，运用物化探方法效果不佳，便沿成矿构造带在已知矿的两端布置钻探; 进而总结资料，依断裂交会处确定下一步的勘查靶区，终于依靠网格式钻探打到了新矿床。从方法运用上来说，表面看来在这个案例中钻探起了引导矿床发现的关键作用，但是，如果没有以地质找矿模型为基础的地质认识，在该地区已经打过 30000m钻探未见矿的情况下，是难有魄力再布置 9000m 钻探工作，最终导致矿床发现的。
图 4 －7 中国川滇地区“四层楼”铜矿模型( 引自黎功举，1991)
美国卡林金矿带的帕普帕莱恩矿床，从区域成矿带角度出发，基本认识了该矿带地质特征。这也是 20 世纪 90 年代在已知矿床外围的覆盖区开展拉网式钻探，导致发现该矿床。同样位于卡林金矿带的阿基米得 ( Archimedes) 金矿床，是在具有 50 年以上开采历史的著名采矿区发现的，它是简单而有效的勘查计划的成果。虽然老窿的岩屑取样首先表明有金矿化存在，但化探在勘查计划中并没起进一步的作用，因为矿体隐伏于成矿后的盖层之下。在勘查工作中没使用物探，主要是靠先进的地质模型和 “扩边”钻探。
2. 依据地质找矿模型，对已知矿点再评价，导致找矿重大突破
这里以加拿大安大略省温斯顿湖矿床的发现过程为例加以说明。1952 年，Zenmac 金属矿业有限公司完成了小型的天顶矿床的勘查。该矿床为致密块状闪锌矿矿床，储量为 12. 8 × 104t，Zn 品位为23% 和 Cu 为 0. 25% 。天顶矿床位于辉长岩与变质辉石岩相的辉长岩之间的过渡带内。矿床呈透镜状，倾向 NE，倾角 35° ～45°，厚度为几厘米到 13. 4m。
天顶矿床独特的地质背景引起了当时的福尔肯布里奇铜矿公司 ( CFC) 的极大兴趣。为了评价该地区的含矿远景，寻找更大的矿床，CFC 公司于 1978 年 10 月在该区完成了地质普查和岩石地球化学普查测量。研究人员试图将所圈出的异常与天顶矿床的成因结合起来进行综合研究。由于天顶矿床的容矿岩石为辉长岩，这在地质上属于一个异常现象，该辉长岩岩床侵入于下伏的蚀变钙碱性长英质火山岩与上覆的未蚀变枕状拉斑玄武岩质镁铁质火山岩之间。以往的研究工作曾对天顶矿床的成因提出了两种解释，一种认为是脉状后生矿源，另一种则认为是岩浆成因。CFC 公司根据普查、详查的结果，认为天项矿床的成因与火山成因块状硫化物沉积有关。据此，CFC 公司建立了一个地质模型，即将天顶矿床解释为来自长英质火山岩顶部原位大型矿床派生出的一个大的火山成因块状硫化物捕虏体，图 4 －8 示出了模型的一个横断面。
图 4 －8 加拿大温斯顿湖地区天顶矿床及其与矿源的关系( 引自 P. W. A. Severin 等，1989)
为了验证上述解释，CFC 公司在 1981 年打了 8 个金刚石钻孔。其中的 4 个打在 CFC 公司的找矿租地内，这4 个孔中有3 个是为了研究黄铁矿层 ( 它在空间上与长英质火山岩内的堇青石 － 直闪石蚀变带有关) ，第 4 个孔是用来验证位于天顶矿床西北部辉长岩中出现的弱的极大 － 极小耦合电磁法( Max minⅡ) 、甚低频 ( VLF) 和磁异常。另外的 4 个孔打在 Zenmac 金属矿业公司的找矿租地内，用于验证所提出的地质模型。前 4 个孔的结果均令人失望，而后 4 个孔的结果却令人鼓舞，它们查明了出露的燧石质火山灰层的下倾投影的位置，其深度为 125 ～250m。燧石质火山灰层位于上覆的堇青石 － 直闪石蚀变带以东的长英质火山岩的顶部。此外，钻孔穿过了一个喷气岩层，在 4. 3m 的井段上含 0. 57%的锌，并见有 7m 厚的浸染矿化段，含 1%的铜。
此后，CFC 公司根据钻探结果，结合以往勘查的经验，尤其是在魁北克西北部 LacDufault 矿区的勘查经验，他们果断地提出开展钻孔脉冲电磁法 ( PEM) 测量。
钻孔 PEM 测量采用了 5 个大小相同 ( 100m ×100m) 的发射线圈 ( 图 4 －9) ，这样可在多方位进行激发以便根据不同激发位置的异常曲线来推断导电体的位置、形状和大小。测量在 DDH Z0 －4 号孔中进行。结果探测到一个很强的异常，在各记录道内异常由早期到晚期出现符号的变化，说明了异常属于典型的 “边缘”型异常。该异常的中心位于 245m 的深处，而在该处见有几毫米厚的硫化物矿化。不同位置发射所测得的异常曲线的形状是相似的，表明存在着一个板状良导体。另外，南北发射线圈的响应的振幅大致相等，说明板状体在该方向是连续的。从东西发射线圈的响应来看，板状体应该是向东倾并向下方延伸的，这一解释与地面没有观测到任何物探异常的事实和地质上的推断是一致的。另一个值得注意的异常现象是，由西发射线圈得到的异常响应的符号基本上是反向的，且幅值要小一些。这一点可用一次场与激发体的耦合关系加以解释。根据一次场的矢量方向，可以推断出西发射线圈的一次场与向下倾斜的板状良导体耦合最差，且一次场与二次场的方向基本上是相反的，因此便出现了这一异常现象。
根据钻孔电磁测量解释结果及地质推断，1982 年 6 月布设了 Z0 － 5 号孔以验证钻孔 PEM 异常。结果，Z0 －5 号孔打到了 2. 1m 厚的硫化物矿层，Cu 含量为 1. 10%，Zn 含量为 19. 11%，Ag 含量为22. 2g / t，Au 含量为 0. 73g / t。矿带位于地表以下 300m 处的辉长岩岩床的底部。通过上述一系列的综合勘查，发现了这个隐伏的温斯顿湖块状硫化物矿床。
在该矿床发现过程中，矿床地质模型和井中物探模型起着非常重要的作用。通过一系列勘查活动，最终认识到天顶矿床只是一个原位大型温斯顿湖矿床派生的一个火山成因块状硫化物矿床的捕虏体。
图 4 －9 加拿大温斯顿湖钻孔脉冲电磁测量结果( 引自 P. W. A. Severin 等，1989)
人类在从事探采金属和其他矿物原料过程中积累了有关矿产分布和性状的知识。各个有古代文明历史的民族都有关于矿产地和某些萌芽矿床成因概念的记载。中国利用铜、铁的历史都很早，夏商两代青铜器制作已有相当规模和水平，春秋时期已能够用铁矿石炼铁。公元前2000多年成书的《山海经》记载有数十种矿物、岩石和矿石的600 多个产地，还把矿产分为金、玉、石、土 4类。《管子》中已有关于采矿中金属共生与分带的描述。古代利用的金属主要有铁、铜、锡、银、铅、金、汞等，全国各地发现过很多古矿硐及其他采矿遗迹，有些地方采掘已有相当的规模。唐宋以来史书中有矿产产量的记载。明代（14、15世纪之交）铁产量已达到2000万斤，这大致相当17世纪欧洲国家产业革命后，英国年产量的数字。在这个时期内，也有几种能反映当时有关矿产和矿床认识的著作。如北宋沈括的《梦溪笔谈》广泛涉及到自然科学和生产技术，在地学方面他发现记录了地磁偏角，也最先提出“石油”的命名。南宋的郑所南早在14世纪就提出关于地下活动的水沿岩石裂隙脉络流渗形成矿脉的推想，得到了现代科学史研究家的极高评价。明代李时珍在其《本草纲目》中记载有160多种矿物岩石的产状和药用价值。明代宋应星所著《天工开物》记述了许多工业农业领域的知识和经验，其中包括不少古代金属和非金属矿产的寻找和采冶技术。但总的来说，中国封建社会中自然科学和生产技术的研究和总结不受社会主流的重视，以致长期得不到应有的提高和发展。
在欧洲，古希腊哲学家中有不少人的著述谈到岩石矿物和矿石，关于这些自然界物质起源的认识成了后来地质学及矿床学思想的源头。中世纪，中欧一些古老的采矿业中心积累了有关矿床的知识，一位捷克人Agrico1a经过在这里考察，于1546年写成一本“金属矿床成因”的书，提出了矿床中的物质来源于地壳，地表水渗透到地下深处受热，溶解了岩石中的成矿物质，然后再沉淀在岩石裂隙中的认识，现在认为，出现在16世纪中叶的这一认识可以看作是近代矿床学的萌芽。到17世纪，哲学家笛卡儿提出了与此不同的认识，认为矿床是来源于地球深部，炽热物质通过贯入作用或溶液携带进入已冷却了的地壳岩石裂隙中沉淀而形成的。到18世纪，上面两种不同的观点，发展起来的“水成论”和“火成论”之间的激烈论战达到了高潮。水成论的代表是德国的维尔纳，认为所有岩石和矿床都是大洋水中沉淀形成的，大洋水中溶解有形成岩石和矿床的所有物质，当它们沿岩石裂隙渗透时，就在其中沉淀出矿石。火成论的代表是英国人赫屯，他认为矿石只能由深处上升的火成的熔融物质充填在地壳裂隙中形成。随着大量事实材料积累，表明矿床既有与深处岩浆作用有关的，也有与地球外部的地质作用有关的，这种争论自然就缓和下来。19世纪是欧洲国家工业化后自然科学包括地质学发展的重要时期。19世纪以来的科学由于有了更为正确的理论思维方法和科学研究方法，从而能够更多地揭示出自然界的客观规律。从矿床学来看，这一时期重要的发展和成就集中表现在岩浆分异和热液成矿理论的逐步建立和完善上。包括 ， Cotta，等欧洲矿床学家在这方面的研究都作出过贡献。19世纪末期，岩浆热液理论也为大多数北美矿床学家所接受，他们中间的Emmons，Lindgren，Bateman等，还在岩浆热液矿床的一些重要方面的研究中有所发展。应该提到同一时期内也仍然有 berger致力于侧分泌成矿理论研究。并得到等的支持。则提出在地壳中可能存在一个外层溶液区（侧分泌成矿）和一个深壳区（上升热液成矿），并肯定后一种是主要的。因此可以说，现代矿床学理论基础是在19世纪中叶到20世纪初期这段时间所奠定的。这显然和两方面的条件有关，首先是产业革命以来欧美资本主义工业迅速发展，极大地增加了对矿产的需求，从而推动了对矿床的调查研究和开发程度，也积累了大量的矿床地质资料。同一时期，物理学、化学等基础科学取得了很多新成就，在18世纪首先在欧洲出现的地质学各有关学科也迅速发展，都为矿床学发展提供了理论支撑。现代矿床学形成的标志是：
（1）结束了水成论、火成论的论战，肯定了矿床非单一成因，不能企图用任何一种成因来解释所有矿床，提出了一个有广泛影响的（1933）的矿床成因分类，这是一个包括了内生外生成因矿床，考虑了矿床形成的不同方式、不同形成温度和压力条件下的矿床大系统。
（2）肯定了金属矿床与岩浆岩有成因关系，认为岩浆结晶分异到后期分异出含矿气液相物质在地壳中活动形成了矿床，而金属矿床可看作是岩浆演化的一个相，这种岩浆热液成矿理论得到了普遍接受，并在 20世纪前50年占统治地位，其影响达半个世纪之久。
（3）19世纪末到20世纪初，在矿床成因理论方面形成了若干个各有特色的科学学派。弗·衣·斯米尔诺夫认为美国学派重视地质构造对矿床形成和富集的控制，并致力于用大量实验和计算资料力求恢复矿床形成的自然物理-化学条件。德国学派着重对形成矿床的矿物学、地球化学进行深入研究，并建立了各种成矿环境条件下矿物共生系列。前苏联矿床学派的优势是全面研究矿床形成作用与地质介质的自然联系，发展了矿石建造和成矿建造的概念，开创了褶皱带成矿规律研究。
到了20世纪50～60年代以后，除了岩浆热液成矿理论在有关地球结构、岩浆起源、区域构造发展演化研究成果基础上得到充实和深化外，并有了新的突破，这就是证明了金属成矿物质除由岩浆从深部带出来外，在广阔的沉积作用、火山作用和变质作用环境中也有使金属发生迁移富集成矿的重要机制。层控矿床成矿的理论越来越受到广泛的重视和讨论。这一时期矿床成因理论水平得到显著提高，与以下的地球科学重要进展有关：
（1）20世纪50年代以来，矿床地球化学迅速得到发展，特别是同位素地质学被广泛应用到矿床研究中，使矿床中金属的来源迁移富集条件以及成矿年代的研究变得更为实际和深入。同时，其他新的实验技术的发展和应用，在矿物流体包裹体的研究、矿物微区成分的研究中获得了许多新的知识和信息。
（2）在这个期间，人类第一次发现并研究了现在正在进行中的成矿作用，1963年美国加利福尼亚州索尔顿发现上升热液。1964～1965年发现红海海底热水和含金属沉积物。1971～1978年以来，在东太平洋中隆很多地方发现含金属热水喷出口。随后，载人潜艇到海底观察了热水喷出口及其附近的含金属热水沉积物。
（3）20世纪60年代中期提出的板块构造理论为研究矿床形成的区域地质背景和成矿作用动力学开辟了新的方向。大量资料表明，成矿作用与地球演化存在因果关系，对造山带盆地和大陆地质先后开展了相关研究。
20世纪最后20～30年，世界范围内的找矿和成矿理论研究均取得了重要发展，其中包括新类型矿床的发现、超大型矿床的发现和研究、海底热水沉积成矿作用的深入研究、成矿模式的成功应用、同位素、微量元素组成研究与流体包裹体研究的应用等。
中国近代地矿事业发展也已经有了百年的历史，19世纪以来，近代地质学传入中国，当时有识之士把兴办地矿事业看作是社会发展、民族独立的需要。首先致力于出版译著、兴办学堂。辛亥革命后，南京临时政府开始在政府机构实业部中设矿物司地质科，后迁北京改为地质调查所和研究所，所长章鸿钊先生领导下培养了第一批地质人才。1916年十几名毕业生分赴河北、山东开展地质填图，并对龙烟、鄂城、井陉、大同等铁矿和煤矿进行了调查，这是中国人在自己国土上进行地质工作的开端。此后，北京大学、中山大学等相继开设地质系。河南、湖南、两广、江西、四川等省相继成立地质调查所。几十年中，中国地质工作者在基础理论和矿产地质工作方面，都作了许多开创或奠基性的工作。例如，长江中下游铁矿志、赣南钨矿志、云南东川铜矿、个旧锡矿研究报告等不少成果，就是刊载在这些调查所出版的《地质汇报》、《地质专报》中。20世纪三、四十年代发现或作过初步工作的一些矿床，如白云鄂博铁矿、攀枝花铁矿、贵州铝矿、云南磷矿、大冶等长江中下游铁铜矿床、白银厂铜矿、东川铜矿、湖南铅锌矿等后来都成为我国第一批矿产勘探基地。孙建初等在玉门油矿的工作也使这里成为中国自己最早发现的油田。但总的来看在经费不足、装备落后的限制下，像矿产勘查及研究这样需要较大投入的工作和研究领域未能得到如其他基础地质学科领域研究所取得的成果。
1949年新中国成立后，为适应国家经济建设的需要，执行了地质工作大发展大转变的方针。很短的时间内建起了各级地质机构，迅速扩大了地质队伍。在从1953年开始的第一个五年计划中，集中主要力量进行勘探部署，保证了一批新建企业所必需的矿产储量。随着包括鞍山、包头、大冶等钢铁基地，大同、开滦、抚顺等重要煤田以及东川、白银厂、铜官山、桃林、水口山等有色金属矿山，个旧锡矿、赣南钨矿、昆阳磷矿等重要矿产地勘探任务的完成又及时地提出加强对缺乏资源和分布不平衡资源的普查工作。在此后的两三年中，包括铬、钒、铍、钼、钛、金、石膏、重晶石等几十个矿产地被发现。在西北、东北、华北、西南等地区石油普查也发现了大量的储油构造及油气显示。此外，还组织专门机构开展了铀矿的普查。随着矿床普查勘查工作的开展，矿床地质研究工作也得到了加强，一批重要研究成果如程裕淇等关于鞍山式铁矿，郭文魁、郭宗山等关于铜官山铜矿，宋叔和等关于白银厂铜矿，黄懿、裴荣富等关于大冶铁矿，叶连俊等关于中国锰矿等论文先后发表。在1957年的全国第一届矿床会议上，对中国铁、铜、钨、锡、钼、铅锌、金、铬、镍、磷、硫、煤、石油等矿产勘查成果进行了较系统的总结。在20世纪50～60年代中，岩浆热液成矿理论在国内研究工作中仍居主导地位。代表性的有徐克勤等对华南属于不同时代的花岗岩及各自的成矿专属性的认识，郭文魁对中国主要内生金属矿产成矿条件和基本特征的总结。同一时期内也有孟宪民对同生论的倡导，并围绕长江中下游、云南东川等地矿床的同生成因展开了讨论。
1958～1965年间，又有许多新矿产地发现，如金川镍矿和大庆油田的发现引起世人的瞩目。还有甘南铀矿、狼山铜铅锌矿、德兴铜矿、金顶铅锌矿等矿产地的勘查也取得了进展。西藏、内蒙古、甘肃、新疆铬矿找矿工作得到加强。山东、贵州先后找到原生金刚石矿床。1975年，河北任丘发现了特殊的油气藏类型，黄海、东海、南海发现含油盆地。70年代中期，还加强了黄金矿床地质工作，在许多省区找到金矿，发现新类型金矿。在此基础上，提出了中国金矿成因类型和金矿集中区的概念。
1977年以来，地矿工作在调整中发展。重点是开展了成矿区划研究和进行了资源总量预测。先后完成了铁、锰、铬、铜、铅锌、铝、镍、锡、钼、锑、金、铂、铀、磷、硫、钾盐、金刚石等重要矿产的区划远景的研究工作。在后面一轮的固体矿产普查中划分出29个重点片，经过工作在鄂尔多斯、内蒙古、新疆准噶尔和哈密地区、豫陕边境小秦岭、湘南粤北、湘黔边境及三江等成矿远景区都发现了一批值得进一步工作的矿产地。这一时期内，矿床研究的方法手段得到了明显的改善，如先后引进电子探针、扫描电镜、红外吸收光谱、穆斯堡尔谱、核磁共振谱等测试设备。完善了钾-氩、铷-锶、铀-铅、钐-钕、碳等同位素年代方法测定之后，又发展了氢、氧、碳、硫、铅、锶等稳定同位素方法。地质实验测试新技术的应用和地质研究新领域的开拓，使这一时期内矿床类型和矿床理论研究都有了新的进步。
20世纪70年代，不少国家出现了火山成矿作用研究的热潮。我国矿床地质工作者在对长江中下游陆相火山岩中矿床的研究工作中，陈毓川等提出了玢岩铁矿的综合成矿模式。层控矿床研究也受到了普遍的持续的关注，在南岭、秦岭、华北、川黔、甘南、长江中下游等地开展了研究。1982年以来连续三届全国矿床会议中交流了丰富的研究成果。涂光炽主持出版了《中国层控矿床地球化学》。在区域成矿研究方面，从程裕淇等（1973）首先提出铁矿成矿系列开始，随后又综合研究建立了包括各种成因矿床的3大类21个成矿系列。这项工作在后来的成矿区带研究（陈毓川等，1998）中又得到了进一步发展。关于成矿区划研究方面，郭文魁（1987）首先根据中国内生金属矿床的区域分布提出了中国境内存在泛西太平洋成矿域、特提斯成矿域和古亚洲成矿域三大成矿域的看法。陈国达在根据中国地质和成矿特征提出地洼成矿观点之后，更进一步发展为“壳体演化递进成矿”的假说。此外，能够反映这一时期中国矿床研究整体水平的成果还有陈毓川（1993）、裴荣富（1995）对中国矿床成矿模式的总结，涂光炽等（2000）中国超大型矿床研究成果等。总的来看，正如郭文魁先生曾经说过的那样，我国矿床理论研究水平几十年来有了迅速提高，基本上能从追踪国际研究方向，并不断加深对中国区域矿床特色的认识，而发展到目前大体能与国际发展同步。这一时期内，通过参加国际会议，在国内外发表论文等，我们的矿床研究成果在国际交流中已日益受到重视。在新世纪里中国矿床学研究必将会有更大的进步。
铁矿石中铁含量检测方法论文
——三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法
任务描述
铁是地球上分布最广的金属元素之一。铁矿石中含铁量均较高，对于高含量铁的测定，目前主要采用滴定法。常用的有EDTA滴定法、重铬酸钾滴定法、高锰酸钾滴定法、铈量法和碘量法。由于重铬酸钾滴定法具有快速、准确和容易掌握等优点，被广泛采用。本任务通过实际操作训练，学会三氯化钛还原-重铬酸钾滴定法测定铁矿石中铁含量，学会用酸分解法对试样进行分解。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、仪器和试剂准备
（1）玻璃仪器：酸式滴定管、锥形瓶、容量瓶、烧杯。
（2）SnCl2溶液：100g/L，称取10g SnCl2·2H2O溶于20mL HCl中，通过水浴加热溶解，冷却，用水稀释到100mL。
（3）硫-磷混酸（2＋3）：边搅拌边将30mL浓磷酸放入约50mL水中，再加入20mL浓硫酸，混匀，流水冷却。
（4）二苯胺磺酸钠： 水溶液。
（5）钨酸钠溶液：称取25g钨酸钠溶于适量的水中，加5mL磷酸用水稀释至100mL。
（6）三氯化钛溶液（15g/L）：用9体积的盐酸稀释1体积的三氯化钛溶液（约15%的三氯化钛溶液）。
（7）重铬酸钾标准溶液：。称取预先在140～150℃烘干1h的重铬酸钾（基准试剂）于250mL烧杯中，以少量水溶解后移入1 L容量瓶中，用水定容。
（8）氟化钠。
二、分析步骤
称取一份铁矿石试样 g于300mL锥形瓶中，用少量水润湿，加入10mL浓盐酸，低温加热溶解，必要时加入 g氟化钠助溶，也可滴加二氯化锡助溶。试样分解完全后，用少量水吹洗锥形瓶壁，加热至沸，取下趁热滴加二氯化锡溶液还原三价铁至溶液呈浅黄色。加水稀释至约150mL。加入25% 钨酸钠溶液，用三氯化钛溶液还原至呈蓝色。滴加K2Cr2O7溶液至钨蓝色刚好褪去。加入15mL硫酸-磷酸混酸，加 二苯胺磺酸钠指示剂5滴，立即以重铬酸钾标准溶液滴至稳定的紫色即为终点。同时做空白试验。
三、结果计算
铁矿石中铁的质量分数为：
岩石矿物分析
式中：w（Fe）为铁的质量分数，%；V为滴定试液消耗重铬酸钾标准溶液的体积，mL；V0为滴定空白消耗重铬酸钾标准溶液的体积，mL；为与1mL重铬酸钾标准溶液相当的铁量，g/mL；m为称取试样的质量，g。
四、质量记录表格填写
任务完成后，填写附录一质量记录表格3、4、5。
任务分析
一、方法优点
重铬酸钾溶液比较稳定，滴定终点的变化明显，受温度的影响（30℃以下）较小，测定的结果比较准确。
二、SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7法测定铁矿石中铁含量（无汞法）原理
在酸性条件下，先用SnCl2溶液还原大部分Fe（Ⅲ），再以TiCl3溶液还原剩余部分的Fe（Ⅲ），稍过量的TiCl3可使作为指示剂的NaWO4溶液由无色还原为蓝色，从而指示终点。接着用K2Cr2O7标准溶液定量氧化Fe（Ⅱ），测定全铁含量，并以二苯胺磺酸钠为指示剂，滴至溶液变紫色即达到终点。
实验有关方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋→2Fe2＋＋Sn4＋
岩石矿物分析
岩石矿物分析
三、化验室废水处理
废液中有害物质的处理方法主要是通过物理过程和化学反应等，将有害物回收或分解、转化生成其他无毒或低毒的化合物。下面是一些有害废弃物的处理方法。
（1）含砷废液的处理：三氧化二砷是剧毒物质，其致死剂量为。在溶液中的浓度不得超过5×10-7。处理时可利用硫酸铁在碱性条件下形成氢氧化铁沉淀与砷的化合物共沉淀和吸附作用，将废水中的砷除去。注意，Fe3＋和As3＋的摩尔比约为10∶1，pH值在9左右效果最好，充分搅拌后静置过夜，分离沉淀，排放废液。
Fe3＋＋3OH-→Fe（OH）3↓
As3＋＋3OH-→As（OH）3↓
（2）含铬废液的处理：Cr（Ⅵ）有剧毒，在溶液中的浓度不得超过5×10-7。可在酸性（调pH＝2～3）含铬废液中，加入约10% 的硫酸亚铁溶液，Fe2＋能把Cr（Ⅵ）还原为Cr3＋。然后用熟石灰或碱液调溶液的pH＝6～8（防止pH＞10时Cr（OH）3转变成 加热到80℃左右，静置过夜，分离沉淀，排放废液。有关方程式如下：
Fe2＋＋2OH-→Fe（OH）2↓
Fe3＋＋3OH-→Fe（OH）3↓
Cr3＋＋3OH-→Cr（OH）3↓
（3）含氰化物废液的处理：氰化物有剧毒，在溶液中的浓度不得超过×10-6。我们利用CN-的强配位性，采用配位法即普鲁士蓝法处理含氰化物的废液。先在废液中加入碱液调pH＝～，然后加入约10% 的硫酸亚铁溶液，充分搅拌，静置后分离沉淀，排放废液。
有关方程式如下：
Fe2＋＋6CN-→［Fe（CN）6］4-
2Fe2＋＋［Fe（CN）6］4-→Fe2［Fe（CN）6］↓
（4）含汞废液的处理：含汞废液的毒性极大，其最低浓度不得超过×10-9，若废液经微生物等的作用后会变成毒性更大的有机汞。可用Na2S把Hg2＋转变成HgS，然后使其与FeS共沉淀而分离除去。
有关反应如下：
Hg2＋＋S2-→HgS↓
Fe2＋＋S2-→FeS↓
（5）含铅废液的处理：含铅废液的浓度不得超过×10-6。可用氢氧化物共沉淀法处理。先用碱液调pH＝11，把Pb2＋转变成难溶的Pb（OH）2沉淀，然后加铝盐凝聚剂Al2（SO4）3使生成Al（OH）3沉淀，此时pH值为7～8，即产生Al（OH）3和Pb（OH）2共沉淀。静置澄清后分离沉淀，排放废液。
有关反应如下：
Pb2＋＋2OH-→Pb（OH）2↓
Al3＋＋3OH-→Al（OH）3↓
（6）含镉废液的处理：90% 的镉应用于电镀、颜料、合金及电池等，对环境监测站化验室含镉废水实用的处理方法有沉淀法、吸附法。使用沉淀法，沉淀剂有氢氧化物、硫化物、聚合硫酸铁，使用氢氧化物，pH控制在10以上，可达满意效果；使用硫化物pH控制在9以上；使用聚合硫酸铁pH控制在～范围。吸附法，可使用活性炭、风化煤、磺化煤作吸附剂。
（7）含酚废液的处置：随着石油化工、塑料、合成纤维、焦化等工业的迅速发展，各种含酚废水也相应增多，酚的毒性较高，使用活性炭作吸附剂是一种可行的方法。对于其他有毒有害有机废水，化验员也可用此方法。
实验指南与安全提示
盐酸既有挥发性，又有腐蚀性，使用时注意通风，避免吸入、接触皮肤和衣物。
试样分解完全时，剩余残渣应为白色或接近白色的SiO2，如仍有黑色残渣，则说明试样分解不够完全。
含铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加入少许NaF、NH4F使试样分解完全。磁铁矿溶解的速度缓慢，可加几滴SnCl2助溶。
对于含硫化物或有机物的铁矿石，应将试样预先在550～600℃温度下灼烧以除去硫和有机物，再以HCl分解。对于酸不能分解的试样，可以采用碱熔融法。
用SnCl2还原Fe3＋时，溶液体积不能过大，HCl浓度不能太小，温度不能低于60℃，否则还原速度很慢。容易使滴加的SnCl2过量太多，故冲洗表面皿及烧杯内壁时，用水不能太多。
滴定前要加入一定量的硫-磷混酸。这是由于一方面滴定反应需在一定酸度下进行（1～3mol/L），另一方面磷酸与三价铁形成无色配合离子，利于终点判别。在硫-磷混酸溶液中，Fe2＋极易被氧化，故还原后应马上滴定。二苯胺磺酸钠指示剂加入后，溶液呈无色。随着K2Cr2O7的滴入，Cr3＋生成，溶液由无色逐渐变为绿色。终点时，由绿色变为紫色。
指示剂必须用新配制的，每周应更换一次。
由于在无Fe2＋存在的情况下，K2Cr2O7对二苯胺磺酸钠的氧化反应速率很慢。因此，在进行空白试验时，不易获得准确的空白值。为此，可在按分析手续处理的介质中，分三次连续加入等量的Fe（Ⅱ）标准滴定溶液，并用K2Cr2O7标准滴定溶液做三次相应的滴定。将第一次滴定值减去第二、第三次滴定值的差值的平均值，即为包括指示剂二苯胺磺酸钠消耗K2Cr2O7在内的准确的空白值。
案例分析
赣州钴钨公司实验室某员工在使用氯化亚锡还原-重铬酸钾滴定法测定含铁矿石中的总铁含量时，用王水溶解矿石样品氯化亚锡还原等步骤圴按照操作规程进行，但在进行滴定操作过程中，发现滴定终点不敏锐，测定结果严重偏低，以你所学知识，分析造成结果偏低的可能原因。
拓展提高
铁矿石分析总述及铁矿石系统分析流程
铁矿石的简项分析，一般需要测定全铁、二氧化硅、硫和磷等，因为铁矿石中硅、硫和磷等属于有害杂质。有时需要测定亚铁及可溶铁，以便对于铁矿进行工业评价。在组合分析中还需增加氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰及砷、钾和钠等。在全分析中主要考虑铁矿的综合利用、综合评价以及特殊的需要，还要测定钒、钛、铬、镍、钴、吸附水、化合水、灼烧减量及二氧化碳等。稀有、分散元素也必须考虑综合利用。为了减少一些不必要的化学分析工作量，在确定分析项目之前，应先进行光谱半定量全分析。
铁矿石系统分析流程，可采用氢氧化钾（或加入少许过氧化钠）分解试样，水浸取后加酸酸化，过滤后滤液装于250mL容量瓶中。流程图见2-1。
图2-1 铁矿石系统分析流程图
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量是：最常用的方法。
经典的重铬酸钾法（即氯化亚锡——氯化汞——重铬酸钾法），方法准确、简便，但所用氧化汞是剧毒物质，会严重污染环境，为了减少环境污染，现在较多采用无汞分析法。本实验采用改进的重铬酸钾法，即三氯化钛——重铬酸钾法。含铁的矿物种类很多。其中有工业价值可以作为炼铁原料的铁矿石主要有：磁铁矿（Fe3O4）、褐铁矿（Fe2O3·nH2O）等。
注意事项有：使用硫酸汞络合氯离子的最高量可达40mL，如取用水样，即最高可络合2000mg/L氯离子浓度的水样。若氯离子浓度较低，亦可少加硫酸汞，保持硫酸汞：氯离子=10：1（W/W）。如出现少量氯化汞沉淀，并不影响测定。水样取用体积可在——范围之间，但试剂用量及浓度按相应调整，可得到满意结果。
对于化学需氧量小于50ml/L的水样，应该为重铬酸钾标准溶液。回滴时用硫酸亚铁铵标准溶液。水样加热回流后，溶液中重铬酸钾剩余量应为加入量的1/5——4/5为宜。
液氨工业生产方法研究论文
氨水脱硝是作为还原剂，反应原理是氨与NOx反应生成氮气和水。工业氨水是含氨25%～28%的水溶液，氨水中仅有一小部分氨分子与水反应形成一水合氨，是仅存在于氨水中的弱碱。氨水凝固点与氨水浓度有关，常用的(wt)20%浓度凝固点约为-35℃。与酸中和反应产生热。有燃烧爆炸危险。比热容为×10³J/kg·℃（10%的氨水）氨水又称阿摩尼亚水，主要成分为NH3·H2O，是氨气的水溶液，无色透明且具有刺激性气味。熔点zhuanshu-77℃，沸点36℃，密度。易溶于水、乙醇。易挥发，具有部分碱的通性，由氨气通入水中制得。有毒，对眼、鼻、皮肤有刺激性和腐蚀性，能使人窒息，空气中最高容许浓度30mg/m^3。主要用作化肥。制备方法先制备氨气，氨气的制备可以用氯化铵和氢氧化钠制取，要加热，或是铵盐和碱混和制备加热。收集用向下排空气法，将气体通入水中，形成氨水。再将制备好的氨水用棕色瓶装瓶
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体.氨作为一种重要的化工原料,应用广泛,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨. 液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料,还可用作医药和农药的原料. 液氨在国防工业中,用于制造火箭、导弹的推进剂.可用作有机化工产品的氨化原料,还可用作冷冻剂.液氨还可用于纺织品的丝光整理.NH3分子中的孤电子对倾向于和别的分子或离子形成配位键,生成各种形式的氨合物.如[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+、BF3·NH3等都是以NH3为配位的配合物. 液氨是一个很好的溶剂,由于分子的极性和存在氢键,液氨在许多物理性质方面同水非常相似.一些活泼的金属可以从水中置换氢和生成氢氧化物,在液氨中就不那么容易置换氢.但液氨能够溶解金属生成一种蓝色溶液.这种金属液氨溶液能够导电,并缓慢分解放出氢气,有强还原性.例如钠的液氨溶液： 金属液氨溶液显蓝色,能导电并有强还原性的原因是因为在溶液中生成“氨合电子”的缘故.例如金属钠溶解在液氨中时失去它的价电子生成正电子： 液氨加热至800～850℃,在镍基催化剂作用下,将氨进行分解,可以得到含75%H2、25%N2的氢氮混合气体.用此法制得的气体是一种良好的保护气体,可以广泛地应用于半导体工业、冶金工业,以及需要保护气氛的其他工业和科学研究中.
高压原理并且低温下完成.
液氨,又称为无水氨,是一种无色液体.氨作为一种重要的化工原料,应用广泛,为运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨