矿石浓度

冶金是从矿石中提取纯金属的过程。基于它们的反应性，使用方法从它们的矿石中提取金属。电解用于从矿石中提取高活性金属，而煅烧、焙烧和还原工艺用于去除具有中等反应性的金属。焙烧和精炼用于从矿石中回收低活性金属。尽管大多数活性较低的金属（例如金）以游离形式存在，但银和汞（作为汞合金）也是如此。

Concentration of ores is done before using all of these methods of metal extraction based on their reactivity. Many impurities, such as rock fragments, sand, and other impurities, can be present in the ore. Matrix or gauge refers to the impurities in a mineral. Concentration ore refers to the process of removing matrix or gauge from an ore.

金属的出现

一些元素，如碳、硫、金和惰性气体，在地壳中以游离状态存在，而其他元素则以混合形式存在。元素的数量不同。地球上最丰富的金属是铝。事实上，它是地壳中含量第三丰富的元素（按重量计约为 8.3%）。它存在于许多火成岩矿物中，包括云母和粘土。

许多宝石含有不纯的 Al ₂ O ₃形式。在地壳中，铁是第二丰富的金属。它是一种非常重要的元素，因为它产生多种化合物并具有广泛的应用。它也是生物系统中最重要的组成部分之一。要获得某种金属，首先要寻找矿物，矿物是天然存在于地壳中并通过采矿收集的化学成分。只有少数可以找到金属的矿物适合用作该金属的来源。这种矿物被称为矿石。

给定元素可以在多种化合物中找到。从化合物中分离元素的方法应该在化学上和商业上都是可行的。铝土矿是提取铝的首选材料。铁通常是从氧化矿石中提取的，氧化矿石含量丰富且不排放有害气体（例如由黄铁矿产生的 SO ₂ ）。

Metallurgy refers to the complete scientific and technological process of isolating metal from its ore. 

各种化学原理用于从其混合形式中提取和分离元素。

以下是其相应重要金属的一些主要矿石：

Metal	Ores
Aluminium	Bauxite, Kaolinite
Iron	Hematite, Magnetite, Siderite, Iron Pyrite
Copper	Copper Pyrite, Malachite, Cuprite, Copper glance
Zinc	Zinc Blende, Calamine, Zincite

矿石浓度

Concentration, dressing, or benefaction are terms used to describe the process of removing undesired elements (such as sand, clays, and other minerals) from ore. 

矿石在浓缩前被分级并破碎至可接受的尺寸。矿石的浓缩需要多个过程，其顺序取决于金属络合物和脉石之间物理属性的变化。金属的类型、可用的设施和环境变量都被考虑在内。以下是一些最重要的选矿技术。

液压清洗

这是由于矿石和脉石颗粒具有不同的比重。因此，这是一种重力分离。在一种这样的操作中，粉状矿石用向上流动的水流洗涤。较轻的脉石颗粒被冲走，留下较重的矿石。

磁选

这是由于矿石成分的磁特性发生了变化。如果矿石或脉石（这两者之一）可以被磁场吸引，则可以进行这种分离（例如，在铁矿石的情况下）。传送带传送经过磁辊的磨碎矿石。

泡沫浮选法

硫化矿石中的脉石通过该工艺去除。在此过程中，粉状矿石悬浮在水中。它辅以收集器和泡沫稳定剂。捕收剂（例如松油、脂肪酸、黄原酸盐等）提高了矿物颗粒的不润湿性，而泡沫稳定剂（例如甲酚、苯胺）则保持泡沫稳定。油润湿矿物颗粒，而水润湿脉石颗粒。旋转桨搅拌并将空气吸入混合物中。结果，泡沫形成，携带着矿物颗粒。

泡沫很小，很容易去除。然后将矿石颗粒干燥以进行回收。有时可以通过改变油与水的比例或使用抑制剂来分离两种硫化物矿石。例如，在含有 ZnS 和 PbS 的矿石中使用的抑制剂是 NaCN。它选择性地阻止 ZnS 到达泡沫，同时允许 PbS 这样做。

浸出

如果矿石可溶于合适的溶剂，则经常使用浸出。该过程在以下示例中进行了演示：

从铝土矿中浸出氧化铝

铝的主要矿石是铝土矿。 SiO ₂ 、氧化铁和氧化钛(TiO ₂ )等杂质很常见。在 473–523 K 和 35–36 bar 压力下用 NaOH 浓溶液加热粉状矿石，用于浓缩。消化是这个过程的术语。以这种方式将Al ₂ O ₃作为铝酸钠提取。杂质SiO ₂也溶解，产生硅酸钠。其他污染物留在过程中。

Al ₂ O ₃ (s) + 2NaOH(aq) + 3H ₂ O(l) → 2Na[Al(OH) ₄ ](aq)

通过使CO ₂气体通过溶液，铝酸钠被中和，并且水合Al ₂ O ₃沉淀。此时将少量新鲜制备的水合Al ₂ O ₃添加到溶液中。这称为播种。这就是降水的原因。

2Na[Al(OH) ₄ ](aq) + 2CO ₂ (g) → Al ₂ O ₃ .xH ₂ O(s) + 2NaHCO ₃ (aq)

该溶液含有硅酸钠，水合氧化铝经过滤、干燥、加热得到纯Al ₂ O ₃ 。

示例问题

问题 1：命名一些铁矿石。

回答：

The ores of iron are Hematite, Magnetite, Siderite, and Iron Pyrite.

问题2：什么是矿石？

回答：

To obtain a certain metal, we must first hunt for minerals, which are chemical components found naturally in the earth’s crust and collected through mining. Only a few minerals in which a metal can be found are suitable for use as a source of that metal. Such minerals are known as ores.

问题 3：定义冶金。

回答：

Metallurgy refers to the complete scientific and technological process of isolating metal from its ore. 

问题4：什么是善行？

回答：

Benefaction is a term used to describe the process of removing undesired elements (such as sand, clays, and other minerals) from ore. 

问题5：液压清洗是基于什么原理的？

回答：

It is based on the differences in gravities of the ore and the gangue particles. 

问题6：磁选是基于什么原理的？

回答：

It is based on the changes in the ore components’ magnetic characteristics.