第七章
化学与自然资源的开发利用
第1讲开发利用金属矿物和海水资源第2讲
资源综合利用
环境保护
一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)1．用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝(
)
①具有导电性②具有较强的还原性
③具有延展性
④被氧化过程中放出大量的热
A ．①
B ．①②③
C ．②④
D ．①②③④
2．许多国家十分重视海水资源的综合利用，不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是
(
)
A ．氯、溴、碘
B ．钠、镁、铝
C ．烧碱、氢气
D ．食盐、淡水
3．北京奥运会“水立方”游泳池中的水主要是通过砂滤、臭氧和活性炭来净化的，下列有关说法不正确的是
()
A ．砂滤是利用过滤原理除去水中较大的固体颗粒
B ．臭氧可以消毒杀菌是因为臭氧有强氧化性
C ．活性炭可以吸附水中悬浮的杂质
D ．游泳池中的臭氧浓度越大越好
4．从海水中提取单质镁，下列正确的途径是()
A ．海水――→NaOH
Mg(OH)2――→电解
Mg B ．海水――→HCl
MgCl 2――→电解
Mg
C ．海水――→石灰乳
Mg(OH)2――→HCl
MgCl 2――→电解
Mg
D ．海水――→Cl 2MgCl 2――→电解
Mg
5．(2009·上海，1)下列措施不能达到节能减排目的的是()
A ．利用太阳能制氢燃料
B ．用家用汽车代替公交车
C ．利用潮汐能发电
D ．用节能灯代替白炽灯
6．(2009·江苏，1)《中华人民共和国食品安全法》于2009年6月1日起实施。下列做法不利于食品安全的是
(
)
A ．用聚氯乙烯塑料袋包装食品
B ．在食用盐中添加适量的碘酸钾
C ．在食品加工中科学使用食品添加剂
D ．研发高效低毒的农药，降低蔬菜的农药残留量
7．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制取铜，有下列两种途径：(1)Fe ――→H 2SO 4
H 2――→CuO
Cu (2)CuO ――→H 2SO 4
CuSO 4――→Fe
Cu
若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是(
)
A ．消耗氧化铜的质量相同
B ．消耗铁的质量相同
C ．消耗硫酸的质量相同
D ．生成硫酸亚铁的质量相同
8．煤是重要的能源和化工原料，直接燃烧既浪费资源又污染环境。最近，某企业用“煤粉加压气化制备合成气新技术”，让煤变成合成气(一氧化碳及氢气总含量≥90%)，把煤“吃干榨尽”。下列有关说法正确的是
(
)
①煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化和物理变化
②煤粉加压气化制备合成气过程涉及化学变化但没有物理变化③该技术实现了煤的清洁利用
④该技术实现了煤的高效利用
A ．①②③
B ．①②④
C ．①③④
D ．②③④
9．下列有关环境问题的说法正确的是
(
)A ．燃烧煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO 2的量B ．臭氧的体积分数超过10－4%的空气有利于人体健康C ．pH 在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
D ．含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染10．下列叙述正确的是
()
①生活中用电解食盐水的方法制取消毒液是利用了盐的水解原理②乙醇和汽油都是可再生资源，所以应大力全面推广使用乙醇、汽油③SO 2、NO 2和CO 2都会导致酸雨的形
成
④CO 2和氟氯烃等物质的大量排放会导致温室效应的加剧
⑤太阳能电池可采用硅材
料制作，其应用有利于环保、节能⑥自然界中“滴水穿石”的化学现象涉及的反应中无氧
化还原反应
A ．①②③
B ．①②⑤
C ．③④⑥
D ．④⑤⑥
11．下列说法摘自一些科普杂志或广告用语，你认为没有科学性错误的是
(
)
A ．化学家采用玛瑙研钵磨擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
B ．夏天到了，游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
C ．“白雪牌”漂粉精，令所有化学物质黯然失“色”，没有最白，只有更白
D ．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术
革命的催化剂”
12．“绿色化学”的最大特点在于它在起始端就采用预防实际污染的科学手段，因而过程和终端为零排放或零污染，具有“原子经济性”。下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是
()
A ．制备环氧乙烷：2CH 2==CH 2＋O 2――→
催化剂
B ．制备硫酸铜：2Cu ＋O 2＋2H 2SO 4=====加热2CuSO 4＋2H 2O
C ．制备甲醇：2CH 4＋O 2――→催化剂
加热、加压
2CH 3OH D ．制备硝酸铜：3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O 二、非选择题(本题包括4个小题，共40分)
13．(8分)金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B 的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法，通常是按还原剂来命名。
(1)用铝作还原剂还原Cr 2O 3生产金属铬，称为铝热法，化学方程式为_______________。(2)用硅作还原剂还原V 2O 3冶炼钒，称为硅热法，化学方程式为____________________。硅(特别是硅铁)的价格比铝低，所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。但硅的还原能力不如铝，为使硅热还原更易进行，常加入CaO 作熔剂。试分析加入CaO 的作用：________________________________________________________。
(3)试写出用镁热法还原TiCl 4生产金属钛的化学方程式：_______________________。14．(8分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下图所示的工艺流程生产单质碘：
(1)步骤③加Fe 粉的目的是_________________________________________________。(2)写出步骤④中反应的离子方程式__________________________________________。(3)上述生产流程中，可以循环利用的副产物是________。(4)操作⑤的名称是________，选用的试剂是__________。
15．(12分)海洋约占地球表面积的71%，是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海水水资源的利用和海水化学资源的利用具有非常广阔的前景。
回答下列问题：
(1)海水淡化处理多用蒸馏法。如图是海水蒸馏原理示意图。蒸馏法的特点是设备结构、操作简单，淡水质量好，但也具有明显的缺陷。
①你认为蒸馏法进行海水淡化处理的主要缺陷是____________________________；②某沿海地区拟采用蒸馏法兴建一座大型海水淡化工厂，为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你为该地区提出一条合理化建议___________________________________________。
(2)海水淡化后得到的淡水应进行技术处理后才能得到完全满足生产、生活要求的水，使用离子交换树脂与水中的离子进行交换是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式__________________________________。
(3)从海水中可以获取食盐、镁、钾、溴及其化工产品。空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，具体流程如下：
①实验室中粗盐提纯的过程中添加的试剂及顺序是______________，在反应②得到的溶液中通入空气、水蒸气的作用是______________________________________________；
②反应①、反应③的离子方程式分别为________________________________________________________________________________________________________________。16．(12分)某化学研究性学习小组的实验中模拟海水提取溴的过程，其实验流程如下：
海水――――――――→除去悬浮杂质――→浓缩
――――――→氧化剂氧化――――――→热空气Br 2(g)――――――→
Na 2CO 3溶液吸收[NaBr
NaBrO 3
]――――――→H 2SO 4Br 2
(1)取24L 除去悬浮杂质后的海水，浓缩至2L ；
(2)向其中通入足量Cl 2，反应的离子方程式：________，通入热空气的目的：__________________；
(3)将吹出的Br 2用纯碱溶液吸收，反应得到NaBr 、NaBrO 3和CO 2，反应的化学方程式：
______________，产生的CO 2通入足量澄清石灰水中，得到1g 白色沉淀；
(4)将吸收Br 2的溶液用足量硫酸处理得到Br 2，反应的化学方程式为___________________________，理论上可以得到Br 2的质量为______________________；
(5)请计算海水中溴的浓度为________g/L 。答案1．C
2．D 3．D 4．C 5．B 6．A 7．A 8．C 9．A 10．D
11．D
12．D
13．(1)2Al ＋Cr 2O 3=====高温2Cr ＋Al 2O 3(2)2V 2O 3＋3Si=====高温
3SiO 2＋4V
加入CaO 与生成的SiO 2反应，CaO ＋SiO 2=====高温
CaSiO 3，使反应更易进行(3)TiCl 4＋2Mg=====高温
Ti ＋2MgCl 2
14．(1)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI 2)和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)
(2)2Fe 2＋
＋4I －
＋3Cl 2===2I 2＋2Fe 3＋
＋6Cl －
(3)Ag (4)萃取、分液
CCl 4
15．(1)①蒸馏法能耗高
②可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水，充
分利用能源，也可以利用太阳能
(2)CH 2==CHCOONa
(3)①BaCl 2→NaOH →Na 2CO 3→HCl 或NaOH →BaCl 2→Na 2CO 3→HCl 促进溴的蒸发
②2Cl －＋2H 2O=====电解
H 2↑＋Cl 2↑＋2OH －
SO 2＋Br 2＋2H 2O===SO 2－
4＋2Br －＋4H
＋
16．(2)Cl 2＋2Br －
===Br 2＋2Cl
－
将Br 2吹出
(3)3Br 2＋3Na 2CO 3===5NaBr ＋NaBrO 3＋3CO 2↑(4)5NaBr ＋NaBrO 3＋3H 2SO 4===3Br 2
＋3Na 2SO 4＋3H 2O
1.6g
(5)0.067
关于海水资源综合利用税收的调查报告 xx市xx县位于xx海湾西南岸，海岸线102公里，拥有广阔的浅海滩涂1000万公亩，养殖面积67万公亩，盐田面积333万公亩，丰富的海水资源为xx县地方经济的发展提供了巨大的动力，以盐业生产、盐业化工为主题的海水资源的综合利用项目已越来越成为 xx县经济的支柱产业。海水 资源的综合利用也为当地提供了丰富的税源，给当地财政带来的丰厚的回报。据统计，以鲁北化工、埕口盐化等为代表的海水资源综合利用企业年提供的税收占全县财政总收入的20%以上。为理清海水资源综合利用各环节提供的税收，在税收征管过程中做到有的放矢，今年年初该局按照市局的统一安排，结合全省地税系统XX “质效年”活动，组织力量下到盐业生产企业第一线，对整个海水资源综合利用的过程做了一番详细的调查研究，并制定了初步的税收征管意见。 调查过程中，该局主要对鲁北盐化项目和埕口盐化项目做了典型的剖析，采取了检查帐目、实地考察和座谈会的形式。海水“一水多用”的总体情况是：海水(2?5° be')首 先用来养殖，得鱼、虾、蟹、贝等海产品；中度卤水(12?15° be')，用来自硫酸系统的so2、氯碱系统的cl2作原料提取溴素，并生产溴系列精细化工产品；卤水在24° be'时， 副产的盐石膏去制硫酸和水泥；卤水在26.5 ° be'时，结晶
得海盐、并精加工生产加碘盐等；排出的苦卤继续利用，提 取硫酸钾、氯化镁等产品。 一、海水资源综合利用各环节涉及的税收分析 （一）海水的初级利用阶段。海水经抽调后，卤度在2?5°之间可供养殖。主要由各盐业企业的内部养殖公司自行 养殖或者以承包的形式租赁给个人养殖，养殖的海产品主要有对虾、鲈鱼、梭鱼、梭子蟹、青蛤、溢蛏等。在此阶段，根据现行的税收政策，仅对企业实现的租赁收入征收营业税金及附加，租赁收入计入其他业务收入或营业外收入征收企业所得税。XX年埕口盐场34万公亩对外承包面积实现营业税金及附加49万元，鲁北化工实现营业税金及附加19万元，企业所得税按现行规定实行减半征收。对属于个人的养殖收入属于免税范畴，不征收个人所得税。因此在海水利用的初级阶段，政策性减免税项目较多，实现税收较少，税负相对较低。 （二）海水的中级利用阶段。养殖区的海水蒸发后浓度升高，海水卤度达到在12°?15°之间，主要产生养殖和化工两种经济效益。 1、生产化工产品。在本卤度范围内的海水，经过严格的程序提炼后，能够生产出从一溴到十溴的多种溴素产品，另外还能生产出钠、苯等多种化工产品。由于该卤度的卤水是非饱和卤，不符合液态盐的条件，不实现资源税税收，但 化工项目实现税收较为可观。XX年埕口盐场生产溴素1583
我国目前共有172 种矿产资源，这么多种矿产资源是怎样进行分类的？本文简要总结一下。 《矿产资源法实施细则》（国务院令第152 号）附件《矿产资源分类细则》（以下简称《细则》）中共有168种矿产资源。2000年国土资源部发布第8 号公告，将辉长岩、辉石岩、正长岩列为新发现矿种。2011年国土资源部发布第30 号公告，将页岩气列为新发现矿种。至此，我国的矿产资源种数达172 个。 《细则》将矿产资源分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产 4 大类。 1、能源矿产 《细则》中能源矿产有煤、煤成气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热11 种，加上前些年发现的页岩气，共有12种。铀、钍也叫放射性矿产。由于金属锂常用于锂离子电池，作为一种新能源材料来使用，有的矿产资源规划将其视为一种能源矿产。 2、金属矿产 《细则》中金属矿产共有59 种，用分号把其分为7 类，没有写出小类的名称。按照常例，实际上是6 小类，具体如下表： 其中，铂、钯、钌、锇、铱、铑6 种金属元素合称“铂族元素”，稀有金属、稀土金属、稀散金属合称“三稀”金属。当然，分类标准有多种。广义上的有色金属是指黑色金属以外的所有金属，包括上表中的有色金属、贵金属和“三稀”金属。有的分类把钒、钛看作有色金属，有的把钪作为稀土金属。值得注意的是，上述59 种金属中，并没有稀土元素钷 （Pm原子序数61）。 3、非金属矿产
《细则》中非金属矿产共有92 种，加上2000 年新增的辉长岩、辉石岩、正长岩，共有95 种。非金属矿产主要有两种分类方法。一是按用途来分，二是按成分来分。按用途分如下表： 注：这里的矿种有的是亚矿种，就是172 个矿种下的再细分 考虑到非金属矿产的用途越来越多，按用途分类存在着不足之处。例如，某些白云岩可用于冶金、化肥、建筑等多个领域。有一种按成分分类的方法，如下表： 4、水气矿产 《细则》中水气矿产有地下水、矿泉水、二氧化碳气、硫化氢气、氦气、氡气，共6 种。 “水气矿产”这一名词在实际中用的非常少。这6 种矿产中，地下水比较特殊，开采并不需要采矿权。作为可开发利用矿产的二氧化碳气非常少，目前好像只有江苏省泰兴市有采矿权。硫化氢气、氦气、氡气矿产十分少见。 5、矿产资源行政管理有关分类 【矿产资源一二类】 《国土资源部关于进一步规范矿业权出让管理的通知》（国土资发〔2006〕12号）附件《矿产勘查开采分类目录》提出。 第一类：可按申请在先方式出让探矿权类矿产，是高风险矿种。包括大部分金属矿产以及金刚石、重晶石、萤石、二氧化碳气等。 第二类：可按招标拍卖挂牌方式出让探矿权类矿产，是低风险矿种。包括大部分非金属矿产以及煤炭、铁、矿泉水等。
中国主要矿产资源简况 新中国成例50年来，开展了大规模矿产地质勘察工作，取得了巨大成就，现已发现的矿产有168种，探明有一定数量的矿产有153种，其中能源矿产8种，金属矿产54种，非金属矿产88种，水气矿产3种，探明储量潜在价值仅次于美国和原苏联，居世界第三位，是世界上矿产资源最丰富、矿种齐全配套的少数几个国家之一。 1、能源矿产能源矿产是我国矿产资源的重要组成部分。煤、石油、天然气在世界和中国的一次能源消费构成中分别为93%和95%左右。由于矿物能源在一次能源消费中占有主导地位，因而对国民经济和社会发展有特别重要的战略意义。 中国能源矿产资源种类齐全、资源丰富、分布广泛。已知探明储量的能源矿产有煤、石油、天然气、油页岩、铀、钍、地热等8种。 中国煤炭资源相当丰富，据地质工作者对煤炭资源进行远景调查结果，在距地表以下2000米深以内的地壳表层范围内，预测煤炭资源远景总量达50592亿吨。到1996年底止，探明储量的矿区5345处保有储量总量10025亿吨。我国保有储量总量中的精查储量2299
亿吨，与世界探明可采储量相比，中国煤炭储量位于独联体、美国之后，据世界第三位。 石油是工业的血液，是现代工业文明的基础，是人类赖以生存与发展的重要能源之一。20世纪石油工业的迅速发展与国家战略、全球政治、经济发展紧密地联系在一起，使世界经济、国家关系和人们生活水平发生了巨大的变化。中国是石油资源较为丰富的国家之一，分布比较广泛，在32个油区探明地质储量有181.4亿吨。据美国《Oil &Gas》1997年报道，世界石油剩余探明可采储量1390亿吨，中国1997年公布的剩余探明可采储量22.41亿吨，居世界第11位。全国共有盆地319个，据对其中145个盆地估算，资源量达930亿吨；其中，以证实有油田存在的有24个盆地，拥有资源量758.9亿吨，占总资源量的84.48%;已发现有油气的盆地有42个，拥有资源量75.66亿吨，占总资源量的7.39%。 天然气（包括沼气）是重要能源矿产资源之一，也是国内外很有发展前景的一种清洁能源。中国天然气资源相当广泛，在石油盆地和煤盆地中均有不同程度的产出。资源量也比较丰富，专家预测我国天然气资源量约有70万亿立方米（煤层气约占一半）。截止1996年底，我国天然气剩余可采储量0.7060万亿立方米，世界天然气剩余可采储量143.95万亿立方米，中国约居世界第21位。
《海水资源的开发利用》教案设计 高一化学 一、教案背景 1.教学内容分析：化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时,应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。 ①本节从科学知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展。②从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源的作用，学会辨证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力。 2.学情分析： 知识方面：学生具备、必修模块所涉及的元素化合物知识、离子反应、氧化还原反应及元素周期律知识，知道物质分离的实验方法。 能力方面：学生有一定的网络搜索能力，获取信息的能力。 心理方面：高中生处于青春期，思维活跃，好奇心重、接受新信息的能力强，但注意力易分散。 二、教学目标 1、知识与技能： （1）知道从海水资源的特点，了解海水资源开发和利用的前景。 （2）了解海水资源开发中的化学反应原理及实验方法，掌握简单的海水资源开发利用的方法。 （3）揭示化学与可持续发展的重要关系。 （4）初步培养解决问题的能力、自主查阅资料的能力和信息素养。
2、过程与方法： （1）通过数据列表、图片、视频等多种形式的内容展现过程，认识海水资源的特点以及水资源和化学资源的获取方法及化学原理，从感性认识上升到理性认识。 （2）通过课前搜索、选择信息资源，课堂交流共享资源的过程，学会自主学习，合作学习。 3、情感态度与价值观： （1）感受化学知识在海水资源开发利用中的重要性，激发学生学习化学的热情，热爱化学。 与可持续发展的重要关系。 （2）提升爱护自然资源意识和合理开发意识。 三、教学重难点 1.教学重点 了解化学方法在海水资源开发中的作用。 2.教学难点 从海水中提取溴和检验海带中的碘元素的实验原理和方案设计的理解。 五、教学过程
矿产资源综合利用试题（2013） 一、名词解释（16分） 1、火法冶金：在高温下，使矿石中有用组分发生一系列的物理化学变化，使 之与脉石分离，达到提取分离金属或提纯金属之目的 2、直接还原：是指铁矿石或含铁氧化物在低于熔化温度之下还原成金属产品 的炼铁过程，其产品为直接还原铁（DirectReductionIron简称DRI)也称为海绵铁。 3、浸出：采用浸出剂使矿石或精矿中的有价成分（或有害成分）转入溶液中去， 使金属元素得到富集或分离。 4、二次资源的概念：亦称“再生资源”。“一次资源”的对称。指工业生产中产生 的废渣、废液、废气及各种废旧物资。 二、简答题（32分） 1．简述我国铁矿资源的总体情况（6分） 答：（1）符合矿占铁矿资源的1/5 (2) 贫、细、杂、散。 贫：贫矿资源多，品位低，开采量大、运输量大、加工量大、尾矿量大、金属回收率低，经济效益低。 细：堪布粒度细、磨得细，动力消耗大，且需要消耗较大的化学方法分离 杂：矿物结构复杂、组成复杂 散：分布散，分离富集困难
2.简述复合矿形成的原因及条件（6分） 答：复合矿形成的原因及规律 1）元素类质同相能力： 2) 元素及化合物的物理化学性质相似。 对以上两点展开分析，并各列举一个例子 3、简述造锍熔炼的原理（8分） 答：造锍熔炼：将硫化物精矿，部分氧化焙烧的焙砂、返料及适量熔剂，在一定温度下熔炼产生两种互不相溶的液相—熔锍和熔渣；锍即主金属硫化合物（如铜锍、镍锍等）和铁的硫化物共熔体。 2FeS（l）+3O2=2Fe(l)+2SO2（g） 2FeO（l）+SiO2(s)=2FeO：SiO2（l）造渣 xFeS（l）+yMS（l）=
金属矿 中国金属矿产资源一般指经冶炼可以从中提取金属元素的矿产。如黑色金属矿产：铁、锰、铬、钒、钛等是用做钢铁工业原料的矿产。有色金属矿产包括：铜、锡、锌、镍、钴、钨、钼、汞等。贵金属包括：铂、铑、金、银等。轻金属矿产包括：铝、镁等。稀有金属矿产包括：锂、铍、稀土等。多数金属矿产的共同特点主要表现在质地比较坚硬、有光泽等方面。金属矿产按其物质成份、性质和用途可分为5种：黑色金属矿产、有色金属矿产、贵金属矿产、称有分散元素矿产、半金属矿产。 金属矿物理勘探原理 根据金属矿与其围岩物理性质的差异，在地面、地下或空中测量物理场的变化，以直接或间接寻找金属矿藏的方法。 勘探程序 金属矿物探按所承担的地质任务分为区测、普查、勘探3个阶段。 区测阶段 是研究深部和表层地质构造，进行构造分区和成矿远景的预测。通常采用小于1:200000的比例尺作图。区测中采用的物探方法，一般包括地震法（天然地震、人工地震）、磁法、重力法、大地电磁法和热流法等。地震测深是取得深部构造信息的主要方法。根据地震测深和大地电磁以及重力、热流等资料，可获得地壳分层厚度、界面构造、断裂和地层剖面的某些物理特性。航空磁测和可用于研究基底的性质、深度，圈定断裂和岩浆岩体，从而提供有关基地起伏、岩浆活动等信息。 普查阶段
在根据地质和物探方法划出的成矿远景区，用物探直接或间接地寻找和发现金属矿床。最常用的作图比例尺为1:50000、1:25000和1:10000。金属矿普查常用的物探方法包括航空物探和地面磁法、电法、重力法、地震法等。航空磁测辅以地面查证，对发现磁性矿体（特别是磁铁矿）或与铬、镍等成矿有关的基性、超基性岩体具有重要意义。航空放射性方法主要用于圈定铀、钍、钾矿等放射性矿床，以及间接寻找铝土、金、钼、锡、钛和其他非放射性矿床，例如钾异常，常同浅成热液金属矿有关，钍、钾异常有时同锡矿有关，而有的铝土矿中，铝含量同钍、钾比几乎呈线性关系。航空电磁法最适于寻找致密块状含铜黄铁矿、磁黄铁矿、硫化铜镍矿等。地面磁法主要用于航磁异常查证，以进一步确定异常的位臵，并配合其他方法研究异常体的性质、空间位臵、几何形状等。地面磁法有时也用于未经航测地区的大比例尺测量，进行矿产普查。重力法常用于寻找铬铁矿，或同磁法配合圈定和研究侵入岩体。电法勘探中的激发极化法用于寻找浸染状导电矿体是有效的；也常用地面电阻率法和各种电磁法寻找良导性矿体。地震勘探用于确定疏松沉积的厚度，进行基岩填图，圈定侵入岩体和构造破碎带。在有利条件下，也可用于直接寻找矿体。 勘探阶段 此阶段的物探任务是，探查矿体的产状和规模，追索已知矿体沿走向的延伸和向下延深，研究矿体间是否相连，圈定和发现钻孔打漏的矿体，探明钻孔或坑道间的隐伏矿体等。常用的作图比例尺为1:5000、1:2000或更大。物探工作可以在地面、坑道或钻孔中进行，在地下或矿井中进行的物探工作通称和金属矿测井。 勘探展望 金属矿物探中存在的主要问题，是如何加大勘探深度和提高区分异常的能力。确切了解引起物理异常的原因，才能
安全管理编号：LX-FS-A28240 中国矿产资源特点 In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior or activity reaches the specified standard 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
中国矿产资源特点 使用说明：本安全管理资料适用于日常工作环境中对安全相关工作进行具有统筹性，导向性的规划，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 （一）能源矿产资源中国能源矿产资源比较丰富，但结构不理想，煤炭资源比重偏大，石油、天然气资源相对较少。煤炭资源的特点是：蕴藏量大，但勘探程度低；煤种齐全，但肥瘦不均，优质炼焦用煤和无烟煤储量不多；分布广泛，但储量风度悬殊，东少西多，北丰南贫；资源赋存东深西浅，露采煤炭不多，且主要为褐煤；煤层中共伴生矿产多。油气资源的特点是：石油资源量大，是世界可采资源量大于150亿吨的10个国家之一；资源的探明程度低，陆上探明石油地质储量仅占全部资源的1／5，近海海域的探明程度更低；分布比较集中，大于10万平方
中国已探明储量的矿产资源——之金属矿产 金属矿产54种： 铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、蹄矿。 铁矿 铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。 分布情况： 铁矿主要集中在辽宁、四川、河北3省，共计保有铁矿石储量227.49亿吨，占全国总保有铁矿石储量的49.08%；其次，储量超过10亿吨的有北京、山西、内蒙古、山东、河南、湖北、云南、安徽等8个省、市、自治区，储量合计为160.88亿吨，占全国总保有铁矿石储量的34.71%；再是储量不足10亿吨的有吉林、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、江西、湖南、广东、广西、海南、贵州、西藏、陕西、甘肃、青海、宁夏和新疆等18个省、市、自治区，储量合计为75.10亿吨，占全国总保有铁矿石储量的16.21%。 现状： 我国铁矿石资源的特点是贫矿多。保有储量中贫铁矿石储量452.00亿t，占全国储量的97.5%；而含铁平均品位在55%左右能直接入炉的富铁矿储量只有11.74亿t，占全国储量的2.5%。形成一定开采规模，能单独开采的富铁矿就更少了。这一特点就决定了我国铁矿石对外依存度高的命运，2009年铁矿石进口6.3亿吨，同比增长41.6%，对外依存度从2002年的44%提高到69%。 铁矿石是钢铁工业的主要原料，当前国际三大矿山（巴西的淡水河谷,澳大利亚的力拓以及必和必拓）的垄断压榨和不断提价使得我国钢铁行业叫苦不迭，铁矿石已然成了我国钢铁行业的软肋、钢铁企业利润率连连走低。高昂的矿价吞噬着中国钢企的利润：2010年1-9月，中国进口铁矿石45760万吨，比09年同期减少1153万吨，同比下降2．51%。但进口总金额高达556.89亿美元，比上年同期增加191.62亿美元，折合人民币约1303亿元。这意味着铁矿石涨价导致中国钢企业2010年前9月为埋单多支付了超过千亿元的资金，而前三季度纳入
中国矿产资源（萤石） 萤石，又称氟石，是工业上氟元素的主要来源，是世界上20几种重要的非金属矿物原料之一。它广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、瓷、水泥、化学工业。纯净无色透明的萤石可作为光学材料，色泽艳丽的萤石亦可作为宝玉石和工艺美术雕刻原料。萤石又是氟化学工业的基本原料，其产品广泛用于航天、航空、制冷、医药、农药、防腐、灭火、电子、电力、机械和原子能等领域。随着科技和国民经济的不断发展，萤石已成为现代工业中重要的矿物原料，许多发达国家把它作为一种重要的战略物资进行储备。我国萤石资源丰富，分布广泛，矿床类型繁多，资源储量、生产量和出口量均居世界首位。 一、矿物原料特点 氟是自然界广泛存在的元素，它的化合物有萤石（ＣａＦ２）、氟磷灰石〔Ｃａ５（ＰＯ４）Ｆ〕、冰晶石（Ｎａ３ＡｌＦ６）、氟镁石（ＭｇＦ２）、氟化钠（ＮａＦ）、氟碳铈矿〔（Ｃｅ.Ｌａ）（ＣＯ３）Ｆ〕等１５０多种。其中最重要的矿物是萤石。 萤石分子式为ＣａＦ２，纯净萤石含钙（Ｃａ）占５１.３％，氟（Ｆ）占４８.７％。但萤石矿物中常混入氯、稀土、铀、铁、铅、锌、沥青等。萤石矿物属等轴晶系，晶形多呈立方体，少数为菱形十二面体及八面体。多形成穿插双晶。集合体为致密块状，偶成土状块体。硬度为４，性脆、解理完全，比重为３.１８，熔点１ ３６０℃。萤石一般不溶于水，与盐酸、硝酸作用微弱，在热的浓硫酸中可完全溶解而生成氟化氢气体和硫酸钙。结晶的萤石有多种颜色，在Ｘ射线、热紫外线和压力的作用下色泽会发生变化，有些萤石在紫外线或阴级射线作用下会发出萤蓝色或紫罗蓝色光，有些在受热和或紫外线照射下发磷光，还有些会发出磨擦萤光。结晶状态完好的萤石还具有很低的折射率（ｎ＝１.４３３９）和低的色散率，同时也是异向同性的物质，具有不寻常的紫外线透过能力。 萤石常与石英、方解石、重晶石、高岭石、金属硫化物矿共生。根据矿物的共生组合，构造条件，围岩特征，并结合加工性能，萤石矿床可分为单一型萤石矿床和“伴生”型萤石矿床。单一型萤石矿床矿石组成以萤石、石英为主，并有少量的方解石、重晶石、高岭石、黄铁矿、冰长石、钾长石、微量的金属硫化物和含磷矿物。此类矿石主要是作为冶金萤石块矿、浮选化工级（酸级）萤石精矿、瓷（建材）级萤石粉矿和光学萤石、宝玉石萤石等。另一类就是“伴生”型萤石矿床，在这类萤石矿床中矿石主要矿物以铅锌硫化物、钨锡多金属硫化物和稀土磁铁矿为主，萤石作为脉石矿物分布于硫化矿物或磁铁矿之中，随主矿开采而被综合回收利用。它只能生产化工级（酸级）萤石精矿和瓷级（建材）萤石粉矿。 二、用途与技术经济指标 萤石的用途十分广泛（图 4.3.1），随着科学技术的进步，应用前景越来越广阔。目前主要用于冶金、化工和建材三大行业，其次用于轻工、光学、雕刻和国防工业。因此，根据用途要求，目前我国萤石矿产品主要有四大系列品种，即萤石块矿、萤（氟）石精矿、萤石粉矿和光学、雕刻萤石。 图 4.3.1萤石用途 m4-3-1.jpg （一）冶金工业 萤石具有能降低难熔物质的熔点，促进炉渣流动，使渣和金属很好分离，在
海水资源的综合利用: 浩瀚的海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还孕育着丰富的矿产，而海水本身含有大量的化学物质，又是宝贵的化学资源。可从海水中提取大量的食盐、镁、溴、碘、钾等有用物质，海水素有“液体工业原料”之美誉。 ?海水制盐： (1)海水制盐的方法：从海水中得到食盐的方法有蒸发法(盐田法)、电渗析法等。目前，以蒸发法(盐田法)为主。 (2)海水晒盐的基本原理：水分不断蒸发，氯化钠等盐结晶析出。 (3)海水晒盐的流程 氯碱工业： (1)食盐水的精制 (2)电极反应 阴极： 阳极：
总反应：： (3)主要设备 离子交换膜电解槽一一阳极用金属钛(表面涂有钛、钉氧化物层)制成，阴极用碳钢(覆有镍镀层)制成。阳离子膜具有选择透过性，只允许Na+透过，而Cl-、 OH一和气体不能透过。 (4)产品及用途 烧碱：可用于造纸、玻璃、肥皂等工业 氯气：可用于制农药、有机合成、氯化物的合成 氢气：可用于金属冶炼、有机合成、盐酸的制取 海水提溴： (1)氯化 氯化氧化溴离子，在pH=3．5的酸性条件下效果最好，所以在氯化之前要将海水酸化。
(2)吹出 当海水中的Br一被氧化成Br2以后，用空气将其吹出。另外，也可以用水蒸气，使溴和水蒸气一起蒸出。 (3)吸收 目前比较多的是用二氧化硫作还原剂，使溴单质转化为HBr，再用氯气将其氧化得到溴产品。化学方程式如下： 海水提镁: (1)工艺流程 (2)主要化学反应 ①制备石灰乳： ②沉淀 ③制备 从海水中提取重水: 提取重水的方法：蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法等。常用方法：化学交换法(硫化氢一水双温交换法)
3金属矿产资源的综合开发利用 3.1贵金属矿产资源综合开发利用 贵金属主要指铂（Pt）、钯（Pd）、铑（Rh）、金（Au）、银（Ag）。主要用在信息产业、航天航空、环境污染治理（如汽车尾气）及新能源开发。 中国铂族金属（主要指Pt 、Pd 、Rh ）的资源储备、生产基地、科研院所和人才优势都集中在西部省区（如昆明贵金属研究所），其中以甘肃和云南为主。 金川集团有限公司是采、选、冶配套的大型有色、化工联合企业，生产镍、铜、钴、铂族贵金属、金、银、原料化工等产品及相应的系列深加工和盐类产品，是国内最大的镍钴铂族金属生产企业。公司拥有世界著名的超大型多金属共生硫化镍铜矿床，保有镍金属储量450万吨，铜金属保有储量近300万吨。目前已形成年产镍7.5万吨、铜12万吨、钴2200吨、铂族贵金属2500公斤及70万吨原料化工产品的综合生产能力。 3.1.1金川公司提高贵金属回收率的工艺探索 金川铂族金属的提取与富集采取高镍锍缓冷磨浮分离工艺，得到一次铜镍合金、镍精矿和铜精矿。镍精矿送镍系统处理，铜精矿送铜系统处理。一次铜镍合金和镍阳极泥热滤渣经合金硫化处理后返回磨浮，再进行二次磁选分离，得到二次铜镍合金，作为贵金属系统的主原料提取贵金属。该工艺存在的问题是： （1）目前贵金属精炼、提纯产生的外付溶液、外排废水中含有部分贵金属，含量在0.001g/l左右。（2）贵金属精炼工艺装备水平较为落后，基本为小型搪瓷釜、瓷缸、玻璃瓶、抽滤瓶、箱式抽滤槽等。 （3）富集在加压浸出渣和羰化渣中的贵金属没有处理工艺。 需开展以下工作：
（1）开发一种高分子聚合物，将贵金属精炼、提纯产生的外付溶液及外排废水中的贵金属加以回收。 （2）开发研究一条切实可行的处理加压浸出渣、羰化渣的工艺路线，要求处理后的物料可以跟现有的贵金属生产线直接衔接，且贵金属回收率达到98%以上。 （3）提高回收率，从高镍锍到贵金属产品回收率达到96%以上。 3.1.2金川公司新型萃铂工艺的研究及应用 目前贵金属全萃取工艺包括DBC萃金、S201萃钯、N235萃铂、P204萃取贱金属、TBP铑铱分离。在N235反萃过程中，乳化现象严重，反萃率降低；有机相的循环周期短；对铱的共萃率较高；反萃液沉铂困难。 （1）反萃条件难以控制，反萃率较低，循环20批料液后降至90%左右； （2）铱共萃现象严重，循环20批料液后达到10%左右； （3）有机相循环周期较短，循环50批料液后有机相难以平衡、再生。 选择一种新型萃取剂或协萃剂，达到以下要求： （1）萃取率>99%，反萃率>99%，铱的共萃率<0.1%。 （2）有机相循环周期>150批。 （3）反萃液通过调整料液后，可以直接用氯化铵沉铂，沉淀率>99.5%。 （4）工艺必须具备连续生产的能力，适应规模生产。 3.1.3金川公司银系列产品 金川集团的白银生产是以副产品的形式从铜镍矿中回收利用，2004年达到年产白银54吨，但是金川集团的白银产品形式主要是银锭和电解银粉，在银产品的深度加工方面还是一个空白，使得白银的资源优势没有得到更好的发挥。其中超细银粉和银电子浆料产品是其中的重点工作。
矿产资源综合利用 一总论 （一）基本概念 （1）矿产资源：由地质作用形成的，赋存于地壳内部或地表的具有利用价值的，呈固态、液态或气态的自然资源。它既包括在当前技术经济条件下可以开发利用的物质，又包括在未来条件下具有潜在利用价值的物质。 （2）矿产综合利用范畴 对共生、伴生矿进行综合勘探、开采、利用；对矿产资源生产过程的三废治理综合利用（环境保护） （3）矿产综合利用作用意义 扩大资源、增加产值；建设矿山企业，节约多项投资；增加品种、降低成本；减少‘三废”污染，保护人类环境 （4）应用领域 ①共生、伴生矿 黑色伴生V,Ti,Cu,Cr,Ni,Sc,Ga,Nd等 有色伴生Cu,Pb,Zn,Co, Mo,Cd,Ga,S,Fe 建材蛇纹石伴生Ni，Co，Cr，Pt ；高岭土伴生黄铁矿，钾长石 化工S矿伴生Au,Co,Ni,P,稀有；P矿伴生F,I,稀土；K矿伴生B,Li,Br,Cs,Rb 煤炭伴生黄铁矿，高岭土等 ②二次矿（尾矿、废渣） 工业废物(1996)：固体6.5105 液体2.0591010 气体1.111013 钢铁、有色、化工、石油化学 （5）现状 国外：资源利用率76-90%（日本、美国）；工业废水利用率75%以上；工业废气利用率80～90％；经验；严格法律措施；有利的经济政策；专门的科学研究 国内：资源综合利用率平均35％；有色（金川、大冶）；黑色30～40％；化学60％；工业废水利用率65％；工业废气利用率70-90%。 差距：利用率低；技术不过关；科技含量低、产品附加值低 （6）发展方向 ①发展无废生产工艺（包括生产、消费过程） 无废工艺是一种在原料资源→生产→消费→二次原料资源的循环中，原料和能源能得到最合理的综合利用，从而对环境的任何作用都不致破坏环境的正常功能的生产产品的方法 闭合、全面、无污染 ②采用再资源化新技术（废物利用） ③优化产品应用途径---提升副产品价值 （二）矿产资源开发保护措施 ①立法 三率指标： 开采回采率=区域矿石采出量/区域内工业矿石储量 采矿贫化率：采出矿石中混入的废石比例 选矿回收率=精矿产率Ⅹ精矿品位/原矿品位 监督；查处；征收补偿费
§4.1 开发利用金属矿物和海水资源 第2课时 海水资源的开发利用 一、选择题： 1.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 A ．氯、溴、碘 B ．钠、镁、铝 C ．烧碱、氢气 D ．食盐、淡水 2.下列有关海水综合利用的说法正确的是 A ．从海水中可以得到NaCl ，NaCl 是制造化肥的原料 B ．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C ．海水中含有碘元素，只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质 D ．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 3. 已知M g O 、MgCl 2的熔点分别为2 800℃、604℃，将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电电解，都可得到金属镁。海水中含有MgCl 2，工业上从海水中提取镁，正确的方法是 A ．海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解 Mg B ．海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解 Mg C ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解 Mg D ．海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→ MgCl 2(熔融)――→电解 Mg 4．除去食盐溶液中的Ca 2＋、Mg 2＋、SO 2－ 4等杂质，需加入NaOH 、Na 2CO 3、BaCl 2和盐酸，加入顺序正确的是 A ．NaOH Na 2CO 3 BaCl 2 HCl B ．Na 2CO 3 BaCl 2 HCl NaOH C ．BaCl 2 HCl NaOH Na 2CO 3 D ．NaOH BaCl 2 Na 2CO 3 HCl 5． 从海藻灰中提取碘的方法是：往海藻灰浸取液中通入Cl 2后用升华的方法将置换的碘提纯。但浸取液中通入Cl 2时会生成少量性质类似于Cl 2的ICl 和IBr ，为了消除这两种杂质，
我国目前共有172种矿产资源,这么多种矿产资源就是怎样进行分类得？本文简要总结一下。《矿产资源法实施细则》(国务院令第152号)附件《矿产资源分类细则》(以下简称《细则》)中共有168种矿产资源。2000年国土资源部发布第8号公告,将辉长岩、辉石岩、正长岩列为新发现矿种。2011年国土资源部发布第30号公告,将页岩气列为新发现矿种。至此,我国得矿产资源种数达172个。 《细则》将矿产资源分为能源矿产、金属矿产、非金属矿产与水气矿产4大类。 1、能源矿产 《细则》中能源矿产有煤、煤成气、石煤、油页岩、石油、天然气、油砂、天然沥青、铀、钍、地热11种,加上前些年发现得页岩气,共有12种。铀、钍也叫放射性矿产。由于金属锂常用于锂离子电池,作为一种新能源材料来使用,有得矿产资源规划将其视为一种能源矿产。 2、金属矿产 《细则》中金属矿产共有59种,用分号把其分为7类,没有写出小类得名称。按照常例,实际上就是6小类,具体如下表: 其中,铂、钯、钌、锇、铱、铑6种金属元素合称“铂族元素”,稀有金属、稀土金属、稀散
金属合称“三稀”金属。当然,分类标准有多种。广义上得有色金属就是指黑色金属以外得所有金属,包括上表中得有色金属、贵金属与“三稀”金属。有得分类把钒、钛瞧作有色金属,有得把钪作为稀土金属。值得注意得就是,上述59种金属中,并没有稀土元素钷(Pm,原子序数61)。 3、非金属矿产 《细则》中非金属矿产共有92种,加上2000年新增得辉长岩、辉石岩、正长岩,共有95种。非金属矿产主要有两种分类方法。一就是按用途来分,二就是按成分来分。按用途分如下表: 注:这里得矿种有得就是亚矿种,就就是172个矿种下得再细分 考虑到非金属矿产得用途越来越多,按用途分类存在着不足之处。例如,某些白云岩可用于冶金、化肥、建筑等多个领域。有一种按成分分类得方法,如下表:
中国金属采矿业发展现状 概述了我国有色、钢铁矿藏资源的特点,分析了我国现有矿业的开采方法、开采设备及矿业理论研究发展现状,也简要介绍了我国二十一世纪的海洋采矿发展前景。关键词中国采矿资源特点开采研究现状1 我国金属矿藏资源现状及前景预测 矿产资源是人类赖以生存、社会赖以发展的物质基础,是生产力构成的主要因素之一。据统计,世界95%的能源以及80%的工业原料来自矿物原料。矿产资源是一个国家经济起飞的首要条件以及经济实力的重要标志。在世界已发现的200余种矿产中,我国就发现了约160多种,矿产资源储量位于世界第三位,其中20种重要矿产的探明储量居世界前列,但人均占有量位于世界第80位。在主要的矿产资源中,只有锑超过世界人均占有量、超过世界人均水平50%的有铁和锡,其它均低于世界人均值的1/5。其资源特点是分布不均,贫矿多富矿少。 铜在我国自给率为60%左右。我国是世界上重要的铜进口国。主要受铜资源制约,我国铜矿山发展缓慢。预计十几年以后大部分矿山将陆续闭坑,供需矛盾更为突出,进口量将有加大趋势。我国铜资源特点是,大型铜矿少,中小型铜矿多。全世界探明金属储量超过500万t的巨型铜矿54座,而我国只有江西德兴铜矿和西藏玉龙铜矿两座。我国德兴铜矿正在开发,全部建成后预计年产铜14万t。玉龙铜矿由于外部建设条件较差,至今尚未开发利用。 我国铝的生产量增长较快,进口铝明显减少,还出口一部份。我国铝土矿资源虽然丰富,但质量不理想,98%的铝土矿属于高铝硅低铁的难溶矿石,溶出性能差,只能采用流程长、工艺复杂、能耗高的方法进行处理。其次氧化铝厂建设投资大,周期长,生产成本高,而且达产期长。虽然冶炼铝能耗较高,建设投资较大,经济效益不很理想,但丰富的铝资源为铝工业发展提供了坚实的基础。 铅锌是我国的优势资源,其品位特点为锌高铅低,符合市场需要。近年来,产量激增除满足了国内外市场外,还开始进入国际市场。 我国金属矿床具有规模小和埋藏深的特点,大部分露天矿均需要通过地下开采深部矿体。进入21世纪后,一方面因露天矿逐步转入地下开采,需要通过露天地下联合开采以形成相对稳定的产量规模;另一方面则因深凹露天矿开采条件越来越差,剥采比大,采矿综合成本增加,需要采用露天地下联合采矿技术以改善矿山经营效益。因此,越来越多的矿山将进行露天地下联合开采。
海水资源的开发利用 【学习目标】 1、了解海水资源及其开发利用的主要方法； 2、掌握从海水中提取溴和碘的化学反应原理和实验方法； 3、认识开发利用海水资源所带来的环境问题和预防措施。 【要点梳理】 要点一、海水的淡化 水是生命之源，世界上缺水的地区越来越多，水荒目前已成为世界性的问题，是制约社会进步和经济发展的瓶颈。海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径。海水利用包括海水直接利用、海水淡化和海水综合利用，以及海水农业等。海水淡化是海水利用的重点。 要点诠释： 海水淡化的方法主要有：（1）蒸馏法：把海水烧到沸腾，水蒸发为蒸汽，盐留在锅底，蒸汽冷凝为蒸馏水，即是淡水。这种古老的海水淡化方法，消耗大量能源，产生大量锅垢，很难大量生产淡水。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。水在常规气压下，加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水进入真空或接近真空的蒸馏室，便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理，做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。此种淡化装置可以造得比较大，真空蒸发室可以造得比较多，连接起来，成为大型海水淡化工厂。这种淡化工厂，可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水。水电联产，可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂，大多采用此法。如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用，古老的蒸馏淡化技术又会上一个节能的新台阶。 海水蒸馏原理示意图 （2）电渗析法：使用一种特别制造的薄膜来实现。在电力作用下，海水中盐类的阳离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；阴离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。（3）反渗透法：使用的薄膜叫“半透膜”，半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地往咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透。（4）冷冻法：即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。这种方法具有难以克服的弊端，需要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。此外，离子交换法、太阳能法、压气蒸馏法、流通电容吸附法、露点蒸发法等也是正在发展中的海水淡化技术。 要点二、从海水中提取溴在海水中，溴总是以溴化镁和溴化钠的形式存在。提取溴的方法常用空气吹出法，即首先浓缩海水，使溴盐富集；加酸使海水酸化（调节化学平衡，防止氯的各价酸生成），通入氯气，溴离子被氧化成单质溴；使溴蒸汽和SO2、水蒸汽反应产生HBr；再把HBr用氯气氧化得到Br2。主要反应方程式如下：Cl2 + 2Br-＝Br2 + 2Cl-Br2 + SO2 + 2H2O＝2HBr + H2SO4 2HBr + Cl2＝2HCl+ Br2 要点三、从海水中提取碘 直接从海水中提取碘，利用晒盐后的卤水也可制取碘，所采用的方法有活性炭吸附法、淀粉吸附法、硝酸银或硫酸铜沉淀法、离子交换树脂法等。某些海藻具有吸附碘的能力，如干海带中碘的含量一般为0.3％～0.5％，比海水中碘的浓度高10万倍。从海带中提取碘的实验流程如下： 涉及到的主要反应方程式为：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O 要点四、从海水中提取镁 镁在海水中的含量仅次于氯和钠，总储量约为1.8×1015吨，主要以氯化镁和硫酸镁的形式存在。从海水中提取镁并不复杂，先把石灰乳注入到盛有海水的容器中，使海水中的氯化镁变为氢氧化镁沉淀，从海水中滤出的氢氧化镁再加盐酸，使之生成氯化镁，并将其溶液煮沸、浓缩、烘干成无水氯化镁，经过电解熔融氯化镁，便得到金属镁和氯气。主要反应方程式如下：Ca(OH)2+MgCl2＝CaCl2+Mg(OH)2↓Mg(OH)2 + 2HCl ＝MgCl2 + 2H2O MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑ 要点五、海水资源的开发前景 我国海水制盐具有悠久的历史。目前，从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统海水制
第四章非金属及其化合物 第五节海水资源综合利用与环境保护 核心知识图 命题预测 本节内容涉及面较广，与科技、生产生活联系密切，关系到社会可持续发展的问题，因此一直是新课标下高考命题的热点，主要考查海水资源的回收利用、环境污染和环境保护及绿色化学等知识。预测海水资源的开发与新能源环境保护、工业生产、社会热点等问题相结合设计成流程图题，集分析、推断、实验、计算于一体，考查知识综合运用的能力、实验能力和计算能力，是今后高考命题的方向。 自主复习 一、海水资源的开发利用 1．水资源的利用 2．电解食盐水 ①电解NaCl溶液：(写出化学方程式，下同) ； ②产物制盐酸：； ③制漂白液：。 3．镁的提取 (1)流程：
(2)写出上述标号反应的化学方程式： ①； ②； ③。 即时即练 海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是( ) A．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质 B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2 D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能 二、环境保护与绿色化学 1．环境污染 (1)环境问题： 主要是指由于人类不合理的开发和利用自然资源而造成的生态环境破坏，以及工农业生产和人类生活所造成的。 (2)“三废”：主要指的污染。 (3)大气污染物的来源：的燃烧和工业生产过程中的废气及其携带的颗粒物。 2．绿色化学 (1)绿色化学：其核心指利用化学原理从上消除和减少工业生产对环境的污染。 (2)原子经济性： 环氧乙烷的生成，其特点为：反应物中的原子全部转化为期望的最终产物，原子的利用率达到100%。 上述两反应的原子经济性为100%的是。 即时即练 环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，各种污染数不胜数。下列各词与环境污染无关的是( ) ①温室效应②赤潮③酸雨④光化学烟雾⑤臭氧层空洞⑥潮汐⑦大脖子病⑧水华 A．仅⑦⑧B．仅⑥⑦ C．⑥⑦⑧ D．②⑤⑦
绿色冶金矿山开发模式 ************** 摘要：中国冶金矿山在经历了较长期的粗放式发展后，正面临资源消耗严重、生态环境恶化、竞争力下降等问题。在如今矿业形势不景气的市场环境下，转变原有的靠拼资源、外延扩大再生产的经济增长模式，发展循环经济，促进资源的高效综合利用，强化废弃物的综合回收，才能使我国的冶金矿山走上资源开发利用与人类生存环境和谐共处的健康发展道路。 关键词：绿色冶金；循环经济；综合利用；废物回收。 引言 矿产资源是自然资源的重要组成部分, 是人类社会发展的重要物质基础。全国95%的能源、85%的工业原料以及70%的农业生产资料都是以矿产品为原料。而铁矿资源作为国家建设与发展的基础物质，在国民经济中占有重要地位。然而，我国铁矿资源贫矿多、难采难选矿居多，加之采取粗放式的开采模式，已经造成铁矿资源的大量浪费。铁矿资源又是不可再生资源，在面向21世纪新的历史发展阶段，我国有限的铁矿资源将难以承受超负荷的人口、工业发展需求。同时，随着矿产资源开发，冶金矿山产生大量废石和尾矿，由矿山固体废弃物和尾矿所带来的环境问题已成为当今世界持续发展面临的最重要的问题之一。当今世界，铁矿行业形势不景气，很多冶金矿山在原有的开发模式下已经难以维持下去。 循环经济是人类对环境难以为继的传统发展模式反思后的创新，是对人与自然的关系在认识上不断演进的结果。 因此，要想使冶金矿山摆脱困境，重新焕发生机，我们必须重视循环经济，加强资源的综合利用，促进废弃物和尾矿的回收利用，从根本上改善和提高矿区生态环境质量，提高矿山经济效益，走出一条资源开发与环境保护相协调的矿业发展道路。 一、冶金矿山当前所面临的严峻形势