一、地質(zhì)勘查
70年代以來，汞礦地質(zhì)勘查在一些新區(qū)通過1∶20萬區(qū)測、普查發(fā)現(xiàn)和勘探不少新類型的汞或汞銻礦床，如青海同德-河南汞礦帶，四川白玉汞礦床，吉林迎風(fēng)溝汞礦床，陜西旬陽公館-回龍汞銻礦田等。特別是在秦地區(qū)的汞礦地質(zhì)勘查取得重大進(jìn)展，已成為我國第二個(gè)規(guī)模很大的汞礦成礦帶。
80年代中期至今，汞礦地質(zhì)工作的特點(diǎn)是，一方面重視和加強(qiáng)汞礦地質(zhì)科研和汞礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃工作，進(jìn)行了全國汞礦地質(zhì)資料綜合分析研究，探討我國汞礦成礦環(huán)境和成礦規(guī)律，總結(jié)了中國汞礦成礦地質(zhì)特點(diǎn)和普查勘探方法，出版了如《中國礦床(上冊)》第七章中國汞礦床(1989，1994)、《汞礦地質(zhì)與普查勘探(1996增訂版)》、《貴州汞礦地質(zhì)》(1989)、《貴州萬山汞礦》(1995)等專著，以及發(fā)表了許多研究報(bào)告和論文等；另一方面為生產(chǎn)礦山勘查接續(xù)資源，在礦山深部、周邊及其附近開展以探查隱伏礦為目標(biāo)的第二輪找礦工作，不少礦山已取得顯著的找礦效果，有的取得突破性的進(jìn)展。如萬山汞礦南區(qū)在近幾年發(fā)現(xiàn)和擴(kuò)大的小客寨、貓坡、龍?zhí)餂_、梓木坪等礦床，探明汞遠(yuǎn)景儲(chǔ)量在3000t以上，并對礦床進(jìn)行了技術(shù)評價(jià)，可以開發(fā)利用。
我國汞礦地質(zhì)勘查工作階段劃分，有的地區(qū)是按普查找礦、詳查評價(jià)和礦床勘探3個(gè)階段進(jìn)行的；有的地區(qū)是按普查、詳查、初勘、詳勘4個(gè)階段進(jìn)行的。這些階段的劃分，實(shí)際上從普查找礦、詳查評價(jià)直到勘探和開采，是一個(gè)逐漸過渡的過程，其間沒有確切的界限，應(yīng)視礦區(qū)具體情況而定，甚至對一個(gè)開采過的礦山，又有勘查前景，或是地表露頭好的礦區(qū)，沒有經(jīng)過普查、詳查階段，即轉(zhuǎn)入“就礦勘探”，如50年代有些汞礦就是這樣勘探的，在大比例尺地形地質(zhì)測量基礎(chǔ)上，按礦床勘探類型布置探礦工程，探明礦區(qū)儲(chǔ)量。還有的礦區(qū)是邊探邊采。
根據(jù)我國地質(zhì)條件，汞礦勘查技術(shù)方法主要采用化探、地質(zhì)填圖、槽井探、鉆探、坑探等，并按勘查階段提交各級別的儲(chǔ)量。對一個(gè)具體礦床的勘探工作，要按汞礦地質(zhì)勘探規(guī)范的要求進(jìn)行，以提供礦山開采設(shè)計(jì)所必須的各項(xiàng)地質(zhì)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)資料。
汞礦勘探類型的劃分，是根據(jù)我國汞礦地質(zhì)條件，按影響勘探程度的主要地質(zhì)因素劃分，即含礦體的規(guī)模、形態(tài)、礦化連續(xù)性及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并適當(dāng)考慮礦床規(guī)模。其中，含礦體規(guī)模是按長、短軸劃分：巨大型，長軸≥1000m、短軸≥200m；大型，長軸≥600～＜1000m、短軸≥100～＜200m；中型，長軸≥200～＜600m、短軸≥40～＜100m；小型，長軸＜200m，短軸＜40m。內(nèi)部結(jié)構(gòu)，按含礦體與其礦體產(chǎn)狀是否一致，礦化富集規(guī)律明顯與否，劃分復(fù)雜程度：簡單、較復(fù)雜、復(fù)雜和極復(fù)雜。礦床規(guī)模，按汞金屬儲(chǔ)量劃分大?。壕扌停?000t、大型≥2000～＜5000t、中型≥500～＜2000t、小型＜500t。據(jù)此，全國礦產(chǎn)儲(chǔ)量委員會(huì)于1985年頒發(fā)的《汞礦地質(zhì)勘探規(guī)范》將我國汞礦床的勘探類型分為四類：
第Ⅰ類：含礦體規(guī)模巨大，形態(tài)簡單，礦化連續(xù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，礦床規(guī)模巨型。屬于本類型有貴州務(wù)川木油廠礦床449號礦體及貴州萬山杉木董礦床。
第Ⅱ類：含礦體規(guī)模大，形態(tài)較復(fù)雜，礦化基本連續(xù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，礦床規(guī)模屬巨、大—中型。屬于本類型的有貴州銅仁沙落灣-回龍溪礦床。
第Ⅲ類：含礦體規(guī)模中等，形態(tài)復(fù)雜，礦化不連續(xù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦床規(guī)模屬巨、大—中型。屬于本類型的有貴州丹寨宏發(fā)廠礦床及貴州銅仁路臘礦床。
第Ⅳ類：含礦體規(guī)模小，形態(tài)復(fù)雜，礦化不連續(xù)至極不連續(xù)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，礦床規(guī)模屬大、中—小型。屬于本類型的有貴州萬山冷風(fēng)洞礦床。
各勘探類型參考使用的勘探工程間距，見表3.15.2。
表3.15.2勘探工程間距
二、礦山開采
典型汞礦山的開拓和采礦方法及設(shè)計(jì)規(guī)模、能力：
貴州汞礦，位于貴州省東部銅仁萬山特區(qū)。汞礦為超大型礦田?，F(xiàn)開采的礦床主要有杉木董、張家灣、黑峒子、冷風(fēng)峒、巖山壩、巖屋坪等。各開采地段礦體不深，各坑口有平窿、斜井及豎井開拓，主要采用空場采礦法。采出礦量33萬t/a，選礦能力18萬t/a。
務(wù)川汞礦，位于貴州省務(wù)川縣大坪區(qū)境內(nèi)，特大型汞礦床，已開采兩個(gè)坑口。一、二坑口均為平窿溜井開拓。采礦方法為房柱法、全面法、中孔分段一次崩礦法。采出礦量6.4萬t/a，選礦能力6.6萬t/a。
新晃汞礦，分為老、新兩區(qū)。老區(qū)指新晃酒店塘礦區(qū)(1978年已閉坑)，位于湖南新晃縣城以西6km處；新區(qū)指湖南鳳凰茶田礦區(qū)，位于鳳凰縣城西39km處，與貴州接壤。老區(qū)為中型礦床，新區(qū)茶田礦區(qū)為大型礦床。老區(qū)為斜井開拓，茶田新區(qū)為平窿開拓，冷水灣區(qū)為斜井開拓。采礦方法采用空場法。采出礦量4萬t/a，選礦能力4萬t/a。
玉蘭汞礦，屬廣西大廠礦務(wù)局，位于廣西南丹縣西，距大廠礦務(wù)局約81km，中型礦床。采用單一平窿開拓和平窿-盲斜井聯(lián)合開拓，采礦方法用普通留礦法和分層崩落法，少數(shù)礦塊應(yīng)用全面法。采出礦量50t/d，選礦能力1.5萬t/a。
三、選礦與加工
有手選、重選和浮選，其中以浮選應(yīng)用廣泛也最有效。我國大多數(shù)汞礦山企業(yè)均建有汞礦選廠，且多以重-浮聯(lián)合工藝為特點(diǎn)，用搖床回收部分藥用朱砂。90年代，全國已形成汞選礦廠處理礦石能力42萬t/ａ，規(guī)模大的為貴州汞礦選廠，日處理量為500t。我國汞礦選廠處理的礦石品位較低，如1996年全國平均入選原礦汞品位0.18%，精礦品位通常低于30%，選礦回收率在90%～97%
汞冶煉有火法和濕法兩種?；鸱捁窃诓惶叩臏囟认?span lang="EN-US">(450～800℃)，將汞礦石或精礦進(jìn)行焙燒，直接將汞還原呈氣態(tài)分離出來，而后冷凝成液態(tài)汞?；鸱捁ば蜉^簡單，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高，為國內(nèi)外傳統(tǒng)的煉汞方法。常用的焙燒設(shè)備有回轉(zhuǎn)窯、多膛爐、液態(tài)化焙燒和機(jī)械蒸餾爐等。濕法煉汞是用硫化鈉或次氯酸鹽溶液浸出汞精礦，浸出液凈化后用電解或置換等方法獲得金屬汞。濕法能減少汞的污染，但流程復(fù)雜，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不如火法，因而未被廣泛應(yīng)用。美國還研究出一種從辰砂礦石中提取汞的電氧化法，汞的回收率為90%～99%，但未見有生產(chǎn)報(bào)道。
我國煉汞目前多采用浮選精礦-蒸餾爐工藝。貴州汞礦還建有雙層單稀相流態(tài)化焙燒爐，用來處理含汞0.1%以下的低品位粉碎礦。有些地區(qū)的小礦仍使用老式高爐處理原礦，對環(huán)境污染嚴(yán)重。
從開采礦石提煉出來的汞金屬，稱為原生汞，純度通常大于99.9%，且具有純凈而明亮的外觀，在工業(yè)上有許多用途。某些特殊用途，如電子技術(shù)方面要求汞的純度在99.9999%以上，稱為高純汞。它是將精汞在真空或充滿惰性氣體的氣氛下進(jìn)行蒸餾或電解而制取的。我國汞礦山生產(chǎn)的精汞，一般含汞在99.99%以上。貴州汞礦、務(wù)川汞礦和銅仁汞礦還可生產(chǎn)出高純汞。
3
汞的化合物很多，但具有工業(yè)意義的只有汞的硫化物、氧化物和氯化物等3種：
(1)硫化汞 在所有汞的化合物中，硫化汞是最重要的一種。從礦山開采出來送往冶煉的汞礦石，幾乎都以這種形態(tài)存在，是煉汞的主要礦物原料。天然硫化汞又稱朱砂或辰砂。HgS有多種同分異構(gòu)體，最重要的是α-HgS和σ-HgS。σ-HgS為紅色粉末，通常稱之為朱砂。當(dāng)硫化氫或各種堿金屬硫化物加到含汞的酸性溶液中，沉淀出來的HgS常常是黑色粉末，即α-HgS。朱砂是一種貴重的中藥，還可作工業(yè)原料及其他特殊用途。朱砂是我國汞業(yè)生產(chǎn)中傳統(tǒng)產(chǎn)品之一，其生產(chǎn)方法有3種。一種是從汞礦床中開采出來的含HgS品位較高、有明顯朱砂結(jié)晶體的礦石，經(jīng)粉碎用重選方法將朱砂與脈石分離，再經(jīng)強(qiáng)磁選除去鐵屑后，經(jīng)水飛(為一操作過程，即用水飛灑在朱砂上進(jìn)行洗滌)、烘干而成。朱砂實(shí)收率一般為30%～35%。我國汞礦山大多采用此法生產(chǎn)朱砂。另外兩種方法則采用人工合成法和濕法(即化學(xué)沉淀法)也可制取朱砂，但前者汞毒污染嚴(yán)重，后者也未在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛采用。
(2)氧化汞 氧化汞常為鮮紅色或橙黃色粉末，工業(yè)生產(chǎn)中亦有紅色和黃色氧化汞之分。紅色氧化汞廣泛用于各種標(biāo)準(zhǔn)汞電池中作電池去極劑，黃(紅)色氧化汞還用于分析試劑、防腐、防霉和制藥工業(yè)。工業(yè)上生產(chǎn)氧化汞主要有3種方法。一是用硫化汞精礦懸浮電解法生產(chǎn)氧化汞，即將汞精礦在食鹽水溶液中懸浮電解，得到Na2HgCl4溶液，凈化后加入氫氧化鈉溶液，即制得紅色或黃色氧化汞。二是用鹽酸溶解金屬汞制成氯化汞，再與堿溶液作用，或直接將氯化汞溶于水中，與氫氧化鈉作用，即得紅色或黃色氧化汞。三是把金屬汞溶解于硝酸生成Hg(NO3)2，再加熱分解制取紅色氧化汞或加氫氧化鈉溶液生成黃色氧化汞。
我國貴州汞礦和銅仁汞礦均建有生產(chǎn)車間采用上述方法生產(chǎn)氧化汞。
(3)氯化汞及其延伸產(chǎn)品的生產(chǎn) 氯化汞(HgCl2)又稱升汞，白色斜方菱形針狀結(jié)晶，或?yàn)榘咨Y(jié)晶粉末，劇毒，致死量為0.2～0.4g。分析純和化學(xué)純的氯化汞含量分別不少于99.5%和99%，灼燒殘?jiān)謩e為0.02%和0.04%。HgCl2主要用作化工觸媒，也用于鋅錳電池、醫(yī)藥、分析試劑，防腐和制取其他汞鹽等。工業(yè)生產(chǎn)中是采氣相合成法，即將金屬加熱至沸點(diǎn)以上(360℃)與過量先經(jīng)預(yù)熱的氯氣在石英反應(yīng)器中進(jìn)行氣相合成而制得。貴州汞礦、銅仁汞礦和新晃汞礦已建有相應(yīng)的生產(chǎn)車間。氯化汞大量用于塑料行業(yè)，是以氯化汞觸媒的形式，在乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯時(shí)，作為氯乙烯合成工序的催化劑。
汞齊是汞與其他金屬所組成的一種合金的總稱，其中鈦汞齊和鋅汞齊是工業(yè)生產(chǎn)中價(jià)值較高的兩種汞齊合金產(chǎn)品。鈦汞齊主要作為汞釋放器代替液態(tài)汞用于汞燈及熒光燈的生產(chǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中采用“分段溫控合成法”來制取Ti3Hg，貴州汞礦已建有年產(chǎn)1～2t鈦汞齊的生產(chǎn)車間。鋅汞齊主要用于堿性高能電池、鋅銀扣式電池和鋅空氣電池的生產(chǎn)中，作電池負(fù)極活性材料。鋅汞齊化的方法很多，有濕法和干法兩種。濕法是指在液相中進(jìn)行的汞齊化過程，有電解法、鹽酸氯化汞法、醋酸法和堿法等。干法是基于氣態(tài)汞與固態(tài)鋅粉表面形成汞齊，進(jìn)而不斷滲透完成汞齊化過程。該法因產(chǎn)品質(zhì)量好、操作簡便，易于工業(yè)化、污染少。葫蘆島鋅廠建有相應(yīng)的生產(chǎn)車間(該廠原副產(chǎn)汞)。
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