汞(gong)是在常溫下唯一呈(cheng)液態的金屬,又名稱(cheng)水銀(yin),銀(yin)白色,比重13.546,熔點-38.87℃沸點357℃。汞(gong)能與許多金屬形(xing)成(cheng)合金,稱(cheng)為汞(gong)齊。
汞由于有(you)特異的物理(li)化學性能(neng),因(yin)此廣泛用(yong)(yong)(yong)于化學、電氣、儀表(biao)及(ji)軍事工業等。此外,還用(yong)(yong)(yong)作原(yuan)(yuan)子核反(fan)應(ying)堆(dui)的冷卻劑和防(fang)原(yuan)(yuan)子輻射(she)材料,也用(yong)(yong)(yong)于提取有(you)色金(jin)屬,用(yong)(yong)(yong)混汞法(fa)提取金(jin)和從(cong)煉鉛的煙塵(chen)中提取鉈(she)以及(ji)用(yong)(yong)(yong)于提取鋁,在醫藥(yao)方面也有(you)一(yi)定(ding)的用(yong)(yong)(yong)途。
汞的產品(pin)(pin)主要是汞和辰(chen)砂(sha)(sha)(sha)。我國汞礦(kuang)以(yi)產汞為主。辰(chen)砂(sha)(sha)(sha)用(yong)于化工、醫藥等方面。由于辰(chen)砂(sha)(sha)(sha)色澤艷紅、美麗(li),粒度大者稱珠(zhu)寶砂(sha)(sha)(sha),因(yin)此含辰(chen)砂(sha)(sha)(sha)的葉蠟石(shi)俗(su)稱“雞(ji)血石(shi)”,均系珍品(pin)(pin)。
汞在自然界分(fen)布廣泛,不僅在地(di)殼(ke)的(de)(de)(de)各類巖(yan)石(shi)中(zhong)有(you)著廣泛的(de)(de)(de)分(fen)布,而且在地(di)殼(ke)外部的(de)(de)(de)水(shui)圈中(zhong)、大(da)氣圈中(zhong)、生物圈中(zhong)也普遍存(cun)(cun)在,但與其(qi)(qi)他(ta)部分(fen)元(yuan)素(su)相比,其(qi)(qi)含量(liang)卻(que)是(shi)少量(liang)和(he)微量(liang)的(de)(de)(de)。汞在地(di)殼(ke)中(zhong)平均含量(liang)(即元(yuan)素(su)豐(feng)度)為(wei)(wei)(wei)8.3×10-6%,在各類巖(yan)石(shi)中(zhong)分(fen)布不均勻,沉積巖(yan)中(zhong)相對(dui)較高,為(wei)(wei)(wei)4×10-5%,中(zhong)酸性(xing)巖(yan)漿巖(yan)中(zhong)為(wei)(wei)(wei)8×10-6%,超基性(xing)巖(yan)石(shi)中(zhong)為(wei)(wei)(wei)1×10-6%(維諾格(ge)拉多夫,1962)。地(di)殼(ke)中(zhong)99.8%的(de)(de)(de)汞均呈分(fen)散狀態賦(fu)存(cun)(cun)于各類巖(yan)石(shi)之中(zhong),而僅有(you)0.02%的(de)(de)(de)汞才(cai)集中(zhong)富集成為(wei)(wei)(wei)礦(kuang)床。
汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)在自然界呈自然元素或Hg2+的(de)(de)離子化(hua)(hua)合物(wu)存在,具有強烈的(de)(de)親硫性(xing)和親銅性(xing)。已(yi)發(fa)現的(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)和含(han)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)約有20多(duo)種。其(qi)(qi)中,大部分是汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)硫化(hua)(hua)物(wu),其(qi)(qi)次是少量的(de)(de)自然汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)、硒(xi)化(hua)(hua)物(wu)、碲(di)化(hua)(hua)物(wu)、硫鹽、鹵化(hua)(hua)物(wu)及氧化(hua)(hua)物(wu)等。常見的(de)(de)礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)主要有:自然汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(Hg,含(han)Hg100%)、辰(chen)砂(HgS,含(han)Hg86.2%)、黑辰(chen)砂(HgS為辰(chen)砂的(de)(de)同質多(duo)象變體,含(han)Hg86.2%)、灰(hui)硒(xi)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(HgSe,含(han)Hg71.7%)、輝汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(Hg(S,Se),含(han)Hg83.8%)、碲(di)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(HgTe,含(han)Hg61.5%)、甘汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(Hg2Cl2,含(han)Hg84.9%)氯(lv)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(Hg4Cl2O,含(han)Hg90.2%)、黃氯(lv)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)(Hg2ClO,含(han)Hg88.65%)、橙紅石HgO,含(han)Hg92.87%)、硫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)銻礦(kuang)(kuang)(kuang)(HgSb4S7,含(han)Hg22%)、汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)黝銅礦(kuang)(kuang)(kuang)(Cu10(Hg,Fe,Zn)2Sb4S13,含(han)Hg6%~17%)、汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)銀(yin)礦(kuang)(kuang)(kuang)(AgHg為自然銀(yin)富(fu)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)變種)。其(qi)(qi)中,作(zuo)為工(gong)業礦(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)原料(liao)具有開采價值的(de)(de)主要是辰(chen)砂、黑辰(chen)砂。辰(chen)砂富(fu)礦(kuang)(kuang)(kuang)石可直接入爐冶煉,但(dan)大多(duo)數汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)(kuang)床含(han)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)量較低,礦(kuang)(kuang)(kuang)石要用選礦(kuang)(kuang)(kuang)方(fang)法富(fu)集(ji)成(cheng)精(jing)礦(kuang)(kuang)(kuang)才(cai)能冶煉。
根據礦石的(de)工(gong)業(ye)(ye)技術要求,汞(gong)礦按有用礦物(wu)組(zu)分劃分的(de)礦石工(gong)業(ye)(ye)類(lei)型,主要單(dan)(dan)汞(gong)、汞(gong)鈾、汞(gong)銻、汞(gong)硒(xi)、汞(gong)金及汞(gong)多金屬等(deng)類(lei)型。供工(gong)業(ye)(ye)利用者,主要是(shi)單(dan)(dan)汞(gong)型礦石。
汞礦石一(yi)般工業要求:邊界品位0.04%,工業品位0.08%~0.10%,可采厚度≥0.8~1.2m,夾石剔除厚度≥2~4m。
以上指標(biao),用于圈(quan)定礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti)。由于汞礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)勘(kan)探(tan)一(yi)般(ban)只能圈(quan)定含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti),上列指標(biao)則(ze)用于勘(kan)探(tan)工(gong)程中圈(quan)定見礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)厚度,并據以計算含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)系(xi)數及礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti)平(ping)均品(pin)位(wei)(wei)。評價含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti)時按含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)系(xi)數與品(pin)位(wei)(wei)乘積提出要(yao)(yao)求(qiu),即含(han)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)系(xi)數×礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti)平(ping)均品(pin)位(wei)(wei)≥0.04%。若(ruo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)體(ti)(ti)平(ping)均品(pin)位(wei)(wei)低于最低工(gong)業要(yao)(yao)求(qiu),則(ze)列為表外儲量。
此(ci)指(zhi)標(biao)(biao)只供汞礦床(chuang)普查評價時參考(kao)的(de)工業(ye)指(zhi)標(biao)(biao)。凡是屬于提供礦山(shan)建設(she)設(she)計使用的(de)地質(zhi)勘(kan)探(tan)報告(gao)采用的(de)工業(ye)指(zhi)標(biao)(biao),應根據勘(kan)探(tan)的(de)礦床(chuang)具(ju)體情況和采選冶技術條(tiao)件進行經濟(ji)核算和比較研究(jiu),制定勘(kan)探(tan)的(de)礦床(chuang)工業(ye)指(zhi)標(biao)(biao),并由主(zhu)管工業(ye)部門審批確定。
汞的主要礦物辰(chen)砂(sha),在中國古代稱丹砂(sha)、朱砂(sha)或(huo)石朱砂(sha)。宋代以后(hou),因主要產銷市(shi)場在湖南辰(chen)州(現名為(wei)沅陵(ling)),故得名為(wei)辰(chen)砂(sha)。
中國(guo)(guo)是(shi)世界(jie)上(shang)發(fa)現(xian)和利用(yong)汞(gong)礦(kuang)最(zui)早(zao)的(de)(de)國(guo)(guo)家,據考(kao)古資料(liao),在仰韶文化層和龍山文化層里,均發(fa)現(xian)“涂朱”(砂)遺物,因此中國(guo)(guo)利用(yong)汞(gong)的(de)(de)歷史,可以(yi)追溯至5000年前。從殷開(kai)始,丹(dan)砂被用(yong)作顏料(liao);春(chun)秋戰國(guo)(guo)以(yi)后,又在煉(lian)(lian)丹(dan)術(shu)和醫(yi)藥方面得到(dao)了應用(yong),并開(kai)始用(yong)以(yi)提(ti)煉(lian)(lian)汞(gong);有(you)關汞(gong)同(tong)硫(liu)合成丹(dan)砂、汞(gong)同(tong)鉛形(xing)成鉛汞(gong)齊等記載,見(jian)于漢(han)代魏伯(bo)陽《參同(tong)契》、晉代葛洪《抱樸子》等著作;宋代的(de)(de)《金華沖碧丹(dan)經秘(mi)旨》和明代的(de)(de)《天工開(kai)物》,均有(you)記述了煉(lian)(lian)汞(gong)技術(shu)及其設備。由(you)此可見(jian),中國(guo)(guo)對汞(gong)的(de)(de)開(kai)采利用(yong),比國(guo)(guo)外利用(yong)汞(gong)礦(kuang)最(zui)早(zao)的(de)(de)希(xi)臘人和羅馬人還要早(zao)1000多年。
近代中(zhong)國(guo)汞(gong)(gong)礦的(de)地質(zhi)調查、勘探(tan)、開(kai)發(fa)利用,1919~1949年(nian)先后有(you)(you)翁文(wen)灝、樂森(sen)王尋、王曰倫、熊永先、吳希曾、田奇王雋、劉國(guo)昌、周德(de)忠(zhong)等(deng)20多(duo)位地質(zhi)學家對(dui)貴州、湖南、云南、廣西、四川(chuan)、湖北、甘(gan)肅等(deng)地的(de)汞(gong)(gong)礦進行(xing)了(le)開(kai)創性的(de)地質(zhi)調查和(he)研究,著(zhu)有(you)(you)簡報(bao)或論文(wen)。40年(nian)代,資源委員(yuan)會(hui)對(dui)一些汞(gong)(gong)礦產地進行(xing)探(tan)采(cai)工作。新(xin)中(zhong)國(guo)成立后,為適(shi)應國(guo)民經濟建設的(de)需要,于50年(nian)代開(kai)始(shi)了(le)大(da)規模的(de)地質(zhi)勘探(tan)和(he)開(kai)發(fa)工作,如今中(zhong)國(guo)已成為世界上的(de)主要汞(gong)(gong)礦生產國(guo)之一。
汞(gong)(gong)在(zai)自(zi)然界中分(fen)布極少,被認為(wei)是稀(xi)有金屬(shu),極少以純(chun)金屬(shu)狀態存(cun)在(zai),多(duo)以化合物(wu)形式(shi)存(cun)在(zai),主(zhu)要常見含汞(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)物(wu)有朱(zhu)砂(HgS)、氯硫(liu)汞(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)、硫(liu)銻汞(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)及其他一(yi)些與朱(zhu)砂相連(lian)的(de)(de)礦(kuang)(kuang)物(wu)。國(guo)(guo)內(nei)資(zi)料(liao)顯示,世界汞(gong)(gong)礦(kuang)(kuang)資(zi)源量(liang)(liang)(liang)約(yue)70萬噸(dun)(dun)(dun),基礎儲量(liang)(liang)(liang)30萬噸(dun)(dun)(dun),汞(gong)(gong)儲量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)較多(duo)的(de)(de)國(guo)(guo)家:西班牙(ya)9萬噸(dun)(dun)(dun),中國(guo)(guo)8.14萬噸(dun)(dun)(dun),意大(da)利(li)6.9萬噸(dun)(dun)(dun),吉爾(er)吉斯斯坦4.5萬噸(dun)(dun)(dun)。美(mei)國(guo)(guo)地質調查(cha)局(USGS)2015年發布的(de)(de)數據顯示,中國(guo)(guo)、吉爾(er)吉斯斯坦、墨西哥、秘魯、俄羅斯、斯洛(luo)文尼亞、西班牙(ya)和烏克蘭占有世界上大(da)部分(fen)的(de)(de)汞(gong)(gong)資(zi)源,約(yue)為(wei)60萬噸(dun)(dun)(dun)。近(jin)年來全球對(dui)汞(gong)(gong)的(de)(de)需(xu)求(qiu)逐年下滑,意味著目前的(de)(de)汞(gong)(gong)資(zi)源將能滿足至(zhi)少未來一(yi)個(ge)世紀(ji)的(de)(de)需(xu)求(qiu)。
汞(gong)資源主要分布在西(xi)班牙、意(yi)大(da)利、中國(guo)、吉爾吉斯(si)(si)斯(si)(si)坦、墨西(xi)哥(ge)、秘魯、俄羅斯(si)(si)、斯(si)(si)洛文尼亞和(he)烏克蘭。
世界汞(gong)礦(kuang)床(chuang)主(zhu)要(yao)分布(bu)在特提斯-喜馬拉雅構造帶(dai)上。礦(kuang)床(chuang)主(zhu)要(yao)類型為碳酸鹽型,其次是碎(sui)屑(xie)巖(yan)型和巖(yan)漿巖(yan)型。其中碳酸鹽型為最主(zhu)要(yao),占汞(gong)礦(kuang)床(chuang)儲量的(de)90%。
世(shi)界汞礦床(chuang)中超大(da)型(xing)汞礦床(chuang)主要有:西班牙阿爾馬登汞礦床(chuang),意大(da)利(li)伊德里亞汞礦床(chuang),吉(ji)爾吉(ji)斯斯坦璟可伊汞礦床(chuang),哈伊達爾干(海達爾坎)。
我(wo)(wo)國汞(gong)礦(kuang)目前保有(you)儲量在8.14萬噸(dun)以(yi)(yi)上(shang),居世界第三。我(wo)(wo)國汞(gong)礦(kuang)資源較為豐富,現已(yi)探(tan)明(ming)有(you)儲量的礦(kuang)區(qu)103處,主要分(fen)布在12個省區(qu)。汞(gong)資源主要分(fen)布在西(xi)南和西(xi)北地區(qu),其(qi)中貴州最多,累積(ji)探(tan)明(ming)儲量達9萬噸(dun)以(yi)(yi)上(shang),占全國探(tan)明(ming)儲量的80%以(yi)(yi)上(shang)。
汞資源儲(chu)(chu)量就地(di)(di)區來看(kan),西南區占(zhan)(zhan)全國汞儲(chu)(chu)量的56.9%;其次是西北區占(zhan)(zhan)28.4%、中(zhong)南區占(zhan)(zhan)14.4%。其他地(di)(di)區則很少,僅占(zhan)(zhan)0.3%。
就各省(sheng)區(qu)來(lai)看,貴州(zhou)儲(chu)量最多,占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)汞儲(chu)量的38%,其次為(wei)陜(shan)西占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)20%、四(si)川占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)16%、廣(guang)東占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)6%、湖南(nan)占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)6%、青(qing)海占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)4%、甘肅占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)4%、云南(nan)占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)3%。以上8個(ge)省(sheng)區(qu)合(he)計儲(chu)量占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)汞儲(chu)量的97%,其中前3位的貴州(zhou)、陜(shan)西、四(si)川,三省(sheng)合(he)計占(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)74%。