从学科交叉角度看地学周期表地球化学与冶金学的相似性与联系

摘要

2003年,Railsback概括了地球自然环境中大量的元素地质学信息,提出了"地学元素和离子周期表".作为一门应用科学,冶金学与地球化学一样也关注矿物组成和元素行为.本文基于地球化学规律和诸多冶金学实例,梳理了地质学与冶金学之间的相似性和联系.例如,高离子势和低离子势的简单阳离子大多通过湿法冶金提取,而中等离子势的简单阳离子大多通过火法冶金提取.再如,地质学中的元素亲和性与冶金过程中元素的迁移行为紧密相关.具体来说,在火法冶金中,亲石元素倾向于聚集在熔渣中、亲铜/硫元素倾向于进入锍相、亲铁元素容易进入金属熔体、亲气元素倾向于进入气相.此外,在湿法冶金中,可以利用软硬酸碱原理(HSAB)来解释不同溶液中的沉淀与溶解过程,尤其是氟化物与氯化物的行为.本文提供了多个与地球化学原理相关的冶金学案例,论证了冶金学与地球化学之间的相似性和联系.