综述：作为潜在人为矿床的冶金废物填埋场

《Materials》：Metallurgical Waste Landfills as Potential Anthropogenic Deposits

　　

在锌–铅、铜、铁和钢铁冶金工业中产生的冶金熔渣（metallurgical slags）具有多种技术参数以及变化的化学和矿物组成，这些参数和组成取决于原料类型、所选工艺技术及其流程。此类熔渣富含Cu、Pb、Zn和Fe等有价元素，形成复杂的多相砾岩。在锌–铅（Zn-Pb）冶炼熔渣的化学组成中，Fe、Zn和Pb等主导元素的含量范围为百分之几至百分之几十，主要以多相氧化物和硅酸盐形式存在。铜冶炼熔渣的化学组成含有高达百分之几的Cu和高达百分之几十的Fe，这些元素主要形成硅酸盐和硫化物。钢铁冶金熔渣含有高达百分之几十的Fe，主要以硅酸盐、氧化物和尖晶石（spinels）形式存在。由于其相组成，储存在填埋场中的冶金熔渣可能对环境产生负面影响。熔渣的相组成是决定其在风化环境中行为（即暴露于降水和温度等大气因素时释放金属的能力）的主要因素之一。另一方面，冶金熔渣中如此高的元素浓度使其成为一种人为矿床（anthropogenic deposit），且熔渣的相组成决定了沉积熔渣的加工方式。本文旨在介绍储存在填埋场中的锌、铅、铜和钢铁冶金熔渣的矿物学和化学特征，并评估这些材料作为二次原料（secondary raw materials）来源的潜力。

1. 1.
   引言
   矿产资源的开采和加工对现代经济至关重要，推动了文明的持续发展，但同时也产生了大量工业副产品，其中冶金熔渣（metallurgical slag）是金属矿石或二次原料（如废电池、废金属和印刷电路板）冶炼过程中的主要废弃物之一。根据冶金工艺中处理的矿石类型，熔渣通常分为黑色金属熔渣（铁和钢生产）和有色金属熔渣。2021年全球铁和钢生产过程中产生的熔渣估计在5.3亿至6.9亿吨之间，铜和铅熔渣的年产量分别约为2050万吨和550万吨。欧洲立法将有色金属和黑色金属熔渣均归类为热处理过程废物，大多数熔渣（铁、钢和铜）被视为非危险废物，但锌–铅（Zn-Pb）熔渣被归类为危险废物，主要因其高金属浓度及风化过程中释放金属的风险。铅精炼过程中产生的熔渣被明确列为危险废物并需填埋处置。当填埋材料具有矿产资源属性、数量和质量证明其开采潜力、且填埋场构造和储存物质已被正式记录时，该场地可被视为人为矿床（anthropogenic deposit）。从经济角度评估矿床规模是将其归类为人为矿床的前提，从而评估开采可行性。本文的独特贡献在于整合矿物学、元素赋存状态和环境风险评估，将填埋场整体评估为人工人为矿床。对于钢铁熔渣，这种综合方法弥合了将其仅视为环境负债与系统重新定义为土木工程和二次金属回收中有价值原料之间的差距。以往综述多关注单一熔渣类型的个别方面，而本综述采用统一框架，将冶金加工、化学与矿物组成、元素赋存状态、环境行为和资源潜力联系起来，并专门讨论了锌–铅冶炼中铅精炼后的特定熔渣类型，实现了跨类型熔渣的矿物学特征、环境行为和资源潜力的直接比较。
2. 2.
   冶金废物特征

2.1. 锌–铅（Zn-Pb）冶金熔渣

锌和铅冶炼过程中产生的冶金熔渣具有广泛的技术参数及化学和矿物组成，取决于原料类型、工艺技术和过程条件，因此需具体问题具体分析。精炼熔渣被归类为危险废物，填埋时可能对土壤和水体构成潜在威胁，但同时富含战略性和稀缺金属，可作为提取这些金属的宝贵来源。

2.1.1. 废物产生技术（冶金工艺）

锌–铅熔渣产生于火法冶金（pyrometallurgical）和湿法冶金（hydrometallurgical）过程。火法冶金在高温下从矿石、精矿或废料中同时回收锌和铅，产生竖炉熔渣、精炼熔渣、粉尘、污泥和浮渣。粗铅进一步火法精炼以去除杂质并回收伴生金属（尤其是贵金属），该过程利用杂质溶解度随温度降低、形成不溶性金属间化合物及对氧的化学亲和力差异进行分离，产生的精炼熔渣金属浓度显著高于竖炉熔渣。湿法冶金采用H₂SO₄溶液浸出焙烧精矿，经净化后电解提取锌，主要废物为过滤污泥，该方法无法用于铅生产，因为铅盐（PbSO₄）溶解度极低。

2.1.2. 化学和相组成及元素赋存状态

锌–铅冶炼熔渣（竖炉熔渣）包含Zn、Pb、Cu、Sb、As和Tl等元素，主要形成硫化物和金属相，但主导相组分为硅酸盐，其在水环境中浸出性低，环境风险较小。化学组成中主要组分包括Fe₂O₃（0.88–59.6 wt.%）、SiO₂（2.04–57.1 wt.%）、CaO（0.18–32.23 wt.%）、Al₂O₃（0.9–21.9 wt.%）、MgO（0.61–15.9 wt.%）、ZnO（0.03–47.3 wt.%）和PbO（0.0002–6.23 wt.%）。相组成高度多变，主要相包括：硅酸盐和铝硅酸盐（如硅锌矿（willemite, Zn₂SiO₄）、橄榄石（olivines, (Mg,Fe,Mn)SiO₄），含铁橄榄石（fayalite, Fe₂SiO₄）、钙铁橄榄石（kirschsteinite, CaFe²⁺SiO₄）和镁橄榄石（forsterite, Mg₂SiO₄）；辉石（pyroxenes, XY(Si,Al)₂O₆）；黄长石（melilites, (Ca,Na)₂(Al,Mg)[(Si,Al)₂O₇]）；氧化物和氢氧化物（红锌矿（zincite, ZnO）、方铁矿（wüstite, FeO）、赤铁矿（hematite, Fe₂O₃）和针铁矿（goethite, FeO(OH)））；硫化物（闪锌矿（sphalerite, ZnS）、方铅矿（galena, PbS）、黄铁矿（pyrite, FeS₂）、磁黄铁矿（pyrrhotite, FeS）、蓝辉铜矿（digenite, (Cu,Fe)₉S₅）、方黄铜矿（cubanite, CuFe₂S₃）、铜蓝（covellite, CuS）、辉铜矿（chalcocite, Cu₂S））；以及硫酸盐和含水晶硫酸盐（如铅矾（anglesite, PbSO₄）、皓矾（goslarite, ZnSO₄·7H₂O）、石膏（gypsum, CaSO₄·2H₂O）等）。此外，熔渣中还含有碳酸盐（白铅矿（cerussite, PbCO₃）、菱锌矿（smithsonite, ZnCO₃）等）、金属合金（Pb、Zn、Cu、Fe、As、Sb）和纯金属（Zn、Pb、Cu、Fe）。尖晶石（spinels）类矿物（主要为磁铁矿（magnetite））也是常见相，包括铁尖晶石（hercynite, FeAl₂O₄）、锌铁尖晶石（franklinite, ZnFe₂O₄）、锌尖晶石（gahnite, ZnAl₂O₄）和钛铁矿尖晶石（ulv?spinel, Fe₂TiO₄）。除晶相外，熔渣中还存在非晶质玻璃相，其含量取决于冷却速率，水淬急冷熔渣的玻璃含量显著高于空气慢冷熔渣。

2.1.3. 环境风险

锌–铅熔渣被归类为危险废物的主要标准是其环境影响，通过模拟自然风化或填埋场条件的动态和静态浸出试验确定。研究表明，熔渣中元素浸出显著，部分元素随后被结合到表生条件下形成的次生矿物中，从而限制了其迁移性。锌和铅的浸出浓度高（>2.0 mg/L），锌的浸出持续时间长，12年后浸出液中锌浓度仍超出危险废物限值（200 mg/kg）40倍。在近中性环境中，锌主要以Zn²⁺、ZnCO₃^2?形式存在，其迁移性因氧化物、氢氧化物和铝硅酸盐的吸附而受限。铅的浸出速率低于锌，因碳酸盐和硫酸盐（如白铅矿和铅矾）的形成降低了其溶解度，但地表水盐度促进PbCl₂、PbCl₄^?和PbCl⁺等可溶性络合物的形成，从而增加铅的迁移性。铁在表生环境中主要来源于磁黄铁矿氧化释放的Fe²⁺和SO₄^{2?sup>，形成水铁矾（melanterite, FeSO₄）、FeSO₄·7H₂O、针铁矿、水铁矿（ferrihydrite, Fe₅HO₈·4H₂O）、黄钾铁矾（jarosite, KFe3+₃(OH)₆(SO₄)₂）和可溶性铁硫酸盐。研究还发现，波兰锌–铅熔渣风化过程中形成了铜、铅、锌的硫酸盐次生相，如铜氯矾（brochantite, Cu₄(SO₄)(OH)₆）、铅矾和锌铁矾（bianchite, (Zn,Fe)SO₄·6H₂O），表明微量元素从人为相中释放并形成了次生相。}

2.1.4. 资源利用

波兰的锌–铅冶炼废物填埋场主要位于南部历史遗址（如Bytom、Piekary、S?awków、?wi?toch?owice），历史填埋场估计含有数十万至超百万吨锌（平均含量3–7 wt.%）和数万吨铅，铜储量达数千吨（平均品位<0.5 wt.%）。目前唯一活跃的锌–铅冶炼废物填埋场是Miasteczko ?l?skie冶炼厂的危险废物填埋场，其中精炼熔渣的锌和铅储量分别估计为2856吨和5206吨。由于铅精炼熔渣属于危险废物，最佳处置途径是回收。金属回收技术取决于矿物学和化学组成，火法冶金（如烟化法（fuming）处理含Zn 2–25%、Pb≤5%的熔渣，在1200°C下操作；以及Isasmelt和Kaldo炉重熔）和湿法冶金（酸、氨或碱浸出）是主要方法。生物浸出（bioleaching）利用微生物将不溶性金属转化为水溶性形态，可用于回收有价金属和去除有毒元素，但其效率受pH、温度、时间和熔渣结构影响，目前仅处于实验室阶段。

2.2. 铜冶炼废物

铜冶炼（尤其是火法冶金）产生大量固体废物，包括熔渣、粉尘和污泥，常填埋处置。由于其体积大、化学组成复杂且含有价金属，这些废物可视为潜在人为矿床。文献认为铜冶炼废物在资源管理和环境保护方面具有重要意义，其中重金属和有毒元素（Pb、Cd、As、Cu、Zn）对土壤、地下水和生物构成威胁，因此需通过循环经济（circular economy）策略减少填埋。

2.2.1. 废物产生技术（冶金工艺）

全球铜生产约80–90%采用火法冶金，10–20%采用湿法冶金。火法冶金中硫化物精矿经高温氧化、熔炼和吹炼产生主要冶金熔渣。每生产1吨铜约产生2.0–3.0吨铜熔渣，全球年产量达数千万吨。湿法冶金包括浸出、溶剂萃取和电积，适用于低品位矿石但效率较低。波兰最大的废物流是浮选尾矿（约2800万吨/年），其次是火法冶金熔渣（约110万吨/年），尾矿储存在“?elazny Most”填埋场。1999–2019年全球13个主要产铜国铜熔渣产量达7.52亿吨，2000–2024年达9.66亿吨，平均年产量3860万吨，智利占比31%。

2.2.2. 化学和相组成及元素赋存状态

铜熔渣的化学和矿物学特征直接取决于冶金工艺（精矿类型、熔炼/吹炼/精炼阶段、炉况、熔剂组成和冷却制度）。主要组分包括SiO₂、FeO、Fe₂O₃、少量CaO和Al₂O₃，并含有潜在可回收金属（Cu、Co、Ag、Ni、Zn、Fe）和有毒元素（Pb、Cd、As）。文献报道铜熔渣中Cu浓度可达0.42–4.6 wt.%，Fe 29–40 wt.%，SiO₂ 30–40 wt.%。不同冶炼阶段熔渣的Cu含量不同：熔炼渣0.5–10 wt.%，吹炼渣2–8 wt.%，粗铜渣可达16 wt.%。金属赋存状态是控制技术价值和环境行为的关键。铜主要呈硫化物相（>60%），少量呈氧化物和金属铜。熔渣包含多种晶相、非晶相、金属和硫化物包裹体。快速冷却促进非晶相形成，慢冷则因平衡结晶产生更多样相。主要晶相为铁橄榄石（fayalite, Fe₂SiO₄）和磁铁矿（magnetite, Fe₃O₄），伴生硫化物（辉铜矿、黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿）、橄榄石、辉石、尖晶石、赤铁矿、玻璃及少量自然金属。

2.2.3. 环境风险

铜熔渣的环境影响不仅取决于总化学成分，更取决于元素在矿物相中的赋存状态及风化条件下的稳定性。尽管通常归为非危险废物，但其高浓度重金属和类金属（Cu、Zn、Pb、Cd、As）在特定条件下可能释放。长期堆存中风化过程使原生相逐渐转化为次生矿物，可能固定或释放潜在有毒元素。硫化物矿物氧化可释放金属离子，随后次生硫酸盐、氧化物和氢氧化物的沉淀可部分降低迁移性。以Polkowice填埋场的 historical copper slag 为例，原生相包括闪锌矿、纤锌矿（wurtzite, (Zn,Fe)S）、黄铁矿、硫铅铁矾（beaverite-(Zn), Pb(Fe³⁺Zn)(SO₄)₂(OH)₆）、钾铅矾（palmierite, (K,Na)₂Pb(SO₄)₂）、针铁矿、方铁矿、赤铁矿、磁铁矿、铬铁矿（chromium spinel, Fe²⁺Cr³⁺O₄）、硅酸锌钙石（petedunnite, Ca(Zn,Mn²⁺,Mg,Fe²⁺)Si₂O₆）等。次生矿物包括烧石膏（basanite, Ca(SO₄)·0.5H₂O）和黄钾铁矾，形成表面粉化壳。化学分析显示该熔渣含Zn 9.42–17.38 wt.%、Pb 5.13–13.74 wt.%、Cu 1.29–2.88 wt.%，以及高As（13100–22600 ppm）和Cd（190–893.1 ppm），表明长期转化后仍存在环境风险，需结合矿物学评估和浸出试验进行综合评价。

2.2.4. 资源利用

铜熔渣中高浓度的有价金属及全球巨量产生使其成为重要的二次矿产资源。历史填埋场日益被视为可补充传统资源的人为矿床。资源回收潜力取决于金属赋存状态：金属包裹体或独立硫化物相比封装在铁橄榄石等稳定硅酸盐基质中的铜更易通过选矿和湿法冶金回收。Polkowice填埋场实例显示，累计废物中含约10000吨Zn、6700吨Pb和1500吨Cu，证实了历史熔渣作为经济意义上的人为金属矿床的战略价值。除直接金属回收外，铜熔渣在水泥和建筑工业中作为波特兰水泥熟料原料、铁质校正剂、混凝土用天然骨料替代品以及砖和预制构件制造中广泛应用。这种多样化利用途径减少了最终处置量，但需以详细的化学和矿物学表征为前提，以确保技术性能和环境安全。

2.3. 钢铁冶金废物

铁矿石加工及钢和铸铁生产是全球冶金工业的基础，同时产生质量上最大的工业固体废物流。主要废物为冶金熔渣，按工艺阶段分为高炉熔渣（BFS, blast furnace slags）和炼钢熔渣（转炉、电炉、平炉）。

2.3.1. 废物产生技术（冶金工艺）

高炉熔渣在1400–1500°C下还原铁矿石时形成，每吨生铁产生220–370 kg。炼钢熔渣（LD转炉和电炉熔渣）每吨粗钢产生100–150 kg。全球钢铁冶金熔渣年产量估计在5.6–7.2亿吨，远超有色金属废物量。当前全球生铁产量超14亿吨/年，高炉废物约2.5–3.2亿吨，炼钢熔渣约2.0–2.9亿吨。波兰年产生铁和钢火法冶金熔渣约110–130万吨。历史堆存的废物经历自然风化，导致相和化学变化并产生特定环境风险。在欧洲和国家立法中，这些废物归类为热处理过程废物，多数为非危险废物。由于其巨大历史堆存量和高有用矿物及金属相含量，这些填埋场正被重新定义为具有筑路、水泥和土木工程资源潜力的人为矿床。

2.3.2. 化学和相组成及元素赋存状态

钢铁熔渣的化学和结构特性高度可变，取决于原料、熔剂和冷却动态。主要氧化物为CaO、SiO₂、Al₂O₃和铁氧化物（FeO、Fe₂O₃）。碱度指数（Z = CaO/SiO₂）是关键参数。高炉熔渣以SiO₂（30–40%）和CaO（35–45%）为主，总铁<1–2%。炼钢熔渣碱度更高（Z>2–3），CaO 40–55%，铁氧化物10–25%（转炉可达30%），MnO 1–8%，P₂O₅。高游离CaO和Fe含量限制了直接应用，需特定处理。相组成包括：硅酸盐和铝硅酸盐（慢冷高炉熔渣中黄长石（gehlenite, Ca₂Al[AlSiO₇]和镁黄长石（akermanite, Ca₂Mg[Si₂O₇]）、镁蔷薇辉石（merwinite, Ca₃Mg(SiO₄)₂）、辉石（透辉石和普通辉石）、钙长石（anorthite, CaAl₂Si₂O₈）和橄榄石；碱性炼钢熔渣中主要为二钙硅酸盐（larnite, β-Ca₂SiO₄和γ-Ca₂SiO₄）和三钙硅酸盐（alite, Ca₃SiO₅），后者因多晶转变导致体积变化和粉化）；氧化物和尖晶石（磁铁矿、赤铁矿、方铁矿、钙铁酸盐如Ca₂Fe₂O₅，以及RO相固溶体）；游离石灰（CaO）和游离氧化镁（方镁石, periclase, MgO），其水化导致体积膨胀和孔隙水高pH（11–12），可能活化两性金属迁移。金属包裹体是老渣堆的特征，包含纯铁和合金相，可通过磁选回收。快速冷却（水粒化）产生粒化高炉熔渣（GBFS），具有高玻璃含量和潜在水硬性，广泛用于水泥工业。

2.3.3. 环境风险

碱性炼钢熔渣的环境安全性和稳定性高度依赖于高反应相的存在，特别是游离石灰（CaO）和游离氧化镁（方镁石）的水化。水化形成氢氧化物导致材料膨胀（体积增加可达百分之十几），造成物理不稳定，需自然风化、陈化或加速碳化。同时，游离石灰水化显著升高浸出液pH（常>11–12），通过活化两性金属和类金属而增加地下水污染风险。在设计含炼钢熔渣的复合水泥时需缓解此效应。

2.3.4. 资源利用

将钢铁热加工废物储存场认定为人为矿床需精确估算其地质经济平衡资源。主要障碍是堆体的极端空间异质性和材料堆放混乱，源于历史工艺变化和卸料不规则。平衡资源估算采用几何统计方法（块段法和算术平均法），聚焦两个方面：金属组分资源（有用组分）——老堆中含纯铁或高品位钢屑的“夹杂体”，其含量可达百分之几至十几 wt.%，可划定独立计算块段进行磁选开采；骨料和胶凝资源（伴生原料）——剩余硅酸盐–铝硅酸盐基质作为人工骨料或水泥原料，其适用性受游离石灰和体积稳定性限制。高炉熔渣也是地聚合物（geopolymer）生产的宝贵原料，利用碱激发胶凝材料可显著降低碳足迹。将此类人为资源纳入国家经济平衡可部分弥补波兰本土天然铁矿床的缺失（1994年已从国家资源平衡中剔除）。

1. 3.
   讨论

3.1. 化学和相非均质性作为资源潜力的驱动因素

详细表征不同熔渣的化学和相组成是评估其作为人为矿床潜力的基本前提。比较主要氧化物和矿物相可揭示有价金属（Cu、Pb、Zn、Fe）是 trapped 在稳定硅酸盐基质中还是以独立反应性的硫化物、氧化物或金属包裹体存在。这种赋存状态直接控制提取的技术可行性和经济可行性。例如，锌–铅熔渣中易风化的硫酸盐或硫化物相中高Zn和Pb浓度既是环境风险也是选择性回收的直接目标；而钢铁熔渣中铁回收则依赖从钙–硅酸盐基质中分离金属包裹体。因此，矿物学理解是几何统计资源估算的第一步。

3.2. 冶金废物矿床的比较分析

化学组成比较显示，熔渣因矿石类型和火法工艺差异而高度不同。通过主要氧化物组分和伴生金属的综合对比，可识别材料碱度和有用元素浓度的差异。矿物学特征的差异决定了长期堆存下的环境稳定性和经济效用。将主要矿物相归纳为硅酸盐/铝硅酸盐、氧化物/尖晶石、硫化物/硫酸盐三组，可准确预测熔渣在填埋条件下的行为。结合显微矿物学、热力学模拟和标准浸出试验，可可靠评估污染物向地下水释放的风险，特别是元素以耐风化氧化物和玻璃质封装还是以高反应硫化物或水化游离石灰形式存在。

3.3. 人为矿床背景下的资源潜力

综合波兰文献记载的锌–铅、铜和铁/钢熔渣填埋场的战略金属（Zn、Pb、Cu、Fe）储量，展示了其作为二次原料基地的重要角色。尽管资源潜力巨大，实际开发和回收面临显著经济和技术限制，取决于元素赋存状态。钢铁堆中宏观金属铁包裹体可通过磁选经济有效地回收，但从硅酸盐–钙基质中化学结合的铁（如方铁矿或钙铁酸盐中）因高能耗和成本受限。剩余矿物基质的经济利用还受环境要求制约，特别是需昂贵预处理（如加速碳化）以中和游离石灰水化风险。锌–铅熔渣加工的一个推动因素是其对环境的潜在负面影响。土壤中金属和类金属的迁移性由废物引入环境的形态及环境条件（降水、温度、Eh、pH）决定。硅酸盐和尖晶石相最耐风化，而硫化物、玻璃质和金属间化合物相溶解度更高。因此，火法冶金处理是处理多相硅酸盐氧化物砾岩的最有效方法。铜熔渣实例说明了元素赋存状态、环境行为和资源回收的复杂关系：封装在铁橄榄石或玻璃中的铜自然风化下迁移性低，环境风险小，但冶金回收困难且能耗高；而呈硫化物或金属包裹体的铜更易浮选或湿法回收，但也更易风化和释放。这体现了环境稳定性与资源可回收性之间的权衡。历史铜熔渣堆利用的技术瓶颈包括矿物学异质性、金属细粒分散等，未来需结合现代地质冶金方法进行综合表征。从废物填埋场到人为矿床的转变需要足够金属浓度、元素赋存状态、矿物学异质性和长期环境稳定性的详细知识。综合比较表明，熔渣的经济价值不能仅基于总金属浓度，而受控于有价元素赋存状态、矿物组成、环境稳定性和可用回收技术。未来研究应聚焦于改进金属回收技术并发展同时考虑资源质量、回收效率、环境性能和经济可行性的综合评估方法。

1. 4.
   结论
   冶金熔渣因高金属含量可成为宝贵的二次原料，其填埋场可构成人为矿床。锌–铅熔渣化学组成以Fe₂O₃、SiO₂、CaO、Al₂O₃、ZnO和PbO为主，含量变化大。其相组成多变，包含单矿物颗粒和多相颗粒。铅精炼熔渣金属和类金属浓度高，其选择性填埋场可视为人为矿床。铜熔渣在有色金属工业固体废物中占很大比例，每吨铜产2–3吨渣，全球年数千万吨。其化学组成复杂，含重金属和有毒元素，但作为二次回收和再利用的人为原料矿床具有机会，纳入循环经济可减少初级资源压力和环境影响。钢铁冶金废物全球年产生5.6–7.2亿吨，尽管铜冶金单位废物指标更高，但钢铁部门的质量优势决定了工业填埋场的结构。钢铁熔渣的化学矿物学特征与重金属熔渣有根本差异：锌–铅和铜熔渣关注伴生金属硫化物和氧化物相的二次回收潜力，而钢铁冶金则以金属组分（纯铁和钢屑夹杂）资源为基础划定计算块段，剩余硅酸盐–钙基质重新定义为伴生原料矿床，用于建筑、道路和水泥工业。整合钢铁人为熔渣资源到国家经济平衡具有历史战略意义，可部分补偿天然铁矿的缺失。当前循环经济政策推动从人工矿床提取元素，生物湿法冶金等方法虽高效但仅处于实验室阶段。三维建模正逐步用于资源丰度评估。总之，现代冶金堆管理需将其视为演化的人为矿床，成功实施循环经济原则需持续发展最优且环境可持续的方法，以提取有用金属相和伴生矿物基质。