金属学核心从晶体结构解释金属强度、塑性、硬度、导电、导热、磁性、可加工性，为选矿、冶炼、加工、产品应用提供理论基础。金属与合金基本为晶体结构：体心立方（BCC：Fe、Cr、W、Mo）、面心立方（FCC：Cu、Al、Au、Ag、Ni、γ-Fe）、密排六方（HCP：Zn、Mg、Ti、Zr）。不同结构决定性能差异：FCC 滑移系多，塑性好，易轧制、锻造、拉伸；BCC 强度高、低温韧性好，适合结构件与工具；HCP 滑移系少，塑性较低，易各向异性。矿石中金属矿物（磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金）经还原 / 熔炼转化为纯金属或合金，其晶体缺陷（空位、位错、晶界、夹杂）直接决定力学性能。位错密度越高，强度越高、塑性下降（加工硬化）；晶粒越细，强度与韧性同步提高（细晶强化）。金属物性与选矿密切相关：密度、磁性、导电性、光泽、介电常数、硬度差异，成为重选、磁选、电选、浮选的物理依据。例如磁铁矿具强磁性、方铅矿密度大、石墨导电性好、石英非导体。金属学还解释氧化、还原、硫化、焙烧相变机理：矿物加热发生晶型转变、脱氧、脱硫、脱碳、合金化，为火法湿法冶金提供热力学与动力学依据。掌握晶体结构与物性关联，能理解 “为什么这种矿物能用这种方法选、为什么这种金属能加工成这种产品”，是矿业 — 冶金 — 材料贯通的基础。
