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1、單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,第六章 礦石工藝,第六章 礦石工藝,6.1,概述,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,6.5,礦物物性及其工藝特性,6.1,概述,一 定義：礦石工藝是利用反光顯微鏡的分析方法，研究礦石選冶性能的一門學科。因此，它是礦石學的一個分支。,二 研究對象：礦石及選礦過程中的各級產(chǎn)品，以檢查選礦效果，提高選礦質(zhì)量。,6.1,概述,三 研究內(nèi)容及意義,1,、研究礦石的礦物種類,幫助確定選礦方法 砂金、鉑族礦物、黑鎢礦等,這些礦物比重較大，采用重力選礦法
2、。磁鐵礦、磁黃鐵礦,二者具有強磁性，可選擇磁選法。黃銅礦、方鉛礦等多金屬硫化物,對于多金屬硫化物，應(yīng)采用浮選法。,2,、研究礦石中礦物的嵌布粒度及連接關(guān)系,幫助確定碎礦直徑，查明礦物的單體解離度,3,、研究有益、有害組分的賦存狀態(tài),幫助查明礦石綜合利用的可能性 元素賦存狀態(tài)包括,:,獨立礦物（單質(zhì)，化合物） 類質(zhì)同像混入物膠體吸附狀態(tài),4,、查明礦石中組成礦物的物理化學性質(zhì)差異，如硬度、相對密度、磁性、電性、潤濕性等。,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,一、礦石的化學成分及分析方法 此部分自學,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,一,),礦物鑒定方法,1,肉眼鑒定,2,顯微鏡鑒定,3,其他方法
3、,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,二,),礦物定量測定方法,1,顯微鏡礦物定量法,(,幾何測定法,),顯微鏡礦物定量法是利用體視學原理，由二維的礦石光、薄片截面上獲取的信息，來確定以三維形式存在的礦物含量。,在礦物無規(guī)律分布于巖、礦石中的條件下，其切面中該礦物所占點數(shù)百分比,(P,P,),等于在某方向截距所占線段百分比,(L,L,),，等于在截面上所占面積百分比,(A,A,),，等于該礦物的體積百分比,(V,V,),。,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,欲測礦物的質(zhì)量百分含量，可以利用欲測礦物的密度與礦石的密度將體積百分含量按下列式子轉(zhuǎn)換成礦物質(zhì)量百分含量
4、,(W,B,),。,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,二,),礦物定量測定方法,1,顯微鏡礦物定量法,(,幾何測定法,),(1),面積法,(2),線段法,(3),點數(shù)法,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,二,),礦物定量測定方法,2,松散物料礦物定量方法,松散物料包括從濱海砂礦和其他砂沉積礦床中取得的重砂、被磨碎的礦石和選礦產(chǎn)品等。對砂礦和選礦產(chǎn)品的礦物定量，一般是直接測其中礦物的質(zhì)量百分含量。,礦物粒度較均勻的一般可用顆粒法進行測定。,質(zhì)量法是從一定量礦樣中挑選出全部的被測礦物，用天平稱重，即可直接求出礦物的質(zhì)量百分含量
5、。,松散物料中若含有幾種礦物連生在一起的顆粒，則要將連生體顆粒膠固制成砂光片，再按顯微鏡下礦物定量方法分別統(tǒng)計測算連生體顆粒內(nèi)各種礦物的質(zhì)量百分含量。,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,二,),礦物定量測定方法,3,計算法,盡管礦石的化學分析結(jié)果不能全面、直觀地反映有關(guān)礦物種類和含量以及元素在不同礦物中的分配，然而，利用化學分析結(jié)果，結(jié)合對礦石組成礦物的觀察鑒定，可以通過計算、整理，來確定其中礦物的含量。,6.2,礦石的化學成分和礦物組成,二、礦石的礦物組成及其定量測定,(,二,),礦物定量測定方法,4.,圖像分析定量儀（略）,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研
6、究方法,一、元素在礦石中的賦存狀態(tài)與選礦工藝,(,一,),獨立礦物形式,(,二,),類質(zhì)同象形式,(,三,),吸附形式,(,四,),其他賦存形式,1,顯微包體和超顯微包體,2,晶格缺陷,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,一、元素在礦石中的賦存狀態(tài)與選礦工藝,(,四,),其他賦存形式,1,顯微包體和超顯微包體,顯微包體指一種礦物在另一種礦物中呈極為細小的包體，其粒度僅數(shù)微米，為顯微觀察的極限。當粒度更細小，僅能用電子顯微鏡才能觀察清楚時，則為超顯微包體。,顯微一超顯微包體主要在下列條件下形成：以獨立礦物從溶液中結(jié)晶出來，如銅藍中的自然金顯微包體；從固溶體出溶而分解析出，如鈦磁鐵礦中鈦鐵晶石沿
7、磁鐵礦,(111),面分布的格狀微薄晶片；從膠體礦物中晶出。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,一、元素在礦石中的賦存狀態(tài)與選礦工藝,(,四,),其他賦存形式,2,晶格缺陷,晶格缺陷礦物晶體內(nèi)部質(zhì)點常呈非理想空問格子狀排列而表現(xiàn)出各種缺陷，如位錯、空位、鑲嵌構(gòu)造等。,形成原因,:,首先由于晶體生長過程并非處于絕對理想的條件，且常常伴隨某些運動。,晶體內(nèi)局部之間常發(fā)生相對位移等，這些都可能導致晶體的缺陷構(gòu)造，由此會造成晶體內(nèi)異常的孔隙，外來質(zhì)點就可能充填其中而形成晶格缺陷賦存狀態(tài)。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究方法,元素賦存狀態(tài)考查工作的一般程序為：,(1),
8、對原礦石進行光譜分析確定礦石化學定量分析的項目；,(2),對礦石作化學定量分析，查明有用和有害元素的百分含量；,(3),將礦石進行簡單分選，并對各分選產(chǎn)品進行化學分析，以查定該元素在各分選產(chǎn)品中分散或集中的情況；,(4),對該元素富集的分選產(chǎn)品進行詳細研究，挑選出單礦物作化學定量分析；,(5),運用顯微鏡、掃描,(,透射,),電鏡、電子探針等儀器，以及選擇性溶解、電滲析等化學分析方法，查明元素的存在形式；,(6),將該元素在各礦物中的總含量與礦石品位對比，若低于礦石品位，則說明尚有部分存在于未被發(fā)現(xiàn)的礦物中，還需用其他方法補充查定。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究
9、方法,(,一,),重砂法,主要適用于結(jié)晶顆粒粗大、含量高、易分選的礦物。重砂法是在鑒定組成礦物，并進行礦物定量的基礎(chǔ)上，對分離提純的單礦物進行化學分析，計算有用,(,有害,),元素在各礦物中的配分比。重砂法的關(guān)鍵是礦物定量和分離提純礦物。這兩項工作的精度直接影響本方法的質(zhì)量。因此，顆粒細小選礦回收率很低的鈮鉭礦，或金屬礦床中伴生的金銀等難以定量及分離的礦石類型不適宜用此方法。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究方法,(,二,),選擇性溶解法,選擇性溶解法就是選擇合適的溶劑，在一定條件下，有目的地溶解礦石中某些組分，保留另一些組分，并通過對所處理樣品的分析、鑒定，查清礦
10、石中元素的賦存狀態(tài)。,此法一般可用于細粒、微量、嵌布關(guān)系復(fù)雜的礦石中元素賦存狀態(tài)的研究。選擇性溶解法亦包括化學物相分析、淋洗、浸出試驗等。,該法最大缺點是難于選擇專用性的溶劑，故常需進行條件試驗，測定溶解系數(shù)加以校正。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究方法,(,三,),電滲析法,電滲析法是基于在外加直流高壓電場的作用下，使被吸附的離子解吸下來，并移向電性對應(yīng)的電極。,由于元素的賦存狀態(tài)不同，被解吸的程度也不同，故常用來研究呈分散狀態(tài)的元素，尤其是對顯微鏡看不見的呈吸附狀態(tài)存在的元素特別有效。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究方法,(,四,
11、),電子探針及掃描電鏡法,此法不僅用于獨立礦物的化學成分測定及礦物鑒定，而且對類質(zhì)同象成分的測定以及礦物內(nèi)部微細包體化學成分測定也有很大作用。用微區(qū)掃描的方法對吸附成分的研究也有一定作用。由于電子探針在光、薄片上的掃描圖像，可直接顯示元素的分布狀態(tài)，因而常用以驗證其他研究方法得出的以分散狀態(tài)賦存的元素的分布特征。,6.3,元,素的賦存狀態(tài)及其研究方法,二、元素賦存狀態(tài)的研究方法,(,五,),數(shù)理統(tǒng)計法,將數(shù)理統(tǒng)計方法運用于元素賦存狀態(tài)的研究是近年發(fā)展起來的。它是把大量化學分析數(shù)據(jù)用數(shù)理統(tǒng)計方法進行綜合、整理、計算，運用所獲得的數(shù)據(jù)，對礦石中元素賦存狀態(tài)加以定性或定量的判斷。,6.4,礦物的嵌布
12、粒度及解離性,一、礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系,（一） 礦物工藝粒度的概念,結(jié)晶粒度,是指單個結(jié)晶體的相對大小和由大到小的相應(yīng)百分含量。結(jié)晶粒度是研究礦石結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容之一，主要是為了解決成因問題。,工藝粒度,又叫嵌布粒度，是指礦物顆粒的相對大小和由大到小的相應(yīng)百分含量。,工藝粒度常將相同礦物聚合在一起所占據(jù)的空間劃歸到一個顆粒中。故此，這個顆粒范圍內(nèi)的礦物可能是一個單晶的礦物，也可能是若干個同種礦物單晶的集合體，或者是工藝性質(zhì)相同的幾種礦物的集合體,(,如黃銅礦一斑銅礦一黝銅礦等礦物的集合體,),。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,工藝粒度是決定礦物單體解離的重要因素。在選礦工藝過程中，它是選擇碎、磨
13、礦作業(yè)和選礦方法的主要依據(jù)之一。,對于一個重結(jié)晶的方鉛礦集合體，從礦石成因分析角度來看，它是很細的許多結(jié)晶顆粒是礦物集合體。而從礦石工藝分析角度來看，則是一個很大的單礦物顆粒，只要將礦石粗粒破碎一下就能達到方鉛礦單體解離的要求。反之，一個幾厘米大的輝鉍礦骸晶，礦物學及礦床學認為它是一個很大的顆粒，而從選礦學角度則認為它需要經(jīng)過很細的磨礦才能將單體解離出來，因為輝鉍礦骸晶內(nèi)許多部分已被其他礦物占據(jù)。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,一、礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系,(,二,),礦物的嵌布特性,礦物的嵌布特性是指礦物的嵌布粒度大小及其分布均勻性。嵌布特性的命名和分類通常以嵌布粒度大小和分布為依據(jù)。,6.4,
14、礦物的嵌布粒度及解離性,一、礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系,(,二,),礦物的嵌布特性,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,一、礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系,(,三,),連生礦物的嵌鑲關(guān)系,礦物的解離性不僅與礦物本身粒度的嵌布特性有關(guān)，還與其連生礦物間的結(jié)合特點有關(guān)。連生礦物的,嵌鑲關(guān)系,就是指連生礦物之間的相對粒度大小、空間關(guān)系和接觸面形態(tài)特征。 根據(jù)有用礦物與連生礦物間的粒度相對大小、空間關(guān)系和接觸面形態(tài)特征，一般將連生礦物的嵌鑲關(guān)系分為以下,4,個類型：,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,一、礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系,(,三,),連生礦物的嵌鑲關(guān)系,1,毗連嵌鑲型,2,脈狀嵌鑲型,3,包裹嵌鑲型,4,皮膜嵌鑲型,6.4,
15、礦物的嵌布粒度及解離性,二、礦物粒度的測定方法,礦物粒度的測定方法很多，基本上可歸為,4,種，即篩析法、沉降法、計數(shù)法及比表面積法。,篩析法一般采用套篩將礦粒分級，多用于大于,100m,的礦粒粒度測定。,沉降法是利用測定粒子在介質(zhì)中的沉降速度計算顆粒尺寸，適用于小于,40,60m,的礦粒粒度測定。,計數(shù)法是在顯微鏡或其他光電儀器下直觀測出顆粒尺寸及含量，其測定范圍比較寬，但一般顯微鏡下最佳測定范圍為,0,5,20m,。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,二、礦物粒度的測定方法,比表面積法又分滲透法和吸附法。滲透法是利用流體透過細粒物料層的速度測定礦粒的比表面積。吸附法則是利用微細粒礦粒具有較高的
16、表面自由能，能吸附氣體的特性，來測定礦粒的比表面積。滲透法和吸附法只能間接地將比表面積換算成礦粒平均直徑，不能測出各粒級的含量分布，主要適用于小于,10m,的微細粒礦粒的粒度測定。,由于粒度問題的復(fù)雜性，因而在測試上至今尚難有一種全能方法。為了較全面地描述粒度特性，常需幾種方法并用，互相補充。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,二、礦物粒度的測定方法,顯微鏡法,：,(,一,),過尺面測法,(,二,),過尺線測法,(,三,),順尺線測法,(,直線線測法,),(,四,),點測法,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,三、礦物解離度的測定方法,礦石經(jīng)過破碎和磨礦后，有些礦物呈單礦物顆粒從礦石其他組成礦物中解
17、離出來，這種單礦物顆粒稱為,某礦物單體,(,例如鐵礦石中的磁鐵礦單體、赤鐵礦單體,),；未被解離為單礦物顆粒而呈兩種或多種礦物連在一起的顆粒則稱為,礦物連生體,(,如磁鐵礦一赤鐵礦連生體，磁鐵礦一脈石礦物連生體,),。某種礦物解離為單體的程度謂之該礦物的,單體解離度,，常以該礦物解離為單體顆粒的質(zhì)量或體積百分含量來表示。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,三、礦物解離度的測定方法,(,一,),分級樣品檢測法,此法要先對樣品進行粒度分級，并分別測定各粒級的質(zhì)量及單元素化學組成或礦物含量。對樣品粒度分級，一般可采用,篩析,，即用一套篩子將破碎樣品過篩，從而分成若干粒級。但對很細或極細的礦粒，由于無法
18、或很難通過套篩分級，則可用水力沉降原理將粒度分級，即所謂的,水析法,。,然后，將分級樣品磨制成砂光片，在反光顯微鏡下進行單體、連生體測量，統(tǒng)計礦物單體顆粒數(shù)和不同連生比,(,即連生體顆粒中該礦物所占比例，如,1,2,、,3,5,、,4,5,等,),的連生體顆粒數(shù)，并計算該粒級樣品的解離度。,6.4,礦物的嵌布粒度及解離性,三、礦物解離度的測定方法,(,二,),全樣檢測法,全樣檢測法是取未經(jīng)分級的樣品，制成砂光片，用前述的過尺線測法或過尺面測法測量出屬不同粒級的單體與連生體數(shù)，然后按線測法或面測法計算整個樣品中該礦物單體和連生體中的體積含量，進而根據(jù)單體體積與總體積,(,單體體積,+,連生體中該礦物體積,),之比值，即得整個樣品中該礦物的全樣單體解離度。,6.5,礦物物性及其工藝特性,本節(jié)自學,面積法,穿插關(guān)系,板狀毒砂（白色）呈放射狀穿插黃鐵礦（黃色）。,皮殼關(guān)系,黃鐵礦集合體外圍的增生邊。,毗連關(guān)系,重結(jié)晶的草莓狀黃鐵礦，莓粒三結(jié)點具,120,包裹關(guān)系,自然金（金黃色）包裹在黃鐵礦中。,
第六章 礦石工藝(新)
