工艺矿物学矿物定量
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Contents
1 前言 2 分离矿物定量 3 显微镜下矿物定量 4 化学多元素分析矿物定量
本章重点及难点
重点： ⑴ 分离矿物定量 ⑵ 显微镜下矿物定量的测量 ⑶ 化学多元素分析矿物定量的计算 难点： ⑴ 化学多元素分析矿物定量的计算
前言 ▪ 固体原料与产物的有哪些矿物组成?
铬铁矿
磁铁矿
钛铁矿
铁矿物
5.2 镜下矿物定量
▪ 5.2.1 面积法
原理：根据光片或
介质中，在外力作用下，促使矿样产生不同的运 动效果，从而使不同密度的矿物构成不同的层次 或条带，进而达到矿物分离的目的。
重力分离
振摆溜槽
机动淘洗盘
重液分离
电磁重液分离
5.1.1 重力分离
▪ 重力分离的判断依据：
E＝（ρ2－ρ）/(ρ1－ρ）
E >5 时,极易重力分离,有效分离的粒度下限为5µm； 2.5<E< 5，易重力分离，分离粒度下限38µm； 1.75< E<2.5，较易重力分离，分离粒度下限75µm； 1.5<E<1.75，较难重力分离,分离粒度下限0.5mm； 1.25<E<1.5，难重力分离,只能处理数毫米的物料； E<1.25，极难处理物料，不宜采用重力分离法。
缺点——限于方法倍数和分辨率，对微粒微量
矿物的定量尚很困难。
5.2 镜下矿物定量
▪ 原理：显微镜下矿物定量是在光片或薄片上的 矿物颗粒只显示出二维尺寸的大小，而不能直接观 测到立体三维尺寸。因此，须将显微镜下测定的二 维数据转化为三维数据。 点数百分含量＝线段百分含量＝面积百分含量＝ 面积百分含量＝体积百分含量 Pp=Ll=Aa=Vv
F12r311222 E1ddEx1
注意：在使用中频介电分离仪的条件下，只要两种矿物
的介电常数相差1.5～2，即可达到使矿物分离的目的。
5.1.4 选择性溶解
原理：利用矿物化学性质的差异， 特别是矿物在不同溶剂中的选择 性的差异，使不同矿物溶解或使 其中某些矿物溶解，而将某一种 矿物留在残渣中，达到矿物定量 的目的。
梅山铁矿等。
5.1.1 重力分离 重液分离 应用矿山：斜轮重介质选煤机
5.1.1 重力分离 重液分离 应用矿山：宝钢集团梅山铁矿
5.1.1 重力分离
电磁重液
⑴ 分离原理：磁力与重力 ⑵ 分离优点：比重大于4.27 的矿物;磁流体的磁化系数大、 无色透明、强度小、无毒、 来源充足、价格低廉以及便 于回收等特点。
概述
但是定量也会使用如下技术：
1
2
3
4
5
X
示
射
重
线
热
红 外
电
激 光
子
显
衍
差
光
探
微
射
分
析
谱
针
光 谱
5.1 分离矿物定量
▪ 它是人工和天然重砂常用的一种矿物定量法。
▪ 按照工作性质可以分成如下几个阶段：
试样准备
分离
整理计算
四分法称取1kg矿样
运用某种机械及方法
通过公式进行计算
5.1.1 重力分离
▪ 重力分离：根据矿物密度的差异，于水或其他
褐铁矿
菱铁矿
赤铁矿
前言
铜矿物
硫化铜矿
黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿
氧化铜矿
赤铜矿 孔雀石 蓝铜矿
前言
钨矿物
黑钨矿 (Mn,Fe) WO4
白钨矿 CaWO4
前言
湖南祁东铁矿 江西铁坑铁矿 南京吉山铁矿
铁矿 山
磁铁矿(磁选)--赤铁矿(离心) 褐铁矿（Slon强磁选）ε50%
单一磁选：ε76%
前言
▪ 矿石中各组成 矿物相对含量直接 影响选矿工艺流程！
介电分离是在具有一定介电常数的介电 液中进行的，介电分离仪的电磁振荡电极插 入介电液中，在电极周围将形成一交变的非 均匀电场，将适量样品放入介电液中，则介 电常数大于介电液的矿物颗粒被吸附于电极， 介电常数小于介电液的矿物颗粒则被电极排 斥，从而使介电常数不同的矿物彼此分离。
5.1.3 介电分离
此时被极化的矿物颗粒受到一介电泳力作用。 其大小为：
5.1.1 重力分离
振摆溜槽
分选糟振动频率360 次／min，振幅5mm， 摆动频率28次／min， 摆幅70mm。分离矿 物时，水流量400mL ／min左右。然后将 样品注入选槽上端， 每次给矿样量30～ 50g。
Leabharlann Baidu 5.1.1 重力分离
振摆溜槽(摇床）
5.1.1 重力分离
机动淘洗盘
⑴ 将固液比1：9注入 ⑵ 前后变速摆动（3r/min) ⑶ 摆动幅度为15度 ⑷ 振动频率为120次/min
注意：密度差大于
1比较好，而且分选 粒度在0.15-0.02mm
5.1.1 重力分离 机动淘洗盘(手动）
5.1.1 重力分离
重液分离
原理：阿基米德定律
常用的重液有： （1）三溴甲烷(2.89) （2）四溴乙烷(2.97) （3）二碘甲烷(3.32) （4）克列里奇溶液(4.25)
应用矿山：煤矿山及宝钢集团
稀土盐类效果较理想.
类似设备：磁选柱
5.1.1 重力分离 电磁重液 类似设备：磁选柱
5.1.2 磁力分离
永久磁铁分离法
⑴ 分离原理：磁力与重力 ⑵ 分离场强：2000～2500 Oe
主要分离的矿物是强磁性 矿物。（磁铁矿、磁黄铁矿、 自然铁、铁铂矿等）
类似设备：弱磁选机
5.1.3 介电分离
原理
5.2 镜下矿物定量
这个原理由法国的Delesse提出，1963年Weibel又 用数学分析的方法证明了这一原理。用点测法、线测法 或面测法测定出矿物的体积百分含量后，即可按下式计 算矿物的重量百分含量：
W= Pp(ρ1/ρ)=L l(ρ1/ρ)=A a(ρ1/ρ)= V v(ρ1/ρ)
ρ1待测矿物的密度 ρ原料的密度
▪ 因此，正确判定组成矿物类别，是开展
定量工作的前提和基础。定量测定之前必 须认真准确地做好矿物鉴定工作。
前言
Phase 1
Phase 2
Phase 3
矿物鉴定 矿物定量 选矿试验
选矿工艺流程
前言
因此分离矿物的主要方式：
1
分离矿 物定量
2
镜下矿 物定量
3
化学多元 素分析矿 物定量
特点：操作简单，简单易行
5.1.4 选择性溶解步骤
1 用精密天平称取适量样品
2 将样品倒入一定容积的烧杯或坩锅内
3
将预先选择并配置好的溶剂按液固比4：1 加入烧杯或坩锅中
4 加热搅拌使易溶矿物充分分解
溶解反应完全后，用清水洗涤、过滤、 5 烘干，最后将残留物称重
5.2 镜下矿物定量
▪ 定义：是指从待测矿物原料中选
取少量有代表性的样品，加工制备 成光片或薄片，在显微镜下通过测 定不同矿物在光片或薄片上所占比 例，达到矿物定量的目的。
1 前言 2 分离矿物定量 3 显微镜下矿物定量 4 化学多元素分析矿物定量
本章重点及难点
重点： ⑴ 分离矿物定量 ⑵ 显微镜下矿物定量的测量 ⑶ 化学多元素分析矿物定量的计算 难点： ⑴ 化学多元素分析矿物定量的计算
前言 ▪ 固体原料与产物的有哪些矿物组成?
铬铁矿
磁铁矿
钛铁矿
铁矿物
5.2 镜下矿物定量
▪ 5.2.1 面积法
原理：根据光片或
介质中，在外力作用下，促使矿样产生不同的运 动效果，从而使不同密度的矿物构成不同的层次 或条带，进而达到矿物分离的目的。
重力分离
振摆溜槽
机动淘洗盘
重液分离
电磁重液分离
5.1.1 重力分离
▪ 重力分离的判断依据：
E＝（ρ2－ρ）/(ρ1－ρ）
E >5 时,极易重力分离,有效分离的粒度下限为5µm； 2.5<E< 5，易重力分离，分离粒度下限38µm； 1.75< E<2.5，较易重力分离，分离粒度下限75µm； 1.5<E<1.75，较难重力分离,分离粒度下限0.5mm； 1.25<E<1.5，难重力分离,只能处理数毫米的物料； E<1.25，极难处理物料，不宜采用重力分离法。
缺点——限于方法倍数和分辨率，对微粒微量
矿物的定量尚很困难。
5.2 镜下矿物定量
▪ 原理：显微镜下矿物定量是在光片或薄片上的 矿物颗粒只显示出二维尺寸的大小，而不能直接观 测到立体三维尺寸。因此，须将显微镜下测定的二 维数据转化为三维数据。 点数百分含量＝线段百分含量＝面积百分含量＝ 面积百分含量＝体积百分含量 Pp=Ll=Aa=Vv
F12r311222 E1ddEx1
注意：在使用中频介电分离仪的条件下，只要两种矿物
的介电常数相差1.5～2，即可达到使矿物分离的目的。
5.1.4 选择性溶解
原理：利用矿物化学性质的差异， 特别是矿物在不同溶剂中的选择 性的差异，使不同矿物溶解或使 其中某些矿物溶解，而将某一种 矿物留在残渣中，达到矿物定量 的目的。
梅山铁矿等。
5.1.1 重力分离 重液分离 应用矿山：斜轮重介质选煤机
5.1.1 重力分离 重液分离 应用矿山：宝钢集团梅山铁矿
5.1.1 重力分离
电磁重液
⑴ 分离原理：磁力与重力 ⑵ 分离优点：比重大于4.27 的矿物;磁流体的磁化系数大、 无色透明、强度小、无毒、 来源充足、价格低廉以及便 于回收等特点。
概述
但是定量也会使用如下技术：
1
2
3
4
5
X
示
射
重
线
热
红 外
电
激 光
子
显
衍
差
光
探
微
射
分
析
谱
针
光 谱
5.1 分离矿物定量
▪ 它是人工和天然重砂常用的一种矿物定量法。
▪ 按照工作性质可以分成如下几个阶段：
试样准备
分离
整理计算
四分法称取1kg矿样
运用某种机械及方法
通过公式进行计算
5.1.1 重力分离
▪ 重力分离：根据矿物密度的差异，于水或其他
褐铁矿
菱铁矿
赤铁矿
前言
铜矿物
硫化铜矿
黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿
氧化铜矿
赤铜矿 孔雀石 蓝铜矿
前言
钨矿物
黑钨矿 (Mn,Fe) WO4
白钨矿 CaWO4
前言
湖南祁东铁矿 江西铁坑铁矿 南京吉山铁矿
铁矿 山
磁铁矿(磁选)--赤铁矿(离心) 褐铁矿（Slon强磁选）ε50%
单一磁选：ε76%
前言
▪ 矿石中各组成 矿物相对含量直接 影响选矿工艺流程！
介电分离是在具有一定介电常数的介电 液中进行的，介电分离仪的电磁振荡电极插 入介电液中，在电极周围将形成一交变的非 均匀电场，将适量样品放入介电液中，则介 电常数大于介电液的矿物颗粒被吸附于电极， 介电常数小于介电液的矿物颗粒则被电极排 斥，从而使介电常数不同的矿物彼此分离。
5.1.3 介电分离
此时被极化的矿物颗粒受到一介电泳力作用。 其大小为：
5.1.1 重力分离
振摆溜槽
分选糟振动频率360 次／min，振幅5mm， 摆动频率28次／min， 摆幅70mm。分离矿 物时，水流量400mL ／min左右。然后将 样品注入选槽上端， 每次给矿样量30～ 50g。
Leabharlann Baidu 5.1.1 重力分离
振摆溜槽(摇床）
5.1.1 重力分离
机动淘洗盘
⑴ 将固液比1：9注入 ⑵ 前后变速摆动（3r/min) ⑶ 摆动幅度为15度 ⑷ 振动频率为120次/min
注意：密度差大于
1比较好，而且分选 粒度在0.15-0.02mm
5.1.1 重力分离 机动淘洗盘(手动）
5.1.1 重力分离
重液分离
原理：阿基米德定律
常用的重液有： （1）三溴甲烷(2.89) （2）四溴乙烷(2.97) （3）二碘甲烷(3.32) （4）克列里奇溶液(4.25)
应用矿山：煤矿山及宝钢集团
稀土盐类效果较理想.
类似设备：磁选柱
5.1.1 重力分离 电磁重液 类似设备：磁选柱
5.1.2 磁力分离
永久磁铁分离法
⑴ 分离原理：磁力与重力 ⑵ 分离场强：2000～2500 Oe
主要分离的矿物是强磁性 矿物。（磁铁矿、磁黄铁矿、 自然铁、铁铂矿等）
类似设备：弱磁选机
5.1.3 介电分离
原理
5.2 镜下矿物定量
这个原理由法国的Delesse提出，1963年Weibel又 用数学分析的方法证明了这一原理。用点测法、线测法 或面测法测定出矿物的体积百分含量后，即可按下式计 算矿物的重量百分含量：
W= Pp(ρ1/ρ)=L l(ρ1/ρ)=A a(ρ1/ρ)= V v(ρ1/ρ)
ρ1待测矿物的密度 ρ原料的密度
▪ 因此，正确判定组成矿物类别，是开展
定量工作的前提和基础。定量测定之前必 须认真准确地做好矿物鉴定工作。
前言
Phase 1
Phase 2
Phase 3
矿物鉴定 矿物定量 选矿试验
选矿工艺流程
前言
因此分离矿物的主要方式：
1
分离矿 物定量
2
镜下矿 物定量
3
化学多元 素分析矿 物定量
特点：操作简单，简单易行
5.1.4 选择性溶解步骤
1 用精密天平称取适量样品
2 将样品倒入一定容积的烧杯或坩锅内
3
将预先选择并配置好的溶剂按液固比4：1 加入烧杯或坩锅中
4 加热搅拌使易溶矿物充分分解
溶解反应完全后，用清水洗涤、过滤、 5 烘干，最后将残留物称重
5.2 镜下矿物定量
▪ 定义：是指从待测矿物原料中选
取少量有代表性的样品，加工制备 成光片或薄片，在显微镜下通过测 定不同矿物在光片或薄片上所占比 例，达到矿物定量的目的。