工艺矿物学课件资料
工艺矿物学
Gongyikuangwuxue (proeess mineralogy) 的一个分支。
它是一门以研究处理和矿物原料加工为主要内容的。
在方面，工艺矿物学主要研究的成分，，矿石的和及其物理、化学性质和矿物在选矿过程的，为途释选矿、制定选矿工艺方案和实现选矿过程提供矿物学依据。
简史1830年问世，人们即借此进行岩矿，为早期的选矿工艺提供了某些矿石性质的资料。
20世纪初，结合选矿研究低铁、的矿物组成、特性和选矿的，为选矿提供半定量和定量。
1939年，. Gaudin)所著《选矿》，总结了岩矿鉴定在选矿学科中的应用与。
1940年，高登及桃崎顺二郎等应用和原理，研究矿物晶格与浮游度的，研究和与矿物性的关系，为理提供论据。
中国于1919年开始应用光学显微镜方法为提供的岩矿鉴定资料。
1960年由一般的岩矿鉴定过渡到对矿石物质组成的研究。
70年代以后，随着现代技术的迅猛发展，近代物理、化学的、配位场理论、、以及各种谱学手段、微束、计算等引人了矿石物质组成研究领域，使对矿石的化学成分、矿物组成、矿物嵌布粒度、矿物理化性质及矿物解离等的得到新的发展，从而能够为的综合利用和选冶工艺提供深入的矿物学资料，并发展成为一门独立的工艺矿物学学科。
1979年，选矿学术委员会成立工艺矿物学学组，并于1980年举行首届全国工艺矿物学学术会议，1981年首次《工艺矿物学论文集》。
也是在1979年美国成立了隶属、冶金和工程师协会(TMS一AIME)的工艺矿物学委员会，举行了首届工艺矿物学学术研讨会，并于1981年出版《工艺矿物学论文集》。
1991年，中国的《选矿》中，专门列入“工艺矿物学”篇。
这些工作均促进了工艺矿物学研究成果的，推动着该学科的发展。
研究内容工艺矿物学的基本研究内容为: (l)矿石和矿物的化学、与选矿工艺的关系; (2)矿物表面性质和工艺特性;(3)矿石化学成分、矿物组成、及其的研究，选矿理论;(4)矿石结构和构造、组成及;(5)矿物在选矿过程中的行为和选矿产品的矿物学分析;(6)工艺矿物学的研究方法。
工艺矿物学6元素赋存状态
➢以微细包裹体状态存在的元素，其分布通常极不均匀， 其特点是在一点、几点或某一微小区域内非常富集。
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矿物加工工程专业
2.矿床中有害杂质的查定，利用电子探针分析也起到了良 好的作用。
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6.2.2 选择性溶解法
1.酸碱浸出法
选择合适的溶剂，在一定条件下，对载体矿物进行溶 解或浸出，根据矿物中有关组分的可溶性，以及待测元 素与主元素可溶性的相关性，分析判断元素在载体矿物 中的赋存状态。 分析原理
当对载体矿物进行分解时，随着矿物的不断分解，矿 物中的主元素的溶出率逐渐增加，其溶解曲线是一条平 滑连续的曲线，矿物中待测元素的溶解行为分为2种情况：
2.溶剂浸出法一般用于那些在载体矿物中含量较低、可 能以类质同象、微细包裹体或吸附状态存在的元素的 赋存状态研究。
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2.无机盐或有机酸浸出法
当有用元素以离子吸附形式被吸附在黏土或其他 矿物中时，可用无机盐或有机酸浸出。
常用的选择性浸出试剂有：无机盐类、有机酸类、 无机酸、碱等。
当元素呈独立矿物形式产出时，该元素构成矿物的主要和稳定 的成分，并占据矿物晶格的特定位置。
例如，在铁矿石中，铁元素主要呈磁铁矿(Fe304)的形式产出， 铁构成了磁铁矿这种矿物的主要和稳定的成分(铁在磁铁矿中的理论 含量为72.41％)，而且在磁铁矿中铁元素的2种价态的离子Fe2+和 Fe3+分别占据了磁铁矿晶体结构的特定位置,1／2的三价离子占据四 面体位置，剩余的1／2三价离子和二价离子共同占据八面体位置， 构成典型的反尖晶石型晶体结构。
工艺矿物学1
1.什么是取样？有哪些环节？取样是指从矿体、近矿围岩或矿石中，按一定规格和方法，采取一部分有代表性的矿石或岩石作为样品，以研究矿石质量、加工技术性能以及采矿技术条件而进行的一项专门工作。
取样通常包括三个基本环节，即采样、样品加工、样品分析和研究。
2.什么的样品的代表性？如何从取样数量上保证样品的代表性？样品的代表性，是指所采集的部分式样与研究的对象在整体性质上的一致性。
实际上，样品的代表性是指试样的某一特征指标的测定值与该研究对象特征指标真实值相符合的程度，二者的符合程度越高，说明试样的代表性越强。
3.矿床样品的采样设计主要包括哪些内容？1）采样点的布置采样点是指在采样过程中，为保证样品代表性，结合矿体的赋存特点，在矿体不同位置确定的采样地点；2）配样设计配样是指将各类型样品配成混合样时，混合样中各工业品级和自然类型所占的比例；3）采样方案采样方案包括采样目的、样品的种类和数量、采样点布置及采样方法。
4.采用刻槽法采样时，刻槽应如何布置？采用刻槽法采样时，刻槽的方向应垂直于矿体走向，在沿矿体厚度方向上布置，尽可能使样槽通过矿体的全部厚度，各样槽间距要相等，各槽断面积要一致。
5.常用的采样方法有哪些？怎样选择采样方法？常用的采样方法有：打块法、刻槽法、剥层法、全巷法、钻探采样；采样方法的选择：1）是根据地质矿产调查的目的和使用的勘探工程来确定，2）要考虑矿床地质特征和技术经济因素。
6.化学采样的目的是什么？怎样采取化学样？化学取样的目的：确定矿石的组成元素及其含量；化学样的采样方法受探矿工程类型及矿体特征的影响，可分为下面两种情况：坑探工程中采样、钻探工程中采样。
7.什么是技术取样和加工技术取样？两者有什么差别？技术取样又称为物理取样。
是以了解矿(岩)石的技术物理性质为目的的采样。
其任务是：1．确定矿石的某些物理技术性质，评价矿石质量。
2．为储量计算提供某些数据。
3．为开采设计提供技术资料。
加工技术取样又称工艺取样。
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2、原理：在国外用稀盐酸浸出法制取人造金红石有两种稍有 不同的方法。其中应用较广而有代表性的是美国科美基公司 采用的 BCA 盐酸循环浸出法。这种方法主要是钛铁矿在稀盐 酸中选择性地浸出铁、钙、镁和锰等杂质而被除去，从而使 TiO2得到富集而提高了品位。其主要反应如下：
FeO·TiO2+2HC1===TiO2+FeCl2+H2O CaO·TiO2+2HC1===TiO2+CaC12+H2O MgO·TiO2+2HC1===TiO2+MgC12+H2O MnO·TiO2+2HC1===TiO2+MnC12+H2O
（3）发展前景
目前我国金红石的主要消费领域是电焊条，尚不能满足， 国际上则主要用于金红石型高档钛白粉，而这一用途的市场 空间十分巨大。据有关外资企业人士估算，全球钛白粉产量 约 400万吨，如在未来 20年内中国达到世界平均消费水平的 话，年需求量将达到100万吨，其中至少一半以上为金红石型 钛白粉。另据有关资料，已有数家外国公司准备在我国设厂 生产金红石型钛白粉，为了获得稳定的原料来源，也正在积 极联系金红石原料产地事宜。总之，未来金红石资源需求旺 盛，市场空间巨大。
其内部孔隙的孔径在 0.27 － 0.98 纳米之间，呈晶体排 列，带弱电性，同时具有较好的光氧化活性；而甲醛、氨、 苯、甲苯、二甲苯等有机物分子直径都在 0.4－0.62纳米之 间，且都是极性分子，容易被 rutile 吸附并光氧化分解成 H2O和CO2。通过rutile晶体结构独特的捕捉吸附功效，将 甲醛、苯、TVOC等有毒气体牢牢锁住并分解，能有效净化 室内空气，且不会造成二次污染。
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共用棱的缩短，非共用棱的增长， 系由于中心阳离子斥力的影响所致，从 而使八面体稍有畸变。这一结构特征可 以明显地解释金红石沿c轴伸长的柱状或 针状晶形和平行伸长方向的解理。TiO2 的三种变体金红石、板钛矿和锐钛矿的 晶体结构都是以 [TiO6] 八面体共棱为基 础的，但每个[TiO6]八面体与其它[TiO6] 八面体共棱的数目在金红石中为2，在板 钛矿中为3，在锐钛矿中为4。
工艺矿物学总论.
小
结
学习本章时，要注意对工艺矿物学研究对象的把握。 它们是构建学科理论体系、研究方法与技术手段的出发 点与基石。 “取样”和“误差控制”，是学习本章时另一重点 内容。工艺矿物学研究工作的特点之一，是经由对室内 少数样品的少量观测，获取对研究对象工艺矿物学性质 的整体认识。所以从体积、重量、个数相对庞大的研究 对象中，取得具有代表性的样品，并对样品进行具有代 表性的观测，就显得极为重要。因此，从研究工作的开 始到观测时的每一步骤，都必须对这两件事作出正确、 合理的安排。 思考题：（1），（3）
A点DES能谱曲线
还原铁粉的SEM扫描与EDS能谱分析
C点DES能谱曲线
还原铁粉的SEM扫描与EDS能谱分析
D点DES能谱曲线
还原铁粉的SEM扫描与EDS能谱分析
A点的颗粒物主要由金属铁组成，且铁粒中的杂质较少， 这与所得还原铁粉93.01%的品位及图中还原铁粉样品的X 射线衍射图相吻合；B点的颗粒物中Fe的含量最高，同时 还含有少量的Al、Si、Ca等元素，这说明B颗粒物的主要 成分仍然是金属铁，其对应品位为93.01%，而6.99%的杂 质成分可能为铁、铝、硅和钙等元素的一些氧化物；C点 的颗粒物中Al和Si的成分所占比例较高，同时还含有Fe和 Ca等元素，这说明C颗粒物可能为还原过程中硅质、铝质 与铁反应生成的铁橄榄石、铁尖晶石以及由它们形成的共 存相，也可能是铁粉中夹杂的极细颗粒脉石等杂质，或者 是脉石杂质中夹杂的极细颗粒金属铁；D点的颗粒物为赤 泥中的杂质，其主要成分为Al，同时含有Si、Ca、Na、Ti、 O等元素，铁的含量较少。
（3）矿物颗粒的粒度测量
（4）矿物的单体解离
1.3 取样
取样方式有两种：
（1）从分选产品及试验用矿样中抽取； （2）在工艺加工取样点上采取地质标本样； 取样前，必须对矿床、矿体产状以及矿石 的矿物组成、结构、构造、嵌布粒度、化学组 成、有益和有害元素赋存状态、矿石物理技术 特性、开采方法、采矿计划及技术要求等，都 要基本清楚。在此基础上，才能制定出合理的 采样方案．得到具有充分代表性的矿样。
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选矿学PPT课件•选矿学概述•矿石性质及工艺矿物学•碎矿与磨矿•选矿方法与原理目录•选矿工艺流程与实践•选矿尾矿处理与环境保护01选矿学概述选矿学的定义与重要性定义选矿学是研究矿物原料加工利用的技术科学，主要探讨如何从矿石中经济、高效地分选出有用矿物。
重要性选矿是矿业生产的重要环节，对于提高资源利用率、保护环境、促进经济发展具有重要意义。
古代人们通过手工挑选、淘洗等方式进行简单的矿物分选。
古代选矿随着工业革命的到来，机械选矿逐渐取代手工选矿，选矿效率得到大幅提高。
近代选矿20世纪以来，随着科技的进步，浮选、磁选、重选等多种选矿方法得到广泛应用，选矿技术日益成熟。
现代选矿选矿学的发展历程选矿学的研究内容与方法研究内容选矿学的研究内容包括矿石性质研究、选矿工艺研究、选矿设备研究以及选矿厂设计等方面。
研究方法选矿学研究方法包括实验研究、理论分析和数值模拟等。
其中，实验研究是最基本的研究方法，通过实验室小试、中试和工业试验等阶段来验证和优化选矿工艺。
02矿石性质及工艺矿物学矿石的组成与分类矿石的组成矿石一般由矿物和脉石两部分组成，矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属元素及其化合物，脉石则是指矿石中不能被利用的矿物杂质。
矿石的分类根据矿石中有用矿物的含量、矿物颗粒的大小和嵌布关系等，可将矿石分为自然矿石和工业矿石两大类。
其中自然矿石可直接用于冶炼或加工，而工业矿石则需要经过选矿处理。
矿石的物理性质密度和比重密度是指矿石单位体积的质量，比重则是指矿石的重量与同体积水的重量之比。
不同矿物的密度和比重不同，这是选矿过程中分选矿物的依据之一。
硬度和脆性硬度是指矿物抵抗外力刻划或压入的能力，脆性则是指矿物受外力打击时易于碎裂的性质。
硬度和脆性对于选矿过程中的破碎和磨矿作业有重要影响。
磁性磁性是指矿物在外磁场作用下被磁化的性质。
不同矿物的磁性不同，因此可以利用磁选法分选具有磁性的矿物。
矿石的工艺矿物学特性粒度组成粒度组成是指矿石中不同粒级矿物的含量和分布情况。
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《工艺矿物学》重点一、名词解释1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研究目标的边缘性科学。
2.自然光：在垂直光波传播方向的平面内作任意方向的振动，各个振动方向的振幅相等。
3.偏光：只在垂直光传播方向的某一固定方向上振动的光波，称平面偏振光，简称偏振光或偏光。
4.偏光化作用：使自然光转变为偏光的作用称为偏光化作用5.均质体：等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同，称为光性均质体，简称均质体。
6.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。
7.光率体：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。
8.双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，都要发生双折射，分解形成振动方向不同、传播速度不同、折射率值不等的2个偏光9.光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶族晶体的Z轴方向)，不发生双折射，不改变入射光波的振动特点和振动方向，这个特殊方向称为光轴。
10.矿物的颜色：矿物的颜色是由光波透过矿片时经矿物的选择性吸收后产生的11.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
12. 吸收性：矿物的颜色深浅发生变化的现象13.矿物的边缘：在薄片中2种折射率不同的物质接触处，光线透过时可看到比较黑暗的边缘，称为矿物的边缘14. 贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮线称为贝克线或光带。
15.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。
16.突起：在薄片中，不同矿物表面好像高低不同，某些矿物表面显得高一些，某些矿物则显得低平一些，这种现象称为突起17.消光现象：矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象，称为消光现象18. 消光位：非均质体在正交偏光镜间处于消光时的位置称为消光位19.干涉色谱表：根据光程差公式R=d(Ng-Np)，把公式中光程差与切片厚度、双折射率三者之间的关系，用图表方式表示出来，这种图表称为色谱表20. 补色法则(消色法则)：在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片，在45度位置时，光通过两切片后总的光程差的增减法则，称为补色法则，又称消色法则。
工艺矿物学
（二）工艺矿物学的研究内容
与选矿有关的研究内容主要包括以下几个方面： （1）矿石的物质组成研究。包括矿石的化学成分和矿物组成两个部分。 （2）矿石的结构构造。 （3）矿石中有益和有害元素的赋存状态。 （4）矿物的粒度特性。矿物的嵌布粒度大小和粒度分布特征。 （5）矿物的解离性。矿物破碎后单体解离的程度。 （6）主要矿物的工艺特性。测定矿物的主要物性参数，研究矿物的化学 成分、微观结构和表面性质与其可选性的关系，研究加工过程中矿物性质的 变化及其对可选性的影响，指导选矿工艺方法的选择和工艺参数的优化。 （7）选矿产品综合工艺性能研究。研究原矿、精矿、尾矿和选矿中间产 物的粒度组成、不同粒级中金属和矿物的分布、矿物解离性等。为精矿提质 降杂、尾矿综合回收、流程优化等提供依据。
仪器分析定量法：x射线衍射、IPS、QEM*SEM
矿石中组成矿物的定量是工艺矿物学研究的一项基础工作，对选矿工 艺流程的开发和选择、以及选矿生产流程的评价均具有重要意义。
（二） 矿石的结构构造
主要研究有用矿物和脉石矿物在矿石中的嵌布特点和相互关系，讨论 矿石的碎磨、矿物解离和分选的难易程度。
1. 矿石的构造 矿石的构造是指矿石中矿物集合体的形状、大小和空间上的分布特征，即指矿 物集合体的形态特征而言。矿石的构造通常采用肉眼观察和借助放大镜观察。
2. 矿石的矿物组成 光谱分析和化学分析只能查明矿石中所含元素的种类和含量。 矿物分析则可进一步查明矿石中各种元素呈何种矿物存在，以及各 种矿物的含量。其研究方法通常为化学物相分析、光学显微镜鉴定 和仪器分析等。
（1）化学物相分析 物相分析的原理是：矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度 和溶解速度不同，采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理所分 析的矿样，即可使矿石中种种矿物分离，从而可测出试样中某种元 素呈何种矿物存在和含量多少。
工艺矿物学
矿石学(Ore Petrology)：是主要研究矿石成分、性质、组构、产状、成因以及矿石分类等的一门专业基础学科。
矿相学(ore microscopy):是使用反射偏光显微镜研究不透明矿物和矿石的一门专业基础学科矿物：在一定的地质条件形成，具有一定的化学成分和物理性质的单质或化合物叫矿物。
岩石：由一种或多种矿物组合到一起形成岩石。
造矿矿物：指那些有用的金属矿物和非金属矿物。
脉石矿物：所有金属矿石中的非金属矿物均称为脉石矿物。
所有非金属矿石中除造矿矿物以外的非金属矿物称为脉石矿物。
地质作用：所有引起矿物、岩石的产生和破坏，从而使地壳面貌发生变化的自然作用。
地质营力：引起这些变化的自然动力叫地质营力。
成岩作用：在一定自然条件下形成岩石的地质作用。
成矿作用：如果形成岩石的过程中伴有矿产的形成，则称为成矿作用。
风化作用：在常温常压下，由于温度、水、氧、碳酸气和生物等因素的影响，使组成地壳表层的岩石发生崩裂、分解或化合等变化的作用，叫风化作用。
剥蚀作用：将风化产物剥离下来，同时也对未风化的岩石进行破坏，不断改变着岩石的面貌，这种作用叫剥蚀作用。
自然光——从光源直接发出的光，是由无数方向横振动合成的复杂混合波（偏振光——只在垂直传播方向上的某一固定方向上振动的光波。
光率体: 表示光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形或一种光性指示体。
多色性与吸收性——由于光波在晶体中振动方向不同,而使薄片颜色发生改变的现象称为多色性, 这种颜色深浅变化也称为吸收性.矿物的边缘与贝克线——在岩石薄片中，在两个折射率不同的物质（矿物颗粒之间或者矿物与树胶）接触处，存在一条较黑暗的界线和一条比较明亮的细线，前者称为矿物的边缘或轮廓，后者称为贝克线或亮带，光带。
糙面：在单偏光镜下观察薄片中矿物表面的光滑程度，有的较光滑，有的较粗糙，呈麻点状，这种现象称为糙面。
突起：在单偏光镜下观察薄片，不同矿物的表面好像高低不同，有的矿物明显高些，有的明显低些，这种现象称为矿物的突起。
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工作，为我国工艺矿物学的未来发展提供人才保障。
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要依据之一。
硬度
硬度是指矿物抵抗外力刻划、压 入、研磨的能力。根据莫氏硬度 计的划痕试验，可将矿物分为10
个等级。
01
03
02 04
光泽
矿物表面反射光线的能力，可分 为金属光泽、半金属光泽、非金 属光泽等。
比重
矿物质量与同体积水的质量之比 ，是鉴定矿物的重要物理常数之 一。
矿物的化学性质
稳定性
矿物在一定温度和压力条 件下的稳定性，与其化学 键的类型和强度有关。
详细描述
铜矿工艺矿物学案例主要研究铜矿的矿物学特征、化学成分、物理性质以及铜矿的开采、选矿和冶炼 等方面的知识。通过案例分析，可以深入了解铜矿的工艺流程、矿物学特征以及铜矿的加工利用方式 ，为铜矿资源的合理利用和开发提供科学依据。
铝土矿工艺矿物学案例
总结词
铝土矿工艺矿物学案例是工艺矿物学中 一个重要的研究领域，主要涉及铝土矿 的开采、选矿和冶炼等方面的知识。
矿物的鉴定方法
肉眼鉴定
仪器分析
通过矿物的颜色、硬度、光泽等物理 性质进行初步鉴定。
利用各种仪器对矿物进行深入分析，确定其所 属的矿物类型。
CHAPTER 03
工艺矿物学实践操作
矿物加工技术
01
02
03
04
破碎与磨碎
将大块矿物破碎成小块，再磨 碎成细粉，以便进行后续的选
01
02
03
古代
古代人们通过实践积累了 一些矿物加工的经验和技 术。
近代
随着工业革命的发展，工 艺矿物学逐渐形成独立的 学科。
现代
随着科技的不断进步，工 艺矿物学在理论和应用方 面取得了长足的进展。
工艺矿物学ppt课件
矿物分类
矿物形成
矿物的形成受到地质作用的影响，包 括岩浆活动、沉积作用、变质作用等， 不同的地质作用可以形成不同类型的 矿物。
根据矿物成分、晶体结构、形态、物 理性质等特征，将矿物分为不同的类 型，如硫化物、氧化物、卤化物等。
矿石的物理性质
密度
矿石的密度是指单位体积内矿石 的质量，通常用g/cm³表示。不 同种类的矿石具有不同的密度。
量。
光谱分析法是通过光谱仪对矿 物进行光谱分析，根据光谱特
征确定矿物成分。
物理分析法
物理分析法是通过物理手段来测定矿 物成分的方法。
X射线衍射分析是通过X射线照射矿 物，根据衍射图谱确定矿物晶体结构 和成分。
常用的物理分析法包括X射线衍射分 析和电子显微镜分析。
电子显微镜分析是通过电子显微镜观 察矿物的微观形貌和结构，推断矿物 成分和结晶程度。
矿石命名
根据矿石的成分、结构和成因等特点，可以采用形象或隐喻的方式给矿石命名 ，如“黄铁矿”、“紫水晶”等。
03 工艺矿物学研究方法
CHAPTER
化学分析法
01
02
03
04
化学分析法是通过化学反应来 测定矿物成分的方法。
常用的化学分析法包括滴定分 析法和光谱分析法。
滴定分析法是通过滴定剂与矿 物中的离子发生化学反应，根 据反应程度计算矿物成分的含
硬度
硬度是指矿石抵抗外力刻划的能力。 根据莫氏硬度计的测定，矿物的硬 度分为10个等级，从1（最软）到 10（最硬）。
磁性
某些矿石具有磁性，能够吸引铁磁 物体。矿物的磁性强弱和方向可以 通过磁性测量来确定。
矿石的化学性质
化学成分
矿石的化学成分是决定其工业价 值和用途的重要因素。通过化学 分析可以测定矿石中各种元素的
工艺矿物学复习资料
一、名词解释矿物世代、光片与薄片、海绵陨铁结构、浸染状构造、脉石矿物与矿石矿物、突起、选择吸收、光率体、平行消光、光程差、吸收性、负延性、消光位、解理缝可见临界角晶体光学：是研究可见光通过所产生的光学现象（颜色、折射、双折射、干涉等）及其规律的一门科学。
工艺粒度：又叫嵌布粒度，是指进入破碎、磨矿作业的矿石受力粉碎时，组成矿物分离成单一成分的最大颗粒尺寸。
集合体粒度：矿石（或岩石）中，若干个矿物单晶聚合而成的集合体占有的空间尺寸。
标准粒度：颗粒是填充于自身组织系统中的几何实体。
单晶粒度：由相同晶胞平行无间隙紧密堆垛而成的矿物单体所占有的空间尺寸。
结晶粒度：指单个结晶体的相对大小和由大到小的相应百分含量。
矿物定量：确定矿石（或流程产物）中各组成矿物相对含量的工作，通常称为矿物定量。
反射率：指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强（Ir）与原入射光（Ii）的比率（R）。
反射色：指矿物光片在矿相显微镜直射光下所显示的颜色。
双反射：是在单偏光下看到的一种光学现象，当转动物台改变矿物的方位时，有一些矿物的切面可观察到亮度的变化，即为矿物的双反射，若转动物台观察到矿物反射色有变化时，即为该矿物的反射多色性。
均质性：均质矿物对垂直入射平面偏光没有方向性的影响，对入射平面偏光的反射光仍保持原偏振方向不变，故经上偏光镜显示消光，而转动物台也不发生亮度和颜色的变化，矿物的这种光学性质称为均质性。
非均质性：非均质矿物对垂直入射平面偏光具有方向性影响，除消光位外的其他任何方位对入射平面偏光均改变原振动方向，故经过上偏光镜后显示一定的亮度和颜色，并且转动物台改变矿物方位，发生亮度和颜色的变化，矿物的这种光学性质称为非均质性。
内反射：白光射向矿物光片表面除反射光外，一部分光线折射投入矿物内部，当遇到矿物内部的解离，裂隙，空洞，晶粒界面，包裹物等不同介质分界面时，光线会被反射出来或散射开，这就是矿物的内反射作用。
内反射色：矿物内反射发生色散而显示的颜色，是矿物的体色。
工艺矿物学3反光显微镜
适用专业：矿物加工工程
14前偏光镜：也称起 偏镜，能使入射自然 光变为平面偏光。 视野光圈（13)：也 称视域光圈或视场光 圈，能控制视域的大 小。
适当缩小视野光圈 可挡去有害的杂乱反 射光，使视野内明暗 对比度增加，物像清 晰度提高。
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适用专业：矿物加工工程
校正透镜( “5”)： 也称消色透镜， 位于视野光圈后， 作用是能将视野 光圈的像准确校 正在光片表面上， 使视域中的物像 清晰。
进入镜筒到达目镜。
特点：若光强经矿物Байду номын сангаас面和透镜 表面的反射没有损失，则到达目镜 最大光强为入射光强的50％，有效 光线比玻片式反射器强一倍以上。
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适用专业：矿物加工工程
➢三次全反射棱镜
棱镜反射器挡住一半光路， 降低物镜的分辨能力；且当 入射光振动面不严格与反射 器对称面平行或垂直时，反 射光将发生明显的椭圆偏振 化和椭圆长轴的旋转，影响 某些光学性质的测定，用高 倍物镜时这种影响更大。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
式中，n为传播光波介质的折射率，介质通常为空 气或浸油。以空气为介质时，其折射率n＝1，上式 成为：
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
对于透明矿物，其吸收系数 K＝0，公式简化为：
注解 反射率是矿物本身固有的属性，不同的矿物具
有不同的反射率值，反射率是鉴定矿物(尤其是透明 度低的矿物)的重要特征。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
注解2
当观察矿物无法与标准矿物在同一视域出现时，
可借助“视觉暂留”来进行比较，即先看一种矿物， 以眼睛视觉保存其亮度的印象，与第2种出现在视域 中的矿物亮度对比。
工艺矿物学概述PDF
1 工艺矿物学概述一、几个有关概念1、矿物2、矿物学3、矿石4、矿石学5、工艺矿物学二、矿物的某些性质在选矿中的应用1、利用矿物的不同比重来分选矿物—重力分选。
2、利用矿物磁性来分离矿物—磁选和电磁选。
3、利用矿物不同介电常数分离矿物—介电分离。
4、利用矿物表面性质分离矿物—浮选法。
5、利用矿物导电率不同分离矿物—电导分离仪。
6、利用矿物发光性来分离矿物—萤光分离法。
7利用矿物可溶性来选冶矿物—酸溶法或碱溶法。
三、选矿矿物工艺学所研究的基本内容1、研究矿石的结构、构造2、研究矿石中矿物种类3、测定矿物百分含量4、测定矿物的粒度及粒度分布状况5、目的元素的赋存状态有害组份有益组份一、几个有关概念1、矿物由地质作用所形成的天然单质和化合物具有相对固定的化学组成固态者还具有确定的内部结构它们在一定的物理化学条件下能隐定存在也具有确定的物理性质和化学性质。
它是岩石和矿石组成的基本单元。
到目前为止全世界正发现将近3500种矿物。
它们绝大多数都是固体矿物固态矿物中绝大多数为晶体只有极少数为非晶质如松脂岩、蛋白石、水铝英石等。
2 液态矿物自然界很少但很主要如水、还有汞、石油等等。
气态矿物则更少如氦、天然气等。
有机矿物如琥珀、煤、石油、天然气等。
随着科学技术迅猛发展和科学技术应用的实际需要随着对天然矿物深入研究和研究方法的不断突破不断发现许多天然矿物的内部缺限人们在电子工业特别是微电子工业超导技术的发展对超纯矿物需求越来越迫切。
另外某些矿物自然界很少但需要量又很大的矿物如金刚石。
科学家又进行了人工合成矿物的研究。
所以就有了人工合成矿物这个概念目前能进行工厂化生产的矿物有金刚石C、水晶SiO3、方解石CaCO3、电气石Na、CaRal6Si6O18BO33O、CH、F4 其中R Mg、Fe、Li、Mn、合成绿柱石绿宝石Be3Al2Si6O18、刚玉红宝石、蓝宝石Al2O3以及合成的氧化钡BaO、氧化镓GaO2等。
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《工艺矿物学》重点一、名词解释1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研究目标的边缘性科学。
2.自然光：在垂直光波传播方向的平面内作任意方向的振动，各个振动方向的振幅相等。
3.偏光：只在垂直光传播方向的某一固定方向上振动的光波，称平面偏振光，简称偏振光或偏光。
4.偏光化作用：使自然光转变为偏光的作用称为偏光化作用5.均质体：等轴晶系矿物和非晶质物质在各方向的光学性质相同，称为光性均质体，简称均质体。
6.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。
7.光率体：光波在晶体中传播时，折射率值随光波振动方向变化的一种立体几何图形。
8.双折射：光波射入非均质体，除特殊方向外，都要发生双折射，分解形成振动方向不同、传播速度不同、折射率值不等的2个偏光9.光轴：光波沿非均质体的特殊方向入射时(如沿中级晶族晶体的Z轴方向)，不发生双折射，不改变入射光波的振动特点和振动方向，这个特殊方向称为光轴。
10.矿物的颜色：矿物的颜色是由光波透过矿片时经矿物的选择性吸收后产生的11.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
12. 吸收性：矿物的颜色深浅发生变化的现象13.矿物的边缘：在薄片中2种折射率不同的物质接触处，光线透过时可看到比较黑暗的边缘，称为矿物的边缘14. 贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮线称为贝克线或光带。
15.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。
16.突起：在薄片中，不同矿物表面好像高低不同，某些矿物表面显得高一些，某些矿物则显得低平一些，这种现象称为突起17.消光现象：矿片在正交偏光镜间变黑暗的现象，称为消光现象18. 消光位：非均质体在正交偏光镜间处于消光时的位置称为消光位19.干涉色谱表：根据光程差公式R=d(Ng-Np)，把公式中光程差与切片厚度、双折射率三者之间的关系，用图表方式表示出来，这种图表称为色谱表20. 补色法则(消色法则)：在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片，在45度位置时，光通过两切片后总的光程差的增减法则，称为补色法则，又称消色法则。
21.补色器：又称试板或消色器。
常用的类型有石膏试板、云母试板、石英楔3种。
22.反射器:反射器是垂直照明器中重要的部件，其作用为将来自进光管的水平入射光垂直向下反射，透过物镜达到光片表面。
常用的反射器有玻片式和棱镜式两种。
23. 反射率:反射率是表示矿物磨光面反光能力的参数，用符号R表示. 指反光显微镜下,垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强度(Ir)与原入射光强度(Ii)的比率，用百分数表示，即：R=I r/I i*100%24.双反射:矿物反射率随晶体方向而变化，当旋转物台时，矿物亮度发生改变，反射率随方向而变化的现象称为矿物的双反射。
25.反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色称为矿物的反射色。
26.反射多色性：矿物反射色随光性方位而变化的现象称为反射多色性27.内反射:当光线照射到具有一定透明度的矿物光片表面时，有一部分光线折射透入矿物内部，遇到矿物内部的某些界面(如解理、裂隙、空洞、晶粒、包裹体等)，光线被反射出来或散射开，该现象称为矿物的内反射。
28.晶形:晶体的天然几何多面体外形称为晶形。
29.解理：矿物在外力作用下沿晶格中一定方向发生破裂的固有性质称为解理，沿解理裂开的平面叫解理面。
30. 双晶:2个或多个同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生体，称为双晶。
31. 环带:有些矿物的晶粒内部，沿晶面方向有一系列环状的纹线和条带32.分离矿物定量法：利用待测矿物与原料中其他矿物性质的差异，将待测矿物从原料中分离出来而进行定量的一种方法33.显微镜下矿物定量：是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的比例，达到矿物定量的目的。
34. 二次电子：在单电子激发过程中,被入射电子轰击出来的核外电子，称为二次电子。
35.俄歇电子：从距样品表面小于1nm深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子。
36.背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的总散射角大于90度，会新从试样表面逸出，这种电子为背散射电子，这个过程称为背散射。
37. 电子探针微区分析（EPMA或EPA）：是一种微区化学成分分析仪器。
它将电子光学技术和X射线光谱技术有机结合起来，使矿物中元素的定性和定量分析的空间分辨率达到微米级水平。
38.x射线衍射物相分析：将待测的单相或多相物质进行x射线衍射实验，得到衍射花样或衍射的有关数据，然后将衍射花样或数据跟标准物质或标准矿物的衍射卡片作对比，从而达到确定单相或多相物质的目的，这个过程称为x射线衍射物相分析39.选择性溶解法：选择性溶解法是利用矿物化学性质的差异，特别是矿物在不同溶剂中溶解性的差异，使不同矿物分离。
40.干涉色级序：在正交偏光镜间由薄至厚慢慢插入石英楔，石英楔干涉色连续不断地变化，依次为暗灰－灰白－浅黄－橙－紫红－蓝－蓝绿一黄绿一橙黄一紫红一蓝一蓝绿一黄一橙－红……直至亮白色。
这种由低到高有规律的变化，就构成了干涉色级序。
41..电子探针的分析方法有定点分析、线扫描分析和面扫描分析二问答题1.工艺矿物学研究内容（1）原料与产物中的矿物组成 (任务：查清原料与产物中所有矿物种(亚种)属；判明各主要矿物成分的变化规律；考察伴生物质的特征，确定各组分的含量。
基础性工作) （2）原料与产物中的矿物粒度分析 (有用矿物的粒度大小，既是确定磨矿细度的关键因素，又对流程方案的选择有重要影响。
)（3）原料与产物中元素的赋存状态 (元素赋存状态指元素在原料或产物中的存在形式及其在各组成物相中的分配比例)(4)矿物在工艺加工进程中的性状 (矿物在生产工艺中受到一定的物理或化学作用时，所呈现的状态形式的改变，即为它的性状)（5）矿物工艺性质改变的可能性和机理（6）判明尾矿和废渣（工业废弃物）综合利用的可能性（7）矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系（8）查明矿石工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图（目的是为矿山采掘、选厂生产的合理高效运行提供依据。
）（9）研究工业固体原料加工前的表生变化（出露地表的矿床由风化作用产生的改变（10）分折矿物工艺性质的生成条件 ( 矿物是地壳上各种地质作用的产物，具有的各种工艺性质都与自身成矿作用有关。
)2.工艺矿物学研究中的取样问题（1）基本要求样品具有充分的代表性。
（2）获取样品的方式有2种：一是在现场取样点上采取地质标本样。
二是从分选产品及试验用矿样中抽取；（3）样品的取样网络布置方法：:在平面上，要照顾到全区情况，适当布点；在剖面上，要顾及到上、中、下各段都有取样点。
取样点的数目一般至少要有4个以上的采样点。
如果试样为G，则全矿区实际取样重量不得小于2G；一般试样重100－－200kg，个别可到1t。
取样方法，根据地质条件、矿石品位、取样点数及工作目的而定。
常用的有爆破法、方格法、刻槽法、全巷剥层法等。
（4）工艺矿物学研究中常见的样品处理方法：i．样品混匀法：铁锨拌匀法、环锥法、滚移法、槽型分样器法ii．样品缩分法常用堆锥四分法或网格法进行。
3.调节焦距调节焦距目的是为了使物像清晰可见。
a) 将观察的矿物薄片置于物台中心，并用薄片夹子将薄片夹紧。
b) 转动粗动螺旋，从侧面看镜头，将镜头下降到最低位置。
c) 若使用高倍物镜，需要下降到几乎与薄片接触的位置，注意不要碰到薄片，以免损坏镜头。
d) 从目镜中观察，同时转动粗动螺旋，使镜筒缓慢上升，直至视域内有物像后，再转动微动螺旋使之清楚。
4.中心校正（见课本P29）5.反光显微镜下矿物性质的测定（1）.反射率和双反射（2）.反射色和反射多色性（3.）内反射（4）.均质性和非均质性6.影响矿物反射率和双反射的因素(1)光源光源的强度及入射光波长对反射率影响很大。
光源越强，反射率就越高；波长改变，反射率也随之改变。
因此在测定反射率时，对标样和欲测矿物要保持相同的测试条件。
(2)光片及安装质量光片表面磨光质量要高，做到无擦痕、麻点或氧化膜等，否则会降低矿物的反射率。
光片安装时必须严格压平，若光片表面与入射光不垂直，则会影响反射光的方向，降低矿物的反射率。
(3)其他因素浸没介质、放大倍数、焦距、内反射及温差等因素均能影响反射率的高低。
7.透射电子显微镜（TEM）工作原理工作原理：电子枪产生的电子束经1—2级聚光镜会聚后均匀照射到试样的某一微小区域，入射电子与物质相互作用，由于试样很薄，绝大部分电子可以穿透试样，其强度分布与所穿过试样区的形貌、结构构造等对应。
透射出的电子经物镜、中间镜、投影镜的二级磁透镜放大后投射在显示图像的荧光屏上，荧光屏把电子强度分布转变为人眼可见的光强分布，于是在荧光屏上显示出与试样形貌和结构构造相对应的图像。
8.透射电镜中试样的制备方法有哪些？(1) 粉未试样的制备对于粒径为微米级和纳米级的粉末，如粘土矿物及其它超细粉末等，在测试前先应用超声波分散器将待观察的粉末置于与试样不发生作用的液态试剂中，并使之充分分散制成悬浮液。
(2)超薄片试样的制备对块状的岩矿试样及非金属的陶瓷试样来说，其制样原理是首先将块状样品切割，然后在磨片机中将其磨成厚小于0．03nm的薄片，将磨好的薄片放到离子减簿机中，在真空下用高能量的氢离子轰击薄片，使试样中心穿孔，由于穿孔周围的厚度极薄，对电子束透明时，即可进行观察。
(3)复型试样的制备所谓复型是将待测试样的表面或断面形貌用薄膜将它们复制下来。
将复型后的薄膜拿到样品室内观察。
9.扫描电镜的工作原理由电子枪发射出能量5－35Kev的电子流，经聚光镜和物镜缩小形成具有一定能量、一定束流强度和束斑直径的微细电子束，在扫描线圈的驱动下，在试样表面按照一定时间和空间顺序作拉网式扫描。
聚焦后的微细电子束与试样相互作用产生二次电子、背射电子和其它物理信号。
二次电子发射量随试样表面起伏而变化，背散射电子的发射量与试样中元素的原子序数成正比，二次电子信号及背散射电子信号分别被探测器收集并转换成电信号。
经视频放大后传到显像管栅极，分别得到二次电子像及背散射电子像。
10.透射电镜和扫描电镜式样制备有何不同？（1）透射电镜中所显示的物质像是由电子束透过试样后形成的像，由于电子束的穿透能力比x射线弱得多，因此，必须用小而薄的试样。
对于加速电压为50一200kv的透射电镜，试样厚度以100nm左右。
如果要获得高分辨电子像，试样的厚度必须小于10nm。