工艺矿物学矿石中元素赋存状态
矿石中元素赋存状态研究
四、元素赋存状态研究的常用方法
1、矿物分离法(重砂分析法)
重矿物分析方法是一种较经典而有效的传统精确 方法,直到目前该方法仍不适为最精确的方法。
2、扫描电镜结合能谱、波谱法
该方法将会成为我院在工艺矿物学研究中首选方法 。 本方法的最大优点是快速、能大量减少人工工作量, 能完成工艺矿物学研究的矿物种类、百分含量、粒度、 解离度等多项工作,但扫描电镜做工艺矿物研究不能完 全替代偏反光显微镜的观察和鉴定。
例如:将来我们的扫描电镜+能谱来了以后,我 们很容易在某种矿物的不同颗粒或同一颗矿物的不 同测点上测得大于5组以上主元素x和寄生元素y的 值,然后就可进行数理统计。
方法和步骤:
化学分析和物理方法,获得x和y(可能还有z元素)
大于5组以上的实测值。
用 x
x1i
公式分别计算出X和y平均值
矿物进行扫描看已知矿物中客体元素在主矿物中 分布是均一的还是很不均一的。均一的一般为类 质同象; 如果主矿物中某寄生有用有害元素在 矿物中分布是极不均匀的,则该元素多半是以细 微粒矿物包裹体形式存在。
A
B
黄铁矿的电子探针波谱砷La(A)、金La(B)成分扫描图像
激光显微光谱法:
其原理是依据主体矿物中某元素的激光特征谱 线,同时又出现另外一种寄生元素的谱线。 激光显微光谱仪可直接应用于光片、薄片、手标 本和砂状颗粒,所以它比电子探针、扫描电镜、 透线电镜对样品要求条件更宽更方便。
矿石中元素赋存状态研究
目录
前言 元素赋存状态的基本概念 元素赋存状态研究的主要内容 元素赋存状态研究的一般过程 元素赋存状态研究的常用方法
有用和有害元素赋存状态与可选性的关系
有用和有害元素赋存状态与可选性的关系矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此,研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分,也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种主要形式:(1)独立矿物;(2)类质同象;(3)吸附形式。
一、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中,包括以下两种情况:1.同种元素自相结合成自然元素矿物,称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然银、自然铜、自然铋等。
2.呈化合物形式存在于矿石中。
两种戎两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿右中,这是金属元素赋存的主要形式,是选矿的主要对象,如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁、硫组成黄铜矿等。
同一元素可以以一种矿物形式存在,也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物,有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋有于另一种成分的矿物中,如闪锌矿中的黄铜矿,磁铁矿中的钛铁矿,磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时,对选矿工艺有直接影响,如某铜锌矿石中,部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中,要使这部分铜单体分离,就需要提高磨矿细度,但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体的粒度小于2μm时,目前还无法选别,从而使铜的回收率降低。
3.呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质,带有相同的电荷,所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是同时存在有多种胶体物质,因此当胶体溶液产生沉淀时,在一种主要胶体物质中,总伴随有其它胶体物质,某些有益和有害组分也会随之混入,形成象褐铁矿、硬锰矿等的胶体矿物。
一部分铁、锰、磷等的矿石就是由胶体沉淀而富集的。
由于胶体带有电荷,沉淀时往往伴有吸附现象。
这种状态存在的有用成分,一般不易选别回收;以这种状态混进的有害成分,一般也不易用机械的方法排除。
但是,同一是相对的,差异才是绝对的,由于沉淀时物质分布不均匀,这样就造成矿石中相对贫或富的差别,给用机械选矿方法分选提供了一定的有利条件。
贵州省石煤型钒矿的工艺矿物学及钒的赋存状态研究①
Ab s t r a c t :T h e mi n e r a l o g y c h a r a c t e r i s t i c s o f v a n a d i u m i n mi n e r li a z e d v a n a d i u m o r e i n Gu i z h o u P r o v i n c e we r e i n v e s t i g a t e d w i t h v a r i o u s me a s u r e me n t s .Ba s e d o n t h a t ,t h e p r o c e s s o f l e a c h i n g v na a d i u m w i t h a c i d wa s s t u d i e d .Re s u l t s s h o we d t h a t v na a d i u m i n s t o n e c o a l w a s ma i n l y e n i r c h e d i n t o mi c a mi n e r ls a .Va n a d i u m o c c u r e d i n v a n a d i u m m i c a a n d c a r b o n - b e a i r n g v a n a d i u m mi c a a c c o u n t s f o r 5 8 . 0 1 % o f t o t a l a mo u n t f o r a w o r e . Va n a d i u m o c c u r r e d i n s e r i c i t e a n d v a n a d i u m— b e a r i n g l i mo n i t e a c c o u n t s or f 1 . 3 5 % a n d 3 . 2 8 % ,r e s p e c t i v e l y .T h e l i mo n i t e i n t h e o r e h a s r e l a t i v e l y s t r o n g ma g n e t i c p r o p e r t y . Ho w e v e r ,v a n a d i u m mi c a a n d c rb a o n a c e o u s v na a d i u m mi c a ,b o t h wi t h v e r y w e a k ma g n e t i c p r o p e r t i e s ,c a n n o t b e c o me
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。
工艺矿物学课件
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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矿物加工工程专业
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。
元素赋存状态概念及赋存形式
实例1:黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初,只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性,认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%,可开采利用。
因而投资很多,自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在,致使矿石选冶试验后铁的回收率很低,大部分铁不能为工业所利用,铁矿选矿厂未能开工既被废弃,给国家造成巨大的经济损失。
实例2:矿床中的金在1976年既被发现,但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚,直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况,开发者认为金也赋存于硫化物中,所以选矿试验设计为浮选工艺流程,结果两次矿石可选性试验效果均不理想,金的回收率均低于50%。
后通过研究查明,该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关,大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中,其次才赋存于硫化物中,据此研究成果,开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程,经可选性试验,金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念二、赋存形式1.独立矿物2.类质同象3.吸附形式元素赋存状态概念:人类对矿石的利用,除个别情况外,多数是从矿石中获取某种有用元素,直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物,或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然,为了使有用元素充分合理的利用,就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以查清有用元素在矿石中的存在形式,以及他们在各组成矿物中的分配比例,就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容,即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大于0.001毫米),是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时,一般应具备两个基本条件。
25581065_矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立
1000 0569/2021/037(09) 2791 04ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2021 09 12矿精粉中关键金属元素赋存状态研究方法流程的建立:以长江中下游成矿带富钴硫矿精粉为例张一帆1,2 范裕1,2 陈静1,2 刘兰海1,2 李梦梦1,2ZHANGYiFan1,2,FANYu1,2 ,CHENJing1,2,LIULanHai1,2andLIMengMeng1,21 合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥工业大学矿床成因与勘查技术研究中心(ODEC),合肥 2300092 安徽省矿产资源与矿山环境工程技术研究中心,合肥 2300091 SchoolofResourcesandEnvironmentalEngineering,OreDepositandExplorationCentre(ODEC),HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China2 AnhuiProvinceEngineeringResearchCenterforMineralResourcesandMineEnvironments,Hefei230009,China2021 06 11收稿,2021 08 25改回ZhangYF,FanY,ChenJ,LiuLHandLiMM 2021 Establishmentofaresearchworkflowforoccurrencestateofcriticalmetalinoreconcentratepowder:Acasestudyofthecobalt richsulfuroreconcentratepowderfromtheMiddle LowerYangtzeRiverValleyMetallogenicBelt,China ActaPetrologicaSinica,37(9):2791-2804,doi:10 18654/1000 0569/2021 09 12Abstract TheMiddle LowerYangtzeRiverValleyMetallogenicBeltisoneofthemetallogenicbeltswithwell studiedeconomicgeologyresearchandcomprehensivemineralutilizationtechnologyinChina Inadditionofthemainore formingelementsCu,Au,FeandS,mostdepositsareassociatedwithpotentiallyavailablecriticalelementresources,suchasCd,Co,Se,TeandRe Atpresent,theminesprocessedandrecoveredCu,Fe,S,Pb,Zn,Au,Agandothermajorproducts Withoutchangingthemineralprocess,thekeyproblemsintheutilizationofcriticalelementresourcesaretheunderstandingoftheoccurrenceofcriticalmetalsinoreconcentrations Wehaveconductedasystematicchemicalcompositionanalysisofthemineproducts(i e ,copperconcentratepowder,sulfurconcentratepowder,ironconcentratepowderandgoldconcentratepowder)ofsixtypesofdepositsinthemetallogenicbelt,includingapatite magnetiteFedeposit,skarnFedeposit,skarnFe Cudeposit,skarnCu Audeposit,porphyryCu Audepositandbreccia hostedAudeposit Itisfoundthatthecontentsofcriticalelements(Cd,Co,Se,TeandRe)inthosemineproductsaregenerallylow,exceptCoenrichedinsulfurconcentratepowderofLongqiaoskarnirondeposit,whichhasthepossibilityofrecoveryandutilizationofcobaltresources Inthisstudy,theoccurrenceofcobaltinCo richsulfurconcentratepowderwasanalyzedbyTescanIntegratedMineralAnalyzer(TIMA),ScanningElectronMicroscope(SEM)andLaserAblationInductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry(LA ICP MS).TheanalysesresultsshowthatthecobaltindependentmineralsinLongqiaosulfurconcentratepowderarecobaltite,glaueodotandcarrollite,whichaccountfor9 93%,0 64%and0 01%ofthetotalcobaltinsulfurconcentratepowder,respectively Theamountofcobaltoccursasisomorphicforminpyritelatticeaccountsfor81 97%ofthetotal Inaddition,7 46%ofcobaltexistsinotherunknownminerals Researchworkflowofcriticalelementsdeportmentsinoreconcentratepowderisestablishedinitially,whichprovidesatheoreticalbasisfortherecoveryandutilizationofcobaltinoreconcentratepowderKeywords Cobalt;Occurrence;TescanIntegratedMineralAnalyzer(TIMA);Oreconcentrationpowder摘 要 长江中下游成矿带作为我国矿床学研究程度和矿产利用技术水平最高的成矿带之一,大部分矿床中除了主要成矿元素铜、金、铁和硫等,还伴生潜在可利用的关键金属资源镉、钴、硒、碲和铼等。
矿石中元素赋存状态
矿石中元素赋存状态矿石中有用和有害元素的赋存状态是拟订选矿试验方案的重要依据。
因此,研究元素的赋存状态是矿石物质组成特性研究中必不可少的一个组成部分,也是一项细致而又复杂的工作。
有用和有害元素在矿石中的赋存状态可分为如下三种形式:独立矿物、类质同象、吸附形式。
1、独立矿物形式指有用和有害元素组成独立矿物存在于矿石中,包括以三两种情况:(1) 同种元素自相结合成自然元素矿物,称为单质矿物。
常见单质矿物如自然金、自然铜、自然银、自然铋等。
(2) 呈化合物形式存在矿石中。
两种或两种以上元素互相结合而成的矿物赋存于矿石中,这是金属元素赋存的主要形式,是选矿的主要对象,如铁和氧组成磁铁矿和赤铁矿;铅和硫组成方铅矿;铜、铁、硫组成的黄铜矿等。
同一种元素可以以一种矿物形式存在,也可以不同矿物形式存在。
这种形式存在的矿物,有时呈微小珠滴或叶片状的细小包裹体赋存于另一种成分的矿物中,如闪锌矿中的黄铜矿,磁铁矿中的钛铁矿,磁黄铁矿中的镍黄铁矿等。
元素以这种方式赋存时,对选矿工艺有直接影响,如某铜锌矿石中,部分黄铜矿呈细小珠滴状包裹体存在于闪锌矿中,要使这部分铜单体解离,就需要提高磨矿细度,但这又易造成过粉碎。
当黄铜矿包裹体中的粒度小于2μm 时,目前还无法选别,从而使铜的回收率降低。
(3)呈胶状沉积的细分散状态存在于矿石中。
胶体是一种高度细分散的物质,带有相同的电荷,所以能以悬浮状态存在于胶体溶液中。
由于自然界的胶体溶液中总是存有多重胶体物质,因此当胶体溶液产生沉淀时,在一种主要胶体物质中,总伴随有其它胶体物质,某些有意和有害组分也随之混入,形成象褐铁矿、硬锰矿等的胶体矿物。
一部分铁、锰、磷等的矿石就是由胶体沉淀而富集的。
由于胶体带有电荷,沉淀时往往伴有吸附现象。
这种状态存在的有用成分,一般不易选别回收;以这种状态混进的有害成分,一般也不易以机械的方式去除。
但是,同一是相对的,差异才是绝对的,由于沉淀时物质分布不均匀,这样就造成矿石中相对贫或富的差别,给机械选矿方法分选提供了一定的有利条件。
4.矿石原料及产物中元素的赋存状态
未被发现的矿物,还需用其它方法进一步查定。
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矿石原料及产物中元素的赋存状态
4ห้องสมุดไป่ตู้
4.2 元素在原料和产物中的赋存形式
4.2.1 独立矿物
独立矿物是指,在一定的物理、化学条件下,当有益元 素含量达到一定量级时形成的、化学组成相对稳定的矿 石矿物。
以独立矿物形式存在的元素,按其结晶程度可分为:
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4.3.6数理统计法
数理统计法是指,将大量的化学分析数据用数理统计方法 进行综合、整理、计算,利用基质元素和外来元素之间的 相关关系,确定元素的赋存状态。常用的数理统计方法有 两种:
一元线性回归相关系数法:利用主元素和次元素间的线性相 关性判断赋存状态。如含铁磷块岩中,和P2O5相关的元素可 能与磷灰石相关,与铁相关的元素可能与针铁矿相关。 平均值与均方差法:通过计算矿石中两元素间的离散程度来 判断赋存状态。当两元素的平均比值
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矿石原料及产物中元素的赋存状态
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假设与某矿物中含基质元素A,同时也含外来元素B,那 么;假如共检测了20个同一矿物颗粒,则:
① 20个矿物都含A元素和B元素,而且两者的含量变化具 有一定的规律性,表明两元素为类质同象关系。 ② 20个矿物都含A元素和B元素,但两者含量变化没有规 律,表明所测的20个矿物颗粒均含有B元素,但两者之间 没有相关关系;B元素可能是以单矿物的形式存在于含A 元素的主矿物中,且含量不同。 ③ 含B元素的矿物不足20个,表明B元素是以单矿物的形 式存在。
点或一个小面积上非常富集,则可认定为以微细包裹体 状态存在。
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元素赋存状态对找矿的意义
元素的赋存形式在找矿中的作用元素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态及与共生元素的结合特征。
有可以成为存在形式、相态等。
它包括该元素所处在的物态、形成化合物的种类和形式、价态、键态、配位位置等多方面的物理化学特征。
因此,元素的赋存状态是化学反应的结果,与作用条件有关。
研究元素的自然赋存状态对追踪元素的迁移历史,查明地球化学作用条件有重要意义。
根据热力学亚稳态原理,目前所观测到的元素在自然固结相中的赋存状态,大多能反映其形成时的物理化学条件,因此,元素赋存状态有地质成因意义。
元素主要赋存形式主要有独立矿物、类质同象状态、超显微包体、吸附状态、与有机质结合等几种类型。
1.独立矿物在找矿中的意义指形成能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒(粒径大于0.001毫米)。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在,而微量元素如稀有元素只有总量的极少部分形成独立矿物,而绝大部分处于各种形式的分散状态。
比如云南个旧大白岩铜锡矿床中铜与锡两种元素都以自己的赋存形式存在于矿床中。
铜矿石中铜主要以黄铜矿为主的独立矿物形式存在,其次为黝锡矿、黝铜矿,矽卡岩型铜矿石为重要类型。
黄铜矿呈包含结构被包裹在磁黄铁矿内是本区最显著的特征,黄铜矿表面常有裂纹,且化学成分不均匀,有氧化现象或内部含有其他物质,显示黄铜矿生成较早,且早于磁黄铁矿生成; 黄铜矿与磁黄铁矿呈共生边结构产出,显示黄铜矿与磁黄铁矿在同一时期形成的特征;也有部分黄铜矿呈细脉状产出。
这些铜元素的赋存形式对于找铜矿及其伴生矿都有指导意义。
锡主要以锡石形式存在,低品位锡赋存在黝锡矿中。
本区锡石呈黄棕色柱状、短柱状、菊花状分布在矿石中。
因此在找锡矿过程中既要注意锡矿石也要主要黝锡矿。
2、类质同象可指示成矿环境类质同象是以原子、离子、络离子或分子为单位取代矿物晶格构造位置中的相应质点,构成固溶体,也称固溶体或结构混入物形式。
在一定条件下微量组分进入常量元素晶格,在体系能量上更为有利。
稀土元素在矿物中的赋存状态
稀土元素在矿物中的赋存状态稀土是元素周期表中的镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称,主要分为轻稀土、中稀土和重稀土。
稀土元素在矿物中的赋存状态主要有以下三种:1.稀土矿物。
稀土元素参加矿物的晶格,构成矿物必不可少的组成部分,这类矿物通常称之为稀土矿物,独居石、氟碳铈矿都属于此类。
2.类质同象置换矿物。
稀土元素以类质同象置换矿物中钙、锶、钡、锰等元素的形式分散在矿物中,这类矿物在自然界中较多,但是大多数矿物中的稀土含量较低,含稀土的萤石、磷灰石均属于此类。
3.风化壳淋积型矿物。
稀土元素呈离子吸附状态赋存于某些矿物的表面或颗粒之间,这类矿物属于风化壳淋积型矿物,稀土离子吸附于哪种矿物与该种矿物风化前所含矿母岩有关。
目前,世界稀土资源拥有国除中国外,还有俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、美国、澳大利亚、印度、扎伊尔等;主要稀土矿物是氟碳铈矿、离子吸附型矿、独居石、磷钇矿、黑稀金矿、磷灰石、铈铌钙钛矿等。
主要进行开采、选矿生产的国家是中国、美国、俄罗斯、吉尔吉斯斯坦、印度、巴西、马来西亚等。
值得注意的是澳大利亚、印度、南非等拥有稀土资源的国家,在未来五年内,将克服技术障碍,生产高附加值的单一稀土产品。
届时世界市场的竞争将更加激烈。
独居石Monazite独居石又名磷铈镧矿。
化学成分及性质:(Ce,La,Y,Th)[PO4]。
成分变化很大。
矿物成分中稀土氧化物含量可达50~68%。
类质同象混入物有Y、Th、Ca、[SiO4]和[SO4]。
独居石溶于H3PO4、HClO4、H2SO4中。
晶体结构及形态:单斜晶系,斜方柱晶类。
晶体成板状,晶面常有条纹,有时为柱、锥、粒状。
物理性质:呈黄褐色、棕色、红色,间或有绿色。
半透明至透明。
条痕白色或浅红黄色。
具有强玻璃光泽。
硬度5.0~5.5。
性脆。
比重4.9~5.5。
电磁性中弱。
在X射线下发绿光。
在阴极射线下不发光。
生成状态:产在花岗岩及花岗伟晶岩中;稀有金属碳酸岩中;云英岩与石英岩中;云霞正长岩、长霓岩与碱性正长伟晶岩中;阿尔卑斯型脉中;混合岩中;及风化壳与砂矿中。
工艺矿物学 (2)
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.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。
3.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,会重新从试样表面逸出,这种电子为背散射电子,这个过程称为背散射。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.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。
9..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10.二次电子: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。
11.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。
12.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%13.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。
14.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。
15.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16.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。
矿石学第五篇
前言
矿石工艺性质的研究内容应是广泛深入的,随着科 技的进步,对矿物原料需求的不断增长和综合利用 水平的不断提高,研究领域也在不断的拓展和延伸。 但就目前来说,它的最基本的研究内容包括以下几 个方面:
研究矿石的矿物组成 查清矿石中元素的赋存状态 研究矿石中矿物的嵌布特征 查明矿石中矿物的工艺性质与元素组成和微构造的关系 研究改变矿石中矿物的工艺性质对选矿的影响 查清选矿流程中各级产品的的工艺性质
– 查明矿石中含有哪些有用元素和有害元素; – 查明有用、有害元素主要分子在哪些矿物中,及 在这些矿物中的含量、配分量和配分比。 – 考查有用、有害元素在矿物中的赋存状态 – 根据元素赋存状态的研究资料,确定哪些矿物应 进入精矿予以回收,哪些矿物应进入尾矿予以抛 弃,并确定合理的选矿方法和工艺流程,预测选 矿效果。
二、矿物元素组分含量的计算
矿石中只含有一种待测金属元素时:
矿石中元素的含量%= 矿物的重量百分含量 矿物中金属元素的含量 %
矿石中同时有几种矿物含有同种元素时: 矿石中元素的含量%= 矿物中金属元素的含量 % 矿物的重量百分含量
第二章 元素在矿石中 存在状态的考查
ห้องสมุดไป่ตู้
• 考查内容包括:
二、代表性样品的选取
对原矿石根据矿石类型及矿物含量的多少 进行分类; 对不同类型矿石破碎、拌匀之后进行缩分; 将缩分后的样品磨制成光片,从中按代表 性比例选出供测量用的最终样品。
§5 自动显微图像分析仪简介
基本原理:
根据不同矿物光学性质(颜色、反射率)的差异 区分不同矿物,分别累计不同矿物在图像中的 含量。 根据不同矿物化学组成的差异,利用X射线或 电子探针区别不同种类的矿物,然后对不同矿 物进行几何参数测定。
矿物
矿物就是在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。
矿石品位:产品中金属或有用成分的质量与该产品质量之比,常用百分数表示。
通常用α表示原矿品位,用β表示精矿品位,用θ表示尾矿品位。
产率:产品质量与原矿质量之比叫该产品的产率。
用γ表示回收率:精矿中有用成分的质量与原矿中该有用成分质量之比,用ε表示ε=γβ/100α选矿比:原矿质量与精矿质量之比,常用K表示。
富矿比(富集比):精矿品位与原矿品位之比。
元素赋存状态:元素赋存状态是指元素在工业固体原料、产物中的存在形式及其在各组成物相中的分配比例,其主要有独立矿物、类质同象及吸附等三种形式。
矿物嵌布特征:矿物嵌布特征是指矿物的颗粒大小、形状、与脉石矿物的结合关系以及空间分布特征。
解离度:某种矿物解离为单体的程度就称之为该矿物的单体解离度,以该矿物单体颗粒的重量百分比或体积百分比来表示。
选矿的目的:将脉石和有用矿物分开,使金属品位提高,得到适于冶炼或其它部门要求的原料。
选矿的任务:分离有用矿物和脉石,把共生的有用矿物尽可能的相互分离成单独的精矿,除去有害杂质,充分合理的利用矿产资源。
选矿方法根据不同的矿石类型和对选矿产品的要求:重选法、磁选法、电选法和浮选,。
选矿过程一般都包括以下三个最基本的工艺过程:矿石分选前的准备作业,分选作业,分选后产品的处理作业。
粒度:描述单一颗粒大小的尺寸称为粒度。
粒级:用某种方法将粒度范围宽的物料群分离成若干个粒度范围窄的级别,这些级别叫做粒级。
粒度组成:各粒级按粗细不同排列顺序,并指明个粒级占物料群总量的质量百分率,称为粒度组成。
目:单位长度的筛面上所具有的筛孔数,简称网目。
粒度分析方法:筛分分析法此法是利用筛孔大小不同的一系列筛子对散料筛分;水力沉降分析法——此法是利用水力分析装置,根据不同粒度的颗粒在水介质中沉降速度不同而分成若干粒级。
显微镜分析法——此法是利用显微镜观察微细颗粒的大小和形状。
工艺矿物学在矿产资源找矿和综合利用中的应用
3 工艺矿 物学可确定矿产 资源价值
矿石 中主要 利 用成 份 的化学量 是 矿石工 业 利用
的基本数 据 , 种类 型 的矿产 资源 , 各 都需 在 当地 工业 环 境下 , 根据 当时 的选 冶技术 水平 和经 济水 平 , 制定 出有经济 效益 的工 业 开 采 品位 和矿 体 边 界 品 位 , 所
1 工艺矿物学为地质找矿提供资源评价
工 艺矿 物学 研究 是地 质找矿 和综 合利用 重要 的 技 术方 法 , 可通过 查 明矿石 中有 用 成份 的赋 存 状 态
c mia o o e t , h s o o i o sz o o iin a d moph lg sa ay e n t s p pe . he b ss he c lc mp n n s p a e c mp st n,ie c mp sto n r oo y wa n lz d i hi a r On t a i i
经济 效益要 高于 以褐 铁矿 为主 的铁 矿石 。
云南某地曾发现大型含铁岩体 , 其全铁 品位高
于 工业要 求 。经查 明该 铁 矿 8% 以上 为硅 酸 铁 , 0 为
工业不可用铁。地质单位及时 中止 了勘查工作 , 降
低 了损 失 。
选 矿工 艺 选 别 的对 象 是 目的矿 物单 体 和 集 合 体, 去除机 械选 矿方 法 无 法 回收 的类 质 同象成 份 和 微 细粒 ( 1 m) 包 体 。可 选 别 部 份 所 占 比例 可 一0 或 视 为该矿 石 中主要利 用成 份 的理论 回收 率 。选矿 主 利 用成份 的理论 精 矿 品 位 和理 论 回收 率 的计 算 , 可 用 矿石 的工艺矿 物学 研究 方法 中的元 素 金属 量平 衡
工艺矿物学矿石中元素赋存状态全解
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 选择性溶解法 定义——就是选择合适的溶剂,在一定条件下,有目的的溶
解矿石中某些组分,保留另一些组分,并通过对所处理产品分析、 鉴定、查清矿石中元素的赋存状态。该方法一般可用于其它方法 难以解决的细粒、微量、嵌布关系复杂的矿石中元素赋存状态的 研究。
近地表石英型矿石中铁的配分表
平衡系数=100(31.95-31.93)/31.95=0.06%
吸附产出的元素:简单阳离子、络阴离子或胶 体微粒。 载体:主要与黏土矿物有关
吸附态元素形成过程:
原生矿物因风化作用被磨蚀分解,在一定条件 下形成荷电的胶体质点;或原生矿物因风化作用 分解成离子或分子状态。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.1 重砂法
重砂法是建立在分离矿物定量的基础上,主要适用于那些 矿物组成简单、矿物结晶粒度大、含量高、易于分离提纯 的矿物原料。其基本程序为 (1)分析原料的化学成分,查明待测元素在原料中的含量。 (2)分析原料中组成矿物的种类,并测定各组成矿物的含量。 (3)分离提纯各组分矿物的纯矿物 (4)利用纯矿物样品,分析待测元素在各矿物中的含量 (5)根据待测元素在各矿物中的含量和各矿物在原料的含量, 进行待测元素在原料中各矿物的分布与平衡计算。
其次是以
细微包裹 体形式存 在于其他 矿物中。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物中的微细包裹体状态
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 类质同象
例如在我国某地矽卡岩中,与硅镁
石、金云母、铈磷灰石、方解石和 烧绿石共生的一种褐铈铌矿。 ∑YNbO4-∑CeNbO4
例如:某地黑色锡石中ω(Ta2O5)=2.21%, ω(Nb2O5)=1.7%,经过电子探针扫描,证实锡石本身的 铌和钽含量很低,而锡石的裂隙中却发现了不少细晶石 和铌铁矿包裹体。
工艺矿物学复习
工艺矿物学复习1.1何谓工艺矿物学?它的基本任务是什么?答:工艺矿物学,即是以工业固体原料与其产物的矿物学特征和加工时组成矿物性状为研究目标的边缘性学科。
①研究工业固体原料与其产物的矿物组成及其分布;②对影响或制约生产工艺运行质量的矿物性状进行分析,这些性状包括几何、物理、化学等方面的表现与特征。
1.3简要勒出工艺矿物学的10项研究内容,并指出其中哪几项属于学科的基础知识、基本理论与基本技能。
答:①原料与产物中的矿物组成;②原料与产物中的矿物粒度分析;③原料与产物中的元素赋存状态;④矿物在工艺加工进程中的性状;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查明矿石的工艺类型空间分布规律,编制矿物工艺图——工艺地质填图;⑨研究工业固体原料加工前的表生变化;⑩分析矿物工艺性质的生成条件;其中矿物组成、粒度分析、元素赋存状态和矿物加工时的性状等内容,在学科中具有基础知识、基本理论和基本技能的性质1.4取样和误差控制应当遵循的基本原则是什么?对样品要求:要有充分的代表性。
样品的基本特征为:①代表该矿床主金属(或伴生有益组分)各品级储量;②代表该矿床各类型矿石的平均品位,其中包括高、中低3种品位;③代表矿石的矿物组成及其化学成分;④代表围岩、夹层、脉石的种类、性质及含量;⑤代表有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。
取样方式:两种—①从分选产品及试验用样中抽取;②在工艺加工取样点上采取地质标本样。
试样观测方法:是在显微镜下对矿石中的主要有用有害组分的含量、存在状态、矿物粒度、嵌镶关系以及矿石在破碎过程中的连生、解离状况迅速做出可靠结论。
观测一定数量的矿物颗粒,观测点数:经验的作法是取1000~1500个观测点;另一种办法是根据数理统计原理求取一个合理的试样观测值。
3.1反光显微镜与普通偏光显微镜又什么区别?答:反光显微镜与偏光显微镜相比,增加了光源和垂直照明器。
元素赋存状态的研究及其在矿产资源综合利用中的意义(刘飞燕,朱志敏,沈冰,陈家彪,《资源开发与市场》
元素赋存状态的研究及其在矿产资源综合利用中的意义刘飞燕,朱志敏,沈 冰,陈家彪(中国地质科学院矿产综合利用研究所,四川成都610041)摘要:元素赋存状态的研究是指研究元素在矿石中的存在状态,且尽可能对其进行定量研究的工作。
目前元素赋存状态的研究手段很多,不同的矿山和企业可根据实际情况有选择地采用。
我国是资源短缺型国家,元素赋存状态的研究是资源合理有效利用的关键,可以避免盲目开采对资源的浪费和经济上的损失。
关键词:元素赋存状态;研究方法;综合利用中图分类号:TD913;TD98 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2006)06-0564-02Research on State on Associated Element and Its Meaning in Multipurpose Utilization of Mineral ResourcesLIU Fei-yan ,ZHU Zhi-min,SHEN Bing,CHEN Jia-biao(Insti tute of Multipurpose Utilizati on of Mineral Resources,C AGS,Chengdu 610041)Abstract:The research content of state of associated element was elements state in mines and i ts quantum.Some instrument was ticked off i n the article.Different methods could be chosen by different mine or en terprise in practical si tuation to study the mode of occurrence of elements.China was a nation which lack of resources,so the study of its mode of occurrence of elements was the key to mineral resources utilization and it also could avoid resource-waste and economic losses for unrestrained exploitation of natural resources.Key words:state of associated elemen t;methods of research;multipurpose utilization收稿日期:2006-10-18;修改日期:2006-11-19作者简介:刘飞燕(1976-),女,山西省忻州人,助理工程师,理学学士,主要从事矿产普查与勘探方面的科研工作。
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态
化学元素在地质岩石矿物中的赋存状态(一)多金属矿石主要包括铜、铅、锌、砷、锑、铋、镉、钨、钼、锡、汞、镍、钴等元素,它们在矿石中或多或少地共生形成多金属矿床。
1、铜其主要矿物为:黄铁矿、斑铜矿、辉铜矿、铜蓝、黝铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
铜矿、黑铜矿、赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、自然铜等。
其共生元素为硒、碲、锗、镓、铼、铊、金、银。
是典型的亲硫性,在岩浆中Cu与Si的含量略成反比关系。
Cu的共生元素:以阴离子形式与铜结合的主要有:S、Se、As、Sb、Bi、O、Cl和Cu 一起成阳离子与其它阴离子结合的主要:Fe、Co、Ni、Ag、Zn、Sn、Pb、As、Sb、Bi和(UO2)2+。
与铜共生最主要的铁族三元素及Pd、Pt、铜族本身,亲硫元素和硫簇,半金属元素和Cl、C、P。
伴生元素各种类型铜矿伴生元素情况较为复杂,一般来讲较普遍的伴生元素有:Ag、Zn、Pb、As、Sb、Se、Au、Ni、Co 等。
指示元素为:S、Hg、As、Se、Ag、Zn、Pb、Ba、Mo、Bi、Au。
有些共生元素可以指示一定的主要成矿元素,如Cd2+指导示Zn2+(低温),In3+指示Zn2+(高温),Ge4+指示Fe3+,Zn2+指示Fe2+等等,因而这些元素的组合不同,可以综合指示相应的矿石、矿物。
2、铅铅多以硫化物石炭酸盐形态存在,硫化物占90%,主要矿物有方铅矿(Pb86.6%)、白铅矿(Pb77.6%)、铅矾(Pb68.3%)等。
绝大多数情况下,Pb与Zn共存,其它共生元素为:铜、金、银、镉、锗、铋、锑、锡、铟、镓、黄铁矿、萤石等。
铅矿床一般均为多金属矿床与Zn、Cu、Ag、Bi等紧密相伴,此外还含有少量稀有元素。
3、锌主要矿物有闪锌矿(Zn67%)、红锌矿(Zn80.3%)、菱锌矿(Zn52%)、异极矿(Zn53.7%)、硅酸锌矿、水锌矿等,闪锌矿常与铅的硫化物共生,共生元素铅、镉、铜、金、银、锗、铊、铟、镓、锑、铋、锡、黄铁矿、萤石等形成多金属矿,锌精矿含Zn约50%,一般均形成多金属矿体与Pb、Cu、As、(Cd、Ag)等伴生。
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。
简述工艺矿物学在矿物加工中的应用
简述工艺矿物学在矿物加工中的应用摘要:工艺矿物学为矿物加工提供指导,是矿物加工教学及生产实践基础和依据,影响着矿物加工的最终指标,从而也间接的影响着经济的发展。
因此,必须在现有的工艺矿物学的应用基础上,必须进一步提高其在矿物加工中的应用深度和广度。
关键词:工艺矿物学;矿物加工;应用在矿产资源日益短缺,开采加剧的情况下,在矿物加工中应用工艺矿物学具有十分重要的意义,不仅能优化选矿流程,提高矿石精度,而且还能为矿物加工提供科学依据和辅助作用,减少加工能耗,满足高标准的加工需求,促进我国矿物加工工程可持续发展。
本文探讨了工艺矿物学在矿物加工中的应用分析。
1 工艺矿物学在矿物加工中应用的意义(1)通过对原矿进行工艺矿物学研究,了解矿物的组成、粒度及含量等,确定该矿是否具有可选性,以及标准作业上的选矿指标,通过查清选矿流程产品的物质组成情况,为达到更好地选矿指标奠定基础。
矿石的工艺矿物学研究对于查明矿石中矿物、元素的含量、赋存状态,以此指导生产实践具有重要意义。
(2)通过工艺矿物学研究,可以找到一些难选矿石难选的原因所在,或者分析选矿指标不达标的原因,在实际工作中,也不乏这样的例子,部分工作者在对原矿进行了化学分析得到相应的品位之后,就进行选矿试验,结果最终的选矿产品总是达不到标准,不是品位低就是回收率低,后来经过工艺矿物学研究得知,其粒度甚小或者原矿中的有用组分并存在与非常规的金属矿物,而在非金属矿物中。
因此,从这方面来说,通过工艺矿物学研究,可以考察选矿流程的缺陷或存在问题,对选矿工艺流程具有一个反证或验证的作用。
2 工艺矿物学在矿产加工中的应用分析2.1分级技术与设备用机械方法生产的超细粉体,很难使物料通过一次机械粉碎就达到所需的粒度要求,产品往往处于一个较大的粒度分布范围,而其中,往往只有一部分产品达到了粒度要求,而另一部分产品却未达到,因此,在超细粉体生产过程中需要对产品进行分级处理。
一方面控制产品粒度处于所需的分布范围内,另一方面可以使混合粉料中粒度已达到要求的产品及时地被分离出去。
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6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物
具备条件
首先是在
一定的物理 、化学条件 下,具有相 对的稳定。
其次具有
一定的元 素含量
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物
两种类型
一种是肉
眼或双筒 镜下可以 挑选的矿 物。
它们属于连续系列无限混入。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 类质同象 寄生方式
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 离子吸附
吸附形式
呈吸附形式产出的元素是指元素呈吸附状态存 在于某种矿物中。
吸附类型:物理吸附
化学吸附 交换吸附
整理、计算,运用所获得的有关数据,就可以对矿石中 元素赋存状态加以定性或定量判断。 (1)一元线性回归分析相关系数法。 (2)平均值与均方差法。
元素的配分计算
元素的配分计算是分析目的元素在原料中各矿物中的 分配比例。其具体运算可按下列步骤进行: (1)某元素在原料中各矿物的配分量 Ci=WiAi
6.2 元素赋存状态研究方法 广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究
B 用1mol/LKOH溶解原矿中黏土的试验
6.2 元素赋存状态研究方法 广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究
C 用浓硫酸溶解草酸溶解后的残渣以测定难溶的高岭石
通过上述手段查清了镓不呈离子吸附和Ga(OH)3胶体存在,主要以类 质同象置换铁矿物中的Fe3+和高岭石、三水铝石中的Al3+。镓在铁矿物中 占47%,在脉石矿物中占53%。
Chapter V 矿石中元素赋存状态 元素赋存状态考察工作的一般程序
(1)原矿的光谱分析、初查; (2)作化学定量分析,准确化验有益和有害元素的质量 (体积)分数; (3)将矿石进行简单分选,并对各分选产品进行化学分 析以查定该元素在各分选产品中分散或集中的情况。 (4)对该元素富集的分选产品进行详细研究,挑选出单 矿物作化学定量分析。 (5)运用显微镜、扫描(透射)电镜、电子探针等仪器, 查明元素的存在形式。 (6)将该元素在各矿物中的总含量与矿石品位对比,若 低于矿石品位,则说明尚有部分有益元素存在未被发现 的矿物。
Chapter V
矿石中元素赋存状态
Chapter II
元素在原料与产物中的存在形式 元素赋存状态研究方法 元素的配分计算 研究实例 总结
Chapter V 矿石中元素赋存状态 元素赋存状态研究的主要内容
(1)查明有益、有害元素的存在形式。即独立 矿物、显微包裹体、类质同象、吸附状态等; (2)元素赋存状态类型、特征和变化与矿石结 构、构造、蚀变类型、矿物共生组合的关系; (3)查明元素在矿物中的分布、配分及其比值; (4)根据元素赋存状态的研究资料,拟定合理 的分选流程,预测合理的回收指标。
其次是以
细微包裹 体形式存 在于其他 矿物中。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物中的微细包裹体状态
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 类质同象
例如在我国某地矽卡岩中,与硅镁
石、金云母、铈磷灰石、方解石和 烧绿石共生的一种褐铈铌矿。 ∑YNbO4-∑CeNbO4
(1)在出现20条X谱线的同时,也同时出现20条Y谱线, 并且两种谱线的黑度值是正消长关系。 说明X元素与Y元素是同相,即Y元素是以类质同象或均匀 分散状态赋存在某矿物中。 (2)在出现20条X谱线的同时,也同时出现20条Y谱线, 但两者没有规律。 说明Y元素是以单矿物出现,并 表明每一颗被激射的矿物 中都含有Y元素。
方法——酸、碱浸出法
无机盐或有机酸浸出法
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 酸、碱浸出法 定义——以类质同象或微细包裹体形式存在于载体矿物中的
有用元素,可用酸或碱浸取。如果元素呈离子吸附状态存在,用 盐或者稀酸处理就可以了。
举例——广东某钴矿,主要载体矿物是毒砂。
6.2 元素赋存状态研究方法 广西ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ堆积铁矿中镓的赋存状态研究
(1)采用醋酸及碳酸铵进行淋洗,后进行浸出均未发现镓被 浸出,表明原矿中镓不是以离子或络阴离子存在。 (2)进行了氨浸试验,也未发现镓,所以也不是Ga(OH)3 A 用草酸选择溶解原矿中铁矿物的试验
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 无机盐或有机酸浸出法 定义——有用元素以离子吸附形式存在于黏土或者其他矿物
当中,一般可用无机或有机盐浸出。
举例——江西某地花岗岩风化壳中的离子吸附型重稀土,只有
一当量浓度的NH4Cl及NaCl即可浸出。
---- 江西七宝山钴铁矿铁帽中的Co加入2.5%的盐酸 羟胺溶液,测定溶液中的Co,Mn、Fe,Mn的浸出率 90%,Co的浸出率90%,Fe的浸出率5%,说明什 么问题?
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.3 电渗析法(研究分散元素)
定义——对于呈吸附状态存在的元素,常采用电渗析法进
行研究。电渗析法是基于在外加直流高压电场的作用下, 将矿物中呈吸附状态的离子解析下来,并向极性相反的 电子迁移。从矿物中迁移到水中的离子浓度,与矿物中 该种元素的总量之比,称为该元素的渗析率,以η表示。 吸附态>矿物态>类质同象态及原子、分子分散状态
吸附产出的元素:简单阳离子、络阴离子或胶 体微粒。 载体:主要与黏土矿物有关
吸附态元素形成过程:
原生矿物因风化作用被磨蚀分解,在一定条件 下形成荷电的胶体质点;或原生矿物因风化作用 分解成离子或分子状态。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.1 重砂法
重砂法是建立在分离矿物定量的基础上,主要适用于那些 矿物组成简单、矿物结晶粒度大、含量高、易于分离提纯 的矿物原料。其基本程序为 (1)分析原料的化学成分,查明待测元素在原料中的含量。 (2)分析原料中组成矿物的种类,并测定各组成矿物的含量。 (3)分离提纯各组分矿物的纯矿物 (4)利用纯矿物样品,分析待测元素在各矿物中的含量 (5)根据待测元素在各矿物中的含量和各矿物在原料的含量, 进行待测元素在原料中各矿物的分布与平衡计算。
例如:某地黑色锡石中ω(Ta2O5)=2.21%, ω(Nb2O5)=1.7%,经过电子探针扫描,证实锡石本身的 铌和钽含量很低,而锡石的裂隙中却发现了不少细晶石 和铌铁矿包裹体。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.5 激光显微光谱法
原理——依据矿石中各种元素的特征谱线。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 选择性溶解法 定义——就是选择合适的溶剂,在一定条件下,有目的的溶
解矿石中某些组分,保留另一些组分,并通过对所处理产品分析、 鉴定、查清矿石中元素的赋存状态。该方法一般可用于其它方法 难以解决的细粒、微量、嵌布关系复杂的矿石中元素赋存状态的 研究。
6.2 元素赋存状态研究方法
(3)在出现20条X谱线的同时,少于出现20条Y谱线。 说明X元素与Y元素不是同相关系,而是以单矿物形式出现。
攀枝花钛铁矿中镁的赋存状态研究
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.6 数理统计法
原理——把大量的化学分析数据用数理统计方法进行综合、
如闪锌矿中的铁在电渗析中有如下反应: 电迁移 (Zn, Fe)S Zn2 (Fe2 ) S 2 , Zn2 (Fe2 ) 阴极
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.4 电子探针法
矿石中有益、有害元素,除表生条件下常以吸 附状态存在外,主要有两种形式:一是参与矿 物的晶格架(或为主要成分,或为类质同象混 入物);一是呈微细的矿物包裹体。
元素的配分计算
(3)计算配分平衡系数 K=[(∑ Ci-A0)/A0]×100% K —配分平衡系数(一般要求在5%-10%) A0—目的元素在原料中的含量% (4)计算目的元素的集中系数 集中系数——是指在原料中呈独立矿物形式的元素占该元 素在原料中总量的百分比。 Kc=100Am/A0 Kc—元素集中系数 Am—以独立矿物形式存在的元素含量。 A0—元素在原料中的含量。
近地表石英型矿石中铁的配分表
平衡系数=100(31.95-31.93)/31.95=0.06%
Ci----目的元素在某一矿物中的配分量 %
Wi----原料中某一矿物的相对含量 % Ai----目的元素在该矿物中的含量 % (2)某元素在原料中的配分比 Pi=100Ci/∑Ci Pi----目的元素分配到矿石各矿物中的配分比 % ∑Ci--矿石各矿物中目的元素配分量之和 。