工艺矿物学
工艺矿物学重点
③求解方程：可得 ω cp =2.88%； ω sph =69%； ω py =1.32%； ω pyr =24%。 2.碳酸盐计算(孔雀石和蓝铜矿)：某铜矿床的氧化矿石中，氧化带铜矿物有孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、赤铜矿和金 属铜等。经过测定在 400℃时分解产生 ϕ (H 2 O ) =1.2%，在 1100℃分解产生 ϕ (CO2 ) =4.1%。求孔雀石和蓝铜矿量。 解：孔雀石的化学式为： CuCO3 • Cu (OH ) 2 ；蓝铜矿的化学式： 2CuCO3 • Cu (OH ) 2 设矿石中孔雀石和蓝铜矿含量的分子数比为 1 ∶ φm 。 则矿石中孔雀石和蓝铜矿析出 ϕ ( H 2 O )和ϕ（CO2） 比为：
(1 + φ m ) × 18 1.2 ϕ ( H 2 O) (1 + φ m ) × H 2 O = = = ； ϕ (CO2) (1 + 2φ m ) × CO2 (1 + 2φ m ) × 44 4.1
则矿石中孔雀石量=孔雀石产生 ϕ ( H 2 O ) ×
解之得 φ m =0.64
CuCO3 • Cu (OH ) 2 H 2O 1 123.55 + 97.55 × 1 + φm 18
奔跑的蜗牛整编
工艺矿物学——娱作仅供参考 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。 3.2 反光显微镜的反射器有哪两种主要类型？他们各有什么优缺点？ ①．玻片式，优点是光线可以通过物镜的全孔径，视域亮度均匀，分辨率较强，可以进行全孔径偏光图的观察。缩小 孔径光圈可使光线近于垂直入射和反射，在矿物光学性质测定时可以得到较正确的结果。缺点是光线损失大，因第二 次反射产生耀光影响物质的清晰度。 ②．棱镜式，优点有效光线大、光线损失小。缺点是反射器挡住光路一半，降低物镜的分辨率，偏光图也只有一半， 易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。 3.4 影响矿物反射色的因素有哪些？ 答：影响反射色观察的因素：①光源，光源的强度与色调，当光源较弱时，反射色会变黄，为了滤去光源中多余 的黄光，显微镜上配备有蓝色滤色片。 （要求白光中不带黄或蓝的色调，常以方铅矿为白色标准来调节光源色调） 、② 光片，光片的磨光质量要高，安装必须正确。当光片表面存在氧化膜时会出现各种色彩，故光片必须保持新鲜和清洁 的表面。③周围环境、矿物的影响（视觉的色变效应） 。 3.5 反射色描述：色调、色调浓度、亮度 5.1 矿物定量的目的、意义是什么？ 答：矿物定量——指确定矿石（或流程产物）中各组成矿物相对含量的工作。 通过对选矿生产流程中各产物组成矿物的定量，可以从矿物学角度详细分析各选矿作业的效率，有助于分析目的 矿物和有害矿物在流程中的走向及其行为规律，对于分析选矿流程结构及工艺条件的合理性、指导选矿流程的优化等 具有重要意义。 基本方式主要是：分离矿物定量、目估定量、镜下矿物定量、化学元素分析矿物定量、仪器定量 5.2 分离矿物定量法基本原理是是什么？主要有哪几种方法？ 利用待测矿物与原料中其它矿物性质的差异，将待测矿物从原料中分离出来而进行的一种方法 主要方法：重力分离法、磁力分离法、介电分离、选择性溶解、高压静电分离。 5.3 对于结晶粒度粗大的磁铁矿矿石中磁铁矿的定量可采用哪些方法？ 主要是分离矿物定量法 5.4 矿物镜下定量方法：计点法、直线法、面积法 5.5 矿物定量校核结果方程式：矿石中某矿物的定量统计值×该矿物中校核元素的含量≈矿石中该校核元素的化验分 析值（两者相对误差值小于 10％即认可合格） 6.1 元素赋存状态研究有何意义和作用？ 答：研究元素在矿石矿物中的赋存状态，不但对矿产资源勘查具有重要意义，而且对矿山生产、矿山建设过程中 矿石的选冶试验与生产更具有重要的指导意义。元素赋存特性直接和矿山企业的经济效益挂钩，弄清赋存特征，可以 有目的地指导采矿和选矿工作。 其目的是查明化学元素在矿物原料中的存在形式和分布规律。为矿物加工和冶金工艺方法的选择和最优指标的控制提 供基础资料和理论基础。 6.2 元素在矿物中组要与哪几种存在形式，这些存在形式的主要特征是什么？又哪些研究方法？ 答：①.独立矿物：一种是肉眼或双筒显微镜下可以挑选的矿物；一种是以微细包裹体形式存在于其他矿物中。 ②.类质同像：是很普遍的一种现象。对类质同像的研究，构成了地质领域的一个重要方面。
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
二、不透明矿物的性质及鉴定 不透明矿物的性质及鉴定
不透明矿物的光学性质: （一）、不透明矿物的光学性质 1、反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力的值。即 、反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力的值。 矿物光面在矿相显微镜下的光亮程度。 矿物光面在矿相显微镜下的光亮程度。 观测方法：视测对比法—— 观测方法：视测对比法
工艺矿物学
一、总论 二、不透明矿物的性质 及鉴定 三、矿石组成矿物定量 四、矿石中的元素赋存 状态 五、矿石嵌布特征
一、总论
1、工艺矿物学的产生、内容及其作用 、工艺矿物学的产生、 （1）产生：20世纪初叶，近代大工业的建立，是人类需 求与地下资源的利用率发生严重矛盾。40年代，工艺 矿物学是在工业生产和技术进步的有力推动下，应运 而生的一门新兴边缘科学。包括实际资料的极大丰富， 相邻基础学科与测试进步，如：概率论、数理统计和 体视学的引进；光学显微镜、x射线衍射、电子显微镜、 电子（离子）探针的应用使学者们有可能从理论体系、 基础知识、研究方法、基本内容等方面进行系统的总 明矿物的性质及鉴定
（一）、不透明矿物的光学性质: ）、 1、垂直入射自然光下：反射率、反射色； 2、垂直入射平面偏光下：反射率、反射色、双 反射、反射多色性（包括油浸物镜下的双反射 和反射多色性）； 3、垂直入射正交偏光下：均质性和非均质性、 内反射（包括油浸物镜下的均质性和非均质性、 内反射）； 4、斜照光下（或暗视域照明):内反射； 5、聚敛正交偏光镜下：偏光图。
工艺矿物学 学科
工艺矿物学学科
工艺矿物学是一门研究矿物学中的工艺矿物的学科。
它是一门研究矿物学与工艺学结合的学科，研究的内容包括矿物的加工、利用、测试以及其它与工艺有关的科学问题。
这门学科研究的是矿物的组成、性质、形状和结构，以及它们的工艺利用和加工。
工艺矿物学的研究包括矿物的成因、鉴定、分类、形成环境、结构特征、物理性质、化学性质、矿物加工、利用、测试以及其它与工艺有关的科学问题等。
矿物的形成、分类和性质都是研究工艺矿物学的重要基础，可以帮助人们理解矿物的性质和性能，从而更好地利用矿物的资源。
研究工艺矿物学的研究对社会的发展和生活水平的提升具有重要意义。
矿物加工利用，有助于提高社会经济水平，满足人类不断增长的需求，提高人们的生活质量，满足特定行业的需求。
工艺矿物学的研究也能帮助人们更好地保护矿物资源，从而保护人类环境，减少环境污染，改善人们的生活质量。
例如，通过研究矿物的含量、性质、形状等，可以有效地提高矿物的加工效率，减少污染，从而保护环境。
另外，研究工艺矿物学也能帮助人们开发新的矿物加工技术，改善矿物加工工艺，提高矿物加工效率，提高矿物加工质量，降低生产成本，从而提高社会经济效益。
综上所述，研究工艺矿物学有助于提高社会经济水平，改善环境保护，保护矿物资源，开发新的矿物加工技术，提高矿物加工效率，提高矿物加工质量，降低生产成本，从而提高社会经济效益。
因此，研究工艺矿物学具有重要的意义。
工艺矿物学实验报告
《工艺矿物学》实验报告姓名：学号：专业：年级：《工艺矿物学》实验报告班级 _________ 姓名____________ 学号___________ 日期_________实验一岩浆岩的结构和构造一、实验目的：1. 了解岩浆和岩浆岩的形成；2. 认识岩浆岩的物质成分3. 认识岩浆岩的结构和构造。
二、实验方式：视频学习。
三、预习内容：查阅有关书籍和视频，并解答下列问题。
1. 什么是岩浆？2.岩浆的成分是什么？3.岩浆岩是如何形成的？有哪些类型？四、实验报告观看视频：第1章岩浆岩的结构和构造——《1.1岩浆和岩浆岩》、《1.2岩浆岩的物质成分》、《1.3岩浆岩的结构和构造》。
1. 写出岩浆温度的测量方法，影响岩浆黏度的因素以及如何影响。
2.简述岩浆岩中矿物成分分类及特征。
3.简述不同岩浆岩类中化学成分和矿物成分的变化规律。
4. 举例说明岩浆岩中不同构造的特征。
《工艺矿物学》实验报告班级 _________ 姓名____________ 学号___________ 日期_________实验二沉积岩和沉积作用一、实验目的：1.了解沉积岩和沉积作用。
2. 了解沉积岩的一般特征，认识沉积岩的结构和构造。
二、实验方式：视频学习。
三、预习内容：查阅有关书籍和视频资料，并解答下列问题。
1.沉积岩是如何形成的？2.主要沉积岩矿物有哪些？3.什么是沉积岩的结构和构造？四、实验报告观看视频：第2章沉积岩的结构和构造。
1. 简单叙述沉积岩的五大结构。
2.简述沉积岩的构造成因分类。
3.解释以下概念：层理、波痕、冲刷面、缝合线、结核。
4.沉积岩和岩浆岩在矿物成分方面有何区别？《工艺矿物学》实验报告班级 _________ 姓名____________ 学号___________ 日期_________实验三变质岩的结构和构造一、实验目的：1. 了解变质岩和变质作用。
2.认识变质岩的结构和构造。
二、实验方式：视频学习。
三、预习内容：查阅有关书籍和视频资料，并解答下列问题。
工艺矿物学矿物定量
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
因此分离矿物的主要方式：
特点：操作简单，简单易行
概 述
但是定量也会使用如下技术：
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
整理计算
分离
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
褐铁矿（Slon强磁选）ε50%
单一磁选：ε76%
前言
矿物相对含量
前言
矿石中各组成 直接影响选矿工艺流程！
2
前言
选矿试验
矿物定量
Phase 3
03
选矿工艺流程
Phase 2
02
矿物鉴定
Phase 1
01
前言
1
分离矿物定量
3
化学多元素分析矿物定量
2
镜下矿物定量
5.1.1 重力分离
应用矿山：宝钢集团梅山铁矿
重液分离
5.1.1 重力分离
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
1.工艺矿物学总论
形态改变：水泥烧结料中的硅酸二钙自高温冷却时，由β型转
变为γ型，体积膨胀10%； 价态转变：含有沥青铀矿的铁精矿，进入高炉冶炼时，铀由+6
价转变为+4价。
2015/8/29
王水利：工艺矿物学之总论
18
1.2.5 矿物工艺性质改变的可能性和机理
受到各种外力作用的矿粒，其工艺性质都会有
不同程度的改变。比如：
率和精矿品位严重下降；另一方面现代工业对精矿回收指
标的要求则在日益提高。为此，要求矿石的工艺处理水平 必须大幅提高。工艺矿物学即是在此大背景下应运而生的。
2015/8/29 王水利：工艺矿物学之总论 6
工艺矿物学的出现，最早可追溯于工业社会之初。
20世纪初叶，近代大工业的建立，使人类工业的需求与矿产资 源的利用率发生严重矛盾； “贫、细、杂”矿产资源的综合
随着近代大工业的崛起和迅速发展，人类对地下资源的 需求与消耗均达到了空前程度。资源危机已成为当今世 界的一个普遍的社会问题。 为了应对资源危机，人们采取了各种各样的手段及方法， 如资源节约、资源回收再利用、向深海乃至外太空索取 资源等。然而，在当前技术条件下，加强资源的综合利
用，提高有效组分的回收率，当属应对资源短缺的最有
位和回收率、“贫、细、杂”难选矿产资源综
合利用率的目的。
2015/8/29 王水利：工艺矿物学之总论 9
比如江西淮乐锰矿，矿石主要由34.65%的钙菱锰矿、14.85% 的赤铁矿、36.00%的锰方解石、9.0%的石英以及5.5%左右的 水锰矿、褐锰矿和软锰矿组成，赤铁矿以1～5μm的粒度与 钙菱锰矿共生。而原资料则将紧密共生的钙菱锰矿和赤铁矿 误认为硬锰矿，并将锰方解石定为普通方解石，采用“手选、 重介质分选、跳汰及强磁选”进行矿物选别，导致锰损失率 高达15%。后经工艺矿物学研究，查明了矿石中矿物的分布 状态，重新调整了选矿工艺，获得了理想的分选结果。 1986年，我国黄金生产中，有15%的黄金来自于其它矿种中 的伴生金。
2工艺矿物学
物质组成研究所 应用现代测试、鉴定手段，研究确定原矿及其选冶 产物的矿物组成及其分布，研究考察影响或制约生产 工艺运行质量的矿物性状（包括几何、物理、化学等 方面的表现与特征），为原矿及其选冶产物的最优化 综合利用提供基础依据。
/yjkf/kjtd/wzzc/wzzc_zysbss01.html
with xanthate in slurry of zinc electrolysis anode slime
28
3.2矿物研究的其他常用技术
透射电镜 Transmission electron microscope，TEM
微细矿物、隐晶质矿物和超细粉体的形貌和结构分析
来源于文献：浙江青田单斜晶系叶腊石微结构的高分辨透射电镜研究
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中
低 高
刻划硬度
抗磨硬度 抗压硬度
R<17% 30%>R>17%
中 低 高 中 低
3.2矿物研究的其他常用技术
X射线衍射 X-ray diffraction，XRD
测定矿石中的物相组成与晶体结构
浮选银精矿的XRD分析结果
来源于文献：Occurrence of lead and silver minerals and their interaction
5
1、工艺矿物学概况
1.2工艺矿物学的地位与作用
工艺矿物学是地质、选矿、冶炼等部门技术进步的重要依托。 （1）为选矿试验提供相应的矿石特征资料，积极走向资源综合 利用的全过程； （2）有效参与到地质勘探、矿床评价、储量计算等基础地质过 程中；
（3）注意对矿石性质的地质成因分析和微观机理分析； （4）有效发挥学科在国民经济中的作用，积极开展服务于本学 科的专用测试仪器、方法和手段的研究。
工艺矿物学教案
工艺矿物学教案教案标题：工艺矿物学教案教案目标：1. 了解工艺矿物学的基本概念和重要性；2. 掌握不同工艺矿物的特性和应用；3. 培养学生的观察、实验和分析能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
教学内容：1. 工艺矿物学的定义和研究对象；2. 常见工艺矿物的分类和特性；3. 工艺矿物在工业生产中的应用；4. 工艺矿物学实验和观察方法；5. 工艺矿物学的研究进展和前景。
教学步骤：一、导入（5分钟）1. 引入工艺矿物学的概念和重要性；2. 提出学生对工艺矿物的认知和应用。
二、知识讲解（15分钟）1. 介绍工艺矿物学的定义和研究对象；2. 分类和特性：讲解常见工艺矿物的分类和特性，如金属矿物、非金属矿物等；3. 工艺矿物的应用：介绍工艺矿物在工业生产中的应用案例。
三、实验与观察（30分钟）1. 分组实验：将学生分成小组，每组选择一个工艺矿物进行实验和观察；2. 实验内容：根据教师提供的实验指导书，学生进行工艺矿物的性质和特点实验；3. 观察与记录：学生观察实验现象，记录实验结果和结论。
四、讨论与总结（15分钟）1. 小组讨论：学生根据实验结果，讨论工艺矿物的特性和应用；2. 总结归纳：教师引导学生总结工艺矿物学的重要性和应用领域。
五、拓展与展望（10分钟）1. 工艺矿物学的研究进展：介绍当前工艺矿物学的研究进展和前景；2. 学生思考：引导学生思考工艺矿物学在未来的发展方向。
六、作业布置（5分钟）1. 作业要求：布置学生阅读相关文献，撰写一篇关于工艺矿物学的研究报告；2. 提醒学生：强调作业的重要性和截止日期。
教学评估：1. 实验报告评估：评估学生对工艺矿物的实验观察和分析能力；2. 课堂参与评估：评估学生在讨论和总结环节的积极参与程度；3. 作业评估：评估学生对工艺矿物学的理解和研究报告的质量。
教学资源：1. 工艺矿物学相关教材和参考书籍；2. 工艺矿物实验材料和设备；3. 研究报告模板和指导书。
工艺矿物学特征研究
工艺矿物学特征研究
工艺矿物学特征研究是对矿物在加工过程中的性质和行为进行分析的学科。
它涉及对矿物的物理、化学和矿物学特性的研究，以及这些特性对选矿、冶炼和材料加工等工艺的影响。
通过工艺矿物学研究，可以了解矿物的粒度、形状、硬度、比重、颜色、磁性等物理特征，以及矿物的化学成分、化学键合、晶体结构等化学特征。
这些信息对于设计合理的选矿流程、选择合适的选矿方法和设备具有重要意义。
例如，在选矿过程中，了解矿物的粒度分布和 liberation 特征可以帮助确定最佳的破碎和分选条件，以提高选矿效率和回收率。
同时，研究矿物的表面性质和润湿性可以指导浮选药剂的选择和使用，以实现有效的浮选分离。
此外，工艺矿物学还关注矿物在冶炼过程中的行为，例如熔点、沸点、反应性等。
这些特征对于选择合适的冶炼方法和控制工艺参数至关重要。
通过对矿物在高温下的相变和化学反应的研究，可以优化冶炼过程，提高金属回收率和产品质量。
工艺矿物学特征研究还可以应用于材料加工领域。
例如，研究矿物的显微结构和晶粒尺寸对于制备高性能材料具有重要意义。
了解矿物的结晶习性和缺陷分布可以指导材料的加工和热处理，以获得所需的性能。
总的来说，工艺矿物学特征研究为矿物加工和材料制备提供了重要的理论基础和实践指导。
它有助于深入了解矿物的性质和行为，优化工艺流程，提高资源利用效率和产品质量。
这样的研究对于矿产资源的合理开发和利用具有重要的意义。
如果你对工艺矿物学的某个具体方面或应用有更具体的问题，我将很愿意为你提供更详细的信息和解释。
工艺矿物学的作用
工艺矿物学的作用
工艺矿物学是研究矿物在开采、选矿和冶炼过程中的性质与行为的学科。
在矿产资源开发和利用中，工艺矿物学起着至关重要的作用。
首先，工艺矿物学可以帮助矿业企业确定选矿工艺流程，从而提高矿石的品位和产率，降低生产成本。
通过对矿物物理、化学和表面化学性质的研究，工艺矿物学可以为选矿工艺的优化提供科学依据。
其次，工艺矿物学还能够研究冶金过程中的反应机理和动力学特征，指导冶金工艺的改进和优化。
比如，在翻转炉转炉冶炼过程中，工艺矿物学可以研究矿物的还原性和还原反应速率，为冶炼过程的控制和提高炉渣脱硫效率提供依据。
最后，工艺矿物学还可以为矿物资源的综合利用提供技术支持。
通过对矿物中次生元素的提取、分离和回收，工艺矿物学可以为矿物资源的综合利用提供技术支持，开发出新的矿产资源利用途径，提高矿物资源的综合利用率。
综上所述，工艺矿物学在矿产资源开发和利用过程中具有重要的作用，为矿业企业提供了技术支撑和科学依据，是矿产资源开发和利用中不可或缺的学科。
- 1 -。
工艺矿物学在矿物加工中的应用分析
工艺矿物学在矿物加工中的应用分析摘要：工艺矿物学的主要研究内容就是选矿并加工矿石，将矿石作为主要研究对象，对其矿物组成、含量、粒度大小、与脉石的嵌布状态、矿物自身的解离度等进行分析。
本文分析工艺矿物学在国内矿物加工领域的研究应用现状，并探讨某含金磁铁矿主要矿物工艺特征研究。
关键词：工艺矿物学；矿物加工；应用分析1工艺矿物学概述1.1工艺矿物学研究目的工艺矿物学研究的目的在于:对矿床进行合理地综合评价，对矿床、矿石和矿物的物理、化学性质进行研究，为选择与确定最佳的矿石处理方案提供有力的依据。
矿物学是一门综合性很强的学科。
一方面要用地质学方法观察这种天然化合物的产状，另一方面要用化学和物理学的方法研究他们的化学成分、结晶和物理性质，然后综合地质学、化学和物理学理论进行分析解释。
1.2工艺矿物学研究方法偏光显微镜:通过薄片研究和鉴定透明矿物种类、含量、粒度及相互之间关系等。
反光偏光显微镜:通过光片研究和鉴定不透明矿（金属矿物）种类、含量、粒度及嵌布关系。
单矿物分离:基本上与选矿所采用的方法相同，仅是规模不同。
双目镜下单矿物鉴定和挑选，（1）进行单矿物化学分析；（2）进行同位素测定；（3）进行未知矿物X射线分析；（4）称重各种单矿物重量百分含量；（5）包裹体测温等。
X射线分析:（1）鉴定矿物；（2）测定矿物含量；（3）测定矿物的晶包参数。
差热分析:鉴定含水矿物、碳酸盐、含水硼酸盐及硫酸盐矿物，如粘土矿物，方解石，白云石，菱镁矿等都可以通过差热分析而准确鉴定。
电子探针:光片中偶然见的一颗微小矿物（>0.002mm）矿相显微镜下不能确定其矿物名称时，用电子探针即可直接测定该矿物化学成份，达到鉴定矿物的目的。
经验证明对鉴定铂族矿物很有效。
电镜扫描:研究金等贵金属元素在黄铁矿中赋存状态是十分有效的。
2工艺矿物学在国内矿物加工领域中的研究应用现状就我国目前的工艺矿物学研究而言，它在配合选矿工艺实施研究应用过程中就主要发挥了两点重大功能作用。
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。
工艺矿物学考试重点编纂doc
《工艺矿物学》考试重点(待修改)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｡透射电镜分析试样的制备相对比x射线衍射分析和扫描电镜等测试方法的样品制备麻烦｡主要有粉末法､超薄片法和复型法3种｡(2)扫描电镜试样制备:根据扫描电镜类型不同,试样大小为几毫米-20mm｡只作形貌观察,样品表面不做抛光;做成分分析时,表面需抛光;如果试样不导电(岩矿样),需要在表面蒸镀导电炭膜(金､铂)｡11.x射线的产生方法通过x射线管来产生,真空管真空度小于10-6Pa｡有2个金属电极,阴极由钨丝卷成,阳极为某种金属(Cu､Fe､Co､Ag等)磨光面(称为靶)｡当阴极钨丝通入电流加热时,钨丝周围会产生大量的自由电子｡在阴极和阳极之间加上高电压(30一50kv),在强电场作用下,自由电子向阳极高速移动,当阳极靶受到高速自由电子的轰击时,电子的大部分能量变为热能,一部分能量转变成x射线,由靶面射出｡12.x射线在晶面上的“反射”与可见光在镜面上反射不同:(1)可见光的反射限于物体的表面,而x射线的“反射”是受x射线照射的所有原子(包括晶体内部)的散射线干涉加强而形成｡(2)可见光的反射无论入射光线以任何入射角入射都会产生｡x射线只有在满足布拉格方程的某些特殊角度下才能“反射”｡13.俄歇电子能谱表面微区分析原理俄歇电子的产生是由原子内壳层电子因电离激发留下一个空位,引起较外层电子向这一能级跃迁使原子释放能量,该能量使外层电子进一步电离,发射一个与原子序数相关的俄歇电子,检测俄歇电子的能量和强度可以获得表面层化学成分的定性和定量信息｡14.热分析方法热分析方法是根据矿物在加热过程中所发生的热效应或重量变化等特征来研究和鉴定矿物的一种方法｡目前应用较广的方法有差热分析法､热重分析法､微分热重分析法､热膨胀法､差示扫描热量分析法和逸出气体分析法｡差热分析(DTA),是根据不同温度下出现的不同热反应的原理来对矿物进行鉴定｡热重分析法(TG),是通过测定矿物在加热过程中重量的变化来鉴定矿物的一种方15.差热分析法工作原理(1)差热分析简写为DTA,是根据不同温度下出现的不同热反应的原理来对矿物进行鉴定｡通过研究这些矿物加热或冷却到某温度点会发生放热反应或吸热反应的特征,在测试过程中,将会发生热反应的待测矿物与不会发生热反应的某种已知标样(标准矿物或中性体)一同放在加热炉中加热升温或降温,当加热或冷却到某个温度点时,待测样品由于发生热反应使它与标样之间的温度不一致｡(2)由于试样与标样之间在某温度点下存在着固有温度差,将它们的温度差绘成差热曲线｡θ(3)在矿物鉴定时,将试样的差热曲线跟所查阅的有关手册中的已知矿物的差热曲线进行对比,如果相互之间能吻合,则可确定待测样品的矿物名称,这就是用差热分析法来鉴定矿物的原理｡θ16.元素在矿物原料中的赋存状态元素在矿物原料中的赋存状态有3种,即:独立矿物形式､类质同象形式和吸附形式｡17.原料与产物内组成矿物的定量原料与产物中矿物定量基本方法(1)分离矿物定量法;(2)显微镜下定量法;3)特征元素化学分析定量法;(4)仪器分析定量法｡1)分离矿物定量法(实验法)a)重力分离法(重选):利用不同矿物之间密度的差异进行矿物分离b)磁力分离:是利用原料中不同矿物间磁性的差异进行矿物分离的｡适于磁力分离的矿物主要是强磁性矿物(亚铁磁性物质)和部分弱磁性矿物(顺磁性物质)｡c)介电分离是在具有一定介电常数的介电液中进行的,将介电分离仪的电磁振荡电极插入介电液中,在电极周围形成交变非均匀电场,电场强度自电极向外降低｡d)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｡2) 显微镜下目估定量面测法:面测法是根据光片或薄片中的各矿物所占面积百分含量等于矿物在原料中所占体积百分含量的原理来测定矿物的含量｡线测法:线测法是根据矿片表面不同矿物沿一定方向直线上线段截距长度百分含量与其在原料中的重量百分含量相等的原理进行测量的｡点测法:点测法的原理是矿片上各种矿物表面所占点数之比与各矿物在原料中的体积之比相等｡3)化学分析矿物定量:是利用矿物原料化学成分与其组成矿物化学成分的相关性,通过一定的数学运算来进行矿物定量｡4)仪器分析矿物定量自动图像分析法:一,利用矿物在显微镜下的光化学性质的差异(反射率､折射率､颜色等)来识别矿物｡二,利用电子探针或扫描电镜生成矿物图像(背散射电子图像或元素特征X射线图像等),根据矿物化学成分的差异识别矿物｡x射线衍射定量分析是在定性物相分析的基础上进行的,其原理是混合原料中某种物相(矿物)的含量Q与其特征衍射峰的强度I成正比｡18.简述分离矿物定量法的基本原理及特点(1)原理: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｡(2分)(2) 该法主要适用于某些易于分选且嵌布粒度较粗大的矿物定量,对于嵌布粒度细小且难以分离的矿物的定量则不适用｡(2分)(3)该法定量结果准确可靠,但操作过程繁琐､费时､费力,其应用受到了一定的限制｡(2分)19.元素赋存状态研究方法(1)重砂分离法(2)选择性溶解法: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,根据矿物中有关矿物组分的可溶性,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｡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｡(3)电渗析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元素离子解吸下来,并向极性相反的电极迁移｡(4)矿物微区分析法:用于研究元素赋存状态的矿物微区分析方法主要包括:扫描电镜､电子探针､离子探针等,其原理是通过对元素在矿物表面分布特征的检测,来判断元素的赋存状态｡20.简述磁铁矿在铁矿石中的嵌布特征与其可磨性和可选性的关系?有用矿物的嵌布特征,指矿石中有用矿物的颗粒大小､形状､与脉石矿物的结合关系以及空间分布特点,它是有关矿物空间形态的综合概念｡结晶粒度粗,易磨易选,反之难磨难选21.简述在实验室将块状铁矿石加工成化学分析样的制样流程并画出流程图(4分)答:简述略:一共4分的题,随便写写就可以流程图如下三计算题1.化学多元素分析矿物定量(见课本P164)2.配分计算(见课本P190)。
工艺矿物学多媒体课件
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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
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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
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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
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。
工艺矿物学概述
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。
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、Ca)Ral6[Si6O18][BO3]3(O、CH、F)4 其中R= Mg、Fe、Li、Mn）、合成绿柱石（绿宝石Be3Al2[Si6O18]）、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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二、不透明矿物的性质及鉴定
反射率色散：矿物的反射率随入射光的波长不同 而异的现象。
反射色定性描述：色调、色调浓度、亮度。
影响反射色观察的因素：光源的色调（要求白光
中不带黄或蓝的色调，常以方铅矿为白色标准
来调节光源色调）、磨光质量以及周围环境的 影响（视觉的色变效应）
二、不透明矿物的性质及鉴定
5、矿物的均质性非均质性（在正交偏光下观察的性质）
0.40 0.50
0.60
0.381 0.526
0.706
439 243
112
184~150 141~115
87~71
0.70
0.932
20
20~17
二、不透明矿物的性质及鉴定
通常做法： 1、认真研读地质报告，掌握矿石可能存在的矿 物种类； 2、肉眼鉴定个体较大、外观特征明显的矿物； 3、显微镜下鉴定（物镜的种类：低倍镜、中倍 镜、高倍镜。观察介质：干燥物镜与浸没物 镜）；（自学P24 2.2.5) 4、结合差热分析、X射线分析、电子显微镜、电 子探针等。
一、总论
1、工艺矿物学的产生、内容及其作用 （4）、作用和任务：工艺矿物学是地质、选矿、冶炼等 部门技术进步的重要依托。A、为选矿试验提供相应的 矿石特征资料，积极走向资源利用的全过程； B、有 效参与到地质勘探、矿床评价、储量计算等基础地质 过程中； C、注意对矿石性质的地质成因分析和微观 机理分析；D、有效发挥学科在国民经济中，积极开展 服务于本学科的专用测试仪器、方法和手段的研究。
晶体被截光片可能呈现的形态
a
b c d 从立方体上截出的不同形态的切面 a一正方形；b一长方形；c一三角形；d一梯形
二、不透明矿物的性质及鉴定
7.2 解理和裂开： 矿物的解理和裂开在光面中表现为一组或几组平行的 裂隙。有时清晰，有时模糊。它们与矿物解理面或 裂理面的组数和光面方位的不同有关。矿物可出现 一至三组裂隙。假若存在三组和三组以上的解理， 则可出现平行于一个面或几个面的一排排三角形陷 穴。这些陷穴在镜下观测时呈黑色三角形。柱状解 理产生菱形、三角形或长方形的陷穴，而轴面解理 只能产生一组平行的裂隙。 风化和交代作用，往往沿着矿物的解理进行 。由固 溶体分离作用形成的包裹体也常 沿主晶的解理方向 做定向排列，使矿物光面显露出解理。此外，有些 矿物受力后易塑性变形，解理纹发生弯曲。
一、总论
1、工艺矿物学的产生、内容及其作用 （2）、研究内容： A、原料与产物中的矿物组成；B、原料与产物中所含 元素的赋存状态；C、原料与产物中的矿物粒度分析； D、矿物在工艺加工进程中的性状；E、矿物工艺性质 改变的可能性和机理；F、判明尾矿和废渣综合利用的 可能性；G、矿物的工艺性质与元素组成和结构的关 系；H、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；I、研究工业固体原料加工 前的表生变化；J、分析矿物工艺性质的生成条件。
二、不透明矿物的性质及鉴定
7.3 硬度：镜下测硬度有压入法、刻划法、研磨 法。前者定量，后两种定性。 压入法－布氏硬度（硬质合金制成的球体测出的 硬度）、维克硬度（金刚石制成的正方形锥体 测出的硬度）、诺普硬度（菱形锥体测出的硬 度）。 测试方法：加一定负荷（砝码）将压锥压入矿物 表面，使矿物形成一压痕，根据负荷与压痕侧 面积（或深度）之比，即可求出矿物的压入硬 度数值。压痕大小与矿物硬度成反比关系。
一、总论
1、工艺矿物学的产生、内容及其作用 （3）研究目的：为了适应工艺矿物学加工要求，对矿石 的分析不仅要有品位、储量、伴生组分等指标，还要 掌握与工艺加工有关的矿石性质，以及性质的地质、 物理、化学成因和空间分布规律。 矿石的工艺矿物学性质有：组成矿物的类别和含量、元 素的赋存状态、矿物嵌布特征、流程产品的矿物单体 解离度，矿物的比重、电性、磁性、硬度、弹性、塑 性、湿润性、可浮性、吸附性、离子交换性、热特性、 溶解性、辐射性以及细菌性等。这些影响工艺加工的 全部矿石特征，统称为~。
7.3 硬度 抗磨硬度：基于光片表面因磨制显现的凸凹现象及斜 面（亮线）判断。提升镜筒（或物台下降），亮线向 低硬度矿物方向移动，反之，向高硬度方向移动。一 般在周围矿物硬度已知的情况下应用。
垂直入射光线在不同 突起矿物光面的反射示意图
二、不透明矿物的性质及鉴定
8、矿物的磁性和导电性 磁性： 导电性： 测定方法见书p40 9、矿物的塑性和脆性：在压力作用下，矿物破 碎和变形的性能称之为～ 塑性：矿物受压后发生塑性变形的性质。（刻划 出沟、脊） 脆性：矿物受压后易破碎的性质。（刻划出粉末）
二、不透明矿物的性质及鉴定
（一）、不透明矿物的光学性质: 1、垂直入射自然光下：反射率、反射色； 2、垂直入射平面偏光下：反射率、反射色、双 反射、反射多色性（包括油浸物镜下的双反射 和反射多色性）； 3、垂直入射正交偏光下：均质性和非均质性、 内反射（包括油浸物镜下的均质性和非均质性、 内反射）； 4、斜照光下（或暗视域照明):内反射； 5、聚敛正交偏光镜下：偏光图。
二、不透明矿物的性质及鉴定
6.1、内反射的观察方法：斜照法和正交偏光法。 利用上述两种观察方法 观察矿物粉末以测定内 反射的方法效果更好。
斜照法示意图
二、不透明矿物的性质及鉴定
7、不透明矿物的其他物理性质 7.1晶体形态和结晶习性： 晶体形态：矿物的完整晶形必须观察一系列的切 面形状，才能在想像中恢复其立体形态。 结晶习性：在光片上的表现大致可分为等轴形 （两向相等）和延伸形（两向不等）两类。等 轴晶系矿物晶形的切面常呈等轴形，如Py、Ga。 中级晶族中各晶系的矿物晶形的切面多为延伸 形，如板状、针状或柱状、片状。但有些延伸 形矿物垂直其C轴方向的切面也呈等轴形。
工艺矿物学
一、总论 二、不透明矿物的性质 及鉴定 三、矿石组成矿物定量 四、矿石中的元素赋存 状态 五、矿石嵌布特用 （1）产生：20世纪初叶，近代大工业的建立，是人类需 求与地下资源的利用率发生严重矛盾。40年代，工艺 矿物学是在工业生产和技术进步的有力推动下，应运 而生的一门新兴边缘科学。包括实际资料的极大丰富， 相邻基础学科与测试进步，如：概率论、数理统计和 体视学的引进；光学显微镜、x射线衍射、电子显微镜、 电子（离子）探针的应用使学者们有可能从理论体系、 基础知识、研究方法、基本内容等方面进行系统的总 结和论述。
二、不透明矿物的性质及鉴定
5.3矿物均质性非均质性的视测分级 （1）严格正交偏光法：在严格正交偏光下旋转 载物台，能明显看到明暗变化及颜色变化者， 为强非均质性。 （2）不完全正交偏光法：在严格正交偏光下旋 转载物台，不能看到明暗变化时，可将一个偏 光镜偏离1~3o，这时旋转物台若能明显看到明 暗变化者为弱非均质性，若这时看不到明暗变 化者即为均质性。 影响因素：切面方位、磨光质量、光片安装、强 内反射、光源强度等。
二、不透明矿物的性质及鉴定
6、内反射：白光射向矿物光片表面，出反射光外，一 部分光线折射透入矿物内部，当遇到矿物内部的解 理、裂隙、空洞、晶粒界面、包裹体等不同介质分 界面时，光线会被反射出来或散射开，这就是内反 射。若内反射出来的光线没有色散现象则仍是白光； 若发生色散则显示颜色，即为内反射色。 内反射色是矿物的透射色，即体色。 反射色是矿物的表色。体色和表色互为补色，其显露 程度与矿物的透明度有直接关系。尤其是半透明矿 物。 肉眼观察的矿物颜色是内反射色和反射色的综合。
一、总论
2、取样： 对样品要求：要有充分的代表性。 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。 影响因素：地质因素（矿床、矿体、矿石、结构、 构造、矿物组成及嵌布粒度、以有益有害组分 赋存状态、平均品位等）和开采因素（围岩和 夹石的混入程度以及不同的采矿方法对矿石的 影响等）。
二、不透明矿物的性质及鉴定
2、反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色。它 与矿物的“表色”（矿物磨光面对镜下光线直射时 的选择性反射作用造成的）相近。 颜色测定方法：镜下肉眼观察和仪器测量。（ 定性描 述和定量纪录两种表示方法） 3、反射多色性：反射色随矿物方位而变化的现象称 为~。是主反射率及其色散曲线不同造成的。 4、矿物的双反射：矿物的反射率（亮度）随矿物方 向而变化的现象称为～。是矿物主反射率不同引起 的。 矿物的双反射和反射多色性的观察受视觉灵敏度的影 响。二者成消长关系。
二、不透明矿物的性质及鉴定
（一）、不透明矿物的光学性质: 1、反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力的值。即 矿物光面在矿相显微镜下的光亮程度。 观测方法：视测对比法——
A、反射率高于黄铁矿的矿物(R>53%)
B、反射率介于黄铁矿和方铅矿之间的矿物(53％>R>43％) C、反射率介于方铅矿和黝铜矿之间的矿物（43%>R>30%） D、反射率介于黝铜矿和闪锌矿之间的矿物（30%>R>17%） E、反射率低于闪锌矿的矿物（ R <17%）
抗压硬度
维克压头（a）和 诺普压头（b）及 其相应的压痕示 意图
二、不透明矿物的性质及鉴定
7.3 硬度 ： 刻划硬度（摩氏硬度）：镜下一般用铜针（3 级）和钢针（5.5级）进行刻划。分三级－ 低硬度矿物（ ＜ 3级）、中等硬度矿物 （3~5.5级）、高硬度矿物（＞5.5级）。 测定方法：在中、低倍物镜下进行。先铜后 钢、由右向左、握力适当、角度适宜 （30~40o）。
区域沉积变质铁矿矿石观测颗粒计算值
试样类别 （品位） 0· 05 概率（H) 最佳颗粒数 铁矿物颗粒区 （m) 间(μ±△μ) 0· 036 7220 284~232
0· 10
0· 20 0.30
0· 074
0.160 0.260
3380
1418 768
275~225
249~203 220~180
3、试样观测方法及观测点数 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：有两种方法决定—经验作法 （1000~1500个观测点）和应用数理统计法 （计算求出，受矿石品位影响）。