第三章矿石物质组成与矿石特性的研究ppt课件

第三章矿石物质组成与矿石特性的研究Studyonmineralcompositionandmineralcharacterofores(英文文献2：1Electronmicro-scopeatatomicresolutionp1-10；文献3：On-streamanalysisinmineralprocessingp235-255)英文单词：40矿石特性Orecharacter41结构特性Texturecharacter42矿物分析Mineralanalysis43物相分析Facialanalysis44光谱分析Spectrumanalysis45可磨性Grindability46硅酸盐Silicate47显微镜Microscope48磨碎Grinding49精矿Concentrate50中矿Middling51尾矿Tailing52磁选Magneticseparation53电选Electricalseparation54重选Gravityconcentration55重介质选Heavymediumseparation56硅酸盐矿物Silicatemineral57矿物组成Mineralcomposition58品位Grade59矿物岩相Facies60岩相分析Lithofaciesanalysis61矿物组合Mineralassociation62矿物鉴定Mineralidentifying63矿物解离Mineralliberation64构造Tectonic65斑状结构porphyritictexture66致密结构compacttexture3.1矿石物质组成研究的内容和程序contentandprocedureofmineralcompositionandmineralcharacteristicofores3.2矿石物质组成的研究Studyonmineralcompositionofores3.3矿石结构构造特性的研究Astudyonmineralstructuralconstruction3.4选矿产品的考查矿石物质组成的研究属专门的课程内容，该门课主要解决两个问题：（1）初步了解矿石可选性研究涉及的矿石性质研究的内容、方法和程序。（2）如何据实验任务对矿石性质研究提出要求。研究的内容十分广泛，所采用的方法也是多种多样的，这里只介绍主要的。3.1矿石物质组成研究的内容和程序3.1.1矿石物质组成研究的内容（1）矿石化学组成的研究—研究矿石中所含元素的种类、含量、结合情况等包括主要、次要、有用、无用、有害元素。用的方法叫做元素分析法，常用的有光谱分析、化学分析、试金分析。（2）矿石矿物组成的研究—研究矿石中所含矿物的种类、含量、有用有害元素的赋存状态等常用的矿物分析法有物相分析、岩矿鉴定。（3）矿石的结构构造研究—研究有用矿物的嵌布粒度及其与其它矿物间的共生关系。（4）选矿产物单体解离度及其连生体连生特性的研究。（5）矿石的工艺特性的研究--粒度组成、比表面测定等。（6）矿石和矿物的物理化学特性的研究—包括比重，比磁化系数，电性，硬度，可磨度,溶液ph值等。上述研究内容并不是矿石物质组成和矿石特性研究的全部内容，也并非每种矿石必须研究的内容因对每一具体矿石所要进行研究的内容和深度不尽相同，所以要视具体情况而定。。由于选矿实验研究工作是在地质部门已有研究工作的基础上进行的，因而再次研究主要是补充地质部门未做或做的不够但对选矿又非常重要的项目，如有用矿物嵌布粒度测定等。两点说明：矿石物质组成研究需按一定程序进行一般可按下图3-1（图3-1）进行，但不是一成不变。具体情况要具体分析，只有选择较合理的程序，才能得出合乎要求的结果。3.1.2矿石物质组成研究的程序3.2矿石物质组成的研究矿石物质组成的研究包括矿石化学组成的研究和矿物组成的研究,所采用的分析方法分别为元素分析和矿物分析法。3.2.1元素分析法—主要研究矿石中所含元素的种类、含量。以上讲到元素分析通常采用光谱分析化学分析等分析方法。这里主要介绍原理和用途。（1）光谱分析：原理—矿石中各种元素经过某种能源的作用发射不同波长的光谱线，通过摄谱仪记录，然后与已知元素含量的谱线进行对比，可知矿石中含有哪些元素。灵敏度高、测定快、所需试样量少（几mmg-几十mmg）。一般只进行定性及半定量测定，即指出元素的含量范围，如百分之几、万分之几、痕迹等。特点：a普查元素—在化学分析前对矿石中元素及大致含量进行全面普查，以免直接进行化学分析将某些少量元素遗漏。b对稀散元素进行测定（这些元素的化学分析难以准确测定）。缺点：有一定适用范围，有些元素如卤素和s、Ra、Ac、Po等不能测定。若精确定量则操作复杂。用途：用化学方法和物理化学方法对矿石中元素进行测定。（2）化学分析原理化学全分析对除光谱分析之外的所有元素进行分析化学多元素分析：只对主要元素进行分析，包括造渣元素。试金分析：对金银等贵重金属利用类似火法冶金的方法进行分离并测定。定量精确、使用范围广。特点（与光谱分析法比）缺点（同上）测定需时间长、成本高。关于如何据光谱分析结果对化学分析提出要求以及指导矿石可选性研究工作的问题，下面举某铜矿为例进行说明。某铜矿样光谱分析结果由上表可看出a主要有用元素为cu、zn。b有可能综合利用的元素为pb、Ag、Fe在了解了赋存状态后才知道可否利用，Co需进一步进行化学分析检查。c脉石矿物以硅铝酸盐为主，硷性钙镁化合物较少。在次基础上对化学分析提出要求：a要分析有用元素cu、zn、pb、Ag、Fe、Co。b对脉石成分Sio2、Al2o3、Cao、Mgo进行分析。c对光谱分析不能做的重要元素S、P、Bi、Au等进行分析。化学分析结果见表3-2。表3-2某铜矿样化学多元素分析结果从化学分析表可看出：a有用元素为Cu（1.52%）。b脉石矿物Sio2（60.66%）。c可能利用的是黄铁矿。dAu、Ag、Co要尽可能让其到精矿中去，通过冶炼回收。ePb（0.055%）少、Zn低，这两种元素都为Cu冶炼的有害杂质，因而在选矿过程中应注意。3.2.2矿物分析法—进一步查明矿石中各种元素呈何种矿物存在，或选矿产品中所含矿物成分，以及它们的含量、嵌布粒度和相互共生关系。其测定单位是矿物。（1）物相分析:每种矿物是一种均匀的物质，是矿石中个别一相，对矿石中各个相进行测定并分析叫……。原理：利用不同浓度的各种溶剂在不同条件下，据各种矿物在各种溶剂中溶解度和溶解速度的不同，使矿石中各种矿物分离，然后分别测定该元素在各个矿物或各类型矿物中的含量（可知某元素呈何种矿物存在）。如铜矿物有赤铜矿Cu2o、辉铜矿Cu2s、黄铜矿Cu2s等，铁矿有赤铁矿Fe2o3、褐铁矿Fe2co3、硅铁矿等。特点测定较快，定量准确（与岩矿鉴定比）缺点不能将所有矿物一一区分，不能得知矿物在矿石中的空间分布、嵌布和嵌镶关系。对选矿人员来说：a要了解物相分析可做哪些元素（组成的矿物）。b每种元素需分析哪些相。c各种矿物的可选性如何。原理：利用显微镜，据矿物在镜下光学性质的不同来区别矿物的种类，使用辅助设备可测定其含量。常用的有偏光显微镜—测定透明矿物，反光显微镜—测定不透明矿物，实体显微镜—放大镜。（2）岩矿鉴定优点:使用范围广，可测矿物空间分布。缺点：测定时间长，操作繁，误差大。作用：岩矿鉴定资料是可选性研究工作中确定选矿方案最主要和最直接的依据。a矿石中矿物的种类、含量、嵌布粒度特性和嵌镶关系。b有益有害元素存在于什么矿物之中。在次基础上可测定选矿产品中有用矿物单体解离度。通过它我们可知道：1决定要回收的有用成分和伴生元素2决定要分离的脉石矿物及有害杂质3据矿物组成选择选别方法、选别流程、选别条件并估计选别指标4了解选别产品的质量状态，为进一步处理精矿提供依据总之矿石物质组成研究的目的是：研究矿石结构构造特性是矿石特性研究的主要内容之一。各种机械的选别方法都要求有用矿物单体解离，单体解离是分选的前提。而使有用矿物单体解离所需破碎和磨碎的粒度则取决于矿石的结构构造特点。3.3矿石结构构造特性的研究矿石的结构构造—其中最主要的则是有用矿物的嵌布粒度特性（浸染特性）以及有用矿物相互之间和有用矿物与脉石之间的共生毗连关系（嵌镶关系），因为它们直接决定着破碎、磨碎时有用矿物单体解离的难易程度以及连生体的连生特性。3.3.1矿石的结构概念指矿物在矿石中的结晶程度—矿物颗粒的形状、大小和相互结合关系。分类两类—简单粒状结构和复合粒状结构。简单粒状结构—矿物基本上是以单体晶粒互相结合的。属这类结构的有：粒状结构（以单体状态彼此嵌合）、斑状结构（一种晶粒大的矿物嵌布于比它小得多的脉石矿物之间）、变晶结构、压碎结构等。由于是单体晶粒构成，故易于选别。复合粒状结构—矿物颗粒彼此嵌镶环抱，颗粒间接触界面弯曲复杂。故破碎时多数还是复合颗粒，难以得到单体颗粒。可分为：包含、骼晶结构—一种较小的矿物晶粒被包含于它种较大的晶粒中叫包含结构，反之叫骼晶结构、网格结构、交代残余结构等。矿石结构特点研究从标本的宏观观察开始，但主要在显微镜下进行。矿石的结构研究内容a对矿物颗粒形状的描述—自形、半自形、它形晶粒等。b有用矿物嵌布粒度的测定—粗、中、细粒嵌布。c矿物间的嵌镶关系—晶粒与晶粒的接触关系。研究内容包括：说明—矿石的结构直接决定着破碎、磨碎时有用矿物的单体解离度难易以及连生体连生特性。概念：指矿物集合体的形状、大小和结合关系—指矿物集合体的特征。分类：按有用矿物与脉石矿物的比例可分为—块状构造（有用矿物集合体占80%左右，呈无空洞的致密块状，矿物排列无方向性）、浸染状构造、网状构造、条带状构造、鲕状构造等。3.3.2矿石的构造研究内容：主要研究矿石中矿物的共生关系，从而估计、有用矿物单体解离及选别的难易和可能达到的选别指标，估计精矿中的污染和尾矿中的损失。在一般的地质报告中都会对矿石的结构构造给予详细的描述，选矿实验时仅着重考察有用矿物嵌布粒度特性。A嵌布粒度特性—指矿石中某矿物的粒度组成和分布的均匀程度。它直接决定着选别前物料被破碎和磨碎的程度以及选别方法、流程结构方面的问题。3.3.3矿石中有用矿物嵌布粒度特性的研究尽管矿物嵌布粒度特性资料对于选矿实验工作的进行有着重大意义，但由于测定工作量大，若不专门提出要求，则一般地质部门所提供的研究报告中往往只指出各种矿物的嵌布粒度上限和下限以及矿物颗粒主要分布在哪个粒度范围内。矿物嵌布粒度分类：据矿石中矿物颗粒浸染粒度，大致可以将其划分为下面几个类型。粗粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为2-20mm，可用肉眼看出或测定。这类矿石可用重介质选、跳汰或干式磁选来选别。中粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为0.2-2mm，可在放大镜下观察测量。这类矿石可用摇床、磁选、电选、重介质选、表层浮选等方法来选别。细粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为0.02-0.2mm，需要在放大镜或显微镜下才能辨认，并且只有在显微镜下才能测定其尺寸。这类矿石可用摇床、溜槽、湿式磁选、电选、浮选等方法来选别。矿石性质复杂时，需借助于化学的方法处理。微粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为2-20μm，只能在显微镜下观察。这类矿石可用浮选、水冶等方法处理。次显微嵌布：矿物颗粒的尺寸为0.2-2μm，需采用特殊方法（电子显微镜）观测。这类矿石可用水冶方法处理。胶体分散：矿物颗粒的尺寸在0.2μm以下，需采用特殊方法（电子显微镜）观测。这类矿石可用水冶方法或火法冶金方法处理。B矿物嵌布粒度测定：一般是将欲测矿石制成光片，在显微镜下测定不同粒度的欲测矿物在各个不同粒级所占有的数量，然后用图表示出来。C矿物嵌布粒度特性曲线的类型：常见的有四种类型–见下图3-2（讲义p38图3-2）。图3-2有用矿物嵌布粒度特性曲线图（1）等粒嵌布—嵌布粒度大体相等，易于单体解离，选别难易主要取决于有用矿物嵌布粒度大小。选别前可将矿石一直磨到有用矿物基本单体解离为止，然后进行选别。（2）粗粒不等粒嵌布—以粗粒为主的不等粒嵌布矿石，一般采用阶段破碎磨碎、阶段选别的流程。（3）细粒