根據(jù)礦石性質(zhì)擬定選礦試驗(yàn)方案

1、第三章 根據(jù)礦石性質(zhì)擬訂選礦試驗(yàn)方案第一節(jié)礦石性質(zhì)研究的內(nèi)容和程序 選礦試驗(yàn)方案，是指試驗(yàn)中準(zhǔn)備采用的選礦方案，包括所欲采用的選礦方法、選礦流程和選礦設(shè)備等。為了正確地?cái)M訂選礦試驗(yàn)方案，首先必須對(duì)礦石性質(zhì)進(jìn)行充分的了解，同時(shí)還必須綜合考慮政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)諸方面的因素。 礦石性質(zhì)研究?jī)?nèi)容極其廣泛，所用方法多種多樣，并在不斷發(fā)展中。考慮到這方面的工作大多是由各種專(zhuān)業(yè)人員承擔(dān)，并不要求選礦人員自己去做，因而，在這里只準(zhǔn)備著重討論三個(gè)問(wèn)題，即： (1)初步了解礦石可選性研究所涉及的礦石性質(zhì)研究的內(nèi)容、方法和程序； (2)如何根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)提出對(duì)于礦石性質(zhì)研究工作的要求； (3)通過(guò)一些常見(jiàn)的礦產(chǎn)試驗(yàn)方案

2、實(shí)例，說(shuō)明如何分析礦石性質(zhì)的研究結(jié)果，并據(jù)此選擇選礦方案。 礦石性質(zhì)研究的內(nèi)容 礦石性質(zhì)研究的內(nèi)容取決于各具體礦石的性質(zhì)和選礦研究工作偽深度，一般大致包括以下幾個(gè)方面： (1)化學(xué)組成的研究化學(xué)組成的研究?jī)?nèi)容是研究礦石中所含化學(xué)元素的種類(lèi)、含量及相互結(jié)合情況； (2)礦物組成的研究礦物組成的研究?jī)?nèi)容是研究礦石中所含的各種礦物的種類(lèi)和含量，有用元素和有害元素的賦存形態(tài)。 (3)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，有用礦物的嵌布粒度及其共生關(guān)系的研究； (4)選礦產(chǎn)物單體解離度及其連生體特性的研究； (5)粒度組成和比表面的測(cè)定； (6)礦石及其組成礦物的物理、化學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)以及其它性質(zhì)的研究。其內(nèi)容較廣泛，主要有

3、比重、磁性、電性、形狀、顏色、光澤、發(fā)光性、放射性、硬度、脆性、濕度、氧化程度、吸附能力、溶解度、酸堿度、泥化程度、摩擦角、堆積角、可磨度、潤(rùn)濕性、晶體構(gòu)造等。 不僅原礦試樣通常需要按上述內(nèi)容進(jìn)行研究，而且也要對(duì)選礦產(chǎn)品的性質(zhì)進(jìn)行考察，只不過(guò)前者一般在試驗(yàn)研究工作開(kāi)始前就要進(jìn)行，而后者是在試驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)需要逐步去做。二者的研究方法也大致相同，但原礦試樣的研究?jī)?nèi)容要求比較全面、詳盡，而選礦產(chǎn)品的考察通常僅根據(jù)需要選做某些項(xiàng)目。 一般礦石性質(zhì)的研究工作是從礦床采樣開(kāi)始。在礦床采樣過(guò)程中，除了采取研究所需的代表性試樣外，還需同時(shí)收集地質(zhì)勘探的有關(guān)礦石和礦床特性等方面的資料。由選礦試驗(yàn)研究工作是在地質(zhì)

4、部門(mén)已有研究工作的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因而在研究前對(duì)該礦床礦石的性質(zhì)已有一個(gè)全面而定性的了解，再次研究的主要目的應(yīng)該是： (1)核對(duì)本次所采試樣同過(guò)去研究試樣的差別，獲得準(zhǔn)確的定量資料；(2)補(bǔ)充地質(zhì)部門(mén)未做或做得不夠，但對(duì)選礦試驗(yàn)又非常重要的一些項(xiàng)目，如礦物嵌布粒度測(cè)定，考察某一有益或有害成分的賦存形態(tài)等。 礦石性質(zhì)研究須按一定程序進(jìn)行，但不是一成不變的，如某些特殊的礦石需采取一些特殊的程序，對(duì)于放射性礦石，就首先要進(jìn)行放射性測(cè)量，然后具體查明哪些礦物有放射性，最后才進(jìn)行化學(xué)組成及礦物鑒定工作。對(duì)于簡(jiǎn)單的礦石，根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和一般的顯微鏡鑒定工作即可指導(dǎo)選礦試驗(yàn)。 選礦試驗(yàn)所需礦石性質(zhì)研究程序，一

5、般可按圖31進(jìn)行。第二節(jié)礦石物質(zhì)組成研究方法簡(jiǎn)介 一般把研究礦石的化學(xué)組成和礦物組成的工作稱(chēng)為礦石的物質(zhì)組成研究。其研究方法通常分為元素分析方法和礦物分析方法兩大類(lèi)。在實(shí)際工作中經(jīng)常借助于粒度分析(篩析、水析)、重選(搖床、溜槽、淘砂盤(pán)、重液分離、離心分離等)、浮選：電磁分離、靜龜分離、手選等方法預(yù)先將物料分類(lèi)，然后進(jìn)行分析研究。近年來(lái)不斷有人提出各種新的分離方法和設(shè)備如：電磁重液法、超聲波分離法等，以解決一些過(guò)去難以分離的礦物試樣的分離問(wèn)題。 一、元素分析 元素分析的目的是為了研究礦石的化學(xué)組成，盡快查明礦石中所含元素的種類(lèi)、含量。分清哪些是主要的?哪些是次要的?哪些是有益的?哪些是有害的?

6、至于這些元素呈什么狀態(tài)，通常需靠其它方法配合解決。 元素分析通常采用光譜分析、化學(xué)分析等方法。有關(guān)的分析技術(shù)均有專(zhuān)門(mén)的書(shū)籍可參考，此處僅介紹其基本原理和用途。 l. 光譜分析 光譜分析能迅速而全面地查明礦石中所含元素的種類(lèi)及其大致含最范圍，不致于遺漏某些稀有、稀散和微量元素。因而選礦試驗(yàn)常用此法對(duì)原礦或產(chǎn)品進(jìn)行普查，查明了含有哪一些元素之后，再去進(jìn)行定量的化學(xué)分析。這對(duì)于選冶過(guò)程考慮綜合回收及正確評(píng)價(jià)礦石質(zhì)量是非常重要的。 光譜分析原理：礦石中的各種元素經(jīng)過(guò)某種能源的作用發(fā)射不同波長(zhǎng)的光譜線，通過(guò)攝譜儀記錄，然后與已知含量的譜線比較，即可得知礦石中含有哪些元素。 光譜分析的特點(diǎn)是靈敏度高，測(cè)定

7、迅速，所需用的試樣量少(幾毫克列幾十毫克)，但精確定量時(shí)操作比較復(fù)雜，一般只進(jìn)行定性及半定量。 有些元素，如鹵素和S、Ra、Ac、Po等，光譜法不能測(cè)定；還有一些元素，如B、As、Hg、Sb、K、Na等，光譜操作較特殊，有時(shí)也不做光譜分析，而直接用化學(xué)分析辦法測(cè)定。 2化學(xué)全分析和化學(xué)多元素分析 化學(xué)分析方法能準(zhǔn)確地定量分析礦石中各種元素的含量，據(jù)此決定哪幾種元素在選礦工藝中必須考慮回收，哪幾種元素為有害雜質(zhì)需將其分離。因此化學(xué)分析是了解選別對(duì)象的一項(xiàng)很重要的工作。 化學(xué)全分析是為了了解礦石中所含全部物質(zhì)成分的含量，兒經(jīng)光譜分析查出的元素，除痕跡外，其他所有元素都作為化學(xué)全分析的項(xiàng)，分析之總和

8、應(yīng)接近100。 化學(xué)多元素分析是對(duì)礦石中所含多個(gè)重要和較重要的元素的定量化學(xué)分析，不僅包搖有益和有害元素，還包括造渣元素。如單一鐵礦石可分析全鐵、可溶鐵、氧化業(yè)鐵、S、P、Mn、SiO2、Al2O3、Cao、MgO等。 金、銀等貴金屬需要用類(lèi)似火法冶金的方法進(jìn)行分析，所以專(zhuān)門(mén)稱(chēng)之為試金分析，實(shí)際上也可看做是化學(xué)分析的一個(gè)內(nèi)容，其結(jié)果一般合并列入原礦的化學(xué)全分析或多元素分析表內(nèi)。 化學(xué)全分析要花費(fèi)大量的人力和物力，通常僅對(duì)性質(zhì)不明的新礦床，才需要對(duì)原礦進(jìn)行一次化學(xué)全分析。單元試驗(yàn)的產(chǎn)品，只對(duì)主要元素進(jìn)行化學(xué)分析。試驗(yàn)最終產(chǎn)品（主要指精礦或需要進(jìn)一步研究的中礦和尾礦)，根據(jù)需要，一般要做多元素分析

9、。 關(guān)于如何應(yīng)用光譜分析和化學(xué)分析結(jié)果指導(dǎo)礦石可選性研究工作的問(wèn)題，下面舉某銅礦為例說(shuō)明之。 該銅礦樣光譜分析和化學(xué)多元素分析結(jié)果分別見(jiàn)表3一l和表32。 由表31所列光譜分析結(jié)果看出，礦石中主要有用成分為銅和鋅；有可能綜合利用的為鉛和銀；鈷需要進(jìn)一步用化學(xué)分析檢查；鐵要在了解它的存在形態(tài)之后才能知道是否可以利用。此外，還可以看出，礦石中的主要脈石成分為硅鋁酸鹽，堿性的鈣鎂化合物不多，由此確定下一步化學(xué)分析的對(duì)象為： (1)有可能利用的金屬Cu，Zn、Ph、Ag、Fe、Co； (2)主要脈石成分SiO2：、Al2O3、CaO、MgO； (3)光譜分析中未測(cè)定的重要元素S、P、Bi、Au等。表3

10、2所列即為該礦樣的化學(xué)多元素分析結(jié)果，據(jù)此可以進(jìn)一步確定：(1)主要有用成分為銅；(2)選礦過(guò)程中可以綜合回收的為黃鐵礦；(3)金、銀和鉆含量較低，在選礦過(guò)程中不易單獨(dú)回收，但有可能富集到選礦產(chǎn)品里，在冶煉過(guò)程中回收；(4)鉛含量很低，可不考慮；鋅雖然含量也較低，但由于可能進(jìn)入銅精礦中成為有害于冶煉的雜質(zhì)，因而在選礦過(guò)程中仍需注意；(5)脈石以石英為主。 二、礦物分析光譜分析和化學(xué)分析只能查明礦石中所含元素的種類(lèi)和含量。礦物分析則可進(jìn)一步查明礦石中各種元素呈何種礦物存在，以及各種礦物的含量、嵌布粒度特性和相互間的共生關(guān)系。其研究方法通常為物相分析和巖礦鑒定等。 1物相分析 物相分析的原理是，礦

11、石中的各種礦物在各種溶劑中的溶解度和溶解速度不同，采用不同濃度的各種溶劑在不同條件下處理所分析的礦樣，即可使礦石中各種礦物分離，從而可測(cè)出試樣中某種元素呈何種礦物存在和含量多少。 一般可對(duì)如下元素進(jìn)行物相分析： 銅、鉛、鋅、錳、鐵、鎢、錫、銻、鈷、鎳、鈦、鋁、砷、汞、硅、硫、磷、鉬、鍺、銦、鈹、鈾、鎘等。 與巖礦鑒定相比較，物相分析操作較快，定量準(zhǔn)確，但不能將所有礦物一區(qū)分，更重要的是無(wú)法測(cè)定這些礦物在礦石中的空間分布以及嵌布、嵌鑲關(guān)系，因而在礦石物質(zhì)組成研究工作中只是一個(gè)輔助的方法，不可能代替巖礦鑒定。 由于礦石性質(zhì)復(fù)雜，有的元素物相分析方法還不夠成熟或處在繼續(xù)研究和發(fā)展中。因此，必須綜合分

12、析物相分析、巖礦鑒定或其它分析方法所得資料，才能得出正確的結(jié)論。例如某鐵礦石中礦物組成比較復(fù)雜，除含有磁鐵礦、赤鐵礦外，還含有菱鐵礦、褐鐵礦、硅酸鐵或硫化鐵，由于各種鐵礦物對(duì)各種溶劑的溶解度相近，分離很不理想，結(jié)果有時(shí)偏低或偏高(如菱鐵礦往往偏高，硅酸鐵有時(shí)偏低)。在這種情況下，就必須綜合分析元素分析、物相分析、巖礦鑒定、磁性分析等資料，才能最終判定鐵礦物的存在形態(tài)，并據(jù)此擬定正確合理的試驗(yàn)方案。 2巖礦鑒定 巖礦鑒定可以確切地知道有益和有害元素存在于什么礦物之中；查清礦石中礦物的利，類(lèi)、含量、嵌布粒度特性和嵌鑲關(guān)系；測(cè)定選礦產(chǎn)品中有用礦物單體解離度。 測(cè)定方法包括肉眼和顯微鏡鑒定等常用方法和

13、其它特殊方法。肉眼鑒定礦物時(shí)，有些特征不顯著的或細(xì)小的礦物是極難鑒定的，對(duì)于它們只有用顯微鏡鑒定才可靠。常用的顯微鏡有實(shí)體顯微鏡(雙目顯微鏡)、偏光顯微鏡和反光顯微鏡等。 實(shí)體顯微鏡只有放大作用，是肉眼觀察的簡(jiǎn)單延續(xù)，用于放大物體形象，觀察物體的表而特征。觀察時(shí)，先把礦石碎屑在玻璃板上攤為一個(gè)薄層，然后直接進(jìn)行觀察，并根據(jù)礦物的形態(tài)、顏色、光澤和解理等特征來(lái)鑒別礦物。這種顯微鏡的分辨能力較低，但觀察范圍大，能看到礦物的立體形象，可初步觀察礦物的種類(lèi)、粒度和礦物顆粒間的相互關(guān)系，估定礦物的含量。 偏光顯微鏡除具有放大作用外，還在顯微鏡上裝有兩個(gè)偏光零件起偏鏡(下偏光鏡)和分析鏡(上偏光鏡)，加上

14、可以旋轉(zhuǎn)的載物臺(tái)，就可以用來(lái)觀察礦物的偏光性質(zhì)。達(dá)種顯微鏡只能用來(lái)觀察透明礦物。 反光顯微鏡的構(gòu)造和l偏光顯微鏡一樣，都具有偏光零件，所不同的是在顯微鏡筒上裝有垂直照明器。這種顯微鏡適用于觀察不透明礦物，要求把礦石的觀察表面磨制成光潔的平面，即把礦石制成適用于顯微鏡觀察的光片。大部分有用礦物屬于不透明礦物，主要運(yùn)用這種顯微鏡進(jìn)行鑒定。鑒定表上沒(méi)有的礦物，或單憑顯微鏡還難于鑒定的礦物等，則要用其他一些特殊方法。 在顯微鏡下測(cè)定礦石中礦物含量的方法主要有面積法、直線法和計(jì)點(diǎn)法三種，即具體測(cè)定統(tǒng)待待測(cè)礦物所占面積(格子)、線長(zhǎng)、點(diǎn)子數(shù)的百分率，工作量都比較大。選礦試驗(yàn)中若對(duì)精確度要求不高，也可采川估

15、計(jì)法，即直接估計(jì)每個(gè)視野中各礦物的相對(duì)含量自分比，此時(shí)最好采用十字絲或網(wǎng)格目鏡，以便易于按格估計(jì)。經(jīng)過(guò)多次對(duì)比觀察積累經(jīng)驗(yàn)后，估計(jì)法亦可得到相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果。 應(yīng)用上述各種方法都是首先得出待測(cè)礦物的體積百分?jǐn)?shù)，乘以各礦物的比重即可算出該樣品的礦物含鍍百分?jǐn)?shù)。 有關(guān)顯微鏡的構(gòu)造和使用、薄片和磨光片的制備、以及具體的測(cè)試技術(shù)等，可參考有關(guān)地質(zhì)和礦石學(xué)方面的書(shū)籍。 三、礦石物質(zhì)組成研究的某些特殊方法 對(duì)于礦石中元素賦存狀態(tài)比較簡(jiǎn)單的情況，一般采用光譜分析、化學(xué)分析、物相分析、偏光顯微鏡、反光顯微鏡等常用辦法即可。對(duì)于礦石中元素賦存狀態(tài)比較復(fù)雜的情況需進(jìn)行深入的查定工作，采用某些特殊的或新的方法，如熱分

16、析、X射線衍射分析電子顯微鏡、極譜、電滲析、激光顯微光譜、離子探針、電子探針、紅外光譜、拉曼光譜、電子順磁共振譜、核磁共振波譜、穆斯鮑爾譜等。 一般在物質(zhì)組成研究工作中遇到什么樣的情況需要進(jìn)行更深入的工作呢?舉例如下： (1)如果礦石中含有新礦物(人們從未發(fā)現(xiàn)過(guò)的礦物)，可借助于電子探針、X射線粉晶分析、電子順磁共振譜、穆斯鮑爾譜等多種方法綜合分析確定。如我國(guó)新發(fā)現(xiàn)的錫鐵山石、圍山礦、灤河礦等。 (2)不易辨別的礦物(即一般顯微鏡下難以辨別)，如白云石和菱鐵礦，需借助于X射線衍射分析分辮。 (3)粘土質(zhì)和碳酸鹽礦物等，一般在低溫下較穩(wěn)定，加熱時(shí)呈現(xiàn)顯著的變化(如熱效應(yīng)、重量損失等)，I面每一種

17、礦物都有特定的變化曲線，故可借助于熱譜分析，如脫水曲線法和差熱分析法，或與X射線衍射、電子顯微鏡等聯(lián)合進(jìn)行鑒定。硅酸鹽礦物也可用紅外光譜法鑒定。 (4)微量和分散元素常借助干電子探針、激光暈微光譜、極譜、電滲析等方法查明。如某閃鋅礦中的鍺、某褐鐵礦中的鎵等。 (5)礦物顆粒極細(xì)時(shí)，普通顯微鏡無(wú)法確定其粒度，可借助干電子顯微鏡、電子探針、離子探針、激光顯微光譜儀等特殊手段。如某釩鈦磁鐵礦中的鈦鐵尖晶石和板狀鈦鐵礦顆粒達(dá)lm以下，這樣細(xì)的顆粒，普通顯微鏡是無(wú)能為力的。 稀土礦物一般粒度細(xì)，成分復(fù)雜，鑒定起來(lái)比較困難，常常需要采用多種方法綜合鑒定。 (6)賦存狀態(tài)比較復(fù)雜，如呈類(lèi)質(zhì)同象或吸附狀態(tài)存在

18、，一般常規(guī)方法無(wú)法解決，可借助于X射線粉晶、電子探針、電滲析、穆斯鮑爾譜、電子順磁共振譜等多種方法解決。如中南某地的黑色碳質(zhì)板巖中含浸染狀硫化礦物，采樣分析銅的品位較高，但在顯微鏡下未發(fā)現(xiàn)銅的單礦物，經(jīng)電子探針?lè)治霭l(fā)現(xiàn)有成浸染狀的黃銅礦；又如用X射線粉晶分析研究某菱鐵礦中FeMgMn類(lèi)質(zhì)同象置換，用穆斯鮑爾譜研究某含鎂磁鐵礦中Mg2+。對(duì)B位Fe2+的取代。更復(fù)雜的情況需采用幾種方法聯(lián)合研究，如某花崗巖中的紅鈦錳礦，采用激光光譜、能譜電子探針、電子顯微鏡、紅外光譜、X射線粉晶、化學(xué)成分計(jì)算等方法研究Fe2+和Mn2+的類(lèi)質(zhì)同象豫換。 下面對(duì)幾種新的辦法作一簡(jiǎn)單介紹。 電子探針X射線顯微分析 是

19、近二十年來(lái)發(fā)展極為迅速的微粒、微雖成分測(cè)試技術(shù)之一。其原理足利用高速電子束轟擊欲測(cè)的試樣表面，一部分電子從樣品表面散射，從散射狀況可以了解樣品的表面結(jié)構(gòu)及元素的分布狀態(tài)；其余一部分電子則進(jìn)入樣品中，激發(fā)出樣品中所含元素的特征X射線，從而測(cè)定樣品所含的元素及其含量。它能分析直徑為lm的微塵成分。若進(jìn)行掃描觀察，可以直接顯示出樣品表面lm2至幾mm2。范圍內(nèi)元素的分布狀態(tài)。可探測(cè)的元素一般從元素周期表上原子序數(shù)12的鎂至92的鈾，近年已擴(kuò)展到從原予序數(shù)4的鈹至92的鈾?？稍诠馄⒈∑蜕肮馄现苯訙y(cè)定礦物的化學(xué)組成，查明元素在礦物中的存在形式，礦物中固態(tài)顯微包裹體的成分，礦物環(huán)帶中成分的變化，類(lèi)質(zhì)

20、同象系列組分的演變等，同時(shí)又可免去單礦物的分離和碎樣等煩瑣過(guò)程。 激光顯微光譜分析法 是一種將激光技術(shù)用于礦物鑒定的一種新方法。其基本原理是將高度平行單色性極好的激光束，在顯微鏡下聚焦于試樣的表面，溫度可達(dá)500010000，在這樣高的溫度下，物質(zhì)立即化為等離子蒸氣，再經(jīng)過(guò)高壓電火花進(jìn)一步激發(fā)發(fā)光，由概譜儀記錄于感光板上，根據(jù)感光板上譜線進(jìn)行分析，鑒定所激發(fā)物質(zhì)的成分(元素)。這種方法所需樣品的數(shù)量比一般光譜分析少很多(微克量級(jí))，并可以直接在各種樣品(如顆?；蚬馄?上進(jìn)行顯微分析，普查礦石中元素的種類(lèi)、含量(半定量測(cè)宅元素可達(dá)50種)，結(jié)合顯微鏡方法可以提供元素在礦石中的賦存情況，是鑒定微細(xì)

21、礦物的一種較好手段。 穆斯鮑爾譜分析法 是利用無(wú)反沖能景損失的原子核的射線共振吸收譜來(lái)進(jìn)行分析。由于原子受品格的求縛，原子核發(fā)射和吸收r射線時(shí)，在不同程度上總要牽動(dòng)整個(gè)品格，反沖動(dòng)量不只是山單個(gè)原子承擔(dān)，而是整個(gè)品格來(lái)承擔(dān)，反沖動(dòng)能因溫度降低而大火降低，當(dāng)反沖動(dòng)能比自然線寬小，實(shí)際上可看作無(wú)反沖能量損失，此時(shí)發(fā)射譜線和吸收譜線可以很好的重疊，實(shí)現(xiàn)y射線的共振吸收。不同的物質(zhì)，觀察到穆斯鮑爾效應(yīng)所需的溫度不同，人多是在低溫下才能觀測(cè)到。目前已觀測(cè)到穆斯鮑爾效應(yīng)的有幾十種元素，幾十種同位素。同時(shí)用于研究礦物、巖石、隕石、海洋沉積物和土壤等多相礦物組合中的礦物相，可一目了然地看清物質(zhì)的一般巖石學(xué)特征

22、，但主要研究礦物雜質(zhì)鐵的賦存狀態(tài)、鐵的百分比、確定Fe3+與Fe2+比值及在晶格中不等價(jià)位置上的分配、化學(xué)鍵的特點(diǎn)、測(cè)定晶體的有序化程度以及礦物的物理相變過(guò)程等。有關(guān)Sn的穆譜工作也廣泛開(kāi)展，如錫石、黃錫礦、輝銻錫鉛礦及磁鐵礦、石榴子石中Sn的賦存狀態(tài)的研究都取得了重要成果。 核磁共振波譜法 利用原子核自旋運(yùn)動(dòng)，有自挺角動(dòng)最，對(duì)應(yīng)有核磁矩，往磁場(chǎng)中核磁矩有不同取向，相應(yīng)有不同能量狀態(tài)，即核磁能級(jí)，當(dāng)磁場(chǎng)變到使核磁能級(jí)差正好和入射電磁波頻率相當(dāng)時(shí)，產(chǎn)生核磁共振譜來(lái)進(jìn)行分析。這種方法實(shí)質(zhì)上是以原子核為探針，研究物質(zhì)的，協(xié)瞇結(jié)構(gòu)、晶體點(diǎn)陣的運(yùn)動(dòng)、晶體缺陷、擴(kuò)散現(xiàn)象與化學(xué)反應(yīng)等。測(cè)定對(duì)象為具有磁置子的

23、原子核，質(zhì)量數(shù)為奇數(shù)的原子以及Li6、B10和N10等均可以測(cè)定。此技術(shù)對(duì)研究礦物中水的存在狀態(tài)是非常有效的方法；同時(shí)對(duì)提供有關(guān)玻璃和粘土礦物中 B、O、Na、A1和Si同位素的結(jié)構(gòu)環(huán)境的信息是很有前途的。 電子順磁共振譜 這種方法與核磁共振相類(lèi)似，電子磁矩在磁場(chǎng)中方向量子化，磁矩取向不同，能量不同也就產(chǎn)生不同的磁能級(jí)。當(dāng)外來(lái)電磁波的頻率和這些磁能級(jí)的問(wèn)隔相當(dāng)時(shí)，電磁波被吸收即得到電子順磁共振譜。這種方法測(cè)定對(duì)象為由不成列電子所產(chǎn)生的磁性(不是核磁性)，閱此適用于過(guò)渡元素化合物的研究，研究這些化合物品格缺陷問(wèn)題。在礦物方面，已開(kāi)始用于晶體中Mn2、Fe3等離子分布的測(cè)定。達(dá)有利于查明這些離子在

24、品體中的賦存形式(單體礦物或類(lèi)質(zhì)同象)。 拉曼光譜法 這種方法主要以頻率(或波數(shù))發(fā)生改變的輻射散勻士光譜進(jìn)行分析?；驹硎钱?dāng)波數(shù)為v0的單色輻射入射到像無(wú)塵的透明氣體和液體，或者光學(xué)上完整的透明固體這類(lèi)系統(tǒng)上時(shí)，大部分輻射將毫無(wú)改變地透射過(guò)去，但還會(huì)有一部分受到散射。散射輻射頻率不僅出現(xiàn)與入射輻射相聯(lián)系的波數(shù)v0而且一般地還會(huì)出現(xiàn)v=vo+vM類(lèi)型的新波數(shù)對(duì)。此種波數(shù)(或頻率)發(fā)生改變的輻射散射譜。與紅外光譜相比，識(shí)別和解釋容易些。其主要缺點(diǎn)是難以獲得深色礦物的拉曼光譜，因此所測(cè)定的樣品必須是透明的或可以為激發(fā)性輻射所穿透。但它仍然是一種很有效地研究固體的重要方法，如在金屬，類(lèi)似于金剛石的

25、共價(jià)系統(tǒng)、半導(dǎo)體、石英、辦解石、錫石中微量元素的賦存形式等方面的運(yùn)用。 第三節(jié) 有用和有害元素賦存狀態(tài)與可選性的父系 礦石中有用和有害元集的賦存狀態(tài)石擬定選礦試驗(yàn)方案的重要依據(jù)。因此，研究元素的賦存狀態(tài)是礦石物質(zhì)組成特性研究中必不可少的一個(gè)組成部分，也是一項(xiàng)細(xì)致而又復(fù)雜的工作。 有用和有害元素在礦石中的賦存狀態(tài)可分為如下乏種主要形式： (1)獨(dú)立礦物； (2)類(lèi)質(zhì)同象； (3)吸附形式。1獨(dú)立礦物形式 指有用和有害元素組成獨(dú)立礦物存在于礦石中，包括以下兩利，情況：(1)同種元素自相結(jié)合成自然元素礦物，稱(chēng)為單質(zhì)礦物。常見(jiàn)單質(zhì)礦物如自然金、自然銀、自然銅、自然鉍等。 (2)呈化合物形式存在于礦石中

26、。兩種或兩種以上元素互相結(jié)合而成的礦物賦存于礦石中，這是金屬元素賦存的主要形式，是選礦的主要對(duì)象，如鐵和氧組成磁鐵礦和赤鐵礦；鉛和硫組成方鉛礦；銅、鐵、硫組成黃銅礦等。同一元素可以以一種礦物形式存在，也可以不同礦物形式存在。這種形式存在的礦物，有時(shí)呈微小珠滴或葉片狀的細(xì)小包裹體賦存于另一種成分的礦物中，如閃鋅礦中的黃銅礦，磁鐵礦中的鈦鐵礦，磁黃鐵礦中的鎳黃鐵礦等。元素以這種方式賦存時(shí)，對(duì)選礦工藝有直接影響，如某銅鋅礦石中，部分黃銅礦呈細(xì)小珠滴狀包裹體存在于閃鋅礦中，要使這部分銅單體分離，就需要提高磨礦細(xì)度，但這又易造成過(guò)粉碎。當(dāng)黃銅礦包裹體的粒度小于2m時(shí)，目前還無(wú)法選別，從而使銅的回收率降低

27、。 (3)呈膠狀沉積的細(xì)分散狀態(tài)存在于礦石中。膠體是一種高度細(xì)分散的物質(zhì)，帶有相同的電荷，所以能以懸浮狀態(tài)存在于膠體溶液中。由于自然界的膠體溶液中總是同時(shí)存在有多種膠體物質(zhì)，因此當(dāng)膠體溶液產(chǎn)生沉淀時(shí)，在一種主要膠體物質(zhì)中，總伴隨有其它膠體物質(zhì)，某些有益和有害組分也會(huì)隨之混入，形成象褐鐵礦、硬錳礦等的膠體礦物。一部分鐵、錳、磷等的礦石就是由膠體沉淀而富集的。由于膠體帶有電荷，沉淀時(shí)往往伴有吸附現(xiàn)象。這種狀態(tài)存在的有用成分，一般不易選別回收；以這種狀態(tài)混進(jìn)的有七成分，一般也不易用機(jī)械的辦法排除。但是，同一是相對(duì)的，差異才是絕對(duì)的，由于沉淀時(shí)物質(zhì)分布不均勻，這樣就造成礦石中相對(duì)貧或富的差別，給用機(jī)械

28、選礦方法分選提供了一定的有利條件。 2類(lèi)質(zhì)同象形式化學(xué)成分不同，但互相類(lèi)似而結(jié)晶構(gòu)造相同的物質(zhì)，在結(jié)晶過(guò)程中，構(gòu)造單位(原子、離子、分子)可以互相替換，而不破壞其結(jié)晶構(gòu)造的現(xiàn)象，叫類(lèi)質(zhì)同象。如鎢錳鐵礦，其中錳和鐵離子可以互相替換，而不破壞其結(jié)晶構(gòu)造，所以Fe2+和Mn2+就是以類(lèi)質(zhì)同象的形式存在于礦石中。在晶體中，質(zhì)點(diǎn)間互相替換的程度是不同的，有時(shí)可以無(wú)限地替換，例如鎢鐵礦(FeWO4)中的Fe2+可被Mn2+頂替，若替換一部分則成 (Fe，Mn) WO4；如繼續(xù)頂替，Mn2+超過(guò)Fe2+時(shí)，則成(Mn，F(xiàn)e)WO4；直到完全頂替，成為鎢錳礦(Mn WO4)。其成分變化可以示意如下： 鎢鐵礦

29、鎢錳鐵礦 鎢錳礦 FeWO 4(Fe，Mn)WO 4(Mn，F(xiàn)e)WO4MnWO4 這種可以無(wú)限制替換的類(lèi)質(zhì)同象稱(chēng)為完全類(lèi)質(zhì)同象。有些礦物，晶體中一種質(zhì)點(diǎn)被另一種質(zhì)點(diǎn)替換，只能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行，例如閃鋅礦中的Zn2+可被Fe2+頂替，但一般不超過(guò)20，這種有限制替換的類(lèi)質(zhì)同象，稱(chēng)為不完全類(lèi)質(zhì)同象。 大冶鐵礦石中部分鐵就是與鎂呈類(lèi)質(zhì)同象形式存在于礦石中，組成鎂菱鐵礦(Fe，Mg)CO3，對(duì)選礦不利。某些稀有元素，尤其是分散元素，本身不形成獨(dú)立礦物，只能以類(lèi)質(zhì)同象混入物的狀態(tài)分散在其它礦物中，如閃鋅礦中的鎵和鋼；輝鉬礦中的錸；黃鐵礦中的鉆等，由于這些元素含量通常極少，因而般在化學(xué)式中不表示出來(lái)。這

30、些稀散元素一般用冶金方法回收。 3吸附形式 某些元素以離子狀態(tài)被另一些帶異性電荷的物質(zhì)所吸附，而存在于礦石或風(fēng)化殼中，如有用元素以這種形式存在，則用一般的物相分析和巖礦鑒定方法查定是無(wú)能為力的。因此，當(dāng)一般的巖礦鑒定查不到有用元素的賦存狀態(tài)時(shí)，就應(yīng)送去作X射線或差熱分析或電子探針等專(zhuān)門(mén)的分析，才能確定元素是呈類(lèi)質(zhì)同象還是呈吸附狀態(tài)。例如我國(guó)某花崗巖風(fēng)化殼，過(guò)去曾作過(guò)化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)稀土元素的品位高于工業(yè)要求，但通過(guò)物相分析和巖礦鑒定等，都未找到獨(dú)立或類(lèi)質(zhì)同象的礦物，因而未找到分離方法。以后經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)分析，深入查定，終于發(fā)現(xiàn)了這些元素呈離子形式被高嶺石、白云母等礦物吸附。 元素的賦存狀態(tài)不同，處理方

31、法及其難易程度都不一樣。礦石中的元素呈獨(dú)立礦物存在時(shí)，一般用機(jī)械選礦方法回收。除此之外，按目前選礦技術(shù)水平都存在不問(wèn)程度的困難。如鐵元素呈磁鐵礦獨(dú)立礦物存在，采用磁選法易于回收；然而呈類(lèi)質(zhì)同象存在于硅酸鐵中的鐵，通常機(jī)械選礦方法是無(wú)法回收的，只能用直接還原等冶金方法回收。 第四節(jié) 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與可選性的關(guān)系 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，是說(shuō)明礦物在礦石中的幾何形態(tài)和結(jié)合關(guān)系。結(jié)構(gòu)是指某礦物在礦石中的結(jié)晶程度、礦物顆粒的形狀、大小和相互結(jié)合關(guān)系；面構(gòu)造是指礦物集合體的形狀、大小和相互結(jié)備關(guān)系。前者多借助顯微鏡觀察，后者一般是利用宏觀標(biāo)本肉眼觀察。 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造所反映的雖是礦石中礦物的外形特征，但卻與

32、它們的生成條件密切相關(guān)，因而對(duì)于研究礦床成因具有重要意義。在一般的地質(zhì)報(bào)告中都會(huì)對(duì)礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)給以詳細(xì)的描述。 礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)，對(duì)于礦石的可選性同樣具有重要意義，而其中最重要的則是有用礦物顆粒形狀、大小和相互結(jié)合的關(guān)系，因?yàn)樗鼈冎苯記Q定著破碎、磨碎時(shí)有用礦物單體解離的難易程度以及連生體的特性。 選礦試驗(yàn)時(shí)，若已有地質(zhì)報(bào)告或過(guò)去的研究報(bào)告作參考，不一定要再對(duì)礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行全面的研究。 一、礦石的構(gòu)造 礦石的構(gòu)造形態(tài)及其相對(duì)可選性可以大致劃分如下： (1)塊狀構(gòu)造有用礦物集合體在礦石中占80左右，呈無(wú)空洞的致密狀，礦物排列無(wú)方向性者，即為塊狀構(gòu)造。其顆粒有粗大、細(xì)小、隱品質(zhì)的幾

33、種。若為隱晶質(zhì)者稱(chēng)為致密塊狀。 此種礦石如不含有伴生的有價(jià)成份或有害雜質(zhì)(其含量較低)，即可不經(jīng)選別，直接送冶煉或化學(xué)處理。反之，則需要選礦處理。 選別此種礦石的磨礦細(xì)度及可得到的選別指標(biāo)取決于礦石中有用礦物的嵌布粒度特性。 (2)浸染狀構(gòu)造 有用礦物顆?；蚱浼?xì)小脈狀集合體，相互不結(jié)合地、孤立地、疏散地分布在脈石礦物構(gòu)成的基質(zhì)中。 這類(lèi)礦石總的來(lái)說(shuō)是有利于選別的，所需磨礦細(xì)度及可能得到的選別指標(biāo)取決于礦石中有用礦物的嵌布粒度特性，同時(shí)還取決于有用礦物分布的均勻程度，以及其中有否其它礦物包體，脈石礦物中有否有用礦物包體，包體的粒度大小等。 (3)條帶狀構(gòu)造 有用礦物顆?；虻V物集合體，存一個(gè)方向f

34、=延伸，以條帶相間出現(xiàn)，當(dāng)有用礦物條帶不含有其他礦物(純凈的條帶)，脈石礦物條帶也較純凈時(shí)，礦石易于選別。條帶不純凈的情況下其選礦工藝特征與浸染狀構(gòu)造礦石相類(lèi)似。 (4)角礫狀構(gòu)造 指一種或多種礦物集合體不規(guī)則地膠結(jié)。如果有用礦物成破碎角礫被脈石礦物所膠結(jié)，則在粗磨的情況下即可得到粗精礦和廢棄尾礦，粗精礦再磨再選。如果脈石礦物為破碎角礫，有用礦物為膠結(jié)物，則在粗磨的情況下可得到一部分合格精礦殘留在富尾礦中的有用礦物需再磨再選，方能回收。 (5)鮞狀構(gòu)造 根據(jù)鮞粒和膠結(jié)物的性質(zhì)可大致為：1) 鮞粒為一種有用礦物時(shí)成，膠結(jié)物為脈石礦物，此時(shí)磨礦粒度取決于鮞粒的粒度，精礦質(zhì)量也決定于鮞粒中有用成分的

35、含量；2)鮞粒為多種礦物(有用礦物和脈石礦物)組成的同心環(huán)帶狀構(gòu)造。若鮞粒核心大部分為一種有用礦物組成，另一部分鮞核為脈石礦物所組成，膠結(jié)物為脈石礦物，此時(shí)可在較粗的磨礦細(xì)度下(相當(dāng)于鮞粒的粒度)，得到粗精礦和最終尾礦。欲再進(jìn)一步提高粗精礦的質(zhì)量，常需要磨到鮞粒環(huán)帶的大小，此時(shí)磨礦粒度極細(xì)，造成礦石泥化，使回收率急劇下降。因此，復(fù)雜的鮞狀構(gòu)造礦石采用機(jī)械選礦的方法一般難以得到高質(zhì)量的精礦。 與鮞狀構(gòu)造的礦石選礦工藝特征相近的有豆?fàn)顦?gòu)造、腎狀構(gòu)造以及結(jié)核狀構(gòu)造。這些構(gòu)造類(lèi)型的礦石如果膠結(jié)物為疏松的脈石礦物，通常采用洗礦、篩分的方法得到較粗粒的精礦。 (6)脈狀及網(wǎng)脈狀構(gòu)造 一種礦物集合體的裂隙內(nèi)

36、，有另一組礦物集合體穿插成脈狀及網(wǎng)脈狀。如果有礦物在脈石中成為網(wǎng)脈，則此種礦石在粗磨后即可選出部分合格精礦，而將富尾礦再磨再選；如果脈石在有用礦物中成為網(wǎng)脈，則應(yīng)選出廢棄尾礦，將低品位精礦再磨再選。 (7)多孔狀及蜂窩狀構(gòu)造 指在風(fēng)化作用下，礦石中一些易溶礦物或成分被帶走，在礦石中形成孔穴，則多為孔狀。如果礦石在風(fēng)化過(guò)程中，溶解了一部分物質(zhì)，剩下的不易溶或難溶的成分形成了墻壁或隔板似的骨架，稱(chēng)為蜂窩狀。這兩種礦石都容易破碎，但如孔洞中充填、結(jié)晶有其它礦物時(shí)，則對(duì)選礦產(chǎn)生不利影響。 (8)似層狀構(gòu)造 礦物中各種礦物成分呈平行層理方向嵌布，層間接觸界線較為整齊。一般鐵、錳、鋁的氧化物和氫氧化物具有

37、這種構(gòu)造。其選別的難易決定于層內(nèi)有用礦物顆粒本身的結(jié)構(gòu)關(guān)系。 (9)膠狀構(gòu)造 膠狀構(gòu)造是在膠體溶液的礦物沉淀時(shí)形成的。是一種復(fù)雜的集合體，是由彎曲而平行的條帶和渾圓的帶狀礦瘤所組成。這種構(gòu)造裂隙較多。膠狀構(gòu)造可以由一種礦物形成，或者由一些成層交錯(cuò)的礦物帶所形成。如果有用礦物的膠體沉淀和脈石礦物的膠體沉淀彼此孤立地不是同時(shí)進(jìn)行，則有可能選別。如二者同時(shí)沉淀，形成膠體混合物，而且有用礦物含量不高時(shí)，則難于用機(jī)械方法進(jìn)行選分。 二、礦石的結(jié)構(gòu) 礦石的結(jié)構(gòu)是指礦石中礦物顆粒的形態(tài)，大小及空間分布上所顯示的特征。構(gòu)成礦石結(jié)構(gòu)的主要因素為：礦物的粒度、晶粒形態(tài)(結(jié)晶程度)及嵌鑲方式等。 1礦物顆粒的粒度

38、礦物粒度大小的分類(lèi)原則及劃分的類(lèi)型還很不統(tǒng)一，但是在選礦工藝上，為了說(shuō)明有用礦物粒度大小與破碎、磨碎和選別方法的重要關(guān)系，常采用粗粒嵌布、細(xì)粒嵌布、微粒和次顯微粒嵌布等概念，至于怎樣叫粗，怎樣叫細(xì)，這完全是一個(gè)相對(duì)的概念，它與采用的選礦方法、選礦設(shè)備、礦物種類(lèi)等有著密切關(guān)系。一般可大致劃分如下： (1)粗粒嵌布 礦物顆粒的尺寸為202mm，亦可用肉眼看出或測(cè)定。這類(lèi)礦石可用重介質(zhì)選礦、跳汰或干式磁選法來(lái)選別。 (2)中粒嵌布 礦物顆粒的尺寸為202mm，可在放大鏡的幫助下用肉眼觀察或測(cè)量。這類(lèi)礦石可用搖床、磁選、電選、重介質(zhì)選礦，表層浮選等方法選別。(3)細(xì)粒嵌布 礦物顆粒尺寸為0.20.02

39、mm，需要在放大鏡或顯微鏡下才能辨認(rèn)，并且只有在顯微鏡下才能測(cè)定其尺寸。這類(lèi)礦石可用搖床、溜槽、浮選、濕式磁選、電選等。礦石性質(zhì)復(fù)雜時(shí)，需借助于化學(xué)的片法處理。 (4)微粒嵌布 礦物顆粒尺寸為202m，只能在顯微鏡下觀測(cè)。這類(lèi)礦石可用浮選、水冶等方法處理。 (5)次顯微(亞微觀的)嵌布 礦物顆粒尺寸為20.2m，需采用特殊方法(如電子顯微鏡)觀測(cè)。這類(lèi)礦石可用水冶方法處理。 (6)膠體分散礦物顆粒尺寸在0.2m 以下。需采用特殊方法(如電子顯微鏡)觀測(cè)。這類(lèi)礦石一般可用水冶或火法冶金處理。有用礦物嵌布粒度大小不均的，可稱(chēng)為粗細(xì)不等粒嵌布，細(xì)微粒不等粒嵌布等。嵌布粒度特性的研究 嵌布粒度特性，是

40、指礦石中礦物顆粒的粒度分布特性。實(shí)踐中可能遇到的礦石嵌布粒度特性大致可分為以下四種類(lèi)型： (1)有用礦物顆粒具有大致相近的粒度(如圖32中曲線1)，可稱(chēng)為等粒嵌布礦石，這類(lèi)礦石最簡(jiǎn)單，選別前可將礦石一直磨細(xì)到有用礦物顆?；就耆怆x為止，然后進(jìn)行選別，其選別方法和難易程度則主要取決于礦物顆粒粒度的大小。 (2)粗粒占優(yōu)勢(shì)的礦石，即以粗粒為主的不等粒嵌布礦石(如圖32中曲線2所示)，一般應(yīng)采用階段破碎磨碎、階段選別流程。(3)細(xì)粒占優(yōu)勢(shì)的礦石，即以細(xì)粒為主的不等粒嵌布礦石一般須通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較之后，才能決定是否需要 采用階段破碎磨碎、階段選別流程。 (4)礦物顆粒平均分布在各個(gè)粒級(jí)中，即所謂極不

41、等粒嵌布礦石，這種礦 石最難選，常需采用多段破碎磨碎、多段選別的流程。 由上可見(jiàn)，礦石中有用礦物順粒的粒度和粒度分布特性，決定著選礦方法和選礦流程的選擇，以及可能達(dá)到的選別指標(biāo)，因而在礦石可選性研究工作中礦石嵌布特性的研究通常具有極重要的意義。 還須注意的是，選礦工藝上常用的“礦石嵌布特性"(有人稱(chēng)為浸染特性)一詞的含義，除了指礦石中礦物顆粒的粒度分布特性以外，有時(shí)還包含著有用礦物顆粒在礦石中的散布是否均勻等方面的性質(zhì)。散布均勻的，可稱(chēng)為均勻嵌布礦石，散布不均勻的，稱(chēng)不均勻嵌布礦石(在過(guò)去的教材中，以及其他許多選礦專(zhuān)業(yè)書(shū)刊上把不等粒嵌布稱(chēng)為不均勻嵌布，請(qǐng)注意區(qū)別l。礦物顆粒粒度很小時(shí)

42、(如膠體礦物)，礦物散布的不均勻性，往往有利于選別，若多種有用礦物顆粒相互毗連，緊密共生，形成較粗的集合體分布于脈石中，則稱(chēng)為集合嵌布礦石，這類(lèi)礦石往往可在粗磨條件下丟出貧尾礦，然后將粗精礦再磨再選，就可以顯著節(jié)省磨礦費(fèi)用，減少下一步選別作業(yè)的處理礦量。 2晶粒形態(tài)和嵌鑲特性 根據(jù)礦物顆粒結(jié)晶的完整程度，可分為： (1)自形晶晶粒的晶形完整； (2)半自形晶晶粒的部分晶面殘缺； (3)他形晶品粒的晶形全不完整。礦物顆粒結(jié)晶完整或較好，將有利于破碎、磨礦和選別。反之，礦物沒(méi)有什么完整晶形或晶面，對(duì)選礦不利。 礦物晶粒與晶粒的接觸關(guān)系稱(chēng)為嵌鑲。如果晶粒與品粒接觸的邊緣平坦光滑，則有利于選礦。反之，

43、如為鋸齒狀的不規(guī)則形狀則不利于選礦。 常見(jiàn)礦石結(jié)構(gòu)類(lèi)型： (1)自形晶粒狀結(jié)構(gòu) 礦物結(jié)晶顆粒具有完好的結(jié)晶外形。一般是晶出較早的和結(jié)晶生長(zhǎng)力較強(qiáng)的礦物品粒，如鉻鐵礦、磁鐵礦、黃鐵礦、毒砂等。 (2)半自形晶粒狀結(jié)構(gòu) 由兩種或兩種以上的礦物品粒組成，其中一種晶粒是各種不同自形程度的結(jié)品顆粒，較后形成的顆粒則往往是他形晶粒，并溶蝕先前形成的礦物顆粒。如較先形成的各種不同程度自形結(jié)晶的黃鐵礦顆粒與后形成的他形結(jié)晶的方鉛礦、方解石所構(gòu)成的半自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。 (3)他形品粒狀結(jié)構(gòu)是由一種或數(shù)種呈他形結(jié)品顆粒的礦物集合體組成。品粒不具晶面，常位于自形品粒的窄隙間，其外形決定于空隙形狀。 (4)斑狀結(jié)構(gòu)和包

44、含結(jié)構(gòu) 斑狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是某蝗礦物在較細(xì)粒的基質(zhì)中呈巨大的斑晶，這些斑晶具有一定程度的自形，而被溶蝕的現(xiàn)象不甚顯著，如某多金屬礦石中有黃鐵礦斑晶在閃鋅礦基質(zhì)中構(gòu)成斑狀結(jié)構(gòu)。 包含結(jié)構(gòu)是指礦石成分中有一部分巨大的晶粒，其中包含有大量細(xì)小晶體，并且這些細(xì)小晶體是毫無(wú)規(guī)律的。 (5)交代溶蝕及交代殘余結(jié)構(gòu) 先結(jié)晶的礦物被后生成的礦物溶蝕交代則形成交代镕蝕結(jié)構(gòu)，若交代以后，在一種礦物的集合體中還殘留有不規(guī)則狀、破布狀或島嶼狀的先生成的礦物顆粒，則為殘余結(jié)構(gòu)。 (6)乳濁狀結(jié)構(gòu) 指一種礦物的細(xì)小顆粒呈珠滴狀分布在另一種礦物中。如某方鉛礦滴狀小點(diǎn)在閃鋅礦中形成乳濁狀。 (7)格狀結(jié)構(gòu) 在主礦物內(nèi)，幾個(gè)不同的

45、結(jié)晶方向分布著另一種礦物的晶體，呈現(xiàn)格子狀。 (8)結(jié)狀結(jié)構(gòu) 系一種礦物較粗大的他形晶顆粒被另一種較細(xì)粒的他形晶礦物集合體所包圍。 (9)交織結(jié)構(gòu)和放射狀結(jié)構(gòu) 片狀礦物或柱狀礦物顆粒交錯(cuò)地嵌鑲在一起，構(gòu)成交織結(jié)構(gòu)。如果片狀或柱狀礦物成放射狀嵌鑲時(shí)，則稱(chēng)為放射狀結(jié)構(gòu)。 (10)海綿晶鐵結(jié)構(gòu) 金屬礦物的他形晶細(xì)粒集合體膠結(jié)硅酸鹽礦物的粗大自形晶體，形成一種特殊的結(jié)構(gòu)形狀，稱(chēng)為海綿晶鐵結(jié)構(gòu)。 (11)柔皺結(jié)構(gòu) 是具有柔性和延展性礦物所特具的結(jié)構(gòu)。特征是具有各種塑性變形而成的彎曲的柔鈹花紋。如方鉛礦的解理交角常剝落形成三角形的陷穴，陷穴的連線發(fā)生彎曲，形成策被。又如輝銅礦(可塑性礦物)受力后產(chǎn)生形變，

46、也可形成柔皺狀。 (12)壓碎結(jié)構(gòu) 為脆硬礦物所特有。例如黃鐵礦、毒砂、錫石、鉻鐵礦等常有。在礦石中非常普遍，在受壓的礦物中呈現(xiàn)裂縫和尖角的碎片。 礦物的各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)選礦工藝會(huì)產(chǎn)生不同的影響，如呈交代溶蝕狀、殘余狀、結(jié)狀等交代結(jié)構(gòu)的礦石，選礦要徹底分離它們是比較困難的。而壓碎狀一般有利于磨礦及單體解離。格狀等固溶體分離結(jié)構(gòu)，由于接觸邊界平滑，也比較容易分離，但對(duì)于呈細(xì)小乳滴狀的礦物顆粒，要分離出米就非常困難。其它如粒狀(自形晶、半自形晶、他形晶)、交織狀、海綿品鐵狀等結(jié)構(gòu)，除礦物成分復(fù)雜、結(jié)晶顆粒細(xì)小者外，一般比較容易選別。第五節(jié)選礦產(chǎn)品的考察 一、選礦產(chǎn)品考察的目的和方法 l。磨礦產(chǎn)品的考

47、察 目的是考察磨礦產(chǎn)品中各種有用礦物的單體解離情況、磨礦產(chǎn)品的粒度特性以及各個(gè)化學(xué)組分和礦物組分在各粒級(jí)中的分布情況。 2精礦產(chǎn)品的考察 (1)研究精礦中雜質(zhì)的存在形態(tài)、查明精礦質(zhì)量不高的原因?？疾槎嘟饘俚拇志V，可為下一步精選提供依據(jù)。例如某黑鎢精礦含鈣超過(guò)一級(jí)一類(lèi)產(chǎn)品要求值0.680.77，查明主要是自鎢含鈣所引起，通過(guò)浮選白鎢后，黑鎢含鈣可降至標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)。 (2)查明稀貴和分散金屬富集在何種精礦內(nèi)(對(duì)多金屬礦而言)，為化學(xué)處理提供依據(jù)。如某多金屬礦石中含有鎘和銀，通過(guò)考察，查明鎘主要富集在鋅精礦內(nèi)，銀主要富集在銅精礦中，據(jù)此可采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理方法加以回收。 3中礦產(chǎn)晶考察 (1)研究中礦

48、礦物組成和共生關(guān)系，確定中礦處理的方法。 (2)檢查中礦單體解離情況。如大部分解離即可返回再選，反之，則應(yīng)再磨再選。 4尾礦產(chǎn)牖考察 考察尼礦小有用成分存在形態(tài)和粒度分布，了解有用成分損失的原因。 表3-3所列為某銅礦選礦廠的尾礦水析各級(jí)別化學(xué)分析和物相分析結(jié)果。由表中數(shù)據(jù)可以看出，銅品位最高的粒級(jí)是-10m，但該粒級(jí)產(chǎn)率并不大，因而銅在其中的分布率亦不大；銅品位最高的為+53m級(jí)別，該粒級(jí)產(chǎn)率較大，因而算得的分布率達(dá)30.56，是造成銅損失于尾礦的主要粒級(jí)之一。至于-30十10m級(jí)別，雖然銅分布高達(dá)34.82，但這是由于產(chǎn)率大所引起，銅品位卻是最低的，不能把該粒級(jí)看作是造成損失的主要原因。再

49、從物相分析結(jié)果看，細(xì)級(jí)別中次生硫化銅和氧化銅礦物比較多，粗級(jí)別中則主要是原生硫化銅礦物，說(shuō)明氧化銅和次生硫化銅礦物較軟，有過(guò)粉碎現(xiàn)象；而原生硫化銅礦物卻刻能還沒(méi)有充分單體解離，故銅主要損失于粗級(jí)別中。這在選礦工藝上是常見(jiàn)的所謂“兩頭難”的情況。從銅的分布率來(lái)看，主要矛盾可能還在粗級(jí)別，適當(dāng)細(xì)磨后回收率可能會(huì)有所提高。 從水析和物相分析結(jié)果可知，銅主要呈粗粒的原生硫化銅礦物損失于尾礦中。為了進(jìn)一步考察粗粒級(jí)的原生硫化銅礦物為什么損失的原因，須對(duì)尾礦試樣再做顯微鏡考察，其結(jié)果見(jiàn)表3-4，考察結(jié)果基本上證實(shí)了原來(lái)的推斷，但原因更加清楚。粗級(jí)別中銅礦物主要是連生體，表明再細(xì)磨有好處。細(xì)級(jí)別中則尚有大量

50、單體未浮起，袁明在細(xì)磨的同時(shí)必須強(qiáng)化藥方，改善細(xì)粒的浮選條件。除此以外還需注意到，連生體中銅礦物所占的比率均小，再細(xì)磨后是否能增加很多單體，還需通過(guò)實(shí)踐證明。 尾礦中所含連生體里、黃銅礦和黃鐵礦毗連形式有利于再磨使其單體分離。而被黃鐵礦包裹形式的連生體再磨時(shí)單體解離較難，這將對(duì)浮選指標(biāo)有很大影響。 由上可知，選礦產(chǎn)品考察的方法為，將產(chǎn)品篩析和水析，根據(jù)需要，分別測(cè)定各粒級(jí)的化學(xué)組成和礦物組成，測(cè)定各種礦物顆粒的單體解離度，并考察其中連生體的連生特性。由于元素分析和礦物分析問(wèn)題前面已介紹，本節(jié)將著重討論后兩方面的問(wèn)題。 二、選礦產(chǎn)品單體解離度的測(cè)定 選礦產(chǎn)品單體解離度的測(cè)定，用以檢查選礦產(chǎn)品(主

51、要指磨碎產(chǎn)品、精礦、中礦和尾礦等)中有用礦物解離成單體的程度，作為確定磨碎粒度和探尋進(jìn)一步提高選別指標(biāo)的可能性依據(jù)。一般把有用礦物的單體含量與該礦物的總含量的百分比率稱(chēng)為單體解離度。計(jì)算公式如下： 式中 F某有用礦物的單體解離度()； f該礦物的單體含量； fi該礦物在連生體中的含量。 測(cè)定方法是首先采取代表性試樣，進(jìn)行篩分分級(jí)，75m以下須事先水析，再在每個(gè)粒級(jí)中取少量代表性樣品，一般1020 g，制成光片，置于顯微鏡下觀察，用前述直線法或計(jì)點(diǎn)法統(tǒng)計(jì)有用礦物單體解離個(gè)數(shù)與連生體個(gè)數(shù)，連生體中應(yīng)分別統(tǒng)計(jì)出有用礦物與其他有用礦物連生或與脈石連生的個(gè)數(shù)。此外，還應(yīng)區(qū)分有用礦物在連生體中所占的顆粒體

52、積大小，一般分為1/4、1/2、3/4等幾類(lèi)，不要分得人細(xì)以免統(tǒng)計(jì)繁瑣。一般每一種粒級(jí)觀察統(tǒng)汁500顆粒左右為宜。由于同一粒級(jí)中礦物顆粒大小是近似相等的，同一礦物其比重也是一樣的，這樣便可根據(jù)顆粒數(shù)之間的關(guān)系先分別算出各粒級(jí)中有用礦物的單體解離度，而后求出整個(gè)產(chǎn)品的單體解離度。 三、選礦產(chǎn)品中連生體連生特性的研究 考察選礦產(chǎn)品時(shí)，除了檢查礦物顆粒的單體解離程度以外，還常需研究產(chǎn)品中連生體的連生特性。 由前段尾礦產(chǎn)品顯微鏡考察示例(表34)可知，連生體的特性影響著它的選礦行為和下一步處理的方法。例如，在重選和磁選過(guò)程中，連生體的選礦行為主要取決于有用礦物在連生體中所占的比率。在浮選過(guò)程中，則尚與

53、有用礦物和脈石(或伴生有用礦物)的連結(jié)特征有關(guān)，若有用礦物被脈石包裹，就很難浮起；若有用礦物與脈石毗連，可浮性取決于相互的比率；若有用礦物以乳濁狀包裹體形式高度分散在脈石中(或反過(guò)來(lái)，雜質(zhì)分散于有用礦物中)，就很難選分，因?yàn)榧词辜?xì)磨也難以解離。由此可知，研究連生體特征時(shí)，應(yīng)對(duì)如下三方面進(jìn)行較詳細(xì)的考察： (1)連生體的類(lèi)型 有用礦物與何種礦物連生，是與有用礦物連生，還是與脈石礦物連生，或者好幾種礦物連生。 (2)各類(lèi)連生體的數(shù)量 有用礦物在每一連生體中的相對(duì)含量(通常用有用礦物在連生體中所占的面積份數(shù)來(lái)表示)，各類(lèi)連生體的數(shù)量，及其在各粒級(jí)中的差異。 (3)連生體的結(jié)構(gòu)特征 主要研究不同礦物之

54、間的嵌鑲關(guān)系。大體有三種情況： 1)包裹連生一種礦物顆粒被包裹在另一種礦物顆粒的內(nèi)部。原礦呈乳濁狀，殘余結(jié)構(gòu)等易產(chǎn)生這類(lèi)連生體。2)穿插連生一種礦物顆粒由連生體的邊緣穿插到另一種礦物顆粒的內(nèi)部。原礦具交代溶蝕結(jié)構(gòu)、結(jié)狀結(jié)構(gòu)等易產(chǎn)生這類(lèi)連生體。3)毗鄰連生不同礦物顆粒彼此鄰接。原礦具粗粒自形、半自形晶結(jié)構(gòu)、格狀結(jié)構(gòu)等可能產(chǎn)生這類(lèi)連生體。 在穿插和包裹連生體中，要注意區(qū)別足有用礦物穿插或被包裹在其它礦物顆粒內(nèi)或是相反的情況。不問(wèn)礦物顆粒相互接觸界線，是平直的，還是圓滑的，或者是比較曲折的。礦物或連生體的形態(tài)是粒狀還是片狀，磨圓程度如何，這些都會(huì)影響可選性。礦物嵌布粒度和礦物解離的測(cè)定方法，除傳統(tǒng)方

55、法外，應(yīng)用現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)是重要的發(fā)展方向。如比表面法、自動(dòng)圖象分析、顯微輻射照相，中子活化法、X射線攝影法、X射線體視法、重液梯度分離法以及應(yīng)用磨礦功函數(shù)、顯微熱電動(dòng)勢(shì)、聲發(fā)射參數(shù)、外電子發(fā)射、顯微硬度以及位錯(cuò)顯示等方法研究礦物界面的表面性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度特性。此外，在光片上測(cè)定礦物解離數(shù)據(jù)的校正和連生體系數(shù)、選擇性解離以及根據(jù)現(xiàn)代體視學(xué)對(duì)二元礦物連生體出現(xiàn)的機(jī)率進(jìn)行電算模擬與數(shù)模分析，給出各種立體轉(zhuǎn)換系數(shù)，以提高測(cè)定精度。第六節(jié)鐵礦石選礦試驗(yàn)方案示例 一、某地表赤鐵礦試樣選礦試驗(yàn)方寨 擬定試驗(yàn)方案的步驟是：(1)分析該礦石性質(zhì)研究資料，根據(jù)礦石性質(zhì)和同類(lèi)礦產(chǎn)的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及其研究成果初步擬定可供

56、選擇的方案。 （2)根據(jù)國(guó)家有關(guān)的方針政策，結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w條件以及委托一方的要求，全面考慮，確定主攻方案。 (一)礦石性質(zhì)研究資料的分析 1光譜分析和化學(xué)多元素分析 該試樣的光譜分析結(jié)果見(jiàn)表35，化學(xué)多元素分析結(jié)果見(jiàn)表36。 由光譜分析和化學(xué)多元素分析結(jié)果看出：礦石中主要回收元素是鐵，伴生元素含量均未達(dá)到綜合回收標(biāo)準(zhǔn)，主要有害雜質(zhì)硫、磷含量都不高，僅二氧化硅含量很高，故僅需考慮除去有害雜質(zhì)硅。 化學(xué)多元素分析表中TFe、SFe、FeO、SiO2、A12O3、CaO、MgO等項(xiàng)是鐵礦石必需分析的重要項(xiàng)目，下面分別介紹各項(xiàng)的含義及其目的： (1)TFe全鐵(指金屬礦物和非金屬礦物中總的含鐵母)。該礦全鐵含量?jī)H2740，屬貧鐵礦石。 (2)SFe可溶鐵(指化學(xué)分析時(shí)能用酸溶的含鐵量)。 用TFe減去SFe等于酸不溶鐵，常將其看做是硅酸鐵的含鐵量，并用以代表“不可選鐵”量。該礦“不可選鐵”含量很低，因而在擬定方案時(shí)，無(wú)需考慮這部分鐵的回收問(wèn)題；選礦指標(biāo)不好的原因主要不