工藝礦物學(xué)礦物定量

工藝礦物學(xué)礦物定量第1頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Contents前言1分離礦物定量顯微鏡下礦物定量化學(xué)多元素分析礦物定量234第2頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章重點(diǎn)及難點(diǎn)重點(diǎn)：⑴分離礦物定量⑵顯微鏡下礦物定量的測(cè)量⑶化學(xué)多元素分析礦物定量的計(jì)算難點(diǎn)：⑴

化學(xué)多元素分析礦物定量的計(jì)算第3頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言固體原料與產(chǎn)物的有哪些礦物組成?

鐵礦物磁鐵礦鉻鐵礦褐鐵礦赤鐵礦鈦鐵礦菱鐵礦第4頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言硫化銅礦銅礦物氧化銅礦黃銅礦斑銅礦輝銅礦赤銅礦孔雀石藍(lán)銅礦第5頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言黑鎢礦(Mn,Fe)WO4鎢礦物白鎢礦CaWO4第6頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言

湖南祁東鐵礦江西鐵坑鐵礦南京吉山鐵礦鐵礦山磁鐵礦(磁選)--赤鐵礦(離心)褐鐵礦（Slon強(qiáng)磁選）ε50%單一磁選：ε76%第7頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言礦石中各組成

直接影響選礦工藝流程！礦物相對(duì)含量因此，正確判定組成礦物類(lèi)別，是開(kāi)展定量工作的前提和基礎(chǔ)。定量測(cè)定之前必須認(rèn)真準(zhǔn)確地做好礦物鑒定工作。第8頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言Phase1Phase2Phase3選礦工藝流程礦物鑒定礦物定量選礦試驗(yàn)第9頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言1分離礦物定量3化學(xué)多元素分析礦物定量2鏡下礦物定量因此分離礦物的主要方式：特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單易行第10頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月概述1X射線衍射但是定量也會(huì)使用如下技術(shù)：2示重?zé)岵罘治?紅外光譜4電子探針5激光顯微光譜第11頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1分離礦物定量它是人工和天然重砂常用的一種礦物定量法。按照工作性質(zhì)可以分成如下幾個(gè)階段：試樣準(zhǔn)備整理計(jì)算分離四分法稱(chēng)取1kg礦樣運(yùn)用某種機(jī)械及方法通過(guò)公式進(jìn)行計(jì)算第12頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離

重力分離：根據(jù)礦物密度的差異，于水或其他介質(zhì)中，在外力作用下，促使礦樣產(chǎn)生不同的運(yùn)動(dòng)效果，從而使不同密度的礦物構(gòu)成不同的層次或條帶，進(jìn)而達(dá)到礦物分離的目的。重力分離振擺溜槽機(jī)動(dòng)淘洗盤(pán)重液分離電磁重液分離第13頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離

重力分離的判斷依據(jù)：E＝（ρ2－ρ）/(ρ1－ρ）E>5

時(shí),極易重力分離,有效分離的粒度下限為5μm；2.5<E<5，易重力分離，分離粒度下限38μm；1.75<E<2.5，較易重力分離，分離粒度下限75μm；1.5<E<1.75，較難重力分離,分離粒度下限0.5mm；1.25<E<1.5，難重力分離,只能處理數(shù)毫米的物料；E<1.25，極難處理物料，不宜采用重力分離法。第14頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離振擺溜槽分選糟振動(dòng)頻率360次／min，振幅5mm，擺動(dòng)頻率28次／min，擺幅70mm。分離礦物時(shí)，水流量400mL／min左右。然后將樣品注入選槽上端，每次給礦樣量30～50g。第15頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離振擺溜槽(搖床）第16頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離機(jī)動(dòng)淘洗盤(pán)⑴將固液比1：9注入⑵前后變速擺動(dòng)（3r/min)⑶擺動(dòng)幅度為15度⑷振動(dòng)頻率為120次/min注意：密度差大于1比較好，而且分選粒度在0.15-0.02mm第17頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離機(jī)動(dòng)淘洗盤(pán)(手動(dòng)）第18頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離重液分離原理：阿基米德定律

常用的重液有：（1）三溴甲烷(2.89)（2）四溴乙烷(2.97)（3）二碘甲烷(3.32)（4）克列里奇溶液(4.25)應(yīng)用礦山：煤礦山及寶鋼集團(tuán)梅山鐵礦等。第19頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離重液分離應(yīng)用礦山：斜輪重介質(zhì)選煤機(jī)

第20頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離重液分離應(yīng)用礦山：寶鋼集團(tuán)梅山鐵礦第21頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離電磁重液⑴分離原理：磁力與重力⑵分離優(yōu)點(diǎn)：比重大于4.27的礦物;磁流體的磁化系數(shù)大、無(wú)色透明、強(qiáng)度小、無(wú)毒、來(lái)源充足、價(jià)格低廉以及便于回收等特點(diǎn)。稀土鹽類(lèi)效果較理想.類(lèi)似設(shè)備：磁選柱第22頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1重力分離電磁重液類(lèi)似設(shè)備：磁選柱第23頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.2磁力分離永久磁鐵分離法⑴分離原理：磁力與重力⑵分離場(chǎng)強(qiáng)：2000～2500Oe

主要分離的礦物是強(qiáng)磁性礦物。（磁鐵礦、磁黃鐵礦、自然鐵、鐵鉑礦等）類(lèi)似設(shè)備：弱磁選機(jī)第24頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.3介電分離原理

介電分離是在具有一定介電常數(shù)的介電液中進(jìn)行的，介電分離儀的電磁振蕩電極插入介電液中，在電極周?chē)鷮⑿纬梢唤蛔兊姆蔷鶆螂妶?chǎng)，將適量樣品放入介電液中，則介電常數(shù)大于介電液的礦物顆粒被吸附于電極，介電常數(shù)小于介電液的礦物顆粒則被電極排斥，從而使介電常數(shù)不同的礦物彼此分離。第25頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.3介電分離此時(shí)被極化的礦物顆粒受到一介電泳力作用。其大小為：

注意：在使用中頻介電分離儀的條件下，只要兩種礦物的介電常數(shù)相差1.5～2，即可達(dá)到使礦物分離的目的。第26頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.4選擇性溶解原理：利用礦物化學(xué)性質(zhì)的差異，特別是礦物在不同溶劑中的選擇性的差異，使不同礦物溶解或使其中某些礦物溶解，而將某一種礦物留在殘?jiān)?，達(dá)到礦物定量的目的。第27頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.1.4選擇性溶解步驟用精密天平稱(chēng)取適量樣品1將樣品倒入一定容積的燒杯或坩鍋內(nèi)將預(yù)先選擇并配置好的溶劑按液固比4：1加入燒杯或坩鍋中加熱攪拌使易溶礦物充分分解234溶解反應(yīng)完全后，用清水洗滌、過(guò)濾、烘干，最后將殘留物稱(chēng)重5第28頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量定義：是指從待測(cè)礦物原料中選取少量有代表性的樣品，加工制備成光片或薄片，在顯微鏡下通過(guò)測(cè)定不同礦物在光片或薄片上所占比例，達(dá)到礦物定量的目的。缺點(diǎn)——限于方法倍數(shù)和分辨率，對(duì)微粒微量礦物的定量尚很困難。第29頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量原理：顯微鏡下礦物定量是在光片或薄片上的礦物顆粒只顯示出二維尺寸的大小，而不能直接觀測(cè)到立體三維尺寸。因此，須將顯微鏡下測(cè)定的二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維數(shù)據(jù)。點(diǎn)數(shù)百分含量＝線段百分含量＝面積百分含量＝面積百分含量＝體積百分含量

Pp=Ll=Aa=Vv第30頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量

這個(gè)原理由法國(guó)的Delesse提出，1963年Weibel又用數(shù)學(xué)分析的方法證明了這一原理。用點(diǎn)測(cè)法、線測(cè)法或面測(cè)法測(cè)定出礦物的體積百分含量后，即可按下式計(jì)算礦物的重量百分含量：W=Pp(ρ1/ρ)=Ll(ρ1/ρ)=Aa(ρ1/ρ)=Vv(ρ1/ρ)

ρ1待測(cè)礦物的密度

ρ原料的密度第31頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.1面積法原理：根據(jù)光片或薄片中各礦物所占面積百分含量，等于礦物在原料中所占體積百分含量。第32頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.1面積法面積法測(cè)量方法（1）在顯微鏡目鏡筒的目鏡焦平面處放置一片目鏡測(cè)微網(wǎng)，以該方格網(wǎng)為尺度來(lái)測(cè)量不同礦物所占面積大小。（2）按一定的間距左右移動(dòng)載物臺(tái)，將整個(gè)礦片表面全部測(cè)完，按視域分類(lèi)統(tǒng)計(jì)不同礦物的面積，并將測(cè)量結(jié)果記錄載記錄表中，最后將各視域測(cè)量結(jié)果進(jìn)行累計(jì)，計(jì)算出待測(cè)礦物在該光片中的體積含量。第33頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.1面積法面積法測(cè)量方法如果礦物光片中含有三種礦物1，2，3，所占網(wǎng)格數(shù)的累計(jì)值分別為N1,N2,N3，則它們?cè)谠戏N的重量百分比可按下式計(jì)算：

Wi＝100Niρi/(N1ρ1+N2ρ2+N3ρ3)保證測(cè)量結(jié)果的精度，測(cè)量的視域數(shù)目不能太少，通常每塊光片測(cè)定的視域數(shù)不少于20個(gè)，對(duì)于礦物呈不均勻分布的礦物原料，測(cè)定的視域數(shù)還要更多。第34頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.2直線法原理：礦片表面不同礦物沿一定方向向直線上線段截距長(zhǎng)度百分含量與其在原料種的重量百分含量相等第35頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.2直線法直線法測(cè)量方法

測(cè)定時(shí)先在目鏡筒的焦平面處安置一片目鏡測(cè)微尺，并在載物臺(tái)尚用機(jī)械臺(tái)夾持住準(zhǔn)備好的光片，調(diào)好焦距后，用機(jī)械臺(tái)將要查測(cè)的第一個(gè)視域移至光片的某一基角。開(kāi)始差數(shù)各種礦物顆粒在目鏡尺尚截取的格子數(shù)，一條直線上一個(gè)視域接著一個(gè)視域的查數(shù)。測(cè)完一條直線后，用機(jī)械臺(tái)移動(dòng)光片一個(gè)Δ距離，繼續(xù)測(cè)量第二條測(cè)線上各種礦物的截線距，直到把光片全部查測(cè)完。一次測(cè)量通常不得少于10～20個(gè)視野。第36頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.2直線法直線法結(jié)果計(jì)算W1=L1ρ1/(L1ρ1+L2ρ2+L3ρ3)直線法適用范圍適用于細(xì)粒礦石第37頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.3記點(diǎn)法原理：

礦片上各種礦物表面所占點(diǎn)數(shù)之比與各礦物在原料中的體積之比相等。第38頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.2鏡下礦物定量5.2.3記點(diǎn)法測(cè)量方法——首先在目鏡筒中裝入測(cè)微網(wǎng)，將視域中不同礦物表面分布的交點(diǎn)數(shù)分別統(tǒng)計(jì)下來(lái)。適用場(chǎng)合——適用于礦物嵌布粒度均勻的礦物原料，對(duì)于粗細(xì)不均勻嵌布的原料，會(huì)因?yàn)榧?xì)小顆粒的漏測(cè)而造成測(cè)量精度的降低。第39頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.3化學(xué)多元素分析礦物定量

已知某硫化礦石的化學(xué)成分為：

Cu0.997%,Zn39.164%,Fe23.652%,S33.508%,主要硫化物為：閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦。求礦石中硫化物的含量。附：各礦物的元素含量閃鋅礦：Zn56.7%,Fe10.0%,S33.3%;黃銅礦：Cu34.6%,Fe30.4%,S34.9%,黃鐵礦：Fe46.5%,S53.5%,磁黃鐵礦：Fe63.5%,S36.5%第40頁(yè)，課件共41頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章小結(jié)