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文檔簡介

礦石學基礎(chǔ)(第二版)

為了經(jīng)濟而有效地進行礦石的選礦加工,必須了解礦石的礦物成分和化學成分,了解礦石中有用與有害組分的賦存狀態(tài),礦物的工藝粒度,礦物的嵌布特性與嵌鑲關(guān)系,以及礦物間物理和物理化學性質(zhì)的差異等礦石的工藝特性,才能正確地確定礦石的選礦方法和工藝流程。因此在選礦設(shè)計之前,必須詳細地研究礦石工藝性質(zhì),以掌握礦石中各礦物的解離性及分選性,利用需分選的礦物與其它礦物性質(zhì)的差異等條件,以便選擇與之適應(yīng)的選礦方法。5.礦石性質(zhì)的判別與測定

礦石工藝礦相研究,是為選擇選礦方法與改進選曠工藝流程,提供所需的關(guān)于礦石礦物及其工藝性質(zhì)方面的資料。其基本內(nèi)容如下:

(1)查明礦石及各工藝流程產(chǎn)物的礦物和化學組成及其相對含量。(2)查明礦石中有用元素與有害元素的賦存狀態(tài)及其含量和分布。(3)查明有用礦物的工藝粒度、嵌布特性、嵌鑲關(guān)系,以弄清楚礦物的解離特性。(4)弄清礦石中各組成礦物的物理化學性質(zhì)的差異,并結(jié)合礦物的解離性作出礦物可選性的預測。(5)根據(jù)對礦石工藝特性的研究,作出礦石綜合工業(yè)評價和提出選擇選礦方法和改進工藝流程提高回收率及產(chǎn)品質(zhì)量方面的意見。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.1原礦和選礦產(chǎn)品的取樣和光片磨制方法5.1.1取樣5.1.1.1選礦試驗的種類與試樣要求試驗種類:1.初步可選勝試驗2.詳細可選性試驗3.實驗室擴大試驗4.半工業(yè)試驗5.工業(yè)性試驗5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.1.1.2樣品代表性為了保證取樣的代表性,對礦石的取樣有如下要求:(1)樣品應(yīng)包括礦床內(nèi)各種需選別的礦石的工業(yè)品級和工業(yè)類型,它們在樣品中所占的重量比例與它們在礦床中的儲量或采出礦量中的比例應(yīng)基本一致。(2)樣品中各類型礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、粒度特性等均應(yīng)與該類型曠石在礦衣內(nèi)的情況基本一致。(3)各品級或各類型樣品的化學成分,主要目的組分和主要有害組分的平均品位,以及品味變化特征,應(yīng)與該礦石在礦床或采出礦石中的情況基本一致,并能代表該類曠石的主要物理性質(zhì)及礦石的綜合利用性能。(4)每一礦石類型要取一個樣品,有時對主要礦石類型的富礦和貧礦要分別取樣,以便進行各類礦石的選礦條件試驗。(5)所取樣品的重量必須保證選礦試驗的需要。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.1.2取樣方法1.刻槽取樣在坑道或采場工作面沿在礦體厚度的方向上開鑿一定規(guī)格的槽子,將槽中刻下來的礦石作為樣品。樣槽的橫斷面一股為矩形,少數(shù)為三角形。其斷面規(guī)格根據(jù)礦體的礦化均勻程度、有用礦物粒度、硬度和脆性等因素確定,但也可通過試驗方法來確定。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定2.揀塊法取樣在掌子面前的爆破礦堆上布置取樣網(wǎng)格(圖8-2),單個網(wǎng)格太小約10×10,15×15,20×15cm,從網(wǎng)格中心揀取樣品。整個網(wǎng)約50~100個取樣點,每點樣重50~100g,然后合并。一個樣的重量1~5kg。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖8-2礦堆撿塊取樣法3.方格法取樣在工程揭露礦體的表面布置取樣網(wǎng)格,在網(wǎng)格交點上鑿取小塊礦石合并作為樣品。網(wǎng)格可以為長方形,正方形或菱形(圖8-3),其總規(guī)格為1m或0.5m見方,單個網(wǎng)格10x10,15×15或20×20cm。單個小樣重量10~20g,一個樣重2~5kg。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖8-3坑道掌子面上網(wǎng)格布置圖(a)正方形網(wǎng)格;

(b)菱形網(wǎng)格4.剝層法取樣在工程揭露的礦體表面-定范圍內(nèi),均勻地剝?nèi)。ê穸鹊牡V石作為樣品。剝層長度1~2m,厚5~l0或15cm。剝層時可以間隔,亦可連續(xù)(圖8-4(a)、(b)),但剝層法取樣勞動強度大、效率低、成本高,但該法代表性較好,適用于價值較大的礦產(chǎn)且為薄礦脈的礦體,(礦脈厚度小于30cm時),或用之來撿查上述幾種樣品的可靠性。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖8-4薄層礦脈剝層法取樣(a)分段間隔剝層取樣;(b)分段連續(xù)剝層取樣5.全巷法取樣將堀進在礦體內(nèi)部的坑道中全部或部分礦石取出作為樣品。部分取樣時,隨出渣每5~l0車取一車,整條坑道的樣品合并為一個樣品樣品重量數(shù)噸或數(shù)十噸。全巷法主要用于選礦試驗或物理技術(shù)測定取樣,或用于撿查其它取樣方法的正確性。5.礦石性質(zhì)的判別與測定6.商品取樣主要是在火車或汽車車箱中取樣,其方法是揀塊。取樣的數(shù)量及其在車箱中樣點的排列,均根據(jù)礦石中有用成分的均勻程度,礦塊大小,車箱大小和裝車方法而定。總的來說,取樣點的數(shù)量多而每個分樣的重量小要比取樣點少而每個分樣點大更好些。-般每車箱的取樣點數(shù)5~30個左右。取樣點的布置:當車箱礦石表面較平整時,取樣點可排成長方形、折線形或兩交叉對角線(圖8-5),當車箱中礦石表面不平(如用電鏟裝車),礦石常堆成圓錐形,礦屑多在頂部,而大塊礦石則滾到圓錐下部,這時揀塊法取樣既要揀大塊,也要取礦屑。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖8-5火車廂中曲品礦石取樣點布置5.1.3光片的磨制方法(一)粗磨在磨片機的鐵盤上進行。先用120#金剛砂把礦石小塊磨成2.5×2.5×10mm的立方體形,然后換用300#金剛砂研磨觀察用的光面。如果事先用切片機把礦石小塊切出所需規(guī)格,則可直接用300#金剛砂磨光面。(二)細磨先在磨片機上用600#金剛砂研磨已粗磨過的光面,以消除粗磨時在光片上留下的痕跡;然后再置于玻璃板上,用800#金剛砂手工研磨;待光片上的擦痕磨平時,換用1600#~2000#研磨粉(-般用氧化鋁漿)研磨,直至磨成光亮的平畫。5.礦石性質(zhì)的判別與測定(三)磨光磨光是磨制光片的最后一道工序,研磨不良的光片在顯微鏡下檢查有下列缺點:(1)硬軟礦物間有強突起,這表示磨光時間過長;(2)軟礦物發(fā)亮硬礦物粗糙,這表示玻璃板上的細磨時間不夠;(3)軟礦物擦痕很多,是由于磨光時用的布料粗糙形成的。5.礦石性質(zhì)的判別與測定磨光分兩道工序進行:第一次磨光是用氧比鋁漿在細帆布上進行,磨3min左右即可,目的在于進-步消滅擦痕。根據(jù)礦物的硬軟程度第二次磨光選擇不同的磨料和磨光布,軟礦物應(yīng)用氧化鐵粉在絲綢上進行,中等硬度礦物可用氧化鋅粉在細帆布上磨光,而硬礦物可用氧化鉻扮在呢絨上磨光。軟礦物的磨光時間不宜過長。以10min為限。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.2礦物化學成分和礦物組成5.2.1礦物化學成分定量測定的方法5.2.1.1礦石的化學成分的研究內(nèi)容礦石的化學成分是衡量礦石質(zhì)量和利用性能的重要標志。研究礦石的化學成分包括查明礦石中所含元素種類及含量,以提供礦石中有用、有害元素的含量,從而確立礦石中主要成礦元素是否有綜合回收的可能性以及需要分離排除的元素。5.礦石性質(zhì)的判別與測定

根據(jù)地殼中化學元素含量的分布規(guī)律和化學成分以及選礦工藝研究礦石的特點,并結(jié)合冶煉要求,可以確定各種類型礦石的化學分析一般都含有造巖元素,常以其氧化物表示,如SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、MnO、H2O。

有色金屬和貴金屬礦石常分析的主要元素為:Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mo、W、Sn、Bi、As、Sb、Hg、S、Pt、Au、Ag;雜質(zhì)元素為:Cd、Tl、Ga、Ge、Re、Se、Te、In、Ti、P、Ce、Zr、F、Cr、Y族、Pd、Ru、Rh等。

黑色金屬和稀散金屬礦石分析的主要元素為:Fe、Mn、Cr、Ti、Ta、Nb、Zr、Li、Be、Cs、Sr、TR;雜質(zhì)元素為:V、Sc、Hf、Rb、Ga、Co、Ni、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、P、Pt族等。5.礦石性質(zhì)的判別與測定

放射性和非金屬礦石常分析以下主要元素:U、Th、Na、K、Mg、Cl、F、I、Br、B、P、S、N;雜質(zhì)元素為:Ba、Pb、Zn、Mo、Hg、Li、Rb、Cs、Ge、Ga、V、Ti、Ca等。

從金屬礦床和稀有金屬礦床中提取的有益組分、綜合回收的元素有Au、Ag、Ni、Co、Ti、V、Be、Li、Cs、Nb、Ta、Zr、Sr、稀土族(包括Y)、Se、Te、Tl、Sc、Cd、Pt、Os、Ir、Ru、Ph、Pd、Hf、Ga、In、La、Rb、U、Th等。這些元素常常分布在Fe、Mn、Cr、Cu、Pb、Zn、Sn、W、Mo及稀有金屬礦種的礦石中,因此,在從事這些礦石的研究時,務(wù)必注意它們的含量是否已達到綜合利用的指標。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.2.1.2礦石的化學成分的分析方法1、光譜半定量分析方法光譜半定量分析法的原理是:礦石中各種元素經(jīng)過某種能源的作用后發(fā)射出不同波長的譜線,通過攝譜儀記錄,然后與已知含量的譜線比較,即可得知礦石中有哪些元素及其大致含量。5.礦石性質(zhì)的判別與測定2、化學定量分析法化學定量分析法是將擬分析的物質(zhì)與試劑在溶液中作用,產(chǎn)生有色反應(yīng)或沉淀等,從而測定元素的種類與含量?;瘜W定量分析法又分為化學全分析和化學多元素分析?;瘜W全分析是為了了解礦石中所含全部物質(zhì)成分的含量,凡經(jīng)光譜分析查出的元素,除痕量元素外,其他所有元素都作為化學全分析的項目,分析之總和應(yīng)接近100%?;瘜W多元素分析是對礦石中所含多個重要和較重要的元素的定量化學分析,不僅包括有益和有害元素,還包括造渣元素。如單一鐵礦石可分析全鐵、可溶鐵、氧化亞鐵、S、P、Mn、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。5.礦石性質(zhì)的判別與測定3、其他方法中子活化分析靈敏度高,樣品量要求少。激光攝譜法具有高分辨率,可有效地激發(fā)體積微小的譜樣。直流等離子焰中階梯光柵直讀光譜法可迅速、靈敏、準確地同時測定Cu、Pb、Zn、Ni、Cr、Co、V、Ti、Mn、Sr、Ba等11個元素。X射線熒光光譜法準確度高、分析迅速,不僅用于測定原子序數(shù)5(B)至92(U)的所有元素,所要樣品極少,靈敏度可達10×10-6~100×10-6。電子探針能譜分析可測定原子序數(shù)11(Na)至92(U)的所有元素,其空間分辨率達幾個立方微米,靈敏度約10-21g。此外,還有原子吸收光譜、紅外光譜、火花源質(zhì)譜法、離子探針等先進儀器和分析方法。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.2.2礦石中礦物組成的定量測定方法原礦定量工作就是用顯微鏡來測員礦石中各種礦物的含量.并根據(jù)測量結(jié)果計算有用組分在礦石中的品位。5.2.2.1原礦中礦物含量的測定方法測定礦物的含量時,要在待測的礦石光片上圈定2~4cm2的面積,作為測定面積。所選這部分而積要注意有代表性,能反映礦石的質(zhì)最特征。被測定的礦石光片要妥善保存,以備檢查。操作時要用機械臺來平行移動光片,以保證視域在測定面積內(nèi)均勻分布,計數(shù)工作可以預先制成表格分類統(tǒng)計,也可以使用計數(shù)25器。5.礦石性質(zhì)的判別與測定1、模擬圖比較法這個力法是以標準合量模擬圖(圖5-1)作比餃,估定視域中礦物的相對含顯。一般要測很多視域,取其平均數(shù),才比較可靠。這個方法可以直接估計出礦物在礦石中的百分含量,不需進行計算,但是它的精確度差,誤差一般不低于5~10%,因而只可以作粗略的礦石定量。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-1標準含量(%)模擬圖2、面積法此法原理是假定光片或薄片中的各礦物所占面積之比,等于該礦物的體積之比。即用顯微鏡的網(wǎng)格日鏡測定光片或薄片中的各礦物所占面積的多少來計算這些礦物的體積。共計算公式為:5.礦石性質(zhì)的判別與測定3、計點法此法與面積法基本相似。所不同的僅僅是不計算礦物所占的方格數(shù),而是計算網(wǎng)格目鏡的交點數(shù)。也就是假定欲測各種礦物的點子數(shù)之比等于礦物的面積比以至體積比。其公式為:5.礦石性質(zhì)的判別與測定4、直線法此法的原理也與面積法基本相似。所不同的是假定礦物的體積比與礦物的直線長度(直徑)成正比,所以將一礦物的直徑測出,加起來即可算出礦物的含量。其計算公式為:5.礦石性質(zhì)的判別與測定

以陜西某銅鋅礦石的分析資料為例。說明用直線法進行礦石定量測定的一般程序和具體方法。圖5-2表示相鄰兩個視域中所看到的黃銅礦浸柒體,它們在測微尺上的截距計算如表5-1。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-2用直線測量礦物的截距5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-1礦物的截距計算

在同一視域里,凡是測微尺所接觸到的礦物,都要分別計算它們的截距。其他各個視域按向樣的辦法統(tǒng)計,最后把所有視域的統(tǒng)計加起來,就得到各種礦物的總截距數(shù)。于是某銅鋅礦石的測定結(jié)果如表5—2。5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-2某銅鋅礦石的礦物含量測定5.2.3原礦中礦物粒度的分析方法5.2.3.1原礦粒度分析的意義根據(jù)粒度分析資料,可以編制礦物的粒度特性曲線圖,它是以礦物的浸染粒度及其在礦石中的累積含量為橫、縱坐標編制的,如圖5-3。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-3礦物浸染粒度特性曲線(1)均勻礦石(2)粗粒不均勻礦石(3)細粒不均勻礦石(4)極不均勻礦石按照有用礦物的浸染粒度特性曲線,可以把礦石分為四類:(一)均勻礦石:這種礦石中有用礦物的粒度范圍很窄,在曲線上出現(xiàn)陡坡。(二)粗粒不均勻礦石:這類礦石中有用礦物的粒度范圍較寬,但是以粗粒為主,曲線向上凸。(三)細粒不均勻礦石:這類礦石中有用礦物的粒度范圍較寬,但以細粒為主、曲線向下凹。(四)極不均勻礦石:這類礦石中有用曠物的粒度范圍很寬,各種粒度的礦物含量大致接近,曲線成為傾斜的直線。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.2.3.2粒度分析方法粒度分析工作就是根據(jù)礦石中礦物浸染粒度的大小把它劃分為幾個粒級,測量大量礦物顆粒的粒度,確定各粒級礦物的相對含量,編制礦物粒度特性曲線圖。1、粒度測量和粒級劃分5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-4礦物的粒度測定

對于大量礦物顆粒群,可以根據(jù)它的粒度范圍把它劃分為幾個粒級,最好分得和標堆篩級的劃分一致,以便和篩析結(jié)果比較。如表5-3中可以劃分為三個粒級:0.1~0.07(截距10~7);0.07~0.02(戴距7~2);-0.02(截距小于2)。這樣就只需統(tǒng)計各粒級礦物顆粒的顆粒數(shù),即可反映它的粒度特征。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-3礦物的截距計算5.3元素的賦存狀態(tài)及研究方法原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài)研究是工藝礦物學的基本任務(wù)之一,其目的是查明化學元素在礦物原料中的存在形式和分布規(guī)律,為礦物加工和冶金工藝方法的選擇和最優(yōu)指標的控制提供基礎(chǔ)資料和理論依據(jù)。元素在礦物原料中的存在形式與其自身的晶體化學性質(zhì)和礦物原料形成的物理、化學條件有關(guān),元素在礦石或其他礦物原料和產(chǎn)物中的賦存狀態(tài)可劃分為獨立礦物、類質(zhì)同象和離子吸附3種。5.礦石性質(zhì)的判別與測定元素賦存狀態(tài)研究的主要內(nèi)容有:(1)查明有益、有害元素的存在形式。即獨立礦物態(tài)、顯微包裹體、類質(zhì)同像、吸附狀態(tài)等。(2)元素賦存狀態(tài)類型、特征和變化與礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、蝕變類型、礦物共生組合的關(guān)系。(3)查明元素在礦物中的分布、配分及其比值。(4)根據(jù)元素賦存狀態(tài)的研究資料,擬定合理的分選流程,預測合理的回收指標。5.礦石性質(zhì)的判別與測定元素在礦石中賦存狀態(tài)考查工作的一般程序如下(1)原礦的光譜分析、初查。(2)作化學定量分析,淮確化驗有益元素和有害元素的質(zhì)量(體積)分數(shù)。(3)將礦石進行簡單分選,并對各分選產(chǎn)品進行化學分析以查定該元素在各分選產(chǎn)品中分散或集中的情況。(4)對該元素富集的分選產(chǎn)品進行詳細研究,挑選出單礦物作化學定量分析。(5)運用顯微鏡、掃描(透射)電鏡、電子探針等儀器,查明元素的存在形式。(6)將該元素在各礦物中的總含量與礦石品位對比。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.3.1元素在礦石中的存在形式5.3.1.1獨立礦物形式獨立礦物是元素富集的最基本的形式。當以獨立礦物形式出現(xiàn)時,一般應(yīng)具備兩個基本條件。首先是在一定的物理、化學條件下,具有相對的穩(wěn)定性;其次是具有一定的元素含量。獨立礦物的另一種類型是以微細包裹體狀態(tài)存在。我國某地發(fā)現(xiàn)的含鈷黃鐵礦-磁黃鐵礦型鈷礦床,其中的鈷則是以微細包裹體狀態(tài)存在。礦石中的組成礦物有:黃鐵礦、磁黃鐵礦、磁鐵礦、白云石、方解石、輝鈷礦。對鈷進行的單礦物分析結(jié)果如表5-5所示。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-5某地含鈷礦床中單礦物分析結(jié)果5.3.1.2類質(zhì)同象形式5.3.1.3吸附形式膠體礦物和土狀細分散礦物因顆粒極小,具有大的表面能,表面含有未飽和的電荷,因而具有很強的吸附能力,常吸附多種伴生元素。5.3.1.4其他賦存形式1、顯微包體和超顯微包體2、晶格缺陷5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.3.2元素賦存狀態(tài)的研究方法5.3.2.1重砂法重砂法這是比較常用的一種方法,它簡單、可靠。重砂法是通過分離礦物來研究元素在不同礦物中的分布,該法主要適用于那些礦物組成簡單、礦物結(jié)晶粒度粗大、易于分離提純的礦物原料。對很大一部分礦石都適用。它所進行的分析研究,主要是建立在分離礦物定量(或提純目估法)基礎(chǔ)上。5.礦石性質(zhì)的判別與測定重砂法考查元素賦存狀態(tài)的基本程序如下:(1)將試樣送交化驗室進行化學全分析,了解礦石中存在的元素種類及其含量即可初步掌握礦石中可能有利用價值的元素種類。(2)鑒別試樣中的組成礦物類別,并測定各組成礦物的相對含量。(3)分離提純單礦物。(4)查明目的元素在各單礦物中的百分含量。(5)計算有益(有害)元素在試樣各組成礦物中的配分比。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.3.2.2選擇性溶解法選擇性溶解法就是選擇合適的溶劑,在一定條件下,有目的地溶解礦石中某些組分,保留另一些組分,并通過對所處理產(chǎn)品的分析、鑒定,查清礦石中元素的賦存狀態(tài)。5.3.2.3電滲析法電滲折法是基于在外加直流高壓電場的作用下,使被吸附的離子解吸下來,并移向電性對應(yīng)的電極。由于元素的斌存狀態(tài)不同,被解吸的程度也不同。故常用來研究里呈分散狀態(tài)的元素,尤其是用顯微鏡看不見的呈吸附狀態(tài)存在的元素特別有效。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-7電滲析試驗結(jié)果5.3.2.4電子探針及掃描電鏡法電子探針分析法則是一種適應(yīng)性較強的研究方法,通過檢測元素在礦物表面的分布規(guī)律,來判斷元素的存在形式。礦石中有益、有害元素,除表生條件下常以吸附狀態(tài)存在外,主要有兩種形式:一是參與礦物的結(jié)晶格架(或為主要成分,或為類質(zhì)同象混入物);一是微細的礦物包裹體。5.3.2.5數(shù)理統(tǒng)計法元素的數(shù)理統(tǒng)計法是在上述賦存狀態(tài)研究基礎(chǔ)上,根據(jù)礦物定量研究結(jié)果和元素在不同礦物中含量的測定結(jié)果,計算元素在原料不同礦物中的分布量,對礦物的賦存狀態(tài)進行定量描述。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.4礦物的嵌布粒度及解離性5.4.1礦物的嵌布嵌鑲關(guān)系5.4.1.1礦物工藝粒度的概念工藝粒度又稱嵌布粒度,是指礦物顆粒的相對大小和由大到小的相應(yīng)百分含量。工藝粒度常將相同礦物聚合在一起所占據(jù)的空間劃歸到一個顆粒中。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.4.1.2礦物的嵌布特性礦物的嵌布特性主要指有用礦物在礦石中的分布情況和特點,包括有用礦物的粒度,分布的均勻性、方向性、稠密度和包體的分布情況等。這些特性的觀測,不憑借顯微鏡,單憑肉眼是無能為力的。這里的嵌布類型都是在顯微鏡下觀測的。從礦石工藝的角度來考慮各式各樣的礦石構(gòu)造可以歸納如下的膠體類型(表5-10)。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-10礦石的嵌布類型5.4.1.3連生礦物的嵌鑲關(guān)系連生礦物的嵌鑲關(guān)系就是指連生礦物之間的相對粒度大小、空間關(guān)系和接觸面形態(tài)特征。根據(jù)有用礦物與連生礦物間的粒度相對大小、空間關(guān)系和接觸面形態(tài)特征,一般將連生礦物的嵌鑲關(guān)系分為以下4個類型:1、毗連嵌鑲型2、脈狀嵌鑲型3、包裹嵌鑲型4、皮膜嵌鑲型5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.4.2礦物嵌布粒度的測定5.4.2.1過尺面測法過尺面測法是借助目鏡測微尺、顯微鏡載物臺移動尺和分類計數(shù)器配合進行的。將目鏡測微尺左右橫放視域中,借助移動尺把光片順次向前移動(視域影象則向后移動),移動方向與測微尺相垂直。同一縱行的各類顆粒先后通過視域中的目鏡測微尺,當每一顆粒通過測微尺時,則根據(jù)該顆粒的定向最大截距刻度數(shù)屬于那一測量粒度區(qū)間時,就認為是那一粒級的顆粒。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-6過尺面測法示意圖5.4.2.2過尺線測法過尺線測法的實測工作與過尺面測法相近似,所不同的是當?shù)V物顆粒經(jīng)過目鏡測微只時,僅測數(shù)經(jīng)過測微尺中點上的礦物顆粒,而不是整個縱行的全部各粒級顆粒。計算各粒級中礦物含量比時采用該粒級測顆粒數(shù)乘以該粒級比粒徑。5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-8過尺線測法示意圖5.4.2.3順尺線測法順尺線測法的測量程序基本與過尺線測法一致,不同之處在于只測計視域中南北向豎放的目鏡測微尺測線上出現(xiàn)的顆粒。光片隨機械臺按一定間距的測線南北向移動,按微尺上所遇到礦物顆粒的隨遇截距作為該顆粒的粒徑,歸入相應(yīng)粒級,進行統(tǒng)計測量。5.4.2.4點測法點測法的實測工作是借助顯微鏡點法求積臺與目鏡測微尺配合進行的。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定圖5-9點測法示意圖5.4.3礦物解離度及其測定礦石經(jīng)過破碎和磨礦后,有些礦物呈單礦物顆粒從礦石其他組成礦物中解離出來,這種單礦物顆粒稱為某礦物單體;某種礦物解離為單體的程度稱為單體解離度,用以表示某礦物解離為單體顆粒的質(zhì)量或體積萬分含量。5.礦石性質(zhì)的判別與測定某礦物的解離度=5.4.3.1分級樣品檢測法此法要先對樣品進行粒度分級,并分別測定各粒級的質(zhì)量及單元素化學組成或礦物含量。對樣品粒度分級,一般可采用篩析,即用一套篩子將破碎樣品過篩,從而分成若干粒級。但對很細或極細的礦粒,由于無法或很難通過套篩分級,則可用水力沉降原理將粒度分級,即所謂的水析法。5.4.3.2全樣檢測法全樣檢測法是取未經(jīng)分級的樣品,制成砂光片,用前述的過尺線測法或過尺面測法,分別累計各測量粒級的被測礦物的單體及各類連生體的顆粒數(shù)。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5礦物物性及其工藝特性5.5.1礦物的密度礦物的密度是指單位體積礦物所具有的質(zhì)量。礦物間的密度差是影響重力分選效果的主要因素。在重力分選過程中,不同密度的礦粒在介質(zhì)(水、空氣或其它比重較大的介質(zhì))中因具有不同的沉降速度而得以分離,所以可以用礦粒間的密度差來評價重選的難易程度。常用重選可選性指數(shù)來判斷。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定表5-13按密度分選礦粒的難易程度5.5.2礦物的磁性及比磁化系數(shù)磁選法是利用礦石各組成礦物磁性的不同進行分選的一種方法。5.5.2.1礦物的磁性礦物的磁性是指在外磁場作用下礦物被磁化時所表現(xiàn)的性質(zhì)。為表征礦物被磁化程度。觀測礦物的磁性和用刻劃法測定礦物的硬度的方法相似,先用鋼針在被測的礦物上刻下一些粉末(高硬度可以用鉆石筆刻),然后把一根磁化鋼針的針尖移向礦物粉末,以判斷礦物有無磁性。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5.2.2礦物的比磁化系數(shù)礦物的體磁化系數(shù)與本身密度之比值叫做質(zhì)量磁化系數(shù)或稱比磁化系數(shù),即1)古依法測定礦物的比磁化系數(shù)這是能直接測定強磁性和弱磁性礦物比磁化系數(shù)的一種方法。主要由分析天平、薄壁玻璃管、多層螺線管、直流安培計、電阻器和開關(guān)等部分組成。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定1-分析天平2-薄壁玻璃管3-多層螺線管

2)法拉第法測定礦物的比磁化系數(shù)此法一般用來測定弱磁性礦物的比磁化系數(shù),和古依法的主要區(qū)別是樣品體積小;因此,可以認為在樣品所占空間內(nèi),磁場力是個恒量。法拉第法通常采用的測量裝置有普通天平(即磁力天平法)、魏斯天平、自動平衡天平、庫利一琴奈汶扭秤、蘇克史密斯環(huán)秤、切娃利爾一皮爾測量儀等。普通天平法即磁力天平法,由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,精密度雖不甚高(一般為10ˉ6數(shù)量級),但能滿足要求,所以國內(nèi)普遍采用。5.礦石性質(zhì)的判別與測定(1)磁力天平法,該法又稱比較法。5.礦石性質(zhì)的判別與測定磁力天平裝置示意圖(a)-普通天平(b)-磁力天平

(2)扭力天平法。國產(chǎn)WCF-2型扭力天平,是一個用絕對法測定礦物比磁化系數(shù)的儀器,測量精度可達10-6~10-8數(shù)量級,為目前測定礦物比磁化系數(shù)的主要設(shè)備。既可用于測定弱磁性礦物的比磁化系數(shù),也可用于測定強磁性礦物的比磁化系數(shù)。其結(jié)構(gòu)如圖所示。5.礦石性質(zhì)的判別與測定

扭力天平結(jié)構(gòu)1一觀測鏡筒;2—扭鼓輪裝置;3一金屬扁絲;4—彈簧座;5一反光鏡;6—天平臂;7一砝碼盤;8一樣品盒;9—支座:10—旋鈕:II—秤盤外罩5.5.3礦物的電性礦物的電性是指礦物導電的能力和在外界能量作用下礦物發(fā)生帶電的現(xiàn)象。電選分離過程是在高壓電場條件下,主要根據(jù)礦物電性差異將礦粒分離。各種礦物的導電性能是不大相同的,根據(jù)導電性能力可分為:第—類:導電性良好的礦物,如大多數(shù)的硫化礦物和石墨;第二類:導電姓中等的礦物,如黑鎢礦、錫石、閃鋅礦等;第三類:導電性不良的礦物,如大多數(shù)的硅酸鹽礦物、碳酸鹽礦物等。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5.3.1介電常數(shù)的測定介電常數(shù)以符號ε表示,ε愈大者表示礦物的導電性愈好,反之則導電性差。一般情況下,ε>10至12以上者屬于導體,能利用通常的高壓電選分開,而低于此數(shù)值者則難以采用常規(guī)的電選法分選。當然大多數(shù)礦物主要屬于半導體礦物。5.礦石性質(zhì)的判別與測定平板電容法測定介電常數(shù)ε5.5.3.2礦物的比導電度的測定5.礦石性質(zhì)的判別與測定比導電度和整流性測定裝置5.5.3.3礦物的整流性的測定由于電極所帶電的符號不同,同種礦粒成為導體或非導體有別,而不論電極帶電符號如何,均能成為導體從鼓筒的前方分出,如磁鐵礦、鈦鐵礦等等,礦物所表現(xiàn)出的這種性質(zhì),叫整流性。由此規(guī)定:(1)只獲得負電的礦物叫負整流性,此時的電極應(yīng)帶正電,如石英、鋯英石等。(2)只獲得正電的礦物叫正整流性,此時的電極應(yīng)帶負電,如方解石等。(3)不論電極帶正電或負電,礦粒均能獲得電荷,此種性質(zhì)叫全整流性,如磁鐵礦、錫石等。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5.4礦物的濕潤性(接觸角)礦物的濕潤性是指礦物表面被液滴所濕潤的性質(zhì)。礦物濕潤性大小常用水在礦物的表面上所成的接觸角(θ)的大小來確定。θ愈小者愈易濕潤,θ愈大者愈難濕潤。5.礦石性質(zhì)的判別與測定接觸角示意1-氣泡;2-礦塊磨片5.礦石性質(zhì)的判別與測定接觸角測定裝置

接觸角的計算公式如下:

式中:θ—礦物的接觸角(度);l—氣泡與礦物表面的最大接觸寬度(mm);h—氣泡的高度(mm);5.礦石性質(zhì)的判別與測定

單泡浮選試驗就是利用單泡管在沒有起泡劑的情況下測定礦物的可浮性的一種方法。單泡管及單泡管浮選裝置如圖所示:5.礦石性質(zhì)的判別與測定改進后的哈里蒙德(單泡)管單泡浮選裝置 真空浮選試驗是在茄型玻璃瓶中負壓條件下進行的浮選試驗,真空浮選器及真空浮選試驗裝置分別如圖所示:5.礦石性質(zhì)的判別與測定真空浮選器

真空浮選裝置5.5.5硬度礦石的硬度就是礦石軟硬的程度,礦石的軟硬程度與它的提壓強度有關(guān)。礦石硬度有兩種表示方法,其一,是相對硬度;其二,是絕對硬度。5.5.5.1礦石絕對硬度的測定礦石絕對硬度的測定方法及過程如下:

(1)首先將待測礦石制成5×5×5(㎝)的立方體標準試件;(2)在磨光機上磨光; (3)然后將試件置于壓力試驗機的工作平臺上;(4)開動電機啟動壓力試驗機,以每秒5~10㎏/cm3的壓力強度對試件施壓;(5)直至試件破壞為止,記錄試件破壞時的負載。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5.5.2礦物硬度的鏡下鑒定(1)礦物光面特征比較法不同硬度的礦物在同一光片中的磨光程度往往不同,因此可以根據(jù)礦物光面特征比較出礦物相對硬度的大小。常用的比較特征有以下幾種:①相對突起比較法(即亮線法)②磨光程度觀察法③擦痕觀察法5.礦石性質(zhì)的判別與測定(2)金屬針刻劃法用鋼針或鋼針在顯微鏡下刻劃礦物的光面,并觀察其刻痕的方法來確定礦物的硬度。這是最簡便的方法,按此法可將礦物硬度分為三級:①低硬度礦物硬度小于鋼針(剛真能刻動),即低于摩氏硬度3。如方鉛礦、銅藍、輝鉬礦。②中等硬度礦物硬度大于銅針小于鋼針,相當摩氏硬度3~5.5。如黃鐵礦、石英。③高硬度——大于5.5,小刀刻不動。5.礦石性質(zhì)的判別與測定(3)壓痕法這是一種可以精確測定礦物絕對硬度的方法。具體方法是利用金剛石制成的正方形錐體,在其上加一定壓力(法碼),使之壓入礦物光片內(nèi)形成一個壓痕,根據(jù)壓痕大小、形狀及壓入的深度測量礦物抗壓硬度的絕對的絕對數(shù)值。5.礦石性質(zhì)的判別與測定5.5.6礦石的粒度礦石的粒度就是礦粒或礦塊的幾何尺寸,常用它的直徑表示,對于粒度較大的礦?;虻V塊的長度單位常用mm表示,而對于微細礦粒則用μm表示

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