第三章矿石物质组成与矿石特性的研究

1、第三章矿石物质组成与矿石特性第三章矿石物质组成与矿石特性的研究的研究Study on mineral composition Study on mineral composition and mineral character of ores(and mineral character of ores(英文文英文文献献2 2：1 Electron micro-scope at 1 Electron micro-scope at atomic resolution p1-10atomic resolution p1-10；文献；文献3 3：On-stream analysis in minera

2、l On-stream analysis in mineral processing p235-255)processing p235-255)英文单词：英文单词：40矿石特性矿石特性Ore character 41结构特性结构特性Texture charactern42矿物分析矿物分析Mineral analysis n43物相分析物相分析Facial analysis n44光谱分析光谱分析Spectrum analysis n 45可磨性可磨性Grindabilityn46硅酸盐硅酸盐Silicaten47显微镜显微镜Microscopen48磨碎磨碎Grinding 49精矿精矿Con

3、centrate50中矿中矿Middling 51尾矿尾矿Tailing n52磁选磁选Magnetic separation n53电选电选Electrical separation n54重选重选Gravity concentrationn55重介质选重介质选Heavy medium separationn56硅酸盐矿物硅酸盐矿物Silicate mineraln57矿物组成矿物组成Mineral composition 58品位品位Grade59矿物岩相矿物岩相Faciesn60 岩相分析岩相分析Lithofacies analysis n61矿物组合矿物组合Mineral associ

4、ationn62矿物鉴定矿物鉴定Mineral identifyingn63矿物解离矿物解离Mineral liberationn64构造构造Tectonicn65斑状结构斑状结构porphyritic texturen66致密结构致密结构compact texture 3.1 3.1 矿石物质组成研究的矿石物质组成研究的内 容 和 程 序内 容 和 程 序 c o n t e n t a n d c o n t e n t a n d procedure of procedure of mineral composition mineral composition and mineral c

5、haracteristic of oresand mineral characteristic of ores 3.2 3.2 矿石物质组成的研究矿石物质组成的研究Study on mineral composition of Study on mineral composition of oresores 3.3 3.3 矿石结构构造特性的研矿石结构构造特性的研究究 A study on mineral structural A study on mineral structural construction construction 3.4 3.4 选矿产品的考查选矿产品的考查 3.5 3

6、.5 某地铁矿石选矿实验方案某地铁矿石选矿实验方案示例示例- -铁矿石的一个典型的实验计铁矿石的一个典型的实验计划例子划例子 矿石可选性研究的目的在于正矿石可选性研究的目的在于正确确定矿石的选别方法、选别流确确定矿石的选别方法、选别流程、选别条件和选别指标为达次程、选别条件和选别指标为达次目的，首先要对矿石性质进行研目的，首先要对矿石性质进行研究。究。 矿石包括有用矿物和脉石，选矿矿石包括有用矿物和脉石，选矿就是将它们进行分离就是将它们进行分离, ,这种分离包括有这种分离包括有用矿物与脉石的分离、有用矿物相互用矿物与脉石的分离、有用矿物相互分离以及除去有用矿物中的杂质。而分离以及除去有用矿物中

7、的杂质。而分离的难易程度主要是由矿石本身性分离的难易程度主要是由矿石本身性质（物质组成、矿石特性）所决定的。质（物质组成、矿石特性）所决定的。因此，为正确进行选矿实验，首先必因此，为正确进行选矿实验，首先必须对矿石的物质组成、理化性质进行须对矿石的物质组成、理化性质进行研究，同时还必须对选别产物的物质研究，同时还必须对选别产物的物质组成及理化性质进行研究。组成及理化性质进行研究。 矿石物质组成的研究属专矿石物质组成的研究属专门的课程内容，该门课主要解门的课程内容，该门课主要解决两个问题：决两个问题： （ 1 1 ）初步了解矿石可选性）初步了解矿石可选性研究涉及的矿石性质研究的内研究涉及的矿石性

8、质研究的内容、方法和程序。容、方法和程序。 （ 2 2 ）如何据实验任务对矿）如何据实验任务对矿石性质研究提出要求。石性质研究提出要求。 研究的内容十分广泛，所采研究的内容十分广泛，所采用的方法也是多种多样的，这里用的方法也是多种多样的，这里只介绍主要的。只介绍主要的。3.1 3.1 矿石物质组成研究的内容和程序矿石物质组成研究的内容和程序3.1.1 3.1.1 矿石物质组成研究的内容矿石物质组成研究的内容 （ 1 1 ）矿石化学组成的研）矿石化学组成的研究究研究矿石中所含元素的种研究矿石中所含元素的种类、含量、结合情况等包括主类、含量、结合情况等包括主要、次要、有用、无用、有害要、次要、有用

9、、无用、有害元素。用的方法叫做元素分析元素。用的方法叫做元素分析法，常用的有光谱分析、化学法，常用的有光谱分析、化学分析、试金分析。分析、试金分析。 （ 2 2 ）矿石矿物组成的研究）矿石矿物组成的研究研究矿石中所含矿物的种类研究矿石中所含矿物的种类、含量、有用有害元素的赋存、含量、有用有害元素的赋存状态等常用的矿物分析法有物状态等常用的矿物分析法有物相分析、岩矿鉴定。相分析、岩矿鉴定。 （ 3 3 ）矿石的结构构造研究）矿石的结构构造研究研究研究有用矿物的嵌布粒度及其与其它矿物有用矿物的嵌布粒度及其与其它矿物间的共生关系。间的共生关系。 （ 4 4 ）选矿产物单体解离度及其连）选矿产物单体解

10、离度及其连生体连生特性的研究。生体连生特性的研究。 （ 5 5 ）矿石的工艺特性的研究）矿石的工艺特性的研究- -粒度粒度组成、比表面测定等。组成、比表面测定等。 （ 6 6 ）矿石和矿物的物理化学特性）矿石和矿物的物理化学特性的研究的研究包括比重，比磁化系数，电包括比重，比磁化系数，电性，硬度，可磨度性，硬度，可磨度, ,溶液溶液 ph ph 值等。值等。 上述研究内容并不是矿石物质组成和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，

11、所以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。视具体情况而定。 由于选矿实验研究工作是在地质部门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，如有用矿物但对选矿又非常重要的项目，如有用矿物嵌布粒度测定等。嵌布粒度测定等。两点说明：两点说明： 矿石物质组成研究需按一定矿石物质组成研究需按一定程序进行一般可按下图程序进行一般可按下图 3-1 3-1 （图（图 3-1 3-1 ）进行，但不是一成不变。）进行，但不是一成不变。具体情况要

12、具体分析，只有选择具体情况要具体分析，只有选择较合理的程序，才能得出合乎要较合理的程序，才能得出合乎要求的结果。求的结果。3.1.2 3.1.2 矿石物质组成研究的程序矿石物质组成研究的程序3.2 3.2 矿石物质组成的研究矿石物质组成的研究 矿石物质组成的研究包括矿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石化学组成的研究和矿物组成的研究的研究, ,所采用的分析方法分别所采用的分析方法分别为元素分析和矿物分析法。为元素分析和矿物分析法。 3.2.1 3.2.1 元素分析法元素分析法主要研究主要研究矿石中所含元素的种类、含量。矿石中所含元素的种类、含量。 以上讲到元素分析通常采用以上讲

13、到元素分析通常采用光谱分析化学分析等分析方法。光谱分析化学分析等分析方法。这里主要介绍原理和用途。这里主要介绍原理和用途。 （1 1）光谱分析：原理）光谱分析：原理矿石矿石中各种元素经过某种能源的作用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，可知矿石中含的谱线进行对比，可知矿石中含有哪些元素。有哪些元素。 灵敏度高、测定快、所需试样量灵敏度高、测定快、所需试样量少（几少（几mmg-mmg-几十几十mmgmmg）。一般只进行）。一般只进行定性及半定量测定，即指出元素的含定性及半定量测

14、定，即指出元素的含量范围量范围 ，如百分之几、万分之几、痕，如百分之几、万分之几、痕迹等。迹等。 特点：特点： a a 普查元素普查元素在化学分析前对矿石中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直接进行化学分析将某些少量元素遗漏。漏。 b b 对稀散元素进行测定（这些元素的对稀散元素进行测定（这些元素的化学分析难以准确测定）。化学分析难以准确测定）。 缺点缺点： 有一定适用范围，有些元素如卤有一定适用范围，有些元素如卤素和素和s s、RaRa、AcAc、PoPo等不能测定。若等不能测定。若精确定量则操作复杂。精确定量

15、则操作复杂。用途：用途： 用化学方法和物理化学方法用化学方法和物理化学方法对矿石中元素进行测定。对矿石中元素进行测定。（2 2）化学分析）化学分析原理原理 化学全分析化学全分析 对除光谱分析之外的所有元对除光谱分析之外的所有元素进行分析素进行分析 化学多元素分析：化学多元素分析：只对只对主要元素进行分析，包括造渣元主要元素进行分析，包括造渣元素。素。 试金分析试金分析 ：对金银等贵重对金银等贵重金属利用类似火法冶金的方法进金属利用类似火法冶金的方法进行分离并测定。行分离并测定。 定量精确、使用范围广。定量精确、使用范围广。 特点（与光谱分析法比）特点（与光谱分析法比）缺点（同上）缺点（同上）测

16、定需时间长、成本高。测定需时间长、成本高。 关于如何据光谱分析结关于如何据光谱分析结果对化学分析提出要求以及果对化学分析提出要求以及指导矿石可选性研究工作的指导矿石可选性研究工作的问题，下面举某铜矿为例进问题，下面举某铜矿为例进行说明。行说明。 某铜矿样光谱分析结果某铜矿样光谱分析结果 由上表可看出由上表可看出 a a 主要有用元素为主要有用元素为cu cu 、 znzn。 b b 有可能综合利用的元素为有可能综合利用的元素为pbpb、AgAg、FeFe在了解了赋存状态后才知道在了解了赋存状态后才知道可否利用，可否利用，CoCo需进一步进行化学分需进一步进行化学分析检查。析检查。 c c 脉石

17、矿物以硅铝酸盐为主，硷脉石矿物以硅铝酸盐为主，硷性钙镁化合物较少。性钙镁化合物较少。 在次基础上对化学分析提出要求：在次基础上对化学分析提出要求：a 要分析有用元素要分析有用元素cu、zn、pb、Ag、Fe、Co。 b 对脉石成分对脉石成分Sio2、Al2o3、Cao、Mgo进行分析。进行分析。 c 对光谱分析不能做的重要元素对光谱分析不能做的重要元素S、P、Bi、Au 等进行分析。等进行分析。 化学分析结果见表化学分析结果见表3-23-2。 表表3-2 3-2 某铜矿样化学多元素分析结果某铜矿样化学多元素分析结果从化学分析表可看出：从化学分析表可看出： a a 有用元素为有用元素为CuCu（

18、1.52%1.52%）。）。 b b 脉石矿物脉石矿物Sio2Sio2（60.66%60.66%）。）。 c c 可能利用的是黄铁矿。可能利用的是黄铁矿。 d Aud Au、AgAg、CoCo要尽可能让其到精矿要尽可能让其到精矿中去，通过冶炼回收。中去，通过冶炼回收。 e Pbe Pb（0.055%0.055%）少、）少、ZnZn低，这两种低，这两种元素都为元素都为CuCu冶炼的有害杂质，因而在冶炼的有害杂质，因而在选矿过程中应注意。选矿过程中应注意。 3.2.2 3.2.2 矿物分析法矿物分析法进一步查明进一步查明矿石中各种元素呈何种矿物存在，矿石中各种元素呈何种矿物存在，或选矿产品中所含矿

19、物成分，以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。共生关系。其测定单位是矿物。 （1 1）物相分析）物相分析: :每种矿物是一种每种矿物是一种均匀的物质，是矿石中个别一相均匀的物质，是矿石中个别一相，对矿石中各个相进行测定并分，对矿石中各个相进行测定并分析叫析叫。原理：原理：利用不同浓度的各种溶剂在不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分离，然后分别测定该元素在

20、各个矿物或各类型矿物中的含量（可知某元矿物或各类型矿物中的含量（可知某元素呈何种矿物素呈何种矿物 存在）。如铜矿物有赤存在）。如铜矿物有赤铜矿铜矿Cu2o、辉铜矿、辉铜矿Cu2s、黄铜矿、黄铜矿CuFeS2等，铁矿有赤铁矿等，铁矿有赤铁矿Fe2O3、褐铁、褐铁矿矿Fe2CO3、硅铁矿等。、硅铁矿等。 特点特点 测定较快，定量准确（与岩测定较快，定量准确（与岩矿鉴定比）矿鉴定比）缺点缺点 不能将所有矿物一一区分，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不能得知矿物在矿石中的空间分布、嵌布和嵌镶关系。布、嵌布和嵌镶关系。 对选矿人员来说：对选矿人员来说： a a 要了解物相分析可做哪要

21、了解物相分析可做哪 些元素（组成的矿物）。些元素（组成的矿物）。 b b 每种元素需分析哪些相。每种元素需分析哪些相。 c c 各种矿物的可选性如何。各种矿物的可选性如何。 原理原理：利用显微镜，据矿物：利用显微镜，据矿物在镜下光学性质的不同来区别在镜下光学性质的不同来区别矿物的种类，使用辅助设备可矿物的种类，使用辅助设备可测定其含量。常用的有偏光显测定其含量。常用的有偏光显微镜微镜测定透明矿物，反光显测定透明矿物，反光显微镜微镜测定不透明矿物，实体测定不透明矿物，实体显微镜显微镜放大镜。放大镜。（2 2）岩矿鉴定）岩矿鉴定 优点优点: : 使用范围广，可测使用范围广，可测矿物空间分布。矿物空

22、间分布。 缺点缺点：测定时间长，操作：测定时间长，操作繁，误差大。繁，误差大。 作用作用：岩矿鉴定资料是可：岩矿鉴定资料是可选性研究工作中确定选矿方案选性研究工作中确定选矿方案最主要和最直接的依据。最主要和最直接的依据。 a a 矿石中矿物的种类、含量、矿石中矿物的种类、含量、嵌布粒度特性嵌布粒度特性 和嵌镶关系。和嵌镶关系。 b b 有益有害元素存在于什么矿有益有害元素存在于什么矿物之中。物之中。 在此基础上可测定选矿产品中在此基础上可测定选矿产品中有用矿物单体解离度。有用矿物单体解离度。通过它我们可知道：通过它我们可知道： 1 1 决定要回收的有用成分和伴生元决定要回收的有用成分和伴生元素

23、素 2 2 决定要分离的脉石矿物及有害杂决定要分离的脉石矿物及有害杂质质 3 3 据矿物组成选择选别方法、选别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流程、选别条件并估计选别指标 4 4 了解选别产品的质量状态，为进了解选别产品的质量状态，为进一步处理精矿提供依据一步处理精矿提供依据总之矿石物质组成研究的目的是：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，单体解离是分选的物单体解离，单体解离是分选的前提。而使有用矿物单体

24、解离所前提。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需破碎和磨碎的粒度则取决于矿石的结构构造特点。石的结构构造特点。 3.3 3.3 矿石结构构造特性的研究矿石结构构造特性的研究 矿石的结构构造矿石的结构构造其中最主其中最主要的则是有用矿物的嵌布粒度特要的则是有用矿物的嵌布粒度特性（浸染特性）性（浸染特性） 以及有用矿物以及有用矿物相互之间和有用矿物与脉石之间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），的共生毗连关系（嵌镶关系），因为它们直接决定着破碎、磨碎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时有用矿物单体解离的难易程度以及连生体的连生特性。以及连生体

25、的连生特性。 3.3.1 3.3.1 矿石的结构矿石的结构概念概念 指矿物在矿石中的结晶程度指矿物在矿石中的结晶程度矿矿物颗粒的形状、大小和相互结合关系。物颗粒的形状、大小和相互结合关系。 分类分类 两类两类简单粒状结构和复合简单粒状结构和复合粒状结构。粒状结构。 简单粒状结构简单粒状结构矿物基本上是矿物基本上是以单体晶粒互相结合的。以单体晶粒互相结合的。 属这类结构的有属这类结构的有：粒状结构（：粒状结构（以单体状态彼此嵌合）、斑状结构（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、压碎的脉石矿物之间）、变晶结构、

26、压碎结构等。由于是单体晶粒构成，故易结构等。由于是单体晶粒构成，故易于选别。于选别。 复合粒状结构复合粒状结构矿物颗粒彼此嵌镶矿物颗粒彼此嵌镶环抱，颗粒间接触界面弯曲复杂。故破环抱，颗粒间接触界面弯曲复杂。故破碎时多数还是复合颗粒，难以得到单体碎时多数还是复合颗粒，难以得到单体颗粒。颗粒。 可分为可分为：包含、骼晶结构：包含、骼晶结构一种较一种较小的矿物晶粒被包含于它种较大的晶粒小的矿物晶粒被包含于它种较大的晶粒中叫包含结构中叫包含结构 ，反之叫骼晶结构、网格，反之叫骼晶结构、网格结构、交代残余结构等。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矿石结构特点研究从标本的宏观观察开

27、始，但主要在显微镜下进行。始，但主要在显微镜下进行。 矿石的结构研究内容矿石的结构研究内容 a a 对矿物颗粒形状的描述对矿物颗粒形状的描述自形、半自形、自形、半自形、它形晶粒等。它形晶粒等。 b b 有用矿物嵌布粒度的测定有用矿物嵌布粒度的测定粗、中、细粗、中、细粒嵌布。粒嵌布。 c c 矿物间的嵌镶关系矿物间的嵌镶关系晶粒与晶粒的接触晶粒与晶粒的接触关系。关系。研究内容包括：研究内容包括： 说明说明矿石的结构直接决定着破碎、磨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碎时有用矿物的单体解离度难易以及连生体连生特性。连生特性。 概念概念：指矿物集合体的形状、大指矿物集

28、合体的形状、大小和结合关系小和结合关系指矿物集合体的特征。指矿物集合体的特征。 分类：分类：按有用矿物与脉石矿物的按有用矿物与脉石矿物的比例可分为比例可分为块状构造（有用矿物集合块状构造（有用矿物集合体占体占80%80%左右，呈无空洞的致密块状，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、鲕状构造等状构造、条带状构造、鲕状构造等。 3.3.2 3.3.2 矿石的构造矿石的构造 研究内容：研究内容：主要研究矿石中主要研究矿石中矿物的共生关系，从而估计、有用矿矿物的共生关系，从而估计、有用矿物单体解离及选别的难易和可能达到物单体

29、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的选别指标，估计精矿中的污染和尾矿中的损失。矿中的损失。 在一般的地质报告中都会对矿石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验时仅着重考察有用矿物嵌布粒度特性。性。 A A 嵌布粒度特性嵌布粒度特性指矿石中某矿物指矿石中某矿物的粒度组成和分布的均匀程度。它直接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。以及选别方法、流程结构方面的问题。3.3.3 3.3.3 矿

30、石中有用矿物嵌布粒度特性的研究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限以及矿物颗粒主要分布在哪个粒度范围内。粒度范围内。 矿物嵌布粒度分类：矿物嵌布粒度分类：据矿石中矿物据矿石中矿物颗粒浸染粒度，大致可以将其划分为下颗粒浸染粒度，大致可以将其划

31、分为下面几个类型。面几个类型。 粗粒嵌布：粗粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为矿物颗粒的尺寸为2-2-20mm20mm，可用肉眼看出或测定。这类矿，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石可用重介质选、跳汰或干式磁选来选别。别。 中粒嵌布：中粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为矿物颗粒的尺寸为0.2-0.2-2mm2mm，可在放大镜下观察测量。这类矿，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、石可用摇床、磁选、电选、重介质选、表层浮选等方法来选别。表层浮选等方法来选别。 细粒嵌布：细粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为矿物颗粒的尺寸为0.02-0.02-0.2mm0.2mm，需要在放大

32、镜或显微镜下才能，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。性质复杂时，需借助于化学的方法处理。 微粒嵌布：微粒嵌布：矿物颗粒的尺寸为矿物颗粒的尺寸为2-2-20m20m，只能在显微镜下观察。这类矿石，只能在显微镜下观察。这类矿石可用浮选、水冶等方法处理。可用浮选、水冶等方法处理。 次显微嵌布：次显微嵌布：矿物颗粒的尺寸为矿物颗粒的尺寸为0.2-2m0.2-2m，需采用特殊

33、方法（电子显，需采用特殊方法（电子显微镜）观测。这类矿石可用水冶方法微镜）观测。这类矿石可用水冶方法处理。处理。 胶体分散：胶体分散：矿物颗粒的尺寸在矿物颗粒的尺寸在0.2m0.2m以下，需采用特殊方法（电子以下，需采用特殊方法（电子显微镜）观测。这类矿石可用水冶方显微镜）观测。这类矿石可用水冶方法或火法冶金方法处理。法或火法冶金方法处理。 B B 矿物嵌布粒度测定：矿物嵌布粒度测定：一般是将欲测一般是将欲测矿石制成光片，在显微镜下测定不同粒矿石制成光片，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。数量，然后用图表示出来。 C

34、 C 矿物嵌布粒度特性曲线的类型矿物嵌布粒度特性曲线的类型：常：常见的有四种类型见的有四种类型 见下见下图图3 3-2 -2（讲义（讲义p38p38图图3 3-2 -2）。）。图图3 3-2 -2 有用矿物嵌布粒度特性曲线图有用矿物嵌布粒度特性曲线图 （1 1）等粒嵌布）等粒嵌布嵌布粒度大体相等，嵌布粒度大体相等，易于单体解离，选别难易主要取决于易于单体解离，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矿石一直磨到有用矿物基本单体解离为止，然后进行选别。为止，然后进行选别。 （2 2）粗粒不等粒嵌布）粗粒不等粒嵌布以粗粒为主

35、以粗粒为主的不等粒嵌布矿石，一般采用阶段破的不等粒嵌布矿石，一般采用阶段破碎磨碎、阶段选别的流程。碎磨碎、阶段选别的流程。 （3 3）细粒不等粒嵌布）细粒不等粒嵌布以细粒为以细粒为主的不等粒嵌布矿石，一般须通过技主的不等粒嵌布矿石，一般须通过技术经济比较后，才能决定是否采用阶术经济比较后，才能决定是否采用阶段破碎磨碎、阶段选别的流程。段破碎磨碎、阶段选别的流程。 （4 4）极不等粒嵌布）极不等粒嵌布矿物颗粒平矿物颗粒平均分布在各个粒级中，这种嵌布最复均分布在各个粒级中，这种嵌布最复杂，这种矿物最难选。一般对这种矿杂，这种矿物最难选。一般对这种矿物应采用多段磨矿多段选别的流程，物应采用多段磨矿多

36、段选别的流程，有时需要多种选矿方法的联合流程。有时需要多种选矿方法的联合流程。 由上可见，矿石中有用矿物颗粒的粒度和粒度分布特性，决定着选别方法和选别流程以及可能达到的选别指标。因而，在矿石可选性研究工作中，矿石中有用矿物嵌布粒度特性的研究具有极重要的意义。 连生体连生特性系指：连生体连生特性系指： 1. 1. 相邻矿物结合的边缘形态相邻矿物结合的边缘形态 2. 2. 结合的紧密程度结合的紧密程度 3. 3. 相互包裹穿插的情况相互包裹穿插的情况 4. 4.相邻矿物的物理性质与可浮性的相邻矿物的物理性质与可浮性的差异等差异等D D 有用矿物连生体连生特性之研究有用矿物连生体连生特性之研究 有用

37、矿物的单体解离度不仅取决有用矿物的单体解离度不仅取决于嵌布粒度粗细，而且取决于矿物的于嵌布粒度粗细，而且取决于矿物的连生特性。很显然在颗粒的连生边缘连生特性。很显然在颗粒的连生边缘呈光滑、平坦，结合较松的情况下，呈光滑、平坦，结合较松的情况下，易于单体解离；若边缘呈不规则的锯易于单体解离；若边缘呈不规则的锯齿状或连生的矿物结合紧密，甚至一齿状或连生的矿物结合紧密，甚至一矿物伸入到另一矿物中（如：方铅矿矿物伸入到另一矿物中（如：方铅矿经常伸入到闪锌矿或黄铜矿中）则不经常伸入到闪锌矿或黄铜矿中）则不易单体解离。要改善这种情况往往要易单体解离。要改善这种情况往往要增加磨矿细度。增加磨矿细度。 a.

38、a. 边缘平坦、较规则、结合较松的边缘平坦、较规则、结合较松的情况下易于单体解离。情况下易于单体解离。 b. b. 边缘不规则、锯齿状、结合较紧边缘不规则、锯齿状、结合较紧密不易单体解离。密不易单体解离。 c. c. 相邻矿物的物理性质相邻矿物的物理性质( (硬度硬度) )差异差异, ,同同样影响到矿物的单体解离难易。如：美样影响到矿物的单体解离难易。如：美国阿尔桑那洲、毕斯比某铜矿伴生有黄国阿尔桑那洲、毕斯比某铜矿伴生有黄铁矿，因辉铜矿比黄铁矿软，且解离好铁矿，因辉铜矿比黄铁矿软，且解离好易破碎，所以破碎后矿石往往呈辉铜矿易破碎，所以破碎后矿石往往呈辉铜矿单体和辉铜矿与黄铁矿的连生体，如下单

39、体和辉铜矿与黄铁矿的连生体，如下图图3-33-3所示。所示。 总之总之图图3-33-3辉铜矿黄铁矿连生体粉碎后示意图辉铜矿黄铁矿连生体粉碎后示意图Fe2scu2sFe2scu2scu2s粉碎后 总之，研究矿石结构构造的目的总之，研究矿石结构构造的目的在于在于 （1 1）确定选别前破碎或磨碎的细）确定选别前破碎或磨碎的细度。度。 （2 2）选择选别方法及选别条件。）选择选别方法及选别条件。 （3 3）选择选别流程）选择选别流程包括选别包括选别段数和选别顺序。段数和选别顺序。 （4 4）估计分选的难易程度及选别）估计分选的难易程度及选别结果等。结果等。 检查精矿质量检查精矿质量考察尾矿损失考察尾矿

40、损失研究中矿特性研究中矿特性了解稀贵元素的富集规律了解稀贵元素的富集规律3.4 3.4 选矿产品的考查选矿产品的考查3.4.1 3.4.1 考察的目的：考察的目的： 3.4.2 3.4.2 考察的方法：考察的方法：将产品筛析和水将产品筛析和水析，而后将各个粒级进行化学分析、析，而后将各个粒级进行化学分析、物象分析，测定各种矿物的单体解离物象分析，测定各种矿物的单体解离度，考察其中连生体的连生特性（有度，考察其中连生体的连生特性（有时尚需做重力、磁力分析）。时尚需做重力、磁力分析）。 A A 磨矿产品的考查：磨矿产品的考查：考查磨矿产品考查磨矿产品中各种有用矿物的单体解离情况、磨矿中各种有用矿物

41、的单体解离情况、磨矿产品的粒度特性以及各个化学组分和矿产品的粒度特性以及各个化学组分和矿物组分在各个粒级中的分布情况。物组分在各个粒级中的分布情况。 B B 精矿产品的考查：精矿产品的考查： 研究精矿中杂质存在的形态、查研究精矿中杂质存在的形态、查明精矿质量不高的原因。明精矿质量不高的原因。 检查精矿质量是否满足用户要求。检查精矿质量是否满足用户要求。 查明稀贵和分散元素分布规律（对查明稀贵和分散元素分布规律（对多金属矿多金属矿富集在何种精矿内），为化富集在何种精矿内），为化学处理提供依据。如某多金属矿石中含学处理提供依据。如某多金属矿石中含有镉和银，通过考查，查明镉主要富集有镉和银，通过考查

42、，查明镉主要富集在锌精矿中，银主要富集在铜精矿中，在锌精矿中，银主要富集在铜精矿中，两者均可通过冶炼回收。两者均可通过冶炼回收。C C 中矿考查：中矿考查： 研究中矿矿物组成和共生关系，确定研究中矿矿物组成和共生关系，确定中矿处理办法。中矿处理办法。 检查中矿单体解离情况。如大部分解检查中矿单体解离情况。如大部分解离可返回再选，反之，则应再磨再选。离可返回再选，反之，则应再磨再选。D D 尾矿产品的考查：尾矿产品的考查：考查尾矿中有用考查尾矿中有用成分存成分存 在形态和粒度分布，了解有用在形态和粒度分布，了解有用成分损失原因。下表成分损失原因。下表3-33-3（讲义（讲义p40p40表表3-

43、3-3 3）所列为某铜矿选矿厂的尾矿水析各）所列为某铜矿选矿厂的尾矿水析各级别化学分析和物相分析结果。级别化学分析和物相分析结果。 表表3-33-3某铜矿选矿厂尾矿水析某铜矿选矿厂尾矿水析各级别化学分析和物相分析结果各级别化学分析和物相分析结果 由上表可看出：由上表可看出： 造成损失主要是造成损失主要是+53 m+53 m，且主要是原，且主要是原生硫化铜，氧化铜、次生硫化铜较软。生硫化铜，氧化铜、次生硫化铜较软。 为进一步考查原生硫化铜损失的原因为进一步考查原生硫化铜损失的原因，对尾矿做了显微镜考查，结果见表，对尾矿做了显微镜考查，结果见表3-43-4（讲义（讲义p41p41表表3-43-4）

44、。）。 由上表可看出：由上表可看出： 粗级别中铜矿物主要是连生体，粗级别中铜矿物主要是连生体，细磨有好处。细磨有好处。 细级别中有大量单体未浮起，必细级别中有大量单体未浮起，必须强化药方，改善细粒的浮选条件。须强化药方，改善细粒的浮选条件。 A A目的：目的：检查选矿产品中有用矿检查选矿产品中有用矿物是否充分单体解离，作为确定磨碎物是否充分单体解离，作为确定磨碎粒度和进一步提高选别指标的依据。粒度和进一步提高选别指标的依据。 B B测定方法：测定方法：将矿样磨成光片在将矿样磨成光片在显微镜底下观察测定。显微镜底下观察测定。3.4.3 3.4.3 有用矿物单体解离度的测定有用矿物单体解离度的测定

45、 采取有代表性试样采取有代表性试样 筛分分析筛分分析 （-200-200目以下水析）目以下水析） 称每一粒级的重量称每一粒级的重量 对每一粒级取团块并制成光片对每一粒级取团块并制成光片 在显微镜底下测定各种矿物单体颗在显微镜底下测定各种矿物单体颗粒和各种不同比率连生体颗粒的数量（粒和各种不同比率连生体颗粒的数量（如如1/21/2、1/41/4、3/43/4、1/51/5）。每一粒级观）。每一粒级观测测500500颗左右。用下式计算单体解离度颗左右。用下式计算单体解离度C C步骤：步骤： F=f/ F=f/（f+fif+fi）100%100% 其中其中F-F-该有用矿物单体解离度。该有用矿物单体

46、解离度。 f- f-该有用矿物单体含量。该有用矿物单体含量。 fi-fi-该有用矿物在第该有用矿物在第i i种连生体中的种连生体中的含量。含量。 由此可见，有用矿物单体解离度由此可见，有用矿物单体解离度的定义为的定义为有用矿物单体含量与该矿有用矿物单体含量与该矿物总含量的百分比或已界离的单体量物总含量的百分比或已界离的单体量与该有用矿物总量之比。与该有用矿物总量之比。 3.4.4 3.4.4 选矿产品中有用矿物连生体连选矿产品中有用矿物连生体连生特性的研究生特性的研究 研究连生体连生特性及其在选别过研究连生体连生特性及其在选别过程中的行为，在选别工艺上具有重要意程中的行为，在选别工艺上具有重要

47、意义。因为这些连生体颗粒经选别以后，义。因为这些连生体颗粒经选别以后，或者进入中矿中，需进一步处理，或者或者进入中矿中，需进一步处理，或者进入精矿中，降低其品位，或者进入尾进入精矿中，降低其品位，或者进入尾矿中，导致有用矿物的损失。矿中，导致有用矿物的损失。 根据对大量连生体的观察，发现可根据对大量连生体的观察，发现可将其分为下列几个类型（主要以有用矿将其分为下列几个类型（主要以有用矿物所占体积及形状为区别）。物所占体积及形状为区别）。 A A类：平坦边界类：平坦边界两相主要以直线或略两相主要以直线或略呈弯曲的边界相邻，如图呈弯曲的边界相邻，如图3-43-4。AB图图3-4 3-4 平坦边界平

48、坦边界 此类连生体在磁选及浮选中的行为，此类连生体在磁选及浮选中的行为，取决于有用矿物在连生体中的比例。取决于有用矿物在连生体中的比例。此类连生体再破或再磨碎时，易得到此类连生体再破或再磨碎时，易得到有用矿物单体，其适宜的磨碎条件为有用矿物单体，其适宜的磨碎条件为击碎。击碎。 B B类：夹脉状类：夹脉状一相在它相中呈作一相在它相中呈作小脉，如图小脉，如图3-53-5。此类连生体在重选、磁选及浮选中此类连生体在重选、磁选及浮选中的行为，取决于有用矿物在连生体中的行为，取决于有用矿物在连生体中所占的比例。此类连生体再破或再磨所占的比例。此类连生体再破或再磨碎时，比碎时，比A A类难于解离，若呈脉状

49、矿物类难于解离，若呈脉状矿物性脆，则易产生次生矿泥。性脆，则易产生次生矿泥。AB图3-5 夹脉状C C类：皮壳状类：皮壳状一相作皮壳状完全地一相作皮壳状完全地或部分地包围另一相。如图或部分地包围另一相。如图3-63-6。 ABAB图图3-63-6皮壳状皮壳状 此类连生体在重选及磁选中的此类连生体在重选及磁选中的行为，取决于外层矿物行为，取决于外层矿物 的比例及的比例及核心矿物的性质，但在浮选中的核心矿物的性质，但在浮选中的行为，则取决于相的表面积。此行为，则取决于相的表面积。此类连生体再破或再磨碎时，常使类连生体再破或再磨碎时，常使皮壳状矿物泥化，并得到较小的皮壳状矿物泥化，并得到较小的连生体

50、颗粒及粒度较大的核心矿连生体颗粒及粒度较大的核心矿物单体颗粒。此种情况某种程度物单体颗粒。此种情况某种程度上有利用选别。其适宜的磨碎条上有利用选别。其适宜的磨碎条件为擦磨。件为擦磨。D D类：细泡状或乳浊状类：细泡状或乳浊状一相作细泡状一相作细泡状包裹于另一相中，细泡一般为包裹于另一相中，细泡一般为5 m5 m，如图如图3-73-7。 BA图图3-7 3-7 细泡状细泡状 此类连生体在重选、磁选及浮选此类连生体在重选、磁选及浮选中的行为，取决于母体矿物。此类连中的行为，取决于母体矿物。此类连生体常是有用矿物损失于尾矿或其它生体常是有用矿物损失于尾矿或其它矿物中的原因，也是精矿被污染的原矿物中的

51、原因，也是精矿被污染的原因之一。欲使该类连生体单体解离目因之一。欲使该类连生体单体解离目前尚无办法，只有随同其母体矿物一前尚无办法，只有随同其母体矿物一并回收或一并弃之（如金在黄铜矿并回收或一并弃之（如金在黄铜矿中）。中）。 由此可见，对连生体特性有了了由此可见，对连生体特性有了了解，便可确定其处理的途径和估计选解，便可确定其处理的途径和估计选别指标。别指标。 3.5 3.5 某地铁矿石选矿实验方案某地铁矿石选矿实验方案示例示例 本节主要解决两个问题：本节主要解决两个问题： （1 1）如何分析矿石物质组成）如何分析矿石物质组成的研究结果。的研究结果。 （2 2）如何据矿石物质组成研）如何据矿石

52、物质组成研究结果选择实验方案。究结果选择实验方案。 详见讲义详见讲义P42P42。3.5.1拟订实验方案的步骤拟订实验方案的步骤 一分析该矿石物质组成研究资一分析该矿石物质组成研究资料，据矿料，据矿 石性质和同类矿产的生石性质和同类矿产的生产经验及其研究成果，初步拟订可产经验及其研究成果，初步拟订可供选择的方案。供选择的方案。 二据国家的方针政策，结合当二据国家的方针政策，结合当地具体条件及委托单位意见，确定地具体条件及委托单位意见，确定主攻方暗。主攻方暗。3.5.2矿石物质组成研究资料的分析矿石物质组成研究资料的分析 一光谱分析和化学多元素分析一光谱分析和化学多元素分析见讲义见讲义43页表页

53、表3-5、3-6。 光谱分析结果表光谱分析结果表3-5光谱分析结果表3-5 元素元素 FeAlSiCaMgTiCuCr大致大致含量含量(%)11110.50.10.005_元素元素 MnZnPbCoVAgNiSn含量含量（%）0.02 0.0020.0010.0010.01-0.030.000050.001-0.005 从光谱分析看出：从光谱分析看出： （1）主要有用元素为铁；）主要有用元素为铁； （2）有益合金元素和可考虑综合回收的）有益合金元素和可考虑综合回收的伴生元素（伴生元素（Cu Pb Zn Ag Ni Co Mn Cr V Ti)含量均未达综合利用标准；（参考选矿含量均未达综合利用

54、标准；（参考选矿设计参考资料）设计参考资料） （3）有害杂质（对冶炼而言）有害杂质（对冶炼而言）Pb Zn Cu sn等含量均不高，其它有害杂质等含量均不高，其它有害杂质S P AS因不适宜做光谱分析，故只能看化学分因不适宜做光谱分析，故只能看化学分析结果。析结果。 据上述结果提出化学多元素分析项目为：据上述结果提出化学多元素分析项目为：全铁全铁TFe、可熔性铁、可熔性铁SFe、Feo、sio2、Al2o3、Cao、Mgo、S、P、AS。 一般全铁一般全铁TFe-可熔性铁可熔性铁SFe =酸不溶铁酸不溶铁即硅酸铁、不可选铁。即硅酸铁、不可选铁。 一般用全铁一般用全铁TFe/ Feo表示氧化度或

55、亚铁表示氧化度或亚铁比，用比，用Feo/全铁全铁TFe表示铁矿石的磁性率。表示铁矿石的磁性率。 若若Feo/全铁全铁TFe37% 原生磁铁矿原生磁铁矿 若若Feo/全铁全铁TFe=29-37% 混合矿石混合矿石 若若Feo/全铁全铁TFe29% 氧化矿石氧化矿石化学多元素分析结果表化学多元素分析结果表3-6n 项项目目TFeSFeFeoSio2Al2o3CaoMgoSPAs灼减灼减含含量量（%）27.4026.273.2648.675.390.680.760.760.15_3.1 从化学分析看出：从化学分析看出： （1）全铁仅为）全铁仅为27.4%，属贫铁矿石；，属贫铁矿石； （2） 可溶性铁

56、为可溶性铁为26.27%，相对较高，相对较高，因而不可选铁含量很低；因而不可选铁含量很低； （3） Feo/全铁全铁TFe=12%29%故属氧故属氧化矿类型化矿类型 ，因而较难选。，因而较难选。 （4）有害杂质）有害杂质S P AS含量均不高；含量均不高； （5）脉石主要是石英，矿石酸碱性比值）脉石主要是石英，矿石酸碱性比值（Mgo+Cao)/(Sio2+Al2o3)0.5,为酸性矿为酸性矿石冶炼时需配大量碱性熔剂。石冶炼时需配大量碱性熔剂。 因此，选矿的任务就是要尽可能地降因此，选矿的任务就是要尽可能地降低硅的含量低硅的含量 ，减少熔剂的消耗。，减少熔剂的消耗。 综合上述分析资料可知，本试样

57、属于综合上述分析资料可知，本试样属于硅高而硫磷等有害杂质含量低的贫铁矿石，硅高而硫磷等有害杂质含量低的贫铁矿石，铁矿石的磁性率为铁矿石的磁性率为12%，属氧化矿类型。，属氧化矿类型。二物象分析二物象分析 由于该矿物组成简单，主要铁矿物为由于该矿物组成简单，主要铁矿物为磁磁 铁矿和赤铁矿，故未做物象分析。有关铁矿和赤铁矿，故未做物象分析。有关元素的赋存状态主要靠岩矿鉴定和磁性分元素的赋存状态主要靠岩矿鉴定和磁性分析析.三岩矿鉴定三岩矿鉴定（1）矿物组成）矿物组成 见下见下表表3-7 各种铁矿物的相对各种铁矿物的相对含量表含量表3-7铁矿物铁矿物赤铁矿赤铁矿磁铁矿磁铁矿褐铁矿褐铁矿含量含量%691

58、417 从上表可知，铁矿物主要是赤铁矿，从上表可知，铁矿物主要是赤铁矿，其次是褐铁矿和磁铁矿。磁铁矿采用磁选，其次是褐铁矿和磁铁矿。磁铁矿采用磁选，主要应解决赤铁矿、褐铁矿的选矿问题。主要应解决赤铁矿、褐铁矿的选矿问题。 脉石矿物以石英为主，绢云母、绿泥脉石矿物以石英为主，绢云母、绿泥石、白云母、黑云母等次之，一般易于分石、白云母、黑云母等次之，一般易于分选。含铁脉石矿物以绿泥石为主，黑云母选。含铁脉石矿物以绿泥石为主，黑云母次之，另含少量黄铁矿。次之，另含少量黄铁矿。二铁矿物的嵌布特性二铁矿物的嵌布特性 再显微镜底下测定结再显微镜底下测定结果见下表果见下表3-8铁矿物的嵌布粒度特性表铁矿物的

59、嵌布粒度特性表3-8粒级粒级m m-2000+200-200+20-20+2按按12 m m计计+12 -12+12 -12含量含量%4692780 20 该矿石属于细粒、微细粒嵌布类型，该矿石属于细粒、微细粒嵌布类型，需细磨。需细磨。 另外，磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿的嵌另外，磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿的嵌布粒度并不一样，其中磁铁矿相对较粗，布粒度并不一样，其中磁铁矿相对较粗，且较均匀，大部分在且较均匀，大部分在+20-200 m m范围内；范围内；赤铁矿最细，以赤铁矿最细，以-20+2-20+2m m居多，大部分不居多，大部分不超过超过5050m m，极少数达，极少数达100100m m；褐铁矿介

60、于；褐铁矿介于两者之间。两者之间。 由于主要选别对象是赤铁矿，且嵌布由于主要选别对象是赤铁矿，且嵌布又细，故较难选。不能采取单一的磁选流又细，故较难选。不能采取单一的磁选流程程 ，必须与其它方法联合。此外，由于地表风，必须与其它方法联合。此外，由于地表风化作用严重，致使矿石含泥较多，故必须化作用严重，致使矿石含泥较多，故必须增加脱泥作业。增加脱泥作业。 从矿相报告知，磁铁矿大部分呈磁铁矿从矿相报告知，磁铁矿大部分呈磁铁矿-赤铁矿连晶体，约占铁矿物总量的赤铁矿连晶体，约占铁矿物总量的50%左左右；部分呈磁铁矿右；部分呈磁铁矿-褐铁矿连晶体（由于地褐铁矿连晶体（由于地表风化作用，使部分磁铁矿次生氧