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做选矿,怎么能不研究矿石性质呢?

浏览数量:1     作者:本站编辑     发布时间: 2021-11-20      来源:本站

(一)矿石性质研究内容与程序

选矿试验方案,是指试验中准备采用的选矿方案,包括所欲采用的选矿方法、选矿流程和选矿设备等。为了正确地拟订选矿试验方案,首先必须对矿石性质进行充分的了解,同时还必须综合考虑政治、经济、技术诸方面的因素。

    矿石性质研究内容极其广泛,所用方法多种多样,并在不断发展中。考虑到这方面的工作大多是由各种专业人员承担,并不要求选矿人员自己去做,因而,在这里只准备着重讨论三个问题,即:

    (1)初步了解矿石可选性研究所涉及的矿石性质研究的内容、方法和程序;

    (2)如何根据试验任务提出对于矿石性质研究工作的要求;

    (3)通过一些常见的矿产试验方案实例,说明如何分析矿石性质的研究结果,并据此选择选矿方案。

    矿石性质研究的内容取决于各具体矿石的性质和选矿研究工作的深度,一般大致包括以下几个方面:

     (1)化学组成的研究化学组成的研究内容是研究矿石中所含化学元素的种类、含量及相互结合情况;

     (2)矿物组成的研究矿物组成的研究内容是研究矿石中所含的各种矿物的种类和含量,有用元素和有害元素的赋存形态。矿物组成、结构构造,有用矿物嵌布粒度 。

     (3)矿石结构构造,有用矿物的嵌布粒度及其共生关系的研究;

    (4)选矿产物单体解离度及其连生体特性的研究;

     (5)粒度组成和比表面的测定

    (6)矿石及其组成矿物的物理、化学、物理化学性质以及其它性质的研究。其内容较广泛,主要有比重、磁性、电性、形状、颜色、光泽、发光性、放射性、硬度、脆性、湿度、氧化程度、吸附能力、溶解度、酸碱度、泥化程度、摩擦角、堆积角、可磨度、润湿性、晶体构造等。

    一般矿石性质的研究工作是从矿床采样开始。在矿床采样过程中,除了采取研究所需的代表性试样外,还需同时收集地质勘探的有关矿石和矿床特性等方面的资料。由于选矿试验研究工作是在地质部门已有研究工作的基础上进行的,因而在研究前对该矿床矿石的性质已有一个全面而定性的了解,再次研究的主要目的应该是:

      (1)核对次所采试样同过去研究试样的差别,获得准确的定量资料;

      (2)补充地质部门未做或做得不够,但对选矿试验又非常重要的一些项目,如矿物嵌布粒度测定,考查某一有益或有害成分的赋存形态等。

    选矿试验所需矿石性质研究程序,一般可按下图进行。

矿石性质研究

在一般的矿产资源开发前,需要对矿石性质进行详细的研究。在矿石研究基础上进行选矿技术的判断,基于目前的经济技术条件判断该矿产资源是否有开发价值。为了减少投资风险,还应在矿石性质研究的基础上进行选矿试验研究,通过选矿试验研究可以估算从矿石到合格精矿产品的成本。

在开发前需要明确两个问题,一是当前技术条件是否能满足精矿质量,二是如何选择成本更低的工艺流程。矿产资源开发从探矿、采矿到选矿,每一步都需要满足必要的技术要求来保证矿产资源能够成功开发。

(二) 矿石物质组成研究方法之元素分析
元素分析的目的 是为了研究矿石的化学组成,尽快查明矿石中所含元素的种类、含量。明确矿石成分中的主要元素、次要元素、有益元素、有害元素,以此来进行选别原则流程的选择。

    元素分析通常采用光谱分析、化学分析等方法。

(1)光谱分析    光谱分析能迅速而全面地查明矿石中所含元素的种类及其大致含量范围,不致于遗漏某些稀有、稀散和微量元素。因而选矿试验常用此法对原矿或产品进行普查,查明了含有哪一些元素之后,再去进行定量的化学分析。这对于选冶过程考虑综合回收及正确评价矿石质量是非常重要的。

光谱分析原理:矿石中的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,然后与已知含量的谱线比较,即可得知矿石中含有哪些元素。

光谱分析的特点是灵敏度高,测定迅速,所需用的试样量少(几毫克到几十毫克),但精确定量时操作比较复杂,一般只进行定性及半定量。有些元素,如卤素和S、Ra、Ac、Po等,光谱法不能测定;还有一些元素,如B、As、Hg、Sb、K、Na等,光谱操作较特殊,有时也不做光谱分析,而直接用化学分析方法测定。

    (2)化学全分析和化学多元素分析   化学分析方法能准确地定量分析矿石中各种元素的含量,据此决定哪几种元素在选矿工艺中必须考虑回收,哪几种元素为有害杂质需将其分离。因此化学分析是了解选别对象的一项很重要的工作。

    化学全分析是为了了解矿石中所含全部物质成分的含量,凡经光谱分析查出的元素,除痕迹外,其他所有元素都作为化学全分析的项,分析之总和应接近100%。

    化学多元素是对矿石中所含多个重要和较重要的元素的定量化学分析,不仅包括有益和有害元素,还包括造渣元素。如单一铁矿石可分析全铁、可溶铁、氧化亚铁、S、P、Mn、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。

化学全分析要花费大量的人力和物力,通常 仅对性质不明的新矿床 才需要对原矿进行一次化学全分析 。单元试验的产品,只对主要元素进行化学分析。 试验最终产品 (主要指精矿或需要进一步研究的中矿和尾矿),根据需要 一般要做多元素分析

(三)矿石物质组成研究方法之矿物分析

光谱分析和化学分析只能查明矿石中所含元素的种类和含量。矿物分析则可进一步查明矿石中各种元素呈何种矿物存在,以及各种矿物的含量、嵌布粒度特性和相互间的共生关系。其研究方法通常为物相分析和岩矿鉴定等。

(1)物相分析    

物相分析是对物质中各组成成分的存在的状态、形态、价态进行确定的分析方法。利用物理原理的方法有比重法、磁选发、X射线结构分析法等。或利用不同溶剂,将物质及其组分的各种不同的相进行选择性分离,然后再用物理或化学分析方法,确定其组成或结构。此外,还有价态分析。结晶基本成分分析和晶态结构分析等均属物相分析。物相分析主要应用于金属与岩金、矿物

物相分析的一般原理矿石中的各种矿物在各种溶剂中的溶解度和溶解速度不同,采用不同浓度的各种溶剂在不同条件下处理所分析的矿样,即可使矿石中各种矿物分离,从而可测出试样中种元素呈何种矿物存在和含量多少。

一般可对如下元素进行物相分析:铜、铅、锌、锰、铁、钨、锡、锑、钴、镍、钛、铝、砷、汞、硅、硫、磷、钼、锗、钢、铍、铀、镉等。

由于矿石性质复杂,有的元素物相分析方法还不够成熟或处在继续研究和发展中。因此,必须综合分析物相分析、岩矿鉴定或其它分析方法所得资料,才能得出正确的结论。

(2)岩矿鉴定    

岩矿鉴定是应用各种矿物学原理与方法,通过矿物的光、电、声、热、磁、重、硬度、气味等以及其主要的化学成分特征,对岩石、矿物样品、包括光(薄)片、砂片、碎屑、粉末进行观察、鉴定以区别其矿物类别,以及研究岩石、矿石的主要矿物组成、矿物成生序列,结构、构造、岩(矿)石类型的技术方法。

岩矿鉴定可以确切地知道有益和有害元素存在于什么矿物之中;査清矿石中矿物的种类、含量、嵌布粒度特性和嵌镶关系;测定选矿产品中有用矿物单体解离度

测定方法包括肉眼和显微镜鉴定等常用方法和其它特殊方法。

肉眼鉴定矿物时,有些特征不显著的或细小的矿物是极难鉴定的,对于它们只有用显微镜鉴定才可靠。常用的显微镜有实体显微镜(双目显微镜)、偏光显微镜和反光显微镜等。根据肉眼观察的矿石的表面性质,可初步判断基本的矿物组成。据此进行不同显微镜的选择来对矿石进行详细的观察。

显微镜观察时,先把矿石碎屑在玻璃板上摊为一个薄层,然后直接进行观察,并根据矿物的形态、颜色、光泽和解理等特征来鉴别矿物。这种显微镜的分辨能力较低,但观察范围大,能看到矿物的立体形象,可初步观察矿物的种类、粒度和矿物颗粒间的相互关系,估定矿物的含量。偏光显微镜显微镜只能用来观察透明矿物

在显微镜下测定矿石中矿物含量的方法主要有面积法、直线法和计点法三种,即具体测定统计待测矿物所占面积(格子)、线长、点子数的百分率,工作量都比较大。选矿试验中若对精确度要求不高,也可采用估计法,即直接估计每个视野中各矿物的相分对含比量,此时最好采用十字丝或网格目镜,以便易于按格估计。经过多次对比观察累积经验后,亦可得到相当准确的结果。

应用上述各种方法都是首先得出待测矿物的体积百分数,乘以各矿物的比重即可算出该样品的矿物含量百分数。

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