【正文】 工藝礦物學必須在查明礦石表生變化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，準確確定表生產(chǎn)物的邊界，對其 經(jīng)濟技術(shù)價值、儲量和處理工藝 進行單獨的評價和研究。 風化礦石的一般特征為： 礦石疏松多孔、金屬含量增高、礦物種類增加，大量元素以 膠體吸附方式 附著于細分散的產(chǎn)物上，礦物表面覆蓋有各種薄膜或者薄殼等。其目的是 為礦山采掘、選廠生產(chǎn)的合理高效運行提供依據(jù) 。實例： 就可浮性而言，輝銅礦的等軸變體就比斜方變體差，單斜晶系的磁黃鐵礦與六方晶系的磁鐵礦相比， 不僅磁性強，可浮性也要好 。 ? 一般隨著礦物中雜質(zhì)元素的增多、晶體結(jié)構(gòu)對稱性的下降、均一性的破壞 ， 礦物浮選時與藥劑的作用就愈是活躍 。 ?自然界完全一樣的礦物是沒有的 。 實例： ?選金廠的尾礦，除了可提取出金、銀等元素外，高含量的硫化礦物又是生產(chǎn)硫酸的好原料； ?選鐵后的尾礦通過處理可以作為充填材料使用。因此工業(yè)上一直在尋求對它們的綜合利用。 每冶煉 lt鐵，會產(chǎn)生 300－ 1000kg的高爐渣；鍋爐每消耗 1t煤將產(chǎn)生 150－ 450kg煤渣。經(jīng)超聲波處理后的礦粒，不僅表面的污垢被清除，而且晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷也要發(fā)生變化。使用 抑制劑 ，礦物表面親水性增強，可阻止捕收劑與礦物表面的作用。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 5）礦物工藝性質(zhì)改變的可能性和機理 按分選要求使礦物工藝性質(zhì)朝預定方向作某種程度的改變 ，是 浮選 中早已普通采用一種作法。（ 如鐵礦石中鐵元素的賦存狀態(tài) ） 物相 磁性鐵 硅酸鐵 硫酸鐵 氧化鐵 全鐵，％ 含量 ,% 分布率，% 100 表 2 鐵礦石鐵物相化學分析結(jié)果 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 4）礦物在工藝加工進程中的性狀 礦物在生產(chǎn)工藝中受到一定的物理或化學作用時，所呈現(xiàn)的 狀態(tài)形式的改變 ，即為它的性狀。 當從金礦中提取含金礦物時，如含金礦物是 — 的粗粒，宜采用 重選工藝 予以回收；對于－ 74um的金礦物則多用 浮選法 回收；當粒度在 5— 10um以下時， 氰化法 是最有效的方式。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 2）原料與產(chǎn)物中的礦物粒度分析 粒度是礦物的一種重要的幾何形體特征， 對 產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝 都有重要影響。 對脈石礦物一無所知或所知甚少，都將影響礦石礦物的有效回收。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 ? 進行組成礦物研究時，對礦床中的礦物， 不能只著眼于當前有用的礦石礦物，對脈石和可能混入的圍巖礦物同樣也要認真考查。 ?礦物組分既是生產(chǎn)工藝運行質(zhì)量的重要體現(xiàn)，又是加工時參與物理、化學作用的 直接對象 。 （ 1）原料與產(chǎn)物中的礦物組成 工藝礦物學的一項基礎(chǔ)性工作。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 3工藝礦物學研究內(nèi)容 工藝礦物學研究的內(nèi)容廣泛而深刻。 工藝礦物學的基本任務是： (1)研究工業(yè)固體原料與其加工產(chǎn)物的 礦物組成及其分布特征（嵌布粒度） ； (2)對影響或制約生產(chǎn)工藝運行質(zhì)量的 礦物性狀 進行分析。 工藝礦物學概念 ： 是以 工業(yè)固體原料及其加工產(chǎn)物的礦物學特征和加工時組成礦物的性狀 為研究目標的邊緣性科學。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 2工藝礦物學的研究對象及課程的基本任務 ? 工藝礦物學的研究對象 是一些用物理手段無法進一步分割的單一 無機礦物晶體 所組成的集合體。因而 加強資源綜合利用，提高有用組分回收率，是應付這一挑戰(zhàn)的有效途徑 。 如對于黑色金屬是 20％ ，有色金屬是 40％ ，稀有金屬的損失則高達 50％ 以上 。 資源危機， 已成為當今世界一個普遍性的社會問題。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 總論 工藝礦物學研究所面臨的問題 ； 工藝礦物學的研究對象 ； 工藝礦物學研究內(nèi)容 ； 工藝礦物學研究中的取樣問題 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 1工藝礦物學研究所面臨的問題 人類對礦物原料的利用已有數(shù)千年歷史，但大規(guī)模地開發(fā)和采掘則還是 20世紀初的事。 4礦物材料研究中常用測試技術(shù) X射線衍射分析（ XRD)；透射電鏡 (TEM)；掃描電鏡(SEM)；電子探針微區(qū)分析；俄歇電子能譜表面微區(qū)分析；熱分析方法（差熱和熱重） －－－原理及方法 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 5礦物的定量分析方法及原理 分離礦物的工藝方法；顯微鏡下礦物的定量分析；化學多元素分析方法；自動圖象分析儀礦物定量方法；X射線衍射分析法。工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 《 工藝礦物學 》 多媒體課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 山東科技大學化工學院 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 課程性質(zhì)：選修課 課堂總學時： 40學時 授課時間：周一 周十 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 1總論 工藝礦物學所面臨的課題；工藝礦物學的研究對象、研究內(nèi)容；工藝礦物學研究中的取樣問題及常見的樣品處理方法。 2礦物的偏光顯微鏡下鑒定 晶體光學基本知識；偏光顯微鏡的構(gòu)造及使用方法；透明礦物在偏光顯微鏡下的光學性質(zhì)； 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 3反光顯微鏡下的礦物鑒定 反光顯微鏡的構(gòu)造；不透明礦物在反光顯微鏡下的光學性質(zhì)。 －－－原理及方法 6原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài) 元素的存在形式；元素存在狀態(tài)的研究方法；元素的配分計算方法。 隨著近代大工業(yè)的建立，各國正以前所未有的規(guī)模和速度消耗著地下資源。 目前地殼上已知的 3500余種礦物 ，當前能被利用的僅140多種，不到 4％，由于選冶工藝原因，有限的礦種資源，又有相當大的一部分被白白丟失。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，一方面是使越來越多的低品位、細顆粒、共生組合復雜 的礦石進人選冶工業(yè)部門； 另一方面是對回收指標的要求日趨增高。 工藝礦物學，即是在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)進步的有力推動下，應運而生的一門 新興邊緣學科 。 這些集合體中的組成礦物，不論是天然礦物，或工業(yè)生產(chǎn)中的合成礦物，都具有 由其 元素組成和晶體結(jié)構(gòu) 所決定的物理化性質(zhì)。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 ?課程學習的基本任務： 工藝礦物學，作為一門服務于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的應用學科，研究內(nèi)容覆蓋到無機材料的多數(shù)領(lǐng)域，在 礦產(chǎn)資源評價、選冶加工、產(chǎn)品質(zhì)量分析 等方面，有著其他學科難以替代的作用。 這些性狀包括 幾何、物理、化學 等方面的表現(xiàn)與特征。 從學科的歷史發(fā)展和今后可以預見的一個時期來看，其研究領(lǐng)域主要有以下 10個方面 。任務： 查清原料與產(chǎn)物中所有礦物種 (亞種 )屬；判明各主要礦物成分的變化規(guī)律；考察伴生物質(zhì)的特征，確定各組分的含量。 因而 對它的考察關(guān)系到整個研究工作成功與否的關(guān)鍵，也是難度最高的一項工作。 ? 地質(zhì)探礦儲量計算時，盡管僅考慮對礦石礦物的回收，但選別加工時，作為與之相伴的脈石礦物同樣要參與全部分選過程。 今天認為是無用的脈石礦物，隨著工業(yè)技術(shù)的進步，成為礦石礦物的事例也是很普遍的。 礦石分選時，礦物特別是有用礦物的粒度大小，既是確定磨礦細度 的關(guān)鍵因素，又對 流程方案的選擇 有重要影響。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 3）原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài) 元素賦存狀態(tài)指元素在原料或產(chǎn)物中的存在形式及其在各組成物相中的分配比例，一種元素可有多種不同的存在形式，而 加工工藝方法通常是隨礦物相的不同而改變 。 選礦工藝中，礦石受到破碎、磨礦作用時，原來相互緊密聚集的各種礦物，由于礦石分裂成小體積的碎粒，使得部分礦物解離為單體， 礦物由共生改變?yōu)閱误w即為礦物的一種性狀 。 在礦漿里添進 捕收劑 后，部分礦物表面的 疏水性 增強，礦粒就易于為氣泡所捕收。 實例 ： 受到各種外力作用的礦粒，工藝性質(zhì)都會有程度不同的改變。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 6）判明尾礦和廢渣（工業(yè)廢棄物）綜合利用的可能性 工業(yè)廢渣包括各種 冶金爐渣、燃煤鍋爐渣、火電站的煤灰渣 等。 這些廢渣不僅占用耕地，堵塞場地，河流，交通，而且還污染空氣 。 選礦廠產(chǎn)生的尾礦和廢渣相比，不僅數(shù)量多，而且組成復雜，含有的有用成分的價值也高。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 7）礦物的工藝性質(zhì)與元素組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系 不同礦區(qū)，即使是同一礦區(qū)的同 — 種礦物也往往呈現(xiàn)出不同的工藝性質(zhì)。由于組成元素的不同，晶體結(jié)構(gòu)的差別，礦物的物理、化學性質(zhì)會呈現(xiàn)出程度不同的波動。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 ?為了準確地指導礦物分選，就必須深入到 礦物內(nèi)部組成和微觀結(jié)構(gòu) 中，查明它們與礦物分選性質(zhì)間的因果關(guān)系，用以指導和預測礦物分選工作。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 8） 查明礦石工藝類型空間分布規(guī)律，編制礦物工藝圖 該研究是工藝礦物學中涉及相鄰學科最多、工程最為龐大一項工作。 （ 9）研究工業(yè)固體原料加工前的表生變化 出露于地表和構(gòu)造斷裂帶附近的礦床，由于 風化作用 ，其礦石一系列物理、化學性質(zhì)都會改變。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 實例： 風化作用形成的表生產(chǎn)物，無論是開采、分選，還是冶煉和原生礦石都有著明顯差別。 （如硫化物和金屬氧化礦物可浮性的差異） 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 （ 10）分折礦物工藝性質(zhì)的生成條件 礦物是地殼上各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物，具有的各種工藝性質(zhì)都與自身成礦作用有關(guān)。 在工藝礦物學里，建立起一個重要的分支理論體系（ 成因礦物學 ），以推動學科的不斷完善與發(fā)展。資料準確與否直接影響到這些工作的試驗過程和質(zhì)量。因此，對于進行工藝礦物學考查的樣品， 要求具有充分的代表性 。 為了保證試樣的代表性，根據(jù)研究的目的和內(nèi)容，獲取樣品的方式有 2種 。 二是從分選產(chǎn)品及試驗用礦樣中抽取； 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 注解： 現(xiàn)場取樣前，必須對 礦床、礦體產(chǎn)狀以及礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、嵌布粒度、化學組成、有益和有害元素賦存狀態(tài) 了解清楚，這樣才能制定出合理的 采樣方案 ， 得到具有充分代表性的礦樣 。 (1)地質(zhì)因素 取樣 時，首先考慮礦體本身的變化， 即 整個礦體的穩(wěn)定程度 。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 ?絕大多數(shù)礦體在 礦石類型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成、粒度特性、有益和有害組分賦存狀態(tài)、平均品位 等方面，在空間的各個部位均是變化不定的。 求出不同礦石類型在整個礦量中所占的 比例 ， 按照此比例采取的各種類型礦石的混合樣，就具有了整個礦體的代表性 。 工藝礦物學課件 適用專業(yè)：礦物加工工程 (2)開采因素 由于礦石 開采方法 的不同，除了使原有影響因素復雜化外，又增加了一些新因素。 一般露天開采圍巖混入量為 5％－－ 10％；地下開采的圍巖混入量為 l0％一 20％，個別甚至可達 25％一 30％，細脈狀礦體混入量更大 （貧化率） 。（要與采礦人員密切配合） 工藝礦物學課件