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工艺矿物学矿石中元素赋存状态全解
其次是以
细微包裹 体形式存 在于其他 矿物中。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物中的微细包裹体状态
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 类质同象
例如在我国某地矽卡岩中,与硅镁
石、金云母、铈磷灰石、方解石和 烧绿石共生的一种褐铈铌矿。 ∑YNbO4-∑CeNbO4
近地表石英型矿石中铁的配分表
平衡系数=100(31.95-31.93)/31.95=0.06%
6.2 元素赋存状态研究方法 广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究
(1)采用醋酸及碳酸铵进行淋洗,后进行浸出均未发现镓被 浸出,表明原矿中镓不是以离子或络阴离子存在。 (2)进行了氨浸试验,也未发现镓,所以也不是Ga(OH)3 A 用草酸选择溶解原矿中铁矿物的试验
6.2 元素赋存状态研究方法
(3)在出现20条X谱线的同时,少于出现20条Y谱线。 说明X元素与Y元素不是同相关系,而是以单矿物形式出现。
攀枝花钛铁矿中镁的赋存状态研究
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.6 数理统计法
原理——把大量的化学分析数据用数理统计方法进行综合、
6.2 元素赋存状态研究方法 广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究
B 用1mol/LKOH溶解原矿中黏土的试验
6.2 元素赋存状态研究方法 广西某堆积铁矿中镓的赋存状态研究
C 用浓硫酸溶解草酸溶解后的残渣以测定难溶的高岭石
通过上述手段查清了镓不呈离子吸附和Ga(OH)3胶体存在,主要以类 质同象置换铁矿物中的Fe3+和高岭石、三水铝石中的Al3+。镓在铁矿物中 占47%,在脉石矿物中占53%。
方法——酸、碱浸出法
无机盐或有机酸浸出法
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 酸、碱浸出法 定义——以类质同象或微细包裹体形式存在于载体矿物中的
有用元素,可用酸或碱浸取。如果元素呈离子吸附状态存在,用 盐或者稀酸处理就可以了。
举例——广东某钴矿,主要载体矿物是毒砂。
Chapter V
矿石中元素赋存状态
Chapter II
元素在原料与产物中的存在形式 元素赋存状态研究方法 元素的配分计算 研究实例 总结
Chapter V 矿石中元素赋存状态 元素赋存状态研究的主要内容
(1)查明有益、有害元素的存在形式。即独立 矿物、显微包裹体、类质同象、吸附状态等; (2)元素赋存状态类型、特征和变化与矿石结 构、构造、蚀变类型、矿物共生组合的关系; (3)查明元素在矿物中的分布、配分及其比值; (4)根据元素赋存状态的研究资料,拟定合理 的分选流程,预测合理的回收指标。
吸附产出的元素:简单阳离子、络阴离子或胶 体微粒。 载体:主要与黏土矿物有关
吸附态元素形成过程:
原生矿物因风化作用被磨蚀分解,在一定条件 下形成荷电的胶体质点;或原生矿物因风化作用 分解成离子或分子状态。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.1 重砂法
重砂法是建立在分离矿物定量的基础上,主要适用于那些 矿物组成简单、矿物结晶粒度大、含量高、易于分离提纯 的矿物原料。其基本程序为 (1)分析原料的化学成分,查明待测元素在原料中的含量。 (2)分析原料中组成矿物的种类,并测定各组成矿物的含量。 (3)分离提纯各组分矿物的纯矿物 (4)利用纯矿物样品,分析待测元素在各矿物中的含量 (5)根据待测元素在各矿物中的含量和各矿物在原料的含量, 进行待测元素在原料中各矿物的分布与平衡计算。
整理、计算,运用所获得的有关数据,就可以对矿石中 元素赋存状态加以定性或定量判断。 (1)一元线性回归分析相关系数法。 (2)平均值与均方差法。
元素的配分计算
元素的配分计算是分析目的元素在原料中各矿物中的 分配比例。其具体运算可按下列步骤进行: (1)某元素在原料中各矿物的配分量 Ci=WiAi
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.3 电渗析法(研究分散元素)
定义——对于呈吸附状态存在的元素,常采用电渗析法进
行研究。电渗析法是基于在外加直流高压电场的作用下, 将矿物中呈吸附状态的离子解析下来,并向极性相反的 电子迁移。从矿物中迁移到水中的离子浓度,与矿物中 该种元素的总量之比,称为该元素的渗析率,以η表示。 吸附态>矿物态>类质同象态及原子、分子分散状态
(1)在出现20条X谱线的同时,也同时出现20条Y谱线, 并且两种谱线的黑度值是正消长关系。 说明X元素与Y元素是同相,即Y元素是以类质同象或均匀 分散状态赋存在某矿物中。 (2)在出现20条X谱线的同时,也同时出现20条Y谱线, 但两者没有规律。 说明Y元素是以单矿物出现,并 表明每一颗被激射的矿物 中都含有Y元素。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 选择性溶解法 定义——就是选择合适的溶剂,在一定条件下,有目的的溶
解矿石中某些组分,保留另一些组分,并通过对所处理产品分析、 鉴定、查清矿石中元素的赋存状态。该方法一般可用于其它方法 难以解决的细粒、微量、嵌布关系复杂的矿石中元素赋存状态的 研究。
例如:某地黑色锡石中ω(Ta2O5)=2.21%, ω(Nb2O5)=1.7%,经过电子探针扫描,证实锡石本身的 铌和钽含量很低,而锡石的裂隙中却发现了不少细晶石 和铌铁矿包裹体。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.5 激光显微光谱法
原理——依据矿石中各种元素的特征谱线。
Chapter V 矿石中元素赋存状态 元素赋存状态考察工作的一般程序
(1)原矿的光谱分析、初查; (2)作化学定量分析,准确化验有益和有害元素的质量 (体积)分数; (3)将矿石进行简单分选,并对各分选产品进行化学分 析以查定该元素在各分选产品中分散或集中的情况。 (4)对该元素富集的分选产品进行详细研究,挑选出单 矿物作化学定量分析。 (5)运用显微镜、扫描(透射)电镜、电子探针等仪器, 查明元素的存在形式。 (6)将该元素在各矿物中的总含量与矿石品位对比,若 低于矿石品位,则说明尚有部分有益元素存在未被发现 的矿物。
它们属于连续系列无限混入。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 类质同象 寄生方式
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.2 离子吸附
吸附形式
呈吸附形式产出的元素是指元素呈吸附状态存 在于某种矿物中。
吸附类型:物理吸附
化学吸附 交换吸附
元素的配分计算
(3)计算配分平衡系数 K=[(∑ Ci-A0)/A0]×100% K —配分平衡系数(一般要求在5%-10%) A0—目的元素在原料中的含量% (4)计算目的元素的集中系数 集中系数——是指在原料中呈独立矿物形式的元素占该元 素在原料中总量的百分比。 Kc=100Am/A0 Kc—元素集中系数 Am—以独立矿物形式存在的元素含量。 A0—元素在原料中的含量。
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.2 无机盐或有机酸浸出法 定义——有用元素以离子吸附形式存在于黏土或者其他矿物
当中,一般可用无机或有机盐浸出。
举例——江西某地花岗岩风化壳中的离子吸附型重稀土,只有
一当量浓度的NH4Cl及NaCl即可浸出。
---- 江西七宝山钴铁矿铁帽中的Co加入2.5%的盐酸 羟胺溶液,测定溶液中的Co,Mn、Fe,Mn的浸出率 90%,Co的浸出率90%,Fe的浸出率5%,说明什 么问题?
如闪锌矿中的铁在电渗析中有如下反应: 电迁移 (Zn, Fe)S Zn2 (Fe2 ) S 2 , Zn2 (Fe2 ) 阴极
6.2 元素赋存状态研究方法 6.2.4 电子探针法
矿石中有益、有害元素,除表生条件下常以吸 附状态存在外,主要有两种形式:一是参与矿 物的晶格架(或为主要成分,或为类质同象混 入物);一是呈微细的矿物包裹体。
Ci----目的元素在某一矿物中的配分量 %
Wi----原料中某一矿物的相对含量 % Ai----目的元素在该矿物中的含量 % (2)某元素在原料中的配分比 Pi=100Ci/∑Ci Pi----目的元素分配到矿石各矿物中的配分比 % ∑Ci--矿石各矿物中目的元素配分量之和 。
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物
具备条件首先是在一定的物理源自、化学条件 下,具有相 对的稳定。
其次具有
一定的元 素含量
6.1 元素在原料与产物中的存在形式 6.1.1 独立矿物
两种类型
一种是肉
眼或双筒 镜下可以 挑选的矿 物。