《工艺矿物学》PPT课件.ppt

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1、工艺矿物学工艺矿物学一、总论二、不透明矿物的性质及鉴定三、矿石组成矿物定量四、矿石中的元素赋存状态五、矿石嵌布特征一、总论一、总论1、工艺矿物学的产生、内容及其作用、工艺矿物学的产生、内容及其作用（1）产生：20世纪初叶，近代大工业的建立，是人类需求与地下资源的利用率发生严重矛盾。40年代，工艺矿物学是在工业生产和技术进步的有力推动下，应运而生的一门新兴边缘科学。包括实际资料的极大丰富，相邻基础学科与测试进步，如：概率论、数理统计和体视学的引进；光学显微镜、x射线衍射、电子显微镜、电子（离子）探针的应用使学者们有可能从理论体系、基础知识、研究方法、基本内容等方面进行系统的总结和论述。一、总论一

2、、总论1、工艺矿物学的产生、内容及其作用、工艺矿物学的产生、内容及其作用（2）、研究内容：）、研究内容：A、原料与产物中的矿物组成和数量；B、原料与产物中所含元素的赋存状态及其配分比计算；C、原料与产物中的矿物粒度分析与嵌布特征及单体解离度考察；D、矿物在工艺加工进程中的性状；E、矿物工艺性质改变的可能性和机理；F、判明尾矿和废渣综合利用的可能性；G、矿物的工艺性质与元素组成和结构的关系；H、查明矿石的工艺类型空间分布规律，编制矿物工艺图-工艺地质填图；I、研究工业固体原料加工前的表生变化；J、分析矿物工艺性质的生成条件。一、总论一、总论1、工艺矿物学的产生、内容及其作用、工艺矿物学的产生、内

3、容及其作用（3）研究目的：）研究目的：为了适应工艺矿物学加工要求，对矿石的分析不仅要有品位、储量、伴生组分等指标，还要掌握与工艺加工有关的矿石性质，以及性质的地质、物理、化学成因和空间分布规律。矿石的工艺矿物学性质有：矿石的工艺矿物学性质有：组成矿物的类别和含量、元素的赋存状态、矿物嵌布特征、流程产品的矿物单体解离度，矿物的比重、电性、磁性、硬度、弹性、塑性、湿润性、可浮性、吸附性、离子交换性、热特性、溶解性、辐射性以及细菌性等。这些影响工艺加工的全部矿石特征，统称为。一、总论一、总论1、工艺矿物学的产生、内容及其作用、工艺矿物学的产生、内容及其作用（4）、作用和任务作用和任务：工艺矿物学是地

4、质、选矿、冶炼等部门技术进步的重要依托。A、为选矿试验提供相应的矿石特征资料，积极走向资源利用的全过程；B、有效参与到地质勘探、矿床评价、储量计算等基础地质过程中；C、注意对矿石性质的地质成因分析和微观机理分析；D、有效发挥学科在国民经济中作用，积极开展服务于本学科的专用测试仪器、方法和手段的研究。一、总论一、总论2、取样：、取样：对样品要求对样品要求：要有充分的代表性代表性。取样方式取样方式：两种（1）从分选产品及试验用样中抽取（2）在工艺加工取样点上采取地质标本样。影响因素影响因素：地质因素（矿床、矿体、矿石、结构、构造、矿物组成及嵌布粒度、以有益有害组分赋存状态、平均品位等）和开采因素（

5、围岩和夹石的混入程度以及不同的采矿方法对矿石的影响等）。一、总论一、总论l2、取样：、取样：l样品的基本特征：样品的基本特征：l1.代表矿床主金属（或伴生有益组分）各品级代表矿床主金属（或伴生有益组分）各品级储量；储量；2.代表矿床各类型矿石的平均品位；代表矿床各类型矿石的平均品位；3.代表矿石的矿物组成及其化学成分；代表矿石的矿物组成及其化学成分；4.代表围代表围岩、夹层、脉石的种类、性质及含量；岩、夹层、脉石的种类、性质及含量；5.代表代表有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。l若对试样有特殊要求时，则根据工作目的另行若对试样有特殊要求时，则根据工作目

6、的另行考虑。考虑。一、总论一、总论3、试样观测方法及观测点数试样观测方法：是在显微镜下对矿石中的主要有用有害组分的含量、存在状态、矿物粒度、嵌镶关系以及矿石在破碎过程中的连生、解离状况迅速做出可靠结论。观测一定数量的矿物颗粒。观测点数：有两种方法决定经验作法（10001500个观测点）和应用数理统计法（计算求出，受矿石品位影响）。区域沉积变质铁矿矿石观测颗粒计算值区域沉积变质铁矿矿石观测颗粒计算值试样类别（品位）概率（H)最佳颗粒数（m)铁矿物颗粒区间()00500367220284232010007433802752250200.16014182492030.300.260768220180

7、0.400.3814391841500.500.5262431411150.600.70611287710.700.932202017二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定不透明矿物的性质不透明矿物的性质包括：1.光学性质：反射率、反射色、反射多色性、双反射、内反射、均质性与菲均质性等。2.其他性质：晶体形态和结晶习性、解理和裂开、矿物的磁性和导电性、矿物的塑性和脆性等。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定通常做法：通常做法：1、认真研读地质报告，掌握矿石可能存在的矿、认真研读地质报告，掌握矿石可能存在的矿物种类；物种类；2、肉眼鉴定个体较大、外观特征明显的矿物；

8、、肉眼鉴定个体较大、外观特征明显的矿物；3、显微镜下鉴定（物镜的种类：低倍镜、中倍显微镜下鉴定（物镜的种类：低倍镜、中倍镜、高倍镜。观察介质：干燥物镜与浸没物镜）镜、高倍镜。观察介质：干燥物镜与浸没物镜）；（自学（自学P24 2.2.5)4、结合差热分析、结合差热分析、X射线分析、电子显微镜、电射线分析、电子显微镜、电子探针等。子探针等。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定（一）、（一）、不透明矿物的光学性质:1、垂直入射自然光下：反射率、反射色；2、垂直入射平面偏光下：反射率、反射色、双反射、反射多色性（包括油浸物镜下的双反射和反射多色性）；3、垂直入射正交偏光下：均质性和非

9、均质性、内反射（包括油浸物镜下的均质性和非均质性、内反射）；4、斜照光下（或暗视域照明):内反射；5、聚敛正交偏光镜下：偏光图。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定（一）、（一）、不透明矿物的光学性质不透明矿物的光学性质:1、反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力的值。即、反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力的值。即矿物光面在矿相显微镜下的光亮程度。矿物光面在矿相显微镜下的光亮程度。观测方法：视测对比法观测方法：视测对比法A、反射率高于黄铁矿黄铁矿的矿物(R53%)B、反射率介于黄铁矿和方铅矿方铅矿之间的矿物(53R43)C、反射率介于方铅矿和黝铜矿黝铜矿之间的矿物（43

10、%R30%）D、反射率介于黝铜矿和闪锌矿闪锌矿之间的矿物（30%R17%）E、反射率低于闪锌矿的矿物（R17%）二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定2、反射色反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色。它与矿物的“表色”（矿物磨光面对镜下光线直射时的选择性反射作用造成的）相近。4、矿物的双反射矿物的双反射：矿物的反射率（亮度）随矿物方向而变化的现象称为。是矿物主反射率不同引起的。颜色测定方法：镜下肉眼观察和仪器测量。（定性描述和定量纪录两种表示方法）3、反射多色性反射多色性：反射色随矿物方位而变化的现象称为。是主反射率及其色散曲线不同造成的。矿物的矿物的双反射双反射和和反射多色性反

11、射多色性的观察受视觉灵敏度的影的观察受视觉灵敏度的影响。二者成消长关系。响。二者成消长关系。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定反射率色散：矿物的反射率随入射光的波长不同反射率色散：矿物的反射率随入射光的波长不同而异的现象。而异的现象。反射色定性描述：色调、色调浓度、亮度。反射色定性描述：色调、色调浓度、亮度。影响反射色观察的因素影响反射色观察的因素：光源的色调（要求白光：光源的色调（要求白光中不带黄或蓝的色调，常以方铅矿为白色标准中不带黄或蓝的色调，常以方铅矿为白色标准来调节光源色调）、磨光质量以及周围环境的来调节光源色调）、磨光质量以及周围环境的影响（影响（视觉的色变效应视

12、觉的色变效应）二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定5、矿物的均质性非均质性矿物的均质性非均质性（在正交偏光下观察的性质在正交偏光下观察的性质）均质效应均质效应：均质矿物（非晶质矿物和晶质的等轴晶系矿物）对垂直入射的平面偏光没有“方向性”影响。即对入射偏光的反射光仍保持原来的振动方向，故经过上偏光镜后显示“消光”，而且转动载物台也不发生亮度和颜色的变化。这种现象称为。矿物的这种光学性质叫做均质性均质性。非均质效应非均质效应：非均质矿物（等轴晶系以外的晶质矿物）对垂直入射平面偏光具有“方向性”的影响。出特殊方位（消光位）外的其他任何方位，入射平面偏光均要改变振动方向，故经过上偏光镜

13、后显示一定的亮度和颜色，并且转动物台改变矿物方位时，发生亮度和颜色的变化。这种光学现象称为。矿物的这种光学性质叫做非均质性非均质性。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定5.1非均质矿物在正交偏光镜下的反应：旋转载物台一周，可见到“四明四暗四明四暗”现象。由暗到明是逐渐变化的。当转到45o时最亮，之后再逐渐变暗。若是不完全正交偏光，则将显示“歪四明四暗”现象。5.2偏光色偏光色：非均质矿物在严格正交偏光下，处于45o位置时，不仅最明亮，而且在白光中常显现颜色。这种颜色称为。它是由于白光中各种波长的色光，合成反射偏光的非均质旋转角或视旋转角不同造成的。这也称为旋转色散或椭圆色散。二

14、、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定5.3矿物均质性非均质性的视测分级（1）严格正交偏光法：在严格正交偏光下旋转载物台，能明显看到明暗变化及颜色变化者，为强非均质性。（2）不完全正交偏光法：在严格正交偏光下旋转载物台，不能看到明暗变化时，可将一个偏光镜偏离13o，这时旋转物台若能明显看到明暗变化者为弱非均质性，若这时看不到明暗变化者即为均质性。影响因素影响因素：切面方位、磨光质量、光片安装、强内反射、光源强度等。二、二、不透明矿物的性质不透明矿物的性质及鉴定及鉴定6、内反射内反射：白光射向矿物光片表面，除反射光外，一部分光线折射透入矿物内部，当遇到矿物内部的解理、裂隙、空洞、晶粒

15、界面、包裹体等不同介质分界面时，光线会被反射出来或散射开，这就是内反射。若内反射出来的光线没有色散现象则仍是白光；若发生色散则显示颜色，即为内反射色内反射色。内反射色是矿物的透射色，即体色。反射色是矿物的表色（矿物表面反射光所显示的颜色）。体色和表色互为补色，其显露程度与矿物的透明度有直接关系。尤其是半透明矿物。肉眼观察的矿物颜色是内反射色和反射色的综合。二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定6.1、内反射的观察方法：斜照法和正交偏光法。利用上述两种观察方法观察矿物粉末以测定内反射的方法效果更好。斜照法示意图二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定7、不透明矿物的其他

16、物理性质7.1晶体形态和结晶习性：晶体形态：矿物的完整晶形必须观察一系列的切面形状，才能在想像中恢复其立体形态。结晶习性：在光片上的表现大致可分为等轴形（两向相等）和延伸形（两向不等）两类。等轴晶系矿物晶形的切面常呈等轴形，如Py、Ga。中级晶族中各晶系的矿物晶形的切面多为延伸形，如板状、针状或柱状、片状。但有些延伸形矿物垂直其C轴方向的切面也呈等轴形。晶体被截光片可能呈现的形态abcdl从立方体上截出的不同形态的切面la一正方形；b一长方形；c一三角形；d一梯形l二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定7.2解理和裂开：矿物的解理和裂开在光面中表现为一组或几组平行的裂隙。有时清晰

17、，有时模糊。它们与矿物解理面或裂理面的组数和光面方位的不同有关。矿物可出现一至三组裂隙。假若存在三组和三组以上的解理，则可出现平行于一个面或几个面的一排排三角形陷穴。这些陷穴在镜下观测时呈黑色三角形。柱状解理产生菱形、三角形或长方形的陷穴，而轴面解理只能产生一组平行的裂隙。风化和交代作用，往往沿着矿物的解理进行。由固溶体分离作用形成的包裹体也常沿主晶的解理方向做定向排列，使矿物光面显露出解理。此外，有些矿物受力后易塑性变形，解理纹发生弯曲。二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定7.3硬度：镜下测硬度有压入法、刻划法、研磨法。前者定量，后两种定性。压入法布氏硬度布氏硬度（硬质合金制

18、成的球体测出的硬度）、维克硬度维克硬度（金刚石制成的正方形锥体测出的硬度）、诺普硬度诺普硬度（菱形锥体测出的硬度）。测试方法：加一定负荷（砝码）将压锥压入矿物表面，使矿物形成一压痕，根据负荷与压痕侧面积（或深度）之比，即可求出矿物的压入硬度数值。压痕大小与矿物硬度成反比关系。抗压硬度l维克压头（a）和l诺普压头（b）及l其相应的压痕示l意图二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定7.3硬度：刻划硬度（摩氏硬度）：镜下一般用铜针（3级）和钢针（5.5级）进行刻划。分三级低硬度矿物低硬度矿物（3级）、中等硬度矿物中等硬度矿物（35.5级）、高硬度矿物高硬度矿物（5.5级）。测定方法：在

19、中、低倍物镜下进行。先铜后钢、由右向左、握力适当、角度适宜（3040o）。7.3 7.3 硬度硬度抗磨硬度：抗磨硬度：基于光片表面因磨制显现的凸凹现象及斜基于光片表面因磨制显现的凸凹现象及斜面（亮线）判断。提升镜筒（或物台下降），亮线向面（亮线）判断。提升镜筒（或物台下降），亮线向低硬度矿物方向移动，反之，向高硬度方向移动。一低硬度矿物方向移动，反之，向高硬度方向移动。一般在周围矿物硬度已知的情况下应用。般在周围矿物硬度已知的情况下应用。垂直入射光线在不同突起矿物光面的反射示意图二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定8、矿物的磁性和导电性磁性：导电性：测定方法见书p409、矿物的

20、塑性和脆性：在压力作用下，矿物破碎和变形的性能称之为塑性：矿物受压后发生塑性变形的性质。（刻划出沟、脊）脆性：矿物受压后易破碎的性质。（刻划出粉末）二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定（二）、常见的其他鉴定方法：1、差热分析法：依据不同矿物在不同温度下出现的不同热反应（放热或吸热）的原理对矿物进行鉴定的方法。（矿物重结晶、产生新矿物相、氧化反应、相变、脱水、晶体破坏、分解作用等）适用矿物：碳酸盐矿物、细小的粘土矿物、能产生挥发成分的其他矿物以及具有多晶转变、氧化作用等具有明显热反应的矿物。示差电偶二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定T(温度与时间)差热曲线二、不

21、透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定1一高岭土；2一埃洛石；3一迪开石；4一叶蛇纹石；5一贵橄榄石；6一叶蜡石；11一皂石；12一高岭石与CaC03混合物；13一高岭石与蒙脱石混合物；14一高岭石与伊利石混合物；15一石英与CaC03混合物二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定（二）、常见的其他鉴定方法：2、X射线衍射分析：X射线是一种电磁波，波长介于r射线和紫外线之间，主要波长是0.01到10，具有很强穿透力。不同金属制成的靶子具有不同波长的特征X射线，其波长范围在0.53之间。这长度与晶格中质点间距相当，因此，晶体的空间格子构造就可以成为X射线的光栅，X射线经过晶体

22、后就会发生衍射。利用衍射曲线上的衍射峰的2峰值和峰的面积可求出面网间距（d值）和衍射强度。以最强的衍射强度为100（或10）除其他衍射强度，则得到与d值相应的相对衍射强度。据这些数据可查阅卡片（或JCPDS卡片）或“矿物X射线粉晶鉴定表”等手册，即可分析出样品的种类和名称。（P43）二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定一个面网对x射线的衍射积分强度二、不透明矿物的性质及鉴定二、不透明矿物的性质及鉴定（二）、常见的其他鉴定方法：3、电子显微镜：是利用电子光学原理制成的一种显微镜。放大倍数80万倍以上，分辨率高，可达1.4。可直接观察极细小矿物晶体的形态，颗粒之间的显微矿相关系，晶

23、体内部构造（质点排列、晶体缺陷及错位等等）、利用单晶颗粒显示电子衍射花样以及矿物成分分析。（光学显微镜放大倍数10001500倍，分辨率2000）。4、电子探针（电子探针X射线分析或电子探针微区分析）：可看成是由扫描式电子显微镜和X射线分光谱仪（波谱仪）。可做样品的相分析和颗粒之间显微矿相分析和化学成分分析。5、比重：比重瓶法、重液法、显微比重法、体积法等。三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（一）、矿物定量概念：确定矿石（或流程产物）中各组成矿物相对含量的工作，通常称为矿物定量。开展定量工作的前提和基础是正确判别组成矿物类别。定量与矿物鉴定的关系：二者有着完全不同的含义，是工艺矿物学研究

24、的两个不同阶段。但二者关系又非常密切，表现在运用的手段相同，有时甚至是两项工作同时完成。矿物定量的测定方法：分离矿物定量、镜下矿物定量、化学多元素分析等。三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法1、分离矿物定量：分试样准备（约1kg）、分离（将样品中某种或某几种矿物分别选取，使之成为单一的纯矿物，分离的矿物量不超过100mg）、整理计算三个阶段。（1）、重力分离：根据矿物比重的差异，于水或其他介质中，在外力作用下，促使矿样产生不同的运动效果，从而使不同比重的矿物构成不同的层次或条带，进而达到矿物分离的目的。常用设备：振摆溜床（最佳分选粒度0.150.074mm）、机动

25、淘洗盘（可选粒度0.150.02mm)、电磁重液分离仪（粒度0.50.038mm）等。三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法（2）、磁力分离：应用于强磁性矿物。是利用矿物间比磁化系数的明显差异来分离矿物。常用方法：永久磁铁分离法（主要用于分离磁铁矿、磁黄铁矿、自然铁、铁铂矿等强磁性矿物）、自动磁力分离仪。（3）、介电分离：是应用于介电系数相差较大的某些矿物的分离。对于重力和电磁都无法分离的微细矿物（200目），有着明显是分离效果。三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法（4）、选择性溶解：利用矿物化学性质的差别，将矿物放在酸、碱或其他试剂中

26、，使其中某些矿物被溶解掉，剩下需要获得的目的矿物（或者相反，将目的矿物溶解掉，而将其他矿物留下）。从而达到分离矿物目的。步骤：1)用精密天平(千分之一或万分之一)称得混合样品重量；2)将混合样品倒入坩埚中；3)将2倍于样品体积的酸或碱倒入坩埚中；4)将坩埚置于温火上加热并用棒不断的搅动；5)溶解作用完毕后，用冷水清洗数次，烘干，并称取残留物重量。注意：溶剂的选择（所选取的溶剂一定要严格遵守只溶解样品中一种矿物的要求，而对其他矿物基本不溶）、过滤（彻底）、称重（准确）、整理计算（矿样中各矿物相对含量及损耗）。三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法2、显微镜下矿物定量：

27、有点测法、线测法和面测法三种。是利用待测矿物表面所占点数、线段长度或表面积来测定其含量。（1）、显微镜定量法原理：1848年A.Delesse在假设矿物在岩石中呈无规律分布的条件下，证明了在岩石切片上矿物的面积百分比等于矿物的体积含量百分比。1898年A.Rosiwal证明了在不规则分布的情况下，岩石切片上某矿物的线段截距的百分含量等于体积百分含量。1930年、1934年Thompson和Glagolav分别证明了采用点测法测定的点数百分含量等于体积百分含量。即PpLlAaVv；WPp（1/）Ll（1/）Aa（1/）Vv（1/）注：W矿物的重量百分比；1待测矿物的密度，g/cm3；原料的密度g

28、/cm3三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法2（2）、显微镜下目估定量粗略的定量方法。精度差，但速度快，可作参考。可使用实体显微镜对粉状样品直接测定，也可利用反光显微镜对光片和薄片进行鉴定。通常要设计一套标准图作为比较标准。用于和显微镜下所观察的视域中待测矿物的分布情况进行比较。标准图的做法是标准图的做法是：首先在硬白纸上画：首先在硬白纸上画1212个直径为个直径为2020cmcm的圆；然后在的圆；然后在彩色纸上分别以彩色纸上分别以1 1、3 3、5 5、1010、1515、9090cmcm的平方根为半径画的平方根为半径画1212个小圆，并将这些小圆分别剪碎成不规

29、则等粒小碎片；最后分别将个小圆，并将这些小圆分别剪碎成不规则等粒小碎片；最后分别将这这1212份小碎片均匀地粘贴在硬白纸上的份小碎片均匀地粘贴在硬白纸上的1212个大圆中。这样做成的个大圆中。这样做成的1212个圆即表示矿物百分含量分别为：个圆即表示矿物百分含量分别为：1 1，3%3%，5%5%，10%10%，90%90%三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法2、（3）、面积法：是根据光片或薄片中各矿物所占面积百分含量，等于矿物在原料中所占体积百分含量的基本原理来测定矿物的含量。通常采用带方格网的目镜进行测量，此时在显微镜下所观察到的矿物颗粒上就叠置一个方格网(如图

30、)，以该方格网为尺度来测量不同矿物所占的面积大小。测量时，通常是按照一定的间距左右移动载物台，将整个矿片表面全部测完，按视域分类统计不同矿物的面积(所占网格数)，并将测量结果记录在记录表中，最后将各视域测量结果进行累计，计算出待测矿物在该矿片中的体积含量。Wi100Nii/（N11N22N33）面测法原理示意图其中：Wi第I种矿物在原料中的重量百分含量（每块光片测定的视域不少于20个）Ni第I种矿物在切片中所占网格数；i第I种矿物的密度，g/cm3三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法2（4）、线测法：原理是矿片表面不同矿物沿一定方向直线上线段截距长度百分含量与其在

31、原料中的重量百分含量相等。测量时采用带直线测微尺的目镜，测微尺长度一般为lcm，等分为100个小格(如图)。将待测矿片(光片或薄片)置于载物台上并用机械台夹紧，调好焦距后，在矿片表面的矿物颗粒上就会叠置上一个直线测微尺(如图)。测量时，按一定方向和间距，通过机械台左右移动矿片，以测微尺为单位统计测微尺在不同矿物表面的线段截距长度,某矿物表面所占的线段长度越长，说明该矿物的含量越高。线测法测定原理示意图三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量（二）、矿物定量的测定方法2（5）、点测法：原理是矿片上各种矿物表面所占点数之比与各矿物在原料中的体积之比相等。测量时利用带测微网的目镜，以测微网格的交点在

32、矿片上矿物表面分布的多少来测量矿物的含量(如图)。测量时，首先在目镜筒中装入测微网，将视域中不同矿物表面分布的交点数分别统计下来。显然，矿片上出露面积大的矿物占有的交点数就多(见图)。点测法适用于矿物嵌布粒度均匀的矿物原料。对于粗细不均匀嵌布的原料，会因细小颗粒的漏测而造成测量。点测法测定原理示意图三、矿石组成矿物定量三、矿石组成矿物定量3、化学多元素分析矿物定量：主要是利用矿物与某特征元素的独立相关性，求取矿石中的矿物含量。实际上是对多元素化学分析的逆运算。但需事先查清矿石某些基本特征，如：矿石的组成矿物类别；化学多元素分析结果；矿物中的元素特征。例见书。4、仪器定量：激光显微光谱定量、自动

33、图像分析仪矿物定量。5、稀土矿物定量四、矿石中元素赋存状态有用元素赋存状态考查：是查清有用元素在矿石中的存在形式，以及他们在各组成矿物中的分配比例。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；(2)查明元素在矿物中的分布、配分及其比值；(3)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。元素赋存状态研究的方法：涉及到各种基础科学，如化学、物理、数学等，还需利用现代化的仪器设备。元素赋存状态研究的一般程序：元素赋存状态研究的一般程序：(1)原矿的光谱分析、初查；(2)作化学定量分析，准确化验有益元素和有害元素的百分含量；(3)将矿石进行简单分选，并对各分

34、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于未被发现的矿物。还需用其它方法补充查定。四、矿石中元素赋存状态1、元素在矿石中的存在形式：有三种独立矿物、类质同像、吸附等。（1）、独立矿物：一种是肉眼或双筒显微镜下可以挑选的矿物；一种是以微细包裹体形式存在于其他矿物中。（2）、类质同像：是很普遍的一种现象。对类质同像的研究，构成了地质领域的一个重要方

35、面。稀有分散元素多以此种形式存在。见下表。稀有分散元素常见载体矿物载体矿物名称较经常含有的稀散元素有时含有的稀散元素辉钼矿（MoS2）黄铜矿（CuFeS2）黄铁矿（FeS2）方铅矿（PbS）桔色闪锌矿（ZnS）浅褐色闪锌矿（ZnS）密黄色闪锌矿（ZnS）深色至蓝色闪锌矿（ZnS）锡石（SnO2）锆石（ZrO2）黑钨矿（磷灰石（莹石（CaF2）正长石（天河石）光卤石、钾盐ReSe,TeSe,TeIn,Cd,TlGeGaGaIn,Se,TeNa,Ta,In,GeHfIn,Sc,Ta,NbTh（稀土，主要是Ce）YRb,CsRb，CsGe,In,Cd,GaAg四、矿石中元素赋存状态1、元素在矿石中的

36、存在形式：（3）、吸附形式：是指元素呈吸附状态存在于某种矿物中。根据吸附性质可分物理吸附、化学吸附和交换吸附三种。被吸附的元素可以是简单阳离子、络阴离子或胶体微粒。其载体矿物主要与黏土矿物有关。吸附状态的形成主要是原生矿物因物理风化作用被磨蚀分解，在一定条件下形成荷电的胶体质点，或因化学风化作用分解成离子或分子状态，荷电的离子或胶体质点吸附于荷异电的矿物中。矿石中元素存在形式对工艺的影响从当前工艺处理来看，微细包裹体、类质同像、离子吸附这三种元素存在形式有其相似之处，故有时又将它们统称为矿石中的“分散量”。它们与选别工艺处理关系极大。构成独立矿物的有用元素，当结晶粒度大于0.02mm时，基本可

37、用现行的机械分选手段予以有效地回收，粒度10m以下，一般难以用现有的机械选矿方法回收(当前浮选的有效粒度是5m)，对于这种极其细微的独立矿物可以通过火法冶金改变其结晶状态，或者用湿法冶金予以处理。至于以类质同象方式存在于载体矿物中的有用元素，通常采取的办法是选取载体矿物，然后从载体矿物的精矿中去回收。离子吸附状态存在的元素，一般不列入选矿工艺加工对象中，而要单独采用一些特殊手段来解决。四、矿石中元素赋存状态2、元素赋存状态研究方法2.1重砂法：适用于颗粒大、含量高、易于分选的矿物。基本程序如下：(1)将试样送交化验室进行化学全分析，了解矿石中存在的元素种类及其含量。由此即可初步掌握矿石中可能有

38、利用价值的元素种类；(2)鉴别试样中的组成矿物类别，并测定各组成矿物的相对含量；(3)分离提纯单矿物；(4)查明目的元素在各单矿物中的百分含量；(5)计算有益(有害)元素在试样各组成矿物中的配分比。四、矿石中元素赋存状态2、元素赋存状态研究方法2.2选择性溶解：可用于其他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。包括化学物相分析、淋洗、浸出实验等。（1）酸、碱浸出法：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，用盐或稀酸处理就可以了。（2）无机盐或有机酸浸出法：有用元素以离子吸附形式存在于黏土或其他矿物中时，一般可用

39、无机盐或有机酸浸出。四、矿石中元素赋存状态2、元素赋存状态研究方法2.3电渗析法：是基于在外加直流高压电场的作用下，使被吸附的离子解吸下来，并移向电性对应的电极。此法常用来研究呈分散状态的元素，尤其是用显微镜看不见的呈吸附状态存在的元素。四、矿石中元素赋存状态2、元素赋存状态研究方法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：一是参与矿物的结晶格架(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。电子探针在光片或薄片上的扫描图象，可直接显示元素的分布状况。如果元素在矿物中是分散而均匀地分布，便可初步认定是以类质同象混入物状态存在。以微细包

40、裹体状态存在的元素，它的分布通常是极不均匀的，其特点是在一点、几点或小面积上非常富集。电子探针图例四、矿石中元素赋存状态2、元素赋存状态研究方法2.5激光显微光谱法：依据矿石中各种元素是特征谱线确定元素的性质，谱线的强度大小反映了元素含量的多少。根据矿物的基质元素与外来元素的谱线相关关系来确定外来元素在矿物中的赋存状态。此法可直接在光片、薄片、矿石、重砂颗粒上进行分析。是对欲测矿物进行激光摄谱，测谱线上的黑度值，并绘出元素相关曲线来分析。（P90）2.6数理统计法：是把大量的化学分析数据用数理统计方法进行综合、整理、计算，运用所获得的有关数据，对矿石中元素赋存状态加以定性或定量判断。四、矿石中

41、元素赋存状态3、元素的配分计算：是分析目的元素在矿石各矿物中的比例。所以，必须首先求出矿石中各组成矿物的百分含量及各矿物中该元素的百分含量。此法能定量地说明被研究元素在矿石中的分布规律，而不涉及这些元素在矿物中以何种形式存在。P96五、矿物嵌布特征矿物嵌布特征概念：对矿物空间结合关系的研究，主要是分析矿物的颗粒大小，形状，与脉石矿物的结合关系、以及空间分布特征（如分散、集结、均匀程度）等。所有这些构成了常说的有用矿物嵌布特征。它比较集中而全面的体现了矿物形态对选矿工艺的影响，特别是对碎矿磨矿的作用。尤其是颗粒大小对选矿影响最大。工艺矿物学研究矿物嵌布特征之解析：矿物颗粒大小指凡属相同矿物聚合一

42、起所占据的空间，均划归到一个颗粒之中；形状主要有粒状、非粒状（不规则颗粒、长条形、薄层状颗粒等）两大类。结合关系结合面光滑平直和不规则（锯齿状、放射状、港湾状等）两大类。空间关系是矿石中有用矿物分布的均匀程度。可用矿物在矿石中的分散与集结及其稠密度（相邻两个包体中心间的平均距离与包体的平均直径之比）来说明。分单一包体（比值30）、极稀疏包体（比值1030）、稀疏包体（比值410）、密的包体（比值24）、稠密包体（比值1.52）、极稠密包体（比值（11.5）等六种类型。嵌布特征研究用样品的选取嵌布特征研究用样品的选取样品分两类：块状矿石和磨矿产品的散砂颗粒。前者主要用以阐明有用矿物的形状、与脉石矿物的结合关系及其空间分布特征。后者由于代表性极强，常用来进行粒度测量。块状矿石大多是和选矿取样工作同时进行。即在选矿取样点，按相同比例原则，采取相应数量的手标本。这些手标本就成为观测用的第一批代表性矿样。如果是从选矿样品中抽取，根据原始试样粒度不同可以有两种做法：1当试样是中碎后50mm以下的矿块时，首先是从选矿样品中缩分出部分矿石（10500kg），将其充分拌匀后摊平。然后按一定网度在网线交点上捡取制片矿块。