工艺矿物学重点

6ω cp = 0.997 矿的质量分数为 ω pyr 。 据此可列出建立在元素平衡基础上的线性方程组。56.7ω sph = 39.164 30.4ω cp + 10ω sph + 46.5ω py 63.5ω pyr = 23.652 34.9ω + 33.3ω + 53.5ω + 36.5ω = 33.508 cp sph py pyr
③求解方程：可得 ω cp =2.88%； ω sph =69%； ω py =1.32%； ω pyr =24%。 2.碳酸盐计算(孔雀石和蓝铜矿)：某铜矿床的氧化矿石中，氧化带铜矿物有孔雀石、蓝铜矿、硅孔雀石、赤铜矿和金 属铜等。经过测定在 400℃时分解产生 ϕ (H 2 O ) =1.2%，在 1100℃分解产生 ϕ (CO2 ) =4.1%。求孔雀石和蓝铜矿量。 解：孔雀石的化学式为： CuCO3 • Cu (OH ) 2 ；蓝铜矿的化学式： 2CuCO3 • Cu (OH ) 2 设矿石中孔雀石和蓝铜矿含量的分子数比为 1 ∶ φm 。 则矿石中孔雀石和蓝铜矿析出 ϕ ( H 2 O )和ϕ（CO2） 比为：
(1 + φ m ) × 18 1.2 ϕ ( H 2 O) (1 + φ m ) × H 2 O = = = ； ϕ (CO2) (1 + 2φ m ) × CO2 (1 + 2φ m ) × 44 4.1
则矿石中孔雀石量=孔雀石产生 ϕ ( H 2 O ) ×
解之得 φ m =0.64
CuCO3 • Cu (OH ) 2 H 2O 1 123.55 + 97.55 × 1 + φm 18
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工艺矿物学——娱作仅供参考 1.1 何谓工艺矿物学？它的基本任务是什么？ 答：工艺矿物学，即是以工业固体原料与其产物的矿物学特征和加工时组成矿物性状为研究目标的边缘性学科。 ①研究工业固体原料与其产物的矿物组成及其分布；②对影响或制约生产工艺运行质量的矿物性状进行分析，这 些性状包括几何、物理、化学等方面的表现与特征。 1.3 简要勒出工艺矿物学的 10 项研究内容，并指出其中哪几项属于学科的基础知识、基本理论与基本技能。 答：① 原料与产物中的矿物组成；② 原料与产物中的矿物粒度分析；③ 原料与产物中的元素赋存状态；④ 矿 物在工艺加工进程中的性状；⑤ 矿物工艺性质改变的可能性和机理；⑥ 判明尾矿和废渣综合利用的可能性；⑦ 矿物 的工艺性质与元素组成和结构的关系；⑧ 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；⑨ 研究工业固体原料加工前的表生变化；⑩ 分析矿物工艺性质的生成条件；其中矿物组成、粒度分析、元素赋存状态和 矿物加工时的性状等内容，在学科中具有基础知识、基本理论和基本技能的性质 1.4 取样和误差控制应当遵循的基本原则是什么？ 对样品要求：要有充分的代表性。样品的基本特征为：①代表该矿床主金属(或伴生有益组分)各品级储量；②代表该 矿床各类型矿石的平均品位，其中包括高、中低 3 种品位；③代表矿石的矿物组成及其化学成分；④代表围岩、夹层、 脉石的种类、性质及含量；⑤代表有用矿物粒度特征及矿石结构、构造特征。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。 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：经验的作法是取 1000～1500 个观测点；另一种办法是根据数理统计原理求取一 个合理的试样观测值。 3.1 反光显微镜与普通偏光显微镜又什么区别？ 答：反光显微镜与偏光显微镜相比，增加了光源和垂直照明器。 3.2 反光显微镜的反射器有哪两种主要类型？他们各有什么优缺点？ ①．玻片式，优点是光线可以通过物镜的全孔径，视域亮度均匀，分辨率较强，可以进行全孔径偏光图的观察。缩小 孔径光圈可使光线近于垂直入射和反射，在矿物光学性质测定时可以得到较正确的结果。缺点是光线损失大，因第二 次反射产生耀光影响物质的清晰度。 ②．棱镜式，优点有效光线大、光线损失小。缺点是反射器挡住光路一半，降低物镜的分辨率，偏光图也只有一半， 易发生明显的椭圆偏振化和椭圆长轴的旋转，影响某些光学性质的测定。 3.4 影响矿物反射色的因素有哪些？ 答：影响反射色观察的因素：①光源，光源的强度与色调，当光源较弱时，反射色会变黄，为了滤去光源中多余 的黄光，显微镜上配备有蓝色滤色片。 （要求白光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） 、② 光片，光片的磨光质量要高，安装必须正确。当光片表面存在氧化膜时会出现各种色彩，故光片必须保持新鲜和清洁 的表面。③周围环境、矿物的影响（视觉的色变效应） 。 3.5 反射色描述：色调、色调浓度、亮度 5.1 矿物定量的目的、意义是什么？ 答：矿物定量——指确定矿石（或流程产物）中各组成矿物相对含量的工作。 通过对选矿生产流程中各产物组成矿物的定量，可以从矿物学角度详细分析各选矿作业的效率，有助于分析目的 矿物和有害矿物在流程中的走向及其行为规律，对于分析选矿流程结构及工艺条件的合理性、指导选矿流程的优化等 具有重要意义。 基本方式主要是：分离矿物定量、目估定量、镜下矿物定量、化学元素分析矿物定量、仪器定量 5.2 分离矿物定量法基本原理是是什么？主要有哪几种方法？ 利用待测矿物与原料中其它矿物性质的差异，将待测矿物从原料中分离出来而进行的一种方法 主要方法：重力分离法、磁力分离法、介电分离、选择性溶解、高压静电分离。 5.3 对于结晶粒度粗大的磁铁矿矿石中磁铁矿的定量可采用哪些方法？ 主要是分离矿物定量法 5.4 矿物镜下定量方法：计点法、直线法、面积法 5.5 矿物定量校核结果方程式：矿石中某矿物的定量统计值×该矿物中校核元素的含量≈矿石中该校核元素的化验分 析值（两者相对误差值小于 10％即认可合格） 6.1 元素赋存状态研究有何意义和作用？ 答：研究元素在矿石矿物中的赋存状态，不但对矿产资源勘查具有重要意义，而且对矿山生产、矿山建设过程中 矿石的选冶试验与生产更具有重要的指导意义。元素赋存特性直接和矿山企业的经济效益挂钩，弄清赋存特征，可以 有目的地指导采矿和选矿工作。 其目的是查明化学元素在矿物原料中的存在形式和分布规律。为矿物加工和冶金工艺方法的选择和最优指标的控制提 供基础资料和理论基础。 6.2 元素在矿物中组要与哪几种存在形式，这些存在形式的主要特征是什么？又哪些研究方法？ 答：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面。
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③.离子吸附：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。 主要研究方法有：重砂法、选择性溶解法、电渗析法、电子探针法、激光显微镜光谱法、数理统计法 6.3 重砂法能否用于研究呈类质同象状态的元素？ 答：不能，重砂法：适用于颗粒大、含量高、易于分选的矿物。 7.1 名词解释 颗粒 粒度 标准粒度 工艺粒度 答：颗粒: 系由封闭表面圈定,于某种环境中不可再分且不含有空洞、孔隙的单元固体。 粒度：是对颗粒几何形体大小的衡量。 标准粒度：颗粒是填充于自身组织系统中的几何实体。每个颗粒都占据有一定大小的空间，它的数值是体积 V。不论颗 粒的形状如何，体积 V 是其占有空间大小的唯一真实数据。当用线性值 D 标定颗粒大小时，D＝V1/3 称之为它的标准粒 度。 工艺粒度：进入破碎、磨矿作业的矿石受力粉碎时，组成矿物分离成为单一成分的最大颗粒尺寸，称之为该矿物的工 艺粒度。工艺粒度界定的颗粒，形状趋于呈各向等长的不规则粒状，组成矿物原则上只能是元素、结构相同的物质。 7.2 何谓矿物嵌布特征？它主要有哪几种分选类型? 答：矿物的嵌布特征：矿物的嵌布特征指矿石中有用矿物的颗粒大小、形状、与脉石矿物的结合关系以及空间分 布特点。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。 矿物颗粒大小－指凡属相同矿物聚合一起所占据的空间，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 10~30） 、 稀疏包体 （比值 4~10） 、 密的包体（比值 2~4） 、稠密包体（比值 1.5~2） 、极稠密包体（比值（1~1.5）等六种类型。 7.3 粒度测量误差产生的原因有哪些？ 答：第一类是人为因素引起的偶然性系统误差；第二类是测试统计误差；第三类是体视学运算带来的误差。 8.1 名词解释：单体、连生体、单体解离度、粉碎解离度、脱离解离度、毗邻型连生体、粒级解离度、解离度测定体 视学误差 答：单体:块体矿石经碎、磨成粉末状颗粒产品，其中的颗粒仅含有一种矿物称之为单体。 连生体: 矿石经碎、磨成粉末状颗粒产品时，有用矿物和脉石共存成连生体。高登分类的连生体类型有毗邻型、细脉 型、壳层型、包裹型 单体解离度：产物中某种矿物的单体含量(qm)与该矿物总含量(qm+ql)比值的百分数，称之为所求矿物的单体解离度。 粉碎解离：是指粒度较粗的连生体颗粒，被碎、磨成粒度小于其组成矿物晶体粒度的细粒时，由于颗粒体积减少使该 组成矿物部分地解离成单体。 脱离解离：是外力作用下的连生体各组成矿物沿共用边界相互分离。 毗邻型连生体:它的组成矿物连生边界平直，舒缓，边界线呈线性弯曲状。一般只有当矿物结晶粒度远远超出粉碎颗粒 粒度时，才会有它的产生。 解离度测定的体现学误差：在光片上观测的到的单体解离度，总是要大于矿物的真实解离度。这种经由平面观测产生 的解离度误差称为解离度测定体视学误差。 8.2 在矿物分选时，如何有效的利用工艺矿物流程图？ 答：选矿专业常用线和图表示矿石连续加工的工艺过程，这种图称为工艺流程图。常用的工艺流程图有：原则流 程图、线流程图、数质量流程图、矿浆流程图、机械流程图。 数质量流程图，是在线流程图上把包括原矿和中间产物在内的各产物的产率、矿量品位和回收率等数量和质量指 标均标示出来，同时将各设备的型号规格和主要作业参数也表示出来的流程图。工艺矿物流程图区别于传统数质量流 程图，它是在线流程图基础上加入了矿物在流程中不同状态的标志量，它必须通过流程考察才能得出，并且是评价和 指导生产不可缺少的重要依据。 首先对整个选矿生产系统各流程阶段考察制成选矿线流程图，并针对所研究的对象（如磨矿效果、矿浆浓度、选 矿药剂等）采集各作业点的产品试样，进行相应指标（如矿物含量、单体解离度、粒度、浓度、PH 值等等）的测定分 析，汇入线流程图制成完整的工艺矿物流程图；然后对整个工艺矿物流程图进行分析研究，找出生产流程中的薄弱环 节从而进行改进实验研究；最后进行生产试验，论证后做出生产改进。 1.硫化矿物的计算：某地闪锌矿、黄铜矿、雌黄铁矿组成的矿石中，经过多元素化学分析，得知含有ω(Cu)=0.997%ω (Zn)=39.164%、ω（Fe）=23.652%以及ω（S）=33.508%。求矿石中个矿物的含量。 解：①各单位矿物的元素含量：闪锌矿：ω（Zn）=56.7%、ω（Fe）=10%、ω（S）34.9%；黄铜矿：ω（Cu）=34.6%、 ω（Fe）=30.4%、ω（S）=34.9%；黄铁矿：ω（Fe）=46.5%、ω（S）=53.5%：雌黄铁矿：ω（Fe）=63.5%、ω(S)=36.5%。 ②列线性方程组：设矿石中黄铁矿的质量分数为 ω cp ；闪锌矿的质量分数为 ω sph ；黄铁矿的质量分数为 ω py ；雌黄铁