工艺矿物学矿物的偏光显微镜鉴定共88页文档

工艺矿物学

工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展，地球上的矿石资源越来越少，易选铁矿石日益减少，难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。

工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系，矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。

因此，选矿试验前，必须进行详细的工艺矿物学研究，查清各种元素的状态，才能对症下药，选择合理的工艺流程。

工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说，它的任务及其应用范围是比较广泛的，可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。

对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有：矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布；有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态，在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。

综合这些方面的研究，一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。

含铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。

但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。

工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作，对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。

采用的方法，有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定，化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析；用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析；用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系；用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律；用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质；用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定；用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。

工艺矿物学

工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展，地球上的矿石资源越来越少，易选铁矿石日益减少，难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。

工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系，矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。

因此，选矿试验前，必须进行详细的工艺矿物学研究，查清各种元素的状态，才能对症下药，选择合理的工艺流程。

工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说，它的任务及其应用范围是比较广泛的，可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。

对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有：矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布；有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态，在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。

综合这些方面的研究，一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。

含铁矿物种类繁多，目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种，其中常见的有170余种。

但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。

其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。

工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作，对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。

采用的方法，有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定，化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析；用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析；用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系；用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律；用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质；用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定；用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。

9-矿物的偏光图

偏光图中的两类色散：椭圆色散（DE）和反射旋转色散（DR r）
三、非均质矿物的偏光图
非均质矿物光面消光位聚敛白光入射正交偏光下的偏光图
旋转上偏光镜或物台，“黑十字”分解成双曲线 45º位置双曲线分离度最大
旋转物台一周，出现四次“黑十字” 四次双曲线；
矿物在45º位置时，旋转上偏光镜使 “双曲线”变化成为“黑十字”，上偏光镜旋转的角度指示了Arβ 或 Ar。
第九讲矿物的偏光图
偏光图是聚敛光正交偏光下矿物的
光学性质；
与前面学习的正交偏光下的性质不
同，是平面偏光倾斜入射于矿物光面所出现的光学性质。
一、反射旋转

垂直入射于均质矿物光面和非均质矿物均质切面的平面偏光，被反射时，反射光不发生振动方向和偏光性质的变化；

但平面偏光倾斜入射于均质矿物光面时：反射光振动方向旋转反射光椭圆偏化
四、矿物偏光图的观测
矿物偏光图是反射聚敛正交偏光下的
光学性质，需使用高倍物镜，观测时应准确校正高倍物镜中心；
观测时推入勃氏镜，或摘下目镜；旋转物台通过偏光图的形态和变化以
鉴定矿物的均质性与非均质性。
偏光图的观测

偏光图出现三种类型
均质性：完全正交偏光下，矿物黑十字偏光图在旋转物台时不发生任何变化中垂直
入射面振动的直线偏光大于
平行入射面振
动的直线偏光
R⊥ ＞ R∥
平面偏光倾斜入射均质矿物光面和非均质矿物均质切面反射光振动方向的分布规律
二、均质矿物的偏光图
正交偏光下
聚敛白光入射
非正交偏光下
聚敛白光入射
反射旋转色散

光学显微镜鉴定矿物

向上反射到目镜，即可观察和鉴定不透明矿物的光学性质。如观察晶体的形态和结晶习性、解理
遇到此公，作为此公同乡的书在引见前问我是否认识他，看着这身材矮
和裂理、双晶、环带构造、连晶、粉末颜色、硬
度、塑性、颜色及多色散、反射率、双反射效应、
均质性和非均质性、偏光色、内反射、旋转性质以及对标准浸蚀试剂的反应和各种元素的显微
透明，而大多数重要的金属矿物经常是不透明的。
在鉴定和研究透明矿物工作中，应用最广泛且成
熟而有效的方法就是根据透明矿物晶体光学原理，利用偏光显微镜进行研究。这种研究法是将
矿石或岩石磨成 0．03mm 厚的薄片，在镜下观察
可见光通过晶体时所发生的折射和干涉现象，测
定矿物晶体的光性常数，如晶形、颜色、解理、突起、干涉色、双折ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率、消光类型和消光角、
根据矿物的光学性质，利用显微镜鉴定矿物
的方法。绝大多数矿石是多种矿物紧密连生的混
合物，在手标本上鉴别较困难，往往不可能全部识别清楚。因此，矿石中矿物的鉴定、矿物粒度
测定、矿物解离度测定、矿石结构分析以及选矿
产物的矿物学分析等工作常用显微镜来完成。在选矿过程中大部分脉石矿物在可见光中
遇到此公，作为此公同乡的书在引见前问我是否认识他，看着这身材矮
反两用，并附有许多供定量测定使用的附件。反
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光显微镜的主体结构和基本原理与偏光显微镜
相同，但前者带有一个垂直照明器。用反光显微镜鉴定矿物，要将矿石磨制成光
片，置于镜下，光源通过照明器内的反射器，将
光线向下反射到矿石光片表面上，再从光片表面
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偏光显微镜在岩矿鉴定工作中的使用技巧和方法

偏光显微镜在岩矿鉴定工作中的使用技巧和方法
偏光显微镜是一种常用的显微镜，它可以用来鉴定和研究岩石结构和化学组成，为内部构造及其成因分析提供重要信息。

偏光显微镜的使用技巧和方法有很多，主要有以下几点：
1、准备显微镜和样品：准备好偏光显微镜，确保偏光显微镜的物镜清晰可见，然后从样品中搜集样本。

2、静态显微镜观察：将样品放在偏光显微镜上，通过改变照射光的方向和颜色，进行静态观察。

判断岩石的晶体形状，晶形，晶界宽度和光反射吸收等。

3、钻孔显微镜观察：首先根据样品自身特性钻取小孔，再将磨碎的岩石粉末取出，在偏光显微镜下观察。

以此可以获取到晶间空隙的尺寸变化，晶粒的内部构造和晶粒的组合多样性等信息。

4、化学分析：对岩石样品进行水解或用其它方法提取里面的晶体，使用电子显微镜或X射线物相聚焦技术，确定岩石中物质含量和元素成分，区分各种晶体材料。

5、透射电子显微镜观察：通过将偏光显微镜结合电子显微镜技术，可以清晰地观测到岩石中微小元素的表面结构，有利于更准确地鉴定岩石结构。

总之，偏光显微镜是一种重要的矿物鉴定显微镜，它能够发挥重要作用，帮助我们准确鉴定岩石的结构，物质含量和元素成份，帮助我们更准确地探讨岩石的组成成分及其成因，从而为我们更多的实际应用提供支撑。

工艺矿物学反光显微镜下的矿物鉴定

3.1.2 反射器示意图
3.1.2 反光显微镜的调节使用与保养
反光显微镜的调节使用主要包括中心校正、偏光系统校正和垂直系统校正中心校正与透射一样。
偏光系统校正一方面要调整东西方向，二要调整正交方向（四明四暗）垂直系统校正主要是调节反射器、视野光圈和孔径光圈。
3.1.2光片的安装
3. 1. 2 反光显微镜
3.1.2
3.1.2
3.1.2
光源聚光镜---位于入射光管最前端，靠近光源。（ 2， 3）准直透镜---能调整光线的方向，将来自孔径光圈中每一点的光线变成一束平行的光柱。（4）校正透镜---消色镜，能将视野光圈可挡去有害的杂乱反射光，降低耀光的影响，使视野内对比度提高，物像清晰度提高。（5）
3 反光显微镜下的矿物鉴定
前言
对于不透明的和透反光显微镜下鉴定。反光显微镜也叫矿相显微镜，主要用于金属矿物的研究。
3.1 光片
概念：是从矿石标本切割下来，有1 个面被磨光供镜下观测的矿样，切成30mm×25mm×10mm的矩形块。
鉴定矿物之前，必须先擦净光片的的表面。
再用胶泥将光片黏在载玻片上，然后用压平器将光片压平。操作顺序：先粘片，后擦净，再压平。
3.2矿物的反射与双反射
反射率与双反射的概念
R I r / Ii 100%
IR-反射光强度 Ii-入射光强度
3.1 光片
制作过程：
（1）切割成多余部分，使其初步成形。（若标本疏松易碎，则切割前要用胶处理，称为煮胶）
（2）研磨，分成粗磨、细磨、精磨。（3）抛光。在帆布或木盘上加抛光剂抛磨，然后在毛呢磨盘上加氧化镁等抛光剂精抛。
3.1 光片
砂光片：粒状砂矿

十二矿物的光学显微镜鉴定

电气石的兰色
角闪石的绿色和淡黄色
多色性
• 多色性是指矿片的颜色随振动方向不同而发生改变的现象
• 均质体矿物只有1种颜色，而且颜色深浅无变化
• 非均质体矿物的颜色和颜色深浅是随方向而变化的。
• 颜色的变化与折射率有关
电气石的蓝色 No=深蓝
电气石的浅紫色 Ne=浅紫色
单击开始播放影片或单击停止电气石多色性
透光材料，由于相邻晶粒对光的折射率不同，对光的吸收性不同，而表现出衬度差别，显示出不同晶粒的形貌。
1.1 晶体的形态
• 根据晶体的发育完好程度将晶体分为三级：
• 自形晶：黑云母、四钛酸钡、磷灰石
• 半自形晶：角闪石 • 他形晶：石英
黑云母自形晶
石英它形晶
角闪石半自形晶
两者折射率值相差愈大，矿
物的边缘愈粗，糙面愈明显，因
而使矿物显得突起很高，否则相
反。
• 所以矿物的突起高低，实际上是矿物边缘与糙面的综合反映。
• 树胶的折射率等于1.54，折射率大于树胶的矿物属正突起；折射率小于树胶的矿物属负突起。
• 区别矿物突起的正负必须借助于贝克线。当矿物与树胶接触时，提升镜筒，贝克线向矿物内移动时属于正突起；贝克线向树胶移动属于负突起。
1.6.3 矿物的突起
•
在薄片中，各种不同的矿物表面好
像高低不相同，某些矿物显得表面高一些，
某些矿物则显得低平一些，这种现象称为
突起。
•
矿物的突起现象仅仅是人们视力的
一种感觉，在同一薄片中，各个矿物表面
实际上是在同一平面上。所以会产生高低
的感觉，主要是由于矿物折射率与树胶的
折射率不同所引起的。

矿物的偏光图

第六章矿物的偏光图一、聚敛光下偏光图的基本概念前面几章介绍了金属矿物的垂立入射、垂直反射光下研究的情况，本章再介绍一下金属矿物在斜入射、斜反射下研究的光学效应。

考虑到地质类专业的需要和当前教学实验室的条件，本教程只对聚敛偏光下光学效应最基本的原理和主要光学现象作简要的阐述。

关于详细的测量方法和测定结果可参阅有关专门著作和参考书。

众所周知，非均质透明矿物于透射偏光显微镜下在直射正交偏光条件下显示全视域均匀的干涉色，在聚敛正交偏光条件下则显示不均匀的干涉图(高重折率一轴晶矿物在消光位呈带彩色环带的黑十字，二轴晶矿物呈更复杂的干涉偏光图)。

强双反射非均质不透明矿物于反射矿相显微镜下在直射正交偏光条件下显示全视域均匀亮度和偏光色，在聚敛正交偏光条件下则显示亮度和颜色不均匀的偏光图。

与透明矿物的聚敛偏光图可以区分二轴晶矿物的正、负光性相似，不透明矿物的聚敛偏光图可以提供更多的光性鉴定特征鉴别矿物(如鉴别软猛矿和硬锰矿——软锰矿的正交聚敛偏光双曲线暗带偏光图暗带凹部显蓝色、凸部显红色；而硬锰矿则是凹部显红色、凸部显蓝色。

再如一般光学性质很相似的金、银碲化物类矿物也可用聚敛偏光图加以区别)。

因此，不透明矿物在聚敛光下的偏光图具有实际意义，它受到不少矿相学家的重视。

对其复杂的形成机理，已有一些专著的论文在理论上作了比较深入的探讨和基本的论述。

二、聚敛光下偏光图的形成机理(一)反射旋转及其色散在矿相显微镜下，物镜产生—束圆锥形入射光。

光线投射到矿物光片表面再反射出去。

物镜中心(即视域中心)的光线为垂直入射、垂直反射。

物镜(视域)其他位置则系成各种不同角度的斜入射、斜反射。

入射光和反射光组成的面为“入射面”，入射面与光片表面垂直。

入射面中与光片表面垂直的线为“入射法线”，入射光与入射法线所夹的角度即为光线的“入射角”。

按物理光学定律，入射角与反射角相等。

斜入射光为平面偏光时，斜反射光的振动面(图5－1的R线)将与原入射光的振动面(图5-1的东西向的P线)不同，此即为“反射旋转”。