元素的赋存状态及其研究方法
矿石中元素赋存状态研究
四、元素赋存状态研究的常用方法
1、矿物分离法（重砂分析法）
重矿物分析方法是一种较经典而有效的传统精确 方法，直到目前该方法仍不适为最精确的方法。
2、扫描电镜结合能谱、波谱法
该方法将会成为我院在工艺矿物学研究中首选方法 。 本方法的最大优点是快速、能大量减少人工工作量， 能完成工艺矿物学研究的矿物种类、百分含量、粒度、 解离度等多项工作，但扫描电镜做工艺矿物研究不能完 全替代偏反光显微镜的观察和鉴定。
例如：将来我们的扫描电镜+能谱来了以后，我 们很容易在某种矿物的不同颗粒或同一颗矿物的不 同测点上测得大于5组以上主元素x和寄生元素y的 值，然后就可进行数理统计。
方法和步骤：
化学分析和物理方法，获得x和y（可能还有z元素）
大于5组以上的实测值。
用 x
x1i
公式分别计算出X和y平均值
矿物进行扫描看已知矿物中客体元素在主矿物中 分布是均一的还是很不均一的。均一的一般为类 质同象； 如果主矿物中某寄生有用有害元素在 矿物中分布是极不均匀的，则该元素多半是以细 微粒矿物包裹体形式存在。
A
B
黄铁矿的电子探针波谱砷La(A)、金La(B)成分扫描图像
激光显微光谱法：
其原理是依据主体矿物中某元素的激光特征谱 线，同时又出现另外一种寄生元素的谱线。 激光显微光谱仪可直接应用于光片、薄片、手标 本和砂状颗粒，所以它比电子探针、扫描电镜、 透线电镜对样品要求条件更宽更方便。
矿石中元素赋存状态研究
目录
前言 元素赋存状态的基本概念 元素赋存状态研究的主要内容 元素赋存状态研究的一般过程 元素赋存状态研究的常用方法
元素赋存状态概念及赋存形式
实例1：黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初，只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性，认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%，可开采利用。
因而投资很多，自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在，致使矿石选冶试验后铁的回收率很低，大部分铁不能为工业所利用，铁矿选矿厂未能开工既被废弃，给国家造成巨大的经济损失。
实例2：矿床中的金在1976年既被发现，但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚，直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况，开发者认为金也赋存于硫化物中，所以选矿试验设计为浮选工艺流程，结果两次矿石可选性试验效果均不理想，金的回收率均低于50%。
后通过研究查明，该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关，大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中，其次才赋存于硫化物中，据此研究成果，开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程，经可选性试验，金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念二、赋存形式1.独立矿物2.类质同象3.吸附形式元素赋存状态概念：人类对矿石的利用，除个别情况外，多数是从矿石中获取某种有用元素，直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物，或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然，为了使有用元素充分合理的利用，就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以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，就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容，即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大于0.001毫米)，是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时，一般应具备两个基本条件。
煤中微量元素逐级化学提取实验及赋存状态研究
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４９５６
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第 ２ ９卷
第 ９期
２１ 年 ９ ０２ 月
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工艺矿物学6元素赋存状态
➢以微细包裹体状态存在的元素，其分布通常极不均匀， 其特点是在一点、几点或某一微小区域内非常富集。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.矿床中有害杂质的查定，利用电子探针分析也起到了良 好的作用。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
6.2.2 选择性溶解法
1.酸碱浸出法
选择合适的溶剂，在一定条件下，对载体矿物进行溶 解或浸出，根据矿物中有关组分的可溶性，以及待测元 素与主元素可溶性的相关性，分析判断元素在载体矿物 中的赋存状态。 分析原理
当对载体矿物进行分解时，随着矿物的不断分解，矿 物中的主元素的溶出率逐渐增加，其溶解曲线是一条平 滑连续的曲线，矿物中待测元素的溶解行为分为2种情况：
2.溶剂浸出法一般用于那些在载体矿物中含量较低、可 能以类质同象、微细包裹体或吸附状态存在的元素的 赋存状态研究。
工艺矿物学课件
矿物加工工程专业
2.无机盐或有机酸浸出法
当有用元素以离子吸附形式被吸附在黏土或其他 矿物中时，可用无机盐或有机酸浸出。
常用的选择性浸出试剂有：无机盐类、有机酸类、 无机酸、碱等。
当元素呈独立矿物形式产出时，该元素构成矿物的主要和稳定 的成分，并占据矿物晶格的特定位置。
例如，在铁矿石中，铁元素主要呈磁铁矿(Fe304)的形式产出， 铁构成了磁铁矿这种矿物的主要和稳定的成分(铁在磁铁矿中的理论 含量为72.41％)，而且在磁铁矿中铁元素的2种价态的离子Fe2+和 Fe3+分别占据了磁铁矿晶体结构的特定位置,1／2的三价离子占据四 面体位置，剩余的1／2三价离子和二价离子共同占据八面体位置， 构成典型的反尖晶石型晶体结构。
第七章 元素赋存状态及其研究
所以说，矿石及其产物中的元素赋存状态是工艺矿物学
的基本任务之一，也是工艺矿物学必须回答的基本问题
之一，通过对元素赋存状态的研究，查明元素在矿石中 的存在形式及其分布规律，对矿物加工和冶金工艺的选 择和最优指标的控制具有重要的意义。
（1）研究元素赋存状态的研究任务
查明有益与有害元素的存在形式；
查明元素在矿物中的分布、配分及其比值；
为有价矿物和有价元素的利用提供必要的资料；
查明元素赋存状态的类型、特征与变化；
查明矿石结构、构造、矿物共生组合的关系； 探讨元素分散富集与转移的规律性，了解元素在成矿作 用中的演化特点。
因而，查明了元素的赋存状态，在很大程度上就解决了 矿物的化学成分的问题；
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第9章 元素赋存状
态及其研究方法
学习要求
1.1
了解元素赋存状态的概念及其矿石 熟悉元素赋存状态的研究方法；
中元素的赋存形式；
1.2
1.3
重点掌握元素在矿石中的配分及其
计算；
1、概述
（1）研究元素赋存状态的意义
为了使得有用元素能够被充分合理利用，矿物加工和冶金 都必须掌握有用元素在原料中的存在形式，这样才能有目 的地选择分离、提取的方法和工艺流程。
END THANKS FOR YOU石中的存在方式不同，其利用价值和分离、提取 的技术指标也不相同，
因此、某一矿石的可利用性不仅仅取决于其中的有价元素
的含量，而且取决于元素的赋存状态，只有当中的有价元 素以某特定的形式产出时，才能进行有效利用，并得到有 效利用并得到合理的分离与提取指标。
而当有价元素以某些赋存形式产出时候，。在当前的技 术水平下，无经济有效地进行利用；如硅酸铁。
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究
典型富硒区岩石土壤植物中硒的赋存状态及环境行为研究一、本文概述本文旨在深入研究典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及其环境行为。
硒是一种重要的微量元素，对人体健康具有重要作用，同时也是农业生产中的重要营养元素。
然而，硒的过量或不足都可能对人体和生态系统产生负面影响。
因此，了解硒在自然环境中的赋存状态及其环境行为对于合理开发和利用硒资源，保护生态环境和人类健康具有重要意义。
本研究选择典型富硒区作为研究对象，通过对岩石、土壤和植物中硒的含量、形态分布及其迁移转化规律进行系统分析，揭示硒在这些环境介质中的赋存状态及其环境行为。
研究内容包括：岩石中硒的地球化学特征，土壤中硒的形态分布、迁移转化及影响因素，植物对硒的吸收、转运和富集机制，以及硒在土壤-植物系统中的环境行为。
通过对典型富硒区岩石、土壤和植物中硒的赋存状态及环境行为的深入研究，可以为合理开发和利用硒资源，提高农产品硒含量，保护生态环境和人类健康提供科学依据。
本文的研究结果也有助于丰富和发展硒元素地球化学和环境科学领域的理论体系。
二、研究区域概况本研究选取了中国典型的富硒区作为研究对象，这些地区因地质背景特殊，土壤中硒元素含量丰富，形成了独特的富硒生态环境。
研究区域地理位置分布广泛，包括南方湿润气候区和北方干旱半干旱气候区，涵盖了多种土壤类型和植被类型，以确保研究结果的全面性和代表性。
在地理位置上，研究区域主要位于我国的一些硒资源丰富的地区，如湖南、湖北、陕西、四川等地。
这些地区的硒含量普遍高于全国平均水平，为硒元素的生态地球化学研究提供了得天独厚的条件。
气候方面，研究区域的气候类型多样，包括亚热带季风气候、温带季风气候和干旱半干旱气候等。
这些不同的气候条件对土壤中硒的赋存状态和植物对硒的吸收利用具有重要影响。
土壤类型上，研究区域内的土壤类型丰富多样，包括黄壤、红壤、棕壤、黑土等多种类型。
不同类型的土壤对硒的吸附、解吸和迁移转化等环境行为具有不同的影响。
元素赋存状态概念及赋存形式
实例1：黑龙江省汤原县东风山金矿床产出于前寒武纪含铁建造中。
二十世纪七十年代初，只作为铁矿床进行开采、选矿。
由于当时只片而地注重了其量的属性，认为该矿床的全铁(TFe)平均品位己达32. 56%，可开采利用。
因而投资很多，自日建设了铁矿选矿厂。
但实际上铁矿石中60%以上的铁是以硅酸铁的形式存在，致使矿石选冶试验后铁的回收率很低，大部分铁不能为工业所利用，铁矿选矿厂未能开工既被废弃，给国家造成巨大的经济损失。
实例2：矿床中的金在1976年既被发现，但由于对金在矿石中的赋存状态未搞清楚，直至1987年才开始开发利用。
根据通‘常清况，开发者认为金也赋存于硫化物中，所以选矿试验设计为浮选工艺流程，结果两次矿石可选性试验效果均不理想，金的回收率均低于50%。
后通过研究查明，该矿床的自然金主要与造岩矿物锰铝榴石和铁锰闪石密切相关，大部分自然金主要赋存在锰铝榴石和铁锰闪石中，其次才赋存于硫化物中，据此研究成果，开发者设计了氰化法为主、浮选法为辅的选矿工艺流程，经可选性试验，金的回收率达到93. 66%。
一、元素赋存状态概念二、赋存形式1.独立矿物2.类质同象3.吸附形式元素赋存状态概念：人类对矿石的利用，除个别情况外，多数是从矿石中获取某种有用元素，直接将矿物拿来使用的情况非常少。
另一方面元素在矿石中多数都不以单质形式存在。
最主要的存在方式是几种元素结合成某种矿物，或者是“寄生”在某种矿物之中。
显然，为了使有用元素充分合理的利用，就必须掌握有用元素在矿石中的存在形式。
所以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，就成为工艺矿物学必须回答的基本问题之一。
所有这些内容，即统称之为“有用元素赋存状态”考查。
一、独立矿物能够用肉眼或仪器进行矿物学研究的颗粒( 粒径大于0.001毫米)，是元素的集中状态。
元素形成独立矿物的能力与其丰度有关。
常量元素在地壳中主要以独立矿物形式存在。
当矿物以独立矿物形式出现时，一般应具备两个基本条件。
矿石中元素赋存测定方法
矿石中元素赋存测定方法引言：矿石是地球上含有经济价值的矿物质的集合体，其中包含着各种不同的元素。
为了了解矿石中元素的赋存情况，科学家们开发了多种方法来进行测定。
本文将介绍几种常见的矿石中元素赋存测定方法。
一、化学分析法化学分析法是最常用的矿石元素赋存测定方法之一。
它通过将矿石样品与一系列特定试剂进行反应，利用反应结果来判断样品中所含元素的种类和含量。
常用的化学分析方法包括滴定法、重量法、比色法等。
这些方法可以对矿石中的主要元素和微量元素进行准确测定。
二、光谱分析法光谱分析法是一种利用物质对光的吸收、发射、散射等作用来测定元素含量的方法。
常用的光谱分析方法包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
这些方法可以测定矿石中各种元素的含量，并且具有高精度和高灵敏度的特点。
三、X射线衍射分析法X射线衍射分析法是一种通过矿石样品对入射的X射线进行衍射来测定样品中晶体结构和元素含量的方法。
通过测定衍射角度和衍射强度，可以确定矿石中各种晶体的存在情况和含量。
X射线衍射分析法可以对矿石中的主晶相和杂质晶相进行定性和定量分析。
四、扫描电子显微镜-能谱仪联用技术扫描电子显微镜-能谱仪联用技术是一种通过扫描电镜观察矿石样品表面形貌，并通过能谱仪测定样品中元素含量的方法。
扫描电子显微镜可以提供高分辨率的图像，能够观察到矿石中微小尺寸的颗粒和晶体。
能谱仪则可以通过分析样品中的X射线谱图来确定元素的存在和含量。
五、同位素测定法同位素测定法是一种通过测定矿石中不同同位素的含量比例来判断元素的来源和赋存状态的方法。
同位素测定法可以通过质谱仪、放射性计数器等设备进行测定。
通过测定同位素的含量比例，可以判断矿石中元素的地质历史和地球化学过程。
结论：矿石中元素赋存的测定是矿石研究的重要内容之一。
化学分析法、光谱分析法、X射线衍射分析法、扫描电子显微镜-能谱仪联用技术和同位素测定法是常用的矿石中元素赋存测定方法。
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元素的赋存状态也称元素的存在形式，指元 素在其迁移历史的某个阶段所处的物理化学状态 及其共生元素的结合性质。 赋存状态包括元素所处的相态（气、液、 固）、化合物种类和形式、键型、价态及晶体构 造中的配位位置等多方面的物理化学特征。因此， 元素的赋存状态是化学作用的产物，是体系各种 条件的函数。研究元素的存在形式对揭示元素的 迁移历史，探索地球化学作用条件具有重要意义。
2、类质同象形式
也称结构混入物，由于参加主要元 素矿物晶格，用机械的或化学的方法不 易使二者分离，欲使其分离，只有破坏 原矿物的晶格。 独立矿物或类质同像都属于元素牢 固的结合形式。
3、超显微非结构混入物
也称超显微包体或机械混入物等，颗 粒小于0.001mm，其主要物征是不占据矿 物的晶位置，因此是独立化合物，但又 不形成可以进行矿物学研究的颗粒。其 成因和性质具有介于独立矿物和类质同 象之间，该种存在形式可以通过化学处 理的方法进行分离和研究。
一、地壳中元素主要存在形式
1、独立矿物 指形成能够用肉眼或显微镜下进行矿物学 研究的颗粒，粒径大于0.001mm，并且可以用 机械的或物理的方法分离出单矿物。 形成独立矿物与元素的丰度有关，常量元 素在地壳中主要以独立矿物形式存在，而微量 元素及稀有元素只有极少部分能形成独立矿物， 绝大多数处于分散状态。
4、吸附状态
元素以离子或化合物分子形式被胶体 颗粒表面、矿物晶面、解理面所吸附， 这利种元素存在形式为一种非独立化合 物形式。元素以离子或单独分子存在， 又不参加寄主矿物的晶格构造，是一种 结合力较弱的、易于交换和分离的赋存 状态（活性赋存形式）
5、有机质结合形式 地壳中的生物及各种有机质除集中了 亲生物元素，如：C, H, O, P, S, Ca等外， 还吸收大量金属和非金属元素构成其次 要组分，其主要结合状态有： 1）金属有机化合物 2）金属有机络合物 3）螯合物
注意点：同一元素由于所处的地球化学环 境不同具有不同的赋存形式。 例如，Pb具有多种赋存形式： 1）独立矿物 2）类质同像 3）超显微非结构混入物 4）胶体吸附及有机质结合形式
二、元素赋存状态的研究方法 从肉眼观察到各种化学和仪器分析法。 1、矿物学观察 2、X光衍射法 3、电子探针 4、化学提取法
Ilm
3
Qtz (b)
Chl
2
Pl
1
Pl
(a)
0.2 mm
(b)
60 m
捕虏晶显微照片和背散射照片