21世纪矿物学的研究方向探讨

对矿物学的发展历史进行了回顾 ,在此基础上 ,探讨了 2 1世纪矿物学几个研究方向 ,主要包括资源矿物学、环境矿物学、生命矿物学、材料矿物学及纳米矿物学。指出 2 1世纪的矿物学将朝着多学科相互交叉、相互渗透的方向发展。

某铜矿工艺矿物学研究

为了充分了解某铜矿矿石性质,制定合理的选矿工艺流程,利用化学多元素分析、光学显微镜、MLA等综合手段,对矿石的化学成分、矿物种类、结构构造、主要矿物的嵌布特征以及主要有用元素的赋存状态进行分析研究。查明该矿石中主要有用元素为Cu和S,品位分别为1.73%、20.81%,伴生贵金属元素Au和Ag,品位分别为0.63、5.46 g/t。铜矿物主要是黄铜矿,其次是砷黝铜矿、黝铜矿,铜矿物以0.020~0.147 mm细粒为主,主要嵌布在硫化物及脉石矿物中。金属硫化物主要以黄铁矿为主,嵌布粒度以0.043~0.417 mm为主,在选矿时需要细磨以实现单体解离。金矿物主要以自然金和银金矿为主,以微粒金为主,嵌布在硫化物及脉石矿物中,共生关系复杂,回收难度也比较大。银元素分布比较分散,大部分分布在黄铁矿和铜矿物中。根据以上结果,建议采用“铜硫混合浮选-铜硫分离浮选工艺流程”处理铜矿石,对混合铜硫精矿再磨后进行分离,金银可以分别在铜精矿、硫精矿和尾矿中计价回收。

铜陵新桥层状菱铁矿成因的矿物学证据及成矿意义

安徽铜陵新桥矿区二叠系栖霞组底部和石炭系黄龙组—船山组之间产出层状、似层状菱铁矿矿层。开展菱铁矿矿层成因研究对于深入剖析区域层控矽卡岩型铜铁矿床成矿机制具有重要意义。本文利用粉晶X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对菱铁矿矿石进行矿物学研究,结果发现菱铁矿矿石主要由菱铁矿、石英、伊利石和有机质等组成,菱铁矿颗粒粒径较小,表面具有成岩自生的自形石英硬模的微结构,SEM原位微区成分分析显示菱铁矿中除了主量元素铁,还含有大量的锰、锌和钙。矿石中存在两种微结构和不同成因的石英:表面具菱铁矿硬模和次生加大结构的碎屑石英;具六方双锥、单锥以及生物成因球形的自生石英。菱铁矿矿石的组成和矿物表面微结构表明其为沉积成因,非岩浆热液起源。富有机质和亚铁的沉积菱铁矿层和沉积胶状黄铁矿层协同作用,可能是铜陵地区乃至长江中下游成矿带层状铜铁矿床层控性重要制约因素,以及可能作为燕山期中酸岩浆演化的氧化性含铜成矿流体卸载成矿的地球化学还原障。

安徽铜陵地区晚中生代中基性侵入岩成因与成矿:来自磷灰石矿物学和地球化学证据

辉石闪长岩是安徽铜陵地区晚中生代侵入岩的重要类型,与铜金多金属成矿密切相关。本文以白芒山岩体和舒家店岩体辉石闪长岩为研究对象,着重开展磷灰石矿物学和地球化学研究,探索中基性侵入岩成因及与成矿关系。结果显示:磷灰石强烈富集稀土元素,轻重稀土元素分异明显,弱—中等Eu负异常,富集Th、U等高场强元素,亏损Ta、Nb、Ti、Zr、Hf等高场强元素和Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,稀土—微量元素组成特征指示其寄主岩石成岩物质具有壳幔混源特征。岩相学特征显示磷灰石具有两种不同的晶体形态、产出状态和显微结构,即长柱状、包裹体相、均质结构和短柱状、晶间相、核—边/环带结构,其元素地球化学特征有显著差异,指示其寄主岩石成岩作用经历过壳源长英质岩浆冷凝结晶→高温幔源镁铁质岩浆注入和长英质岩浆早期结晶矿物熔蚀→混合岩浆侵位和结晶的复杂过程。核—边/环带结构磷灰石从核部到边部SO_(3)和Cl含量波动式变化特征,指示镁铁质岩浆幕式注入,并触发混合岩浆上升侵位,有利于流体出溶和热液成矿。磷灰石卤族元素(F、Cl)和SO_(3)高含量则提供板块俯冲环境证据,指示基性端元的镁铁质弧岩浆来自俯冲板片析出流体交代富集岩石圈地幔,镁铁质岩浆幕式注入有利于流体出溶和热液成矿。

非洲某锂矿石的工艺矿物学

这是一篇工艺矿物学领域的论文。国外某锂矿研究程度低,矿石不仅具有较高的锂,而且伴生铌、钽、铷、铯等有益元素。为实现矿石资源综合利用,对该矿进行了详细的工艺矿物学研究。采用X射线荧光光谱分析及其他化学分析手段,查明了矿石化学成分;利用电子探针、X射线衍射分析仪、扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS)等方法,研究了矿物的嵌布特征,重点考查了锂的赋存状态。研究结果表明:矿石中锂的主要载体矿物为锂辉石,次为磷锂铝石,其他矿物中的锂为包裹、夹杂的不可利用锂。元素配分结果表明,锂精矿的理论品位为6.64%,理论回收率为74.98%。分析了影响选矿回收指标的矿物学因素,摸清了伴生有益组分的赋存状态,为矿山资源综合利用提供了矿物学理论支撑。

岩浆因素对中国东部铜陵矿集区差异性矿化的控制作用:来自角闪石、斜长石矿物学证据

冬瓜山铜(金)矿床和新桥硫铁铜金矿床是铜陵矿集区内两个大型夕卡岩型矿床,二者成矿地质背景相似,矿体产于同一地层层位,冬瓜山矿床以黄铜矿和磁黄铁矿为主,新桥矿床以黄铁矿和磁铁矿为主,二者矿物组合差异性非常明显,但造成二者矿物组合差异的关键控制因素还不清楚。针对这一科学问题,本文以二者成矿岩体中的角闪石和斜长石为研究对象,拟揭示岩浆因素对二者差异性矿化的控制作用。冬瓜山矿床青山脚石英二长闪长岩和新桥矿床矶头石英闪长岩角闪石和斜长石岩相学和电子探针(EPMA)主量元素和LA-ICP-MS微量元素分析结果显示,青山脚岩体中的角闪石大部分属于镁角闪石系列;矶头岩体中的角闪石大部分属于镁角闪石和浅闪石系列。青山脚岩体和矶头岩体的角闪石结晶压力、结晶温度、结晶深度、氧逸度和含水量分别为41~306 MPa和23~225 MPa,691~916℃和634~918℃,1.6~11.6 km和0.9~8.5 km,ΔNNO=0~2.3和ΔNNO=-0.4~2.4,3.7%~5.5%和3.1%~5.4%,青山脚和矶头岩体内角闪石以地壳型为主,少部分为壳幔混合型。两个岩体中斜长石多为中长石,根据斜长石结构和成分剖面特征,推测青山脚和矶头岩体晶体群分别来自5个和4个不同的岩浆子系统,都经历了镁铁质岩浆的注入和混合作用。我们认为镁铁质岩浆中氧逸度和元素含量的差异控制了冬瓜山和新桥的差异性矿化。

秘鲁某铜钼矿石工艺矿物学及分选性能研究

为了提高秘鲁某铜钼矿石的利用率,针对矿石的物质组成、矿物赋存状态等进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明:矿石中可回收元素Cu含量为0.65%,其中96.92%的铜以硫化物形式存在,矿石Mo含量为0.01%,其中91.00%的钼呈辉钼矿产出;矿石中铜矿物为中细粒不均匀嵌布、辉钼矿为微细粒均匀嵌布、黄铁矿为中粗粒不均匀嵌布。推荐选矿流程:-0.075 mm占50%磨矿细度条件下进行铜钼硫的混合浮选作业综合回收包括铜矿物、黄铁矿和辉钼矿在内的全部金属硫化物,然后对混合浮选精矿进行铜硫分离作业分别得到铜精矿1和硫精矿1产品;之后对硫精矿产品细磨至-0.075 mm占65%再次进行铜硫分离作业获得铜精矿2和最终硫精矿产品;将铜精矿1和铜精矿2混合成综合铜精矿产品,然后对其进行铜钼分离作业,最后获得最终铜精矿和钼精矿产品。

云南大关天星石英矿工艺矿物学研究

采用矿物解离度分析仪(MLA)分析、扫描电镜分析、光薄片鉴定等方法对云南大关地区天星石英砂岩型矿石进行了详细的矿物学研究。分析结果显示该矿SiO2含量98.95%,石英含量98.47%,主要杂质矿物为黏土矿物、黑云母和金红石等。矿石中石英原生粒度主要为100~210μm,黏土矿物粒度主要分布在10μm以下和75~150μm,金红石和锆石等主要分布在38~75μm。石英多以碎屑物的形式赋存,大部分杂质矿物分布在石英颗粒之间,其中黏土矿物多以胶结物形式赋存,金红石等多以碎屑物形式赋存,少量金红石被石英包裹。对矿体不同层位样品的分析显示,在磨矿细度基本不变的情况下,薄层状矿石中被包裹的金红石等有害矿物含量明显高于厚层状矿石。建议按矿石性质对云南大关天星石英砂岩矿分级利用,其中厚层状矿石适合加工超白石英砂等高端用途,薄层状矿石可以考虑生产中低端石英砂原料。同时建议选矿过程中适当降低磨矿细度,以提高石英单体解离度。

国内某赤铁矿矿石工艺矿物学研究

为给国内某赤铁矿矿石可选性试验提供依据,进行了工艺矿物学研究。矿石铁品位为34.16%,主要有用铁矿物赤铁矿含量为40.66%,次要铁矿物褐铁矿含量为9.90%。矿石构造主要有块状构造、浸染状构造和条带状构造,矿石结构主要为针状结构、网眼状结构、包含结构、粒状结构、浸染状结构、斑状结构、交代结构。赤铁矿主要呈针状、纤维状集合体与脉石矿物共生嵌布,嵌布粒度5~30μm。褐铁矿主要呈胶状或斑状嵌布,嵌布粒度0.07 mm以下。赤铁矿、褐铁矿在-0.01 mm粒级分布率分别为46.48%、27.14%,这部分微细粒铁矿物很难完全解离。石英的嵌布粒度粗细不均,在-0.07 mm粒级分布率为53.91%,这部分石英呈碎屑状、细粒浸染状分布于铁矿物中,不易和铁矿物解离。根据分析结果,推荐采用阶段磨选工艺选别。

南芬选矿厂综合尾矿工艺矿物学研究

南芬选矿厂为实现综合尾矿的回收利用及为合理选择选矿工艺及参数提供参考,以综合尾矿为研究对象,采用MLA矿物自动分析系统进行了尾矿矿物学特性研究。研究结果表明:综合尾矿全铁品位为9.64%,铁主要以赤、褐铁矿的形式存在,分布率为63.49%;其次以磁铁矿的形式存在,分布率为12.20%;主要脉石矿物为石英、镁铁闪石、绿泥石和透闪石,其他矿物含量少。磁、赤铁矿的嵌布粒度-75μm含量占85.71%,单体解离度为63.88%;其中,单体的磁、赤铁矿包裹少量石英,被包裹的磁、赤铁矿则主要被石英等矿物包裹,富连生体中含有较多的石英和少量的菱铁矿。

辽宁翁泉沟硼铁矿的选矿工艺矿物学研究

采用X射线衍射、镜下鉴定、扫描电镜、矿物参数自动分析系统、化学成分分析等研究了辽宁翁泉沟硼铁矿的化学成分、矿物组成及含量、主要矿物产出形式等,查明了各目的矿物之间的嵌布关系等特性,以及影响选矿效果的主要矿物学因素,并提出了相应的选矿方法。

基于OBE理念创新工艺矿物学教学模式 提升学生学习动力

工艺矿物学是矿物加工工程专业的重要基础课程,在人才培养中起着关键作用。然而,传统的教学模式难以充分调动学生的学习积极性,影响了教学效果。文章基于OBE理念,从教学内容优化、教学方法创新、实践教学强化、考核方式改革等方面进行了探索与实践,构建了“产出导向、持续改进”的工艺矿物学教学新模式,有效提升了学生的学习动力,提出的教学改革思路可为相关专业课程教学提供借鉴。

工艺矿物学参数自动分析系统在铜矿浮选尾矿银赋存特征研究中的应用

元素赋存状态及工艺矿物学特征是决定其选矿工艺及回收指标的关键因素,对指导矿产资源高效综合回收利用有重要意义。由于银矿物种类繁多且含量低、粒度细小不易识别,传统人为鉴别目标矿物并统计工艺矿物学参数的方法在银的赋存特征研究方面存在局限性,制约了资源高效综合利用。本文利用基于扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)的工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)对某铜矿浮选尾矿样品(Ag 41.96μg/g,Cu 0.44%)进行矿物学分析,展示其在尾矿样品中铜和银的赋存状态及工艺矿物学特征研究中的具体应用。结果表明:样品中铜矿物主要为辉铜矿和斑铜矿;铜硫化物及其集合体的嵌布粒度细微且解离程度低,是影响铜回收的主要矿物学因素。样品中银主要以独立矿物的形式存在,(含)银矿物有自然银、辉银矿/螺状硫银矿、硒银矿、硒铜银矿、硫铜银矿和含银辉铜矿,银在各(含)银矿物中的分布率分别为95.62%、2.07%、1.33%、0.15%、0.80%和0.03%;银矿物嵌布粒度不均匀,粗粒(>74μm)、中粒(74~37μm)、细粒(37~10μm)、微粒(<10μm)银矿物的占有率分别为32.25%、30.35%、21.44%和15.95%;银矿物的解离程度较高,单体含量高达88.28%,可采用浮选法与铜硫化物一起回收。该研究为提高资源的选矿回收率提供了矿物学依据,同时采用的BPMA&SEM-EDS分析方法为矿物种类复杂、含量低、粒度细小的稀贵金属元素赋存状态及工艺矿物学研究提供了一种技术借鉴。

某锂辉石浮选精矿工艺矿物学特性研究

为查明某锂辉石精矿在浸出过程中Li浸出率低的原因,采用电子显微镜、AMICS矿物分析仪、X射线衍射分析仪等手段进行了工艺矿物学研究。结果表明:试样中主要有价元素为Li,Li_(2)O含量为6.520%,主要赋存矿物为锂辉石和锂磷铝石;含锂矿物嵌布粒度细微,常与钠长石、黑云母呈胶结物包裹紧密连生形成团聚体,是锂辉石矿浸出率低的主要原因;而锂磷铝石本身浸出较锂辉石困难,且锂磷铝石多与钠长石、磷灰石和伊利石相互浸染,导致单体解离度低,降低了试样浸出率。建议对前期锂辉石精矿进行分散预处理,浸出工序采取振动搅拌等措施强化浸出过程。

乐昌北部五山镇青岭云英岩脉锂矿石工艺矿物学研究

为查明粤北九峰岩体南侧乐昌市北部五山镇青岭云英岩脉锂矿石化学成分、结构构造、矿物组成、含锂矿物的粒度和解离度以及锂的赋存状态等工艺矿物学特征,采用化学分析、镜下鉴定、扫描电镜、MLA(矿物参数自动分析系统)等测试手段,对其进行详细的工艺矿物学研究.结果表明:矿石中锂含量为147μg·kg^(-1),主要组成矿物种类较为简单,除石英和云母(包括黑云母和白云母)以外,尚有钾长石、黄玉、绿泥石、高岭石、褐铁矿、金红石、铋华、黝帘石、磷钇矿、电气石、方解石、萤石、磷灰石和锆石等,但含量甚微.锂的主要载体矿物是云母,一般在0.2~1.5 mm之间,部分粗者大于2.0 mm;当粒级为+0.30 mm时,其累计分布率为86.83%.富集云母后矿石中理论锂含量为326μg·kg^(-1).

罗布莎低品位铬铁矿工艺矿物学研究

为查清西藏罗布莎低品位铬铁矿的矿石性质,采用化学分析、光学显微镜鉴定、扫描电镜分析、EDS微区成分分析等岩矿测试手段,对矿样的化学组成、矿物组成、矿物嵌布特征、主要矿物的工艺粒度、铬元素的赋存状态进行了详细的工艺矿物学研究。结果表明:矿石有价成分Cr2O3含量18.50%,有害成分MgO和SiO2含量分别为35.32%,26.55%,主要含铬矿物为铝-铁镁铬铁矿,脉石矿物主要为含铬硅酸盐矿物橄榄石和蛇纹石,另含少量的绿泥石、辉石、方解石和铁白云石,以及微量的钾长石、黄铁矿等;铬铁矿嵌布粒度粗细不均,通常与橄榄石、蛇纹石、绿泥石紧密共生,部分微细粒铬铁矿被橄榄石包裹,不易解离;铬元素主要赋存在铬铁矿中,少量赋存在橄榄石、蛇纹石和绿泥石中,铬铁矿单矿物平均含铬39.17%,橄榄石和蛇纹石单矿物平均含铬0.44%,绿泥石单矿物平均含铬1.15%。

著名地质成因矿物学家陈光远教授的访俄活动

1998年3月19日陈光远教授被俄罗斯科学院乌拉尔分院以全票通过推选为外籍院士,俄罗斯报纸作了报道。4月23日俄罗斯科学院副院长院士代表俄罗斯科学院来函祝贺。7月14日乌拉尔分院主席团来函邀请陈教授赴俄访问两周,参加外籍院士荣誉证书证章颁发仪式,并在乌拉尔三大名城做荣誉报告。因俄罗斯科米共和国首府为俄罗斯现代成因矿物学研究中心,科米共和国主席为祝贺陈教授当选,特赠送标有科米共和国标志的军用手表一只。同年12月3日至14日,陈教授应邀赴俄,由我陪同,任生活及专业俄语翻译。

湘潭海泡石矿物学特征及提纯产物加工试验研究

为实现该海泡石矿资源的高效开发利用,采用化学多元素分析、粒度分析、光学显微镜分析、扫描电子显微镜分析等方法,进行了详细的矿物特性研究,并探究了海泡石选矿与应用建议。结果表明,随着矿物粒度的降低,海泡石含量增加。方解石和石英呈颗粒状,海泡石呈束状集合体分布,且与其他矿物结合紧密。针对矿石性质,确定了“筛分-化学分散-高速分散-分离”的原则工艺流程,选用最优参数:pH值为9,分散剂为0.8 g/L的焦磷酸钠,高速分散机分散20 min,转速为2 000 r/min;并且对矿石干燥和磨矿进行了条件试验,得出最优结果:选用喷雾干燥,最大的进料功率80 W,固液比1∶10,进口温度为250℃,从纤维形貌和分散情况来看,使用气流磨可以获得较好的海泡石产品。进而获得了完整的沉积型海泡石提纯工艺流程。综上,本研究对湘潭海泡石的矿物学特征进行了深入分析,并通过提纯产物加工试验,成功地提取出了高纯度的海泡石产品。这为湘潭海泡石的进一步开发利用提供了重要的科学依据,同时也为相关领域的生产应用提供了新的技术支持。

贵州某卡林型金矿工艺矿物学研究

运用工艺矿物学参数自动分析系统(BPMA)、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱仪(XRF)等多种测试手段,对矿石的化学成分、矿物组成、金的赋存状态及载金矿物与脉石矿物的嵌布特征、元素赋存状态进行了详细研究。研究表明:卡林型金矿中Au含量为4.75g/t,是最主要的有价元素,59.36%的金以包裹金的形式存在,其中硫化矿中包裹金最高,为42.95%。次以碳质含金的形式存在,微量以裸露金的形式存在。包裹金含量较多,即使在细磨条件下也很难实现单体解离或裸露,不利于提高金矿的回收率。主要的载金硫化矿物为黄铁矿和毒砂。脉石矿物主要有白云石、石英、方解石、黏土矿物等;黄铁矿主要集中在0.015~0.02mm粒级,毒砂主要集中在0~0.005mm粒级,白云石主要集中在0.104~0.147mm粒级,方解石主要集中在0.104~0.147mm粒级,石英主要集中在0.104~0.147mm粒级,5种矿物当中,毒砂的细颗粒最多,黄铁矿其次,方解石、白云石和石英的粗颗粒较多。随着物料粒度的降低,矿石中黄铁矿品位会随着升高;黄铁矿作为最主要的载金矿物,颗粒较细,且主要嵌布在绢云母、石英、白云石等矿物中,也有部分单体存在。为了使黄铁矿能够充分单体解离,建议在磨矿阶段提高磨矿时长或是采用多段磨矿的工艺流程。

铜仁地区菱锰矿矿物学特征及其元素赋存状态研究

贵州铜仁位于中国的“锰三角”地区,锰矿蕴藏量丰富,主要以菱锰矿的形式存在。采用X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等表征分析方法,对菱锰矿中C、O、Mn、Ca等元素的赋存状态、矿物学特征及热解性质进行了研究。结果表明:该矿物锰质量分数为14.656%、锰铁质量比为4.22,属低品位中铁酸性菱锰矿;矿石中的化学成分及物相组成较为复杂,其中锰元素主要存在形式为碳酸锰,少量为二氧化锰;钙和镁元素主要以白云石形式存在,少量以硅酸盐形式存在;500~600℃时菱锰矿分解生MnO和CO_(2),高于600℃时菱锰矿中的白云石分解成生成CaCO_(3)、MgO和CO_(2),同时MgO与少量MnO会反应生成镁锰氧化物,温度达到800℃时,CaCO_(3)分解生成CaO和CO_(2)。研究结果可为铜仁地区菱锰矿的开发利用提供借鉴。